Устройство обработки изображений и способ обработки изображений

Устройство обработки изображений и способ обработки изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение связано, например, с кодирующим изображения устройством или тому подобным и относится, в частности, к технической области согласования размера генерируемого кода с целевым размером кода, заданным для одной картинки, без выполнения внутреннего управления с обратной связью.

Уровень техники

В уровне техники в системах или тому подобном для передачи битовых потоков подвижных изображений или записи этих битовых потоков на носители информации осуществляется высокоэффективное кодирование, чтобы обеспечить эффективное использование тракта передачи или возможности записи. В воплощающих это кодирующих изображения устройствах битовая скорость кодирования битового потока, вырабатываемого в кодере, сделана постоянной в соответствии со скоростью передачи передающей среды и размером генерируемых данных, то есть шагом квантования для квантования в кодере управляют при этом ограничении. То есть, например, если имеется последовательность изображений со сложными узорами, шаг квантования делается больше, чтобы ограничить размер генерируемых данных. Наоборот, если имеется последовательность простых узоров, шаг квантования делается меньше, чтобы увеличить размер генерируемых данных, благодаря чему поддерживается фиксированная скорость и предотвращается появление переполнения или недостаточного заполнения буферной памяти.

Таким образом, в кодирующих изображения устройствах согласно уровню техники, как упомянуто выше, шаг квантования становится больше и качество изображения ухудшается, когда имеется последовательность сложных изображений, и шаг квантования становится меньше, когда имеется последовательность простых изображений, что не дает возможности получить полностью равномерное качество изображений. С учетом этой проблемы, например, в Патентном документе 1 раскрывается кодирующее изображения устройство, в котором в соответствии с соотношением сложности кодирования каждой группы картинок (GOP) к полной сумме сложностей кодирования множества групп картинок размеры выделенных кодов, присвоенных самим отдельным группам картинок, вычисляются таким образом, что большие выделения делаются для групп картинок, содержащих изображения со сложными узорами, и малые выделения делаются для групп картинок с простыми узорами.

С другой стороны, например, этап 2 ТМ5 (тестовой модели 5) общеизвестен как способ согласования размера генерируемого кода с целевым размером кода, заданного для одной картинки. Это такой метод, в котором размер кода, выделенного для картинки, распределяется равномерно по макроблокам (МБ) (MB), чтобы найти целевой размер кода для каждого МБ, и управление с обратной связью применяется в картинке для достижения согласования с целевым размером кода.

Патентный документ 1: патент Японии №3358620.

Однако при вышеописанном способе этапа 2 ТМ5 имеются случаи, когда при кодировании первой картинки в последовательности или картинки, следующей сразу за сменой сцены, начальное значение шага квантования не согласуется с узором этой картинки, что приводит к ухудшению качества изображения.

Например, если шаг квантования слишком большой на участке управления с обратной связью перед следующим узором, качество изображения этой части ухудшается по сравнению с другими участками. Если шаг квантования чересчур мал, в этом участке используется слишком большой размер кода, что может даже повлиять на другие участки.

Помимо этого, поскольку целевой размер кода для каждого МБ установлен постоянным на все время, распределение размера кода становится неприемлемым в таких случаях, как когда имеется дисбаланс во внутренней сложности изображения. Соответственно, для кодирующего изображения устройства желательно выполнять кодирование параллельно заранее, чтобы предсказывать размер генерируемого кода, и согласовывать этот размер генерируемого кода с целевым размером кода, заданным для одной картинки, без выполнения внутреннего управления с обратной связью. Однако, если кодирующее изображения устройство должно выполнять квантование параллельно для нескольких параметров квантования, размер схем становится неблагоприятно большим.

Сущность изобретения

Для решения вышеупомянутых проблем устройство обработки изображений согласно настоящему изобретению включает в себя секцию вычисления выбранного размера генерируемых кодов, которая кодирует входное изображение посредством, по меньшей мере, квантования простых кодированных данных, которые получены простым кодированием входного изображения посредством простой обработки, за счет использования шагов квантования на основе выбранных факторов квантования, дискретно выбранных из факторов квантования, и вычисляет размеры генерируемых кодов входного изображения при кодировании; секцию коррекции ошибки, которая корректирует ошибку в размерах генерируемых кодов входного изображения при кодировании, которое происходит в соответствии с простой обработкой; и секцию вычисления интерполированного размера генерируемых кодов, которая вычисляет размеры генерируемых кодов, когда входное изображение кодируется на основе параметров квантования иных, нежели выбранные параметры квантования, путем интерполяционного процесса в отношении размеров генерируемых кодов, когда входное изображение кодируется на основе выбранных факторов квантования.

