專利名稱：圖像編碼裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及運動圖像的壓縮編碼技術，特別涉及將多個運動圖像壓縮編碼的圖像編碼裝置。
背景技術：
以往，作為將運動圖像進行傳輸時或在記錄介質(zhì)中進行記錄時所使用的壓縮編碼(以下，簡稱為‘編碼’)的標準，已知MPEG(MovingPicture Experts Group運動圖像專家組)標準，例如MPEG2視頻標準(ISO/IEC18818-2)、MPEG4視覺標準(ISO/IEC14496-2)或MPEG4AVC標準(Moving Picture Experts Group phase 4 AdvancedVideo Coding運動圖像專家組第4階段高級視頻編碼、ISO14496-10)。因而，已在開發(fā)根據(jù)這些標準進行編碼的圖像編碼裝置。
此外，作為將多個運動圖像并行編碼并網(wǎng)絡傳輸?shù)膱D像編碼裝置，提出了系統(tǒng)具有多個變頻器、量化器、可變長度編碼器等的編碼處理單元，根據(jù)網(wǎng)絡傳輸上的請求，控制編碼后的各運動圖像的輸出比特率并將總比特率保持一定的圖像編碼裝置(參照日本專利文獻1)。
這種以往的將多個運動圖像并行編碼的圖像編碼裝置，將所輸入的運動圖像用變頻器從空間區(qū)域變換到頻域，進而由量化器施以與量化系數(shù)對應的量化，然后由可變長度編碼器變換為可變長度代碼后輸出，根據(jù)將所輸入的第1運動圖像和第2運動圖像的各復雜度合計的值而決定量化系數(shù)，通過進行量化而對輸出比特率進行控制。
專利文獻1日本特表平9-512417號公報發(fā)明要解決的技術問題上述以往的將多個運動圖像并行編碼的圖像編碼裝置，由于具有個數(shù)為所輸入的運動圖像的個數(shù)的編碼單元，所以適合于所輸入的運動圖像的個數(shù)一定的利用形態(tài)。
可是，作為圖像編碼裝置的利用形態(tài)，也可能有所輸入的運動圖像的個數(shù)不限于一定的利用形態(tài)。例如，可以想象如下利用形態(tài)，即圖像編碼裝置被內(nèi)置在電視廣播接收設備等中，在以多個頻道廣播的運動圖像之中，并行接收用戶任意地選擇的幾個運動圖像，對各運動圖像進行編碼處理并壓縮保存在光盤等的記錄介質(zhì)中那樣的圖像編碼裝置。
為了應對這樣輸入的運動圖像的個數(shù)不限定于一定的利用形態(tài)，在上述以往的圖像編碼裝置中，預先內(nèi)置了個數(shù)為容許輸入的運動圖像的最大個數(shù)的編碼單元。但是，假設在用戶輸入了個數(shù)比該最大個數(shù)少的運動圖像的情況下，則幾個編碼單元未被利用，成為多余的單元。從對構成圖像編碼裝置的內(nèi)部電路高效率地利用的觀點來看，這種情況是不好的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明鑒于這樣的問題而完成，其目的是，提供將有限數(shù)目的編碼單元有效靈活使用，對應于任意個數(shù)的運動圖像的輸入而進行編碼處理的圖像編碼裝置。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的圖像編碼裝置，為了壓縮運動圖像，進行包含運動預測處理的編碼處理，其特征在于，包括個數(shù)取得單元，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得單元，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；運動預測處理方式確定單元，根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定對運動預測處理的運算量產(chǎn)生影響的運動預測處理的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；以及編碼單元，將由所述運動圖像取得單元取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果所取得的運動圖像為多個，則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理，所述編碼單元具有運動預測部，該運動預測部以由所述運動預測處理方式確定單元確定的處理方式進行運動預測處理，作為所述編碼處理的一部分。
這里，運算量意味著對于擔負編碼處理的電路，每一個運動圖像所需要的編碼處理的處理量，運算量多則意味著在處理結束之前需要花費時間。
此外，在擔負編碼處理的電路通過執(zhí)行軟件的處理器來實現(xiàn)編碼處理的情況下，運算量意味著用于實現(xiàn)該編碼處理的運算命令的命令數(shù)或命令執(zhí)行時間。
根據(jù)上述結構，本發(fā)明的圖像編碼裝置根據(jù)要并行編碼的運動圖像的個數(shù)，調(diào)整編碼處理需要的運算量，由此有效靈活使用編碼單元，從而能夠進行與任意個數(shù)的運動圖像的輸入對應的編碼處理。
即，本發(fā)明的圖像編碼裝置在要編碼的運動圖像的個數(shù)多的情況下，使每一個運動圖像的運動預測處理所需的運算量少，因此例如可將一個運動圖像編碼所需的運算量和將多個運動圖像編碼所需的合計的運算量抑制在某種程度同等級別的范圍內(nèi)。再有，運動預測處理在實用上是編碼處理中比其他處理需要大運算量的處理，抑制運動預測處理的運算量，對抑制編碼處理的運算量有極大影響。
因此，這種圖像編碼裝置在運算量的抑制關系上，盡管不能說沒有使壓縮率或圖像質(zhì)量惡化的可能性，但沒有使裝置成本明顯增大，不管編碼對象的運動圖像的個數(shù)為幾個，也可以同時地進行編碼，具有能夠以某個程度相同的時間結束全部運動圖像的編碼的有用效果。再有，作為防止圖像質(zhì)量惡化的方法，可以采用將編碼處理中的量化處理的量化步長減小的方法等。
此外，最好是所述運動預測處理方式確定單元具有存儲部，該存儲部預先存儲了表，該表將各個個數(shù)值和用于確定運動預測處理的處理方式的各參數(shù)按運動預測處理的運算量隨著個數(shù)增多而減少的關系建立對應，通過將與所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)相對應的所述表內(nèi)的參數(shù)傳送到所述運動預測部，從而確定運動預測處理的處理方式，所述運動預測部基于由所述運動預測處理方式確定單元傳送的參數(shù)，以所述確定的處理方式進行運動預測處理。
由此，使用通過實驗等而預先適當?shù)卣{(diào)整過的表進行運動預測處理的處理方式的確定，所以與根據(jù)需要而進行計算處理等并確定處理方式相比，可高速并且適當?shù)馗鶕?jù)要編碼的運動圖像的個數(shù)而使運動預測處理的處理方式變動。再有，不管編碼對象的運動圖像的個數(shù)有幾個，如果調(diào)整了表，以使對于各運動圖像的運動預測處理所需的運算量的合計量大致收斂在一定范圍，來進行處理方式的確定，則無論編碼對象的運動圖像的個數(shù)有兩個還是三個，都能夠并行進行各運動圖像的編碼。
此外，最好是所述運動預測處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與運動預測處理中的參照圖像幀數(shù)的上限值有關的處理方式，以使參照圖像幀數(shù)的上限值隨著該個數(shù)增多而減小，所述運動預測部在運動預測處理過程中，對于運動預測處理對象的各圖像幀內(nèi)的各處理對象塊，從參照圖像幀中搜索運動矢量，其中該參照圖像幀的數(shù)目不超過由所述運動預測處理方式確定單元確定的處理方式下的參照圖像幀數(shù)的上限值。
再有，運動圖像由多個圖像幀構成，運動預測處理是對于將各圖像幀內(nèi)進行劃分的各處理對象塊，搜索參照圖像幀中的相似性高的參照圖像塊，從而求用于指示該參照圖像塊的位置的運動矢量，求作為處理對象塊和參照圖像塊的圖像數(shù)據(jù)之間的差分的差分數(shù)據(jù)的處理，求出的數(shù)據(jù)在接續(xù)運動預測處理的編碼處理步驟中被使用。
因此，本發(fā)明的圖像編碼裝置在編碼對象的運動圖像的個數(shù)多的情況下，在對各個運動圖像的運動預測處理中，通過較少地對參照塊所在的參照圖像幀數(shù)進行限定，削減在搜索與圖像幀內(nèi)的各處理對象塊相似性高的參照圖像上所需的運算量，所以作為結果，能夠有效靈活使用圖像編碼裝置的有限的運算處理能力，將任意個數(shù)的運動圖像同時編碼。
此外，最好是所述運動預測處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與運動預測處理中的運動矢量的搜索范圍有關的處理方式，以使搜索范圍隨著該個數(shù)增多而變窄，所述運動預測部對于運動預測處理對象的各圖像幀內(nèi)的各處理對象塊，從參照圖像幀中的、由所述運動預測處理方式確定單元確定的處理方式下的搜索范圍之中，搜索與該處理對象塊相類似的參照圖像塊，并決定用于指示該參照圖像塊的運動矢量。
由此，如果編碼對象的運動圖像的個數(shù)多，則在對各個運動圖像的運動預測處理中，由于使參照塊的搜索范圍窄，所以能夠削減在參照塊的搜索上所需的運算量，其結果，能夠?qū)⑷我鈧€數(shù)的運動圖像同時地編碼。
