专利名称：图像编码方法、图像编码装置、程序以及集成电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及将多个图片编码的图像编码方法及图像编码装置。
背景技术：
被隔行扫描的序列包括在不同的时间被取入扫描的两个图片。奇数像素行的图像与偶数像素行的图像在不同的时间被取入。在例如MPEG-2规格、MPEG-4AVC规格等、几乎所有编码规格中，实现了在隔行图像的编码中使用帧编码或场编码的编码构造。在先行技术中表示了，其中既有适合于仅帧的编码的影像段，也有适合于仅场的编码的段。帧以及场编码的工具记载在非专利文献1及非专利文献2中。选择图片水平的编码模式的适应性的方法没有记载在两个文献中。非专禾Ij 文献 1 :Puri 等著“Adaptive Frame/Field Motion CompensatedVideo Coding" Signal Processing Image Communications, 1993非专利文献 2 :Netravali 等著"Digital Pictures RepresentationCompression and Standards，，Second Edition, Plenum Press, New York,199
发明内容
发明要解决的课题先行技术说明了根据图像的特性适应性地选择将该图像进行帧编码还是场编码的一些方法。在这些先行技术之中，也有在图像编码的最终阶段中决定使用帧编码还是使用场编码之前、从该图像测量(例如空间性的或时间性的)特定的特性的技术。但是，如果设置用于这样的测量处理的机构，则影像编码器的安装变得更复杂。先行技术中的问题点是没有提供用来不伴随着关于编码对象图像的测量而决定帧编码还是场编码的、运算量较少的方法的技术。所以，本发明的目的是提供一种在抑制运算量的增加的同时、适当地决定是帧编码还是场编码的图像编码方法。解决课题的手段为了解决上述问题，有关本发明的图像编码方法，是将多个图片编码的图像编码方法，包括对象图片编码步骤，将包含在上述多个图片中的对象图片编码；编码类型决定步骤，取决于作为表示上述对象图片内的运动的信息的运动信息，决定将上述对象图片的下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码；下个图片编码步骤， 在决定为将上述下个图片用帧编码进行编码的情况下，将上述下个图片用帧编码进行编码，在决定为将上述下个图片用场编码进行编码的情况下，将上述下个图片用场编码进行编码。由此，基于对象图片的运动信息适当地决定下个图片的编码类型。此外，根据通过将对象图片编码而取得的信息确定对象图片的运动信息。因而，能够抑制运算量的增加。
此外，也可以是，在上述编码类型决定步骤中，通过从包含在上述对象图片中的1 个以上的块分别取得运动矢量而取得1个以上的运动矢量，计算所取得的上述1个以上的运动矢量的平均，在计算出的上述平均未达到预先设定的阈值的情况下，决定为将上述下个图片用帧编码进行编码，在上述平均是上述预先设定的阈值以上的情况下，决定为将上述下个图片用场编码进行编码。由此，能够评价对象图片内的运动的大小、适当地决定下个图片的编码类型。此外，也可以是，在上述编码类型决定步骤中，取得包含在上述对象图片中的1个以上的块中的、属于与在编码时被参照的参照块相同的奇偶性的块的数量即同奇偶性数、 以及属于与上述参照块不同的奇偶性的块的数量即反奇偶性数作为上述运动信息，在上述同奇偶性数是上述反奇偶性数以上的情况下，决定为将上述下个图片用帧编码进行编码， 在上述同奇偶性数未达到上述反奇偶性数的情况下，决定为将上述下个图片用场编码进行编码。由此，基于同奇偶性数与反奇偶性数的比较来决定下个图片的编码类型。例如，在反奇偶性数较多的情况下，评价为运动较大，选择场编码。因而，能够适当地决定下个图片的编码类型。此外，也可以是，在上述编码类型决定步骤中，取得包含在上述对象图片中的1个以上的块中的、属于与在编码时被参照的参照块相同的奇偶性的块的数量即同奇偶性数、 以及属于与上述参照块不同的奇偶性的块的数量即反奇偶性数作为上述运动信息，在从上述同奇偶性数减去上述反奇偶性数后的值是预先设定的阈值以上的情况下，决定为将上述下个图片用帧编码进行编码，在上述相减后的值未达到上述预先设定的阈值的情况下，决定为将上述下个图片用场编码进行编码。由此，能够调节同奇偶性数与反奇偶性数的差较小的情况下的编码类型。此外，也可以是，在上述编码类型决定步骤中，取得包含在上述对象图片中的1个以上的块中的、具有预先设定的第1阈值以上的大小的运动矢量的块的数量即动作块数， 在上述动作块数未达到预先设定的第2阈值的情况下，决定为将上述下个图片用帧编码进行编码，在上述动作块数是上述预先设定的第2阈值以上的情况下，决定为将上述下个图片用场编码进行编码。由此，在对象图片内运动的部分较大时选择场编码。因而，能够适当地决定下个图片的编码类型。此外，也可以是，在上述编码类型决定步骤中，取得包含在上述对象图片中的1个以上的块中的、静止的块的数量即静止块数，在上述静止块数是预先设定的第1阈值以上的情况下，决定为将上述下个图片用帧编码进行编码，在上述静止块数未达到上述预先设定的第1阈值的情况下，决定为将上述下个图片用场编码进行编码。由此，在对象图片内静止的部分较大时选择帧编码。因而，能够适当地决定下个图片的编码类型。