JP2008160402A

JP2008160402A - Encoding device and method, and image encoding device

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Publication number: JP2008160402A
Application number: JP2006346074A
Authority: JP
Inventors: Fumitaka Nakayama; 文貴中山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-07-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform suitable quantization control even when CABAC encoding is used. <P>SOLUTION: In an entropy encoding device 20, a CAVLC encoding device 20a performs reversible encoding of a quantization conversion coefficient from a quantizer 18 on a CAVLC basis and at the same time, a CABAC encoding device 20b performs reversible encoding of the quantization conversion coefficient from the quantizer 18 on a CABAC basis. Output code data of the CABAC encoding device 20b are output as the output of an encoding device 10 to the outside, and motion information, information showing CABAC as entropy encoding, etc., are inserted into the header thereof. A code amount correcting device 40 multiplies a generated code amount of the CAVLC encoding device 20a by a correction coefficient α and supplies the result to a qunatization control unit 42. Encoding efficiency of the CAVLC encoding device 20a and encoding efficiency of the CABAC encoding device 20b are previously examined and the correction coefficient α is determined based upon the ratio of them and set in the code amount correcting device 40. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、符号化装置及び方法並びに画像符号化装置に関し、より具体的には、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ／Ｈ．２６４等で使用されるエントロピー符号化を用いる符号化装置及び方法並びに画像符号化装置に関する。 The present invention relates to an encoding apparatus and method, and an image encoding apparatus, and more specifically, MPEG4-AVC / H. The present invention relates to an encoding apparatus and method using entropy encoding used in H.264 and an image encoding apparatus.

従来、デジタルビデオカメラの符号化方式及びＤＶＤ（Digital Versatile Disk）レコーダの符号化方式には、符号化効率の高いＭＰＥＧ２（Moving Picture Expert Group 2）が一般的に利用されている。しかし、近年、映像信号の高精細化に伴い、更なる高圧縮・高能率符号化方式として、ＩＴＵ−ＴＲｅｃ．Ｈ．２６４｜ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１０ＡＶＣ（以下Ｈ．２６４と呼ぶ）と呼ばれる規格が提唱されている。Ｈ．２６４は、ＭＰＥＧ２及びＭＰＥＧ４といった従来の符号化方式に比べ、より高い符号化効率を実現できる。 2. Description of the Related Art Conventionally, MPEG2 (Moving Picture Expert Group 2) with high encoding efficiency is generally used as an encoding method for a digital video camera and an encoding method for a DVD (Digital Versatile Disk) recorder. However, in recent years, as video signals have become higher in definition, ITU-TRec. H. A standard called H.264 | ISO / IEC 14496-10 AVC (hereinafter referred to as H.264) has been proposed. H. H.264 can realize higher encoding efficiency than conventional encoding methods such as MPEG2 and MPEG4.

図４は、Ｈ．２６４の従来の符号化装置の概略構成ブロック図を示す。符号化装置１１０は、カレントピクチャ（を記憶するフレームメモリ）１１２、加算器１１４、整数変換装置１１６、量子化器１１８、エントロピー符号化装置１２０、逆量子化器１２２、逆整数変換装置１２４、加算器１２６、ループフィルタ１２８、参照ピクチャ（を記憶するフレームメモリ）１３０、動き予測装置１３２、動き補償装置１３４、イントラ予測装置１３６、スイッチ１３８及び量子化制御装置１４２からなる。エントロピー符号化装置１２０は、択一的に利用されるＣＡＶＬＣ（Context-Based Adaptive Variable Length Coding）と呼ばれる可変長符号化を使用するＣＡＶＬＣ符号化装置１２０ａと、ＣＡＢＡＣ（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）と呼ばれる算術符号化を使用するＣＡＢＡＣ符号化装置１２０ｂを具備する。 FIG. 1 shows a schematic block diagram of a conventional H.264 encoding apparatus. The encoding device 110 includes a current picture (frame memory for storing) 112, an adder 114, an integer transformer 116, a quantizer 118, an entropy encoder 120, an inverse quantizer 122, an inverse integer transformer 124, and an addition. And 126, a loop filter 128, a reference picture (frame memory for storing) 130, a motion prediction device 132, a motion compensation device 134, an intra prediction device 136, a switch 138, and a quantization control device 142. The entropy encoder 120 includes a CAVLC encoder 120a that uses variable length coding called CAVLC (Context-Based Adaptive Variable Length Coding), and CABAC (Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding). A CABAC encoding device 120b that uses arithmetic encoding called as is provided.

イントラ符号化の動作を説明する。イントラ符号化では、スイッチ１３８は、イントラ予測装置１３６の出力を選択している。 The operation of intra coding will be described. In intra coding, the switch 138 selects the output of the intra prediction device 136.

画面並べ替えを終えたカレントピクチャ１１２から画像データがマクロブロック単位で読み出され、加算器１１４とイントラ予測装置１３６に供給される。イントラ予測装置１３６は、先行して符号化及び復号化された同じ画面内の画像データ（例えば、直前の画素値、又は直前ラインの同じ水平位置の画素の画素値等）から予測値を算出する。スイッチ１３８は、イントラ予測装置１３６の出力画像データを選択して、加算器１１４及び加算器１２６に供給する。 Image data is read in units of macroblocks from the current picture 112 that has undergone screen rearrangement, and is supplied to the adder 114 and the intra prediction device 136. The intra prediction device 136 calculates a prediction value from image data (for example, the previous pixel value or the pixel value of the pixel at the same horizontal position on the previous line) within the same screen that has been encoded and decoded in advance. . The switch 138 selects the output image data of the intra prediction device 136 and supplies it to the adder 114 and the adder 126.

加算器１１４は、カレントピクチャ１１２からのカレント画像データからイントラ予測装置３６からの予測画像データを減算し、差分画像データを整数変換装置１１６に供給す。整数変換装置１１６は、加算器１１４からの差分画像データを離散コサイン変換し、変換係数を量子化器１１８に供給する。量子化器１１８は、整数変換装置１１６からの変換係数を量子化制御装置１４２により指定される量子化スケールで量子化する。 The adder 114 subtracts the predicted image data from the intra prediction device 36 from the current image data from the current picture 112, and supplies the difference image data to the integer conversion device 116. The integer transform device 116 performs discrete cosine transform on the difference image data from the adder 114 and supplies transform coefficients to the quantizer 118. The quantizer 118 quantizes the transform coefficient from the integer transform device 116 with a quantization scale specified by the quantization control device 142.