此外，最好是所述運動預測處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與運動預測處理中的參照圖像塊的各種形狀圖形有關的處理方式，以使形狀圖形數(shù)隨著該個數(shù)增多而減少，所述運動預測部對于運動預測處理對象的各圖像幀內(nèi)的各處理對象塊，使用由所述運動預測處理方式確定單元確定的處理方式下的各種形狀圖形，搜索參照圖像幀中的參照塊并搜索與該處理對象塊相類似的參照圖像塊，并決定用于指示該參照圖像塊的運動矢量。
由此，如果編碼對象的運動圖像的個數(shù)多，則在對各運動圖像的運動預測處理中，由于減少在搜索參照塊時使用的用于核對的形狀圖形的數(shù)目，所以能夠削減在參照塊的搜索上所需的運算量，其結果，能夠?qū)⑷我鈧€數(shù)的運動圖像同時地編碼。
此外，最好是所述運動圖像取得單元在所述編碼單元進行的編碼處理中還取得新的運動圖像，所述個數(shù)取得單元在所述編碼單元進行的編碼處理中重新取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)，所述運動預測處理方式確定單元在每次由所述個數(shù)取得單元取得運動圖像的個數(shù)時，進行運動預測處理的處理方式的確定。
由此，即使輸入到圖像編碼裝置的運動圖像的個數(shù)改變，也與其相應地重新確定運動預測處理的處理方式并以該處理方式進行運動預測處理，所以能夠?qū)⒃撟兓蟮膫€數(shù)的運動圖像適當?shù)鼐幋a。
此外，最好是所述運動圖像取得單元取得編碼對象的多個運動圖像，所述圖像編碼裝置還包括接收單元，從可執(zhí)行編碼處理的外部裝置接收用于表示運算處理能力的能力信息；決定單元，基于所述能力信息，決定成為對所述外部裝置委托執(zhí)行的編碼處理的對象的運動圖像的個數(shù)；以及發(fā)送單元，將由所述運動圖像取得單元取得的運動圖像中的、由所述決定單元決定的個數(shù)的運動圖像，發(fā)送到所述外部裝置，所述運動預測處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)和由所述決定單元決定的個數(shù)之間的差，確定運動預測處理的處理方式，以使運算量隨著該差增大而減少。
此外，最好是所述決定單元基于所述能力信息，決定成為委托執(zhí)行的編碼處理的對象的運動圖像的個數(shù)，而且還決定對所述外部裝置委托執(zhí)行的編碼處理中的運動預測處理的處理方式，所述發(fā)送單元還將表示由所述決定單元決定的運動預測處理的處理方式的信息發(fā)送到所述外部裝置。
由此，能夠用多個裝置適當?shù)胤稚⒉⑻幚矶鄠€運動圖像的編碼。
此外，最好是所述圖像編碼裝置還包括量化步長確定單元，該量化步長確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定量化步長，以使量化步長隨著個數(shù)增多而減小，所述編碼單元具有量化部，該量化部將作為運動預測處理結果所獲得的差分數(shù)據(jù)以由所述量化步長確定單元確定的量化步長進行量化。
由此，通過減小編碼處理中的量化處理的量化步長而提高圖像質(zhì)量，可彌補因隨著編碼對象的運動圖像的個數(shù)增多而抑制對各運動圖像的運動預測處理的運算量所引起的圖像質(zhì)量惡化。
此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像編碼裝置，為了壓縮運動圖像，進行編碼處理，其特征在于，包括個數(shù)取得單元，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得單元，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；處理方式確定單元，根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定對編碼處理的運算量產(chǎn)生影響的編碼處理的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；以及編碼單元，以由所述處理方式確定單元確定的處理方式，將由所述運動圖像取得單元取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果所取得的運動圖像為多個，則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理。
根據(jù)本發(fā)明的該圖像編碼裝置，根據(jù)要并行編碼的運動圖像的個數(shù)，調(diào)整對各運動圖像的編碼處理上需要的運算量，因此可以有效靈活使用編碼單元，從而能夠?qū)⑷我鈧€數(shù)的運動圖像同時地編碼。
此外，最好是所述處理方式確定單元具有存儲部，該存儲部預先存儲了表，該表將各個個數(shù)值和用于確定編碼處理的處理方式的各參數(shù)按編碼處理的運算量隨著個數(shù)增多而減少的關系建立對應，通過將與所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)相對應的所述表內(nèi)的參數(shù)傳送到所述編碼單元，從而確定編碼處理的處理方式，所述編碼單元基于由所述處理方式確定單元傳送的參數(shù)，以所述確定的處理方式進行編碼處理。
由此，使用通過實驗等而預先適當?shù)卣{(diào)整過的表進行運動預測處理的處理方式的確定，所以與根據(jù)需要而進行計算處理等并確定處理方式相比，可高速并且適當?shù)馗鶕?jù)要編碼的運動圖像的個數(shù)而使運動預測處理的處理方式變動。再有，不管編碼對象的運動圖像的個數(shù)有幾個，如果調(diào)整了表，以使對于各運動圖像的運動預測處理所需的運算量的合計量大致收斂在一定范圍，來進行處理方式的確定，則無論編碼對象的運動圖像的個數(shù)有兩個還是三個，都能夠并行進行各運動圖像的編碼。
此外，最好是所述編碼單元具有內(nèi)編碼部，該內(nèi)編碼部對于處理對象的運動圖像中的一部分或全部的圖像幀，進行圖像幀內(nèi)編碼處理，作為所述編碼處理的一部分，所述處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與搜索圖像幀內(nèi)編碼中的預測值的方向有關的處理方式，以使搜索的方向的數(shù)目隨著該個數(shù)增多而減少，所述內(nèi)編碼部對于圖像幀內(nèi)的各處理對象塊，沿著由所述處理方式確定單元確定的處理方式下的搜索預測值的各個方向，搜索與處理對象塊的圖像數(shù)據(jù)最近似的預測值。
這里，圖像幀內(nèi)編碼處理是，在基于與處理對象塊相同的圖像幀內(nèi)的規(guī)定方向的塊所算出的預測值中，搜索與處理對象塊的圖像數(shù)據(jù)最相似的預測值，從而求作為搜索結果的預測值和處理對象塊的圖像數(shù)據(jù)之間的差的差分數(shù)據(jù)的內(nèi)編碼處理，求出的數(shù)據(jù)在接續(xù)內(nèi)編碼處理的編碼處理步驟中被使用。
由此，如果編碼對象的運動圖像的個數(shù)多，則在對各運動圖像的內(nèi)編碼處理中，由于用于計算預測值的計算對象范圍小，所以能夠削減運算量，其結果，能夠?qū)⑷我鈧€數(shù)的運動圖像同時地編碼。
此外，最好是所述處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與是否采用圖像幀間編碼有關的處理方式，以使得如果該個數(shù)低于規(guī)定數(shù)，則采用圖像幀間編碼，而如果該個數(shù)在規(guī)定數(shù)以上，則不采用圖像幀間編碼，如果由所述處理方式確定單元確定的處理方式是采用圖像幀間編碼的處理方式，則所述編碼單元對于編碼處理對象的運動圖像進行圖像幀間編碼及圖像幀內(nèi)編碼，如果由所述處理方式確定單元確定的處理方式是不采用圖像幀間編碼的處理方式，則所述編碼單元對于編碼處理對象的運動圖像進行圖像幀內(nèi)編碼而不進行圖像幀間編碼。
由此，由于在個數(shù)多的情況下變成僅進行圖像幀內(nèi)編碼，所以能夠削減運算量，能夠?qū)⑷我鈧€數(shù)的運動圖像同時地編碼。
此外，最好是所述編碼單元具有可變長度編碼部，該可變長度編碼部進行可變長度編碼處理作為所述編碼處理的一部分，所述處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與可變長度編碼有關的處理方式，以使得如果該個數(shù)低于規(guī)定數(shù)，則采用算術編碼，而如果該個數(shù)為規(guī)定數(shù)以上，則不采用算術編碼，如果由所述處理方式確定單元確定的處理方式是采用算術編碼的處理方式，則所述可變長度編碼部進行基于算術編碼的可變長度編碼，如果由所述處理方式確定單元確定的處理方式是不采用算術編碼的處理方式，則所述可變長度編碼部不進行算術編碼，而是基于與預先確定的代碼字有關的對照表進行可變長度編碼。
由此，在個數(shù)多的情況下不使用一般情況下運算量高的算術編碼而是基于表進行可變長度編碼，因此能夠削減運算量，其結果，能夠?qū)⑷我鈧€數(shù)的運動圖像同時地編碼。
