CN101170699A - 编码装置和编码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供编码装置和编码方法。所述编码装置通过基于内刷新周期来周期性地向图片的一部分插入内刷新区域从而对所述图片进行编码。编码状态监视单元监视所述图片的编码状态。刷新区域控制单元基于由所述编码状态监视单元监视到的编码状态，改变所述内刷新区域和所述内刷新周期中的至少一个。
Description
技术领域
本发明涉及用于通过基于内刷新周期(intra-refresh period)周期性地将内刷新区域插入图像的一部分来对所述图像进行编码的编码装置、编码方法以及计算机产品。
背景技术
在如图12所示的用于实时地将摄像机拍摄的视频显示在监视器上的包括编码装置的常规图片传送系统中，如图13所示，将监视帧分为多个图片，将内刷新区域插入各个图片，以缩短从摄像机拍摄各个图片的瞬间到在监视器上显示图片的瞬间的时间间隔(延迟时间)。
在因为由于图片传送系统的处理容量不足而导致处理时间超时或者由于产生信息量过多而导致缓冲器溢出、所以不向图片插入内刷新区域的情况下，不能对没有插入内刷新区域的图片进行刷新。为了解决该问题，已经提出了用于消除内刷新区域的遗漏的各种技术。
例如，在日本特开2003-87800号公报中披露了一种技术，其中，遵照来自外部装置等的指令，手动地改变根据图片或帧的内刷新宽度。
此外，根据日本特开2001-359102号公报中披露的技术，当进行内刷新时，根据先前刷新区域的映像(map)和产生的比特数量等来确定内刷新区域。
然而，在日本特开2003-87800号公报中披露的技术中，当由于处理时间或信息量过度而不能正确地发送图片的编码数据并用预先准备的具有较小比特量的图片或跳幅图片(skip picture)作为另选图片来替换该图片时，不能进行内刷新或者内刷新周期发生变化，这导致整个帧的图像质量或刷新性能的劣化。
具体来说，在图14所示的情况下，将应该插入用另选图片替换的图片的内刷新区域插入该另选图片之后的后继图片，从而将内刷新周期从六图片周期改为七图片周期。在图15所示的情况下，应该插入用另选图片替换的图片的内刷新区域被跳过，从而虽然不改变内刷新周期，但是不对没有插入内刷新区域的区域进行刷新，这导致相同问题。
此外，在日本特开2001-359102号公报中披露的技术中，因为基于先前的信息而固定内刷新区域，所以当对具有高编码难度或大量信息的图片进行编码时，图片的编码效率和图像质量劣化。
具体来说，为了获得低延迟的图片传送系统，如图16所示，优选的是，通过将每个图片的产生信息量保持恒定以使得产生信息量平滑，从而最小化接收侧缓冲器。然而，即使要编码的图片由于复杂的设计而具有高编码难度，也必须限制产生信息量以存储在接收侧缓冲器中。在此情况下，增加图片的量化值来减少产生信息量。然而，如果量化值按各个场景发生变化，则图片也波动。结果，在对具有高编码难度或大量信息的图片进行编码的情况下，如果根据先前信息而固定内刷新区域，则图片的编码效率和图像质量劣化。
以此方式，根据常规技术，通过来自外部源的指令或者根据先前信息来固定内刷新区域，从而当对图片进行编码时，不能根据输入信号(例如图片)适当地改变内刷新区域或内刷新周期。这样，图片的编码效率和图像质量劣化。
发明内容
本发明的目标是至少部分地解决常规技术中的问题。
根据本发明一方面的编码装置用于通过基于内刷新周期来周期性地向图片的一部分插入内刷新区域从而对图片进行编码。该编码装置包括：编码状态监视单元，用于监视图片的编码状态；以及刷新区域控制单元，用于基于由编码状态监视单元监视到的编码状态来改变内刷新区域和内刷新周期中的至少一个。
根据本发明另一方面的编码方法用于通过基于内刷新周期来周期性地向图片的一部分插入内刷新区域从而对图片进行编码。该编码方法包括以下步骤：监视步骤，监视图片的编码状态；以及改变步骤，基于在监视步骤监视到的编码状态来改变内刷新区域和内刷新周期中的至少一个。
当结合附图来考虑时，通过阅读对本发明当前优选实施方式的以下详细描述，将会更好地理解本发明以上及其他目标、特征、优点、以及技术和工业意义。
附图说明
图1是用于说明根据本发明第一实施方式的编码装置的概况的示意图；
图2是根据第一实施方式的编码装置的框图；