エントロピー符号化装置１２０は、択一的に動作するＣＡＶＬＣ符号化装置１２０ａとＣＡＢＡＣ符号化装置１２０ｂを具備する。ＣＡＶＬＣ符号化装置１２０ａとＣＡＢＡＣ符号化装置１２０ｂのどちらを使用するかは、図５に示すＰＰＳ（Picture Parameter Set）に含まれるＣＡＢＡＣ／ＣＡＶＬＣ選択情報により決定される。ＣＡＢＡＣ／ＣＡＶＬＣ選択情報は、スライス単位で切り替え可能である。ＣＡＢＡＣ／ＣＡＶＬＣ選択情報で決定される符号化装置１２０ａ又は１２０ｂが、量子化器１１８からの量子化された変換係数データを可逆符号化する。即ち、ＣＡＶＬＣ符号化装置１２０ａが選択されときには、ＣＡＶＬＣ符号化装置１２０ａが、イントラ符号化のモード情報及び量子化器１１８からの量子化変換係数をＣＡＶＬＣ方式で可逆符号化する。ＣＡＢＡＣ符号化装置１２０ｂが選択されたときには、ＣＡＢＡＣ符号化装置１２０ｂは、イントラ符号化のモード情報及び量子化器１１８からの量子化変換係数をＣＡＢＡＣ方式で可逆符号化する。 The entropy encoding device 120 includes a CAVLC encoding device 120a and a CABAC encoding device 120b that operate alternatively. Whether to use the CAVLC encoding device 120a or the CABAC encoding device 120b is determined by the CABAC / CAVLC selection information included in the PPS (Picture Parameter Set) shown in FIG. The CABAC / CAVLC selection information can be switched in units of slices. The encoding device 120a or 120b determined by the CABAC / CAVLC selection information performs lossless encoding on the quantized transform coefficient data from the quantizer 118. That is, when the CAVLC encoding device 120a is selected, the CAVLC encoding device 120a performs lossless encoding of the intra encoding mode information and the quantized transform coefficient from the quantizer 118 by the CAVLC method. When the CABAC encoding device 120b is selected, the CABAC encoding device 120b performs lossless encoding of the intra encoding mode information and the quantized transform coefficient from the quantizer 118 by the CABAC method.

局所符号化のために、逆量子化器１２２は、量子化器１１８の出力データを逆量子化し、逆整数変換装置１２４は、逆量子化器１２２の出力データを逆離散コサイン変換する。加算器１２６は、逆整数変換装置１２４の出力にスイッチ１３８からの予測値を加算する。これにより、符号化された画像データがローカルで復号されて、イントラ予測装置１３６に供給される。 For local coding, the inverse quantizer 122 inversely quantizes the output data of the quantizer 118, and the inverse integer transformer 124 performs inverse discrete cosine transform on the output data of the inverse quantizer 122. The adder 126 adds the predicted value from the switch 138 to the output of the inverse integer conversion device 124. As a result, the encoded image data is locally decoded and supplied to the intra prediction device 136.

加算器１２６の出力データは、ループフィルタ１２８にも供給される。ループフィルタ１２８はマクロブロック境界及び整数変換ブロック境界のブロック歪を除去する。ループフィルタ１２８の出力画像は、インター符号化の際の参照ピクチャ１３０として利用される。 The output data of the adder 126 is also supplied to the loop filter 128. The loop filter 128 removes block distortion at the macroblock boundary and integer transform block boundary. The output image of the loop filter 128 is used as a reference picture 130 for inter coding.

インター符号化の動作を説明する。インター符号化では、スイッチ１３８は、動き補償装置１３４の出力を選択している。 The operation of inter coding will be described. In the inter coding, the switch 138 selects the output of the motion compensator 134.

インター符号化の場合、画像並べ替えを終えたカレントピクチャ１１２から画像データがマクロブロック単位で読み出され、加算器１１４及び動き予測装置１３２に供給される。動き予測装置１３２は、参照ピクチャ１３０から参照すべき画面の画像データを読み出し、カレントピクチャ１１２からの画像データと参照ピクチャ４１１からの画像データからブロック単位で画像の動きを予測する。そして、予測結果、例えば、動きベクトルを動き補償装置１３４に供給する。動き補償装置１３４は、動き予測装置１３２からの動き予測結果に従い、参照ピクチャ４１１からの参照画像の動きを補償して、予測画像データを生成する。スイッチ１３８は動き補償装置１３４からの動き補償された予測画像データを選択し、加算器１１４及び加算器１２６に供給する。 In the case of inter coding, image data is read in macroblock units from the current picture 112 that has undergone image rearrangement, and supplied to the adder 114 and the motion prediction device 132. The motion prediction device 132 reads the image data of the screen to be referred from the reference picture 130, and predicts the motion of the image in block units from the image data from the current picture 112 and the image data from the reference picture 411. Then, a prediction result, for example, a motion vector is supplied to the motion compensation device 134. The motion compensation device 134 compensates for the motion of the reference image from the reference picture 411 according to the motion prediction result from the motion prediction device 132, and generates predicted image data. The switch 138 selects the motion-compensated predicted image data from the motion compensator 134 and supplies it to the adder 114 and the adder 126.

加算器１１４は、カレントピクチャ１１２からのカレント画像データから動き補償装置１３４からの予測画像データを減算し、差分画像データを整数変換装置１１６に供給する。整数変換装置１１６は、加算器１１４からの差分画像データを離散コサイン変換し、変換係数を量子化器１１８に供給する。量子化器１１８は、整数変換装置１１６からの変換係数を量子化制御装置１４２により指定される量子化スケールで量子化する。 The adder 114 subtracts the predicted image data from the motion compensation device 134 from the current image data from the current picture 112 and supplies the difference image data to the integer conversion device 116. The integer transform device 116 performs discrete cosine transform on the difference image data from the adder 114 and supplies transform coefficients to the quantizer 118. The quantizer 118 quantizes the transform coefficient from the integer transform device 116 with a quantization scale specified by the quantization control device 142.

エントロピー符号化装置１２０では、イントラ符号化の場合と同様に、ＣＡＢＡＣ／ＣＡＶＬＣ選択情報で決定されるＣＡＶＬＣ符号化装置１２０ａ又はＣＡＢＡＣ符号化装置１２０ｂが、量子化器１１８からの量子化された変換係数データを可逆符号化する。即ち、ＣＡＶＬＣ符号化装置１２０ａが選択されたときには、ＣＡＶＬＣ符号化装置１２０ａが、インター符号化のモード情報及び量子化器１１８からの量子化変換係数をＣＡＶＬＣ方式で可逆符号化する。ＣＡＢＡＣ符号化装置１２０ｂが選択されたときには、ＣＡＢＡＣ符号化装置１２０ｂが、インター符号化のモード情報及び量子化器１１８からの量子化変換係数をＣＡＢＡＣ方式で可逆符号化する。エントロピー符号化装置１２０はまた、動き予測装置１３２による動き予測値、例えば動きベクトルを出力符号データに多重化して、外部に出力する。動きベクトルは、例えば、画像符号化単位のヘッダに格納される。 In the entropy encoding device 120, the CAVLC encoding device 120a or the CABAC encoding device 120b determined by the CABAC / CAVLC selection information is the quantized transform coefficient from the quantizer 118, as in the case of intra encoding. Data is losslessly encoded. That is, when the CAVLC encoding device 120a is selected, the CAVLC encoding device 120a performs lossless encoding of the inter encoding mode information and the quantized transform coefficient from the quantizer 118 by the CAVLC method. When the CABAC encoding device 120b is selected, the CABAC encoding device 120b performs lossless encoding of the inter encoding mode information and the quantized transform coefficient from the quantizer 118 using the CABAC method. The entropy encoding device 120 also multiplexes the motion prediction value obtained by the motion prediction device 132, for example, a motion vector, into output code data and outputs the multiplexed data to the outside. For example, the motion vector is stored in a header of an image coding unit.