此外，也可以是，在上述编码类型决定步骤中，取得上述1个以上的块中的、具有未达到预先设定的第2阈值的大小的运动矢量的块的数量作为上述静止块数。由此，能够基于运动矢量判断在对象图片内静止的部分。此外，也可以是，在上述编码类型决定步骤中，取得上述1个以上的块中的、具有表示静止的标志的块的数量作为上述静止块数。由此，能够基于在编码时设定的标志判断在对象图片内静止的部分。此外，也可以是，在上述编码类型决定步骤中，对包含在上述对象图片中的1个以上的块分别取得表示图像的空间的复杂度的空间活性值，仅从上述1个以上的块中的、上述空间活性值是预先设定的阈值以上的块取得上述运动信息，取决于所取得的上述运动信息，决定将上述下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码。由此，将空间活性较高的部分、即是否运动的判断精度较高的部分用于编码类型的决定。因而，能够适当地判断对象图片内的运动、适当地决定下个图片的编码类型。此外，也可以是，在上述编码类型决定步骤中，决定将在编码顺序中是上述对象图片的下个图片的上述下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码。由此，编码类型的判断精度变高。此外，也可以是，在上述编码类型决定步骤中，决定将在显示顺序中是上述对象图片的下个图片的上述下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码。由此，能够顺利地执行编码类型的决定和编码。此外，有关本发明的图像编码装置，也可以是一种将多个图片编码的图像编码装置，具备图片编码部，将包含在上述多个图片中的对象图片编码；编码类型决定部，取决于作为表示上述对象图片内的运动的信息的运动信息，决定将上述对象图片的下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码；上述图片编码部在决定了将上述下个图片用帧编码进行编码的情况下，将上述下个图片用帧编码进行编码，在决定了将上述下个图片用场编码进行编码的情况下，将上述下个图片用场编码进行编码。由此，能够将有关本发明的图像编码方法作为图像编码装置实现。此外，有关本发明的程序也可以是用来使计算机执行包含在上述图像编码方法中的步骤的程序。由此，能够将有关本发明的图像编码方法作为程序实现。此外，有关本发明的集成电路，也可以是一种将多个图片编码的集成电路，具备 图片编码部，将包含在上述多个图片中的对象图片编码；编码类型决定部，取决于作为表示上述对象图片内的运动的信息的运动信息，决定将上述对象图片的下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码；上述图片编码部在决定了将上述下个图片用帧编码进行编码的情况下，将上述下个图片用帧编码进行编码，在决定了将上述下个图片用场编码进行编码的情况下，将上述下个图片用场编码进行编码。由此，能够将有关本发明的图像编码方法作为集成电路实现。通过本发明，能够抑制用来决定是帧编码还是场编码的运算量的增加。
图1是表示有关本发明的实施方式1的图像编码装置的结构图。图2是表示有关本发明的实施方式1的图像编码处理的流程图。图3是表示有关本发明的实施方式1的编码类型决定部的结构图。
图4是表示有关本发明的实施方式1的编码类型决定处理的流程图。图5是表示有关本发明的实施方式2的编码类型决定部的结构图。图6是表示有关本发明的实施方式2的编码类型决定处理的流程图。图7是表示有关本发明的实施方式3的编码类型决定部的结构图。图8是表示有关本发明的实施方式3的编码类型决定处理的流程图。图9是表示有关本发明的实施方式4的编码类型决定部的结构图。图10是表示有关本发明的实施方式4的编码类型决定处理的流程图。图11是表示有关本发明的实施方式5的编码类型决定部的结构图。图12是表示有关本发明的实施方式5的编码类型决定处理的流程图。图13是表示有关本发明的实施方式6的编码类型决定部的结构图。图14是表示有关本发明的实施方式6的编码类型决定处理的流程图。图15是表示有关本发明的实施方式7的图像编码装置的结构图。图16是表示有关本发明的实施方式7的图像编码处理的流程图。图17是表示实现内容分发服务的内容供给系统的整体结构的一例的示意图。图18是表示便携电话的外观的图。图19是表示便携电话的结构例的块图。图20是表示数字广播用系统的整体结构的一例的示意图。图21是表示电视机的结构例的块图。图22是表示对作为光盘的记录媒体进行信息的读写的信息再现记录部的结构例的块图。图23是表示作为光盘的记录媒体的构造例的图。图M是表示实现有关各实施方式的图像编码方法的集成电路的结构例的块图。
