[发明专利]图像处理装置和图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及例如图像编码装置，更具体而言，涉及在不执行内部内反 馈控制(intra feed back control)的情况下使生成码量(code size)与给予 一幅图片的目标码量匹配的技术领域。

背景技术

在相关技术中，在用于发送运动图像的比特流、或者在记录介质上记 录比特流的系统等中，执行高效编码来充分高效利用传输路径或记录容 量。在实现此的图像编码装置中，使在编码器中生成的比特流的编码比特 率恒定，以符合传输介质的传送速率，并且在此约束下控制所生成的数据 量，即，在编码器中用于量化的量化步长。换言之，例如，如果连续存在 具有复杂样式图样(pattern)的连续图像，则使量化步长较大来限制所生 成的数据量。相反，如果连续存在连续的简单的图像图样，则使量化步长 校小来增加所生成的数据量，从而在防止缓冲存储器溢出或者下溢的情况 下同时维持固定的速率。

结果，在上述根据相关技术的图像编码装置中，在存在连续的复杂图 像时量化步长变大并且图像质量下降，而在存在连续的简单图像时量化步 长变小，这使得不能获得始终一致的图像质量。考虑到此问题，例如在专 利文献1中，公开了一种图像编码装置，其中根据每个GOP(图像图片 组)的编码复杂度与多个GOP的编码复杂度的总和之比，以下述方式计 算要分配给各个GOP自身的分配码量：向对于包含具有复杂样式图样的 图像的GOP给于较大分配分配大分配量，而向对于包含具有简单样式图 样的图像的GOP给于较小分配较小的分配量。

另一方面，例如，作为用于使生成码量与给予一幅图片的目标码量匹 配的方法，公知的有TM5(测试模型5)的步骤2。这是这样的一种技 术，利用改该技术，分配给图像图片的码量在多个宏块(MB)上均匀分 布以便找出每个MB的目标码量，并且在该图像图片内应用反馈控制来实 现与目标码量的匹配。

另外，在诸如MPEG之类的冗余压缩方法的编码处理中，该图像编码 装置在经诸如DCT(离散余弦变换)之类的正交变换后执行量化处理，从 而执行用于减少信息量的处理。结果，该图像编码装置控制该量化的值来 控制码量。此时，在量化参数和生成码量之间保持了单调减小的关系。因 此，该图像编码装置利用适当间隔的量化值来计算码量，并且使其中间位 置的码量的预测值经线性内插等，从而可以预测出生成码量(利用诸如 DV之类的内VTR执行二元搜索等)。

该方法不仅可应用到诸如MPEG 2之类的利用固定表格的编码方法， 而且还可应用到用于AVC等的上下文自适应编码方法。

专利文献1：日本专利No.3358620

然而，在上述TM5的步骤2的方法中，在存在如下有些情形中：当 在对一个序列中的第一幅图片或者紧跟在场景改变后的一幅图片编码时， 量化步长的初始值与该图像图片的样式图样不匹配，从而导致图像质量下 降。

例如，在TM5的步骤2的方法中，在该图像编码装置中，如果在直 到在遵循了该样式图样前反馈控制的部分中量化步长太大，则与其他部分 相比该部分的图像质量下降。如果量化步长太小，在该部分中则使用了太 大的码量，这甚至可能影响其他部分。

另外，在该图像编码装置中，MB的目标码量被恒定地设置为某一码 量，因此当在画面上存在图像难度的偏离等时，导致不适当的码量分布。

因此，本发明的一个目的是以可靠的方式将每幅图像的生成码量抑制 到低于目标码量，而不使作为量化步长的基础的使用量化因子偏离过大。

发明内容

在为了解决这种问题的根据本发明的图像处理装置中，提供了：基本 量化因子确定单元，其被配置为确定基本量化因子，该基本量化因子关于 预测在对输入图像编码时每个图像单位的生成码量将接近所述每个图像单 位的目标码量；编码单元，其被配置为通过利用至少基于所述基本量化因 子确定的使用量化因子执行量化，来针对每个反馈控制单位对所述输入图 像进行编码；以及反馈控制单元，其被配置为确认由所述编码单元针对所 述每个反馈控制单位对所述输入图像进行编码的生成码量，并且在预测所 述每个图像单位的生成码量将超过所述每个图像单位的目标码量的情况 下，增大所述使用量化因子。

从而，该图像处理装置仅在受限的条件下增大使用量化因子，从而可 以将使用量化因子的波动抑制到最小。