ＣＡＶＬＣの動作を簡単に説明する。図６は、ＣＡＶＬＣ符号化装置１２０ａの概略構成ブロック図を示す。符号化モード情報（インター符号化／イントラ符号化等）、量子化器１１８からの量子化変数係数及び動き予測装置１３２からの動き情報が、多値シンボルとしてとして、ＶＬＣ算出装置１５０とコンテキスト保存装置１５２に入力される。 The operation of CAVLC will be briefly described. FIG. 6 shows a schematic block diagram of the CAVLC encoding device 120a. The coding mode information (inter coding / intra coding, etc.), the quantization variable coefficient from the quantizer 118, and the motion information from the motion prediction device 132 are converted into multi-valued symbols as a VLC calculation device 150 and a context storage device. 152 is input.

ＶＬＣ算出装置１５０は、従来のＭＰＥＧなどで採用されている可変長符号化と同様に、入力された多値シンボルに対して可変長符号テーブルを適用し、その結果をビットストリームとして出力する。コンテキスト保存装置１５２は、ＶＬＣ算出装置１５０で符号化された情報、例えば、処理中のブロックだけでなく既に処理されたブロックにおける各ブロック内の非０係数の個数（ゼロラン）、及び直前に符号化された係数の値などを保存する。ＶＬＣ算出装置１５０は、コンテキスト保存装置１５２に保存される情報をもとに、シンボルに適用する可変長符号テーブルを切り替えることが可能である。コンテキスト保存装置１５２は、リセット時などに用いられるコンテキストの初期状態も保存する。 The VLC calculation device 150 applies the variable length code table to the input multi-level symbol and outputs the result as a bit stream, similarly to the variable length coding adopted in the conventional MPEG or the like. The context storage device 152 encodes the information encoded by the VLC calculation device 150, for example, the number of non-zero coefficients (zero run) in each block in the already processed block as well as the block being processed, and the immediately preceding encoding Save the value of the specified coefficient. The VLC calculation device 150 can switch the variable length code table applied to the symbol based on the information stored in the context storage device 152. The context saving device 152 also saves the initial state of the context used at the time of resetting.

図７は、ＣＡＢＡＣ符号化装置１２０ｂの概略構成ブロック図を示す。符号化モード情報（インター符号化／イントラ符号化等）、量子化器１１８からの量子化変換係数、及び動き予測装置１３２からの動き情報が、多値シンボルとして２値化装置１６０とコンテキスト計算装置１６４に入力される。２値化装置１６０は、入力された多値シンボルを、予め決められた一定規則にもとづき任意の長さの２値シンボル列に変換する。 FIG. 7 shows a schematic block diagram of the CABAC encoding apparatus 120b. The coding mode information (inter coding / intra coding, etc.), the quantized transform coefficient from the quantizer 118, and the motion information from the motion prediction device 132 are converted into multi-value symbols, the binarization device 160 and the context calculation device It is input to 164. The binarization device 160 converts the input multi-level symbol into a binary symbol string having an arbitrary length based on a predetermined rule.

コンテキスト計算装置１６４は、２値化装置１６０に入力されるシンボル情報と２値化装置１６０から出力される２値信号をもとにコンテキストを計算し、２値信号の発生確率を２値算術符号化装置１６２に入力する。コンテキスト計算部１６４はまた、符号化処理中に随時更新されるコンテキストとリセット時などに用いられるコンテキストの初期状態を保存する。 The context calculation device 164 calculates a context based on the symbol information input to the binarization device 160 and the binary signal output from the binarization device 160, and the occurrence probability of the binary signal is expressed by a binary arithmetic code. Is input to the conversion device 162. The context calculation unit 164 also stores a context that is updated at any time during the encoding process and an initial state of the context that is used when resetting.

２値算術符号化装置１６２は、コンテキスト計算装置１６４からの２値信号発生確率に従い、２値化装置１６０からの２値シンボル列に対して２値算術符号化を適用し、その結果をビットストリームとして出力する。
特開２００５−３４８２０７号公報 The binary arithmetic coding device 162 applies binary arithmetic coding to the binary symbol sequence from the binarizing device 160 in accordance with the binary signal generation probability from the context calculating device 164, and the result is converted into a bit stream. Output as.
JP 2005-348207 A

ＣＡＶＬＣよりもＣＡＢＡＣの方が一般に、画質が良いが、演算量が多く、高速で消費電力の多い演算装置を必要とする。具体的には、エントロピー符号化にＣＡＢＡＣを用いた場合、２値シンボル列の１ビットごとに複雑な処理が必要となる。また発生確率をコンテキストの状況に応じて切り替える必要があるので、現ビットの符号化が終わらないと次のビットの符号化を行えない。 CABAC generally has better image quality than CAVLC, but requires a computing device that requires a large amount of computation, high speed and high power consumption. Specifically, when CABAC is used for entropy coding, complicated processing is required for each bit of the binary symbol sequence. In addition, since it is necessary to switch the probability of occurrence according to the context status, the next bit cannot be coded unless the current bit is coded.

マクロブロック単位の発生符号量を基に量子化スケールコードを決定する量子化制御装置１４２は、量子化対象マクロブロック直前までのＣＡＢＡＣ発生符号量を知ることができない状況で、適切な量子化制御を行うことができない。例えば、画面の中央からＣＡＢＡＣを適用しようとする場合、前提として、画面上部のＣＡＢＡＣ結果から算出された発生確率が分からなければならないので、ＣＡＢＡＣの並列化が困難となる。 The quantization controller 142 that determines the quantization scale code based on the generated code amount in units of macroblocks performs appropriate quantization control in a situation where the CABAC generated code amount up to immediately before the quantization target macroblock cannot be known. I can't do it. For example, when CABAC is to be applied from the center of the screen, it is necessary to know the probability of occurrence calculated from the CABAC result at the top of the screen, making it difficult to parallelize CABAC.

量子化対象マクロブロック直前までのＣＡＢＡＣ発生符号量を算出するには、ＣＡＢＡＣ自体のクロックを上げることが必要となるが、これは消費電力を増大させる。 In order to calculate the CABAC generated code amount immediately before the quantization target macroblock, it is necessary to raise the clock of the CABAC itself, which increases power consumption.

そこで、本発明は、上記の課題を鑑み、２種類のエントロピー符号化を協調動作させ、画質と量子化制御に関して良好な性能を得ることのできる符号化装置及び方法並びに画像符号化装置を提示することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention presents an encoding apparatus and method, and an image encoding apparatus that can perform two types of entropy encoding in a coordinated manner and obtain good performance with respect to image quality and quantization control. For the purpose.

