TWI386065B - 映像編碼裝置及方法、映像編碼程式及記錄有該程式之記錄媒體 - Google Patents

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Description

映像編碼裝置及方法、映像編碼程式及記錄有該程式之記錄媒體
本發明是關於對編碼對象區域的映像信號與其預測信號之預測誤差信號施以正交變換，以量化步長(quantization step size)將由其結果得到的正交變換係數量化並編碼之映像編碼裝置及其方法，以及使用於該映像編碼裝置的實現之映像編碼程式及記錄有該程式之電腦可讀取的記錄媒體，特別是關於不進行針對再度的編碼處理或兩種類以上的編碼模式之編碼處理，而且不用等待產生碼量的計測結果，即實現不超過上限編碼量的編碼之映像編碼裝置及其方法，以及使用於該映像編碼裝置的實現之映像編碼程式及記錄有該程式之電腦可讀取的記錄媒體。
本案是根據2007年7月17日申請的日本國特願2007－185374號主張優先權，在此援用其內容。
在國際編碼標準之H.264的規格中，設定每一個巨集區塊(macroblock)的上限碼量(例如參照非專利文獻1)。
在此，於安裝H.264的映像編碼裝置中，必須進行編碼而使一個巨集區塊的產生碼量在該上限碼量之範圍。
為了實現此點，進行一次編碼計測產生碼量時，在該產生碼量超過上限值的情形下，必須以不同的編碼條件再度進行編碼。
但是，因若使用這種方法，則會有必須改變編碼條件且再度進行編碼，故有演算量或處理時間增加之問題。
就解決此問題之一個方法而言，考慮採用同時進行針對改變編碼條件之兩種類以上的編碼模式之編碼處理(正交變換或量化或資訊源編碼等)，且從其中選出產生碼量不超過上限值的編碼結果者之方法。
但是，若使用這種方法，會有必須同時進行針對改變編碼條件之兩種類以上的編碼模式之編碼處理之問題，並且會有未必能得到產生碼量不超過上限值的編碼結果之問題。
因此，在H.264規格中，即使是任何輸入影像，都準備藉由原封不動地非壓縮(不量化)傳輸像素值之脈衝編碼調變模式(PCM模式：Pulse Code Modulation mode)，俾可藉由上限值以下的位元(bit)數將巨集區塊確實地編碼。
利用該方法，在習知技術中如第18圖所示，決定編碼模式並進行編碼，根據該編碼計測產生碼量，在產生碼量比上限值還大的情形下，藉由PCM模式再度進行編碼。
另一方面，在H.264所採用的算術編碼方式係與習知之利用編碼表所進行的編碼方法不同，具有不能瞬間地進行碼量的計測之特性。
因此，有在下一個巨集區塊的處理開始後，確認出超過上限位元數之可能性。若這種動作發生，則會有在進行管線處理(pipeline processing)(平行執行處理)的情形下發生處理延遲之問題。
在此，於進行巨集區塊單位的管線處理之硬體安裝中，若想藉由上述的PCM模式再度將超過上限位元數的 巨集區塊之輸入影像予以編碼，則會有為了將輸入影像儲存至編碼的最終段，需要追加的記憶體(memory)等之問題。
因此提案有一種技術，係在進行巨集區塊單位的管線處理之硬體安裝中，針對超過上限位元數的巨集區塊，藉由PCM模式再度將編碼器(encoder)內的局部解碼影像予以編碼，而不是將其輸入影像予以編碼之技術(例如參照非專利文獻2)。
[非專利文獻l]ITU－T Rec.H.264,“Advanced video coding for generic audio visual services”,pp.246－256,2003.[非專利文獻2]蝶野慶一、仙田裕三、宮本義弘，[使用局部解碼影像之H.264MB上限位元遵守PCM編碼方法]，pp.119－120,PCSJ2006.