图3是根据第一实施方式的编码装置进行的编码处理的流程图；
图4是用于说明根据本发明第二实施方式的编码装置的概况的示意图；
图5是用于计算内刷新区域的不等式的示例；
图6是用于说明图5所示的内刷新区域扩大的情况的示意图；
图7是用于说明根据本发明第三实施方式的编码装置的概况的示意图；
图8是根据第三实施方式的编码装置的框图；
图9是根据第三实施方式的编码装置进行的编码处理的流程图；
图10是用于说明内刷新区域缩小以延长内刷新周期的情况的示意图；
图11是执行编码程序的计算机系统的框图；以及
图12至16是用于说明常规技术的示意图。
具体实施方式
以下参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。
首先，以下说明实施方式中使用的主要术语。为了获得低延迟的数据传送，向数据插入“内刷新区域”以对数据进行编码。具体来说，实施方式中称为“内刷新区域”的内编码区域(帧内编码区域)(其产生信息量大于中间编码区域(帧间编码区域)的产生信息量)并不集中在作为内编码图片的单个图片，而是沿时间方向对内编码区域进行分割并将其插入多个图片，以对这些图片进行编码。此时，使得各个图片的产生信息量相等，从而可以缩小数据接收侧的缓冲器。结果，可以缩短从输入编码数据的时间点到将编码数据显示在帧上的时间点的时间段。此外，可以独立于其他帧地对内刷新区域进行解码。即使将其他帧的数据混合到内刷新区域中、或者在内刷新区域中出现数据错误或数据丢失，也不影响内刷新区域。
为了避免图片的编码效率或图像质量的劣化，并不同时对作为内刷新区域的一个整帧进行刷新。将内刷新区域分为多个内刷新区域，将各个内刷新区域按顺序插入图片的一部分以对该图片进行编码。用于将全部内刷新区域插入图片的多个部分的周期称为“内刷新周期”。例如，在内刷新周期是六帧周期(即将一个整帧分为六帧作为内刷新区域)的情况下，分别将六个内刷新区域按顺序插入六个图片以对这些图片进行编码。
以下参照图1说明根据本发明第一实施方式的编码装置的概况。
在将内刷新周期限定为每六个图片的周期(即，将一帧等分为六个图片并且然后按顺序对这六个图片进行内刷新)的情况下，编码装置通过将大小与这六个图片中的每一个的大小相同的区域作为内刷新区域插入这六个图片中的对应图片，来对帧进行编码。
以此方式，当对接收到的帧进行编码时，根据第一实施方式的编码装置通过基于内刷新周期来周期性地将内刷新区域插入帧的一部分，从而对帧进行编码。因此，通过避免帧的图像质量劣化，可以获得高编码效率。
具体来说，编码装置监视帧的编码状态，并确定是否用比特量小的图片或跳幅图片作为另选图片替换了图片。在图1所示的情况下，编码装置确定第一图片没有被另选图片替换，然后通过向其中插入内刷新区域来对第一图片进行编码。以此方式，编码装置按顺序确定第二图片和第三图片不是另选图片，然后分别通过向第二图片和第三图片插入内刷新区域来对第二图片和第三图片进行编码。当接收到第四图片时，编码装置确定第四图片另选图片替换的。
然后，编码装置将应该插入第四图片的内刷新区域A控制为与要插入第五图片的内刷新区域B一起插入后继的没有被确定为另选图片的第五图片。即，编码装置在不向第四图片插入内刷新区域的情况下对作为另选图片的第四图片进行编码，并通过向第五图片插入内刷新区域A和B来对第五图片进行编码。
如果第四图片和第五图片都是另选图片、并且第六图片不是用另选图片替换的，则编码装置通过将应该插入第四和第五图片的内刷新区域与要插入第六图片的内刷新区域一起一次性插入第六图片，来对第六图片进行编码。
以此方式，在将一帧分为六个图片并且按顺序对这六个图片中的每一个进行内刷新的情况下，即使因为这六个图片中的任一个被另选图片所替换而使得不能向该图片插入内刷新区域，根据第一实施方式的编码装置也不改变内刷新周期地将该内刷新区域控制为插入没有被另选图片替换的后继图片。因此，根据第一实施方式的编码装置可以将内刷新区域控制为选择性地插入图片。这样，可以通过避免图片的图像质量劣化而获得高编码效率。
以下参照图2详细说明根据第一实施方式的编码装置的配置。图2是根据第一实施方式的编码装置20的框图。编码装置20包括参数设置单元21、图片接收单元22、存储单元23和控制单元24。