上記の目的を達成するために、本発明に係る符号化装置は、入力データ列を量子化パラメータに従い量子化する量子化部と、当該量子化部の出力データ列を第１の符号化方式でエントロピー符号化する第１のエントロピー符号化部と、当該量子化部の出力データ列を当該第１の符号化方式とは異なる第２の符号化方式でエントロピー符号化する第２のエントロピー符号化部と、当該第１のエントロピー符号化部で生成される符号列の発生符号量に従い、当該量子化パラメータを制御する制御部とを具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an encoding device according to the present invention includes a quantization unit that quantizes an input data sequence according to a quantization parameter, and an output data sequence of the quantization unit using a first encoding method. A first entropy encoding unit that performs entropy encoding, and a second entropy encoding unit that performs entropy encoding on the output data string of the quantization unit using a second encoding scheme different from the first encoding scheme And a control unit that controls the quantization parameter according to the generated code amount of the code string generated by the first entropy encoding unit.

本発明に係る画像符号化装置は、上述の符号化装置を具備し、ＭＰＥＧ４／ＡＶＣＨ．２６４に従い画像データを符号化することを特徴とする。 An image encoding apparatus according to the present invention includes the above-described encoding apparatus, and includes MPEG4 / AVC H.264. H.264 encodes image data.

本発明に係る符号化方法は、入力データ列を量子化パラメータに従い量子化する量子化ステップと、当該量子化ステップで量子化されたデータ列を第１の符号化方式でエントロピー符号化する第１のエントロピー符号化ステップと、当該量子化ステップで量子化されたデータ列を当該第１の符号化方式とは異なる第２の符号化方式でエントロピー符号化する第２のエントロピー符号化ステップと、当該第１のエントロピー符号化ステップで生成される符号列の発生符号量に従い、当該量子化パラメータを制御する制御ステップとを具備することを特徴とする。 The encoding method according to the present invention includes a quantization step for quantizing an input data sequence according to a quantization parameter, and a first encoding method for entropy encoding the data sequence quantized in the quantization step using a first encoding method. An entropy encoding step, a second entropy encoding step for entropy encoding the data sequence quantized in the quantization step with a second encoding scheme different from the first encoding scheme, and And a control step of controlling the quantization parameter according to the generated code amount of the code string generated in the first entropy encoding step.

本発明では、ＣＡＢＡＣを始めとして、発生確率をコンテキストの状況に応じて切り替える必要があるエントロピー符号化を使用する符号化装置においても、適切な量子化制御を行うことができるようになる。 In the present invention, appropriate quantization control can be performed even in an encoding apparatus using entropy encoding in which the occurrence probability needs to be switched according to the context state, including CABAC.

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施例１である符号化装置１０の概略構成ブロック図である。実施例１では、ＣＡＢＡＣの出力符号データを出力用に使用し、ＣＡＶＬＣの出力符号データを量子化制御に使用する。 FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of an encoding apparatus 10 that is Embodiment 1 of the present invention. In the first embodiment, output code data of CABAC is used for output, and output code data of CAVLC is used for quantization control.

符号化装置１０は、カレントピクチャ（を記憶するフレームメモリ）１２、加算器１４、整数変換装置１６、量子化器１８、エントロピー符号化装置２０、逆量子化器２２、逆整数変換装置２４、加算器２６、ループフィルタ２８、参照ピクチャ（を記憶するフレームメモリ）３０、動き予測装置３２、動き補償装置３４、イントラ予測装置３６、スイッチ（又はセレクタ）３８、符号量補正装置４０及び量子化制御装置４２からなる。エントロピー符号化装置２０は、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａとＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂを具備する。 The encoding device 10 includes a current picture (frame memory for storing) 12, an adder 14, an integer transform device 16, a quantizer 18, an entropy coding device 20, an inverse quantizer 22, an inverse integer transform device 24, and an addition. 26, loop filter 28, reference picture (frame memory for storing) 30, motion prediction device 32, motion compensation device 34, intra prediction device 36, switch (or selector) 38, code amount correction device 40, and quantization control device 42. The entropy encoding device 20 includes a CAVLC encoding device 20a and a CABAC encoding device 20b.

本実施例によるイントラ符号化時の動作を説明する。イントラ符号化では、スイッチ３８は、イントラ予測装置３６の出力を選択している。画面並べ替えを終えたカレントピクチャ１２から画像データがマクロブロック単位で読み出され、加算器１４とイントラ予測装置３６に供給される。イントラ予測装置３６は、先行して符号化及び復号化された同じ画面内の画像データから予測値（例えば、直前ラインの同じ水平位置の画素のデータ）を抽出又は算出する。スイッチ３８は、イントラ予測装置３６の出力画像データを選択して、加算器１４及び加算器２６に供給する。 The operation at the time of intra coding according to the present embodiment will be described. In the intra coding, the switch 38 selects the output of the intra prediction device 36. Image data is read in macroblock units from the current picture 12 that has undergone screen rearrangement, and supplied to the adder 14 and the intra prediction device 36. The intra prediction device 36 extracts or calculates a prediction value (for example, data of pixels at the same horizontal position in the immediately preceding line) from the image data in the same screen that has been previously encoded and decoded. The switch 38 selects the output image data of the intra prediction device 36 and supplies it to the adder 14 and the adder 26.

加算器１４は、カレントピクチャ１２からのカレント画像からイントラ予測装置３６からの予測画像データを減算し、差分画像データを整数変換装置１６に供給する。整数変換装置１６は、加算器１４からの差分画像データを離散コサイン変換し、変換係数を量子化器１８に供給する。量子化器１８は、整数変換装置１６からの変換係数を量子化制御装置４２により指定される量子化スケールで量子化する。 The adder 14 subtracts the predicted image data from the intra prediction device 36 from the current image from the current picture 12 and supplies the difference image data to the integer conversion device 16. The integer transform device 16 performs discrete cosine transform on the difference image data from the adder 14 and supplies transform coefficients to the quantizer 18. The quantizer 18 quantizes the transform coefficient from the integer transform device 16 with a quantization scale specified by the quantization control device 42.

エントロピー符号化装置２０は、同時に動作可能なＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａとＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂを具備する。ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａは、量子化器１８からの量子化変換係数をＣＡＶＬＣ方式で可逆符号化し、その生成符号又は発生符号量を符号量補正装置４０に供給する。符号量補正装置４０は、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａから発生符号が入力するときには、入力する符号からＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａの発生符号量を算出する。本実施例では、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａは、量子化器１８の量子化スケールの制御のために利用される。ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａの出力符号データによる量子化器１８の量子化スケールの制御の詳細は、後述する。 The entropy encoding device 20 includes a CAVLC encoding device 20a and a CABAC encoding device 20b that can operate simultaneously. The CAVLC encoding device 20a performs lossless encoding of the quantized transform coefficient from the quantizer 18 by the CAVLC method, and supplies the generated code or the generated code amount to the code amount correction device 40. When the generated code is input from the CAVLC encoding device 20a, the code amount correction device 40 calculates the generated code amount of the CAVLC encoding device 20a from the input code. In the present embodiment, the CAVLC encoding device 20 a is used for controlling the quantization scale of the quantizer 18. Details of the control of the quantization scale of the quantizer 18 based on the output code data of the CAVLC encoder 20a will be described later.

ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａの符号化と同時に、ＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂが、量子化器１８からの量子化変換係数をＣＡＢＡＣ方式で可逆符号化する。ＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂの出力符号データは、符号化装置１０の出力として外部に出力される。エントロピー符号化装置２０から外部に出力されるビットストリームのヘッダには、エントロピー符号化としてＣＡＢＡＣを示す情報が挿入される。 Simultaneously with the encoding of the CAVLC encoding device 20a, the CABAC encoding device 20b performs lossless encoding of the quantized transform coefficient from the quantizer 18 by the CABAC method. The output code data of the CABAC encoding device 20b is output to the outside as the output of the encoding device 10. Information indicating CABAC as entropy coding is inserted into the header of the bit stream output from the entropy coding device 20 to the outside.

局所符号化のために、逆量子化器２２は、量子化器１８の出力データを逆量子化し、逆整数変換装置２４は、逆量子化器２２の出力データを逆離散コサイン変換する。加算器２６は、逆整数変換装置２４の出力にスイッチ３８からの予測値を加算する。これにより、符号化された画像データがローカルで復号されて、イントラ予測装置３６に供給される。 For local coding, the inverse quantizer 22 inversely quantizes the output data of the quantizer 18, and the inverse integer transform device 24 performs inverse discrete cosine transform on the output data of the inverse quantizer 22. The adder 26 adds the predicted value from the switch 38 to the output of the inverse integer conversion device 24. Thus, the encoded image data is locally decoded and supplied to the intra prediction device 36.

加算器２６の出力データは、ループフィルタ２８にも供給される。ループフィルタ２８はマクロブロック境界及び整数変換ブロック境界のブロック歪を除去する。ループフィルタ２８の出力画像は、インター符号化の際の参照ピクチャ３０として、利用される。 The output data of the adder 26 is also supplied to the loop filter 28. The loop filter 28 removes block distortion at the macroblock boundary and integer transform block boundary. The output image of the loop filter 28 is used as a reference picture 30 at the time of inter coding.

インター符号化時の動作を説明する。インター符号化では、スイッチ３８は、動き補償装置３４の出力を選択している。 The operation at the time of inter coding will be described. In the inter coding, the switch 38 selects the output of the motion compensation device 34.

インター符号化の場合、画像並べ替えを終えたカレントピクチャ１２から画像データがマクロブロック単位で読み出され、加算器１４及び動き予測装置３２に供給される。動き予測装置３２は、参照ピクチャ３０から参照すべき画面の画像データを読み出し、カレントピクチャ１２からの画像データと参照ピクチャ３０からの画像データからブロック単位で画像の動きを予測する。そして、予測結果、例えば、動きベクトルを動き補償装置３４に供給する。動き補償装置３４は、動き予測装置３２からの動き予測結果に従い、参照ピクチャ３０からの参照画像の動きを補償して、予測画像データを生成する。スイッチ３８は動き補償装置３４からの予測画像データを選択し、加算器１４及び加算器２６に供給する。 In the case of inter coding, image data is read from the current picture 12 that has undergone image rearrangement in units of macroblocks and supplied to the adder 14 and the motion prediction device 32. The motion prediction device 32 reads the image data of the screen to be referred from the reference picture 30 and predicts the motion of the image in block units from the image data from the current picture 12 and the image data from the reference picture 30. Then, a prediction result, for example, a motion vector is supplied to the motion compensation device 34. The motion compensation device 34 compensates for the motion of the reference image from the reference picture 30 according to the motion prediction result from the motion prediction device 32, and generates predicted image data. The switch 38 selects the predicted image data from the motion compensation device 34 and supplies it to the adder 14 and the adder 26.

加算器１４は、カレントピクチャ１２からのカレント画像から動き補償装置３４からの予測画像データを減算し、差分画像データを整数変換装置１６に供給す。整数変換装置１６は、加算器１４からの差分画像データを離散コサイン変換し、変換係数を量子化器１８に供給する。量子化器１８は、整数変換装置１６からの変換係数を量子化制御装置４２により指定される量子化スケールで量子化する。 The adder 14 subtracts the predicted image data from the motion compensation device 34 from the current image from the current picture 12 and supplies the difference image data to the integer conversion device 16. The integer transform device 16 performs discrete cosine transform on the difference image data from the adder 14 and supplies transform coefficients to the quantizer 18. The quantizer 18 quantizes the transform coefficient from the integer transform device 16 with a quantization scale specified by the quantization control device 42.

エントロピー符号化装置２０では、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａが、量子化器１８からの量子化変換係数をＣＡＶＬＣ方式で可逆符号化し、同時に、ＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂが、量子化器１８からの量子化変換係数をＣＡＢＡＣ方式で可逆符号化する。ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａは、生成符号又は発生符号量を符号量補正装置４０に供給する。ＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂの出力符号データは、符号化装置１０の出力として外部に出力される。 In the entropy encoding device 20, the CAVLC encoding device 20 a performs lossless encoding of the quantized transform coefficient from the quantizer 18 by the CAVLC method, and at the same time, the CABAC encoding device 20 b performs the quantizing conversion from the quantizer 18. Coefficients are losslessly encoded by the CABAC method. The CAVLC encoding device 20a supplies the generated code or the generated code amount to the code amount correction device 40. The output code data of the CABAC encoding device 20b is output to the outside as the output of the encoding device 10.

エントロピー符号化装置２０は更に、動き予測装置３２による動き予測値、例えば動きベクトルを、ＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂの出力符号データに多重化して、外部に出力する。動きベクトルは、例えば、画像符号化単位のヘッダに格納される。エントロピー符号化装置２０から外部に出力されるビットストリームのヘッダには、エントロピー符号化としてＣＡＢＡＣを示す情報が挿入される。 The entropy encoding device 20 further multiplexes the motion prediction value obtained by the motion prediction device 32, for example, a motion vector, with the output code data of the CABAC encoding device 20b and outputs the multiplexed data. For example, the motion vector is stored in a header of an image coding unit. Information indicating CABAC as entropy coding is inserted into the header of the bit stream output from the entropy coding device 20 to the outside.

符号量補正装置４０と量子化制御装置４２による量子化器１８の量子化パラメータの制御動作を説明する。 The control operation of the quantization parameter of the quantizer 18 by the code amount correction device 40 and the quantization control device 42 will be described.

例えば、Ｎ（Ｎは１以上の整数）番目のマクロブロックが符号化装置１０の符号化対象となっているとき、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａは、直前の（Ｎ−１）番目のマクロブロックの量子化変換係数のＣＡＶＬＣ符号化を完了しており、その発生符号量を符号量補正装置４０に出力している。符号量補正装置４０は、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａからの発生符号量に所定の正の乗数（補正係数）αを乗算して、量子化制御装置４２に供給する。 For example, when the Nth (N is an integer greater than or equal to 1) macroblock is the encoding target of the encoding device 10, the CAVLC encoding device 20a determines the quantum of the immediately preceding (N−1) th macroblock. CAVLC encoding of the conversion coefficient is completed, and the generated code amount is output to the code amount correction device 40. The code amount correction device 40 multiplies the generated code amount from the CAVLC encoding device 20 a by a predetermined positive multiplier (correction coefficient) α and supplies the result to the quantization control device 42.

