CN1312932C - 编码设备和编码方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种编码设备和编码方法。根据本发明，甚至在视频图像数据被实时传输的情况下也可以避免图像质量降低。即，当从输入图像数据产生第一编码数据时，将会产生其数据量小于此第一编码数据的跳过编码数据。然后，基于验证装置通过使用虚拟缓冲区装置的验证结果，将第一编码数据替换为跳过编码数据，以便可以调整从数据输出装置输出的位流输出的数据量。

Description

编码设备和编码方法
相关申请的交叉引用
本申请要求以2003年8月21日向日本专利局提出的日本优先权文件No.2003-297064的优先权，在此引用该文件作为参考。
技术领域
本发明涉及用于根据MPEG(活动图像专家组)标准(例如)对图像数据进行压缩和编码的编码设备和编码方法。
背景技术
通常，作为用于对图像数据执行压缩过程的方法，提出了MPEG标准。有一种用于根据MPEG标准执行对图像数据进行压缩和编码的过程的编码设备。在上文所提及的编码设备中，输入的图像数据一旦存储在图像存储器中，那么就被压缩和编码。压缩和编码数据存储在缓冲存储器中，然后作为位流输出。
此外，MPEG1和MPEG2标准是用于存储彩色视频图像的编码方法，已经被ISO(国际标准化组织)和IEC(国际电工委员会)标准化。作为一种编码算法，MPEG1标准使用运动补偿预测/DCT(离散余弦变换)方法，该方法使用定期帧内编码过程，传输速率大约为1.5Mbps。此外，MPEG2是MPEG1标准的较高版本，可以提供从几Mbps到几十Mbps的较宽的传输速率。MPEG1标准主要应用于诸如CD-ROM之类的存储介质。此外，MPEG2标准还应用于广播或AV设备。
现在，当从如上所述编码设备输出的位流传输到解码设备端时，必须控制编码设备端上的数据量，以便在解码设备端上执行解码时不会中断连续的图像。
如此，为了管理解码设备端上的缓冲存储器中的数据量，在编码设备中设置了由MPEG标准定义的叫做vbv(视频缓冲验证器)缓冲区的理想的解码器模型的虚拟缓冲区，以便验证数据量，以防止此vbv缓冲区溢出或流量不足。基于此vbv缓冲区的验证结果，编码设备抑制编码数据的数据量，或在传输时改变位速率，以便调整解码设备端上的缓冲存储器中的(从编码设备输出的)数据量。
现在请参看图8，将描述当在常规编码设备中对输入图像数据进行编码时，vbv缓冲区中存储的累积数据的量的过渡状态。此外，就图8而论，进行描述时假设R表示位速率，由帧速率确定的图像之间的时间段由Tp描述。此外，如上所述，vbv缓冲区是理想的解码器模型的虚拟缓冲存储器，以便根据解码设备端上的缓冲存储器的容量设置整个容量(vbv buffer_size)。
假设，输入图像数据的编码从时间t0开始，随后数据以位速率为R的数据传输速率存储在vbv缓冲区中。在当时间Td从时间t0消逝之后的时间t1，如果在解码设备端上启动解码过程，那么，从vbv缓冲区中读取相当于第一个图像的数据b1。在当时间段Tp从时间t1消逝之后的时间t2，从vbv缓冲区中读取相当于第二个图像的数据b2。随后，在每一个时间段Tp消逝之后的时间t3，t4，...从vbv缓冲区中读取相当于第三、第四个图像的数据b3，b4。
通过重复上面描述的操作，vbv缓冲区验证每次读取的每一个图像的数据量是否超过每次累积的数据量。
关于如何计算每次的累积数据量，例如，在时间t4的累积数据量，假设，在时间t3处读取了相当于图像的数据b3之后vbv缓冲区的剩余位的量被设置为B0，在下一时间t4累积的数据量B1可以从时间t3处的剩余位的量B0、从时间t3到时间t4的时间段Tp，以及位速率R中根据下列计算公式求出：
B1＝B0+RXTp
在时间t4，从vbv缓冲区中读取相当于第四个图像的数据b4。此时，验证是否可以读取相当于第四个图像的数据b4，而设置vbv缓冲区中的累积数据量B1的上限。作为此验证的结果，如果在时间t4从vbv缓冲区中读取相当于第四个图像的数据b4，而vbv缓冲区流量不足，对vbv缓冲区进行控制，以防止流量不足，例如，通过降低图像压缩和编码单元中的用于产生第四个图像的编码数据的数据量，通过改变用于传输相当于第四个图像的数据的位速率等等。
