[发明专利]图像编码装置

说明书

技术领域

本发明涉及对运动图像的图像信息进行编码的图像编码装置，特别是指一种对量化的DCT系数等进行可变长编码并输出的图像编码装置。

背景技术

在运动图像编码技术中，努力提高编码效率。从而，能够在手机中实现流畅的移动可视电话，也能够拍摄高画质的运动图像。在这样的编码技术的发展中，最新的运动图像压缩编码技术的国际标准H.264/MPEG-4 AVC中，对于规定用语法(syntax)传输的语法元素例如DCT系数和运动矢量等的熵编码方式，定制编码效率更高的编码方式以代替单纯由表切换的方式。即，被称为基于上下文的自适应可变长编码(CAVLC，Context-Adaptive VariableLength Coding)的可变长编码方式和被称为基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC，Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)的算术编码方式。其中，如CABAC算术编码方式，在理论上能够将恒定的信号压缩到极限。并且，CABAC的优点是如上所述的编码效率高，但其缺点在于，直到处理结束都不知道发生编码量。因此，在速率控制中，难以根据发生编码量进行编码控制。

对于该问题，在现有技术中，基于预测残差估计发生编码量，其中，预测残差为对运动图像的图像信息进行编码时所算出的预测图像和原图像之间的差分信号。

以上内容记载在专利文献“日本特开2005-203905号公报”中。

但是，如果仅基于预测残差估计发生编码量，就会存在估计精度下降的问题。编码信息的系数成分是通过对预测残差进行DCT变换、量化、编码来获得。因此，在高速率编码中，编码信号的大部分被表示预测残差的系数成分占有，在预测残差和编码信息的系数成分之间有很大的关联，从而，能够基于预测残差进行发生编码量的高精度估计。而在低速率编码中，较多情况为，量化中的量化步长选择大的值，选择跳过模式(skip mode)、直接模式(direct mode)等。如果量化步长选择大的值，则量化后的预测残差的值变为小的值，预测残差的数据量变小。还有，在跳过模式中由于预测残差没有编码，因此预测残差的数据量为0。其结果，由于在编码信息中所占有的预测残差的系数成分的比例变低，而表示运动矢量的信息和表示编码条件的头部信息等的比例变高，因此如现有技术所述仅利用预测残差的方法，会使发生编码量的估计精度下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种图像编码装置，即使是在低速率的编码中也能够高精度地估计发生编码量。

为了达到上述目的，本发明提供一种图像编码装置，该装置包括：发生编码量预测单元，用于根据系数成分的编码量推测单元、运动矢量的编码量推测单元和编码条件的编码量推测单元之中的至少一个单元预测发生编码量；速率控制单元，用于将所述发生编码量预测单元所预测的预测发生编码量用于编码处理的控制。

另外，本发明不仅通过这样的图像编码装置来实现，还能够通过将这样的图像编码装置所包括的特征性单元作为步骤的图像信息编码方法来实现，或通过使计算机执行这些步骤的程序来实现。并且，显然，这样的程序能够通过CD-ROM等记录介质或网络等传输介质传输。

如上所述，根据本发明，进行低速率编码时，也能够高精度地估计发生编码量。进而，在速率控制中，可以利用所预测的发生编码量，将最恰当的编码量分配给各编码图像，因此能够提高编码图像的主观品质。

附图说明

图1为本实施方式的图像编码装置10的结构示意框图；

图2为图1所示的帧内预测器16、帧间预测器17、预测残差发生编码量评价值生成部20、编码条件发生编码量评价值生成部21和运动矢量信息发生编码量评价值生成部22的较详细结构的示意框图；

图3为图1所示的发生编码量预测器18的较详细结构的示意框图；

图4为本实施方式的图像编码装置的结构示意框图；

图5为根据编码对象图片到参考图片的时间距离切换预测函数的方法说明图；

图6为编码对象图片以场结构编码时，根据编码对象图片是否为1st场还是2nd场来切换预测函数的方法说明图；

图7为对每个编码对象宏块(MB)根据帧内预测的MB还是帧间预测的MB来切换预测函数的方法说明图；

图8为以I、B、P表示的图片类型切换预测函数，计算预测发生编码量的方法说明图；

图9(a)及图9(b)为根据图片内的宏块条位置切换预测函数，计算预测发生编码量的方法说明图；