具体实施例方式(实施方式1)图1是表示有关实施方式1的图像编码装置的结构图。有关实施方式1的图像编码装置具备图片编码部100和编码类型决定部102。图片编码部100使用影像编码工具将对象图片编码，输出表示对象图片的信息的信号D81。编码类型决定部102将信号D81读入，将下个图片的编码类型、即对象图片的下个图片的编码类型决定为帧编码或场编码。图2是表示图1所示的图像编码装置的图像编码处理的流程图。首先，图片编码部100将对象图片编码(S100)。接着，编码类型决定部102取得对象图片的运动信息。并且，编码类型决定部102将下个图片的编码类型决定为帧编码或场编码610 。接着，图片编码部100使用所选择的图片编码类型，执行下个图片的编码处理(S104)。图3是表示有关实施方式1的编码类型决定部102的结构的结构图。编码类型决定部102具备运动矢量比较部200、和下个图片编码类型设定部202。运动矢量比较部200从对象图片的编码处理接受运动矢量的水平轴方向的平均 MVXin、和运动矢量的垂直轴方向的平均MVYin。运动矢量比较部200将MVXin与预先设定的第1阈值比较，此外将MVYin与预先设定的第2阈值比较，输出真或伪的信号D82。下个图片编码类型设定部202接接收号D82，如果D82是真则将下个图片的编码类型设定为帧编码，如果D82是伪则设定为场编码，输出下个图片编码类型Tout。图4是表示有关实施方式1的编码类型决定处理(S102)的详细情况的流程图。首先，图片编码部100在对象图片的编码中计算运动矢量的平均(S300)。另外，编码类型决定部102也可以计算运动矢量的平均。接着，运动矢量比较部200将计算出的运动矢量的水平轴方向的平均与预先设定的第1阈值比较630 。接着，运动矢量比较部200将计算出的运动矢量的垂直轴方向的平均与预先设定的第2阈值比较(S304)。并且，运动矢量比较部200确认是否运动矢量的水平轴方向的平均是未达到预先设定的第1阈值、并且运动矢量的垂直轴方向的平均是未达到预先设定的第2阈值(S306)。如果两者都是真(S306中Yes)，则下个图片编码类型设定部202将下个图片的编码类型设定为帧编码(S308)。如果不是(S306中No)，则下个图片编码类型设定部202将下个图片的图片编码类型设定为场编码(S310)。如以上这样，实施方式1的图像编码装置基于对象图片的运动信息决定下个图片的编码类型。例如，实施方式1的图像编码装置在对象图片中运动较大的情况下，将下个图片的编码类型决定为场编码。此外，对象图片的运动信息基于在将对象图片编码时生成的信息。因而，实施方式1的图像编码装置能够在抑制运算量的增加的同时适当地决定编码类型。另外，在实施方式1中，表示了基于运动矢量的平均决定下个图片的编码类型的例子，但也可以基于其他运动信息决定下个图片的编码类型。此外，实施方式1的图像编码装置将运动矢量的平均区分为水平轴方向和垂直轴方向而进行评价，但也可以不将运动矢量的平均区分为水平轴方向和垂直轴方向。即，也可以不论方向如何都基于运动矢量的大小决定下个图片的编码类型。(实施方式2)实施方式2的图像编码装置通过对象图片以及参照图片的奇偶性决定下个图片的编码类型。所谓奇偶性，是表示图片是顶场还是底场的属性。将参照图片按照宏块确定。 所谓宏块，是具有NXM排列的样本的图像编码单位。N和M例如分别是16和16。如果对象图片是顶场的编码、对象宏块参照的参照图片也是顶场，则为具有相同的奇偶性。如果两者是底场，则将其也看作相同的奇偶性。在参照图片具有与对象宏块不同的奇偶性的情况下，看作奇偶性不同。在帧编码宏块的情况下，将所选择的参照图片的场奇偶性看作是与对象宏块相同奇偶性的。实施方式2的图像编码装置的结构与图1所示的实施方式1的图像编码装置的结构是同样的。此外，实施方式2的图像编码处理与图2所示的实施方式1的图像编码处理是同样的。实施方式2与实施方式1相比，编码类型决定部102的结构以及编码类型决定处理(S102)不同。图5是表示有关实施方式2的编码类型决定部102的结构的结构图。编码类型决定部102具备两个计测部600、602、奇偶性数比较部604、和下个图片编码类型设定部606。计测部600从对象图片的编码处理接受同奇偶性数PSin，计测它并输出信号D83。 计测部602从对象图片的编码处理接受反奇偶性数POin，计测它并输出信号D84。奇偶性数比较部604接受D83和D84，将它们比较，输出真或伪的信号D85。下个图片编码类型设定部606接接收号D85，如果D85是真则将下个图片的编码类型设定为帧编码，如果D85是伪则设定为场编码，输出下个图片编码类型Tout。图6是表示有关实施方式2的编码类型决定处理(S102)的详细情况的流程图。首先，计测部600计测同奇偶性数(S502)。此外，计测部602计测反奇偶性数 (S504)。接着，奇偶性数比较部604将已计测的同奇偶性数与已计测的反奇偶性数比较 (S506)。并且，奇偶性数比较部604确认已计测的同奇偶性数是否是已计测的反奇偶性数以上(S508)。如果是真(S508中Yes)，则下个图片编码类型设定部606将下个图片的图片编码类型设定为帧编码(S510)。如果不是(S508中No)，则下个图片编码类型设定部606将下个图片的图片编码类型设定为场编码(S512)。如以上这样，实施方式2的图像编码装置基于同奇偶性数或反奇偶性数，决定下个图片的编码类型。例如，考虑在同奇偶性数较多的情况下对象图片的运动较小，在反奇偶性数较多的情况下对象图片的运动较大。因而，在同奇偶性数较多的情况下选择帧编码，在反奇偶性数较多的情况下选择场编码。由此，实施方式2的图像编码装置能够在抑制运算量的增加的同时适当地决定编码类型。另外，实施方式2的图像编码装置也可以在从同奇偶性数减去反奇偶性数后的值未达到预先设定的阈值的情况下选择场编码、在减去后的值是预先设定的阈值以上的情况下选择帧编码。由此，调节同奇偶性数与反奇偶性数的比较的基准。此外，实施方式2的图像编码装置也可以将同奇偶性数与反奇偶性数加权而比较。此外，在同奇偶性数与反奇偶性数的差较小的情况下，也可以通过在其他实施方式中表示的判断方法决定编码类型。