动态图像编码装置及其动作方法_5

文档序号:9621422阅读:来源:国知局
28]该尺寸信息Size_Inf和位置信息Posit1n_Inf被供给到区域判定部1203。区域判定部1203判定具有该尺寸信息Size_Inf和位置信息Posit1n_Inf的1个宏块(MB)或者1个编码单元(CU)是否与动态图像信号VS与填充处理数据ro的边界交叉。在区域判定部1203的判定结果是“否”的情况下,区域判定部1203生成高电平“1”的选择输出信号,供给到频率变换尺寸选择器部1204的选择控制信号。频率变换尺寸选择器部1204响应于从区域判定部1203的输出端子生成的高电平“1”的选择输出信号,选择对它的一个输入端子从频率变换尺寸决定部1201供给的频率变换尺寸TS并输出到其输出端子。其结果,在实施方式1的动态图像编码装置1中包含的频率变换部102依照该频率变换尺寸TS,执行1个编码单元(CU)或者1个宏块(MB) 1的频率变换处理。相对于此,在区域判定部1203的判定结果为“是”的情况下,区域判定部1203生成低电平“0”的选择输出信号,供给到频率变换尺寸选择器部1204的选择控制信号。因此,频率变换尺寸选择器部1204响应于从区域判定部1203的输出端子生成的低电平“0”的选择输出信号,选择对它的另一个输入端子从非交叉频率变换尺寸决定部1202供给的非交叉频率变换尺寸NTS并输出到其输出端子。非交叉频率变换尺寸决定部1202响应于从频率变换尺寸决定部1201供给的1个宏块(MB)或者1个编码单元(⑶)的尺寸信息Size_Inf和位置信息Posit1n_Inf,生成非交叉频率变换尺寸NTS并供给到频率变换尺寸选择器部1204的另一个输入端子。其结果,在实施方式1的动态图像编码装置1中包含的频率变换部102依照由非交叉频率变换尺寸决定部1202生成的该非交叉频率变换尺寸TS,执行1个编码单元(CU)或者1个宏块(MB) 1的频率变换处理。
[0229]《量化参数控制部》
[0230]图6是说明在实施方式1的动态图像编码装置1中包含的量化参数控制部121的结构和动作的图。
[0231]如图6所示,量化参数控制部121包括量化参数生成部1211、量化参数寄存器部1212、区域判定部1213以及量化参数选择器部1214。
[0232]另一方面,为了防止实施方式1中的从在动态图像编码装置1中包含的可变长编码部114生成的压缩视频编码比特流CVBS的码量变得过大,通过调整在量化部103的量化处理中使用的量化参数QP而执行比特率控制。
[0233]S卩,与量化部103连接了的量化参数控制部121执行用于比特率控制的量化参数QP的调整控制。因此,量化参数生成部1211根据与例如可变长编码部114的输出连接了的视频缓冲器115的数据充足度等,掌握从可变长编码部114生成的压缩视频编码比特流CVBS的码量。在码量大的情况下,量化参数生成部1211将量化参数QP设定为大的值。因此,响应于大的值的量化参数QP,量化部103减少所量化的频率变换系数的比特数,所以能够防止压缩视频编码比特流CVBS的码量变得过大。相对于此,在码量小的情况下,量化参数生成部1211将量化参数QP设定为小的值。其结果,响应于小的值的量化参数QP,量化部103增加所量化的频率变换系数的比特数,所以能够增加压缩视频编码比特流CVBS的码量,所以能够生成高画质的压缩视频编码比特流CVBS。
[0234]但是,在实施方式1的动态图像编码装置1中,可变长编码部114将量化部103的量化参数QP的时间上的变化量即差分量化参数(QPD Quantizat1n ParameterDifference)作为语法元素进行编码。其结果,差分量化参数(QPD)的语法元素包含于从可变长编码部114生成的压缩视频编码比特流CVBS,所以动态图像解码装置(Decoder)也能够使用差分量化参数(QPD)来执行准确的动态图像解码处理动作。