参数设置单元21设置内刷新周期。具体来说，参数设置单元21在其中存储通过外部装置(例如键盘、鼠标或麦克风)输入的用于限定内刷新周期的参数。例如，参数设置单元21在其中存储“六图片”作为内刷新周期。
图片接收单元22是用于接收从外部源图片输入的图片的输入接口。具体来说，当从外部源接收到图片时，图片接收单元22将接收到的图片作为输入图片输入到编码单元27。存储单元23在其中存储各个处理需要的数据和程序。具体来说，存储单元23在其中存储编码装置20的网际协议(IP)地址、关于连接到编码装置20的装置的信息等。
控制单元24包括其中存储用于限定处理过程的程序、必要数据等的内部存储器。此外，控制单元24包括编码状态监视单元25、刷新区域控制单元26和编码单元27。
编码状态监视单元25监视编码状态，并确定接收到的图片是否是用作为另选图片的小比特量图片或跳幅图片所替换的。如果接收到的图片没有被另选图片替换，则编码状态监视单元25将该图片输出到刷新区域控制单元26。如果接收到的图片是用另选图片替换的，则编码状态监视单元25将该图片输出到编码单元27，并且还通知刷新区域控制单元26该图片是用另选图片替换的。
例如，在图1所示的情况下，编码状态监视单元25确定第一到第三图片不是另选图片，并将第一到第三图片输出到刷新区域控制单元26。当接收到第四图片时，编码状态监视单元25确定第四图片是用另选图片替换的，将第四图片输出到编码单元27，还通知刷新区域控制单元26第四图片是用另选图片替换的。
当被通知了图片被确定为另选图片时，刷新区域控制单元26将应该插入该图片的内刷新区域控制为插入该另选图片之后的后继图片。
例如，在图1所示的情况下，编码状态监视单元25通知刷新区域控制单元26第四图片是用另选图片替换的。然后，当从编码状态监视单元25接收到第五图片时，刷新区域控制单元26将应该插入作为另选图片的第四图片的内刷新区域A与要插入没有被另选图片替换的第五图片的内刷新区域B一起插入第五图片。即，不将内刷新区域A插入另选图片，从而刷新区域控制单元26将内刷新区域A和B插入第五图片。
当从编码状态监视单元25或刷新区域控制单元26接收到图片时，编码单元27对接收到的图片进行编码。具体来说，当从编码状态监视单元25接收到另选图片或者从刷新区域控制单元26接收到插入了内刷新区域的图片时，编码单元27将接收到的图片编码为编码数据，然后将该编码数据发送到外部装置。
接下来，以下参照图3详细说明编码装置20进行的处理。图3是编码装置20进行的编码处理的流程图。
当接收到图片时(在步骤S301为“是”)，编码装置20中的刷新区域控制单元26从参数设置单元21获取内刷新周期(步骤S302)。然后编码状态监视单元25监视编码状态，确定接收到的图片是否是用作为另选图片的小比特量图片或跳幅图片替换的(步骤S303)。
如果接收到的图片是用另选图片替换的(在步骤S303为“是”)，则编码状态监视单元25将该图片输出到编码单元27。当从编码状态监视单元25接收到图片时，编码单元27对接收到的图片进行编码(步骤S304)。
如果接收到的图片不是用另选图片替换的(在步骤S303为“否”)，则编码状态监视单元25将该图片输出到刷新区域控制单元26。当从编码状态监视单元25接收到图片时，刷新区域控制单元26确定先前图片是否是用另选图片替换的(即，编码状态监视单元25是否通知了先前图片是用另选图片替换的)(步骤S305)。
如果先前图片是用另选图片替换的(在步骤S305为“是”)，则刷新区域控制单元26将应该插入先前图片的内刷新区域与要插入当前接收到的图片的内刷新区域一起插入当前接收到的图片(步骤S306)。然后，刷新区域控制单元26将插入了两个内刷新区域的图片输出到编码单元27。当从刷新区域控制单元26接收到图片时，编码单元27对接收到的图片进行编码(步骤S304)。
如果先前图片不是用另选图片替换的(在步骤S305为“否”)，则刷新区域控制单元26只将要插入当前接收到的图片的内刷新区域插入当前接收到的图片(步骤S307)。然后，刷新区域控制单元26将该图片输出到编码单元27。当从刷新区域控制单元26接收到图片时，编码单元27对接收到的图片进行编码(步骤S304)。
