專利名稱：動態(tài)圖像壓縮編碼中的編碼處理方法和編碼處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字照相機、帶有照相機的便攜電話等的具有動態(tài)攝影功能的設備、 制作或使用圖像內(nèi)容時的動態(tài)圖像壓縮編碼技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，進行高效編碼的MPEG (moving picture experts group)等的動態(tài)圖像壓縮編碼技術(shù)的實用化急速發(fā)展，在攝像機和便攜電話等中得到普及。
在MPEG等編碼技術(shù)中，各種編碼模式在標準中進行了定義。例如，在MPEG-4中存在“幀內(nèi)編碼模式”和“幀間編碼模式”，幀內(nèi)編碼模式中僅使用成為編碼對象的幀的畫面內(nèi)的圖像(以后，稱為對象圖像)進行編碼，幀間編碼模式中從已完成編碼的幀(以后，稱為參照幀)內(nèi)檢測與對象圖像相關(guān)性較強的圖像區(qū)域(以后，稱為動態(tài)搜索)，僅對該動態(tài)搜索后的圖像(以后，稱為動態(tài)補償圖像)與對象圖像之間的差值進行編碼。
對于后者的幀間編碼模式，在MPEG-4標準中示出了如下方法對參照幀內(nèi)的表示所參照圖像的位置的動態(tài)向量、和DCT系數(shù)的組合進行可變長編碼從而生成數(shù)據(jù)流， 該DCT系數(shù)是對輸入圖像和動態(tài)補償圖像之間的差值圖像實施DCT (discrete cosine transform)處理以及量化處理之后的數(shù)據(jù)。
對幀間編碼模式稍作說明在輸入圖像與動態(tài)補償圖像一致從而差值圖像為0的情況下，對于DCT處理以及量化處理輸入0，使結(jié)果為0進行輸出。此外，在差值圖像不是0 卻也沒有較大的差值的情況下，通過量化，有時也使結(jié)果為0進行輸出。這樣輸出結(jié)果為0 的情況下，不進行DCT處理和量化處理直接跳過，通過將結(jié)果置換為0進行輸出能夠?qū)崿F(xiàn)高速化(參照專利文獻1)。
專利文獻1 JP特開2004-3^799號公報 但是，為了判斷差值圖像是否為0、也就是是否能夠跳過DCT處理和量化處理，需要實際對各宏塊(macro block)實行動態(tài)搜索然后生成差值圖像，因此，在幀處理開始前無法把握能跳過DCT處理和量化處理的宏塊的數(shù)目。因而，存在無法在幀處理開始前測出處理的高速化程度的問題。例如，存在對于1幀內(nèi)的所有宏塊都選擇跳過DCT處理和量化處理從而有助于高速化的情況，相反也存在對于1幀內(nèi)的所有宏塊都沒有選擇跳過DCT處理和量化處理從而與高速化無關(guān)聯(lián)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在幀處理中必定實現(xiàn)一定以上的高速化，并且實現(xiàn)編碼處理系統(tǒng)的小型化和省電化。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的第1編碼處理方法中將處理對象幀分割為多個塊，針對每個塊基于輸入圖像和已完成編碼處理的參照圖像實行動態(tài)搜索從而生成動態(tài)向量，使用該動態(tài)向量進行動態(tài)圖像編碼處理，該編碼處理方法包括從幀內(nèi)的塊中選擇S 個塊的步驟，其中S為1以上的整數(shù)；和對于所述選擇的S個塊，不實行所述動態(tài)搜索強制地將動態(tài)向量置換為0來進行動態(tài)圖像編碼的步驟。
由此，在編碼幀中能制作出一定個數(shù)以上的一定可以不實行動態(tài)搜索處理的塊， 能實現(xiàn)處理的高速化。
本發(fā)明所涉及的第2編碼處理方法中將處理對象幀分割為多個塊，針對每個塊實行DCT處理和量化處理從而生成DCT系數(shù)，使用該DCT系數(shù)進行動態(tài)圖像編碼處理，該編碼處理方法包括從幀內(nèi)的塊中選擇S個塊的步驟，其中S為1以上的整數(shù)；和對于所述選擇的S個塊，不實行所述DCT處理和所述量化處理，強制地將DCT系數(shù)置換為0來進行動態(tài)圖像編碼處理的步驟。
由此，在編碼幀中能制作出一定個數(shù)以上的一定可以不實行DCT處理和量化處理的塊，能實現(xiàn)處理的高速化。
本發(fā)明所涉及的第3編碼處理方法中將處理對象幀分割為多個塊，針對每個塊基于輸入圖像和已完成編碼處理的參照圖像實行動態(tài)搜索從而生成動態(tài)向量，使用該動態(tài)向量進行動態(tài)圖像編碼處理，該編碼處理方法包括第1步驟，檢測圖像的移動量，并存儲于移動量存儲部；第2步驟，比較所述移動量存儲部中的移動量，從移動量較少的一方開始選擇S個塊，其中S為1以上的整數(shù)；和第3步驟，對于所述選擇的S個塊，不實行所述動態(tài)搜索，強制地將動態(tài)向量置換為0來進行動態(tài)圖像編碼處理，在實行某幀的所述第3步驟的同時，通過所述第1以及第2步驟求得下一幀的所述第3步驟的處理中使用的移動量。