(实施方式3)实施方式3的图像编码装置基于对象图片的动作块数决定下个图片的编码类型。实施方式3的图像编码装置的结构与图1所示的实施方式1的图像编码装置的结构是同样的。此外，实施方式3的图像编码处理与图2所示的实施方式1的图像编码处理是同样的。实施方式3与实施方式1相比，编码类型决定部102的结构以及编码类型决定处理(S102)不同。图7是表示有关实施方式3的编码类型决定部102的结构的结构图。编码类型决定部102具备动作块数比较部800和下个图片编码类型设定部802。动作块数比较部800从对象图片的编码处理接受动作块数Cin，将其与预先设定的第3阈值比较，输出真或伪的信号D86。下个图片编码类型设定部802接接收号D86，如果D86是真则将下个图片的编码类型设定为帧编码，如果D86是伪则设定为场编码，输出下个图片编码类型Tout。图8是表示有关实施方式3的编码类型决定处理(S102)的详细情况的流程图。图片编码部100在对象图片的编码中计算动作块数(S700)。例如，图片编码部100 计算具有预先设定的阈值以上的大小的运动矢量的块的数作为动作块数。另外，编码类型决定部102也可以计算动作块数。
动作块数比较部800将动作块数与预先设定的第3阈值比较(S702)。并且，动作块数比较部800确认动作块数是否是未达到预先设定的第3阈值(S704)。如果是真(S704中Xes)，则下个图片编码类型设定部802将下个图片的图片编码类型设定为帧编码(S706)。如果不是(S704中No)，则下个图片编码类型设定部802将下个图片的图片编码类型设定为场编码(S708)。如以上这样，实施方式3的图像编码装置基于动作块数决定下个图片的编码类型。即，根据在对象图片内有运动的部分的比例来决定下个图片的编码类型。例如，在对象图片中、在很小的部分较大地运动、几乎全部的部分不运动的情况下，实施方式3的图像编码装置选择在整体上适当的帧编码。因而，实施方式3的图像编码装置能够在抑制运算量的增加的同时适当地决定编码类型。(实施方式4)实施方式4的图像编码装置基于对象图片的运动矢量的平均和奇偶性信息决定下个图片的编码类型。实施方式4的图像编码装置的结构与图1所示的实施方式1的图像编码装置的结构是同样的。此外，实施方式4的图像编码处理与图2所示的实施方式1的图像编码处理是同样的。实施方式4与实施方式1相比，编码类型决定部102的结构以及编码类型决定处理(S102)不同。图9是表示有关实施方式4的编码类型决定部102的结构的结构图。编码类型决定部102具备运动矢量比较部1000、两个计测部1002、1004、奇偶性数比较部1006、和下个图片编码类型设定部1008。运动矢量比较部1000从对象图片的编码处理接受运动矢量的水平轴方向的平均 MVYin、和运动矢量的垂直轴方向的平均MVYin。运动矢量比较部1000将MVXin与预先设定的第1阈值比较，此外，将MVYin与预先设定的第2阈值比较，输出真或伪的信号D87。计测部1002从对象图片的编码处理接受同奇偶性数PSin，计测它并输出信号 D88。计测部1004从对象图片的编码处理接受反奇偶性数POin，计测它并输出信号D89。奇偶性数比较部1006接受D88和D89，将它们比较，输出真或伪的信号D90。下个图片编码类型设定部1008接接收号D87及D90，如果D87及D90都是真，将下个图片的编码类型设定为帧编码，如果D87或D90的某个是伪，则设定为场编码，输出下个图片编码类型Tout。图10是表示有关实施方式4的编码类型决定处理(S102)的详细情况的流程图。首先，图片编码部100在对象图片的编码中计算运动矢量的平均(S900)。另外，编码类型决定部102也可以计算运动矢量的平均。接着，计测部1002计测同奇偶性数。此外，计测部1004计测反奇偶性数(S902)。运动矢量比较部1000将运动矢量的水平轴方向的平均与预先设定的第1阈值比较(S904)。此外，运动矢量比较部1000将运动矢量的垂直轴方向的平均与预先设定的第2 阈值比较(S906)。并且，运动矢量比较部1000确认是否运动矢量的水平轴方向的平均未达到预先设定的第1阈值、并且运动矢量的垂直轴方向的平均未达到预先设定的第2阈值(S908)。
如果确认的结果是真(S908中No)，则下个图片编码类型设定部1008将下个图片的图片编码类型设定为场编码(S920)。如果确认的结果是真(S908中如8)，则奇偶性数比较部1006将已计测的同奇偶性数与已计测的反奇偶性数比较(S914)。并且，奇偶性数比较部1006确认已计测的同奇偶性数是否是已计测的反奇偶性数以上(S916)。如果确认的结果是真(S916中Xes)，则下个图片编码类型设定部1008将图片编码类型设定为帧编码(S918)。如果不是(S916中No)，则下个图片编码类型设定部1008将下个图片的图片编码类型设定为场编码(S920)。如以上这样，实施方式4的图像编码装置基于对象图片的运动矢量的平均和奇偶性信息来决定下个图片的编码类型。由此，实施方式4的图像编码装置能够更适当地决定编码类型。(实施方式5)实施方式5的图像编码装置基于对象图片的运动矢量的平均和动作块数决定下个图片的编码类型。实施方式5的图像编码装置的结构与图1所示的实施方式1的图像编码装置的结构是同样的。此外，实施方式5的图像编码处理与图2所示的实施方式1的图像编码处理是同样的。