以此方式，根据第一实施方式的编码装置监视编码状态，并基于监视到的编码状态来控制内刷新区域和/或内刷新周期。因此，可以通过避免图片的图像质量劣化而获得高编码效率。例如，在将一帧分为六个图片并且按顺序对六个图片中的每一个进行内刷新的情况下，即使因为这六个图片中的任一个被另选图片所替换而使得不能向该图片插入内刷新区域，编码装置也不改变内刷新周期地将该内刷新区域控制为插入后继图片。换句话说，编码装置可以选择性地将内刷新区域插入图片。这样，可以通过避免图片的图像质量劣化而获得高编码效率。
此外，在图片的设计剧烈变化的情况下，编码装置将内刷新区域控制为缩小，从而延长内刷新周期。结果，编码效率提高，量化度减少，由此提高图片的图像质量。换句话说，编码装置可以根据接收到的图片选择性地改变内刷新区域的大小。这样，可以通过避免图片的图像质量劣化而获得高编码效率。
此外，编码装置监视编码状态，并确定图片是否是用作为另选图片的小比特量图片或跳幅图片所替换的。如果图片是用另选图片替换的，则编码装置将应该插入用另选图片替换的图片的内刷新区域控制为与要插入没有被另选图片替换的后继图片的内刷新区域一起插入该后继图片。因此，编码装置可以在不改变内刷新周期的情况下确定地将所有内刷新区域插入图片。
例如，在将一帧分为六个图片并且按顺序对这六个图片中的每一个进行内刷新的情况下，如果第三图片是用另选图片替换的，则编码装置将应该插入第三图片的内刷新区域与要插入第四图片的内刷新区域一起插入第四图片。因此，编码装置可以在不改变内刷新周期的情况下确定地将所有内刷新区域插入图片。
此外，如果确定了图片是用另选图片替换的，则编码装置将应该插入用另选图片替换的图片的内刷新区域控制为与要插入没有被另选图片替换的后继图片的内刷新区域一起插入该后继图片。因此，编码装置可以在不改变内刷新周期的情况下确定地将所有内刷新区域插入图片。
例如，在将一帧分为六个图片并且按顺序对这六个图片中的每一个进行内刷新的情况下，如果第三和第四图片是用另选图片替换的，则编码装置控制为将应该插入第三和第四图片的内刷新区域与要插入没有被另选图片替换的第五图片的内刷新区域一起插入第五图片。因此，编码装置可以在不改变内刷新周期的情况下确定地将所有内刷新区域插入图片。
如上所述，当确定了图片是用另选图片替换的时，根据第一实施方式的编码装置将应该插入用另选图片替换的图片的内刷新区域控制为插入后继图片，但本发明不限于第一实施方式。可以将应该插入用另选图片替换的图片的内刷新区域分为多个内刷新区域，并且可以将分出的多个内刷新区域插入多个后继图片。
以下参照图4至6说明根据本发明第二实施方式的编码装置。在此情况下，当确定了图片是用另选图片替换的时，根据第二实施方式的编码装置将应该插入用另选图片替换的图片的内刷新区域分为多个内刷新区域，并将分出的多个内刷新区域插入多个后继图片。图4是用于说明根据第二实施方式的编码装置的概况的示意图。图5是用于计算内刷新区域的不等式的示例。图6是图5所示的内刷新区域的变型例。
在图4所示的情况下，编码装置监视编码状态，并确定图片是否是用作为另选图片的小比特量图片或跳幅图片所替换的。具体来说，当接收到第一图片时，编码装置监视并确定第一图片不是用另选图片替换的，然后通过向第一图片插入内刷新区域来对第一图片进行编码。按与第一图片相同的方式，编码装置按顺序确定第二和第三图片不是用另选图片替换的，然后通过向第二和第三图片插入内刷新区域来分别对第二和第三图片进行编码。
然后，编码装置确定第四图片是用另选图片替换的，将应该插入第四图片的内刷新区域分为多个内刷新区域，并将分出的多个内刷新区域分别插入没有被另选图片替换的后继图片。具体来说，在对作为另选图片的第四图片进行编码之后，当接收到第五图片时，如图5-(1)所示，编码装置将内刷新区域的产生信息量与图片的产生信息量的比率(在下文中称为“值X”)与如下的值进行比较：所述值为校正值乘以初始内刷新区域和新增加的分出内刷新区域的总宽度与整个帧大小的比率(在下文中称为“值Y”)，并计算不超过值X的值Y。然后，在内刷新周期限定的范围内，编码装置获得“w＜2W”作为图5-(2)所示的不等式的上限值。