Следовательно, устройство обработки изображений не нуждается в кодировании входного изображения на основе всех параметров квантования, а кроме того, кодирует входное изображение посредством простого кодирования. Таким образом, возможно улучшить точность размера генерируемых кодов путем коррекции ошибки на основе простого кодирования при упрощении схемной конфигурации.

Далее, способ обработки изображений согласно настоящему изобретению включает в себя этапы, на которых вычисляют выбранный размер генерируемых кодов при кодировании входного изображения посредством по меньшей мере квантования простых кодированных данных, которые получены простым кодированием входного изображения посредством простой обработки, за счет использования шагов квантования на основе выбранных факторов квантования, дискретно выбранных из факторов квантования, и вычисляют размеры генерируемых кодов входного изображения при кодировании; корректируют ошибку в размерах генерируемых кодов входного изображения при кодировании, которое происходит в соответствии с простой обработкой; и вычисляют интерполированный размер генерируемых кодов при вычислении размеров генерируемых кодов, когда входное изображение кодируется на основе параметров квантования иных, нежели выбранные параметры квантования, путем интерполяционного процесса в отношении размеров генерируемых кодов, когда входное изображение кодируется на основе выбранных факторов квантования.

Следовательно, способ обработки изображений не нуждается в кодировании входного изображения на основе всех параметров квантования, а кроме того, кодирует входное изображение посредством простого кодирования. Таким образом, возможно улучшить точность размера генерируемых кодов путем коррекции ошибки на основе простого кодирования при упрощении схемной конфигурации.

Далее, устройство обработки изображений в соответствии с настоящим изобретением включает в себя секцию вычисления размеров простых генерируемых кодов, которая вычисляет размеры генерируемых кодов входного изображения при простом кодировании путем выполнения простого кодирования на входном изображении посредством по меньшей мере квантования входного изображения на основе факторов квантования; секцию определения базового фактора квантования, которая определяет в качестве базового фактора квантования фактор квантования, с которым размер генерируемых кодов при кодировании входного изображения предсказывается как ближайший к целевому размеру кода на основе размеров генерируемых кодов, вычисленных секцией вычисления простых генерируемых кодов; секцию обратного прослеживания, которая обнаруживает фактор квантования, использованный при предыдущем кодировании входного изображения, в качестве фактора квантования для каждого из блоков кодирования, на основе остатков при делении входного изображения на коэффициенты изменения масштаба, основанные на факторах квантования; секцию вычисления выявленного размера генерируемых кодов, которая вычисляет размер генерируемых кодов для каждого из блоков кодирования путем кодирования входного изображения на основе выявленного фактора квантования, выявленного секцией обратного прослеживания; и секцию вычисления размера генерируемых кодов управляющих блоков, которая вычисляет размер генерируемых кодов для каждого из управляющих блоков, включающих в себя каждый множество блоков кодирования, путем суммирования размера генерируемых кодов на основе базового фактора квантования для каждого из блоков кодирования, для которых выявленный фактор квантования не выявлен секцией обратного прослеживания, и размера генерируемых кодов, вычисленного секцией вычисления выявленного размера генерируемых кодов для каждого из блоков кодирования, для которых выявленный фактор квантования выявлен секцией обратного прослеживания.

Следовательно, для входного изображения, которое является неисходным изображением, устройство обработки изображений использует размер генерируемых кодов, основанный на базовом факторе квантования в отношении каждого блока кодирования, для которого выявленный фактор квантования не выявлен секцией обратного прослеживания, что делает возможным вычислять размер генерируемых кодов при кодировании входного изображения на основе выявленного фактора квантования, выявленного секцией обратного прослеживания, посредством простой конфигурации.

Согласно настоящему изобретению нет необходимости кодировать входное изображение на основе всех параметров квантования, а кроме того, входное изображение кодируется простым кодированием. Таким образом, возможно улучшить точность размера генерируемых кодов путем коррекции ошибки на основе простого кодирования при упрощении схемной конфигурации. Тем самым настоящее изобретение может реализовать устройство обработки изображений и способ обработки изображений, которые могут сократить размер схем при вычислении размера генерируемых кодов.

