[发明专利]运动图像编码装置及运动图像编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及将所输入的运动图像分割成块来进行编码的运动图像编码装置。

背景技术

近年，伴随多媒体应用的发展，一般将图像、声音以及文本等所有媒体的信息统一地进行处理。另外，由于经数字化的图像具有庞大的数据量，因此为了蓄积以及传输，图像的信息压缩技术不可或缺。另一方面，为了将压缩后的图像数据相互运用，压缩技术的标准化也很重要。例如，作为图像压缩技术的标准规格，有ITU—T(国际电信联盟电信标准化部门)的H.261、H.263、H.264、ISO/IEC(国际标准化机构)的MPEG-1、MPEG-3、MPEG-4、MPEG-4AVC等。另外，当前，基于ITU—T和ISO/IEC的协作的称为HEVC的下一代画面编码方式的标准化活动正在进展。

在这样的运动图像的编码中，将编码对象的各图片分割成编码单位块，按每块来削减时间方向以及空间方向的冗余性从而进行信息量的压缩。在以时间性的冗余性的削减为目的的画面间预测编码中，参照前方或后方的图片以块单位来进行运动的检测以及预测图像的创建，并取得所得到的预测图像与编码对象的块的输入图像之间的差分图像。另外，在以空间性的冗余性的削减为目的的画面内预测编码中，根据周边的编码完毕块的像素信息来进行预测图像的生成，并取得所得到的预测图像与编码对象的块的输入图像之间的差分图像。进而，对所得到的差分图像进行离散余弦变换等正交变换以及量化，使用可变长编码来生成码串，从而压缩信息量。

另外，在解码中，对通过所述编码处理而生成的码串进行解析来取得预测信息以及残差系数信息，使用预测信息进行画面间预测解码以及画面内预测解码来生成预测图像，对残差系数信息进行逆量化以及逆正交变换来生成差分图像，并对所得到的预测图像和差分图像进行相加，由此复原最终的输出图像。

在H.264(非专利文献1)中，为了制约块单位的处理量的上限，定义了块单位的发生码量的最大值(具体而言为3200比特)。若进行前述的通常的编码处理，则基于输入图像的性质、量化处理的条件而存在会生成超过了所述发生码量的最大值的码串的可能性，因此通过使用称为IPCM的特殊的编码模式而能始终落在最大值内。

IPCM与通常的编码模式不同，是不进行基于画面内·画面间预测的差分图像的生成、正交变换·量化，而将输入图像的像素值直接作为比特串记述至码串的模式。若使用该模式，则在例如输入图像的格式为各像素8比特的YUV4：2：0的情况下，由于亮度分量的块为16×16像素，2个色差分量的块分别为8×8像素，因此总共成为384字节，即使在报头中包含必要的信息，也必定能落在所述最大值的3200比特以下。

先行技术文献

非专利文献

ITU-T H.264：AdVanced Video coding for generic audioVisual serVices(03/2010)

发明内容

发明要解决的课题

众多运动图像编码·解码装置通过称为LSI的集成电路实现了编码·解码处理。在这样的编码·解码装置中，为使处理高速化，采取了称为流水线的能进行并行动作的构成。具体而言，通过在1个块的处理完成前开始下一个块的处理，从而处理同时进行。

图14(a)示出编码中的流水线的例子。对于块1依次应用像素读入、模式判定(是作为画面间预测模式还是作为画面内预测模式的判定)、画面间/内预测、变换/量化、可变长编码的各处理，对于块2也应用同样的处理。此时，块2在块1的像素读入完成的时间点立刻开始处理，从而使处理定时各延迟1步骤的同时并行进行处理。在H.264或HEVC的编码·解码处理中，由于参照过去编码·解码出的块的信息的同时进行处理，因此需要如图中那样块2参照块1所确定的预测信息、像素信息、编码信息等的同时进行处理。

然而，关于前述的块单位的发生码量是否落在最大值以下，若不调查可变长编码完成的时间点上的码量则不能判断。故而，在如果判定为超过最大值的情况下，必须在该时间点切换成IPCM来重新生成码串。

图14(b)示出发生了向IPCM的切换的情况下的流水线的例子。假设在块1的可变长编码处理中，确定出向IPCM进行切换。然而，此时，块2已经在参照块1进行了通常的编码的情况下的预测信息、像素信息等的同时进行编码处理。故而，必须返回到块1的模式判定，重置到块1以IPCM进行编码的前提来更新所参照的信息，重新进行块2的处理。