作为与此发明相关的技术文献，可以列出下列专利文件。
专利文件1：日本公开专利No.H11-262008
发明内容
如上所述，在常规编码设备中，当vbv缓冲区中的累积数据量小于相当于一个图像的数据量时，用于产生图像的编码数据的Q(量化)定标增大，或者DCT(离散余弦变换)系数被删除，以便图像的数据量可以降低，解码设备端上的缓冲存储器可以得到控制以便不会失败。
然而，当如上所述执行这样的控制时，其数据量缩小的图像的图像质量大大降低，例如，其数据量缩小的图像是当对另一个图像进行解码时被用作参考图像的图像，解码设备就会发生问题，图像质量可能会降低几个帧。
特别是当在需要进行实时数据传输(如广播或通信)的系统中执行这样的过程时，存在这样的可能性，具有如上所述结构的编码设备可能会导致解码设备端的图像质量有相当大的下降。
如此，本发明是在考虑到上文所提及的几点的情况下作出的，本发明的编码设备包括：图像编码装置，用于输出编码数据，所述编码数据是通过对输入图像数据进行编码获得的图像数据，并具有不同的预定压缩度，并且当从输入图像数据创建具有最大的压缩度的第一编码数据时，用于创建并输出第一编码数据和具有至少小于第一编码数据的数据量的跳过编码数据；存储装置，用于临时存储来自所述图像编码装置的编码数据；数据输出装置，用于基于所述存储装置中存储的编码数据输出位流；虚拟缓冲区产生装置，用于临时累积从所述数据输出装置输出的位流，并产生虚拟缓冲区，以虚拟地请求解码设备端的缓冲存储器中的累积数据量，其中，所述编码数据是在预先确定的时间以每个编码数据为基础从缓冲存储器中读取的；编码控制装置，用于根据虚拟缓冲区中剩余量和目标位速率计算累积数据量，并将第一编码数据替换为跳过编码数据，以便基于计算结果执行编码控制。
此外，本发明的编码方法包括图像编码步骤，用于输出编码数据，所述编码数据是通过对输入图像数据进行编码获得的图像数据，并具有不同的预定压缩度，并且当从输入图像数据创建具有最大的压缩度的第一编码数据时，用于创建并输出第一编码数据和具有至少小于第一编码数据的数据量的跳过编码数据；存储步骤，用于临时存储来自所述图像编码步骤的编码数据；数据输出步骤，用于基于所述存储步骤中存储的编码数据输出位流；虚拟缓冲区产生步骤，用于临时累积从所述数据输出步骤输出的位流，并产生虚拟缓冲区，以虚拟地请求解码设备端的缓冲存储器中的累积数据量，其中，所述编码数据是在预先确定的时间以每个编码数据为基础从缓冲存储器中读取的；编码控制步骤，用于根据虚拟缓冲区中剩余量和目标位速率累积数据量，并将第一编码数据替换为跳过编码数据，以便基于计算结果执行编码控制。
根据如上所述的本发明，在不降低第二编码数据的数据量的情况下，当维持第一编码数据之外的图像质量时，这一点很重要，可以调整从数据输出装置输出的位流输出的数据量。结果，当在解码设备端对视频图像进行解码时，与常规的解码设备不同，图像质量不会大大地损失好几个帧，如此大大提高了图像的质量。
特别是，当本发明应用于需要将视频数据实时传输到解码设备的AV系统或广播系统中时，本发明的编码设备非常有用。
附图说明
图1是显示根据本发明的实施例的图像编码设备的结构的方框图；
图2是显示根据实施例的编码数据输出单元的结构的方框图；
图3是显示根据实施例的vbv缓冲区中存储的数据的过渡状态的图表；
图4是显示根据实施例的vbv缓冲区中存储的数据的过渡状态的图表；
图5是显示根据实施例的vbv缓冲区中存储的数据的过渡状态的图表；
图6是显示根据实施例的编码数据输出单元的结构的方框图；
图7是显示根据实施例的图像编码设备的编码控制单元执行的过程的流程图；以及
图8是显示常规vbv缓冲区中存储的数据的过渡状态的图表。
具体实施方式
下面将描述根据本发明的实施例的编码设备。图1是显示了作为一个实施例的编码设备的结构的方框图。在图1中，通过图象输入单元2输入的图像数据被输入到图像存储器3中。图像存储器3临时存储来自图象输入单元2的图像数据。