Далее, согласно настоящему изобретению для входного изображения, которое является неисходным изображением, используется размер генерируемых кодов, основанный на базовом факторе квантования в отношении каждого из блоков кодирования, для которого выявленный фактор квантования не выявлен секцией обратного прослеживания, что дает возможность вычислять размер генерируемых кодов при кодировании входного изображения на основе выявленного фактора квантования, выявленного секцией обратного прослеживания, посредством простой конфигурации. Таким образом, настоящее изобретение может реализовать устройство обработки изображений и способ обработки изображений, которые могут сократить размер схем при вычислении размера генерируемых кодов.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой схему конфигурации кодирующего изображения устройства согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 является концептуальной диаграммой, иллюстрирующей, что коррекция выполняется на дискретных значениях QP, и размеры кодов вычисляются путем интерполирования в отношении QP между ними.

Фиг.3 является блок-схемой алгоритма, подробно иллюстрирующей процедуру кодирования в кодирующем изображения устройстве согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей далее адаптивный процесс переключения Q матриц.

Фиг.5 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей процесс вычислений для размеров генерируемых кодов низкой точности согласно настоящему изобретению.

Фиг.6 представляет собой структурную схему кодирующего изображения устройства согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 является блок-схемой алгоритма, подробно иллюстрирующей процедуру кодирования кодирующим изображения устройством согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей процесс оценивания предыдущего параметра.

Фиг.9 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей определение режима исходного изображения или режима перезаписи.

Подробное описание изобретения

Ниже будут подробно, со ссылками на чертежи, описаны наилучшие варианты осуществления настоящего изобретения (именуемые здесь далее просто вариантами осуществления). Следует отметить, что описание будет дано следующим образом.

1. Первый вариант осуществления (предсказание размеров генерируемых кодов низкой точности путем интерполирования).

2. Второй вариант осуществления (предсказание размеров генерируемых кодов высокой точности путем обратного прослеживания).

1. Первый вариант осуществления

1-1. Признаки настоящего изобретения

Кодирующее изображения устройство 100 и способ кодирования изображений согласно данному варианту осуществления имеют такие признаки, как описанные ниже.

Кодирующее изображения устройство 100 основано на схеме сжатия изображения, использующей арифметическое кодирование, представленное стандартом H.264/AVC (усовершенствованное кодирование видеосигнала; стандарт усовершенствованного кодирования движущихся изображений со сжатием) или тому подобным. При выполнении управления размером кода, чтобы реализовать выгодное распределение размеров кода в картинке, кодирующее изображения устройство 100 объединяет параллельное предварительное кодирование (предкодирование) и последовательное предкодирование. Таким образом, кодирующее изображения устройство 100 выполняет предсказание с хорошей точностью при ограничении увеличения размера схем и запаздывания (времени задержки).

Конкретнее, в кодирующем изображения устройстве 100 первой и второй предкодирующими секциями 1 и 2 только секции квантования и вычисления длины кода выполняются параллельно, а другие элементы обработки используются совместно, тем самым достигается сокращение размера схем за счет общности схем.

То есть, хотя при выполнении параллельного предкодирования обычно необходимо обеспечить все элементы обработки параллельно, в кодирующем изображения устройстве 100 согласно данному варианту осуществления тщательно определены элементы обработки, которые можно сделать общими без влияния на точность, и общность схем достигается в отношении элементов обработки. Это ограничивает увеличение в размере самих схем первой и второй предкодирующих секций 1 и 2 и запаздывания (время задержки).

Далее, в первой предкодирующей секции 1 параллельное предкодирование с точностью, слегка сокращенной для ограничения размера схем и нагрузки при обработке, выполняется по широкому диапазону параметров (QP) квантования, благодаря чему грубо оценивается параметр QP квантования для достижения целевого размера кода. Во второй предкодирующей секции 2 параллельное предкодирование выполняется по узкому диапазону с увеличенной точностью, благодаря чему определяется базовый параметр QP_MB квантования для использования в основной кодирующей секции 3. При этом кодирующее изображения устройство 100 снижает нагрузку при обработке, увеличивая точность кодирования изображений. Далее, поскольку ошибка вследствие упрощения предкодирования имеет корреляцию с битовой скоростью и параметром QP квантования, статистические модели, как будет подробно описано позже, готовятся заранее, и ошибка корректируется, исходя из битовой скорости и параметра QP квантования.

