CN101682772B - 码量推定方法、装置、其程序和记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及码量推定方法，在对比可变长度编码表对应的正交变换尺寸大的尺寸的正交变换系数的量化值进行编码时，将量化值重排为一维配置并求取游程和层次的组，根据所述可变长度编码表对应的正交变换尺寸的正交变换的面积、和编码对象的正交变换的面积的比，求取群组数，将所述游程和层次的组分类为所述群组数的群组，将各游程除以所述群组数，将其商作为游程，对所述各群组的游程和层次的组的每一个，参照所述可变长度编码表求取码长，将全部群组的码长的总和推定为产生码量。

Description

码量推定方法、装置、其程序和记录介质
技术领域
本发明涉及对视频图像实施正交变换，使用可变长度码进行编码处理的视频图像编码方法中的码量推定方法、装置、其程序及记录介质。
本申请基于2007年3月14日申请的日本专利申请特愿2007-064283号主张优先权，并在这里引用其内容。
背景技术
近年来的视频图像编码方式的多数是将帧分为小区域，在对基于预测图像的差分图像实施正交变换和量化后，进行熵编码，由此进行视频图像信息的压缩。
现在，在作为正在成为视频图像编码格式的主流的H.264视频图像编码方式(参照非专利文献1)中，作为熵编码在使用参照表进行编码的上下文自适应可变长度编码方式(以下称为“CAVLC”)之外，也能够选择编码效率更高的上下文自适应二进制算术码(以下称为“CABAC”)。
该CABAC是能够将平稳信号(stationary signal)压缩至理论极限的编码方式，可以说是高效率编码所必须的技术。可是，CABAC与CAVLC相比较，存在运算成本非常大的缺点(参照非专利文献2)。
在对视频图像进行编码，制作例如在网络配送等的存在发送频带限制的用途中使用的流的情况下，为了收敛在频带内，需要将每单位时间的产生码量保持为固定。通常，进行使量化步长(以下称为“Qstep”)变化而控制产生码量的被称为速率控制的处理。
例如，按照各编码块的每一个进行编码并求取产生码量，根据其结果调整下一个块的Qstep，由此能够将产生码量保持为固定。
这里，在使用了CABAC的情况下，由于得知产生码量花费时间，所以存在编码延迟增大的问题。为了减少该延迟，例如提出了一种以函数近似Qstep和产生码量的关系，推定产生码量的方法(参照专利文献1)。
可是，使用近似函数的方法存在根据视频图像而推定精度出现变动的问题。在进行更高精度的推定的情况下，例如可以考虑在CABAC的码量推定中使用比CABAC运算成本少的CAVLC的方法。在该情况下，由于对实施了一次可变长度编码的结果进行利用，所以能够进行更高精度的码量推定。
在图7A和图7B中表示能够在CABAC的码量推定中使用CAVLC的编码处理的流程图。图7A表示主处理，图7B表示CABAC处理。
在最初，对图7A的主处理(步骤S101～S111)进行说明。
首先，决定Inter预测模式和Intra预测模式(S101，S102)。
然后，进行Intra/Inter判定，决定预测模式(S103)，对该模式求取预测残差(S104)，实施DCT(S105)。
使用提供的Qstep对DCT变换系数进行量化(S106)。
将量化后的变换系数调整为一维配置，将系数信息向CABAC计算部发送，同时根据该系数信息进行码量推定(编码前处理)(S107)。
另一方面，对量化后的系数进行逆量化(S108)、IDCT(S109)之后，加在预测图像上，生成解码图像(S110)。
最后，对解码图像实施滤波处理(S111)。
接着，对图7B的CABAC处理(步骤S121～S125)进行说明。
对在编码前处理(S107)生成的系数信息的接收进行等待(S121～S122)。如果接收到数据的话就实施CABAC处理(S123)，对生成的流进行发送(S124)。最后，将产生的码量向码量控制部发送(S125)。
在图8中表示用于实现该处理的结构图的一个例子。
该装置构成为包括：Inter预测模式决定部101、Intra预测模式决定部102、预测模式选择部103、开关104、减法器105、DCT部106、量化部107、码量控制部108、编码前处理部109、熵编码部110、逆量化部111、IDCT部112、加法器113、解码图像保存缓冲器114、滤波部115、参照图像保存缓冲器116。
Inter预测模式决定部101根据参照图像保存缓冲器116的参照图像进行运动补偿预测，决定Inter预测模式，将预测模式信息向预测模式选择部103发送。此外，将预测图像向开关104发送。
Intra预测模式决定部102根据解码图像保存缓冲器114的解码图像决定Intra预测模式，将预测模式信息向预测模式选择部103发送。此外，将预测图像向开关104发送。