如前述，在安裝H.264的映像編碼裝置中必須進行編碼，俾一個巨集區塊的產生碼量位在規定的上限碼量之範圍，就實現此點之方法而言，有一種在進行一次編碼計測產生碼量時，在該產生碼量超過上限值的情形下，以不同的編碼條件再度進行編碼之方法。
但是，因若使用這種方法，則必須改變編碼條件再度進行編碼，故有演算量或處理時間增加之問題。
就解決此問題之一個方法而言，考慮採用同時進行針對改變編碼條件之兩種類以上的編碼模式的編碼處理、且 從其中選出產生碼量不超過上限值的編碼結果者之方法。
但是，若使用這種方法，會有必須同時進行針對改變編碼條件之兩種類以上的編碼模式之編碼處理之問題，並且會有未必能得到產生碼量不超過上限值的編碼結果之問題。
因此，在習知技術中如上述第18圖所示，決定編碼模式並進行編碼，根據該編碼計測產生碼量，在產生碼量比上限值還大的情形下，藉由PCM模式再度進行編碼。
但是，在這種習知技術中，僅管比藉由PCM模式再度進行編碼更有可能抑制碼量的產生，但仍有忽視此點之問題。
而且，在H.264所採用的算術編碼方式中，具有不能瞬間地進行碼量的計測之特性，以致於會有在進行管線處理的硬體安裝中發生處理延遲之問題。
本發明乃是鑑於上述情況而研創者，其目的在於提供一種不進行針對再度的編碼處理或兩種類以上的編碼模式之編碼處理，而且不用等待產生碼量的計測結果，即實現不超過上限編碼量的編碼之新的映像編碼技術。
為了達成該目的，本發明的映像編碼裝置是在採用：對編碼對象區域的映像信號與其預測信號之預測誤差信號施以正交變換，以預定的量化步長將由其結果得到的正交變換係數予以量化並進行編碼之構成時，包含如下的構成要件而構成：(1)算出預測誤差信號的電力之預測誤差電力 之算出手段；(2)以算出手段所算出的預測誤差電力、使用於預先設定的編碼之預定的量化步長、及編碼對象區域的產生碼量的上限值當作輸入，判斷在藉由使用於編碼之預定的量化步長進行量化時所產生的碼量是否超過其上限值之判斷手段；(3)根據判斷手段之判斷結果，變更編碼處理之變更手段；且判斷手段係根據使用於產生碼量之上限值及使用於編碼之預定的量化步長，將算出手段所算出之預測誤差電力的容許電力予以算出，並比較該容許電力與算出手段所算出的預測誤差電力，藉此判斷在以使用於編碼之預定的量化步長進行量化時所產生的碼量是否超過其上限值。
而且，在採用該構成時，變更手段係在判斷手段判斷在以使用於編碼之預定的量化步長進行量化時所產生的碼量超過其上限值的情形下，不是對正交變換係數的量化值進行編碼，而是不將映像信號量化而進行編碼。
而且，變更手段係在判斷手段判斷在以使用於編碼之預定的量化步長進行量化時所產生的碼量超過其上限值的 情形下，求出根據算出手段所算出的預測誤差電力與產生碼量的上限值算出之實現不超過其上限值的碼量之產生的量化步長，將使用於編碼之預定的量化步長變更為該求出的量化步長。
以上的各處理手段為以電腦程式也能實現者，該電腦程式係記錄於適當的電腦可讀取的記錄媒體而提供，或者經由網路而提供，在實施本發明時被安裝(install)，而在CPU等控制手段上動作，藉此實現本發明。
一般而言，在產生碼量G與量化步長Q之間有如下的關係：GX/Q其中，X是依存於輸入信號的值。
而且，在同一個量化步長Q中，在產生碼量G與輸入信號的電力D之間也有相關。因此，在使用於編碼的預測模式選擇中，係選擇令預測誤差電力為最小之模式。
由這種關係，且由輸入信號電力與量化步長，可大致估計其產生碼量。
在本發明的映像編碼裝置中著眼於此點，典型例為算出作為編碼對象之屬於預測誤差信號的電力之預測誤差電力，根據該算出的預測誤差電力與使用於編碼的預定的量化步長，估計在以使用於編碼的預定的量化步長進行量化時所產生的碼量，並比較該估計值與產生碼量的上限值，藉此判斷在以使用於編碼之預定的量化步長進行量化時所產生的碼量是否超過其上限值。