Фиг.1 показывает и поясняет конфигурацию кодирующего изображения устройства 100 согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Кодирующее изображения устройство 100 имеет первую предкодирующую секцию 1, вторую предкодирующую секцию 2, основную кодирующую секцию 3, секцию 4 управления размером кода и буферы 5 и 6 задержки.

Первая предкодирующая секция 1 представляет собой модуль, который выполняет первое предкодирование, и включает в себя секцию 11 определения режима внутреннего предсказания, секцию 12 обработки внутреннего предсказания, секцию 13 дискретного косинусного преобразования (ДКП) (DCT), секцию 14 квантования, секцию 15 вычисления длины статистического кода и секцию 16 вычисления активности.

Вторая предкодирующая секция 2 представляет собой модуль, который выполняет второе предкодирование, и включает в себя секцию 21 обработки внутреннего предсказания, секцию 22 ДКП, секцию 23 квантования, секцию 24 вычисления длины статистического кода, буфер 25, секцию 26 обратного ДКП (ОДКП) (IDCT) и секцию 27 обратного квантования.

Далее, основная кодирующая секция 3 представляет собой модуль, который выполняет основное кодирование, и включает в себя секцию 31 обработки внутреннего предсказания, секцию 32 ДКП, секцию 33 квантования, секцию 34 статистического кодирования, буфер 35, секцию 36 ОДКП и секцию 37 обратного квантования.

Секция 4 управления размером кода представляет собой модуль, который выполняет управление размером кода.

1-2. Предсказание параметра квантования и матрицы квантования

1-2-1. Вычисление размеров генерируемых кодов низкой точности

Кодирующее изображения устройство 100 адаптивно выбирает и использует, например, три матрицы квантования «Q матрица» в соответствии со сложностью кодирования (подробное описание будет дано позже). Кодирующее изображения устройство 100 устанавливает одну матрицу квантования «Q матрица», а также грубо оценивает размеры генерируемых кодов в отношении диапазона параметров QP квантования, который может быть принят устанавливаемой матрицей квантования «Q матрица» посредством простой обработки первой предкодирующей секцией 1. Здесь и далее размеры генерируемых кодов, оцененные как результат первой предкодирующей секции 1, будут называться размерами генерируемых кодов низкой точности. Кодирующее изображения устройство 100 выполняет такую же обработку в отношении всех матриц квантования «Q матрица» и вычисляет размеры генерируемых кодов низкой точности при смене матрицы квантования «Q матрица» и параметра QP квантования. Далее, кодирующее изображения устройство 100 устанавливает параметр QP квантования и матрицу квантования «Q матрица», при которых размер генерируемых кодов низкой точности становится ближайшим к целевому размеру кодов, в качестве предсказанных параметра QPd квантования, который следует использовать как средний параметр квантования «Базовый QP» для картинки на следующем этапе (второй предкодирующей секцией 2), и матрицы квантования «Q матрица» для картинки, которую следует использовать на следующем этапе (здесь и далее она будет называться предсказанной матрице квантования «Q матрица D»).

В это же время кодирующее изображения устройство 100 вычисляет размеры генерируемых кодов низкой точности для входного изображения 91 с помощью некоторых дискретно выбранных параметров QP квантования (здесь и далее они будут называться выбранными параметрами QP1 квантования). Кодирующее изображения устройство 100 вычисляет размеры генерируемых кодов низкой точности между выбранными параметрами QP1 квантования путем интерполирования, благодаря чему вычисляются размеры генерируемых кодов низкой точности в отношении всех из диапазона параметров QP квантования, которые могут быть взяты матрицей квантования «Q матрица».

На практике, входное изображение 91 сначала вводится в секцию 11 определения режима внутреннего предсказания в первой предкодирующей секции 1. Секция 11 определения режима внутреннего предсказания генерирует данные разностного изображения во всех режимах внутреннего предсказания на основе входного изображения 91, а также определяет режим внутреннего предсказания на основе предсказаний размеров генерируемых кодов в данных разностного изображения. Предсказанный режим (предсказанное направление) должен быть определен среди девяти предсказанных режимов в минимальных блоках из 4×4 пикселов.

