[发明专利]图像编码装置以及图像编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及对运动图像或静止图像进行编码的图像编码装置以及图像编码方法，尤其涉及按照指定了大小的块对含有以规定的格式构成的辉度成分及色差成分的图像数据进行正交变换处理的技术。

背景技术

在以往的运动编码方式中有MPEG1、MPEG2、MPEG4、H.264/AVC等MPEG(Moving picture expert group：运动图像专家组)标准，根据图像大小或利用介质来决定对应的标准。例如，MPEG1/MPEG2被用于DVD等图像大小比较大的介质，而MPEG4被用于移动电话等图像大小比较小的介质，H.264/AVC则被用于HDTV等图像大小非常大的介质。

在进行运动编码的情况下，运动图像被分割为称为宏块(MB)的处理单位后被处理。宏块中包括辉度成分和色差成分，在一般的4∶2∶0格式中，辉度成分为Y0、Y1、Y2、Y3这四个，并且色差成分为Cb、Cr这两个。各辉度成分和色差成分分别为8×8的64个块的像素成分。MPEG1、MPEG2、MPEG4以及H.264/AVC具有共同的正交变换处理，正交变换处理是按Y0、Y1、Y2、Y3、Cb、以及Cr成分而被执行的，对图像数据进行正交变换处理的图像成分被变换为高频成分和低频成分，且高频成分和低频成分的比例是有偏重性的，从而成为适合于进行数据压缩的形式。在MPEG1、MPEG2、MPEG4中采用离散余弦变换(DCT)，在H.264采用整数DCT变换。

图1是以往的图像编码装置的结构图。

图像编码装置900在MPEG运动编码中以宏块的图像数据(在4∶2∶0格式中为Y0、Y1、Y2、Y3、Cb、Cr成分)为单位进行二维正交变换处理，如图1所示，图像编码装置900包括：第一一维正交变换处理部910、第二一维正交变换处理部920、地址生成部930以及转置处理用单端口存储器940等。

第一一维正交变换处理部910根据预先保持的8×8块所使用的系数表，进行垂直方向的一维正交变换处理。由于随时进行转置处理，因此垂直方向的一维正交变换处理结束后的图像成分被写入到转置处理用单端口存储器940。此时，第一一维正交转换处理部910向地址生成部930传达处理状况。地址生成部930根据此信息，将写入请求信号和该写入请求信息所附带的地址一起输出到转置处理用单端口存储器940。

如图2所示，转置处理用单端口存储器940具有存储六个8×8块的存储区域，按照来自地址生成部930的写入信号和指定的地址，将Y0、Y1、Y2、Y3、Cb、Cr成分存储到各存储区域。

在垂直方向被进行了一维正交变换处理的图像成分全部被写入到转置处理用单端口存储器940之后，由于要在第二一维正交变换处理部920进行水平方向的一维正交变换处理，因此，从转置处理用单端口存储器940取出图像成分，从而进行水平方向的正交变换处理。此时，第二一维正交变换处理部920对地址生成部930传达处理状况。地址生成部930根据以上所述的信息对转置处理用单端口存储器940输出读出请求信号和该读出请求信号所附带的地址。

即，在以往的图像编码装置900中，以运动编码来实现正交变换处理的情况是：对在垂直方向上进行的一维正交变换处理的结果进行转置处理，并对转置处理后的结果进行水平方向上的一维正交变换处理，从而实现二维正交变换处理。并且，图像数据(辉度和色差成分)是分别独立的，例如，Y0成分的垂直方向上的一维正交变换结束，向转置存储器写入也结束的情况下，不等待其它的图像数据处理而可以进行水平方向上的一维正交变换。

这样，在MPEG运动编码中，通过进行正交变换即正交变换处理，从而使低频成分具有较大的值，使低频成分具有较小的值，通过具有这样的偏重性，从而在编码处理中可以提高数据的压缩精度。

非专利文献1“MPEG-4のすべて(MPEG-4概论)”三木弼一编著、工业调查会、1999年1月20日

非专利文献2“H.264/AVC教科书”大久保荣(监修)、角野真也、菊池义浩、铃木辉彦(共同编著)ィンプレス2004年8月11日