此外，最好是所述運動圖像取得單元在所述編碼單元進行的編碼處理中還取得新的運動圖像，所述個數(shù)取得單元在所述編碼單元進行的編碼處理中重新取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)，所述處理方式確定單元在每次由所述個數(shù)取得單元取得運動圖像的個數(shù)時，進行編碼處理的處理方式的確定。
由此，即使輸入到圖像編碼裝置的運動圖像的個數(shù)變化，也與其相應地重新確定編碼處理的處理方式，并以該處理方式進行編碼處理，所以可以將該變化后的個數(shù)的運動圖像適當?shù)鼐幋a。
此外，最好是所述運動圖像取得單元取得編碼對象的多個運動圖像，所述圖像編碼裝置還包括接收單元，從可執(zhí)行編碼處理的外部裝置接收用于表示運算處理能力的能力信息；決定單元，基于所述能力信息，決定成為對所述外部裝置委托執(zhí)行的編碼處理的對象的運動圖像的個數(shù)；以及發(fā)送單元，將由所述運動圖像取得單元取得的運動圖像中的、由所述決定單元決定的個數(shù)的運動圖像，發(fā)送到所述外部裝置，所述處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)和由所述決定單元決定的個數(shù)之間的差，確定編碼處理的處理方式，以使運算量隨著該差增大而減少。
由此，可以用多個裝置適當?shù)胤稚⒉⑻幚矶鄠€運動圖像的編碼。
此外，最好是所述圖像編碼裝置還包括圖像質(zhì)量信息取得單元，該圖像質(zhì)量信息取得單元取得用于表示所請求的圖像質(zhì)量的圖像質(zhì)量信息，所述處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)和由所述圖像質(zhì)量信息取得單元取得的圖像質(zhì)量信息，確定編碼處理的處理方式。
例如，在所請求的圖像質(zhì)量高的情況下，減小量化步長而響應請求等，所以可進行與請求的圖像質(zhì)量對應的編碼。
此外，最好是所述圖像編碼裝置還包括解碼單元，該解碼單元與所述編碼單元共用一部分電路，將所壓縮的運動圖像解碼，所述處理方式確定單元還根據(jù)由解碼單元解碼的運動圖像的量，確定所述編碼處理的處理方式，以使運算量隨著所解碼的運動圖像的量增多而減少。
由此，能夠并行進行運動圖像的解碼并進行任意個數(shù)的運動圖像的編碼。
此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像編碼方法，為了壓縮運動圖像，進行包含運動預測處理的編碼處理，其特征在于，包括個數(shù)取得步驟，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得步驟，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；運動預測處理方式確定步驟，根據(jù)在所述個數(shù)取得步驟中取得的個數(shù)，確定對運動預測處理的運算量產(chǎn)生影響的運動預測處理的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；以及編碼步驟，將在所述運動圖像取得步驟中取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果所取得的運動圖像為多個，則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理，所述編碼步驟包含運動預測子步驟，該運動預測子步驟以在所述運動預測處理方式確定步驟中確定的處理方式進行運動預測處理，作為所述編碼處理的一部分。
此外，根據(jù)本發(fā)明的圖像編碼方法，為了壓縮運動圖像，進行編碼處理，其特征在于，包括個數(shù)取得步驟，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得步驟，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；處理方式確定步驟，根據(jù)在所述個數(shù)取得步驟中取得的個數(shù)，確定對編碼處理的運算量產(chǎn)生影響的編碼處理的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；以及編碼步驟，以在所述處理方式確定步驟中確定的處理方式，將在所述運動圖像取得步驟中取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果所取得的運動圖像為多個，則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理。
根據(jù)這些圖像編碼方法，根據(jù)要并行編碼的運動圖像的個數(shù)，調(diào)整編碼處理所需要的運算量，所以能夠?qū)⑷我鈧€數(shù)的運動圖像通過某個程度一定范圍的運算量的運算處理，進行編碼。


圖1是本發(fā)明的實施方式1的圖像編碼裝置100的結構圖。
圖2是表示運動預測處理方式表的結構及內(nèi)容例子的圖。
圖3是表示內(nèi)編碼處理方式表的結構及內(nèi)容例子的圖。
圖4是表示處理方式確定部130的處理方式確定處理的流程圖。
圖5是表示編碼部140的編碼處理的流程圖。
圖6是圖像編碼裝置200的結構圖。
圖7是本發(fā)明實施方式2的圖像編碼系統(tǒng)的結構圖。
圖8是表示由圖像編碼裝置300進行的委托處理的流程圖。
標號說明100、200、300、400圖像編碼裝置
110個數(shù)取得部120運動圖像取得部130、230處理方式確定部131運動預測處理方式確定部132內(nèi)編碼處理方式確定部133、233量化步長確定部134可變長度編碼處理方式確定部140編碼部141運動圖像選擇部142運動預測部143內(nèi)編碼部144變頻部145量化部146可變長度編碼部147輸出部150記錄介質(zhì)211圖像質(zhì)量取得部301、402處理量管理部具體實施方式
<實施方式1>
以下，說明本發(fā)明的實施方式1的圖像編碼裝置100。
<結構>
圖1是本發(fā)明的實施方式1的圖像編碼裝置100的結構圖。
如圖所示，圖像編碼裝置100包括個數(shù)取得部110、運動圖像取得部120、處理方式確定部130及編碼部140。
再有，在該圖中，還表示了光盤等的記錄介質(zhì)150，用于存儲圖像編碼裝置100對運動圖像施以編碼處理而輸出的數(shù)據(jù)。此外，這里，運動圖像用作還表示運動圖像數(shù)據(jù)的術語，運動圖像數(shù)據(jù)包含了表現(xiàn)其再現(xiàn)時所顯示的圖像內(nèi)容的圖像幀。
這里，個數(shù)取得部110是從圖像編碼裝置100的外部接受作為編碼對象的運動圖像的個數(shù)的輸入、并傳遞到處理方式確定部130的輸入接口(interface)。
運動圖像取得部120是運動圖像的輸入接口，具有可存儲用于構成運動圖像的規(guī)定數(shù)的圖像幀的容量的第1緩沖器、第2緩沖器、…、第N緩沖器的多個緩沖存儲器，擔負從圖像編碼裝置100的外部接受作為編碼對象的一個或多個運動圖像的輸入、并將各運動圖像存儲在內(nèi)部的各緩沖器中的功能。再有，由于運動圖像是所謂的流數(shù)據(jù)，所以在運動圖像的總數(shù)據(jù)量多的情況下，即使在由圖像編碼裝置100進行其一部分的編碼期間，也通過運動圖像取得部120而被連續(xù)地取得。
處理方式確定部130由存儲器及處理器實現(xiàn)，作為功能性構成元件，具有運動預測處理方式確定部131、內(nèi)編碼處理方式確定部132、量化步長確定部133及可變長度編碼處理確定部134，根據(jù)從個數(shù)取得部110傳遞的個數(shù)而確定編碼部140中的編碼處理的處理方式，并具有將表示該處理方式的參數(shù)傳遞到編碼部140的功能。
此外，編碼部140由存儲器、擔負編碼處理的各部分的各電路組、以及控制各電路組的控制處理器實現(xiàn)，具有運動圖像選擇部141、運動預測部142、內(nèi)編碼部143、變頻部144、量化部145、可變長度編碼部146及輸出部147，并具有從運動圖像取得部120的緩沖存儲器中讀出運動圖像并編碼而記錄在記錄介質(zhì)150中的功能。這里，這種編碼作為以根據(jù)MPEG4AVC標準而進行的編碼來說明。
處理方式確定部130的運動預測處理方式確定部131具有作為存儲器的一個區(qū)域的運動預測處理方式表，并具有基于運動預測處理方式表，按照從個數(shù)取得部110傳遞的個數(shù)，確定由運動預測部142進行的運動預測處理的處理方式的功能。再有，后面詳細地說明運動預測方式表。
內(nèi)編碼處理方式確定部132具有作為存儲器的一區(qū)域的內(nèi)編碼處理方式表，并具有基于內(nèi)編碼處理方式表，按照從個數(shù)取得部110傳遞的個數(shù)，確定由內(nèi)編碼部143進行的內(nèi)編碼處理的處理方式的功能。再有，后面詳細地說明內(nèi)編碼方式表。