图像压缩和编码单元4使图像存储器3中存储的图像数据接受根据MPEG标准的压缩和编码过程，然后输出。换句话说，图像压缩和编码单元4将(一个帧的)图像信号分为几个区块，使每一个区块的数据接受DCT(离散余弦变换)，并执行重新量化，以便进一步降低位的数量(较高的组件被设置为0)。然后，以之字形形状对区块进行排序，从一个帧屏幕的左上方的区块开始，执行运行长度编码过程，以便进一步降低位的数量。
现在，将简要地描述在图像压缩和编码单元4中产生的编码数据。在图像压缩和编码单元4中，对于接受如上所述的压缩过程的图像信号的每一个帧，作为图像数据临时在前面和在后面的帧彼此非常类似，从而信息被进一步压缩，以提供三种类型的图像数据(一个帧的图像数据)，其压缩度彼此不同。这些图像被称为I图像(内部图像)、P图像(预测图像)和B图像(双向预测图像)。
在此情况下，I图像是只包括帧内部预测图像的图像数据。P图像是通过帧之间的正向预测的方式产生的图像数据。此外，B图像是通过帧之间的双向预测的方式产生的图像数据。如此，I图像和P图像按与原始图像的相同的顺序进行编码。另一方面，至于B图像，在处理I图像和P图像之后，对在这些图像之间插入的B图像进行编码。
此外，GOP(图像组)是由从I图像开始的许多图像构成的。在此情况下，为了执行随机访问而同时维护每一个GOP的独立性，一个GOP中至少需要一个I图像。此外，GOP的最后一个图像需要是I图像或P图像。
此外，当产生B图像的编码数据(下文称为“B图像数据”)(这是第一编码数据)时，本实施例的图像压缩和编码单元4产生所谓的跳过B图像的图像数据，其中，任何宏区块都具有系数“0”，相同矢量，和“0”参考。如此，跳过B图像的编码数据(下文称为“跳过B图像数据”)(这是如此产生的跳过编码数据)连同B图像数据被输出到编码数据缓冲存储器5。此外，当确定图像尺寸时，可以唯一地求出跳过B图像数据。
编码数据缓冲存储器5接受并临时存储在图像压缩和编码单元4中编码的编码数据，以便输出到编码数据输出单元6。如MPEG标准所定义，编码数据缓冲存储器5的实际存储器大小(实际容量)比vbv缓冲区的虚拟缓冲区的存储器容量更大。
如此，在此实施例中，根据编码数据缓冲存储器5的实际存储器大小大于vbv缓冲区的存储器大小的事实，从图像压缩和编码单元4中接受的数据可以单独地读取。换句话说，与通常所使用的环形缓冲区、FIFO(先进先出)缓冲区等等不同，此实施例中的编码数据缓冲存储器5可以根据地址控制读取作为连续数据单独地存储的数据。
编码数据输出单元6作为数据流输出从编码数据缓冲存储器5输入的图像数据。
编码控制单元7对图像压缩和编码单元4、编码数据缓冲存储器5和编码数据输出单元6进行控制。换句话说，在图像压缩和编码单元4中，编码控制单元7对从图像存储器3中存储的图像数据产生编码数据，如作为第二编码数据的I图像和P图像，或作为第一编码数据的B图像。此外，当从图像存储器3中存储的图像数据产生B图像的编码数据时，还对产生跳过B图像的编码数据的过程进行控制。
此外，编码控制单元7对只从存储并停留在编码数据缓冲存储器5的实际存储器区域中的图像数据中读取和输出任意图像数据执行控制。换句话说，可以作为连续的图像数据输出单独地存储和停留在编码数据缓冲存储器5中的图像数据。例如，如图2所示，编码控制单元7可以作为连续的图像数据输出许多图像数据A、B和C，它们是单独地作为编码数据缓冲存储器5的实际存储器区域中的有效数据而存在的。结果，从编码数据输出单元6输出的编码数据是连续的，例如，按照图像数据A、图像数据B和图像数据C的次序输出。
此外，在编码设备1中，当从编码数据输出单元6输出的位流输出被传输到解码设备(解码器；未显示)端时，必须控制数据量，以便在解码设备端不中断地进行解码。如此，编码设备1配备有根据MPEG标准定义的vbv缓冲区，作为虚拟缓冲区装置，用于验证解码设备端上的数据量。此vbv缓冲区对产生编码数据的量进行管理，并控制解码器端的数据量，以便解码设备端的缓冲区不会失败。