由此，通過在前一幀處理時同時實行移動量檢測，從而能夠?qū)崿F(xiàn)處理的更高速化。
本發(fā)明所涉及的第4編碼處理方法中將處理對象幀分割為多個塊，針對每個塊實行DCT處理和量化處理從而生成DCT系數(shù)，使用該DCT系數(shù)進行動態(tài)圖像編碼處理，該編碼處理方法包括第1步驟，檢測圖像的移動量，并存儲于移動量存儲部；第2步驟，比較所述移動量存儲部中的移動量，從移動量較少的一方開始選擇S個塊，其中S為1以上的整數(shù)； 和第3步驟，對于所述選擇的S個塊，不實行所述DCT處理和所述量化處理，強制地將DCT 系數(shù)置換為0來進行動態(tài)圖像編碼處理，在實行某幀的所述第3步驟的同時，通過所述第1 以及第2步驟求得下一幀的所述第3步驟的處理中使用的移動量。
由此，通過在前一幀處理時同時實行移動量檢測，從而能夠?qū)崿F(xiàn)處理的更高速化。
本發(fā)明所涉及的第1編碼處理裝置將處理對象幀分割為多個塊，針對每個塊基于輸入圖像和已完成編碼處理的參照圖像實行動態(tài)搜索從而生成動態(tài)向量，使用該動態(tài)向量進行動態(tài)圖像編碼處理，該編碼處理裝置包括輸入圖像縮小部，針對成為編碼對象的輸入圖像，生成縮小為η分之一的圖像，η為1以上的整數(shù)；參照圖像縮小部，針對已完成編碼處理的參照圖像，生成縮小為η分之一的圖像；移動量檢測部，從所述輸入圖像縮小部和所述參照圖像縮小部輸入縮小之后的輸入圖像和參照圖像，對每塊檢測移動量；移動量存儲部， 存儲由所述移動量檢測部檢測出的移動量；停止塊選擇部，比較所述移動量存儲部中存儲的移動量，從移動量較少的一方開始選擇S個塊，S為1以上的整數(shù)；和動態(tài)圖像編碼部，對于所述選擇的S個塊，不實行所述動態(tài)搜索，強制地將動態(tài)向量置換為0來實行動態(tài)圖像編碼處理。
由此，在編碼幀中能制作出一定個數(shù)以上的一定可以不實行動態(tài)搜索處理的塊， 能實現(xiàn)處理的高速化。
本發(fā)明所涉及的第2編碼處理裝置將處理對象幀分割為多個塊，針對每個塊實行DCT處理和量化處理從而生成DCT系數(shù)，使用該DCT系數(shù)進行動態(tài)圖像編碼處理，該編碼處理裝置包括輸入圖像縮小部，針對成為編碼對象的輸入圖像，生成縮小為η分之一的圖像，η為1以上的整數(shù)；參照圖像縮小部，針對已完成編碼處理的參照圖像，生成縮小為η分之一的圖像；移動量檢測部，從所述輸入圖像縮小部和所述參照圖像縮小部輸入縮小之后的輸入圖像和參照圖像，對每塊檢測移動量；移動量存儲部，存儲由所述移動量檢測部檢測出的移動量；停止塊選擇部，比較所述移動量存儲部中存儲的移動量，從移動量較少的一方開始選擇S個塊，S為1以上的整數(shù)；和動態(tài)圖像編碼部，對于所述選擇的S個塊，不實行所述DCT處理和所述量化處理，強制地將DCT系數(shù)置換為0來實行動態(tài)圖像編碼處理。
由此，在編碼幀中能制作出一定個數(shù)以上的一定可以不實行DCT處理和量化處理的塊，能實現(xiàn)處理的高速化。
根據(jù)本發(fā)明，對于移動量較少的塊強制地使“動態(tài)向量=0”、“差值圖像=0”來進行編碼，在幀內(nèi)插入一定個數(shù)以上的與此相符的塊，由于符合的塊不需要實施動態(tài)搜索處理、DCT處理以及量化處理，因此能夠高速地完成動態(tài)圖像編碼處理。此外，通過高速地完成處理，能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗效果。


圖1是本發(fā)明的實施方式1所涉及的編碼處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是表示圖1中的停止塊檢測部的詳細結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是表示圖1的編碼處理裝置中的輸入圖像與縮小圖像的第1對應關(guān)系的圖。
圖4是表示圖1的編碼處理裝置中的輸入圖像與縮小圖像的第2對應關(guān)系的圖。
圖5是表示圖2中的停止塊選擇部的動作的流程圖。
圖6是表示圖1和圖2中的動態(tài)圖像編碼部的詳細結(jié)構(gòu)框圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的實施方式1相同位置的塊在多個幀中持續(xù)被指定為停止塊的圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的實施方式1通過順序切換將符合塊設定數(shù)設定為0的幀和設定為非0的幀從而能夠避免圖7的狀況，但發(fā)生編碼量出現(xiàn)較大變動的結(jié)果的圖。
