ルネサステクノロジ、フルHD対応でH.264ハイプロファイル準拠のコーデックIPを開発
フルHDに対応したH.264ハイプロファイル準拠のコーデックIPを開発
-高画質な動画像の録画再生機能を備える携帯AV機器を実現可能-
株式会社ルネサス テクノロジ(本社:東京都千代田区、会長&CEO:伊藤 達)は、このたび、携帯機器用途向けに、動画像圧縮規格H.264/MPEG-4 AVC(注1)(以下、H.264)のハイプロファイルに準拠し、水平1920画素×垂直1080ラインのフルHD(High Definition)サイズに対応したハードウェア・コーデックIP(Intellectual Property)を開発しました。
本IPを搭載したLSIにより、フルHDサイズの高画質な動画像データの長時間録画・再生が可能な先進の携帯AV機器を実現可能です。
<背景>
近年、デジタルAV機器の分野においては、地上デジタル対応機器の普及が進んでいます。そして、高精細画像を表示可能な薄型大画面のHDTV(High Definition Television)が増加しており、特に最近は、HDTVでは最も高精細のフルHD対応のテレビが急増しています。これにより、家庭においてもHDTVの高精細画像を楽しむ環境が整ってきており、テレビの視聴だけでなく、携帯機器による撮影画像も高精細化して楽しむニーズが高まると見込まれています。
一方、高精細化した動画像データは、サイズが飛躍的に増大します。このため、データの伝送や格納には、データサイズをより小さくするためのデータ圧縮が必須です。H.264は動画像の圧縮規格の1つで、これまでDVD等に採用されているMPEG-2や、携帯電話のTV電話等で採用されているMPEG-4に比較し、同一画質であれば少ないデータ量で符号化が可能です。従って、同じメディア容量であれば、より長時間録画が可能になり、同じデータサイズであれば、より高画質の動画像を実現できます。このような利点から、H.264は、携帯電話向けの地上デジタル放送であるワンセグ放送や次世代DVDの記録方式に採用されており、今後も採用が拡大することが予想されます。
また、H.264の規格では、符号化に関する種々の方法を定めており、画質のランク別に合わせ、使用すべき方法を定めたプロファイルと呼ぶ区分があります。ベースラインプロファイルは最小限の方法を定めたもので、これをベースに、より高画質化を図れるメインプロファイルやハイプロファイル等がありますが、データの処理量も飛躍的に増大します。さらに、携帯機器では圧縮をリアルタイムで行うことが必須で、撮影対象や撮影シーンによって、高画質を維持しながらデータサイズの最小化を図る方法を選択しながらのリアルタイム圧縮が課題です。
これらの動画像圧縮規格に対し、当社は、MPEG-4並びにH.264ベースラインプロファイルのエンコード(録画)およびデコード(再生)が可能なIPを開発し、市場ニーズに応えてきました。
<特長>
このような背景から、今後高まると予想される市場ニーズに応えるため、当社がこれまで培ってきた回路技術や低消費電力技術をベースにし、H.264のハイプロファイルに準拠したフルHD対応のコーデックIPを開発しました。尚、符号化処理や画像データ処理の回路の一部は、株式会社日立製作所との共同により開発したものです。
開発したIPの特長は以下のとおりです。
(1)フルHDサイズ対応の低消費電力アーキテクチャ
本IPは、水平1920画素×垂直1080ラインのフルHD画面を動作周波数162MHzで30フレーム/秒の処理が可能です。IP内部の処理並列度を最適化して動作周波数を抑え、高い処理性能を実現しています。また、エンコードおよびデコードに共通な処理は、回路の共有化を図って回路規模を削減しており、コンパクトな回路面積にしています。さらに、コンテンツの内容によって、動作が不要である回路ブロックへのクロック供給を停止するなどの工夫を施すことにより、低消費電力動作を実現しています。
加えて、162MHzの動作周波数は、携帯向けの低消費電力DDR(Double Data Rate)メモリを使用することができるため、システム全体の低消費電力化に寄与します。
(2)H.264のハイプロファイルに準拠し、高画質化を実現
本IPは、当社独自の画質制御アルゴリズムにより、シーンに応じた最適な符号化方法の選択、視覚特性が敏感な領域に対する符号量優先割当て(注2)などの技術を駆使し、高画質化を実現しています。
今後、本IPの製品適用を進め、2007年第4四半期に実用化する予定です。また、IPとしては、MPEG-2、MPEG-4、VC-1などの動画像標準規格におけるフルHD対応のサポートを順次行っていく予定です。
■注記
(注1)H.264/MPEG-4 AVCは、ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector:国際電気通信連合の電気通信標準化部門)及び、国際標準化団体であるISO/IEC(International Organization for Standardization:国際標準化機構/International Electrotechnical Commission:国際電気標準会議)の共同作業により定められた動画像圧縮規格で、国内のモバイル向け地上デジタル放送や海外におけるデジタル放送で使用または採用が決定されています。
(注2)符号量優先割当て:同じ符号量で符号化する場合において、割り当てるビット量を必要な箇所を多く、不要なところを少なくする方法。
*記載の製品名、会社名、ブランドは、それぞれの所有者に帰属します。
■仕様
項目 仕様
対応規格 H.264 High/Main/Baseline Profile*
対応画像サイズ 1920画素×1080ライン
フレームレート 30フレーム/秒 (60フィールド/秒、1080i対応)
ビットレート 最大40Mbps
動作周波数 162MHz
*但し、エラー耐性の向上を図るツールセットであるASO(Arbitrary Slice Order)、FMO(Flexible Macroblock Order)、RS(Redundant Slice)には、非対応です。
以 上