vbv缓冲区作为这样的虚拟缓冲区装置，不是作为物理存储器存在的。例如，编码控制单元7使用其中提供的RAM(随机存取存储器)7a作为工作区，并对vbv缓冲区执行操作，以便构成验证装置。此外，vbv缓冲区还可以使用编码数据缓冲存储器5作为工作区。
此外，编码控制单元7作为编码控制装置，基于由解码设备端上的vbv缓冲区获得的验证数据量的验证结果，对编码数据缓冲存储器5执行读出控制。
现在请参看图3到图5，将描述当在此实施例的编码设备中对输入图像数据进行编码时，vbv缓冲区中累积的数据量的过渡状态。此外，在图3到图5中，我们假设位速率是R，由帧速率确定的图像之间的时间段是Tp。
还是在此实施例中，如上所述，vbv缓冲区是理想的解码器模型的虚拟缓冲区，以便根据解码设备端上的缓冲存储器的容量大小设置整个容量大小(vbv buffer size)。
vbv缓冲区的基本操作与使用图8所描述的常规vbv缓冲区的基本操作相同。换句话说，如图3所示，例如，如果输入图像数据的编码从时间t0开始，随后，数据以位速率R存储在此实施例的vbv缓冲区中。在当时间Td从时间t0消逝之后的时间t1，至少要存储在vbv缓冲区中的数据不会溢出，假设解码过程在解码设备端上启动，然后，从vbv缓冲区读取相当于第一图像的数据b1。在当时间段Tp从时间t1消逝之后的时间t2，从vbv缓冲区中读取相当于第二图像的数据b2。在当时间段Tp从时间t2消逝之后的时间t3，从vbv缓冲区中读取相当于第三图像的数据b3。在每次时间段Tp消逝之后的时间t3，t4，...之后，都从vbv缓冲区中读取相当于每次的图像的数据，此过程不断进行下去。
如此，通过重复如上所述的操作，此实施例的vbv缓冲区还验证每次读取的每一个图像的数据量是否超过每次累积的数据量。
关于如何计算每次的累积数据量，例如，在时间t4的累积数据量，假设，在时间t3处读取了相当于图像的数据b3之后vbv缓冲区的剩余位的量被设置为B0，在下一时间t4累积的数据量B1可以从时间t3处的剩余位的量B0、从时间t3到时间t4的时间段Tp，以及位速率R中根据下列计算公式求出：
B1＝B0+RXTp
相应地，至于此实施例的vbv缓冲区，如果在时间t4从vbv缓冲区读取的相当于第四个图像的图像数据b4是I图像或P图像，则在此时间t4的图像数据是用于验证的数据。在读出时间t3，时间t4之前的一个数据，如果从vbv缓冲区中读取的图像是B图像，可以求出在时间t3读取的图像的数据b3替换为跳过B图像的数据bs(通过运算求出)时的剩余位的量B0′。
可以通过剩余位的量B0′和位速率R以及从时间t3到时间t4的时间段Tp根据下列公式来求出在时间t3处的B图像替换为跳过B图像时在时间t4处的累积数据量B1′：
B1′＝B0′+RXTp
在此阶段，如图4所示，假设在时间t4相当于图像(I图像或P图像)的数据b4大于累积数据量B1(b4＞B1)，在此情况下，vbv缓冲区流量不足。换句话说，解码设备的缓冲存储器的数据不足。
如此，常规编码设备减少了在时间t4时产生图像的编码数据时的数据量，改变了输出相当于图像的位流时的位速率，并对数据执行控制。
然而，如果此图像数据是将作为对B图像进行解码时的参考图像的I图像或P图像，那么，如前所述，图像的质量可能会降低好几个帧，因为不仅I图像或P图像的图像质量，而且用作参考图像的B图像的图像质量还会降低。
至于在时间t3处的图像，当相当于I图像或P图像的数据b4大于B图像时的累积数据量B1(b4＞B1)时，如图4所示，此实施例的编码设备1将B图像替换为跳过B图像，如图5所示。
结果，如图5所示，在时间t4处的累积数据量B1是B1′，在时间t4处相当于I图像或P图像的数据b4小于累积数据量B1′，这样，vbv缓冲区就不会流量不足。换句话说，可以验证，在vbv缓冲区中解码设备的缓冲存储器不会失败。