在該判斷處理中是直接估計產生碼量，惟該判斷處理 係與判斷預測誤差電力是否位在由產生碼量的上限值所規定的容許電力範圍之處理等效。
在本發明的映像編碼裝置中，係根據產生碼量的上限值與使用於編碼的預定的量化步長算出預測誤差電力的容許電力，並比較該容許電力與所算出的預測誤差電力，藉此判斷在以使用於編碼之預定的量化步長進行量化時所產生的碼量是否超過其上限值。
就在此等判斷處理所需的產生碼量的估計值或預測誤差電力的容許電力而言，可藉由使用函數或表(table)簡單地算出。
亦即，藉由將各個變數值代入以預測誤差電力與量化步長當作變數且以產生碼量當作函數值之函數，估計產生碼量，或者藉由參照針對預測誤差電力與量化步長與產生碼量的資料(data)值的關係而記述的表，可估計產生碼量。
而且，藉由將各個變數值代入以產生碼量的上限值與量化步長當作變數且以預測誤差電力的容許電力當作函數值之函數，算出預測誤差電力的容許電力，或者藉由參照針對產生碼量的上限值與量化步長與預測誤差電力的容許電力之資料值的關係而記載的表，可算出預測誤差電力的容許電力。
在此，由於若編碼模式(預測模式)不同則耗用時間(overhead)碼量等會改變，因此此等函數或表係正確地依存於編碼模式。由此，較佳為在每一編碼模式準備複數個此等函數或表，由此等函數或表之中切換成適合編碼對象區 域的編碼模式者來使用。
在本發明的映像編碼裝置中，若依照這種判斷處理，判斷在以使用於編碼之預定的量化步長進行量化時所產生的碼量是否超過其上限值，則不是對正交變換係數的量化值進行編碼，而是不將映像信號量化而進行編碼，或者求出根據預測誤差電力與產生碼量的上限值算出之實現不超過其上限值的碼量之產生的量化步長，將使用於編碼之預定的量化步長變更為該求出的量化步長。
就在該變更處理所需的量化步長的算出而言，係藉由使用於前述的產生碼量的估計之函數的反函數而實現者，因此此時亦可藉由使用函數或表簡單地算出。
亦即，藉由將各個變數值代入以預測誤差電力與產生碼量的上限值當作變數且以實現不超過其上限值的碼量的產生之量化步長當作函數值之函數，即可算出實現不超過其上限值的碼量的產生之量化步長。
而且，藉由參照針對預測誤差電力與產生碼量的上限值與實現不超過其上限值的碼量的產生之量化步長的資料值的關係而記述的表，即可算出實現不超過其上限值的碼量的產生之量化步長。
在此，由於若編碼模式(預測模式)不同則耗用時間碼量等會改變，因此此等函數或表係正確地依存於編碼模式。由此，較佳為在每一編碼模式準備複數個此等函數或表，由此等函數或表之中切換成適合編碼對象區域的編碼模式者來使用。
如以上之說明，依照本發明，在採用對編碼對象區域的映像信號與其預測信號的預測誤差施以正交變換，以量化步長將由其結果得到的正交變換係數予以量化並進行編碼之構成時，由於不計測產生碼量就能實現不超過上限碼量的編碼，因此不進行針對再度的編碼處理或兩種類以上的編碼模式之編碼處理，即可實現不超過上限編碼量的編碼。
而且依照本發明，由於不用等待產生碼量的計測結果，即可實現不超過上限碼量之編碼，因此不會有在藉由進行管線處理的硬體來安裝時發生處理延遲之問題。
以下，依照實施的形態詳細地說明本發明。
第1圖是圖示作為本發明的一實施形態例之映像編碼裝置。
圖中10(以虛線包圍的部分)係作為安裝H.264之H.264映像編碼裝置構成部分，20係為了實現本實施形態例而配設的碼量估計部，21係為了實現本實施形態例而配設的量化步長算出部，22係為了實現本實施形態例而配設的切換開關。