[0235]另一方面,在量化部103中,在所量化的信息中,在动态图像解码装置中的高画质的动态图像解码动作中需要动态图像信号VS的像素值,与此相对地,填充处理数据ro的信息的像素值不会对在动态图像解码装置中再生的动态图像信号VS的画质造成大的影响。
[0236]因此,图6所示的实施方式1的量化参数控制部121包括用于判定由量化部103进行量化处理的宏块(MB)或者编码单元(CU)属于动态图像信号VS和填充处理数据ro中的哪一个的区域判定部1213。对该区域判定部1213供给由量化部103进行量化处理的宏块(MB)或者编码单元(⑶)的尺寸信息Size_Inf和位置信息Posit1n_Inf。
[0237]在判定为由量化部103进行量化处理的宏块(MB)或者编码单元(⑶)属于动态图像信号VS的情况下,从区域判定部1213的输出端子生成例如高电平“1”的选择输出信号。其结果,量化参数选择器部1214响应于从区域判定部1213的输出端子生成的高电平“1”的选择输出信号,选择对它的一个输入端子从量化参数生成部1211供给的量化参数QP并输出到其输出端子。因此,依照该量化参数QP,量化部103关于属于动态图像信号VS的宏块(MB)或者编码单元(CU)的基于频率变换部102的频率变换系数,执行量化处理。在该情况下,可变长编码部114对作为从量化参数控制部121的量化参数选择器部1214生成的量化参数QP与储存于量化参数寄存器部1212的并且紧接着从量化参数寄存器部1212生成之前的量化参数PQP的差分(QP — PQP)即差分量化参数(QPD)进行编码。该差分量化参数(QPD)的基于可变长编码部114的编码信息包含于编码比特流CVBS,被供给编码比特流CVBS的动态图像解码装置能够通过与动态图像信号VS有关的差分量化参数(QPD)的信息的解码,再生动态图像信号VS。这样在动态图像信号VS的量化处理的情况下,响应于该差分量化参数(QPD),可变长编码部114形成作为第1码量具有比较大的码量的编码比特流CVBSo其结果,被供给具有比较大的码量的编码比特流CVBS的动态图像解码装置能够以高画质再生动态图像信号VS。
[0238]与其相反地,在判定为由量化部103进行量化处理的宏块(MB)或者编码单元(⑶)属于填充处理数据的情况下,从区域判定部1213的输出端子生成低电平“0”的选择输出信号。其结果,量化参数选择器部1214响应于从区域判定部1213的输出端子生成的低电平“0”的选择输出信号,选择紧接着对它的另一个输入端子从量化参数寄存器部1212供给之前的量化参数PQP并输出到其输出端子。其结果,依照该紧接着之前的量化参数PQP,量化部103关于属于填充处理数据ro的宏块(MB)或者编码单元(CU)的基于频率变换部102的频率变换系数,执行量化处理。在该情况下,从量化参数控制部121的量化参数选择器部1214生成的量化参数QP与储存于量化参数寄存器部1212的并且紧接着从预测矢量生成部1092生成之前的量化参数PQP的差分(QP - PQP)即差分量化参数(QPD)实质上成为零的值。可变长编码部114对该实质上具有零的值的差分量化参数(QPD)进行编码。其结果,响应于该实质上具有零的值的差分量化参数(QPD),可变长编码部114形成具有比第1码量更小的第2码量的编码比特流CVBS。在编码比特流CVBS的信息中,由可变长编码部114编码的填充处理数据ro的信息不会对由动态图像解码装置再生的动态图像信号VS的画质造成大的影响。其结果,在该情况下,能够减轻由于填充处理部100的填充处理而编码比特流CVBS的码量增大的情况。在编码比特流CVBS蓄积于具有恒定的视频存储容量的记录盘的情况下,能够与节约量对应地延长录像时间、或者与节约量对应地实现高画质化。