Этот определенный режим внутреннего предсказания передается в секцию 12 обработки внутреннего предсказания, а также передается во вторую предкодирующую секцию 2 и основную кодирующую секцию 3. Этот режим внутреннего предсказания используется также для второго кодирования второй предкодирующей секцией 2 и для основного кодирования основной кодирующей секцией 3.

Затем, секция 12 обработки внутреннего предсказания вычисляет разностное изображение между предсказанным изображением и входным изображением 91 и генерирует данные разностного изображения. Предсказанное изображение в это время создается из входного изображения 91, чтобы сократить обработку. При этом в первой предкодирующей секции 1 секция инверсного ДКП и буфер могут быть исключены за счет выполнения процесса внутреннего предсказания при использовании входного изображения, благодаря чему можно сократить размер схем.

Секция 13 ДКП выполняет процесс ДКП с целочисленной точностью на данных разностного изображения, генерируя коэффициенты ДКП, и затем передает их в секцию 14 квантования. Секция 14 квантования выполняет квантование на коэффициентах ДКП, генерируя квантованные коэффициенты, а затем передает их в секцию 15 вычисления длины статистического кода. Секция 15 вычисления длины статистического кода вычисляет размеры кодов посредством выполнения адаптивного к контексту кодирования переменной длины (CAVLC) в отношении квантованных коэффициентов. Согласно этому кодированию CAVLC можно адаптивно выбрать высокоэффективную схему кодирования в соответствии с окружающими условиями.

Как описано выше, один из признаков первого предкодирования состоит в том, что кодирование CAVLC используется для вычисления размера кодов, даже когда при основном кодировании в качестве схемы статистического кодирования используется адаптивное к контексту двоичное арифметическое кодирование (САВАС). Следует отметить, что кодирование САВАС является адаптивным к контексту двоичным арифметическим кодированием.

Здесь, секция 14 квантования включает в себя секции 14-1, …, 14-n (n=1, 2, 3, …) квантования, которые включены параллельно, а секция 15 вычисления длины статистического кода включает в себя секции 15-1, … ,15-n (n=1, 2, 3, …) вычисления длины статистического кода, которые включены параллельно. Значение n установлено, например, равным 15. Секция 14 квантования устанавливает в каждой секции 14-1, …,14-n квантования выбранные параметры QP1 квантования, соответствующие устанавливаемой матрице квантования «Q матрица», из параметров QP квантования между 0 и 51. Выбранные параметры QP1 квантования дискретно выбираются на произвольном интервале из диапазона параметров QP квантования, которые могут быть приняты матрицей квантования «Q матрица». Следует отметить, что выбранные параметры QP1 квантования можно выбрать на фиксированном интервале, например, или же можно выбрать на интервале, который изменяется со значением параметра QP квантования. При данной конфигурации первая предкодирующая секция 1 выполняет квантование и вычисление длины кода параллельно по отношению ко множеству параметров QP квантования, равных числу описанных выше параллельных размещений, и выдает соответствующие размеры генерируемых кодов в секцию 4 управления размером кода.

То есть первая предкодирующая секция 1 выполняет первое предкодирование по широкому диапазону параметров QP квантования посредством параллельного предкодирования с ограниченным размером схем секцией 14 квантования и секцией 15 вычисления длины статистического кода, благодаря чему вычисляются размеры генерируемых кодов в отношении широкого диапазона параметров QP квантования.

Здесь, одновременно в параллель с определением режима внутреннего предсказания секцией 11 определения режима внутреннего предсказания секция 16 вычисления активности вычисляет активность и группирует каждый макроблок (MB) по активности. То есть, например, в предположении группирования по номеру группы активности NumOfActivityGroup секция 16 вычисления активности сравнивает значение активности с порогами Activity Threshold[0] - Activity Threshold[NumOfActivityGroup-2], чтобы определить группу активности.

Следует отметить, что параметр QP квантования, реально используемый в процессе квантования, находят добавлением сдвига (AdaptQpDelta), который зависит от группы активности, к среднему параметру QP квантования (Базовый QP) для картинки.

MB_QP= Базовый QP+AdaptQpDelta[группа_активности]

Например, если номер группы активности NumOfActivityGroup равен 13, каждое значение сдвига AdaptQpDelta можно определить как

AdaptQpDelta[13]={-6,- 5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}.