H.264映像編碼裝置構成部分10係與安裝習知的H.264之映像編碼裝置同樣地，具備：動作檢測部100；動作補償部101；圖框記憶體(frame memory)102；圖框間預測模式決定部103；圖框內預測模式決定部104、切換開關 105；減法器106；正交變換部107；量化部108；量化控制部109；逆量化部110；逆正交變換部111；加法器112；迴路濾波器(loop filter)113；資訊源編碼部114；若藉由減法器106產生編碼對象的巨集區塊的映像信號與其預測信號的預測誤差信號，則藉由正交變換部107對該產生之預測誤差信號施以正交變換，藉由量化部108依照量化控制部109所設定的量化步長，將藉由該正交變換得到的正交變換係數予以量化，並藉由資訊源編碼部114將該量化值進行熵編碼(entropy coding)，以執行映像信號的編碼處理。
在第2圖圖示碼量估計部20的裝置構成之一例。
碼量估計部20是以巨集區塊的產生碼量的上限值(上限碼量)、減法器106所產生的預測誤差信號、及量化控制部109所設定的量化步長當作輸入，具備預測誤差電力算出部200、產生碼量估計部201、及碼量比較部202。
預測誤差電力算出部200係算出屬於減法器106所產生的預測誤差信號的電力之預測誤差電力。
產生碼量估計部201係根據預測誤差電力算出部200所算出的預測誤差電力及量化控制部109所設定的量化步長，估計在以該量化步長對編碼對象的巨集區塊進行量化時所產生的碼量。
碼量比較部202係比較產生碼量估計部201所估計的產生碼量的估計值、與巨集區塊的產生碼量的上限值(以H.264定義)，在產生碼量估計部201所估計的產生碼量的估計值比巨集區塊的產生碼量的上限值還大的情形下，以 給予量化部108的量化步長，對切換開關22指示由量化控制部109所設定的量化步長切換成量化步長算出部21所算出的量化步長。與此相反，在產生碼量估計部201所估計的產生碼量的估計值比巨集區塊的產生碼量的上限值還小的情形下，以給予量化部108的量化步長，對切換開關22指示原封不動地使用量化控制部109所設定的量化步長。
在第3圖圖示量化步長算出部21的裝置構成的一例。
量化步長算出部21是以巨集區塊的產生碼量的上限值(上限碼量)及減法器106所產生的預測誤差信號當作輸入，具備預測誤差電力算出部210及最小量化步長算出部211。
預測誤差電力算出部210係算出屬於減法器106所產生的預測誤差信號的電力之預測誤差電力。
最小量化步長算出部211係根據預測誤差電力算出部200所算出的預測誤差電力、及巨集區塊的產生碼量的上限值，算出實現不超過其上限值的碼量的產生之量化步長(最小量化步長)。
在第4圖及第5圖圖示如此構成之本實施形態的映像編碼裝置所執行之流程圖。
接著，依照此等流程圖，針對本實施形態的映像編碼裝置所執行之處理詳細地說明。
本實施形態的映像編碼裝置係如第4圖的流程圖所示，首先最初若在步驟S10中決定編碼模式，則接著在步驟S11中估計使用現在被設定的量化步長進行編碼時的產 生碼量。
接著，在步驟S12中判斷產生碼量的估計值是否比巨集區塊的產生碼量的上限值還大，當判斷大時前進到步驟S13，在變更量化步長後，在步驟S14中使用該變更的量化步長進行編碼。
另一方面，在步驟S12的判斷處理中，當判斷產生碼量的估計值比巨集區塊的產生碼量的上限值還小時，不進行步驟S13的處理立即前進到步驟S14，使用現在被設定的量化步長進行編碼。
在第5A圖圖示在步驟S11進行之產生碼量的估計處理之流程圖，在第5B圖圖示在步驟S13進行之量化步長的變更處理之流程圖。