圖9是表示通過修正推定編碼量的本發(fā)明的實施方式2，較之于圖8的狀況能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的比特率控制的圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明的實施方式1，較之于以往縮短了處理時間但要順序?qū)嵭型Ｖ箟K檢測處理和動態(tài)圖像編碼處理的時序圖。
圖11是本發(fā)明的實施方式3所涉及的編碼處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖12是表示圖11中的動態(tài)圖像編碼部的詳細結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的實施方式3通過采用并行處理較之于實施方式1的情況縮短了處理時間的時序圖。
圖14是使用本發(fā)明所涉及的編碼處理裝置的攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
符號說明 100停止塊檢測部 101移動量檢測部 102a、10 移動量存儲部 103、10 停止塊選擇部 110輸入圖像縮小部 111參照圖像縮小部 200、200b動態(tài)圖像編碼部 201、20 Ib動態(tài)搜索部 202動態(tài)補償圖像生成部 203減法器 204選擇器 205 DCT 處理部 206量化處理部 207逆量化處理部 208逆DCT處理部 209可變長編碼部 211 開關(guān) 212加法器 213參照幀存儲部 300、300b編碼處理裝置 601攝像系統(tǒng) 605圖像處理電路 606信號處理裝置(編碼處理裝置)
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。此外，在以下的各實施方式的說明中，對于與進行過一次說明的構(gòu)成要素具有相同功能的構(gòu)成要素，附于相同的符號并省略說明。
實施方式1 圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的編碼處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示， 編碼處理裝置300由輸入圖像縮小部110、參照圖像縮小部111、停止塊檢測部100、動態(tài)圖像編碼部200、參照幀存儲部213構(gòu)成。
〈各要素的功能〉 輸入圖像縮小部110，輸入成為編碼對象的輸入圖像，使幀圖像縮小為η分之一倍 (η為1以上的整數(shù))，并輸出至停止塊檢測部100。同樣參照圖像縮小部111也從保存著已完成編碼處理的幀(參照幀)的參照幀存儲部213輸入?yún)⒄諑箮瑘D像縮小為η分之一倍，并輸出至停止塊檢測部100。在停止塊檢測部100中，利用從輸入圖像縮小部110輸入的輸入圖像、和從參照圖像縮小部111輸入的參照圖像，通過由mXm像素(m為1以上的整數(shù))構(gòu)成的塊單位檢測圖像的移動量。對于該移動量檢測將在后面說明。
當圖像的移動量檢測完成時，按照移動量從少到多的順序?qū)瑑?nèi)的塊進行分類， 從移動量較少的一方起，將由編碼處理裝置300的外部輸入的“符合塊設定數(shù)”所指定的數(shù)目的塊設定為“停止塊”。
在動態(tài)圖像編碼部200中，接收從停止塊檢測部100輸入的停止塊信息、所述輸入圖像、從參照幀存儲部213輸入的參照圖像，按照動態(tài)圖像編碼標準實行編碼處理。在實行該編碼處理(幀間編碼處理)時，對于符合停止塊的塊不實行動態(tài)搜索強制地使“動態(tài)向量 =0”，此外不實行DCT處理以及量化處理強制地置換為“DCT系數(shù)=0”從而實行動態(tài)圖像編碼處理。
由此，在符合停止塊的塊中，能夠跳過動態(tài)搜索處理、DCT處理和量化處理，能夠使處理高速化。
<關(guān)于停止塊檢測> 圖2表示圖1中的停止塊檢測部100的詳細結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖2，停止塊檢測部100由移動量檢測部101、移動量存儲部102、停止塊選擇部103構(gòu)成。
利用圖2對由停止塊檢測部100進行的圖像的移動量檢測進行說明。輸入圖像通過輸入圖像縮小部110被縮小至η分之一。此外，參照圖像也通過參照圖像縮小部111被縮小至1/η。它以ρΧρ(ρ為1以上的整數(shù))像素的塊單位輸入至移動量檢測部101。
在移動量檢測部101中，對其輸入的ρXp像素的輸入圖像和ρXp像素的參照圖像計算由式1表示的像素單位的差值的總和。