量化步長確定部133具有基于從個數(shù)取得部110傳遞的個數(shù)，通過進行規(guī)定的運算，計算在量化部145中的量化上所使用的量化步長的功能。再有，這種規(guī)定的運算是預先確定的運算，以使量化步長隨著個數(shù)增多而減小，并且，在個數(shù)為1的情況下是確定的運算，以成為與以往的實用的圖像編碼裝置為同等程度的量化步長。
可變長度編碼處理方式確定部134具有基于從個數(shù)取得部110傳遞的個數(shù)，確定可變長度的處理方式的功能。
具體地說，這種功能是，確定是采用假設應進行可變長度編碼的事件的統(tǒng)計量、并基于預先設置的事件和代碼字之間的對照表來進行編碼的方式，還是為了進一步提高壓縮率而在編碼時采用所謂的算術編碼的方式，其中該算術編碼的方式通過基于過去的事件發(fā)生幾率的算術運算而動態(tài)地決定代碼字并且進行編碼。
此外，編碼部140的運動圖像選擇部141是具有以下功能的電路，即通過處理方式確定部130，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)，根據(jù)該個數(shù)，從運動圖像取得部120的該個數(shù)部分的緩沖存儲器中每規(guī)定時間循環(huán)地讀出運動圖像，使各運動圖像作為數(shù)字化的圖像幀連續(xù)的運動圖像，通過將構成各運動圖像的圖像幀組傳輸?shù)竭\動預測部142或內(nèi)編碼部143，對各運動圖像以時分方式開始編碼處理。
這種時分處理，例如在運動圖像為兩個的情況下，通過運動圖像選擇部141對每個圖像幀交替地切換從緩沖存儲器中讀出的運動圖像，以所謂的微塊(micro block)單位等、以規(guī)定尺寸的塊為單位，逐次地輸?shù)竭\動預測部142或內(nèi)編碼部143而實現(xiàn)。
運動預測部142是具有以下功能的電路，即可對各運動圖像的運動圖像取得部120的緩沖存儲器進行存取，從運動預測處理方式確定部131接受用于表示所確定的運動預測處理的處理方式的參數(shù)，根據(jù)該處理方式，對由運動圖像選擇部所選擇的運動圖像的圖像幀，以規(guī)定尺寸的塊為單位而執(zhí)行運動預測處理。
運動預測處理是所謂的圖像幀間編碼的處理，是對于圖像幀內(nèi)的各塊，搜索與該塊(以下，稱為‘處理對象塊’)相似性高的其他圖像幀內(nèi)的塊(以下，稱為‘參照塊’)，并計算用于指示該參照塊的位置的運動矢量，同時，計算作為該處理對象塊和搜索結果的參照塊之間的圖像數(shù)據(jù)的差分值的差分數(shù)據(jù)，將差分數(shù)據(jù)傳送到變頻部144的處理。這里，處理對象塊和參照塊的圖像數(shù)據(jù)的相似性高，是指兩塊圖像數(shù)據(jù)的分布傾向相似，在兩塊圖像數(shù)據(jù)一致時，相似性最高。
內(nèi)編碼部143是具有以下功能的電路，即從內(nèi)編碼處理方式確定部132接受用于表示所確定的內(nèi)編碼處理的處理方式的參數(shù)，根據(jù)該處理方式，對于由運動圖像選擇部141所選擇的運動圖像的圖像幀，以該圖像幀內(nèi)的規(guī)定尺寸的塊為單位而執(zhí)行內(nèi)編碼處理。
內(nèi)編碼處理是所謂的圖像幀內(nèi)編碼的處理，是對于圖像幀內(nèi)的各塊，搜索該塊的圖像數(shù)據(jù)和基于相同圖像幀周邊的預定的幾個方向的塊的預測值之間為最相似的預測值，計算作為該圖像數(shù)據(jù)和預測值之間的差分值的差分數(shù)據(jù)，并將差分數(shù)據(jù)傳送到變頻部144的處理。
變頻部144是具有以下功能的電路，即對于從運動預測部142或內(nèi)編碼部143傳送的差分數(shù)據(jù)，通過除去空間性的冗余度而施以正交變換，以便將構成差分數(shù)據(jù)的數(shù)值抑制為小的數(shù)值，將正交變換的結果傳送到量化部145。
量化部145是具有以下功能的電路，即取得由變頻部144正交變換后的差分數(shù)據(jù)，為了將構成該差分數(shù)據(jù)的數(shù)值進一步抑制為小的數(shù)值，將該各數(shù)值除以由量化步長確定部133所確定的量化步長所得的結果施以四舍五入為整數(shù)值的量化，并將量化的結果傳送到可變長度編碼部146。
可變長度編碼部146是具有以下功能的電路，即取得由量化部145施以量化后的結果的數(shù)據(jù)，對取得的數(shù)據(jù)，以可變長度編碼處理方式確定部134所確定的處理方式施以可變長度編碼，以使得通過將出現(xiàn)頻度越高的信息以越短的代碼表現(xiàn)來進一步壓縮數(shù)據(jù)量，并將其結果傳送到輸出部147。
輸出部147是具有以下功能的電路，即對于從可變長度編碼部146傳送的編碼后的數(shù)據(jù)，按每個運動圖像加以區(qū)別，并記錄在記錄介質(zhì)150中。
<數(shù)據(jù)>
以下，說明在處理方式確定部130中所存儲的表數(shù)據(jù)。
圖2是表示運動預測處理方式表的結構及內(nèi)容例的圖。
如圖所示，運動預測處理方式確定部131具有的運動預測處理方式表是將運動圖像個數(shù)51、參照圖像幀數(shù)上限52、參照圖像塊搜索范圍53、搜索圖形(pattern)54等相對應的表。再有，運動圖像個數(shù)51取從1至預定的N個、例如4個的值。
這里，參照圖像幀數(shù)上限52表示在運動預測處理中，作為某個圖像幀內(nèi)的處理對象塊所參照的圖像幀的數(shù)目而容許的最大數(shù)。
參照圖像塊搜索范圍53表示將搜索與某個處理對象塊相似度高的參照圖像塊的范圍，以原來的處理對象塊的位置為基準而搜索至什么范圍的搜索范圍。
而搜索圖形54表示處理對象塊和參照圖像塊之間的尺寸及形狀，具體地說，表示在寬度16像素×高度16像素的圖形、寬度16像素×高度8像素的圖形、寬度8像素×高度16像素的圖形、寬度8像素×高度8像素的圖形、寬度8像素×高度4像素的圖形、寬度4像素×高度8像素的圖形、寬度4像素×高度4像素的圖形的七個圖形中，使用哪個進行參照圖像塊的搜索。
根據(jù)圖2例示的運動預測處理方式表，在運動圖像為一個的情況下，可以確定以下運動預測處理的處理方式，即參照圖像幀將兩幀作為上限，參照圖像塊的搜索范圍以處理對象塊作為基準而為一15像素至+15像素的范圍，作為搜索圖形的尺寸及形狀的組，可采用全部七個圖形。而在運動圖像為兩個的情況下，可以確定以下運動預測處理的處理方式，即參照圖像幀將一幀作為上限，參照圖像塊的搜索范圍以處理對象塊作為基準而為-15像素至+15像素的范圍，作為搜索圖形的尺寸及形狀的組，可采用寬度16像素×高度16像素的圖形、寬度16像素×高度8像素的圖形、寬度8像素×高度16像素的圖形、寬度8像素×高度8像素的圖形的四個圖形。
圖3是表示內(nèi)編碼處理方式表的結構及內(nèi)容例的圖。
如圖所示，內(nèi)編碼處理方式確定部132具有的內(nèi)編碼處理方式表是將運動圖像個數(shù)61和預測方向62等相對應的表。再有，運動圖像個數(shù)61取從1個至預定的N個、例如4個的值。
這里，預測方向62表示在內(nèi)編碼(intra-coding)處理中，對于某個圖像幀內(nèi)的塊求預測值的方向的上限。該方向若對于寬度4像素×高度4像素的塊來說，則是從預測模式0至預測模式8的9個方向的其中一個。
即，對于預測對象的塊，以該塊為基準，從將它的上方向的塊的值定為預測值的預測模式0、將左方向的塊的值決定為預測值的預測模式1、將上方向的塊的值和左方向的塊的值的平均值決定為預測值的預測模式2、對于預測對象的塊使用它的上方向的塊的值和右上方向的塊的值并在45度方向上決定預測值的預測模式3、對于預測對象的塊使用它的上方向的塊的值和左方向的塊的值并在135度方向上決定預測值的預測模式4、同樣地在約112度方向決定預測值的預測模式5、同樣地在約158度方向決定預測值的預測模式6、在約68度方向上決定預測值的預測模式7、在約203度方向上決定預測值的預測模式8之中可以選擇預測方向62。
根據(jù)圖3中例示的內(nèi)編碼處理方式表，在運動圖像為一個的情況下，能夠確定可采用預測模式0～8的9個方向的內(nèi)編碼處理的處理方式，而在運動圖像為兩個的情況下，能夠確定可采用預測模式0～4的5個方向的內(nèi)編碼處理的處理方式。
<動作>
以下，說明包括了上述結構的圖像編碼裝置100的動作。
圖像編碼裝置100通過輸入接口而從外部接受編碼對象的運動圖像和該運動圖像的個數(shù)的輸入，通過處理方式確定部130執(zhí)行基于運動圖像的個數(shù)而確定編碼處理的處理方式的處理方式確定處理，根據(jù)其結果，由編碼部140執(zhí)行對各運動圖像的編碼處理。
圖4是表示處理方式確定部130的處理方式確定處理的流程圖。以下，根據(jù)該圖說明處理方式確定部130的動作。
處理方式確定部130首先從個數(shù)取得部110取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)(步驟S11)，由運動預測處理方式確定部131基于運動預測處理方式表，根據(jù)個數(shù)而確定用于表示運動預測處理方式的各參數(shù)(步驟S12)，由內(nèi)編碼處理方式確定部132基于內(nèi)編碼處理方式表，根據(jù)個數(shù)確定用于表示內(nèi)編碼處理方式的參數(shù)(步驟S13)。