实施方式5与实施方式1相比，编码类型决定部102的结构以及编码类型决定处理(S102)不同。图11是表示有关实施方式5的编码类型决定部102的结构的结构图。编码类型决定部102具备运动矢量比较部1200、动作块数比较部1202、和下个图片编码类型设定部 1204。运动矢量比较部1200从对象图片的编码处理接受运动矢量的水平轴方向的平均 MVXin、和运动矢量的垂直轴方向的平均MVYin。运动矢量比较部1200将MVXin与预先设定的第1阈值比较，此外，将MVYin与预先设定的第2阈值比较，输出真或伪的信号D91。动作块数比较部1202从对象图片的编码处理接受动作块数Cin，将其与预先设定的第3阈值比较，输出真或伪的信号D92。下个图片编码类型设定部1204接接收号D91及D92，如果D91及D92都是真，则将下个图片的编码类型设定为帧编码，如果D91或D92的某个是伪，则设定为场编码，输出下个图片编码类型Tout。图12是表示有关实施方式5的编码类型决定处理(S102)的详细情况的流程图。首先，图片编码部100在对象图片的编码中计算运动矢量的平均(SllOO)。另外， 编码类型决定部102计算运动矢量的平均。接着，图片编码部100在相同的对象图片的编码处理中计算动作块数(S1102)。另外，编码类型决定部102也可以计算动作块数。运动矢量比较部1200将运动矢量的水平轴方向的平均与预先设定的第1阈值比较(S1104)。此外，运动矢量比较部1200将运动矢量的垂直轴方向的平均与预先设定的第 2阈值比较(S1106)。并且，运动矢量比较部1200确认是否运动矢量的水平轴方向的平均是未达到预先设定的第1阈值、并且运动矢量的垂直轴方向的平均是未达到预先设定的第 2 阈值(Si 108)。
如果确认的结果不是真(S1108中No)，则下个图片编码类型设定部1204将下个图片的图片编码类型设定为场编码(S1116)。如果确认的结果是真(S1108中Yes)，则动作块数比较部1202将动作块数与预先设定的第3阈值比较(SlllO)。并且，动作块数比较部1202确认动作块数是否是未达到预先设定的第3阈值(S1112)。如果是真(S1112中Yes)，则下个图片编码类型设定部1204将图片编码类型设定为帧编码(S1114)。如果不是(S1112中No)，则下个图片编码类型设定部1204将下个图片的图片编码类型设定为场编码(S1116)。如以上这样，实施方式5的图像编码装置基于对象图片的运动矢量的平均和动作块数来决定下个图片的编码类型。由此，实施方式5的图像编码装置能够更适当地决定编码类型。(实施方式6)实施方式6的图像编码装置基于对象图片的静止块数决定下个图片的编码类型。实施方式6的图像编码装置的结构与图1所示的实施方式1的图像编码装置的结构是同样的。此外，实施方式6的图像编码处理与图2所示的实施方式1的图像编码处理是同样的。实施方式6与实施方式1相比，编码类型决定部102的结构以及编码类型决定处理(S102)不同。图13是表示有关实施方式6的编码类型决定部102的结构的结构图。编码类型决定部102具备静止块数比较部1400和下个图片编码类型设定部1402。静止块数比较部1400从对象图片的编码处理接受静止块数Sin，将其与预先设定的第4阈值比较，输出真或伪的信号D93。下个图片编码类型设定部1402接接收号D93，如果D93是真，则将下个图片的编码类型设定为帧编码，如果D93是伪则设定为场编码，输出下个图片编码类型Tout。图14是表示有关实施方式6的编码类型决定处理(S102)的详细情况的流程图。图片编码部100在对象图片的编码中计算静止块数(S1300)。静止块数例如是对象图片中的、被设定了 ColZer0Flag的块的数量。ColZeroFlag是对运动的较小的块分配的标志。或者，静止块数也可以是对象图片中的、具有未达到预先设定的阈值的大小的运动矢量的块的数量。另外，编码类型决定部102也可以计算静止块数。静止块数比较部1400将静止块数与预先设定的第4阈值比较(S130》。并且，静止块数比较部1400确认静止块数是否是预先设定的第4阈值以上(S1304)。如果是真(S1304中Yes)，则下个图片编码类型设定部1402将图片编码类型设定为帧编码(S1306)。如果不是(S1304中No)，则下个图片编码类型设定部1402将下个图片的图片编码类型设定为场编码(S1308)。如以上这样，实施方式6的图像编码装置基于静止块数决定下个图片的编码类型。由此，实施方式6的图像编码装置能够在抑制运算量的增加的同时适当地决定编码类型。(实施方式7)有关实施方式7的图像编码装置依次将包含在对象图片中的宏块编码。此外，有关实施方式7的图像编码装置计算运动矢量的平均、动作块数、静止块数、同奇偶性数、以及反奇偶性数。图15是表示有关实施方式7的图像编码装置的结构图。样本提取部1600接受原来的对象图片作为输入Vin，提取MXN排列的原来的样本 Dll并输出。M和N例如分别是16和16。参照图片选择部1604接受表示场编码或帧编码的图片类型信息PTin，将参照图片集合D3作为输入保存，输出用于运动预测处理的1个以上的被选择的参照图片集合D4。运动预测部1606接受参照图片集合D4和MXN排列的原来的样本Dl 1，对参照图片执行运动预测，输出运动矢量集合D5、参照索引集合D6、和表示对象宏块的运动活性较低的中间运动预测信息D7。这样的中间运动预测信息D7的一例在H. 