预测模式选择部103决定预测模式，向开关104发送控制信号，选择Intra预测模式和Inter预测模式中的一方。
开关104根据预测模式选择部103的控制信号，选择从Inter预测模式决定部101发送来的Inter预测图像、和从Intra预测模式决定部102发送来的Intra预测图像中的一方。
减法器105取得原图像和预测图像的差分，生成预测残差图像，向DCT部106发送。
DCT部106对发送来的预测残差图像实施DCT变化，向量化部107发送。
量化部107根据从码量控制部108发送来的量化步长Qstep进行DCT变换系数的量化，向编码前处理部109和逆量化部111发送。
码量控制部108根据从编码前处理部109发送来的推定码量，求取下一个宏块的Qstep，向量化部107和逆量化部111发送。此外，接收从熵编码部110发送的产生码量，对与推定码量的差进行补正。
编码前处理部109根据从量化部107发送来的DCT系数的量化值通过表参照来求取产生码量的推定值，向码量控制部108发送。此外，将作为二维数据的DCT系数的量化值调整为一维配置，生成系数信息，向熵编码部110发送。
熵编码部110使用CABAC对从编码前处理部109发送的系数信息进行编码，作为编码流进行输出。
逆量化部111对量化值乘以Qstep，进行逆量化，向IDCT部112发送。
IDCT部112实施IDCT，向加法器113发送。
在加法器113，求取从IDCT部112发送来的预测残差图像和从开关104发送来的预测图像的和，作为解码图像向解码图像保存缓冲器114发送。
解码图像保存缓冲器114对从加法器113发送来的解码图像进行保存，向滤波部115发送。此外，将邻接像素信息向Intra预测模式决定部102发送。
滤波部115对解码图像保存缓冲器114中保存的解码图像实施滤波处理，向参照图像保存缓冲器116发送。
参照图像保存缓冲器116对滤波处理后的解码图像进行保存，作为参照图像向Inter预测模式决定部101发送。
通过使用这样的结构，能够实现图7A和图7B所示的处理。
下面，对作为本发明的应用对象的编码前处理部109进行说明。
在编码前处理部109，将DCT系数的量化值的二维数据调整为一维配置并制作系数信息，向熵编码部110发送，并且通过表参照进行码量的推定。
首先，对根据二维数据制作系数信息的方法进行说明。
当以DCT系数为4×4的情况为例时，以图9所示顺序一维地配置系数，从0号起依次调查系数值，将连续的0的个数、和之后的0以外的系数(非零系数)作为组并且进行存储。这里，将连续的0的个数称为游程(run)，0以外的系数称为层次(level)。将这样的、对系数值进行锯齿状地扫描并一维地配置，调整为游程与层次的数据的操作称为“锯齿扫描(zigzag scanning)”。
在图10中表示具体例。这里，由于在系数“5”，系数“3”之前没有0，所以游程为0。
此外，在H.264，在表参照(table reference)时，在游程和层次之外，还需要非零系数的个数、最后连续的1(或-1)的个数及其符号。以这些为基础，通过表参照，进行码量的推定。此外，该游程和层次的信息使用算数符号被编码。
在图11中表示该处理的流程图的一个例子。
首先，针对4×4块进行锯齿扫描，求取游程和层次的组(S151)，将其结果向熵编码部110发送(S152)。
另一方面，根据求取的游程和层次的组求取非零系数的个数、最后连续的1(或-1)的个数及其正负(S153)，使用可变长度编码表(成为VLC表)计算码量(S154)。
将计算出的码量作为推定码量向码量控制部108发送(S155)。
在图12中表示锯齿扫描的流程图。
首先，将计数器i和n初始化为0(S201)。此外，使变量run也为0(S202)。
通过表参照求取成为扫描顺序的第i个的系数的坐标S_i(x，y)(S203)，将该坐标的系数代入k[i](S204)。例如在4×4块的情况下，按照图9的顺序将系数代入k[i]。
然后，如果k[i]是0的话(S205)，将run增加1(S206)，将i也增加1(S209)。如果k[i]是非零(S205)，将run的值代入保持游程信息的Run[n]，将该非零系数k[i]代入保持层次信息的Level[n](S207)。然后将i增加1(S209)。
如果扫描了最后的系数则结束(S210)，还有的话重复上述的步骤S203～S210。
通过使用上述顺序，能够利用锯齿扫描求取游程和层次的组。
接着，在图13表示图8所示的编码前处理部109的结构图的一个例子。
该装置构成为包括：量化值保存缓冲器201、游程计数器202、编码前处理控制部203、4×4扫描计数器204、4×4扫描顺序参照表205、游程-层次信息保存缓冲器206、码量推定控制部207、码量推定部208、VLC表保存存储器209。