亦即在步驟S11中，如第5A圖的流程圖所示，首先最初在步驟S110中，輸入預測誤差信號並算出預測誤差電力，接著在步驟S111中，輸入現在被設定的量化步長，接著在步驟S112中，根據該算出的預測誤差電力與該輸入的量化步長，估計使用現在被設定的量化步長進行編碼時的產生碼量。
另一方面在步驟S13中，如第5B圖的流程圖所示，首先最初在步驟S130中，輸入巨集區塊的產生碼量的上限值(上限碼量)，接著在步驟S131中，輸入預測誤差信號並算出預測誤差電力，接著在步驟S132中，根據輸入的產生碼量的上限值與算出的預測誤差電力，算出實現不超過其上限值的碼量的產生之量化步長，接著在步驟S133 中，根據該算出的量化步長來變更使用於編碼之量化步長。
如此，第1圖所示之本實施形態的映像編碼裝置是根據在產生碼量與量化步長之間成立的關係，估計使用現在被設定的量化步長進行編碼時的產生碼量，在該估計值比巨集區塊的產生碼量的上限值還大的情形下，算出實現不超過其上限值的碼量的產生之量化步長，將使用於編碼的量化步長變更為如此算出之量化步長而進行處理。
由此，依照本實施形態的映像編碼裝置，不進行針對再度的編碼處理或兩種類以上的編碼模式之編碼處理，而且不用等待產生碼量的計測結果，即可實現不超過產生碼量的上限值之編碼。
在第6圖圖示碼量估計部20的裝置構成之其他的一例。
依照該裝置構成時，碼量估計部20是以巨集區塊的產生碼量的上限值(上限碼量)、減法器106所產生的預測誤差信號、及量化控制部109所設定的量化步長當作輸入，具備預測誤差電力算出部200、容許預測誤差電力算出部203、及預測誤差比較部204。
預測誤差電力算出部200係算出屬於減法器106所產生的預測誤差信號的電力之預測誤差電力。
容許預測誤差電力算出部203係根據巨集區塊的產生碼量的上限值、及量化控制部109所設定的量化步長，算出預測誤差電力的容許電力(容許預測誤差電力)。
預測誤差比較部204係比較預測誤差電力算出部200 所算出的預測誤差電力、與容許預測誤差電力算出部203所算出的容許預測誤差電力，在預測誤差電力算出部200所算出的預測誤差電力比容許預測誤差電力算出部203所算出的容許預測誤差電力還大的情形下，以給予量化部108的量化步長，對切換開關22指示由量化控制部109所設定的量化步長切換成量化步長算出部21所算出的量化步長。與此相反，在預測誤差電力算出部200所算出的預測誤差電力比容許預測誤差電力算出部203所算出的容許預測誤差電力還小的情形下，以給予量化部108的量化步長，對切換開關22指示原封不動地使用量化控制部109所設定的量化步長。
在第7圖及第8圖圖示在碼量估計部20採用第6圖所示的構成的情形下，本實施形態的映像編碼裝置所執行的流程圖。
接著，依照此等流程圖，針對此時的映像編碼裝置所執行之處理詳細地說明。
亦即，本實施形態的映像編碼裝置係在碼量估計部20採用第6圖所示的構成的情形下，如第7圖的流程圖所示，首先最初若在步驟S20中決定編碼模式，則接著在步驟S21中算出屬於預測誤差電力的容許電力之容許預測誤差電力。
接著，在步驟S22中判斷預測誤差電力是否比容許預測誤差電力還大，當判斷大時前進到步驟S23，在變更量化步長後，在步驟S24中使用該變更的量化步長進行編碼。
此處雖然在第7圖的流程圖中未記載，惟當在步驟S21中算出容許預測誤差電力時，亦算出在步驟S22的處理所需之預測誤差電力。
另一方面，在步驟S22的判斷處理中，當判斷預測誤差電力比容許預測誤差電力還小時，不進行步驟S23的處理而立即前進到步驟S24，使用現在被設定的量化步長進行編碼。
在第8A圖圖示在步驟S21進行之容許預測誤差電力的算出處理之流程圖，在第8B圖圖示在步驟S23進行之量化步長的變更處理之流程圖。
