[发明专利]图像编码设备和图像编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及例如图像编码设备等。更具体地，本发明涉及在不执行帧内反馈控制的情况下使所生成代码的量与为一个画面设置的目标代码量相匹配的技术领域。

背景技术

到目前为止，在用于传输运动图像的比特流或将图像记录到记录介质上等的系统中，已经执行了高效编码，以有效地利用传输路径或记录容量。在达到以上效果的图像编码设备中，由编码器生成的比特流的编码比特率被控制为恒量，以满足传输介质的传输速率的要求。在此限制下，所生成数据的数量，也就是说，编码器中的量子化(quantization)的量子化步长被控制。也就是说，例如，如果具有复杂设计图案的图像连续，则为了减少所生成数据的数量，量子化步长被确定为大。相反，如果简单设计图案连续，则为了增多所生成数据的数量，量子化步长被确定为小。所以，为了保持固定的速率，防止缓冲存储器的溢出(overflow)或下溢(underflow)的出现。

因此，在根据这种相关领域技术的图像编码设备中，当复杂图像连续时，量子化步长变大，从而使得图像质量恶化。另外，当简单图像连续时，量子化步长变小。所以，难以在整个图像内获得相同的图像质量。鉴于这个问题，例如，日本专利No.3358620公开了一种基于GOP(GroupOf Picture，画面组)中包括的图像的复杂度来计算将分配给每个GOP的代码量的图像编码设备。通过以下方式来计算代码量：如果GOP包括具有复杂设计图案的图像，则分配大量编码；以及如果GOP包括具有简单设计图案的图像，则分配小量编码。根据对每个GOP进行编码的难度与对多个GOP进行编码的难度的总和之比来进行分配。

另一方面，对于使所生成代码的量与为一个画面设置的目标代码量相匹配的方法，将适当地使用TM5(测试模型5)的步骤2。该方法是这样的一种方法：分配给画面的代码量被在多个宏块(macro block，MB)中均匀划分，划分出的数量被作为MB的目标代码量使用，并在画面中执行反馈控制以满足目标要求。

发明内容

然而，在诸如TM5的步骤2的方法中，在场景改变后立即对画面和起始画面序列进行编码的过程中，量子化参数的初始值不匹配该画面的设计图案，所以图像质量有时会恶化。

例如，如果在反馈符合某部分的设计图案之前用于该部分的量子化参数太大，则该部分的图像质量相对于其他部分恶化了。相反，如果量子化参数太小，则用于该部分的代码量被大大浪费了，从而对其他部分产生了不良影响。另外，由于MB的目标代码量一直保持恒定，所以如果画面图像中存在难度的偏差等，则编码的数量被不适当地分配。

所以期望使所生成代码的量与目标代码量相匹配，以及考虑视觉特性来分配代码量，也就是说，来确定量子化参数。

根据本发明的实施例，提供了一种用于对图像数据进行编码的图像编码设备，包括，第一编码装置，用于通过对图像数据进行编码来预测将用于计算图像数据的目标代码量的量子化参数和量子化矩阵；第二编码装置，用于根据通过使用第一编码装置预测出的量子化参数和量子化矩阵进行编码产生的所生成代码的量和目标代码量之间的误差，来对第一编码装置预测出的量子化参数进行校正；以及第三编码装置，用于使用经过第二编码装置校正的量子化参数来对图像数据进行编码。

因此，通过第一和第二编码装置，量子化参数被计算出来，从而使得所生成代码的量与目标代码量相匹配，并使用量子化参数执行编码。

根据本发明的另一实施例，提供了一种对图像进行编码的方法，包括以下步骤：第一编码，用于通过对图像数据进行编码来预测将用于计算图像数据的目标代码量的量子化参数和量子化矩阵；第二编码，用于根据通过使用第一编码步骤预测出的量子化参数和量子化矩阵进行编码产生的所生成代码的量和目标代码量之间的误差来对第一编码步骤预测出的量子化参数进行校正；以及第三编码，用于使用经过第二编码步骤校正的量子化参数来对图像数据进行编码。

因此，计算量子化参数，以使所生成代码的量与目标代码量相匹配，并使用该量子化参数来执行编码。

通过本发明，可以提供一种图像编码设备和图像编码方法，他们能够使所生成代码的量与目标代码量相匹配，并能够考虑视觉特性来分配代码量，也就是说，来确定量子化参数。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的图像编码设备的配置图；

图2是进一步详细示出有关根据本发明的第一实施例的图像编码设备进行的编码的一系列处理的流程图；

图3是示出代码量预测处理的详细流程图；

图4是示出支持活动性(activity)的代码量预测处理的详细流程图；