量化值保存缓冲器201对DCT系数的量化值进行保存，当从4×4扫描顺序参照表205接收坐标信息时，将与该坐标对应的量化值向游程计数器202发送。此外，当接收量化值时，将处理开始信号向编码前处理控制部203发送。
游程计数器202保持变量run。而且，从量化值保存缓冲器201接收量化值，当其为0时使run增加1。如果非零，将该系数、和在该时刻保持的run作为游程-层次信息向游程-层次信息保存缓冲器206发送，将run重置为0。此外，当从编码前处理控制部203接收重置信号时，将run重置为0。
编码前处理控制部203当从量化值保存缓冲器201接收开始信号时，向游程计数器202和游程-层次信息保存缓冲器206发送重置信号，将其重置。接着，向4×4扫描计数器204发送处理开始信号。此外，当从4×4扫描计数器204接收结束信号时，向码量推定控制部207发送推定开始信号。
当4×4扫描计数器204从编码前处理控制部203接收到处理开始信号时，将从0到15的数值依次向4×4扫描顺序参照表205发送。当送完15时，将结束信号向编码前处理控制部203发送。
4×4扫描顺序参照表205将从4×4扫描计数器204发送来的数字所对应的坐标向量化值保存缓冲器201发送。
当游程-层次信息保存缓冲器206从游程计数器202接收到游程-层次信息时，将其保存，按照来自码量推定控制部207的控制信号向码量推定部208发送。此外，将游程-层次信息向熵编码部110发送。此外，当从编码前处理控制部203接收重置信号时，清除缓冲器的内容。
当码量推定控制部207从编码前处理控制部203接收到推定开始信号时，向码量推定部208发送推定开始信号，并且将控制信号向游程-层次信息保存缓冲器206发送，将游程-层次信息向码量推定部208发送。
当码量推定部208接收到来自码量推定控制部207的推定开始信号时，基于从游程-层次信息保存缓冲器206发送来的游程-层次信息，从VLC表保存存储器209接收VLC信息，推定码量并输出。
VLC表保存存储器209保持VLC表，作为VLC信息向码量推定部208发送。
通过使用以上的结构，能够实现图11所示的处理。
非专利文献1：H.264：大久保榮、角野真也、菊池義浩、
Figure G2008800079764D00061
木輝彦、「H.264/Avc教科書」、pp.144-146、インプレス(2004)
非专利文献2：CABAC：Detlev Marpe，Heiko Schwarz，ThomasWiegand，“Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding in the H.264/AVC Video Compression Standard”，IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY，Vol.13，No7，pp.620-636，July 2003
专利文献1：日本专利申请特开平7-264579号公报
本发明要解决的课题
可是，在能够选择多个正交变换尺寸的情况下，并不一定必须准备与全部尺寸对应的可变长度编码表。也有不准备与大尺寸的正交变换对应的可变长度编码表，而兼用小正交变换用的可变长度编码表的情况。
结果，在能够选择多个可变长度编码方法的视频图像编码方式中，即使是相同正交变换尺寸，也有根据可变长度编码的方法而游程和层次的制作方法不同的情况。在该情况下，在使用运算成本低的可变长度编码方法对运算成本高的可变长度编码的码量进行推定时，发生运算成本增大的问题。
例如在H.264的情况下，在4×4DCT之外，也有使用8×8DCT的情况。以CABAC对8×8DCT的量化系数进行编码时的扫描顺序如图14所示。从该图可知，对从0到63锯齿地进行扫描，求取游程和层次。
另一方面，在使用CAVLC对8×8DCT的量化系数进行编码的情况下，不存在8×8DCT专用的可变长度编码表，而分成4个使用4×4DCT的可变长度编码表。为此，在以CAVLC对8×8DCT进行编码时，进行4次与CABAC完全不同顺序的扫描，需要虚拟地分割为4个4×4DCT系数。
图15表示CAVLC的扫描顺序。将8×8＝64个的系数分为4个群组(group)(A0～A15、B0～B15、C0～C15、D0～D15)进行处理。
扫描顺序是第一个块从图15的A0到A15，第二个块从B0到B15，以下相同地从C0到C15，D0到D15，顺序地进行合计4次扫描。分割完后，作为4块的量的4×4DCT系数，分别参照4×4DCT用的VLC表，求取码量并求取总和。
因此，在CABAC的码量推定中使用CAVLC的情况下，在CABAC之外必须进行4次扫描，存在运算成本增大的问题。
图16表示与8×8DCT相关的编码前处理部109的现有方法的流程的一个例子。
