[發(fā)明專利]圖像處理裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810097327.X
• 申請日: 2008-05-12
• 公開（公告）號: CN101304532A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木正樹
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 北京怡豐知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 任之光;郭召道

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行編碼的圖像處理裝置及其方法。

背景技術(shù)

由于數(shù)字動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量很大，因此需要在記錄和傳輸時(shí)對其數(shù)據(jù)量進(jìn)行壓縮的技術(shù)。近來，由于動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的輸入和輸出設(shè)備使用了較高的分辨率和多色調(diào)等級，所以動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)量進(jìn)一步增加，因而對動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮變得不可或缺。

一種對動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮并編碼的裝置，當(dāng)輸出動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)到固定傳送速率的傳送路徑上時(shí)，執(zhí)行壓縮率控制，以控制量化步長。壓縮率控制在實(shí)際編碼之前，估計(jì)出待編碼幀的生成數(shù)據(jù)量，然后根據(jù)估計(jì)結(jié)果控制數(shù)據(jù)壓縮率(量化步長)。

在生成數(shù)據(jù)量的估計(jì)中，可以使用這樣一種方法，該方法利用了先前已編碼幀的生成數(shù)據(jù)量。然而，假如待編碼幀是場景變化后的一幀，換句話說，假如已編碼幀是場景變化前的一幀，則已編碼幀的數(shù)據(jù)生成特性與待編碼幀的數(shù)據(jù)生成特性不同。因此，當(dāng)場景發(fā)生變化時(shí)，不能正確估計(jì)生成數(shù)據(jù)量。當(dāng)然，如果待編碼幀為動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的第一幀，由于沒有已編碼幀，因此不能估計(jì)生成數(shù)據(jù)量。

發(fā)明內(nèi)容

作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種對動(dòng)態(tài)圖像逐幀進(jìn)行編碼的圖像處理裝置，包括：第一存儲(chǔ)器單元，用于存儲(chǔ)與幀分辨率及幀的編碼方式相對應(yīng)的多個(gè)系數(shù)集合；第一選擇單元，用于獲取表示待編碼幀的分辨率的信息，然后從所述第一存儲(chǔ)器單元選擇依照所述分辨率和待編碼幀的編碼方式的系數(shù)集合；提取單元，用于在對待編碼幀進(jìn)行幀間預(yù)測編碼的情況下，提取所述待編碼幀的特征量；生成單元，用于根據(jù)已選的系數(shù)集合和所述特征量，生成表示量化步長與生成數(shù)據(jù)量之間關(guān)系的函數(shù)；設(shè)置單元，用于在所述生成單元生成所述函數(shù)的情況下，基于所述函數(shù)，在待編碼幀的編碼中設(shè)置依照目標(biāo)代碼量的量化步長。

作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種圖像處理裝置的方法，該圖像處理?裝置包括用于存儲(chǔ)與動(dòng)態(tài)圖像的分辨率及幀的編碼方式相對應(yīng)的多個(gè)系數(shù)集合的第一存儲(chǔ)器單元，該方法對動(dòng)態(tài)圖像逐幀進(jìn)行編碼，并且包括以下步驟：獲取表示待編碼幀的分辨率的信息，并從所述存儲(chǔ)器單元中選擇依照所述分辨率以及待編碼幀的編碼方式的系數(shù)集合；在對待編碼幀進(jìn)行幀間預(yù)測編碼的情況下，提取所述待編碼幀的特征量；基于已選擇的系數(shù)集合和所述特征量，生成表示量化步長與生成數(shù)據(jù)量之間關(guān)系的函數(shù)；在生成所述函數(shù)的情況下，基于所述函數(shù)，在待編碼幀的編碼中設(shè)置依照目標(biāo)代碼量的量化步長。

根據(jù)這些方面，量化步長能夠根據(jù)目標(biāo)代碼量被高精度設(shè)置。而且，量化步長能夠考慮到場景變化，根據(jù)目標(biāo)代碼量來設(shè)置。

本發(fā)明進(jìn)一步的特征，將在以下參照附圖的具體實(shí)施方式的描述中，得以清楚地記載。

附圖說明

圖1為動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2為壓縮率控制單元的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖3為壓縮率控制單元的其它結(jié)構(gòu)的框圖。

圖4為壓縮率控制單元的其它結(jié)構(gòu)的框圖。

圖5為模型類型Q確定單元的處理的流程圖。

圖6為模型類型Q確定單元的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖7A到7C為說明了利用QR功能確定目標(biāo)代碼量相應(yīng)的量化步長的方法的視圖。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例中的圖像處理裝置和方法詳細(xì)地進(jìn)行描述。

第一實(shí)施例

【裝置的結(jié)構(gòu)】

圖1為動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

輸入單元100輸入多個(gè)時(shí)間上連續(xù)的幀所形成的數(shù)字動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)。減法器101計(jì)算從輸入單元100輸入的幀與從預(yù)測圖像保持單元111輸出的預(yù)測值之間的差(下文指“預(yù)測誤差”)。?

輸入的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的每一幀都被分為小矩形塊Bij(每一個(gè)被定義為例如8×8像素、16×16像素，諸如此類)。當(dāng)輸入的動(dòng)態(tài)圖像為彩色圖像時(shí)，對每個(gè)宏塊(MBij＞Bij)-即矩形塊Bij的集合進(jìn)行處理。小矩形分割單元116在編碼模式確定單元102的控制下，將輸入的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的每一幀或減法器101輸出的預(yù)測誤差分割成宏塊(MB)。

預(yù)測方向確定單元117為每一幀在幀內(nèi)編碼和幀間預(yù)測編碼之間選擇。正交變換單元103以MB為單位對待編碼的MB進(jìn)行正交變換。量化單元104在壓縮率控制單元112的控制下，對正交變換單元103輸出的正交變換系數(shù)執(zhí)行標(biāo)量量化。