符号量補正装置４０の乗数αについては、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａの符号化効率とＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂの符号化効率を予め調べておき、その比により補正係数αを決定し、符号量補正装置４０にセットしておく。これにより、符号量補正装置４０から量子化制御装置４２に供給される発生符号量は、実質的には、ＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂによる符号化の発生符号量に相当する量を示す。 For the multiplier α of the code amount correction device 40, the encoding efficiency of the CAVLC encoding device 20a and the encoding efficiency of the CABAC encoding device 20b are checked in advance, and the correction coefficient α is determined based on the ratio, and the code amount correction device Set to 40. Thereby, the generated code amount supplied from the code amount correction device 40 to the quantization control device 42 substantially indicates an amount corresponding to the generated code amount of encoding by the CABAC encoding device 20b.

量子化制御装置４２は、符号量補正装置４０からの発生符号量情報に従い、公知の方法、例えば、ＭＰＥＧ２テストモデル、いわゆるＴＭ５のステップ２で採用される方法、又はその他の方法で、量子化器１８の量子化パラメータを決定する。 The quantization control device 42 uses a known method, for example, the MPEG2 test model, the method adopted in Step 2 of TM5, or other methods according to the generated code amount information from the code amount correction device 40, and the quantizer Eighteen quantization parameters are determined.

ちなみに、ＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂは、コンテキストの状況に応じて発生確率を切り替える必要があるので、直前のマクロブロックの発生符号量が未算出になっている可能性がある。直前のマクロブロックの発生符号量が未定の場合、適切な量子化パラメータを決定できない。 Incidentally, since the CABAC encoding apparatus 20b needs to switch the generation probability according to the context state, there is a possibility that the generated code amount of the immediately preceding macroblock has not been calculated. When the generated code amount of the immediately preceding macroblock is undecided, an appropriate quantization parameter cannot be determined.

図２は、本発明の実施例２の符号化装置１０ａの概略構成ブロック図である。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。符号化装置１０ａでは、ＣＡＶＬＣ符号化の発生符号量の乗数、即ち補正係数αを、同じマクロブロックに対するＣＡＶＬＣとＣＡＢＡＣの直近の発生符号量の比率から求めている点が、符号化装置１０とは異なる。変更部分を詳細に説明する。 FIG. 2 is a schematic configuration block diagram of an encoding device 10a according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The encoding device 10a is different from the encoding device 10 in that the multiplier of the generated code amount of CAVLC encoding, that is, the correction coefficient α is obtained from the ratio of the latest generated code amounts of CAVLC and CABAC for the same macroblock. Different. The changed part will be described in detail.

比率算出装置５０には、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａから生成符号又は発生符号量情報が入力し、ＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂから生成符号又は発生符号量情報が入力する。比率算出装置５０は、符号化装置２０ａ，２０ｂから生成符号が入力するときには、その入力生成符号から発生符号量を算出する。そして、比率算出装置５０は、同じ画像に対するＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａの発生符号量とＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂの発生符号量の比率を算出し、得られた比率を符号量補正装置５２に供給する。 The ratio calculation device 50 receives the generated code or generated code amount information from the CAVLC encoding device 20a, and receives the generated code or generated code amount information from the CABAC encoding device 20b. When the generated code is input from the encoding devices 20a and 20b, the ratio calculating device 50 calculates the generated code amount from the input generated code. Then, the ratio calculating device 50 calculates the ratio between the generated code amount of the CAVLC encoding device 20a and the generated code amount of the CABAC encoding device 20b for the same image, and supplies the obtained ratio to the code amount correcting device 52.

例えば、Ｎ番目のマクロブロックが符号化対象であるとき、ＣＡＶＬＣ符号化では、（Ｎ−１）番目のマクロブロックまでの発生符号量が確定しているが、ＣＡＢＡＣ符号化に関しては、Ｍ番目のマクロブロックまでの発生符号量子しか確定していない。Ｍは（Ｎ−１）以下である。従って、比率算出装置５０は、ＣＡＢＡＣ符号化で発生符号量が確定している最新のマクロブロック、ここではＭ番目のマクロブロックについて、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａの発生符号量とＣＡＢＡＣ符号化装置２０ｂの発生符号量の比率を算出する。 For example, when the Nth macroblock is an encoding target, the generated code amount up to the (N−1) th macroblock is fixed in CAVLC encoding, but for CABAC encoding, the Mth Only the generated code quanta up to the macroblock are determined. M is (N-1) or less. Therefore, the ratio calculation device 50 determines the generated code amount of the CAVLC encoding device 20a and the CABAC encoding device 20b for the latest macroblock in which the generated code amount is determined by CABAC encoding, in this case, the Mth macroblock. The ratio of the generated code amount is calculated.

符号量補正装置５２には、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａから生成符号又は発生符号量が入力する。符号量補正装置５２は、符号化装置２０ａから生成符号が入力するときには、その入力生成符号から発生符号量を算出する。符号量補正装置５２は、ＣＡＶＬＣ符号化装置２０ａの発生符号量に比率算出装置５０からの比率αを乗算し、乗算結果を量子化制御装置４２に供給する。量子化制御装置４２は、実施例１で説明したのと同様に、符号量補正装置５２からの制御値（ＣＡＶＬＣ発生符号量×α）に従い、量子化器１８の量子化パラメータを制御する。 The code amount correction device 52 receives the generated code or the generated code amount from the CAVLC encoding device 20a. When the generated code is input from the encoding device 20a, the code amount correction device 52 calculates the generated code amount from the input generated code. The code amount correction device 52 multiplies the generated code amount of the CAVLC encoding device 20 a by the ratio α from the ratio calculation device 50 and supplies the multiplication result to the quantization control device 42. The quantization control device 42 controls the quantization parameter of the quantizer 18 according to the control value (CAVLC generated code amount × α) from the code amount correction device 52 as described in the first embodiment.

本実施例の目的からは、符号化装置２０ａは、発生符号量を示す情報を比率算出装置５０及び符号量補正装置５２に供給し、符号化装置２０ｂは、発生符号量を示す情報を比率算出装置５０に供給するのが好ましいことは明らかである。 For the purpose of this embodiment, the encoding device 20a supplies information indicating the generated code amount to the ratio calculation device 50 and the code amount correction device 52, and the encoding device 20b calculates the ratio of the information indicating the generated code amount. Obviously, it is preferable to supply the device 50.

図３は、本発明の実施例３である符号化装置１０ｂの概略構成ブロック図である。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。符号化装置１０ｂでは、符号化装置１０ａに更に、ＣＡＶＬＣ符号とＣＡＢＡＣ符号の内で、符号量の少ない方を選択して出力する手段を追加してある。変更部分を詳細に説明する。 FIG. 3 is a schematic configuration block diagram of an encoding device 10b that is Embodiment 3 of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In the encoding device 10b, means for selecting and outputting the smaller one of the CAVLC code and the CABAC code from the CAVLC code and the CABAC code is added to the encoding device 10a. The changed part will be described in detail.