此外，處理方式確定部130通過由量化步長確定部133根據(jù)個數(shù)進行規(guī)定的運算而計算量化步長(步驟S14)，由可變長度編碼處理方式確定部134對個數(shù)和例如作為2等預先確定的規(guī)定的閾值進行比較(步驟S15)，如果個數(shù)低于閾值，則確定用于表示可變長度編碼的處理方式的參數(shù)，以使用算術編碼(步驟S16)，而如果個數(shù)為閾值以上，則確定用于表示可變長度編碼的處理方式的參數(shù)，以不使用算術編碼(步驟S17)，將個數(shù)、表示運動預測處理的處理方式的各參數(shù)、表示內(nèi)編碼處理的處理方式的參數(shù)、量化步長、和表示可變長度編碼的處理方式的參數(shù)傳送到編碼部140(步驟S18)，結束處理方式確定處理。
通過這樣的處理方式確定處理，處理方式被確定，以使得基本上編碼對象的運動圖像的個數(shù)越多，編碼處理的處理量越小。
但是，對于量化的量化步長，變?yōu)榫幋a對象的運動圖像的個數(shù)越多，量化步長越小，其結果，量化的處理量增加。再有，鑒于與運動預測處理相比，量化處理的處理量，例如在處理器執(zhí)行的情況下的運算量，實用范圍中為很小的運算量，因而，通過上述處理方式確定處理，在個數(shù)增加的情況下，由于抑制了運動預測處理的處理量，所以發(fā)生圖像質(zhì)量容易惡化的傾向時，這種情況下，在補償所惡化的圖像質(zhì)量的意義下，可減小量化步長，以便將量化造成的圖像質(zhì)量惡化抑制得小。
圖5是表示編碼部140的編碼處理的流程圖。以下，根據(jù)該圖說明編碼部140的動作。
首先，編碼部140的運動圖像選擇部141根據(jù)從處理方式確定部130傳送的個數(shù)，從臨時存儲了運動圖像取得部120從外部逐次取得的運動圖像的各緩沖器中，按每個圖像幀切換運動圖像并依次讀出該個數(shù)部分(步驟S21)。
接著，編碼部140根據(jù)預先確定的判斷基準，判定由運動圖像選擇部141讀出的運動圖像的圖像幀是作為僅進行內(nèi)編碼處理的對象的圖像幀，還是可作為運動預測處理的對象的圖像幀(步驟S22)，如果是作為僅進行內(nèi)編碼處理的對象的圖像幀，則在依據(jù)由內(nèi)編碼處理方式確定部132所確定的參數(shù)的預測方向的范圍內(nèi)，對于圖像幀中的各塊找出最佳的預測值，由內(nèi)編碼部143進行通過求出作為該塊的圖像數(shù)據(jù)和預測值之間差分的差分數(shù)據(jù)而進行的內(nèi)編碼處理(步驟S23)。
在步驟S22中，在判定為不是作為僅進行內(nèi)編碼處理的對象的圖像幀的情況下，根據(jù)運動預測處理方式確定部131所確定的參數(shù)，對于處理對象塊，參照由參數(shù)所示的上限幀數(shù)以下的參照圖像幀，從參數(shù)所示的參照圖像幀內(nèi)的參照圖像塊的搜索范圍搜索參照塊，在該處理對象塊中參照塊的搜索中所使用的搜索圖形，成為以參數(shù)表示的形狀及尺寸的圖形，搜索與處理對象塊的相似度高的參照圖像塊，求出指示該參照圖像塊的位置的運動矢量，由運動預測部142進行運動預測處理，該預測處理求作為該參照圖像塊和處理對象塊之間的圖像數(shù)據(jù)的差分的差分數(shù)據(jù)(步驟S24)。
再有，通過表示參照圖像幀數(shù)上限的參數(shù)為2以上，在從多個圖像幀對參照圖像塊進行參照的情況下，將對于從各圖像幀搜索到的參照圖像塊的圖像數(shù)據(jù)的平均值、和處理對象塊的圖像數(shù)據(jù)之間的差分，作為差分數(shù)據(jù)而求出。
此外，接著步驟S23或步驟S24，編碼部140的變頻部144對求出的差分數(shù)據(jù)施以正交變換(步驟S25)，對于其結果的數(shù)據(jù)，量化部145以量化步長確定部133所確定的量化步長進行量化(步驟S26)。
在量化之后，可變長度編碼部146根據(jù)由可變長度編碼處理方式確定部134所確定的參數(shù)，以使用或不使用算術編碼的方式，對于量化后的數(shù)據(jù)進行可變長度編碼(步驟S27)，輸出部147將可變長度編碼后的數(shù)據(jù)按每個運動圖像進行區(qū)分并記錄在記錄介質(zhì)150中(步驟S28)，由此結束對一個圖像幀的編碼處理(步驟S22～S28)。
在運動圖像為多個的情況下，即，在由個數(shù)取得部110取得了表示多個的個數(shù)的數(shù)據(jù)時，在進行了對于最初的運動圖像中的某個圖像幀的編碼處理后，執(zhí)行對于其他運動圖像的編碼處理(步驟S22～S28)，在連續(xù)地對于這些個數(shù)的運動圖像執(zhí)行了編碼處理后，再從最初的運動圖像開始，對于各運動圖像開始對下一個圖像幀的編碼處理，循環(huán)地進行編碼處理。
此外，在由個數(shù)取得部110取得了表示一個的數(shù)據(jù)時，對于一個運動圖像，依次進行對于各圖像幀的編碼處理。再有，圖5所示的編碼處理中的各處理(步驟S22～S28)以塊為單位通過流水線(pipeline)處理而實現(xiàn)。
<變形例>
以下，說明作為圖像編碼裝置100的變形例的圖像編碼裝置200。
相對于圖像編碼裝置100，圖像編碼裝置200是從外部接受所請求的圖像質(zhì)量的輸入，并追加了保持與該請求對應的圖像質(zhì)量而進行編碼的功能的裝置。
圖6是圖像編碼裝置200的結構圖。
如圖所示，圖像編碼裝置200包括圖像質(zhì)量取得部211、個數(shù)取得部110、運動圖像取得部120、處理方式確定部230及編碼部140。再有，在圖像編碼裝置200的構成元件中，對與圖像編碼裝置100的構成元件相同的元件，在圖6中附加與圖1相同的標號，對于它們，這里省略詳細的說明。
這里，圖像質(zhì)量取得部211是具有取得用于表示由用戶等輸入的圖像質(zhì)量的圖像質(zhì)量信息并傳送到處理方式確定部230的功能的輸入接口。圖像質(zhì)量信息例如是以數(shù)的大小表現(xiàn)圖像質(zhì)量高低的數(shù)值信息。
此外，處理方式確定部230具有運動預測處理方式確定部131、內(nèi)編碼處理方式確定部132、量化步長確定部233及可變長度編碼處理方式確定部134。
該量化步長確定部233具有基于從個數(shù)取得部110傳送的個數(shù)和從圖像質(zhì)量取得部211傳送的圖像質(zhì)量信息，通過進行規(guī)定的運算，從而計算在量化部145的量化中所使用的量化步長的功能。再有，該規(guī)定的運算是預先確定的運算，以使量化步長隨著個數(shù)增多而減小，并且使量化步長隨著圖像質(zhì)量信息所表示的圖像質(zhì)量升高而減小。
因此，根據(jù)該圖像編碼裝置200，反映由圖像質(zhì)量取得部211所取得的圖像質(zhì)量信息并且確定量化步長，由量化部145按該量化步長施以量化，所以可進行保持所請求的圖像質(zhì)量的編碼。
<實施方式2>
以下，說明本發(fā)明的實施方式2的圖像編碼系統(tǒng)。
<結構>
圖7是本發(fā)明實施方式2的圖像編碼系統(tǒng)的結構圖。
該圖像編碼系統(tǒng)是通過多個圖像編碼裝置將對運動圖像的編碼處理進行分散處理的系統(tǒng)，如圖所示，由網(wǎng)絡連接的圖像編碼裝置300及圖像編碼裝置400構成。再有，在這些各圖像編碼裝置的構成元件中，對與實施方式1中所示的圖像編碼裝置100的構成元件相同的元件，在圖7中附加與圖1相同的標號，對于它們，這里省略詳細的說明。
圖像編碼裝置300是從外部取得用于表示運動圖像的個數(shù)的信息和運動圖像，并使圖像編碼裝置400分擔對一部分運動圖像的編碼處理，自身也進行對其他運動圖像的編碼處理的裝置，它包括個數(shù)取得部110、運動圖像取得部120、處理方式確定部130、編碼部140及處理量管理部301。
而圖像編碼裝置400包括處理方式確定部130、編碼部140及處理量管理部402。
圖像編碼裝置300的處理量管理部301具有預先存儲了表示本裝置的處理能力的處理量信息的存儲器，并具有以下功能對圖像編碼裝置400查詢處理能力并獲得響應，并基于它的處理能力、表示由個數(shù)取得部110從外部取得的個數(shù)的信息、以及本裝置的處理能力，決定將多少個運動圖像的編碼處理委托給圖像編碼裝置400，若進行該委托時則將表示所決定的個數(shù)的信息和該個數(shù)部分的由運動圖像取得部120從外部取得的運動圖像傳輸?shù)綀D像編碼裝置400，并且，將剩余的個數(shù)部分的運動圖像在圖像編碼裝置300中進行編碼，并將該剩余的個數(shù)傳送到圖像編碼裝置300內(nèi)的處理方式確定部130。
圖像編碼裝置400的處理量管理部402具有預先存儲了表示本裝置的處理能力的處理量信息的存儲器，并具有以下功能在從圖像編碼裝置300接受了處理能力的查詢的情況下，參照該存儲器而將本裝置的處理量信息傳輸?shù)綀D像編碼裝置300的功能，以及在從圖像編碼裝置300接收了表示個數(shù)的信息的情況下，將該個數(shù)傳送到圖像編碼裝置400內(nèi)的處理方式確定部130的功能。