即，如图4所示，将应该插入第四图片的内刷新区域等分为四个分出的内刷新区域，将这四个分出内刷新区域分别插入第五到第八图片。因此，可以使第五到第八图片的图像质量均衡，还可以在不改变内刷新周期的情况下将所有内刷新区域插入图片。在以上实施例中，将应该插入用另选图片替换的第四图片的内刷新区域等分为四个分出内刷新区域，将这四个分出的内刷新区域分别插入第五到第八图片，但是本发明不限于该实施例。例如，也可以将内刷新区域等分为三个分出内刷新区域。在此情况下，将这三个分出内刷新区域分别插入第五到第七图片。只要将应该插入用另选图片替换的第四图片的所有分出内刷新区域插入在第十图片(其内刷新区域与应该插入第四图片的内刷新区域位于相同位置)之前的图片，就可以将内刷新区域等分为任意个部分。
以下通过使用图2所示的单元，详细说明计算内刷新区域并且将计算出的内刷新区域插入后继图片的以上处理。当编码状态监视单元25确定了第四图片是用另选图片替换的时，编码状态监视单元25通知刷新区域控制单元26第四图片是用另选图片替换的。然后，刷新区域控制单元26将应该插入第四图片的内刷新区域等分为四个分出内刷新区域，并将这四个分出内刷新区域分别插入第五到第八图片，然后将第五到第八图片输出到编码单元27。当接收到第五到第八图片时，编码单元27按顺序对第五到第八图片进行编码。
如上所述，将应该插入用另选图片替换的第四图片的内刷新区域等分为多个分出内刷新区域，将分出的内刷新区域分别插入后继图片。另选的是，如图6所示，可以对另选图片之后的应该插入如下的后继图片的所有内刷新区域进行划分：所述后继图片在内刷新区域与应该插入第四图片的内刷新区域位于相同位置的图片之前，并且，将该内刷新区域插入从第五图片到内刷新区域与应该插入第四图片的内刷新区域位于相同位置的图片的后继图片。
以此方式，在根据第二实施方式中的编码装置中，当确定了图片是另选图片时，将应该插入该图片的内刷新区域分为多个分出内刷新区域，并将其分别插入不是另选图片的后继图片。因此，可以通过保持图片的图像质量而在不改变内刷新周期的情况下控制内刷新区域以将其插入图片。
例如，在将一帧分为六个图片并且按顺序对这六个图片进行内刷新的情况下，如果第四图片是用另选图片替换的，则不能将内刷新区域插入第四图片。因此，编码装置将应该插入第四图片的内刷新区域控制为分为两个分出内刷新区域，从而将这两个分出内刷新区域分别插入第五和第六图片。结果，与将应该插入第四图片的内刷新区域一次性地插入第五图片的情况相比，可以获得高编码效率。此外，可以通过保持图片的图像质量，在不改变内刷新周期的情况下，确定地将所有内刷新区域插入图片。
根据第一和第二实施方式的编码装置控制内刷新区域，不改变内刷新周期，但是本发明不限于第一和第二实施方式。其也适用于编码装置控制内刷新周期和内刷新区域二者以使其改变的情况。
以下参照图7至10说明根据本发明第三实施方式的编码装置，其控制内刷新周期和内刷新区域二者以使其改变。
图7是用于说明根据第三实施方式的编码装置的概况的示意图。在此情况下，将内刷新区域分为十二个分出内刷新区域，作为内刷新周期的十二图片周期。
编码装置监视编码状态，并基于所接收图片的图像质量相对于先前接收到的图片的图像质量的变化情况来确定表示对图片进行编码的困难级别的编码难度。具体来说，编码装置获取所接收图片的产生信息量或者量化值，并根据获得的产生信息量或量化值来确定所接收图片的图像质量相对于先前接收到的图片的图像质量的变化情况，进一步确定所接收图片的编码难度是否低于先前接收到的图片的编码难度。另选的是，编码装置可以获取表示所接收图片相对于先前接收图片的变化情况的活动度或差分绝对值，以代替产生信息量或量化值来确定图片的编码难度。
如果接收到的图片的编码难度低于最小阈值，则编码装置控制为扩大内刷新区域，从而缩短内刷新周期。如果接收到的图片的编码难度超过最大阈值，则编码装置控制为缩小内刷新区域，从而延长内刷新周期。具体来说，当接收到第一图片时，编码装置确定第一图片相对于先前接收图片的图像质量波动量是否是大于预定上限值或小于预定下限值这两种情况中的一种。如果确定了波动量在上限值到下限值的范围之内，则编码装置通过照常向第一图片插入内刷新区域来对第一图片进行编码。在图7所示的情况下，第二到第八图片被确定为波动量在上限值到下限值的范围内，从而编码装置通过按与第一图片相同的方式向第二到第八图片插入内刷新区域，按顺序对第二到第八图片进行编码。
当接收到第九图片时，编码装置确定第九图片相对于第八图片的图像质量波动量低于下限值，即，第九图片的编码难度比第八图片的编码难度低。因此，编码装置使要插入第九图片的内刷新区域加倍，从而缩短内刷新周期。之后，保持内刷新区域的加倍大小和缩短的内刷新周期。此外，不限于将内刷新区域的大小加倍。只要编码效率不下降，就可以改变内刷新区域的大小。