移動量=ΣΣ I輸入圖像(i，j)-參照圖像(i，j)|…⑴ 在此，i和j分別是從1至ρ的整數(shù)。
對每ρXp像素計算上述移動量，將其結(jié)果存儲在移動量存儲部102中。當一幀部分的移動量檢測完成時，移動量存儲部102中存儲一幀部分的移動量信息。按照從少到多的順序?qū)υ撘苿恿窟M行分類，并從少的一方起順序?qū)⒃摲诸愔蟮囊苿恿堪l(fā)送至停止塊選擇部103。停止塊選擇部103利用從移動量存儲部102發(fā)送來的移動量信息、和從外部輸入的符合塊設定數(shù)，在原尺寸的1幀圖像中決定哪個塊(mXm像素)符合停止塊。
對于該停止塊的決定，需要將按照PXp像素單位對將幀縮小至η分之一的圖像進行計算得到的信息，轉(zhuǎn)換為幀的等倍圖像所對應的mXm像素單位。為了容易進行上述轉(zhuǎn)換，使“P = m/n (縮小圖像的塊尺寸ρXp為等倍圖像的塊尺寸mXm的η分之一的值)”、或者使“P = m(使縮小圖像、等倍圖像中的處理單位相同)”，從而能夠使轉(zhuǎn)換簡單。
在前者的“p = m/n”的情況下，利用縮小圖像實施處理的1個塊，能夠直接一對一地轉(zhuǎn)換為等倍圖像的1個塊。在此，圖3中表示“ρ = 8、m = 16、n = 2”的例子。
在后者的“ρ = m”的情況下，利用縮小圖像實施處理的1個塊，轉(zhuǎn)換為等倍圖像的 nXn塊部分的區(qū)域即可。在此，圖4中表示“ρ = 16、m= 16、η = 2”的例子。
作為前者的優(yōu)點，由于即便在縮小圖像中也能夠以與輸入圖像相同的塊數(shù)進行停止塊判定，因此能進行最小塊單位下的判定。作為后者的優(yōu)點，由于相對于輸入圖像減少了縮小圖像的塊數(shù)，因此能夠削減需要保存縮小圖像內(nèi)的所有塊的移動量信息的移動量存儲部102的存儲容量。
停止塊選擇部103利用上述的P、m、η的關(guān)系，判斷從移動量存儲部102輸出的縮小圖像的一塊與輸入圖像的哪個塊對應，以符合停止塊的輸入圖像的塊數(shù)至少為符合塊設定數(shù)以上的個數(shù)的方式進行控制。利用圖5對具體的處理流程進行說明。
首先，將輸入圖像1幀內(nèi)的所有塊設定為“移動塊”。該移動塊表示不是停止塊，在符合移動塊的塊中，實行作為通常編碼處理的動態(tài)搜索、DCT處理以及量化處理(S100)。
接著，從移動量較少的一方起逐一取得移動量存儲部102中存儲的移動量信息 (SlOl)。并且，基于該信息，利用圖3、圖4所示的P、m、η的關(guān)系判定哪個輸入圖像的塊符合(S102)，對于符合的塊設定為停止塊(Sl(XB)。對于被設定為該停止塊的塊，在后面的編碼處理中使其跳過動態(tài)搜索、DCT處理以及量化處理。
最后，計算S103中所設定的停止塊的總數(shù)，檢查該值是否超過符合塊設定數(shù) (S104)。在停止塊的總數(shù)超過符合塊設定數(shù)的情況下，結(jié)束停止塊決定處理。在未超過的情況下，返回SlOl的處理，進行停止塊的追加。
此外，上述中關(guān)于p、m、η的關(guān)系說明了 2種關(guān)系，但這僅僅是列舉的一例，也未必是這種關(guān)系。
此外，本例所進行的說明中，移動量存儲部102內(nèi)存儲1幀內(nèi)的所有塊的移動量信息，但也可以僅存儲由停止塊選擇部103選擇停止塊時所需的信息。
若以具體例進行說明，根據(jù)符合塊設定數(shù)停止塊選擇部103從移動量存儲部102 讀出2塊的移動量信息的情況下，只要在移動量存儲部102中能存儲僅2塊份的移動量信息即可。例如，從移動量檢測部101按照“100”、“10”、“20”、“5”的順序往移動量存儲部102 寫入總計4塊的移動量，其中的2塊的信息“5”、“10”被送至停止塊選擇部103的情況下， 移動量存儲部102中只要存儲將“5”、“10”作為移動量而保存的2塊的信息即可。該情況下，從移動量檢測部101寫入移動量存儲部102時，首先輸入“100”并存儲“100”。其次輸 Λ “ 10，，，保存"10"和“ 100”。接下來，輸入“20，，刪除“ 100”，從而保存"10"和比“ 100，，少的“20”。最后，輸入“5”刪除“20”，從而保存“5”和“10”。這樣，只要按照總是保存2塊的移動量較少的塊來進行存儲，則能夠?qū)⒁苿恿看鎯Σ?02的容量構(gòu)成得更小。
<關(guān)于符合停止塊的塊處理> 利用圖6對接收從停止塊選擇部103輸出的停止塊信息、和成為編碼的對象圖像的輸入圖像之后實行的動態(tài)圖像編碼處理進行說明。此外，因為本發(fā)明在幀間編碼處理中發(fā)揮效果，因此主要對幀間編碼的例子進行說明。