264/MPEG-4AVC影像编码规格的情况下是ColZeroFlag。运动补偿部1608取得参照索引集合D6、运动矢量集合D5和参照图片集合D3。运动补偿部1608输出MXN排列的间预测样本D8。图像编码部1610然后接受MXN排列的原来的样本Dll作为输入。在本发明的实施方式之中，图像编码部也接受MXN排列的间预测样本D8作为追加性的输入，在MXN的对象宏块的编码中使用。图像编码部1610然后对对象宏块进行图像编码处理，将MXN排列的量子化残差D9输出给熵编码部1612及图像解码部1614。熵编码部1612将MXN排列的量子化残差D9编码，输出压缩图片比特流Vout。图像解码部1614将量子化残差D9解码及再构建。图像编码部1610也可以接受MXN排列的间预测样本D8而再构建MXN排列的宏块样本。图像解码部1614最终将MXN排列的再构建样本DlO输出，将该再构建样本保存到图片存储部1602中。本发明利用在上述宏块编码处理中生成的信息，决定1个以上的后续图片的编码类型。参数初始化部1620在图片的开始时点(在对象图片的最初的宏块中)被启动。参数初始化部1620将运动矢量的和D14设定为零，将运动矢量数D15设定为零，将动作块数 D16设定为零，将静止块数D17设定为零，将同奇偶性数D18设定为零，将反奇偶性数D19设定为零。参数初始化部1620在图片的开始时点以外的阶段中不输出信号。为了简洁地表示，看作运动矢量信息的水平组成及垂直组成的两者包含在运动矢量的和D14中。各OR门部1622、1624、1626、1628、1630、或1632将两个输入信号中的1个按照可利用的输入信号，连接到输出信号(020、023、026、029、032、或035)上。在图片的开始时点以外的阶段中，所谓可利用的输入信号(D39、D41、D45、D51、 D64、及D6》，是通过初始信号(D14、D15、D16、D17、D18、及D19)的可能的修正生成的反馈信号。空间活性计算部1616作为输入而接受MXN排列的元的样本D11，计算表示原来的 MXN样本值之间的变动量的空间活性值D12。空间活性比较部1618接受空间活性值D12， 将其与预先设定的空间活性阈值比较。如果该空间活性值未达到预先设定的空间活性阈值，则将控制信号D13设定为1。如果不是，则将控制信号D13设定为零。控制信号D13被用于开关部1634、1636、1638、1640、1642、以及1644的控制。
如果控制信号D13是1，则开关部1634将D20向D22的输出连接，开关部1636将 D23向D25的输出连接，开关部1638将D26向拟8的输出连接，开关部1640将D29向D31 的输出连接，开关部1642将D32向D34的输出连接，开关部1644将D35向D37的输出连接。如果控制信号D13是0，则开关部1634将D20向D21的输出连接，开关部1636将 D23向DM的输出连接，开关部1638将拟6向D27的输出连接，开关部1640将拟9向D30 的输出连接，开关部1642将D32向D33的输出连接，开关部1644将D35向D36的输出连接。也可以不执行空间活性的评价处理。在这样的情况下，也可以没有空间活性计算部 1616、空间活性比较部 1618、以及开关部 1634、1636、1638、1640、1642、1644。除此以外，运动矢量的和D20永久地连接在D21的输出上，运动矢量数D23永久地连接在DM的输出上，动作块数拟6永久地连接在D27的输出上，静止块数拟9永久地连接在D30的输出上，同奇偶性数D32永久地连接在D33的输出上，反奇偶性数D35永久地连接在D36的输出上。运动矢量合计部1646作为输入而接受对象宏块的运动矢量集合D5和运动矢量的和D21。当在运动矢量集合D5中有多个运动矢量时，运动矢量合计部1646在内部中计算被加到运动矢量的和中的单一的运动矢量值。作为这样的计算的例子，有简单平均、加权平均、以及抽样。将结果得到的单一的运动矢量然后加到运动矢量的和D21中，将更新后的运动矢量的和D38输出。OR门部1648然后按照可利用的输入信号，将D38或D22的某个连接在运动矢量的和D39的输出上。合计部1650将运动矢量数DM增加1，将更新后的运动矢量数D40输出。OR门部 1652然后按照可利用的输入信号，将D40或D25某个连接在运动矢量数D41的输出上。平均运动矢量计算部16M接受运动矢量的和D39和运动矢量数D41，计算水平以及垂直方向的运动矢量的平均{MVXout，MVYout}。对象图片的编码结束时的、最终得到的运动矢量的平均被用于1个以上的后续图片的编码类型决定。运动矢量比较部1656接受运动矢量集合D5，将其与预先设定的运动矢量阈值比较。垂直以及水平运动矢量组成的预先设定的阈值也可以设定为不同的值。如果各运动矢量值是预先设定的运动矢量阈值以上，则将控制信号D63设定为1。如果不是，则将D63设定为零。开关部1658按照控制信号D63，将动作块数D27的输入连接在动作块数D42或D43 的输出上。如果D63是1，则将D27的输入连接在D42的输出上。如果不是，则将D27的输入连接在D43的输出上。合计部1660将动作块数D42增加1，输出D44。OR门部1662然后按照可利用的信号，将D44、D43、或D28的某个的输入连接在动作块数D45的输出上。在对象图片的编码结束时，动作块数的最终的值被用于1个以上的后续图片的编码类型决定。静止标志计算部1664接受中间运动预测信息D7，计算静止标志D46。在后述的式 7中表示H. 264/MPEG-4AVC影像编码规格的情况下的这样的计算的一例。静止标志比较部1666然后评价静止标志的值。如果静止标志D46是1，则将控制信号D47设定为1。如果不是，则将D47设定为零。开关部1668按照控制信号D47，将静止块数D30的输入连接在静止块数D48或D49的输出上。如果D47是1，则将D30的输入连接在D48的输出上。如果不是，则将D30的输入连接在D49的输出上。合计部1670将静止块数D48增加1，输出D50。OR门部1672然后按照可利用的信号，将D50、D49或D31的某个的输入连接在静止块数D51的输出上。在对象图片的编码结束时，可以将静止块数的最终的值用于1个以上的后续图片的编码类型决定。编码类型比较部1674接受对象宏块编码类型信息PFin，输出控制信号D52。在将对象宏块作为帧宏块编码的情况下，将D52设定为零。如果不是(将对象宏块作为场宏块编码的情况下)，将D52设定为1。另外，即使对象图片的编码类型是帧编码，也有按照对象宏块而变更编码类型的情况。即，有图片类型信息PTin与对象宏块编码类型信息PFin不同的情况。场奇偶性比较部1678接受对象宏块场奇偶性信息Pin、被选择的参照索引D6、和参照图片信息D1。场奇偶性比较部1678然后将对象宏块的场奇偶性与所选择的参照图片的场奇偶性比较，输出控制信号D55。如果对象宏块的场奇偶性与所选择的参照图片的场奇偶性相同，则将D55设定为1。如果不是，则将D55设定为零。开关部1680按照控制信号D52及D55，将同奇偶性数D33的输入连接在同奇偶性数D56或D57的输出上。如果D52是1、并且D55是1，则将D33的输入连接在D56的输出上。如果不是(如果D52是0、或D55是0)，则将D33的输入连接在D57的输出上。合计部1684将同奇偶性数D56增加1，输出D58。OR门部1686然后按照可利用的信号，将D58、D57或D34的某个的输入连接在同奇偶性数D64的输出上。同样，控制信号D52及D55被用于将反奇偶性数D36的输入连接到反奇偶性数D59 或D60的输出上的开关部1688的控制。开关部1688如果D52是1、并且D55是0，则将D36 的输入连接在D59的输出上。如果不是(如果D52是0、或D55是1)，则将D36的输入连接在D60的输出上。合计部1690将反奇偶性数D59增加1，输出D61。OR门部1692然后按照可利用的信号，将D61、D60或D37的某个的输入连接在反奇偶性数D62的输出上。在对象图片的编码结束时，可以将同奇偶性数PSout及反奇偶性数POout的最终的值用于1个以上的后续图片的编码类型决定。图16是表示有关实施方式7的图像编码处理的流程图。首先，参数初始化部1620将变量值初始化(S1500)。具体而言，将运动矢量的水平轴方向的和、运动矢量的垂直轴方向的和、运动矢量数、动作块数、静止块数、同奇偶性数以及反奇偶性数初始化为零。接着，开始对象图片内的全部宏块中的宏块的循环(S1502)。接着，样本提取部1600从原来的对象图片中取得对象宏块的原来的样本 (S1504)。接着，参照图片选择部1604从再构建图片存储器内的已经再构建的图片群中，选择图片作为参照图片候补(S1506)。接着，运动预测部1606进行运动预测，得到在对象宏块的编码中使用的运动矢量集合(S1508)。接着，运动补偿部1608进行运动补偿，得到宏块的预测样本(S1510)。
接着，空间活性计算部1616计算对象宏块的空间活性值(S1512)。空间活性值是表示图像的空间的复杂度的值。空间活性值的一例是统计的方差。[数式1]SpaiiaiAcl = vmmct(macroblock)
权利要求
1.一种图像编码方法，将多个图片编码，其特征在于，包括对象图片编码步骤，将包含在上述多个图片中的对象图片编码；编码类型决定步骤，取决于作为表示上述对象图片内的运动的信息的运动信息，决定将上述对象图片的下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码； 以及下个图片编码步骤，在决定为将上述下个图片用帧编码进行编码的情况下，将上述下个图片用帧编码进行编码，在决定为将上述下个图片用场编码进行编码的情况下，将上述下个图片用场编码进行编码。
2.如权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，在上述编码类型决定步骤中，通过从包含在上述对象图片中的1个以上的块分别取得运动矢量而取得1个以上的运动矢量，计算所取得的上述1个以上的运动矢量的平均，在计算出的上述平均未达到预先设定的阈值的情况下，决定为将上述下个图片用帧编码进行编码，在上述平均是上述预先设定的阈值以上的情况下，决定为将上述下个图片用场编码进行编码。
3.如权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，在上述编码类型决定步骤中，取得包含在上述对象图片中的1个以上的块中的、属于与在编码时被参照的参照块相同的奇偶性的块的数量即同奇偶性数、以及属于与上述参照块不同的奇偶性的块的数量即反奇偶性数作为上述运动信息，在上述同奇偶性数是上述反奇偶性数以上的情况下，决定为将上述下个图片用帧编码进行编码，在上述同奇偶性数未达到上述反奇偶性数的情况下，决定为将上述下个图片用场编码进行编码。