首先，将码量推定值Rate设定为0(S301)。然后，为了实际的编码进行锯齿扫描(S302)。该处理与图12同样，扫描顺序参照表以图14的顺序返回坐标。然后，将求取的游程-层次信息向熵编码部110发送(S303)。
接着，进行用于求取推定码量的处理。
首先，将循环计数器i作为0(S304)，针对最初(第0个)块进行扫描(S305)。该处理与图12同样，扫描顺序参照表返回图15的A0～A15的坐标。
然后，根据求取的游程-层次的信息求取非零系数的个数、最后连续的1(或-1)的个数及其正负(S306)，使用VLC表计算码量(S307)。
将计算出的码量加到Rate(S308)，将i增加1(S310)，针对第二个块重复与上述相同的处理(S305～S310)。这时，扫描顺序参照表返回图15的B0～B15。
以下，针对C0～C15、D0～D15也进行与上述同样的处理(S305～S310)，最后对推定码量Rate的值进行发送(S311)。
在图17中表示用于实现该处理的结构图的一个例子。
该装置构成为包括：8×8量化值保存缓冲器301、游程计数器302、编码前处理控制部303、8×8扫描计数器304、8×8扫描顺序参照表305、4×4扫描计数器306、开关A307、4×4扫描顺序参照表a308、4×4扫描顺序参照表b309、4×4扫描顺序参照表c310、4×4扫描顺序参照表d311、游程-层次信息保存缓冲器312、8×8码量推定控制部313、码量推定部314、VLC表保存存储器315、推定码量计算部316。
其中，游程计数器302、编码前处理控制部303、4×4扫描计数器306、游程-层次信息保存缓冲器312、码量推定部314、VLC表保存存储器315与上述同名的部分具有相同的功能。
8×8量化值保存缓冲器301保持8×8DCT系数的量化后的值，当从8×8扫描顺序参照表305、4×4扫描顺序参照表a308、b309、c310、d311接收坐标信息时，将该坐标中储存的量化值向游程计数器302发送。
当8×8扫描计数器304从编码前处理控制部303接收到处理开始信号时，将从0到63的数值依次向8×8扫描顺序参照表305发送。
8×8扫描顺序参照表305将从8×8扫描计数器304发送来的数字所对应的坐标向8×8量化值保存缓冲器301发送。
开关A307根据从8×8码量推定控制部313发送来的控制信号，切换端子a～d。
4×4扫描顺序参照表a308将从4×4扫描计数器306发送来的数字所对应的坐标向8×8量化值保存缓冲器301发送。该坐标与图15的A0～A15对应。
4×4扫描顺序参照表b309将从4×4扫描计数器306发送来的数字所对应的坐标向8×8量化值保存缓冲器301发送。该坐标与图15的B0～B15对应。
4×4扫描顺序参照表c310将从4×4扫描计数器306发送来的数字所对应的坐标向8×8量化值保存缓冲器301发送。该坐标与图15的C0～C15对应。
4×4扫描顺序参照表d311将从4×4扫描计数器306发送来的数字所对应的坐标向8×8量化值保存缓冲器301发送。该坐标与图15的D0～D15对应。
当8×8码量推定控制部313从编码前处理控制部303接收到推定开始信号时，向开关A307发送控制信号，将开关A307切换至a。接着，向4×4扫描计数器306发送开始信号。
而且，当从4×4扫描计数器306接收到结束信号时，向码量推定部314发送推定开始信号，并且将控制信号向游程-层次信息保存缓冲器312发送，将游程-层次信息向码量推定部314发送。
接着向开关A307发送控制信号，将开关A307切换至b。然后，向4×4扫描计数器306发送开始信号。
而且，当从4×4扫描计数器306接收到结束信号时，向码量推定部314发送推定开始信号，并且将控制信号向游程-层次信息保存缓冲器312发送，将游程-层次信息向码量推定部314发送。
以后，按c、d的顺序切换开关A307，进行同样的处理。
推定码量计算部316从码量推定部314接收到推定码量时，对该值进行加法运算。在对4个码量进行加法运算后，将合计值作为推定码量进行发送。此外，当从编码前处理控制部303接收重置信号时，将保持的值重置为0。
通过使用这样的结构，能够实现图16所示的处理。
可是，由于像这样需要进行合计5次扫描，所以存在处理量增加，结构变得复杂的问题。
以下，对以上说明的与本发明相关的技术和现有技术的问题点，按照H.264编码方式的码量推定的具体例子以如下方式简单地进行总结和说明。
[与本发明相关的技术]
算术编码(CABAC)与可变长度编码(CAVLC)相比，编码效率高，但是耗费运算成本。可是，为了码量控制需要较早地得知产生码量。因此使用运算成本小的高速的可变长度编码(CAVLC)对码量进行推定，实际的编码通过以其他的处理使CABAC工作，从而执行。也就是说，实际的编码使用高效率的CABAC(延迟大)，码量的推定使用高速的CAVLC(延迟小)，是与本发明相关的基本技术。