Номер группы активности, определенный в отношении каждого MB, вводится в секцию 14 квантования. Секция 14 квантования добавляет сдвиг согласно группе активности к каждому из выбранных параметров QP1 квантования для вычисления адаптивного параметра QPt квантования. Секция 14 квантования выполняет процесс квантования на коэффициентах ДКП на основе адаптивного параметра QPt квантования.

Первая предкодирующая секция 1 устанавливает следующую матрицу квантования «Q матрица» и выбранные параметры QP1 квантования, соответствующие матрице квантования «Q матрица», благодаря чему размеры генерируемых кодов вычисляются просто. В результате первая предкодирующая секция 1 вычисляет размеры генерируемых кодов по отдельности в отношении матриц квантования «Q матрица» и выбранных параметров QP1 квантования, соответствующих матрицам квантования «Q матрица».

1-2-2. Коррекция ошибки в размере генерируемых кодов

Секция 4 управления размером кода выполняет коррекцию в отношении размеров генерируемых кодов, вычисленных в первой предкодирующей секции 1.

Здесь, коррекция выполняется за счет использования того факта, что ошибка имеет некоторую степень тенденции.

Первой причиной ошибки является использование входного изображения 91 для процесса внутреннего предсказания вместо локально декодированного изображения. В этом случае, поскольку изображение, используемое для внутреннего предсказания, свободно от искажения вследствие кодека, эффективность кодирования становится лучше, чем при реальном кодировании, и тем самым полученный размер кода стремится стать до некоторой степени малым. Поскольку величина этой ошибки зависит от величины искажения, соотношение между размером генерируемого кода и ошибкой таково, что ошибка стремится стать больше, когда битовая скорость становится меньше. Помимо того, соотношение между параметром QP квантования и ошибкой таково, что ошибка стремится стать больше, когда параметр QP квантования становится больше. Поэтому статистические данные по величине ошибки собирают заранее как функцию от битовой скорости «r» и параметра QP квантования «q».

Конкретно, секция 4 управления размером кода готовит каждую из средней модели ошибки для битовой скорости и средней модели ошибки для параметра QP квантования заранее в отношении размеров генерируемых кодов, когда кодирование осуществляется посредством CAVLC. Модели ошибки сохраняются заранее в качестве, например, математических выражений и таблиц, соответствующих каждому из параметра QP квантования и битовой скорости. Исходя из параметра QP квантования и битовой скорости, секция 4 управления размером кода вычисляет величины коррекции C_rate и C_qp, указывающие, соответственно, подлежащие коррекции ошибки, из соответствующих моделей ошибки. Из этих величин коррекции C_rate и C_qp, соответствующих параметру QP квантования и битовой скорости, секция 4 управления размером кода выбирает меньшее по значению в качестве величины коррекции Cv в соответствии с нижеследующим уравнением.

Величина коррекции Cv=min(C_rate,C_qp).

Это дает возможность предотвратить ситуацию, в которой величина коррекции ошибки становится настолько большой, что скорректированные размеры генерируемых кодов становятся больше, чем размеры генерируемых кодов высокой точности, вычисленные во второй предкодирующей секции 2. Следует отметить, что величины коррекции C_rate и C_qp каждая указывают отношение (%) величины коррекции для каждого из размеров генерируемых кодов (размер кода предкодирования), вычисленных первой предкодирующей секцией 1.

Секция 4 управления размером кода перемножает каждый из размеров генерируемых кодов, вычисленных первой предкодирующей секцией 1, на величину коррекции Cv в соответствии с нижеследующим уравнением, благодаря чему вычисляется величина коррекции в отношении размера генерируемого кода (здесь и далее она называется размером кода коррекции CAVLC).

Размер кода коррекции CAVLC= Размер кода предкодирования ×Cv.

Секция 4 управления размером кода вычисляет размеры генерируемых кодов низкой точности в отношении CAVLC добавлением размера кода коррекции CAVLC к каждому из размеров генерируемых кодов.

Вторая причина ошибки происходит только когда в качестве схемы статистического кодирования выбирают САВАС. В первой предкодирующей секции 1 кодирование посредством САВАС не выполняется, и размеры кодов низкой точности при кодировании посредством САВАС предсказываются из размеров кода на основе CAVLC. Поскольку САВАС обеспечивает лучшую эффективность кодирования, нежели CAVLC, размер генерируемого кода при предкодировании посредством CAVLC стремится стать несколько больше, чем реальный размер кода. Например, соотношение между размером генерируемого кода и ошибкой таково, что со статистической точки зрения величина данной ошибки стремится стать больше, когда битовая скорость становится меньше, вследствие улучшенной эффективности САВАС. Аналогично, это также корректируется сбором статистических данных о величине ошибки заранее и подготовкой модели средней ошибки.

