[发明专利]图像编码设备和图像编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像编码设备和图像编码方法，并且更具体地，它使得能够在执行对图像的编码时准确执行对生成代码量的预测。

背景技术

迄今为止，就诸如MPEG2(运动图片专家组2)等之类的图像编码方法而言，维持主观图像质量以理想地分配代码量是个大问题。

例如，静止图像的理想代码量分配是其中失真被(以固定的量化尺度(quantized scale))均匀地编码的状态。当到达该失真变得很大的代码量时，能够通过将失真向高频分量或复杂部分偏置来增强主观图像质量。

现在，例如，就国际公布WO96/28937而言，公开了一种图像信号编码方法，其中通过采用根据前馈方法的代码量控制来使能适合于图像质量信号的局部性质的控制，能够提高经解码图像的图像质量。前馈方法用于通过针对多个量化尺度计算将以等长的增量生成的代码量，来在生成代码量不超出目标生成代码量的范围内确定合适的量化尺度。

另一方面，就诸如作为MPEG2的测试模型提议的TM5等之类的代码量控制而言，通过利用虚拟缓冲器的剩余量、在前一次编码时的量化指标和生成代码量之间的关系执行反馈控制，来执行代码量控制。

发明内容

顺便提及，就根据静止图像的上述相关技术而言，为了找到用于实现接近于目标生成代码量的整个画面的均匀性，必须通过利用不同的量化尺度计算代码量来多次执行预测，并且与用于计算的电路有关的成本增大。

此外，就用上述TM5表示的反馈代码量控制而言，不允许应用在每次切换到不同序列来提供适当生成量的量化尺度。因此，与画面的上部相比，画面的下部失真增大，该失真变得显著可见，在进入一序列时生成了过多的代码量，代码量必须被抑制，并且图像质量的失真变得显著。

可以通过预先知晓在利用某一值执行量化时的生成代码量来解决这样的问题。例如，在MPEG2的情况下，尤其是MPEG2帧内(intra)的情况下，随着DCT系数的频率从低频提升到高频，值越来越小。在自然图像的情况下，这一点始终成立。因此，宏块(macro block)的代码量和系数分布之间的相关性很强，并且可以单独利用代码量来进行预测。

然而，就H264/AVC而言，即使对于帧内宏块也存在画面内预测(通过从输入图像中减去预测图像而获得的图像，即差分图像)等，并且在这样的规则不成立的情况下，与MPEG2中的DCT系数的分布相同的分布不被实现。因此，即使通过与和MPEG2兼容的方法相同的方法也不能执行对准确的生成代码量的估计。

已经发现希望提供一种使得能够准确地执行对生成代码量的预测的图像编码设备和图像编码方法。

本发明的一个实施例是一种图像编码设备，包括：第一编码单元，被配置为利用固定的量化参数来执行对图像数据的编码以计算生成代码量；第二编码单元，被配置为利用多个不同的量化参数并且针对所述量化参数中的每个量化参数来执行对作为帧内图片的图像数据的所述图像数据的编码；代码量控制单元，被配置为通过基于在所述第一编码单元处计算出的生成代码量执行对用于实现目标生成代码量的量化参数和在采用该量化参数时的生成代码量的预测、并且根据在所述第二编码单元处计算出的生成代码量来校正该预测出的生成代码量来确定量化参数以使得校正后的生成代码量实现所述目标生成代码量；以及第三编码单元，被配置为利用在所述代码量控制单元处确定的量化参数来执行对所述图像数据的编码。