以此方式，根据第三实施方式的编码装置根据接收到的图片相对于先前接收图片的图像质量波动量来确定接收到的图片的编码效率(例如，基于产生信息量或量化值来确定)。如果波动量很大，则编码装置控制为扩大内刷新区域，从而缩短内刷新周期。因此，可以通过避免图片的图像质量劣化而确定地将内刷新区域插入图片。
以下参照图8说明根据第三实施方式的编码装置80的配置。图8是编码装置80的框图。
编码装置80包括参数设置单元21、图片接收单元22、存储单元23和控制单元84。控制单元84包括编码状态监视单元85、刷新区域控制单元86和编码单元27。用相同的附图标记表示与用于第一实施方式的图2中的部件相同的部件，省略对这些部件的描述。
编码状态监视单元85监视接收到的图片的图像质量相对于先前接收图片的图像质量的波动量，确定接收到的图片的编码难度，该编码难度表示对接收到的图片进行编码的困难级别。具体来说，编码状态监视单元85获取接收到的图片的产生信息量或量化值(其表示接收到的图片的图像质量相对于先前接收的图片的图像质量的变化情况)，然后确定接收到的图片的编码难度是否低于先前接收图片的编码难度。代替产生信息量或量化值，编码状态监视单元85可以获取表示接收到的图片相对于先前接收图片的变化情况的所接收图片的活动度或差分绝对值，以确定接收到的图片的编码难度。
如果接收到的图片的编码难度低于最小阈值，则刷新区域控制单元86控制为扩大内刷新区域，从而缩短内刷新周期。具体来说，如果接收到的图片的编码难度低于最小阈值，则如图7所示，刷新区域控制单元86使要插入各个图片的内刷新区域加倍，从而缩短内刷新周期。
另一方面，如果编码难度超过最大阈值，则刷新区域控制单元86控制为缩小内刷新区域，从而延长内刷新周期。例如，在原本如图10所示的内刷新周期为四图片周期的情况下，如果第六图片的编码难度超过最大阈值，则刷新区域控制单元86控制为将要插入各个图片的内刷新区域缩小为内刷新区域的三分之二，从而将内刷新周期延长一半(为内刷新周期的六图片周期)，但是并不限于内刷新区域的三分之二。只要编码效率不降低，就可以改变内刷新区域的大小。
在获取表示所接收图片相对于先前接收图片的变化情况的所接收图片的活动度或差分绝对值来确定所接收图片的编码难度的情况下，如果所接收图片的活动度或差分绝对值超过上限值，则刷新区域控制单元86控制为扩大内刷新区域，从而缩短内刷新周期，另一方面，如果接收到的图片的活动度或差分绝对值低于下限值，则刷新区域控制单元86控制为缩小内刷新区域，从而延长内刷新周期。
以下参照图9详细说明根据第三实施方式的编码装置80进行的编码处理。图9是编码装置80进行的编码处理的流程图。
当接收到图片时(步骤S901)，编码状态监视单元85监视接收到的图片的图像质量相对于先前接收图片的图像质量的波动量(例如产生信息量或量化值)，以确定表示对接收到的图片进行编码的困难级别的编码难度(步骤S902)。然后，刷新区域控制单元86确定波动量是否低于下限值(步骤S903)。
如果波动量低于下限值(在步骤S903为“是”)，则刷新区域控制单元86控制为扩大内刷新区域，从而缩短内刷新周期(步骤S904)，并进行编码处理(步骤S905)。
另一方面，如果波动量不低于下限值(在步骤S903为“否”)，则刷新区域控制单元86进一步确定波动量是否超过上限值(步骤S906)。
如果波动量超过上限值(在步骤S906为“是”)，则刷新区域控制单元86控制为缩小内刷新区域，从而延长内刷新周期(步骤S907)，并进行编码处理(步骤S905)。
如果波动量不超过上限值(在步骤S906为“否”)，则刷新区域控制单元86既不控制内刷新区域又不控制内刷新周期，并进行编码处理(步骤S905)。
以此方式，根据第三实施方式的编码装置监视编码状态，并确定接收到的图片的编码难度，该编码难度表示对接收到的图片进行编码的困难级别。如果确定出的接收图片编码难度超过最大阈值，则编码装置控制为扩大内刷新区域，从而缩短内刷新周期。如果确定出的接收图片编码难度低于最小阈值，则编码装置控制为缩小内刷新区域，从而延长内刷新周期。因此，通过避免由于编码处理而导致图片的图像质量劣化，可以确定地将内刷新区域插入图片。