现在请参看图6，将描述通过此实施例的编码设备1基于上文所提及的vbv缓冲区的验证结果输出位流的操作。如前所述，编码数据缓冲存储器5的实际存储器大小大于vbv缓冲区的存储器大小。那么，如上所述，此实施例的编码设备1有效地使用编码数据缓冲存储器5。换句话说，由于编码控制单元7的控制，单独地存储在编码数据缓冲存储器5中的数据被作为连续数据输出到编码数据输出单元6，以便基于vbv缓冲区的验证结果输出位流。
如此，当编码控制单元7在图像压缩和编码单元4中产生B图像数据时，此实施例的编码设备1产生B图像数据和跳过B图像数据，其数据量小于B图像数据，以便将它存储在编码数据缓冲存储器5中。
如上所述，当验证解码设备端上的数据量超过vbv缓冲区中的定义的范围时，B图像数据在编码数据缓冲存储器5上被替换为跳过B图像数据，而编码数据输出单元6只输出在编码数据缓冲存储器5上被重写的跳过B图像数据，从而，此实施例的编码设备1可以输出不会导致解码设备端上的缓冲存储器失败的位流。
此外，当验证累积数据量不超过vbv缓冲区中的定义的范围时，输出类似于常规情况的位流。换句话说，就在时间t3处的图像数据而论，在编码数据缓冲存储器5中不将B图像数据替换为跳过B图像数据的情况下，输出位流。
如此，在此实施例的编码设备1中，基于vbv缓冲区的验证结果，B图像被替换为跳过B图像，以便在不减少(I图像或P图像)的数据量的情况下调整传输到解码设备端的数据量，而这对于在解码设备上进行解码和维持图像的质量很重要。
与通过针对I图像或P图像进行粗糙的量化定标过程来将减少数据量的情况相比，这样的结构可以改善图像质量。这是因为，即使在通过粗糙的量化定标进行处理的情况下，B图像也可以维持图像的平均质量。
因此，根据本实施例的编码设备可以大大地改善图像质量，在需要进行实时传输的广播、AV系统中应用时非常有用。
图7是显示编码控制单元7为了进行验证操作而使用如上所述的vbv缓冲区执行的过程的流程图。此外，当在vbv缓冲区中对相当于I图像或P图像的数据进行编码时，执行下列处理操作。
在此情况下，首先在步骤S101中，编码控制单元7从当从vbv缓冲区对I图像或P图像进行编码时的前一时间vbv缓冲区中的缓冲区剩余量B0，以及从目标位速率R，计算在某一时间对I图像或P图像进行编码之前的vbv缓冲区的累积数据量B1。
在随后的步骤S102中，当一个数据之前的B图像作为跳过B图像时计算数据bs。接下来，在步骤S103中，从当一个数据之前的B图像作为跳过B图像时的vbv缓冲区剩余量B0′，以及从目标位速率R，计算在某一时间对I图像或P图像进行编码之前的vbv缓冲区的累积数据量B1′。
在下一步骤S104中，vbv缓冲区的累积数据量B1′被设置为上限，并对I图像或P图像进行编码。
接下来，在步骤S105中，判断I图像或P图像的图像数据是否超过vbv缓冲区的累积数据量B1.当判断数据b超过vbv缓冲区的累积数据量B1时，过程进入步骤S106。然后，在步骤S106中，一个数据之前的B图像，被替换为跳过B图像，以便结束过程。另一方面，在步骤S105中，当判断数据b没有超过vbv缓冲区的累积数据量B1时，过程结束，而不将B图像替换为跳过B图像。通过执行这样的过程，可以由编码控制单元7实现如图3到图5所示的vbv缓冲区的操作。
此外，参考根据MPEG标准的编码方法来描述实施例。这只是一个示例，因此，它也适用于不同于MPEG标准的其他编码方法。此外，在实施例中，描述了当对I图像或P图像进行编码时通过使用根据本发明的vbv缓冲区执行验证操作。然而，也可以在对B图像进行编码时执行此项操作。此外，根据实施例的编码设备的结构只是示例而已。配备有虚拟缓冲区的任何编码设备都是适当的。

Claims (3)

1.一种编码设备，包括：
图像编码装置，用于输出编码数据，所述编码数据是通过对输入图像数据进行编码获得的图像数据，并具有不同的预定压缩度，并且当从输入图像数据创建具有最大的压缩度的第一编码数据时，用于创建并输出第一编码数据和具有至少小于第一编码数据的数据量的跳过编码数据；
存储装置，用于临时存储来自所述图像编码装置的编码数据；
数据输出装置，用于基于所述存储装置中存储的编码数据输出位流；
