[发明专利]图像编码装置和图像编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像编码装置和图像编码方法。详细地说涉及在不执行画面内反馈控制的情况下使生成码量吻合于赋予一个图像的目标码量的技术。

背景技术

以往，在传送运动图像的比特流或者将该比特流记录在记录介质上的系统等中，为了有效地利用传送路径或记录容量，而实施了高效率编码。

在实现高效率编码的图像编码装置中，控制量化步长以使在编码器中产生的比特流的编码比特率与传送介质的传送速率一致并成为恒定。例如，图像编码装置在图案复杂的图像连续时，增大量化步长来抑制数据产生量，在简单的图案连续时，减小量化步长来增加数据产生量。图像编码装置通过这样控制量化步长，使得不会产生缓冲存储器的溢出或下溢，从而保持了固定速率。

因此，在这样的现有技术中的图像编码装置中，当复杂的图像连续时量化步长变大，画质劣化，当简单的图像连续时量化步长变小，无法得到整体均匀的画质。

鉴于上述问题，例如专利文献1公开了以下内容：按照每个GOP(Group Of Pictures，图像组)的编码的难易度和与多个GOP有关的编码的难易度的总和之比来调整分配给各GOP自身的分配码量。例如，对包含图案复杂的图像的GOP较多地分配码量，对包含图案简单的图像的GOP较少地分配码量。

另一方面，作为使生成码量对应于赋予一个图像的目标码量的方法，例如公知有TM5(test model5，测试模型5)的步长2比较好。这是以下一种手法：将被分配给图像的码量均等地分配给宏块(MB；MacroBlock)而得的码量设为宏块的目标码量，并在图像内执行反馈控制，以与目标码量相吻合。

现有技术文献

专利文献1：日本专利文献专利第3358620号公报。

发明内容

然而，当采用使生成码量与赋予一个图像的目标码量吻合的方法时，如果利用全部的量化参数来计算生成码量，则能够容易地确定最优量化参数。但是如果利用全部的量化参数来计算生成码量，则会导致电路规模和处理量的增大，无法以廉价的结构容易地进行编码。

另外，如果离散地选择量化参数来计算生成码量，则能够减小电路规模。在该情况下，通过插值处理来计算未被选择的量化参数的生成码量。但是，如果基于插值的生成码量的预测精度不高，则会导致无法高精度地设定图像对目标码量的的最优量化参数。

因此，本发明提供一种能够在不执行画面内反馈控制的情况下容易地使生成码量与赋予一个图像的目标码量吻合的图像编码装置和图像编码方法。

本发明的第一侧面包括：第一编码部，离散地选择第一范围内的量化参数，以并行地执行该选择出的量化参数的生成码量的计算；第二编码部，并行地执行第二范围内的量化参数的生成码量的计算，所述第二范围是比所述第一范围小的范围，并且以临时量化参数为基准；码量控制部，针对未被所述第一编码部选择的量化参数，通过插值处理计算生成码量，将所述选择出的量化参数的生成码量和通过插值而计算出的生成码量与目标码量进行比较，来确定与目标码量对应的所述临时量化参数；并且所述码量控制部将由所述第二编码部计算出的生成码量与目标码量进行比较，来确定与目标码量对应的最优量化参数；以及第三编码部，使用所述被确定了的最优量化参数来对图像进行编码；所述码量控制部根据通过所述插值处理计算生成码量的量化参数的位置值来改变插值方法。

在本发明中，由第一编码部离散地选择第一范围内的量化参数，以并行地执行该选择出的量化参数的生成码量的计算。另外，在码量控制部中，针对未被选择的量化参数，通过插值处理计算生成码量，将选择出的量化参数的生成码量和通过插值而计算出的生成码量与目标码量进行比较，来确定与目标码量对应的临时量化参数。

在插值处理中，通过比较被选择出的量化参数的生成码量和目标码量，来判别通过插值处理计算生成码量的量化参数。另外，根据判别出的量化参数的位置来改变插值方法。例如，根据通过插值处理计算生成码量的量化参数是否是被由第一编码部选择出的量化参数夹持的位置区域内的值来改变插值方法，当通过插值处理计算生成码量的量化参数是被选择出的量化参数夹持的位置区域内的值时，使用二次曲线来执行插值。在使用了二次曲线的插值中，如果与目标码量对应的临时量化参数处于在相加了与活动性相应的偏移时被限制在预先设定的范围内的量化参数的区域内，则将量化参数变换成平均量化参数，并计算平均量化参数的生成码量。