例如，如果接收到的图片具有高编码难度，则编码装置控制为缩小(减小)内刷新区域，并且如果接收到的图片具有低编码难度，则编码装置控制为扩大(增大)内刷新区域。结果，编码装置可以避免强制性地将内刷新区域插入图片，这样可以避免图片的图像质量劣化。
此外，根据第三实施方式的编码装置监视接收到的图片的图像质量相对于先前接收图片的图像质量的波动量，来确定接收到的图片的编码难度。如果波动量低于下限值，则编码装置控制为扩大内刷新区域，从而缩短内刷新周期，如果波动量超过上限值，则编码装置控制为缩小内刷新区域，从而延长内刷新周期。因此，通过避免由于编码处理而导致图片的图像质量劣化，可以确定地将内刷新区域插入图片。
例如，当编码装置获取了接收到的图片的图像质量相对于先前接收图片的图像质量的波动量(例如产生信息量或量化值)作为接收到的图片的编码难度时，如果波动量很大，则编码装置控制为扩大内刷新区域，从而缩短内刷新周期，从而通过避免由于编码处理而导致图片的图像质量劣化，可以确定地将内刷新区域插入图片。另一方面，如果波动量很小，则编码装置控制为缩小内刷新区域，从而延长内刷新周期，从而通过避免由于编码处理而导致图片的图像质量劣化，可以确定地将内刷新区域插入图片。
本发明不限于以上第一至第三实施方式。以下描述本发明的其他应用。
在第一实施方式中说明了一个图片被另选图片替换的情况，但是本发明并不仅限于一个另选图片。按与第一实施方式相同的方式，本发明可以应用于多个连续图片被另选图片替换的情况。具体来说，编码装置控制为将应该插入用另选图片替换的图片的内刷新区域一次性插入紧随最末另选图片之后的后继图片。例如，在用另选图片替换了第四和第五图片的情况下，编码装置通过将应该插入第四和第五图片的内刷新区域与要插入第六图片的内刷新区域一起一次性插入第六图片，从而对第六图片进行编码。即，插入第六图片的内刷新区域的总大小是正常插入图片的内刷新区域的大小的三倍大。
在第三实施方式中，获取产生信息量或量化值来确定接收到的图片的编码难度，但是本发明不限于产生信息量或量化值。可以获取接收到的图片的活动度或差分绝对值，以代替产生信息量或量化值。在此情况下，编码装置监视表示接收到的图片相对于先前接收图片的变化情况的波动量。如果波动量超过上限值，则编码装置控制为扩大内刷新区域，从而缩短内刷新周期。如果波动值低于下限值，则编码装置控制为缩小内刷新区域，从而延长内刷新周期。即，对内刷新区域和内刷新周期的控制不同于在第三实施方式中的监视产生信息量或量化值的情况下的对内刷新区域和内刷新周期的控制。
以此方式，通过避免由于编码处理而导致图片的图像质量劣化，可以确定地将内刷新区域插入图片。编码装置确定接收到的图片相对于先前接收图片的变化情况(即，接收到的图片的活动度或差分绝对值的波动量大还是小)，来确定接收到的图片的编码难度。如果波动量很大，则编码装置控制为扩大内刷新区域，从而缩短内刷新周期，从而通过避免由于编码处理而导致图片的图像质量劣化，可以确定地将内刷新区域插入图片。另一方面，如果波动量小，则编码装置控制为缩小内刷新区域，从而延长内刷新周期，从而通过避免由于编码处理而导致图片的图像质量劣化，可以确定地将内刷新区域插入图片。
装置中包括的各个部件在附图中是概念性地描述的，从而不需要物理上如图所示地布置元件。因此，根据任何单元中的负载或使用状态，可以功能上或物理上完全或部分地分散或集成各个部件。此外，各个处理功能可以由中央处理单元(CPU)或CPU执行的计算机程序来完全或部分实现，或被实现为具有布线逻辑的硬件。此外，除另行指定之外，可以改变处理过程、控制过程、具体名称、数据和包括参数的信息。
以上实施方式中说明的各个处理可以由计算机程序实现。该计算机程序由诸如个人计算机、工作站等的计算机系统来执行。以下说明执行具有与在以上实施方式中执行的功能相同的功能的计算机程序的计算机系统的实施例。
图11是执行编码程序的计算机系统100的框图。计算机系统100包括随机访问存储器(RAM)101、硬盘驱动器(HDD)102、只读存储器(ROM)103和CPU 104。ROM 103预先在其中存储编码监视程序103a和刷新区域控制程序103b，这些程序具有与以上实施方式中执行的功能相同的功能。