在以上述基本技术为基础对码量进行推定时，需要考虑“CAVLC”和“CABAC”的下述各个规格。
[H.264的“CAVLC”的规格]
在H.264中，能够选择4×4DCT和8×8DCT。可是，没有8×8DCT用的可变长度编码表(VLC表)。
因此，为了使用4×4DCT用的VLC表，将8×8＝64个的要素4分割(不是单纯的4分割)，分为16个要素进行4次扫描。即，虚拟地作为4个4×4DCT进行处理。
由此，能够进行4×4DCT用的VLC表参照(其中，进行4次参照)。
[H.264的“CABAC”的规格]
在H.264的CABAC中，使用与MPEG-2相同的锯齿扫描将8×8DCT的系数重新排为一维，进行编码。
即，相对于在CABAC的扫描中64个系数排列为一条直线，由于在CAVLC中分为4次扫描，所以能够得到4条将16个系数排为一条直线的系数线。
[在CABAC的码量推定中使用CAVLC时的问题点]
在以VLC对H.264的8×8DCT进行编码的情况下，如上所述由于8×8DCT用的VLC表不存在，所以将8×8＝64个的系数排为4条一维数组(one-dimensional array)。将4条的每一个看作4×4DCT的锯齿扫描结果，参照4×4DCT用的VLC表进行编码。
另一方面，在以CABAC对H.264的8×8DCT的系数进行编码的情况下，将64个系数重新排为一维，进行编码。在使用CAVLC的VLC表进行该应用了CABAC的情况下的码量的推定时，在CABAC和CAVLC中，一维数据的排列，即扫描不同。
相对于在CABAC中仅顺序地对64个系数进行锯齿扫描，在CAVLC中，进行4种16个用的扫描，分为4个一维数据。
为此，在CABAC的码量推定中使用CAVLC的现有技术中，在CABAC的扫描之外，仅为了码量推定需要再次进行利用CAVLC的扫描，存在耗费运算成本的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种新的编码技术，其能够与上述现有技术相比以更少的运算量高精度地推定产生码量。
用于解决课题的方法
为了实现该目的，本发明与视频图像编码方式相关，该视频图像编码方式具备：第一信息源编码方法和第二信息源编码方法的执行单元，其中，在对大尺寸的正交变换系数进行编码时，该第一信息源编码方法将系数重新排列为一个一维配置并进行编码，该第二信息源编码方法将系数分割为多个一维配置并使用更小的正交变换尺寸的可变长度编码表进行编码，本发明的特征在于，具备：实施尺寸大的正交变换，将量化后的变换系数按照第一可变长度编码方法的顺序重新排列为一维配置，对作为连续的0的个数的游程和作为之后连续的有意系数的层次的组进行保持的单元；根据实施正交变换尺寸相对于存在可变长度编码表的正交变换尺寸的面积比，求取群组数的单元；将游程和层次的组分类为所述群组数的群组的单元；将游程除以所述群组数，将该商作为游程的单元；对上述各群组的游程和层次的组的每一个，参照所述第二信息源编码方法的可变长度编码表求取码长度的单元；以及对求得的码长度的总和进行求取的单元，将计算出的全部群组的码长度的总和推定为根据所述第一信息源编码方法的产生码量。
以将所述游程和层次的组分类为所述群组的情况为例，可以举出
(i)以针对游程和层次的组进行检测的顺序分配索引号码(indexnumber)，将该分配后的索引号码除以所述群组数后的余数相等的组彼此作为相同的群组进行分类。
(ii)将游程加上1后的数，以检测游程和层次的组的顺序进行累计，将所述累计数除以群组数后的余数相等的组彼此作为相同的群组进行分类。
发明的效果
根据本发明，在使用比实际在正交变换中使用的正交变换尺寸用编码表小的表进行码量推定的情况下，能够在削减运算量的同时，进行高精度的码量推定。
附图说明
图1是表示将8×8DCT的游程和层次的组分至4群组的一个例子的图。
图2是表示将8×8DCT的游程和层次的组分至4组的另一个例子的图。
图3是表示在H.264中使用本发明的情况下的码量推定结果的图。
图4是根据本发明的实施例的编码前处理部的流程图。
图5是表示将8×8DCT系数分类为4模式的处理的一个例子的图。
图6是表示根据本发明的实施例的装置的结构例的图。
图7A是在CABAC的码量推定中能够使用CAVLC的编码处理的主处理的流程图。
图7B是同编码处理的CABAC处理的流程图。
图8是表示用于实现图7A和图7B的处理的编码装置的例子的图。
图9是表示4×4块的扫描顺序的图。
图10是表示锯齿扫描的一个例子的图。
图11是表示4×4块的编码前处理部的处理流程的一个例子的图。
图12是表示锯齿扫描的处理流程的一个例子的图。
图13是表示图8所示的编码前处理部的结构例的图。