エントロピー符号化装置６０は、同時に動作可能なＣＡＶＬＣ符号化装置６０ａとＣＡＢＡＣ符号化装置６０ｂを具備する。ＣＡＶＬＣ符号化装置６０ａは、量子化器１８からの量子化変換係数をＣＡＶＬＣ方式で可逆符号化し、その生成符号をバッファ６２ａに供給し、発生符号量を示す情報を比率算出装置６８及び符号量補正装置４０に供給する。ＣＡＶＬＣ符号化装置６０ａの出力には、エントロピー符号化としてＣＡＶＬＣ符号化を示す情報、及びインター符号化の場合の動き情報が含まれる。 The entropy encoding device 60 includes a CAVLC encoding device 60a and a CABAC encoding device 60b that can operate simultaneously. The CAVLC encoding device 60a losslessly encodes the quantized transform coefficient from the quantizer 18 by the CAVLC method, supplies the generated code to the buffer 62a, and provides information indicating the generated code amount as a ratio calculation device 68 and a code amount correction. Supply to device 40. The output of the CAVLC encoding device 60a includes information indicating CAVLC encoding as entropy encoding and motion information in the case of inter encoding.

ＣＡＶＬＣ符号化装置６０ａの符号化と同時に、ＣＡＢＡＣ符号化装置６０ｂが、量子化器１８からの量子化変換係数をＣＡＢＡＣ方式で可逆符号化し、その生成符号をバッファ６２ｂに供給する。そして、発生符号量を示す情報を比率算出装置６８及び符号量補正装置４０に供給する。ＣＡＢＡＣ符号化装置６０ｂの出力には、エントロピー符号化としてＣＡＢＡＣ符号化を示す情報、及びインター符号化の場合の動き情報が含まれる。 Simultaneously with the encoding of the CAVLC encoding device 60a, the CABAC encoding device 60b performs lossless encoding of the quantized transform coefficient from the quantizer 18 by the CABAC method, and supplies the generated code to the buffer 62b. Then, information indicating the generated code amount is supplied to the ratio calculation device 68 and the code amount correction device 40. The output of the CABAC encoding device 60b includes information indicating CABAC encoding as entropy encoding and motion information in the case of inter encoding.

バッファ６２ａ，６２ｂはＦＩＦＯ（Fist-In First-Out）メモリからなり、符号化装置６０ａ，６０ｂの生成符号を一時的に記憶して、スイッチ（又はセレクタ）６６に出力する。バッファ６２ａ，６２ｂの容量は、例えば、１スライス期間以上であればよい。符号量比較回路６４は、バッファ６２ａ，６２ｂに記憶される符号量をマクロブロック単位で比較し、より少ない符号量の符号を選択するようにスイッチ６６を制御する。スイッチ６は、符号量比較回路６４からの切替え制御信号に従い、バッファ６２ａ又は同６２ｂの出力符号を選択する。この符号量比較回路６４及びスイッチ６６により、ＣＡＶＬＣ符号化とＣＡＢＡＣ符号化の内で、発生符号量の少ない方の符号化データを出力できる。 The buffers 62 a and 62 b are composed of FIFO (Fist-In First-Out) memories, temporarily store the generated codes of the encoding devices 60 a and 60 b, and output them to the switch (or selector) 66. The capacity of the buffers 62a and 62b may be, for example, one slice period or more. The code amount comparison circuit 64 compares the code amounts stored in the buffers 62a and 62b in units of macroblocks, and controls the switch 66 so as to select a code with a smaller code amount. The switch 6 selects the output code of the buffer 62a or 62b in accordance with the switching control signal from the code amount comparison circuit 64. The code amount comparison circuit 64 and the switch 66 can output encoded data having a smaller generated code amount of CAVLC coding and CABAC coding.

比率算出装置６８及び符号量補正装置７０は、それぞれ、実施例２の比率算出装置５０及び符号量補正装置５２と同様に機能する。実施例２の場合と同様に、比率算出装置６８及び符号量補正装置７０は、符号化装置６０ａ，６０ｂから発生符号量を示す情報ではなく、生成符号が入力する場合には、入力した生成符号からマクロブロック単位の発生符号量を算出する。 The ratio calculation device 68 and the code amount correction device 70 function similarly to the ratio calculation device 50 and the code amount correction device 52 of the second embodiment, respectively. As in the case of the second embodiment, the ratio calculation device 68 and the code amount correction device 70 receive the generated code when the generated code is input instead of the information indicating the generated code amount from the encoding devices 60a and 60b. The generated code amount for each macroblock is calculated from

比率算出装置６８は、同じ画像に対するＣＡＶＬＣ符号化装置６０ａの発生符号量とＣＡＢＡＣ符号化装置６０ｂの発生符号量の比率を算出し、得られた比率を符号量補正装置７０に供給する。 The ratio calculation device 68 calculates the ratio between the generated code amount of the CAVLC encoding device 60 a and the generated code amount of the CABAC encoding device 60 b for the same image, and supplies the obtained ratio to the code amount correction device 70.

符号量補正装置７０は、ＣＡＶＬＣ符号化装置６０ａの発生符号量に比率算出装置６８からの比率αを乗算し、乗算結果を量子化制御装置４２に供給する。量子化制御装置４２は、実施例１で説明したのと同様に、符号量補正装置５２からの制御値（ＣＡＶＬＣ発生符号量×α）に従い、量子化器１８の量子化パラメータを制御する。 The code amount correction device 70 multiplies the generated code amount of the CAVLC encoding device 60 a by the ratio α from the ratio calculation device 68 and supplies the multiplication result to the quantization control device 42. The quantization control device 42 controls the quantization parameter of the quantizer 18 according to the control value (CAVLC generated code amount × α) from the code amount correction device 52 as described in the first embodiment.

なお、出力用にＣＡＶＬＣが選択された場合、量子化制御に使用する発生符号量は、実際に出力する符号量を用いているために補正する必要がなくなる。よって、その場合はαを１とする制御を行う。 When CAVLC is selected for output, the generated code amount used for quantization control does not need to be corrected because the code amount actually output is used. Therefore, in this case, control is performed so that α is 1.

本実施例３においても、符号化装置６０ａは、発生符号量を示す情報を比率算出装置６８及び符号量補正装置７０に供給し、符号化装置６０ｂは、発生符号量を示す情報を比率算出装置６８に供給するのが好ましいことは明らかである。 Also in the third embodiment, the encoding device 60a supplies information indicating the generated code amount to the ratio calculation device 68 and the code amount correction device 70, and the encoding device 60b transmits information indicating the generated code amount to the ratio calculation device. It is clear that it is preferable to supply 68.