[0239]《滤波器单元和滤波器控制部》
[0240]图7是说明在实施方式1的动态图像编码装置1中,用于通过去块滤波器实现低功耗的滤波器单元107和滤波器控制部122的结构和动作的图。
[0241]如上上述,在实施方式1的动态图像编码装置1中包含的滤波器单元107具有用于依照H.264的标准而降低块失真的去块滤波器的功能。另一方面,针对利用逆量化部104、逆频率变换部105以及加法器106的局部解码处理结果,通过滤波器单元107的去块滤波器的功能进行滤波处理。但是,通过滤波器单元107的去块滤波器的功能进行滤波处理的信息也有属于动态图像信号VS的情况和属于填充处理数据ro的情况。
[0242]通过利用滤波器单元107的去块滤波器的功能对属于动态图像信号VS的局部解码处理结果进行滤波处理,能够降低储存于帧存储器108并用于帧内预测的参照图像的块失真。但是,即使通过滤波器单元107对属于填充处理数据ro的局部解码处理结果进行滤波处理,也不能降低储存于帧存储器108并用于帧内预测的参照图像的块失真。
[0243]因此,图7所示的实施方式1的滤波器单元107和滤波器控制部122在从加法器106对滤波器单元107供给的去块滤波处理对象信息属于动态图像信号VS的情况下,执行该信息的去块滤波处理。但是,图7所示的实施方式1的滤波器单元107和滤波器控制部122在从加法器106对滤波器单元107供给的去块滤波处理对象信息属于填充处理数据的情况下,停止该信息的去块滤波处理的执行。
[0244]S卩,对图7所示的滤波器控制部122供给从加法器106对滤波器单元107供给的去块滤波处理对象信息的尺寸信息Size_Inf和位置信息Posit1n_Inf。
[0245]在由滤波器控制部122判定为去块滤波处理对象信息属于动态图像信号VS的情况下,从滤波器控制部122的输出端子生成例如高电平“1”的动作选择信号。因此,滤波器单元107的去块滤波器的功能响应于从滤波器控制部122的输出端子生成的高电平“1”的动作输出信号而被活性化。其结果,滤波器单元107的去块滤波器的功能执行属于动态图像信号VS的信息的去块滤波处理。
[0246]在由滤波器控制部122判定为去块滤波处理对象信息属于填充处理数据的情况下,从滤波器控制部122的输出端子生成例如低电平“1”的非动作选择信号。因此,滤波器单元107的去块滤波器的功能响应于从滤波器控制部122的输出端子生成的低电平“1”的非动作选择信号被非活性化。其结果,滤波器单元107的去块滤波器的功能停止属于填充处理数据ro的信息的去块滤波处理的执行。这样,根据图7所示的实施方式1的滤波器单元107和滤波器控制部122,能够降低去块滤波器的功耗。
[0247]《动态图像编码装置的半导体集成电路》
[0248]实施方式1的动态图像编码装置1的大部分除了帧存储器108、缓冲器存储器111以及视频缓冲器115以外,被集成化到半导体集成电路的1个半导体芯片内。例如,该半导体集成电路是通过最尖端半导体制造工艺制造的被称为系统LSI或者芯片上系统(S0C)的大规模半导体集成电路。
[0249]S卩,在实施方式1的动态图像编码装置1中,填充处理部100、减法器101、频率变换部102、量化部103、逆量化部104、逆频率变换部105、加法器106以及可变长编码部114被集成化到半导体集成电路的1个半导体芯片。进而,滤波器单元107、帧存储器108、运动矢量检测部109、运动补偿部110、缓冲器存储器111、帧内预测部112以及选择器部113也被集成化到该1个半导体芯片。进而,量化输出调整部116、量化输出控制部117、运动矢量检测控制部118、帧内预测控制部119、频率变换控制部120、量化参数控制部121以及滤波器控制部122也同样地被集成化到该1个半导体芯片内。另外,帧存储器108、缓冲器存储器111以及视频缓冲器115被集成化到与该1个半导体芯片不同的同步型动态随机存取存储器(SDRAM)的半导体芯片。