在通常的幀間編碼處理中，輸入圖像首先被輸入至動態(tài)搜索部201中。在此，還輸入已完成處理的幀圖像(參照圖像)，利用輸入圖像和參照圖像進行動態(tài)搜索處理。將其動態(tài)搜索結(jié)果發(fā)送至動態(tài)補償圖像生成部202，基于參照圖像生成動態(tài)補償圖像。然后，利用減法器203生成輸入圖像與動態(tài)補償圖像的差值圖像，并發(fā)送至選擇器204。選擇器204 在幀內(nèi)編碼時選擇輸入圖像，在幀間編碼時選擇從減法器203輸出的差值圖像。由于在本例中示出幀間編碼，因此選擇器204選擇差值圖像。該差值圖像被輸入至DCT處理部205 實施DCT處理之后，發(fā)送至量化部206實施量化處理生成DCT系數(shù)。該DCT系數(shù)發(fā)送至可變長編碼部209實行可變長編碼。從動態(tài)搜索部201向該可變長編碼部209發(fā)送動態(tài)向量信息，也對動態(tài)向量信息進行編碼?？勺冮L編碼部209，生成包括動態(tài)向量信息和DCT系數(shù)雙方的可變長編碼信息。由可變長編碼部209生成的可變長編碼信息作為生成流輸出至外部。
此外，由量化處理部206生成的DCT系數(shù)，還被發(fā)送至逆量化處理部207實施逆量化處理之后，發(fā)送至逆DCT處理部208實施逆DCT處理。由加法器212對其結(jié)果的數(shù)據(jù)、和從動態(tài)補償圖像生成部202經(jīng)由開關(guān)211提供的動態(tài)補償圖像進行相加從而生成參照圖像，存儲在參照幀存儲部213中。
以下，針對以上通常的幀間編碼處理，說明被判斷為停止塊的塊中的處理。幀間編碼處理按照塊單位來實行，該實行處理的塊是移動塊還是停止塊，將作為停止塊信息以塊單位通知給動態(tài)圖像編碼部200。
對于被通為停止塊知的塊，不實行由動態(tài)搜索部201進行的動態(tài)搜索處理，使實行結(jié)果(動態(tài)向量)為O輸出至動態(tài)補償圖像生成部202以及可變長編碼部209。此外，也不實行由DCT處理部205進行的DCT處理、由量化處理部206進行的量化處理，使量化處理結(jié)果(DCT系數(shù))也為0輸出至可變長編碼部209以及逆量化部207。當然，逆量化部207、 部DCT處理部208也不實行處理，從逆DCT處理部208向加法器212輸出0。這樣，在被設定為停止塊的塊中，能夠跳過動態(tài)搜索處理、DCT處理、量化處理、逆量化處理、逆DCT處理的實行。
如上所述，對于各幀內(nèi)的塊，有意地將一定個數(shù)以上的塊設定為停止塊，通過使該停止塊一定跳過的處理，從而較之于對所有的塊實施通常的編碼處理，能夠?qū)崿F(xiàn)一定以上的高速化。通過利用該功能，能夠以更小的安裝規(guī)模實現(xiàn)謀求高速處理的高清晰度處理或高幀率處理。此外，因為高速實行處理因此能夠使處理快速完成，這樣有助于降低功耗。
此外，在本實施方式中使用pXp或mXm這種的正方塊，但也可以是pxXpy、 mXXmy(pX、py、mX、my是1以上的整數(shù))這種的長方塊。此外，也可以在表示縮小率的η中準備水平ηχ、垂直ny(nX、ny是1以上的整數(shù))這種按方向的縮小率，并進行與此相應的縮小處理。
此外，在本實施方式的說明中，對于被設定為停止塊的塊，將動態(tài)向量和DCT系統(tǒng)都設定為0。當然，也可以僅使其中一方為0(僅動態(tài)向量為0、或者僅DCT系數(shù)為0)從而僅不實行動態(tài)搜索處理、或者不實行DCT處理、量化處理、逆量化處理以及逆DCT處理，在這種方法中也能夠充分實現(xiàn)高速化。
實施方式2 在實施方式2中，說明使實施方式1中所說明的內(nèi)容進一步發(fā)展之后的實施內(nèi)容。
在實施方式1中，通過在每一幀中制作一定個數(shù)以上的停止塊，從而能夠?qū)崿F(xiàn)一定的高速化、低功耗化，但如圖7的例子所示，某個塊在多個幀中被持續(xù)指定為停止塊的情況下，因為強制性地作為“動態(tài)向量=0”、“差值圖像=0”進行編碼，因此在多個幀中總是持續(xù)輸出與前一幀相同的圖像。在一個像素也不移動畫面處于停止的情況下沒有問題，但是，盡管多個像素移動可是通過式1計算出的移動量比其他塊少由此被指定為停止塊的情況下，多個幀中僅更新一次圖像(未被指定為移動塊)，作為動態(tài)圖像就很有可能畫質(zhì)下降。在本實施方式2中對解決該問題的實施內(nèi)容進行說明。
規(guī)定各幀中作為停止塊的塊數(shù)的符合塊設定數(shù)被輸入至停止塊檢測部100，這在實施方式1中已進行過說明。通過按照每一幀來切換該符合塊設定數(shù)，從而可解決上述問題。
在某一幀(第q幀)中，將符合塊設定數(shù)設定為非0，取得高速化效果。在接下來的幀(第q+Ι幀)中，將符合塊設定數(shù)設定為0，將所有的塊作為移動塊進行編碼。此外，在接下來的幀(第q+2幀)中，將符合塊設定數(shù)設定為非0，與第q幀同樣取得高速化效果。