表示在上述圖像編碼裝置300及圖像編碼裝置400中所存儲的處理能力的處理量信息，例如在一律采用對一個運動圖像編碼時所使用的規(guī)定的編碼處理的處理方式進行編碼的情況下，以能夠同時編碼多少個運動圖像的個數(shù)來表示。
<動作>
以下，說明具有上述結構的圖像編碼系統(tǒng)的動作。
在對圖像編碼裝置300從外部輸入了多個運動圖像和表示該個數(shù)的信息時，圖像編碼裝置300執(zhí)行委托處理，該委托處理是將一部分運動圖像的編碼處理委托給圖像編碼裝置400，并由本裝置進行剩余的運動圖像的編碼。
圖8是表示由圖像編碼裝置300進行的委托處理的流程圖。以下，根據(jù)該圖說明圖像編碼裝置300的動作和與其相呼應的圖像編碼裝置400的動作。
圖像編碼裝置300對于網(wǎng)絡連接的圖像編碼裝置400查詢處理能力，并響應于該查詢而接收圖像編碼裝置400發(fā)送的處理量信息(步驟S31)。
接著，圖像編碼裝置300的處理量管理部301求所接收的處理量信息表示的處理能力的值與本裝置的處理量信息表示的處理能力的值之比，將與該比乘以個數(shù)取得部110取得的個數(shù)所得的值最為接近的整數(shù)，決定為委托的個數(shù)(步驟S32)，將委托的個數(shù)傳輸?shù)綀D像編碼裝置400而委托編碼(步驟S33)。
由此，圖像編碼裝置400接收該委托的個數(shù)，圖像編碼裝置400內(nèi)的處理方式確定部130根據(jù)該委托的個數(shù)而確定編碼處理的各處理方式。此外，圖像編碼裝置400內(nèi)的編碼部140從圖像編碼裝置300接收該委托的個數(shù)部分的運動圖像，對接收的各運動圖像以時分方式并根據(jù)由處理方式確定部130確定的處理方式，執(zhí)行編碼處理。
接著步驟S33，圖像編碼裝置300的處理量管理部301將作為個數(shù)取得部110取得的個數(shù)和委托的個數(shù)之間的差的個數(shù)，傳送到圖像編碼裝置300內(nèi)的處理方式確定部130并結束委托處理(步驟S34)，該步驟S34的結果，由圖像編碼裝置300的處理方式確定部130根據(jù)作為該差的個數(shù)而確定編碼處理的各處理方式，根據(jù)該各處理方式，由圖像編碼裝置300的編碼部140進行對作為該差的個數(shù)部分的運動圖像的編碼處理。
<補充>
以上，基于實施方式1、2，說明了本發(fā)明的圖像編碼裝置，但也可以如以下那樣進行變形，不用說，本發(fā)明不限于以上述實施方式表示的圖像編碼裝置。
(1)實施方式1、2表示的圖像編碼裝置在記錄介質(zhì)150中記錄編碼后的運動圖像，但記錄介質(zhì)150不限于CD-ROM(Compact DiskRead Only Memory緊致盤只讀存儲器)、DVD(Digital Versatile Disk數(shù)字視頻盤)、BD(Blu-ray Disk藍光光盤)等光盤，也可以是硬盤、存儲卡等。此外，圖像編碼裝置的輸出部147也可以對網(wǎng)絡輸出編碼后的各運動圖像，取代對記錄介質(zhì)的記錄。
(2)實施方式1、2表示的圖像編碼裝置根據(jù)MPEG4AVC標準進行編碼，但例如也可以是根據(jù)MPEG2視頻標準或MPEG4視覺標準等，本發(fā)明的應用范圍不限定于特定的標準。
(3)以實施方式1、2表示的圖像編碼裝置的處理方式確定部確定了參數(shù)，該參數(shù)用于分別確定運動預測處理的處理方式、內(nèi)編碼處理的處理方式、根據(jù)量化步長的量化處理的處理方式及可變長度編碼處理的處理方式，但除了它們以外，例如，如果編碼對象的運動圖像的個數(shù)為3等預先確定的規(guī)定數(shù)以上，則可以確定是執(zhí)行還是不執(zhí)行運動預測處理，以便僅進行內(nèi)編碼處理而不進行運動預測處理，在實施方式1、2中未例示的編碼處理的處理方式也可以根據(jù)編碼對象的運動圖像的個數(shù)而改變。
反過來，也可以構成處理方式確定部及編碼部，以使其不是確定運動預測處理的處理方式、內(nèi)編碼處理的處理方式、可變長度編碼處理的處理方式的全部，而是僅確定其中一部分的處理方式，并根據(jù)編碼對象的運動圖像的個數(shù)，僅變動該一部分處理方式的編碼處理部分。
(4)實施方式1、2表示的圖像編碼裝置中的處理方式確定部具有運動預測方式表、內(nèi)編碼處理方式表，利用這些表來確定編碼處理中的運動預測處理及內(nèi)編碼處理的各處理方式，但根據(jù)量化步長的量化處理的處理方式的確定或可變長度編碼處理的處理方式的確定也可以同樣利用查找表進行，或也可以基于規(guī)定的運算式通過運算而確定表示各處理方式的參數(shù)。
但是，需要確定處理方式，以便具有編碼對象的運動圖像的個數(shù)越多，對一個運動圖像的運動預測處理、內(nèi)編碼處理及可變長度編碼處理的處理量越小的傾向，另外，為了某種程度抑制因減小該處理量而造成圖像質(zhì)量惡化，對于量化步長來說，也需要進行確定以使得運動圖像的個數(shù)越多，量化步長越小。
(5)實施方式1的變形例表示的圖像編碼裝置的量化步長確定部233基于表示請求圖像質(zhì)量的圖像質(zhì)量信息和個數(shù)而確定量化步長，但也可以不依賴于個數(shù)而僅基于圖像質(zhì)量信息來確定量化步長。
(6)關于實施方式1、2中用圖2～圖4等表示的圖像編碼裝置中的處理方式確定部根據(jù)個數(shù)來確定處理方式的具體的內(nèi)容，只是例示，可根據(jù)編碼部的電路結構或處理性能而進行變形。
為了進行實用的目的，最好是，不管編碼對象的運動圖像的個數(shù)為幾個，為了進行處理方式的確定，在處理方式確定部內(nèi)的處理方式確定中所使用的表或運算式，基于實驗或理論性的計算而確定，以使得由編碼部的各電路所執(zhí)行的編碼處理的處理速度大致收斂在一定范圍內(nèi)。
(7)構成實施方式1、2表示的圖像編碼裝置中的編碼部的各功能部不限于僅由硬件構成的電路，也可以包含軟件并通過軟件的執(zhí)行而實現(xiàn)其功能，這種情況下，執(zhí)行軟件的處理器可以按每個功能部來設置，也可以是一個處理器實現(xiàn)相當于多個功能部的功能。
此外，圖像編碼裝置可以作為LSI(Large Scale Integration大規(guī)模集成電路)、VLSI(Very Large Scale Integration超大規(guī)模集成電路)等的一部分或全部來實現(xiàn)，可以由多個LSI等來實現(xiàn)，也可以通過一個或多個LSI等和其他電路來實現(xiàn)。
(8)即使在編碼部140開始了對于運動圖像的編碼處理后，實施方式1所示的圖像編碼裝置的個數(shù)取得部110也可以隨時進行個數(shù)的取得，處理方式確定部130在個數(shù)改變的情況下重新確定處理方式，從而編碼部140根據(jù)該結果而進行編碼就可以。
由此，即使是所輸入的運動圖像的個數(shù)變動的情況，也能夠應對。
(9)也可以將實施方式1表示的圖像編碼裝置變形，通過在編碼部140中將可在解碼中利用的電路用于解碼，在此基礎上附加解碼所必需的電路，由此還可以具有對所壓縮的運動圖像進行解碼的解碼功能。
在這種情況下，也可以將處理方式確定部130變形為，確定處理方式，以使每個運動圖像的編碼的運算量隨著被解碼的運動圖像量的增多而減少。
(10)將實施方式2表示的圖像編碼裝置300變形，除了基本的構成要件以外，也可以還包括相當于圖像編碼裝置的處理量管理部402的功能部，根據(jù)該變形的圖像編碼裝置，在自身可對于圖像編碼裝置400委托編碼處理的基礎上，還能夠在從其他圖像編碼裝置300委托了編碼處理的情況下，通過內(nèi)部的運動圖像取得部而取得運動圖像并進行編碼。
(11)也可以將實施方式2表示的圖像編碼系統(tǒng)變形，從圖像編碼裝置400中除去處理方式確定部130，圖像編碼裝置300的處理方式確定部130根據(jù)由個數(shù)取得部所取得的個數(shù)而確定運動預測處理或其他編碼處理的處理方式，處理量管理部301在決定了對圖像編碼裝置400委托的個數(shù)后，將該決定的委托個數(shù)和由處理方式確定部130所確定的處理方式傳送到圖像編碼裝置400，圖像編碼裝置400的編碼部140根據(jù)從圖像編碼裝置300接收的處理方式，進行委托個數(shù)部分的運動圖像的編碼。
(12)也可以將用于使處理器執(zhí)行圖像編碼裝置中的各處理(參照圖4、圖5)的程序記錄在記錄介質(zhì)中或通過各種通信線路而進行流通發(fā)布。在這樣的記錄介質(zhì)中，有IC卡、硬盤、光盤、軟盤、ROM等。通過流通、發(fā)布的程序被存儲在處理器可讀取的存儲器中而供給使用，通過該處理器執(zhí)行該程序，可實現(xiàn)實施方式1所示的圖像編碼裝置的功能。
工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的圖像編碼裝置可搭載應用于硬盤記錄器、DVD記錄器等。
權利要求