[0250][实施方式2]
[0251]《执行并行处理的动态图像编码装置的结构》
[0252]图9是示出执行切片水平或者瓦片水平的并行处理的实施方式2的动态图像编码装置的结构的图。
[0253]如上述非专利文献1记载那样,与图片的其他切片独立地对切片进行编码并译码,所以切片能够用于并行处理。另外,如上述非专利文献2记载那样,瓦片能够并行处理,通过将图片分割为四边形的区域而形成瓦片。
[0254]如图9所示,执行并行处理的实施方式2的动态图像编码装置包括图像分割部301、图像构筑部302、多个动态图像编码处理部1A、1B、1C、1D……、帧存储器108以及缓冲器存储器111。
[0255]图像分割部301被供给动态图像信号VS,通过将其分割,生成多个切片或者多个瓦片。由图像分割部301生成了的多个切片或者多个瓦片被分别供给到多个动态图像编码处理部 1A、1B、1C、1D。
[0256]多个动态图像编码处理部1A、1B、1C、1D的各动态图像编码处理部与实施方式1的动态图像编码装置1同样地构成。即,各动态图像编码处理部包括填充处理部100、减法器101、频率变换部102、量化部103、逆量化部104、逆频率变换部105、加法器106以及可变长编码部114。进而,各动态图像编码处理部包括运动矢量检测部109、运动补偿部110、缓冲器存储器111、帧内预测部112以及选择器部113。进而,各动态图像编码处理部包括量化输出调整部116、量化输出控制部117、运动矢量检测控制部118、帧内预测控制部119、频率变换控制部120、量化参数控制部121以及滤波器控制部122。
[0257]从多个动态图像编码处理部1A、1B、1C、1D生成的多个动态图像编码处理结果被供给到图像构筑部302。图像构筑部302根据多个动态图像编码处理部1A、1B、1C、1D的多个动态图像编码处理结果,生成压缩视频编码比特流CVBS。
[0258]多个动态图像编码处理部1A、1B、1C、1D的动态图像编码处理动作与实施方式1的动态图像编码装置1完全相同,所以省略说明。
[0259]实施方式2的动态图像编码装置的大部分除了帧存储器108、缓冲器存储器111以及视频缓冲器115以外,被集成化到半导体集成电路的1个半导体芯片内。该半导体集成电路也是通过最尖端半导体制造工艺制造的被称为系统LSI或者芯片上系统(S0C)的大规模半导体集成电路。
[0260]以上,根据实施方式,具体地说明了由本发明者完成的发明,但本发明不限于此,当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
[0261]例如,本动态图像编码处理装置不仅限于依照现行标准H.264和HEVC标准的被选择了的方式而通过动态图像输入信号的编码生成编码比特流。
[0262]S卩,本动态图像编码处理装置不仅能够应用于生成依照以64X64像素的尺寸的最大编码单元(IXU)为最大处理单位的HEVC标准的编码比特流,还能够应用于生成依照以尺寸比64X64像素的尺寸更大的最大编码单元(LCU)为最大处理单位的将来出现的标准的编码比特流。
[0263]进而,图2的量化输出控制部117、图3的运动矢量检测控制部118、图4的帧内预测控制部119以及图6的量化参数控制部121分别与图5的频率变换控制部120同样地,能够以使1个编码单元(CU)不同时包括动态图像信号VS的像素值和填充处理数据ro的像素值的方式,执行分区动作。其结果,能够降低编码比特流CVBS的码量。
[0264]进而,图7的滤波器控制部122也与图5的频率变换控制部120同样地,能够以使1个编码单元(CU)不同时包括动态图像信号VS的像素值和填充处理数据ro的像素值的方式,执行分区动作。其结果,能够降低与滤波器单元107的去块滤波器的功能有关的功耗化。