這樣，通過以幀為單位切換將符合塊設定數(shù)設定為0的幀和設定為非0的幀，從而一定可嵌入一定個數(shù)的停止塊，這樣能得到高速化效果，并且能夠抑制利用圖7所說明的同一塊在多個幀中被持續(xù)指定為停止塊的問題。
在上述中，舉例說明了 2幀中設置一次使符合塊設定數(shù)為0的幀的情況，當然也可以在r幀(r為2以上的整數(shù))中有一次使符合塊設定數(shù)為0，而使其他的幀為非0。
此外，如上述那樣以幀為單位切換符合塊設定數(shù)從而實行編碼處理的情況下，按照圖8所示可大大地增減幀的編碼量。當然，在符合塊設定數(shù)為0時編碼量增加，在非0時編碼量減少。這樣，例如，將前一幀的編碼量和前一幀的量化參數(shù)用于比特率控制時，發(fā)生如下的問題。
一般，在前一幀中編碼量較少的情況下，在下一幀中往增加編碼量的方向進行控制。相反，在前一幀中編碼量較多的情況下，在下一幀中往減少編碼量的方向進行控制。不過，當如圖8那樣反復增減時，無法進行穩(wěn)定的比特率控制。換句話說，即便設定相同的量化參數(shù)若既存在編碼量較多的幀又存在編碼量較少的幀，則難以進行比特率控制。
利用圖9所示的方法應對該問題。在圖9的例子中，設“幀內(nèi)的塊總數(shù)=100”，按每一幀切換符合塊設定數(shù)設為0的幀和為幀內(nèi)一半的塊數(shù)(50)的幀來進行編碼。在后者的設為“符合塊設定數(shù)=50”的幀中，由于僅對符合塊之中約1/2的塊進行編碼，因此幀的編碼量也為約1/2。相對于此，以“編碼量X幀內(nèi)塊總數(shù)/符合塊設定數(shù)(=編碼量X 100/50 =編碼量乂 2~) ”，來計算將幀內(nèi)的所有塊設為移動塊進行編碼時的推定編碼量。在圖9的例子中，在實際的編碼量上乘以系數(shù)“2”。將這樣得到的推定編碼量的值用于比特率控制，從而因為對于同一量化參數(shù)看上去輸出同等的編碼量，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更穩(wěn)定的比特率控制。
上述內(nèi)容是暫時規(guī)定了在決定下一幀的量化參數(shù)時使用的前一幀的編碼量，當然在針對目標編碼量的差值編碼量中，需要使用乘以上述系數(shù)之前的編碼量。
實施方式3 在實施方式3中也說明使實施方式1中所說明的內(nèi)容進一步發(fā)展的實施內(nèi)容。
在實施方式1的說明中，由停止塊檢測部100決定編碼幀中的停止塊的位置，接下來由動態(tài)圖像編碼部200進行編碼時，對于被設定為停止塊的塊，使其跳過編碼處理的一部分。
但是，在這種結(jié)構(gòu)的情況下，順序?qū)嵭袌D1中的停止塊檢測部100中的處理和動態(tài)圖像編碼部200中的處理(參照圖10)。在本實施方式3中，對進一步實現(xiàn)高速化的方法進行說明。
在實施方式1中，利用圖1示出了進行停止塊設定的停止塊檢測部100、和實行編碼處理的動態(tài)圖像編碼部200分別由不同的單元構(gòu)成的例子。相對于此，在本實施方式的編碼處理裝置300b中，如圖11所示，由同一單元即動態(tài)圖像編碼部200b實行停止塊的設定和編碼處理，將s設為整數(shù)時，通過進行第s幀的編碼處理時由動態(tài)搜索部201實行的動態(tài)搜索處理，進行第s+1幀的停止塊的設定(參照圖12)。
具體進行說明。對圖12中的動態(tài)搜索部201b輸入輸入圖像和參照圖像，實行動態(tài)搜索。此時，同時也計算上述式1所示的移動量，并將其結(jié)果存儲在移動量存儲部102b 中。當1幀的處理(移動量檢測處理)完成時，按照移動量從少到多的順序?qū)σ苿恿看鎯Σ?02b中存儲的移動量信息進行分類，從少到多的順序輸出至停止塊選擇部103b。在停止塊選擇部10 中，設定與符合塊設定數(shù)相應個數(shù)的停止塊，將其停止塊信息輸出至動態(tài)圖像編碼部200b。
由于不可能利用縮小圖像進行停止塊檢測，因此在停止塊選擇部10 中設定停止塊時的P、m、η的關(guān)系，當然是“P = m、η = 1，，這種關(guān)系。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的實施方式3，由停止塊選擇部10 所設定的停止塊信息作為處理下一幀時的停止塊位置信息來使用。也就是說，通過并行實行停止塊檢測處理和動態(tài)圖像編碼處理，能夠更加快速地完成處理(參照圖13)。
以上，對本發(fā)明的實施方式1 3所涉及的編碼處理裝置300、300b進行了說明。 接下來，對這些編碼處理裝置300、300b的應用例進行說明。
圖14是使用本發(fā)明所涉及的編碼處理裝置的攝像系統(tǒng)601、例如數(shù)字靜態(tài)照相機 (DSC)的結(jié)構(gòu)框圖。圖14中的信號處理裝置606是上述本發(fā)明的實施方式1 3所涉及的編碼處理裝置300、300b的其中一個。
根據(jù)圖14，通過光學系統(tǒng)602入射的圖像光在傳感器603上成像。傳感器603由定時控制電路609進行驅(qū)動，由此積蓄成像得到的圖像光，向電信號進行光電轉(zhuǎn)換。從傳感器603讀出的電信號由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號之后，輸入至包括該信號處理裝置606的圖像處理電路605。在該圖像處理電路605中，進行Y/C處理、邊沿處理、圖像放大縮小處理、以及利用本發(fā)明的圖像壓縮解壓縮處理等的圖像處理。圖像處理后的信號在記錄傳輸電路607中進行向媒介的記錄或傳輸。記錄或傳輸?shù)男盘栍稍佻F(xiàn)電路608進行再現(xiàn)。該攝像系統(tǒng)601的整體由系統(tǒng)控制電路610進行控制。
此外，本發(fā)明所涉及的信號處理裝置606中的圖像處理，不僅適用于根據(jù)經(jīng)由光學系統(tǒng)602在傳感器603上成像的圖像光的信號，當然在例如對從外部裝置作為電信號輸入的圖像信號進行處理時也可以使用。
(產(chǎn)業(yè)上的利用可能性) 如上述說明，本發(fā)明所涉及的編碼處理方法以及編碼處理裝置能夠高速完成編碼處理，因此在高幀率、高清晰度等的高規(guī)格攝像系統(tǒng)中是有用的。
權(quán)利要求
1.一種編碼處理方法，將處理對象幀分割為多個塊，針對每個該塊基于輸入圖像和已完成編碼處理的參照圖像實行動態(tài)搜索從而生成動態(tài)向量，使用該動態(tài)向量進行動態(tài)圖像編碼處理，該編碼處理方法包括從幀內(nèi)的塊中選擇S個塊的步驟，其中S為1以上的整數(shù)；和對于所述選擇的S個塊，不實行所述動態(tài)搜索，強制地將動態(tài)向量置換為0來進行動態(tài)圖像編碼處理的步驟。
2.一種編碼處理方法，將處理對象幀分割為多個塊，針對每個該塊實行DCT處理和量化處理從而生成DCT系數(shù)，使用該DCT系數(shù)進行動態(tài)圖像編碼處理，該編碼處理方法包括從幀內(nèi)的塊中選擇S個塊的步驟，其中S為1以上的整數(shù)；和對于所述選擇的S個塊，不實行所述DCT處理和所述量化處理，強制地將DCT系數(shù)置換為0來進行動態(tài)圖像編碼處理的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的編碼處理方法，其特征在于，還包括對所述幀內(nèi)的全部或一部分的塊檢測圖像的移動量的步驟，比較所述全部或一部分的塊的移動量，從移動量較少的一方開始選擇S個塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的編碼處理方法，其特征在于，還包括將幀圖像縮小為η分之一的步驟，其中η為2以上的整數(shù)，利用該縮小圖像進行所述圖像的移動量的檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的編碼處理方法，其特征在于，在r幀中僅實行r-Ι次的如下的步驟，在該步驟中強制地將DCT系數(shù)置換為0來進行動態(tài)圖像編碼處理，其中r為2以上的整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的編碼處理方法，其特征在于，還包括在前一幀的編碼量上乘以總塊數(shù)/S來修正編碼量的步驟；和基于所述修正之后的編碼量進行比特率控制的步驟。
7.一種編碼處理方法，將處理對象幀分割為多個塊，針對每個該塊基于輸入圖像和已完成編碼處理的參照圖像實行動態(tài)搜索從而生成動態(tài)向量，使用該動態(tài)向量進行動態(tài)圖像編碼處理，其中，該編碼處理方法包括第1步驟，檢測圖像的移動量，并存儲于移動量存儲部；第2步驟，比較所述移動量存儲部中的移動量，從移動量較少的一方開始選擇S個塊， 其中S為1以上的整數(shù)；和第3步驟，對于所述選擇的S個塊，不實行所述動態(tài)搜索，強制地將動態(tài)向量置換為0 來進行動態(tài)圖像編碼處理，在實行某幀的所述第3步驟的同時，通過所述第1以及第2步驟求得下一幀的所述第 3步驟的處理中使用的移動量。
8.一種編碼處理方法，將處理對象幀分割為多個塊，針對每個該塊實行DCT處理和量化處理從而生成DCT系數(shù)，使用該DCT系數(shù)進行動態(tài)圖像編碼處理，其中，該編碼處理方法包括第1步驟，檢測圖像的移動量，并存儲于移動量存儲部；第2步驟，比較所述移動量存儲部中的移動量，從移動量較少的一方開始選擇S個塊，其中S為1以上的整數(shù)；和第3步驟，對于所述選擇的S個塊，不實行所述DCT處理和所述量化處理，強制地將DCT 系數(shù)置換為0來進行動態(tài)圖像編碼處理，在實行某幀的所述第3步驟的同時，通過所述第1以及第2步驟求得下一幀的所述第 3步驟的處理中使用的移動量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的編碼處理方法，其特征在于， 在所述移動量存儲部中能僅存儲所述S個的移動量信息，在存儲檢測到所述移動量的結(jié)果時，對該移動量和所述移動量存儲部中已存儲的移動量進行比較，如果是更少的值則更新存儲在所述移動量存儲部中，如果是更大的值則不進行更新存儲。