1.一種圖像編碼裝置，為了壓縮運動圖像，進行包含運動預測處理的編碼處理，其特征在于，包括個數(shù)取得單元，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得單元，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；運動預測處理方式確定單元，根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定對運動預測處理的運算量產(chǎn)生影響的運動預測處理的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；以及編碼單元，將由所述運動圖像取得單元取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果所取得的運動圖像為多個，則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理，所述編碼單元具有運動預測部，該運動預測部以由所述運動預測處理方式確定單元確定的處理方式進行運動預測處理，作為所述編碼處理的一部分。
2.如權利要求1所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述運動預測處理方式確定單元具有存儲部，該存儲部預先存儲了表，該表將各個個數(shù)值和用于確定運動預測處理的處理方式的各參數(shù)按運動預測處理的運算量隨著個數(shù)增多而減少的關系建立對應，通過將與所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)相對應的所述表內(nèi)的參數(shù)傳送到所述運動預測部，從而確定運動預測處理的處理方式，所述運動預測部基于由所述運動預測處理方式確定單元傳送的參數(shù)，以所述確定的處理方式進行運動預測處理。
3.如權利要求1所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述運動預測處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與運動預測處理中的參照圖像幀數(shù)的上限值有關的處理方式，以使參照圖像幀數(shù)的上限值隨著該個數(shù)增多而減小，所述運動預測部在運動預測處理過程中，對于運動預測處理對象的各圖像幀內(nèi)的各處理對象塊，從參照圖像幀中搜索運動矢量，其中該參照圖像幀的數(shù)目不超過由所述運動預測處理方式確定單元確定的處理方式下的參照圖像幀數(shù)的上限值。
4.如權利要求1所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述運動預測處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與運動預測處理中的運動矢量的搜索范圍有關的處理方式，以使搜索范圍隨著該個數(shù)增多而變窄，所述運動預測部對于運動預測處理對象的各圖像幀內(nèi)的各處理對象塊，從參照圖像幀中的、由所述運動預測處理方式確定單元確定的處理方式下的搜索范圍之中，搜索與該處理對象塊相類似的參照圖像塊，并決定用于指示該參照圖像塊的運動矢量。
5.如權利要求1所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述運動預測處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與運動預測處理中的參照圖像塊的各種形狀圖形有關的處理方式，以使形狀圖形數(shù)隨著該個數(shù)增多而減少，所述運動預測部對于運動預測處理對象的各圖像幀內(nèi)的各處理對象塊，使用由所述運動預測處理方式確定單元確定的處理方式下的各種形狀圖形，搜索參照圖像幀中的參照塊并搜索與該處理對象塊相類似的參照圖像塊，并決定用于指示該參照圖像塊的運動矢量。
6.如權利要求1所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述運動圖像取得單元在所述編碼單元進行的編碼處理中還取得新的運動圖像，所述個數(shù)取得單元在所述編碼單元進行的編碼處理中重新取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)，所述運動預測處理方式確定單元在每次由所述個數(shù)取得單元取得運動圖像的個數(shù)時，進行運動預測處理的處理方式的確定。
7.如權利要求1所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述運動圖像取得單元取得編碼對象的多個運動圖像，所述圖像編碼裝置還包括接收單元，從可執(zhí)行編碼處理的外部裝置接收用于表示運算處理能力的能力信息；決定單元，基于所述能力信息，決定成為對所述外部裝置委托執(zhí)行的編碼處理的對象的運動圖像的個數(shù)；以及發(fā)送單元，將由所述運動圖像取得單元取得的運動圖像中的、由所述決定單元決定的個數(shù)的運動圖像，發(fā)送到所述外部裝置，所述運動預測處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)和由所述決定單元決定的個數(shù)之間的差，確定運動預測處理的處理方式，以使運算量隨著該差增大而減少。
8.如權利要求7所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述決定單元基于所述能力信息，決定成為委托執(zhí)行的編碼處理的對象的運動圖像的個數(shù)，而且還決定對所述外部裝置委托執(zhí)行的編碼處理中的運動預測處理的處理方式，所述發(fā)送單元還將表示由所述決定單元決定的運動預測處理的處理方式的信息發(fā)送到所述外部裝置。
9.如權利要求1所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述圖像編碼裝置還包括量化步長確定單元，該量化步長確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定量化步長，以使量化步長隨著個數(shù)增多而減小，所述編碼單元具有量化部，該量化部將作為運動預測處理結果所獲得的差分數(shù)據(jù)以由所述量化步長確定單元確定的量化步長進行量化。
10.一種圖像編碼裝置，為了壓縮運動圖像，進行編碼處理，其特征在于，包括個數(shù)取得單元，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得單元，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；處理方式確定單元，根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定對編碼處理的運算量產(chǎn)生影響的編碼處理的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；以及編碼單元，以由所述處理方式確定單元確定的處理方式，將由所述運動圖像取得單元取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果所取得的運動圖像為多個，則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理。
11.如權利要求10所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述處理方式確定單元具有存儲部，該存儲部預先存儲了表，該表將各個個數(shù)值和用于確定編碼處理的處理方式的各參數(shù)按編碼處理的運算量隨著個數(shù)增多而減少的關系建立對應，通過將與所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)相對應的所述表內(nèi)的參數(shù)傳送到所述編碼單元，從而確定編碼處理的處理方式，所述編碼單元基于由所述處理方式確定單元傳送的參數(shù)，以所述確定的處理方式進行編碼處理。
12.如權利要求10所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述編碼單元具有內(nèi)編碼部，該內(nèi)編碼部對于處理對象的運動圖像中的一部分或全部的圖像幀，進行圖像幀內(nèi)編碼處理，作為所述編碼處理的一部分，所述處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與搜索圖像幀內(nèi)編碼中的預測值的方向有關的處理方式，以使搜索的方向的數(shù)目隨著該個數(shù)增多而減少，所述內(nèi)編碼部對于圖像幀內(nèi)的各處理對象塊，沿著由所述處理方式確定單元確定的處理方式下的搜索預測值的各個方向，搜索與處理對象塊的圖像數(shù)據(jù)最近似的預測值。
13.如權利要求10所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與是否采用圖像幀間編碼有關的處理方式，以使得如果該個數(shù)低于規(guī)定數(shù)，則采用圖像幀間編碼，而如果該個數(shù)在規(guī)定數(shù)以上，則不采用圖像幀間編碼，如果由所述處理方式確定單元確定的處理方式是采用圖像幀間編碼的處理方式，則所述編碼單元對于編碼處理對象的運動圖像進行圖像幀間編碼及圖像幀內(nèi)編碼，如果由所述處理方式確定單元確定的處理方式是不采用圖像幀間編碼的處理方式，則所述編碼單元對于編碼處理對象的運動圖像進行圖像幀內(nèi)編碼而不進行圖像幀間編碼。