亦即在步驟S21中，如第8A圖的流程圖所示，首先最初在步驟S210中，輸入預測誤差信號並算出預測誤差電力，接著在步驟S211中，輸入巨集區塊的產生碼量的上限值(上限碼量)，接著在步驟S212中，輸入‘現在被設定的量化步長，接著在步驟S213中，根據該輸入的產生碼量的上限值與該輸入的量化步長來算出容許預測誤差電力。
另一方面在步驟S23中，如第8B圖的流程圖所示，首先最初在步驟S230中輸入巨集區塊的產生碼量的上限值(上限碼量)，接著在步驟S231中，輸入預測誤差信號來算出預測誤差電力，接著在步驟S232中，根據輸入的產生碼量的上限值與算出的預測誤差電力來算出實現不超過其上限值的碼量的產生之量化步長，接著在步驟S233中，根據該算出的量化步長來變更使用於編碼之量化步長。
如此，第1圖所示之本實施形態的映像編碼裝置係在碼量估計部20採用第6圖所示的構成的情形下，根據由產生碼量的上限值與量化步長導出的預測誤差電力之容許電力，判斷使用現在被設定的量化步長進行編碼時的產生碼量是否超過其上限值，在產生碼量超過其上限值的情形下，算出實現不超過其上限值的碼量的產生之量化步長，將使用於編碼的量化步長變更為如此算出之量化步長而進行處理。
由此，依照本實施形態的映像編碼裝置，不進行針對再度的編碼處理或兩種類以上的編碼模式之編碼處理，而且不用等待產生碼量的計測結果，即可實現不超過產生碼量的上限值之編碼。
在第9圖圖示本發明的映像編碼裝置之其他的實施形態例。此處，針對與在第1圖說明的構成要素相同的構成要素是以同一記號表示。
圖中10(以虛線包圍的部分)係作為安裝H.264之H.264映像編碼裝置的構成部分，30係為了實現本實施形態例而配設的碼量估計部，31係為了實現本實施形態例而配設的PCM編碼部，32係為了實現本實施形態例而配設的切換開關。
PCM編碼部31不以映像信號當作編碼對象而進行量化，而是進行PCM編碼，經由切換開關32將該編碼資料輸出到資訊源編碼部114。
碼量估計部30具有與在第1圖所示的實施形態例所具 備的碼量估計部20相同的基本構成，有採用第2圖的構成，在採用第2圖的構成時，產生碼量的估計值比產生碼量的上限值還大的情形下，對切換開關32進行指示，俾將PCM編碼部31的輸出信號給予資訊源編碼部114，與此相反，在產生碼量的估計值比產生碼量的上限值還小的情形下，對切換開關32進行指示，俾將量化部108的輸出信號給予資訊源編碼部114。
亦即，在碼量估計部30採用第2圖的構成的情形下，本實施形態的映像編碼裝置係如第10圖的流程圖所示，首先最初若在步驟S30中決定編碼模式，則接著在步驟S31中估計使用現在被設定的量化步長進行編碼時的產生碼量。接著，在步驟S32中判斷產生碼量的估計值是否比產生碼量的上限值還大，當判斷大時前進到步驟S33，進行PCM編碼，當判斷小時前進到步驟S34，進行通常的編碼。
而且，碼量估計部30也能採用第6圖的構成，在採用第6圖的構成時，預測誤差電力比容許預測誤差電力還大的情形下，對切換開關32進行指示，俾將PCM編碼部31的輸出信號給予資訊源編碼部114，與此相反，在預測誤差電力比容許預測誤差電力還小的情形下，對切換開關32進行指示，俾將量化部108的輸出信號給予資訊源編碼部114。
亦即，在碼量估計部30採用第6圖的構成的情形下，本實施形態的映像編碼裝置係如第11圖的流程圖所示，首先最初若在步驟S40中決定編碼模式，則接著在步驟S41 中算出屬於預測誤差電力的容許電力之容許預測誤差電力。接著，在步驟S42中判斷預測誤差電力是否比容許預測誤差電力還大，當判斷大時前進到步驟S43，進行PCM編碼，當判斷小時前進到步驟S44，進行通常的編碼。