虚拟缓冲区产生装置，用于临时累积从所述数据输出装置输出的位流，并产生虚拟缓冲区，以虚拟地请求解码设备端的缓冲存储器中的累积数据量，其中，所述编码数据是在预先确定的时间以每个编码数据为基础从缓冲存储器中读取的；
编码控制装置，用于根据虚拟缓冲区中剩余量和目标位速率计算累积数据量，并将第一编码数据替换为跳过编码数据，以便基于计算结果执行编码控制。
2.根据权利要求1所述的编码设备，其中：
所述编码控制装置，在具有小于第一编码数据的压缩度的第二编码数据作为用于验证的数据执行验证时，当第一编码数据被认为是用于验证的数据紧前面的编码数据时获取第一累积数据量，当跳过编码数据被认为是用于验证的数据紧前面的编码数据时获取第二累积数据量；以及
当用于验证的数据的数据量超过所述第一累积数据量时，所述编码控制装置通过将用于验证的数据紧前面的第一编码数据替换为所述跳过编码数据来执行编码控制。
3.一种编码方法，包括：
图像编码步骤，用于输出编码数据，所述编码数据是通过对输入图像数据进行编码获得的图像数据，并具有不同的预定压缩度，并且当从输入图像数据创建具有最大的压缩度的第一编码数据时，用于创建并输出第一编码数据和具有至少小于第一编码数据的数据量的跳过编码数据；
存储步骤，用于临时存储来自所述图像编码步骤的编码数据；
数据输出步骤，用于基于所述存储步骤中存储的编码数据输出位流；
虚拟缓冲区产生步骤，用于临时累积从所述数据输出步骤输出的位流，并产生虚拟缓冲区，以虚拟地请求解码设备端的缓冲存储器中的累积数据量，其中，所述编码数据是在预先确定的时间以每个编码数据为基础从缓冲存储器中读取的；
编码控制步骤，用于根据虚拟缓冲区中剩余量和目标位速率累积数据量，并将第一编码数据替换为跳过编码数据，以便基于计算结果执行编码控制。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108664576A (zh) * 2018-05-02 2018-10-16 山东求同网信息科技有限公司 企业物料编码的不定度树状链表聚积编码方法及编制系统

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4186119B2 (ja) * 2005-07-27 2008-11-26 セイコーエプソン株式会社 強誘電体メモリ装置
KR20070081949A (ko) * 2006-02-14 2007-08-20 엘지전자 주식회사 트랜스코딩 장치 및 방법
US10069591B2 (en) 2007-01-04 2018-09-04 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for distributed spectrum sensing for wireless communication
CN101345871B (zh) * 2007-03-08 2012-01-04 瑞昱半导体股份有限公司 视频编解码的方法及其装置
JP5078852B2 (ja) * 2007-12-06 2012-11-21 キヤノン株式会社 動画像符号化装置及び動画像符号化方法
JP5227875B2 (ja) * 2009-04-06 2013-07-03 株式会社日立製作所 動画像符号化装置
US8958475B2 (en) 2009-07-02 2015-02-17 Qualcomm Incorporated Transmitter quieting and null data encoding
US9112618B2 (en) * 2009-07-02 2015-08-18 Qualcomm Incorporated Coding latency reductions during transmitter quieting
US8902995B2 (en) 2009-07-02 2014-12-02 Qualcomm Incorporated Transmitter quieting and reduced rate encoding