本発明の実施例１の符号化装置の概略構成ブロック図である。It is a schematic block diagram of the encoding apparatus of Example 1 of this invention. 本発明の実施例２の符号化装置の概略構成ブロック図である。It is a schematic block diagram of the encoding apparatus of Example 2 of this invention. 本発明の実施例３の符号化装置の概略構成ブロック図である。It is a schematic block diagram of the encoding apparatus of Example 3 of this invention. 従来の符号化装置の概略構成ブロック図である。It is a schematic block diagram of the conventional encoding apparatus. 符号化ストリームの構成図である。It is a block diagram of an encoding stream. ＣＡＶＬＣ符号化装置の概略構成ブロック図である。It is a schematic block diagram of a CAVLC encoding device. ＣＡＢＡＣ符号化装置の概略構成ブロック図である。It is a schematic block diagram of a CABAC encoding apparatus.

Explanation of symbols

１０，１０ａ，１０ｂ符号化装置
１２カレントピクチャ（を記憶するフレームメモリ）
１４加算器
１６整数変換装置
１８量子化器
２０エントロピー符号化装置
２０ａＣＡＶＬＣ符号化装置
２０ｂＣＡＢＡＣ符号化装置
２２逆量子化器
２４逆整数変換装置
２６加算器
２８ループフィルタ
３０参照ピクチャ（を記憶するフレームメモリ）
３２動き予測装置
３４動き補償装置
３６イントラ予測装置
３８スイッチ（又はセレクタ）
４０符号量補正装置
４２量子化制御装置
５０比率算出装置
５２符号量補正装置
６０エントロピー符号化装置
６０ａＣＡＶＬＣ符号化装置
６０ｂＣＡＢＡＣ符号化装置
６２ａ，６２ｂバッファ
６４符号量比較装置
６６スイッチ
６８比率算出装置
７０符号量補正装置
１１０符号化装置
１１２カレントピクチャ（を記憶するフレームメモリ）
１１４加算器
１１６整数変換装置
１１８量子化器
１２０エントロピー符号化装置
１２０ａＣＡＶＬＣ符号化装置
１２０ｂＣＡＢＡＣ符号化装置
１２２逆量子化器
１２４逆整数変換装置
１２６加算器
１２８ループフィルタ
１３０参照ピクチャ（を記憶するフレームメモリ）
１３２動き予測装置
１３４動き補償装置
１３６イントラ予測装置
１３８スイッチ（又はセレクタ）
１４２量子化制御装置
１５０ＶＬＣ算出装置
１５２コンテキスト保存装置
１６０２値化装置
１６２２値算出符号化装置
１６４コンテキスト計算装置 10, 10a, 10b Encoder 12 Current picture (frame memory for storing)
14 adder 16 integer converter 18 quantizer 20 entropy encoder 20a CAVLC encoder 20b CABAC encoder 22 inverse quantizer 24 inverse integer transformer 26 adder 28 loop filter 30 frame for storing reference picture memory)
32 motion prediction device 34 motion compensation device 36 intra prediction device 38 switch (or selector)
40 Code amount correction device 42 Quantization control device 50 Ratio calculation device 52 Code amount correction device 60 Entropy encoding device 60a CAVLC encoding device 60b CABAC encoding device 62a, 62b Buffer 64 Code amount comparison device 66 Switch 68 Ratio calculation device 70 Code amount correction device 110 Encoding device 112 Current picture (frame memory for storing)
114 adder 116 integer transform device 118 quantizer 120 entropy encoding device 120a CAVLC encoding device 120b CABAC encoding device 122 inverse quantizer 124 inverse integer transform device 126 adder 128 loop filter 130 frame for storing reference picture memory)
132 motion prediction device 134 motion compensation device 136 intra prediction device 138 switch (or selector)
142 quantization control device 150 VLC calculation device 152 context storage device 160 binarization device 162 binary calculation encoding device 164 context calculation device

Claims

A quantization unit (18) for quantizing the input data sequence according to the quantization parameter;
A first entropy encoding unit (20a) for entropy encoding the output data string of the quantization unit with a first encoding method;
A second entropy encoding unit (20b) for entropy encoding the output data string of the quantization unit with a second encoding scheme different from the first encoding scheme;
A control unit (40, 42; 50, 52, 42) that controls the quantization parameter according to the generated code amount of the code string generated by the first entropy coding unit
An encoding device comprising:

The control unit includes a code amount correcting unit (40) that corrects the generated code amount of the code string generated by the first entropy encoding unit to a generated code amount converted value in the second encoding method. The encoding apparatus according to claim 1, further comprising quantization control means (42) for controlling the quantization parameter in accordance with an output of the code amount correction means.

The control unit calculates the ratio of the generated code amount of the code string generated by the first entropy encoding unit and the ratio of the generated code amount of the code string generated by the second entropy encoding unit The generated code amount of the code string generated by the means (50) and the first entropy encoding unit according to the ratio calculated by the ratio calculating means (50) is the generated code in the second encoding method. The code amount correcting means (52) for correcting to an amount converted value and the quantization control means (42) for controlling the quantization parameter in accordance with the output of the code amount correcting means. The encoding device described.

Furthermore, a selection unit (for selecting, for output, one having a smaller amount of generated codes out of the code string generated by the first entropy encoding unit and the code string generated by the second entropy encoding unit ( 64. The encoding apparatus according to claim 1, further comprising: 64, 66).

5. The encoding apparatus according to claim 1, wherein the first encoding method is CAVLC (Context-Based Adaptive Variable Length Coding). 6.

The encoding apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the second encoding method is CABAC (Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding).

An encoding apparatus according to any one of claims 1 to 6, comprising MPEG4 / AVC H.264. An image encoding device that encodes image data according to H.264.

A quantization step (18) for quantizing the input data sequence according to the quantization parameter;
A first entropy encoding step (20a) for entropy encoding the data sequence quantized in the quantization step with a first encoding method;
A second entropy encoding step (20b) for entropy encoding the data sequence quantized in the quantization step with a second encoding scheme different from the first encoding scheme;
Control step (40, 42; 50, 52, 42) for controlling the quantization parameter according to the generated code amount of the code string generated in the first entropy encoding step
An encoding method comprising:

The control unit step corrects the generated code amount of the code string generated in the first entropy encoding step to a generated code amount converted value in the second encoding method (40). The encoding method according to claim 8, further comprising: a quantization control step (42) for controlling the quantization parameter according to a correction result of the code amount correction step.

The control step calculates a ratio for calculating a ratio between the generated code amount of the code string generated in the first entropy encoding step and the generated code amount of the code string generated in the second entropy encoding step. The generated code amount of the code string generated in step (50) and the first entropy encoding step is determined according to the ratio calculated in the ratio calculation step (50). 9. The code amount correction step (52) for correcting to an amount converted value, and a quantization control step (42) for controlling the quantization parameter according to an output of the code amount correction step. The encoding method described.

Further, a selection step for selecting, for output, a code string generated in the first entropy encoding step and a code string generated in the second entropy encoding step with a smaller generated code amount. 64. The encoding method according to claim 8, further comprising: 64, 66).

12. The encoding method according to claim 8, wherein the first encoding method is CAVLC (Context-Based Adaptive Variable Length Coding).

The encoding method according to any one of claims 8 to 12, wherein the second encoding method is CABAC (Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding).