[发明专利]图像编码设备和图像编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像编码设备和图像编码方法，尤其涉及一种适合于在被配置为改变作为编码单位的块的大小的编码设备中使用的技术。

背景技术

近来，随着与包括音频信号和图像信号的所谓的多媒体相关联的信息的数字化取得了快速进展，用于图像信号的压缩编码/解码技术持续得到关注。压缩编码/解码技术可以减小存储图像信号所需的存储容量以及传输所需的带，因此其在多媒体工业中是非常重要的技术。

这些压缩编码/解码技术使用许多图像信号中所具有的自相关程度(即冗余)，来对信息量/数据量进行压缩。图像信号的冗余包括时间冗余和二维空间冗余。可以使用针对每个块的运动检测和运动补偿来减小时间冗余。与此相对，可以使用离散余弦变换(DCT)来减小空间冗余。使用这些技术的一种编码方法是H.264/MPEG-4PART10(AVC)(下文中称为H.264)。

当用硬件实现H.264编码处理时，通常将编码处理分割为预测编码方法确定处理、预测编码处理和熵编码处理，并且以编码块为单位使各个处理流水线化(日本特开2010-50833)。配置用于反馈以编码块为单位进行熵编码之后的代码量、并且以编码块为单位控制量化系数、使得进行熵编码之后的代码量落在预定代码量内的机制，也是常见的做法。

对量化系数的控制包含在上述流水线处理中的预测编码处理中。在将代码量的反馈反映在量化系数中之前，流水线处理产生两个宏块的延迟。图5A是示意性地示出上述流水线处理的图。在图5A中，MB表示编码块，将MB0的生成代码量的反馈反映在MB2中。

近年来，正在研究下一代编码方法。考虑中的这些技术中的其中一种是可变编码块大小。这种技术通过根据图像的特征改变作为编码单位的编码块的大小，来提高编码效率。

图4示出了将图像帧的一部分分割为具有多个大小的编码块的示例。在图4中，(CU)表示编码块。这里，将图像帧的一部分分割为10个编码块CU0至CU9。

然而，当编码块的大小可变时，如果与传统编码方法类似，通过反馈编码块的生成代码量来确定量化系数，则在将代码量的反馈反映在量化系数中之前的延迟可能增大。例如，当CU大小是如图4所示的大小时，如图5B所示，将CU0的生成代码量的反馈反映在CU8中。

发明内容

做出了本发明来解决上述问题，本发明使得即使当在图像帧中，编码块的大小可变时，也能够减小所生成的代码量的反馈的延迟，并且以高精度控制量化系数。

根据本发明的一方面，提供一种图像编码设备，用于以包括多个像素的编码块为单位对帧图像进行编码，所述图像编码设备包括：确定部件，用于从多个不同的大小中确定编码块的大小；变换部件，用于以给定大小对关于所述编码块的图像数据进行正交变换；量化部件，用于通过使用量化系数，对所述变换部件所正交变换后的图像数据进行量化；熵编码部件，用于对所述量化部件所量化后的图像数据进行熵编码；以及量化控制部件，用于从所述熵编码部件按照正交变换单位获取生成代码量的信息，并且根据所获取的生成代码量的信息来控制后续编码块的量化系数，其中，所述正交变换的大小小于所述编码块的大小。

根据本发明的另一方面，提供一种图像编码设备，用于将帧图像分割为各自包括多个像素的编码块，并且以所述编码块为单位对所述帧图像进行编码，所述图像编码设备包括：预测方法确定部件，用于确定所述编码块的预测方法；预测编码部件，用于计算所述编码块的原始图像和基于所确定的预测方法的预测图像之间的差，并且对通过对所述差进行正交变换而获得的变换系数进行量化；以及熵编码部件，用于对所述编码块的量化后的变换系数进行熵编码，其中，所述预测方法确定部件、所述预测编码部件和所述熵编码部件并行进行处理，其中，所述熵编码部件按照小于所述编码块的大小的正交变换单位，依次对所述编码块的量化后的变换系数进行编码，并且每次对一个正交变换单位的熵编码结束时，所述熵编码部件向所述预测编码部件通知按照所述正交变换单位所生成的代码量，以及其中，所述预测编码部件根据从所述熵编码部件通知的、按照所述正交变换单位的代码量，控制所述编码块的量化系数，以获得具有预定位速率的熵编码流。