如此，第9圖所示的本實施形態的映像編碼裝置係判斷使用現在被設定的量化步長進行編碼時的產生碼量是否超過其上限值，在產生碼量超過其上限值的情形下，不進行量化而是進行處理，俾進行PCM編碼。
第2圖所示的產生碼量估計部201、或第6圖所示的容許預測誤差電力算出部203、或第3圖所示的最小量化步長算出部211係具體上能以函數或查閱表(look up table)實現。
在此由於若預測模式(編碼模式)不同則耗用時間碼量等會改變，因此此等函數或表係正確地依存於編碼模式。 由此，較佳為在每一編碼模式準備此等函數或表，由此等函數或表之中選擇適合編碼對象的巨集區塊之預測模式者而使用。
亦即，如第12圖所示，較佳為第2圖所示的產生碼量估計部201具有對應複數個預測模式之複數個函數(函數1至函數N)而構成，由此等函數之中選擇適合編碼對象的巨集區塊之預測模式者而使用。
而且，如第13圖所示，較佳為第2圖所示的產生碼量估計部201具有對應複數個預測模式之複數個查閱表(LT1至LTN)而構成，由此等查閱表之中選擇適合編碼對象的巨 集區塊之預測模式者而使用。
而且，如第14圖所示，較佳為第6圖所示的容許預測誤差電力算出部203具有對應複數個預測模式之複數個函數(函數1至函數N)而構成，由此等函數之中選擇適合編碼對象的巨集區塊之預測模式者而使用。
而且，如第15圖所示，較佳為第6圖所示的容許預測誤差電力算出部203具有對應複數個預測模式之複數個查閱表(LT1至LTN)而構成，由此等查閱表之中選擇適合編碼對象的巨集區塊之預測模式者而使用。
而且，如第16圖所示，較佳為第3圖所示的最小量化步長算出部211具有對應複數個預測模式之複數個函數(函數1至函數N)而構成，由此等函數之中選擇適合編碼對象的巨集區塊之預測模式者而使用。
而且，如第17圖所示，較佳為第3圖所示的最小量化步長算出部211具有對應複數個預測模式之複數個查閱表(LT1至LTN)而構成，由此等查閱表之中選擇適合編碼對象的巨集區塊之預測模式者而使用。
[產業上的可利用性]
本發明可適用於採用對編碼對象區域的映像信號與其預測信號之預測誤差信號施以正交變換、且以量化步長將由其結果得到的正交變換係數予以量化並進行編碼的構成之映像編碼者，不進行針對再度的編碼處理或兩種類以上的編碼模式之編碼處理，而且不用等待產生碼量的計測結果，即可實現不超過上限編碼量的編碼。
10‧‧‧H.264映像編碼裝置構成部分
20‧‧‧碼量估計部
21‧‧‧量化步長算出部
22‧‧‧切換開關
30‧‧‧碼量估計部
31‧‧‧PCM編碼部
32‧‧‧切換開關
100‧‧‧動作檢測部
101‧‧‧動作補償部
102‧‧‧圖框記憶體
103‧‧‧圖框間預測模式決定部
104‧‧‧圖框內預測模式決定部
105‧‧‧切換開關
106‧‧‧減法器
107‧‧‧正交變換部
108‧‧‧量化部
109‧‧‧量化控制部
110‧‧‧逆量化部
111‧‧‧逆正交變換部
112‧‧‧加法器
113‧‧‧迴路濾波器
114‧‧‧資訊源編碼部
200‧‧‧預測誤差電力算出部
201‧‧‧產生碼量估計部
202‧‧‧碼量比較部
203‧‧‧容許預測誤差電力算出部
204‧‧‧預測誤差比較部
210‧‧‧預測誤差電力算出部
211‧‧‧最小量化步長算出部
第1圖是本發明的映像編碼裝置之一實施形態例。
第2圖是顯示該實施形態的碼量估計部的裝置構成的一例之圖。
第3圖是該實施形態的量化步長算出部的裝置構成圖。
第4圖是該實施形態的映像編碼裝置所執行之流程圖。
第5A圖同樣地是本映像編碼裝置所執行之流程圖。
第5B圖同樣地是本映像編碼裝置所執行之流程圖。
第6圖是顯示該實施形態的碼量估計部的裝置構成的其他一例之圖。