图14是表示CABAC的扫描顺序的图。
图15是表示CAVLC的扫描顺序的图。
图16是8×8DCT时的根据现有技术的编码前处理部的流程图。
图17是表示8×8DCT时的根据现有技术的编码前处理部的结构例的图。
附图标记说明
1     8×8量化值保存缓冲器
2     编码前处理控制部
3     8×8扫描计数器
4     8×8扫描顺序参照表
5     游程计数器
6     游程-层次信息保存缓冲器
7     模式号码管理部
8     计数器
9     组号码计算器
10    比较控制部
11    码量推定部
12    移位计算器
13    游程-层次信息保存缓冲器
14    码量推定控制部
15    VLC表保存存储器
16    推定码量计算部
具体实施方式
根据本发明，例如由CABAC的64个系数，制作CAVLC的扫描结果。即，省略独立进行CAVLC的扫描的处理，利用CABAC的扫描结果制作CAVLC的扫描结果。
作为本发明的求取群组数的单元，可以考虑将大尺寸的正交变换的面积除以小尺寸的正交变换的面积，将其商作为群组数的方法。
例如，在将8×8DCT分为4×4DCT的情况下，成为64/16＝4，群组数为4。
此外，作为将游程-层次的组分至多个群组的方法，例如可以考虑对游程-层次的组以在扫描被检测的顺序分配索引号码，使用将该索引号码除以群组数后的余数的方法。
在H.264，需要将8×8DCT系数分为4群组。在该情况下，针对8×8的CABAC的扫描后的游程-层次的组，以取出第1个、第5个...第4i+1个(i＝0，1，...)的游程-层次的组的群组1，取出第2个、第6个...第4i+2个(i＝0，1，...)的游程-层次的组的群组2，取出第3个、第7个...第4i+3个(i＝0，1，...)的游程-层次的组的群组3，第4个、取出第8个...第4i+4个(i＝0，1，...)的游程-层次的组的群组4的方式，分为4个组。
即，作为将游程和层次分为4群组的方法的一个例子，有进行如下处理的方法，即以检测CABAC的扫描结果(游程和层次的组)的顺序分配号码，以号码小的顺序平等地分配群组1，2，3，4，1，2，3，4，...的处理，和使游程的长度全部为1/4的处理。
根据本发明，将以大尺寸的DCT求取的游程-层次的组以该方式分为编码表存在的正交变换尺寸的群组，进而将全部游程-层次的组的游程除以群组数，将其商作为游程，由此能够不对编码表存在的正交变换尺寸的多个游程-层次的组进行扫描，而虚拟地分割。
图1表示将8×8DCT的系数使用相对4的余数分为4×4DCT的4群组的例子。
针对得到的4组游程-层次信息的组，将其分别看作4×4尺寸的游程-层次信息，通过CAVLC表参照计算出码量，将4个的合计值作为推定码量进行输出。
作为将游程-层次的组分为多个群组的方法，例如考虑将在游程-层次的组的游程加上1后的值，按照在扫描中被检测出的顺序进行累计，各组通过将包含自身的累计值除以群组数后的余数来分类的方法。
图2表示使用累计值的相对于4的余数，分类为4群组的一个例子。8×8DCT的游程-层次的累积是在游程加上1后的值的合计。求取将该值除以4的余数，将余数为1的分类为群组1，将余数为2的分类为群组2，将余数为3的分类为群组3，将余数为0的分类为群组4。
以上述方式，在本发明中，例如将CABAC的扫描结果(游程和层次的组)分为4群组，虚拟地制作4个一维数据。由此，能够不为了码量推定进行再扫描而利用CAVLC。
因此，通过本发明实现运算成本的削减和高精度的码量推定。
下面，使用附图对本发明的具体实施方式进行说明。
在这里，在使用根据本发明的码量推定的编码装置中，主要对本发明的特征结构部分进行说明，其它的与现有技术相同的部分已经说明过了，所以省略其详细说明。
以下，对使用4×4DCT的表推定以CABAC对8×8DCT的系数进行编码时的码量的实施例进行说明。
群组数假设固定为将8×8DCT的面积除以4×4DCT的面积后的“4”，使用索引号码的相对于4的余数将游程-层次信息分类为4群组。
图4表示本实施例的编码前处理部的流程图。
当处理开始时，首先以0初始化推定码量Rate(S1)。
接着，针对8×8块进行锯齿扫描(S2)，生成游程-层次信息。该处理是图12所示的流程图的处理，扫描顺序参照表以图14的顺序返回坐标。然后，将8×8块的游程-层次信息作为编码信息对熵编码部进行发送(S3)。
接着，将得到的8×8块的游程-层次信息分类为4个模式(mode1～mode4)(S4)。在图5中表示该处理的一个例子。
如图5所示，首先，将表示模式号码的变量m作为1(S21)，利用以下的处理制作mode1的游程-层次信息。
以0初始化变量i(S22)，将4*i+m(*表示乘法)代入变量n(S23)。