14.如權利要求10所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述編碼單元具有可變長度編碼部，該可變長度編碼部進行可變長度編碼處理作為所述編碼處理的一部分，所述處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)，確定與可變長度編碼有關的處理方式，以使得如果該個數(shù)低于規(guī)定數(shù)，則采用算術編碼，而如果該個數(shù)為規(guī)定數(shù)以上，則不采用算術編碼，如果由所述處理方式確定單元確定的處理方式是采用算術編碼的處理方式，則所述可變長度編碼部進行基于算術編碼的可變長度編碼，如果由所述處理方式確定單元確定的處理方式是不采用算術編碼的處理方式，則所述可變長度編碼部不進行算術編碼，而是基于與預先確定的代碼字有關的對照表進行可變長度編碼。
15.如權利要求10所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述運動圖像取得單元在所述編碼單元進行的編碼處理中還取得新的運動圖像，所述個數(shù)取得單元在所述編碼單元進行的編碼處理中重新取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)，所述處理方式確定單元在每次由所述個數(shù)取得單元取得運動圖像的個數(shù)時，進行編碼處理的處理方式的確定。
16.如權利要求10所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述運動圖像取得單元取得編碼對象的多個運動圖像，所述圖像編碼裝置還包括接收單元，從可執(zhí)行編碼處理的外部裝置接收用于表示運算處理能力的能力信息決定單元，基于所述能力信息，決定成為對所述外部裝置委托執(zhí)行的編碼處理的對象的運動圖像的個數(shù)；以及發(fā)送單元，將由所述運動圖像取得單元取得的運動圖像中的、由所述決定單元決定的個數(shù)的運動圖像，發(fā)送到所述外部裝置，所述處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)和由所述決定單元決定的個數(shù)之間的差，確定編碼處理的處理方式，以使運算量隨著該差增大而減少。
17.如權利要求10所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述圖像編碼裝置還包括圖像質(zhì)量信息取得單元，該圖像質(zhì)量信息取得單元取得用于表示所請求的圖像質(zhì)量的圖像質(zhì)量信息，所述處理方式確定單元根據(jù)由所述個數(shù)取得單元取得的個數(shù)和由所述圖像質(zhì)量信息取得單元取得的圖像質(zhì)量信息，確定編碼處理的處理方式。
18.如權利要求10所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述圖像編碼裝置還包括解碼單元，該解碼單元與所述編碼單元共用一部分電路，將所壓縮的運動圖像解碼，所述處理方式確定單元還根據(jù)由解碼單元解碼的運動圖像的量，確定所述編碼處理的處理方式，以使運算量隨著所解碼的運動圖像的量增多而減少。
19.一種圖像編碼方法，為了壓縮運動圖像，進行包含運動預測處理的編碼處理，其特征在于，包括個數(shù)取得步驟，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得步驟，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；運動預測處理方式確定步驟，根據(jù)在所述個數(shù)取得步驟中取得的個數(shù)，確定對運動預測處理的運算量產(chǎn)生影響的運動預測處理的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；以及編碼步驟，將在所述運動圖像取得步驟中取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果所取得的運動圖像為多個，則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理，所述編碼步驟包含運動預測子步驟，該運動預測子步驟以在所述運動預測處理方式確定步驟中確定的處理方式進行運動預測處理，作為所述編碼處理的一部分。
20.一種圖像編碼方法，為了壓縮運動圖像，進行編碼處理，其特征在于，包括個數(shù)取得步驟，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得步驟，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；處理方式確定步驟，根據(jù)在所述個數(shù)取得步驟中取得的個數(shù)，確定對編碼處理的運算量產(chǎn)生影響的編碼處理的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；以及編碼步驟，以在所述處理方式確定步驟中確定的處理方式，將在所述運動圖像取得步驟中取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果所取得的運動圖像為多個，則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理。
21.一種控制程序，用于使可執(zhí)行程序的裝置為了壓縮運動圖像而執(zhí)行編碼控制處理，其特征在于，所述編碼控制處理包括個數(shù)取得步驟，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得步驟，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；運動預測處理方式確定步驟，根據(jù)在所述個數(shù)取得步驟中取得的個數(shù)，確定對運動預測處理的運算量產(chǎn)生影響的運動預測處理的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；以及編碼步驟，將在所述運動圖像取得步驟中取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果所取得的運動圖像為多個，則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理，所述編碼步驟包含運動預測子步驟，該運動預測子步驟以在所述運動預測處理方式確定步驟中確定的處理方式進行運動預測處理，作為所述編碼處理的一部分。
22.一種控制程序，用于使可執(zhí)行程序的裝置為了壓縮運動圖像而執(zhí)行編碼控制處理，其特征在于，所述編碼控制處理包括個數(shù)取得步驟，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得步驟，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；處理方式確定步驟，根據(jù)在所述個數(shù)取得步驟中取得的個數(shù)，確定對編碼處理的運算量產(chǎn)生影響的編碼處理的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；以及編碼步驟，以在所述處理方式確定步驟中確定的處理方式，將在所述運動圖像取得步驟中取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果所取得的運動圖像為多個，則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理。
全文摘要
對多個運動圖像進行壓縮編碼的圖像編碼裝置(100)包括個數(shù)取得部(110)，對應任意個數(shù)的運動圖像輸入，取得編碼對象的運動圖像的個數(shù)；運動圖像取得部(120)，取得編碼對象的一個或多個運動圖像；處理方式確定部(130)，根據(jù)個數(shù)取得部(110)取得的個數(shù)，確定對編碼處理的運算量上產(chǎn)生影響的編碼處理的處理方式、例如與參照圖像幀數(shù)上限、運動矢量搜索范圍等有關的處理方式，以使運算量隨著個數(shù)增多而減少；編碼部(140)，將通過運動圖像取得部(120)取得的運動圖像作為對象進行編碼處理，如果取得的運動圖像為多個則將各運動圖像作為對象以時分方式進行編碼處理，編碼部(140)以處理方式確定部(130)確定的處理方式進行編碼處理。
文檔編號H04N7/32GK101027910SQ200580031958
公開日2007年8月29日 申請日期2005年9月5日 優(yōu)先權日2004年9月22日
發(fā)明者西田英志 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社