4.如权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，在上述编码类型决定步骤中，取得包含在上述对象图片中的1个以上的块中的、属于与在编码时被参照的参照块相同的奇偶性的块的数量即同奇偶性数、以及属于与上述参照块不同的奇偶性的块的数量即反奇偶性数作为上述运动信息，在从上述同奇偶性数减去上述反奇偶性数后的值是预先设定的阈值以上的情况下，决定为将上述下个图片用帧编码进行编码，在上述相减后的值未达到上述预先设定的阈值的情况下，决定为将上述下个图片用场编码进行编码。
5.如权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，在上述编码类型决定步骤中，取得包含在上述对象图片中的1个以上的块中的、具有预先设定的第1阈值以上的大小的运动矢量的块的数量即动作块数，在上述动作块数未达到预先设定的第2阈值的情况下，决定为将上述下个图片用帧编码进行编码，在上述动作块数是上述预先设定的第2阈值以上的情况下，决定为将上述下个图片用场编码进行编码。
6.如权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，在上述编码类型决定步骤中，取得包含在上述对象图片中的1个以上的块中的、静止的块的数量即静止块数，在上述静止块数是预先设定的第1阈值以上的情况下，决定为将上述下个图片用帧编码进行编码，在上述静止块数未达到上述预先设定的第1阈值的情况下，决定为将上述下个图片用场编码进行编码。
7.如权利要求6所述的图像编码方法，其特征在于，在上述编码类型决定步骤中，取得上述1个以上的块中的、具有未达到预先设定的第2 阈值的大小的运动矢量的块的数量作为上述静止块数。
8.如权利要求6所述的图像编码方法，其特征在于，在上述编码类型决定步骤中，取得上述1个以上的块中的、具有表示静止的标志的块的数量作为上述静止块数。
9.如权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，在上述编码类型决定步骤中，对包含在上述对象图片中的1个以上的块分别取得表示图像的空间的复杂度的空间活性值，仅从上述1个以上的块中的、上述空间活性值是预先设定的阈值以上的块取得上述运动信息，取决于所取得的上述运动信息，决定将上述下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码。
10.如权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，在上述编码类型决定步骤中，决定将在编码顺序中是上述对象图片的下个图片的上述下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码。
11.如权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，在上述编码类型决定步骤中，决定将在显示顺序中作为上述对象图片的下个图片的上述下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码。
12.—种图像编码装置，将多个图片编码，其特征在于，具备图片编码部，将包含在上述多个图片中的对象图片编码；以及编码类型决定部，取决于作为表示上述对象图片内的运动的信息的运动信息，决定将上述对象图片的下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码；上述图片编码部在决定了将上述下个图片用帧编码进行编码的情况下，将上述下个图片用帧编码进行编码，在决定了将上述下个图片用场编码进行编码的情况下，将上述下个图片用场编码进行编码。
13.一种程序，其特征在于，用来使计算机执行包含在权利要求1所述的图像编码方法中的步骤。
14.一种集成电路，将多个图片编码，其特征在于，具备图片编码部，将包含在上述多个图片中的对象图片编码；以及编码类型决定部，取决于作为表示上述对象图片内的运动的信息的运动信息，决定将上述对象图片的下个图片用帧编码进行编码、还是将上述下个图片用场编码进行编码；上述图片编码部在决定了将上述下个图片用帧编码进行编码的情况下，将上述下个图片用帧编码进行编码，在决定了将上述下个图片用场编码进行编码的情况下，将上述下个图片用场编码进行编码。
全文摘要
提供一种在抑制运算量的增加的同时、决定是帧编码还是场编码的图像编码方法。图像编码方法包括将包含在多个图片中的对象图片编码的对象图片编码步骤(S100)、取决于作为表示对象图片内的运动的信息的运动信息、决定将对象图片的下个图片用帧编码进行编码、还是将下个图片用场编码进行编码的编码类型决定步骤(S102)、在决定为将下个图片用帧编码进行编码的情况下将下个图片用帧编码进行编码、在决定为将下个图片用场编码进行编码的情况下将下个图片用场编码进行编码的下个图片编码步骤(S104)。
文档编号H04N7/32GK102165779SQ20108000269
公开日2011年8月24日 申请日期2010年7月12日 优先权日2009年7月29日
发明者V·瓦哈达尼亚, 安倍清史, 张汉文, 林宗顺, 柴原阳司, 西孝启 申请人:松下电器产业株式会社