如果n比在8×8DCT得到的游程-层次信息的个数N(即，有意系数的个数)小的话(S24)，针对第n个游程-层次信息Run[n]、Level[n]，将使游程向右移位2bit后的结果保持在Run_t[m][i]，将层次保持在Level_t[m][i]，对i增加1(S25)。
然后反复上述操作(S23～S25)。
如果n变为N以上的话(S24)，则转至下一个模式。
首先，在确认模式号码m不足4的情况之后(S26)，将m增加1(S27)，反复上述处理。然后，如果到模式4为止的处理结束，结束分类处理。
结果，模式号码m号的第i个游程-层次信息的组被储存在Run_t[m][i]和Level_t[m][i]。
接着，返回图4，将变量m再次作为1(S5)，针对模式1，将游程-层次的组之外的需要的编码信息(非零系数的个数，最后连续的1(或-1)的个数及其符号)，根据Run_t[m][i]和Level_t[m][i](i＝0，1，...)的组来求取(S6)，使用VLC表计算码量r_tmp(S7)。
然后，将求取到的码量r_tmp加到推定码量Rate(S8)，如果模式号码m不足4(S9)，则使m增加1(S10)，针对下一个模式反复上述处理(S6～S10)。
最后，将推定码量Rate向码量控制部发送(S11)。
通过使用以上流程，能够进行按照本发明的处理。
接着，对用于执行本流程的结构图的一个例子进行表示。
编码装置的结构图与作为现有技术而表示的图8相同。其中，本实施方式应用于以粗线表示的编码前处理部109。
因此，在图6中表示编码前处理部109的结构图的一个例子。以粗虚线表示的框内是本发明的应用部分。
根据本实施例的编码前处理部构成为包括：8×8量化值保存缓冲器1、编码前处理控制部2、8×8扫描计数器3、8×8扫描顺序参照表4、游程计数器5、游程-层次信息保存缓冲器B6、模式号码管理部7、计数器8、组号码计算器9、比较控制部10、码量推定部11、移位运算器12、游程-层次信息保存缓冲器13、码量推定控制部14、VLC表保存存储器15、推定码量计算部16。
其中，8×8量化值保存缓冲器1、编码前处理控制部2、8×8扫描计数器3、8×8扫描顺序参照表4、游程计数器5、码量推定部11、码量推定控制部14、VLC保存存储器15、游程-层次信息保存缓冲器13、推定码量计算部16与上述同名部分具有同等的功能。
当游程-层次信息保存缓冲器B6从编码前处理控制部2接收重置信号时，对保持的信息进行初始化。
接着，当从游程计数器5接收游程-层次信息时，对其进行保存，并且将游程-层次的组数作为个数信息N向比较控制部10发送。
此外，当从比较控制部10接收到组号码n时，将保持的第n个的游程-层次信息向移位运算器12发送。
当模式号码管理部7从编码前处理控制部2接收到推定开始信号时，作为模式号码m将1向计数器8和组号码计算器9发送。
此外，当从比较控制部10接收到控制信号时，使模式号码m增加1，再次向计数器8和组号码计算器9发送。
此外，在作为模式号码m发送4之后，当接收到控制信号时，将模式号码0向计数器8和组号码计算器9发送，在接收到推定开始信号之前停止工作。
当计数器8接收到模式号码m(m＝1～4)时，将i重置为0，从0起顺序地一边增加1一边向组号码计算器9发送。当作为模式号码接收到m＝0时，停止工作。
当组号码计算器9接收到来自模式号码管理部7的模式号码m和来自计数器8的值i时，作为n＝4*i+m求取组号码n，向比较控制部10发送。
比较控制部10对从组号码计算器9发送来的组号码n和从游程-层次信息保存缓冲器B6发送来的个数N进行比较，如果n为N以下的话，则将组号码n向游程-层次信息保存缓冲器B6发送。如果n比N大的话，向模式号码管理部7发送控制信号，并且向码量推定控制部14发送推定开始信号。
当移位运算器12从游程-层次信息保存缓冲器B6接收到游程-层次信息时，在将游程的值向右移位2bit后，使该游程值和层次成为组并向游程-层次信息保存缓冲器13发送。
通过使用以上的结构，能够实现图4、图5所示的处理。
以上的码量推定的处理，能够通过计算机和软件程序来实现，也能够将该程序记录在计算机能够读取的记录介质上进行提供，或通过网络进行提供。
根据本发明的运算量的削减效果，特别是在有意系数少的情况下变得显著。
例如，当以H.264为例时，即使在8×8DCT的结果是只有一组游程-层次信息的情况下，如图12所示在现有技术中为了码量推定必须进行4次锯齿扫描的运算。另一方面，在本发明中，关于一组游程-层次信息仅进行2bit移位和表参照就能够推定码量。
图3表示将本发明应用于H.264的编码的情况下的码量推定结果。
该图是针对使用了8×8DCT的全部宏块，以根据本发明的码量推定值为横轴，以使用了CABAC的情况下的产生码量为纵轴进行描绘的图。对于群组的分类使用索引号码相对于4的余数。