CPU 104从ROM 103读出这些程序103a和103b，并执行分别作为编码监视处理104a和刷新区域控制程序104b的这些程序103a和103b。此外，编码监视处理104a和刷新区域控制处理104b分别与图2所示的编码状态监视单元25和刷新区域控制单元26进行的处理相对应。
不需要将程序103a和103b存储在ROM 103中。另选地，可以将程序103a和103b存储在要插入计算机系统100的“便携式物理记录介质”(例如软盘(FD)、光盘ROM(CD-ROM)、磁光(MO)盘(magneto-opticaldisk)、数字通用盘(DVD)、磁光盘(magnetic optical disk)和集成电路(IC)卡)，或者存储在安装在计算机系统100的内部或外部的“固定物理记录介质”(例如HDD)。此外，也可以将程序103a和103b存储在通过公共线路、因特网、局域网(LAN)、广域网(WAN)等而连接到计算机程序100的“其他计算机系统”，从而计算机系统100可以从其他计算机系统下载程序103a和103b。
虽然为了完整和清楚的公开针对具体实施方式描述了本发明，但是所附的权利要求书并不受限于此，而是应当理解为包括本领域技术人员可以想到的落入本文阐述的基本教导之内的所有变型和另选构造。
Claims (8)
1.一种编码装置，该编码装置用于通过基于内刷新周期来周期性地向图片的一部分插入内刷新区域从而对所述图片进行编码，该编码装置包括：
编码状态监视单元，其监视所述图片的编码状态；以及
刷新区域控制单元，其基于由所述编码状态监视单元监视到的编码状态来改变所述内刷新区域和所述内刷新周期中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的编码装置，其中，
所述编码状态监视单元监视所述图片是否是用作为另选图片的具有小比特量的图片和跳幅图片中的一个替换的，并且
当所述编码状态监视单元确定了所述图片是用另选图片替换的时，所述刷新区域控制单元通过根据所述内刷新周期来将应该插入所述图片的所述部分的内刷新区域插入后继图片的一部分，从而改变所述内刷新区域。
3.根据权利要求2所述的编码装置，其中，所述刷新区域控制单元通过将所述内刷新区域与要插入所述后继图片的内刷新区域一起插入所述后继图片的所述部分，从而改变所述内刷新区域。
4.根据权利要求2所述的编码装置，其中，所述刷新区域控制单元通过将所述内刷新区域按分割方式插入多个后继图片，从而改变所述内刷新区域。
5.根据权利要求1所述的编码装置，其中，
所述编码状态监视单元基于编码状态，监视表示对所述图片进行编码的困难级别的编码难度，并且
当所述编码难度超过预定上限值时，所述刷新区域控制单元扩大所述内刷新区域，从而缩短所述内刷新周期，并且
当所述编码难度低于预定下限值时，所述刷新区域控制单元缩小所述内刷新区域，从而延长所述内刷新周期。
6.根据权利要求5所述的编码装置，其中，
所述编码状态监视单元监视所述图片相对于先前图片的图像质量的波动量，作为所述编码难度，并且
当所述波动量低于预定下限值时，所述刷新区域控制单元扩大所述内刷新区域，从而缩短所述内刷新周期，并且
当所述波动量超过预定上限值时，所述刷新区域控制单元缩小所述内刷新区域，从而延长所述内刷新周期。
7.根据权利要求5所述的编码装置，其中，
所述编码状态监视单元监视所述图片相对于先前图片的活动度的波动量，作为所述编码难度，并且
当所述波动量低于预定下限值时，所述刷新区域控制单元扩大所述内刷新区域，从而缩短所述内刷新周期，并且
当所述波动量超过预定上限值时，所述刷新区域控制单元缩短所述内刷新区域，从而延长所述内刷新周期。
8.一种编码方法，该编码方法用于通过基于内刷新周期来周期性地向图片的一部分插入内刷新区域从而对所述图片进行编码，所述编码方法包括以下步骤：
监视步骤，监视所述图片的编码状态；以及
改变步骤，基于在所述监视步骤监视到的编码状态，改变所述内刷新区域和所述内刷新周期中的至少一个。
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Granted publication date: 20110323 Termination date: 20181022 |
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