BR112012027960A2 (pt) * 2010-05-06 2018-05-08 Nippon Telegraph And Telephone Corporation "método e aparelho de controle de codificação de vídeo"
CN102986212B (zh) 2010-05-07 2015-11-25 日本电信电话株式会社 活动图像编码控制方法、活动图像编码装置
JP6289103B2 (ja) * 2014-01-07 2018-03-07 キヤノン株式会社 画像処理装置及びその制御方法、並びに、プログラム
WO2016197317A1 (zh) * 2015-06-09 2016-12-15 富士通株式会社 拷贝信息的编解码方法、装置以及图像处理设备
JP6580381B2 (ja) * 2015-06-12 2019-09-25 オリンパス株式会社 画像処理装置および画像処理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000300585A (ja) * 1999-04-21 2000-10-31 Yoshiyuki Saito 歯科用練和物の流し込み装置
US20010046263A1 (en) * 2000-04-20 2001-11-29 Nobuhiko Yamada Video encoding apparatus that adjusts code amount by skipping encoding of image data
JP2002176647A (ja) * 1997-06-19 2002-06-21 Victor Co Of Japan Ltd 画像信号符号化装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3866538B2 (ja) * 2001-06-29 2007-01-10 株式会社東芝 動画像符号化方法及び装置
US7197072B1 (en) * 2002-05-30 2007-03-27 Intervideo, Inc. Systems and methods for resetting rate control state variables upon the detection of a scene change within a group of pictures
US6944224B2 (en) * 2002-08-14 2005-09-13 Intervideo, Inc. Systems and methods for selecting a macroblock mode in a video encoder

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002176647A (ja) * 1997-06-19 2002-06-21 Victor Co Of Japan Ltd 画像信号符号化装置
JP2000300585A (ja) * 1999-04-21 2000-10-31 Yoshiyuki Saito 歯科用練和物の流し込み装置
US20010046263A1 (en) * 2000-04-20 2001-11-29 Nobuhiko Yamada Video encoding apparatus that adjusts code amount by skipping encoding of image data

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108664576A (zh) * 2018-05-02 2018-10-16 山东求同网信息科技有限公司 企业物料编码的不定度树状链表聚积编码方法及编制系统

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