根据该结果，利用本发明的推定值和使用CABAC的情况下的实际产生码量是比例关系，可知通过本发明的方法能够高精度地进行码量推定。
像这样通过本发明的方法能够高精度地进行码量推定的一个理由，可以认为是如下情况。
在H.264的“CAVLC”的规格中，将8×8＝64个要素4分割的方法，是使分割后的4个一维数据中尽可能均等地包含从低频到高频的成分的方法。
在本发明中，例如将CABAC的扫描结果(游程和层次的组)分类为4群组的方法，也是使系数的从低频到高频的成分尽可能均等地被包含的方法。
因此，如图3的码量推定结果的例子所示，能够得到通过应用CAVLC带来的高精度的码量推定的结果。
产业上的利用可能性
根据本发明，在使用比实际在正交变换中使用的正交变换尺寸用编码表小的表进行码量推定的情况下，能够在削减运算量的同时，进行高精度的码量推定。

Claims (2)

1.一种码量推定方法，在视频图像编码方法中使用，该码量推定方法在利用上下文自适应二进制算术码CABAC进行编码时，使用上下文自适应可变长度编码方式CAVLC对根据上下文自适应二进制算术码CABAC的产生码量进行推定，其中，所述上下文自适应二进制算术码CABAC能够选择多个正交变换尺寸，将量化后的二维正交变换系数重排为一维配置并进行编码，所述上下文自适应可变长度编码方式CAVLC是比所述上下文自适应二进制算术码CABAC运算成本低的编码方法，使用所述上下文自适应可变长度编码方式CAVLC的可变长度编码表进行编码，该码量推定方法的特征在于，具有：
在对比所述可变长度编码表对应的正交变换尺寸大的尺寸的正交变换系数的量化值进行编码时，按照所述上下文自适应二进制算术码CABAC的顺序将量化值重排为一维配置，并且求取作为连续的0的个数的游程和作为在其后连接的0以外的系数的层次的组，对该求取的游程和层次的组进行保持的步骤；
根据所述可变长度编码表对应的正交变换尺寸的正交变换的面积、和编码对象的正交变换的面积的比，求取群组数的步骤；
将所述游程和层次的组分类为所述群组数的群组的步骤；
将所述游程和层次的组的游程除以所述群组数，将其商作为游程的步骤；
对所述各群组的游程和层次的组的每一个，参照所述可变长度编码表求取码长的步骤；以及
对所述求取后的码长的总和进行计算的步骤，
将所述计算出的全部群组的码长的总和推定为利用所述上下文自适应二进制算术码CABAC的产生码量，
在将所述游程和层次的组分类为所述群组的步骤中，执行如下任意一种方式：
以针对游程和层次的组进行检测的顺序对游程和层次的组分配索引号码，将该分配的索引号码除以所述群组数后的余数是相等的组彼此作为相同群组进行分类；或者
以检测游程和层次的组的顺序对将游程加1后的数进行累计，将累计数除以群组数后的余数是相等的组彼此作为相同群组进行分类。
2.一种码量推定装置，在视频图像编码方法中使用，该码量推定装置在利用上下文自适应二进制算术码CABAC进行编码时，使用上下文自适应可变长度编码方式CAVLC对根据所述上下文自适应二进制算术码CABAC的产生码量进行推定，其中，所述上下文自适应二进制算术码CABAC能够选择多个正交变换尺寸，将量化后的二维正交变换系数重排为一维配置并进行编码，所述上下文自适应可变长度编码方式CAVLC是比所述上下文自适应二进制算术码CABAC运算成本低的编码方法，使用所述上下文自适应可变长度编码方式CAVLC的可变长度编码表进行编码，该码量推定装置的特征在于，具备：
在对比所述可变长度编码表对应的正交变换尺寸大的尺寸的正交变换系数的量化值进行编码时，按照所述上下文自适应二进制算术码CABAC的顺序将量化值重排为一维配置，并且求取作为连续的0的个数的游程和作为在其后连接的0以外的系数的层次的组，对该求取的游程和层次的组进行保持的单元；
根据所述可变长度编码表对应的正交变换尺寸的正交变换的面积、和编码对象的正交变换的面积的比，求取群组数的单元；
将所述游程和层次的组分类为所述群组数的群组的单元；
将所述游程和层次的组的游程除以所述群组数，将其商作为游程的单元；
对所述各群组的游程和层次的组的每一个，参照所述可变长度编码表求取码长的单元；以及
对所述求取后的码长的总和进行计算的单元，
将所述计算出的全部群组的码长的总和推定为利用所述上下文自适应二进制算术码CABAC的产生码量，
在将所述游程和层次的组分类为所述群组的步骤中，执行如下任意一种方式：
以针对游程和层次的组进行检测的顺序对游程和层次的组分配索引号码，将该分配的索引号码除以所述群组数后的余数是相等的组彼此作为相同群组进行分类；或者
以检测游程和层次的组的顺序对将游程加1后的数进行累计，将累计数除以群组数后的余数是相等的组彼此作为相同群组进行分类。
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