10.一種編碼處理裝置，將處理對象幀分割為多個塊，針對每個該塊基于輸入圖像和已完成編碼處理的參照圖像實行動態(tài)搜索從而生成動態(tài)向量，使用該動態(tài)向量進行動態(tài)圖像編碼處理，該編碼處理裝置包括輸入圖像縮小部，針對成為編碼對象的輸入圖像，生成縮小為η分之一的圖像，η為1以上的整數(shù)；參照圖像縮小部，針對已完成編碼處理的參照圖像，生成縮小為η分之一的圖像； 移動量檢測部，從所述輸入圖像縮小部和所述參照圖像縮小部輸入縮小之后的輸入圖像和參照圖像，對每塊檢測移動量；移動量存儲部，存儲由所述移動量檢測部檢測出的移動量；停止塊選擇部，比較所述移動量存儲部中存儲的移動量，從移動量較少的一方開始選擇S個塊，以上的整數(shù)；和動態(tài)圖像編碼部，對于所述選擇的S個塊，不實行所述動態(tài)搜索，強制地將動態(tài)向量置換為0來實行動態(tài)圖像編碼處理。
11.一種編碼處理裝置，將處理對象幀分割為多個塊，針對每個該塊實行DCT處理和量化處理從而生成DCT系數(shù)，使用該DCT系數(shù)進行動態(tài)圖像編碼處理，該編碼處理裝置包括輸入圖像縮小部，針對成為編碼對象的輸入圖像，生成縮小為η分之一的圖像，η為1以上的整數(shù)；參照圖像縮小部，針對已完成編碼處理的參照圖像，生成縮小為η分之一的圖像； 移動量檢測部，從所述輸入圖像縮小部和所述參照圖像縮小部輸入縮小之后的輸入圖像和參照圖像，對每塊檢測移動量；移動量存儲部，存儲由所述移動量檢測部檢測出的移動量；停止塊選擇部，比較所述移動量存儲部中存儲的移動量，從移動量較少的一方開始選擇S個塊，以上的整數(shù)；和動態(tài)圖像編碼部，對于所述選擇的S個塊，不實行所述DCT處理和所述量化處理，強制地將DCT系數(shù)置換為0來實行動態(tài)圖像編碼處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的編碼處理裝置，其特征在于，在r幀中僅實行r-Ι次的如下的處理，該處理是強制地將DCT系數(shù)置換為0的動態(tài)圖像編碼處理，其中r為2以上的整數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的編碼處理裝置，其特征在于，還具備在前一幀的編碼量上乘以總塊數(shù)/S來修正編碼量，并基于所述修正之后的編碼量進行比特率控制的單元。
14.一種攝像系統(tǒng)，其特征在于包括具有根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的編碼處理裝置的圖像處理電路；傳感器，將圖像光轉(zhuǎn)換為圖像信號；光學系統(tǒng)，使入射的圖像光在所述傳感器上成像；和轉(zhuǎn)換器，將所述圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，輸出至所述圖像處理電路。
15.一種信號處理系統(tǒng)，其特征在于包括圖像處理電路，具有權(quán)利要求10或11所述的編碼處理裝置；和轉(zhuǎn)換器，將所輸入的模擬值的圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，輸出至所述圖像處理電路。
全文摘要
本發(fā)明提供動態(tài)圖像壓縮編碼中的編碼處理方法和編碼處理裝置。在動態(tài)圖像編碼部(200)的前段設有停止塊檢測部(100)。停止塊檢測部(100)將處理對象幀分割為多個塊，按照移動量從少到多的順序?qū)υ搸瑑?nèi)的塊進行分類，從移動量較少的一方開始，將自編碼處理裝置(300)的外部輸入的“符合塊設定數(shù)”所指定的數(shù)目的塊設定為“停止塊”。動態(tài)圖像編碼部(200)對符合停止塊的塊不實行動態(tài)搜索，強制地置換為“動態(tài)向量＝0”，也不實行DCY處理以及量化處理強制地置換為“DCT系數(shù)＝0”，從而實行動態(tài)圖像的幀間編碼處理。
文檔編號H04N7/32GK102187678SQ200980140920
公開日2011年9月14日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者田中康晴 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社