第7圖是在第6圖的構成的情形下，本映像編碼裝置所執行之流程圖。
第8A圖同樣地是本映像編碼裝置所執行之流程圖。
第8B圖同樣地是本映像編碼裝置所執行之流程圖。
第9圖是本發明的映像編碼裝置之其他的實施形態例。
第10圖是該實施形態的映像編碼裝置所執行之流程圖。
第11圖是該實施形態的映像編碼裝置所執行之別的流程圖。
第12圖是顯示產生碼量估計部的裝置構成的一例之圖。
第13圖是顯示產生碼量估計部的裝置構成的另一例之圖。
第14圖是顯示容許預測誤差算出部的裝置構成的一例之圖。
第15圖是顯示容許預測誤差算出部的裝置構成的另一例之圖。
第16圖是顯示量化步長算出部的裝置構成的一例之圖。
第17圖是顯示量化步長算出部的裝置構成的另一例之圖。
第18圖是說明習知技術的處理之流程圖。
20‧‧‧碼量估計部
21‧‧‧量化步長算出部
22‧‧‧切換開關
100‧‧‧動作檢測部
101‧‧‧動作補償部
102‧‧‧圖框記憶體
103‧‧‧圖框間預測模式決定部
104‧‧‧圖框內預測模式決定部
105‧‧‧切換開關
106‧‧‧減法器
107‧‧‧正交變換部
108‧‧‧量化部
109‧‧‧量化控制部
110‧‧‧逆量化部
111‧‧‧逆正交變換部
112‧‧‧加法器
113‧‧‧迴路濾波器
114‧‧‧資訊源編碼部

Claims (6)

  1. 一種映像編碼裝置，係對編碼對象區域的映像信號與其預測信號之預測誤差信號施以正交變換，以預先設定的量化步長將由其結果得到的正交變換係數予以量化並進行編碼，其特徵包含：算出前述預測誤差信號的電力之預測誤差電力之算出手段；以前述算出手段所算出的預測誤差電力、前述設定的量化步長、及編碼對象區域的產生碼量的上限值當作輸入，判斷在藉由前述設定的量化步長進行量化時所產生的碼量是否超過其上限值之判斷手段；以及根據前述判斷手段之判斷結果，變更編碼處理之變更手段；且前述判斷手段係根據前述上限值與前述設定的量化步長而算出前述預測誤差電力的容許電力，並比較前述容許電力與前述預測誤差電力，藉此判斷在以前述設定的量化步長進行量化時所產生的碼量是否超過前述上限值。
  2. 如申請專利範圍第1項之映像編碼裝置，其中，前述判斷手段係藉由將各個變數值代入以前述上限值與前述量化步長當作變數且以前述容許電力當作函數值之函數，算出前述預測誤差電力的容許電力。
  3. 如申請專利範圍第1項之映像編碼裝置，其中，前述判斷手段係藉由參照針對前述上限值與前述量化步長與 前述容許電力的資料值的關係而記載的表，算出前述預測誤差電力的容許電力。
  4. 一種映像編碼方法，係對編碼對象區域的映像信號與其預測信號之預測誤差信號施以正交變換，以預先設定的量化步長將由其結果得到的正交變換係數予以量化並進行編碼，其特徵包含：算出屬於前述預測誤差信號的電力之預測誤差電力之過程；以前述算出的預測誤差電力、前述設定的量化步長、及編碼對象區域的產生碼量的上限值當作輸入，判斷在以前述設定的量化步長進行量化時所產生的碼量是否超過其上限值之過程；以及根據前述判斷結果變更編碼處理之過程；且在前述判斷的過程中，根據前述上限值與前述設定的量化步長而算出前述預測誤差電力的容許電力，並比較前述容許電力與前述預測誤差電力，藉此判斷在以前述設定的量化步長進行量化時所產生的碼量是否超過前述上限值。
  5. 一種映像編碼程式，係用以令用於申請專利範圍第1項之映像編碼裝置的實現之處理執行於電腦。
  6. 一種電腦可讀取的記錄媒體，係記錄用以令用於申請專利範圍第1項之映像編碼裝置的實現之處理執行於電腦之映像編碼程式。
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