[0265]产业上的可利用性
[0266]本发明能够广泛应用于减轻在填充处理时编码比特流的码量增加的情况的动态图像编码装置及其动作方法。
【主权项】
1.一种动态图像编码装置,通过执行与应该进行编码的动态图像信号相关的语法元素的动态图像编码处理而形成编码比特流,所述动态图像编码装置的特征在于, 在所述动态图像编码处理之前,所述动态图像编码装置执行对所述动态图像信号追加填充处理数据的填充处理, 通过所述填充处理追加所述填充处理数据而得到的追加动态图像信号的横和纵的尺寸被设定为所述动态图像编码处理的编码块尺寸的整数倍, 通过所述动态图像编码装置判定与所述动态图像信号相关的所述语法元素的编码块属于所述动态图像信号和所述填充处理数据中的哪一个, 在通过所述动态图像编码装置的判定而判定为与所述动态图像信号相关的所述语法元素的所述编码块属于所述动态图像信号的第1情况下,根据所述第1情况的判定,控制所述动态图像编码处理,以形成具有第1码量的所述编码比特流, 在通过所述动态图像编码装置的其他判定而判定为与所述动态图像信号相关的所述语法元素的所述编码块属于所述填充处理数据的第2情况下,根据所述第2情况的判定,控制所述动态图像编码处理,以形成具有比所述第1码量更小的第2码量的所述编码比特流。2.根据权利要求1所述的动态图像编码装置,其特征在于, 所述动态图像编码装置具备填充处理部、运动矢量检测部、运动补偿部、减法器、频率变换部、量化部、逆量化部、逆频率变换部、存储器、帧内预测部、选择器部以及可变长编码部, 所述填充处理部通过执行所述填充处理来生成所述追加动态图像信号并供给到所述减法器、所述运动矢量检测部以及所述帧内预测部, 所述运动矢量检测部根据所述追加动态图像信号和在所述存储器中储存了的帧间参照图像生成运动矢量, 所述运动补偿部响应于从所述运动矢量检测部生成的所述运动矢量和在所述存储器中储存了的所述帧间参照图像,生成运动补偿预测信号, 所述帧内预测部根据所述追加动态图像信号和在所述存储器中储存了的帧内参照图像生成帧内预测信号, 所述选择器部输出基于从所述运动补偿部生成的所述运动补偿预测信号和从所述帧内预测部生成的所述帧内预测信号而选择了的选择预测信号, 对所述减法器的一个输入端子供给所述追加动态图像信号,对所述减法器的另一个输入端子供给从所述选择器部输出的所述选择预测信号,从所述减法器的输出端子生成预测残差, 关于从所述减法器的所述输出端子生成的所述预测残差,在所述频率变换部和所述量化部中分别执行频率变换处理和量化处理, 针对由所述量化部进行了量化处理的所述频率变换部的所述频率变换处理的结果,通过所述逆量化部和所述逆频率变换部执行局部解码处理,将所述局部解码处理的结果作为所述帧间参照图像以及所述帧内参照图像储存到所述存储器, 针对由所述量化部进行了量化处理的所述频率变换部的所述频率变换处理的所述结果,通过所述可变长编码部进行编码处理,从所述可变长编码部生成所述编码比特流, 与所述动态图像信号相关的所述语法元素是下述(A)至(D)的信息中的至少某一个,即: (A)由所述量化部进行了量化处理的所述频率变换部的所述频率变换处理的信息; (B)使用所述运动矢量和所述运动补偿预测信号而通过帧间预测而编码的编码块的信息; (C)使用所述帧内参照图像而通过帧内预测而编码的编码块的信息;以及 (D)由所述量化部进行量化处理的编码块的信息。3.根据权利要求2所述的动态图像编码装置,其特征在于, 所述动态图像编码装置还具备在所述量化部的输出端子与所述可变长编码部的输入端子以及所述逆量化部的输入端子之
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