Выявлено, что по сравнению с ошибкой, которая возникает при кодировании на основе размера кода CAVLC, ошибка, происходящая от САВАС, изменяется в обратную сторону по отношению к параметру QP квантования и битовой скорости, и величина этого изменения мала.

Соответственно, величина коррекции по отношению к САВАС (здесь и далее называемая величиной коррекции САВАС) определяется как функция от битовой скорости «r» и параметра QP квантования «q». В это время величина Cb коррекции вычисляется по следующему уравнению.

Величина коррекции Cb=min(r,q).

Секция 4 управления размером кода перемножает каждый из размеров генерируемых кодов (размеры коды предкодирования), вычисленных первой предкодирующей секцией 1, на величину коррекции Cv в соответствии с приведенным ниже уравнением, благодаря чему вычисляется величина коррекции по отношению к размеру генерируемого кода (здесь и далее называемого размером кода коррекции САВАС).

Размер кода коррекции САВАС= размер кода предкодирования ×Cb.

Секция 4 управления размером кода вычисляет размеры генерируемых кодов низкой точности в отношении САВАС путем добавления размера кода коррекции САВАС к каждому из размеров генерируемых кодов низкой точности. Как показано на фиг.2, секция 4 управления размером кода может вычислять величину коррекции САВАС и размер кода коррекции САВАС (указанный черными кружками) в отношении каждого из размеров генерируемых кодов (указанных квадратами), вычисленных первой предкодирующей секцией 1.

Затем секция 4 управления размером кода выполняет процесс оценивания для параметра квантования (QP). Как описано выше, первая предкодирующая секция 1 получает размеры генерируемых кодов за счет выполнения предкодирования с дискретными значениями выбранного параметра QP 1 квантования на произвольном интервале. Секция 4 управления размером кода вычисляет размеры генерируемых кодов путем интерполирования (указанного белыми кружками) в отношении параметров QP квантования иных, нежели выбранные параметры QP1 квантования, в диапазоне параметров QP1 квантования, которые могут быть приняты матрицей квантования «Q матрица». В качестве процесса интерполирования можно использовать обычный процесс интерполирования, такой как линейная интерполяция.

То есть, как показано на фиг.2, коррекция выполняется в отношении дискретных значений параметра QP квантования (указанных квадратами), полученного в первой предкодирующей секции 1, для получения скорректированных параметров QP квантования (указанных черными кружками), и далее, размеры кодов вычисляются путем интерполирования в отношении к параметрам QP квантования между ними (указаны белыми кружками).

При этом секция 4 управления размером кода корректирует размеры генерируемых кодов, вычисленные первой предкодирующей секцией 1, для ошибки в размере генерируемого кода, которая происходит в соответствии с упрощенным процессом в первой предкодирующей секции 1, благодаря чему вычисляются размеры генерируемых кодов низкой точности в отношении CAVLC. Следовательно, секция 4 управления размером кода может улучшать точность предсказания размеров генерируемых кодов за счет процесса упрощенного кодирования. Путем использования размеров генерируемых кодов в отношении CAVLC секция 4 управления размером кода вычисляет размеры генерируемых кодов низкой точности, представляющих предсказанные размеры для размера генерируемых кодов вследствие САВАС. Таким образом, секция 4 управления размером кода может оценивать размеры генерируемых кодов низкой точности вследствие САВАС без выполнения САВАС, что требует сложной обработки. Из размеров генерируемых кодов, предсказанных выбранными параметрами QP1 квантования, которые выбраны дискретно, секция 4 управления размером кода предсказывает размеры генерируемых кодов в отношении параметров QP квантования иных, нежели выбранные параметры QP1 квантования, посредством процесса интерполирования. Следовательно, для секции 4 управления размером кода нет необходимости кодировать входное изображение 91 за счет использования всех параметров QP квантования, что дает возможность упростить конфигурацию первой предкодирующей секции 1.

1-2-3. Определение предсказанной матрицы квантования

Как описано выше, размеры генерируемых кодов низкой точности вычисляются в отношении всех параметров QP квантования, которые могут быть приняты матрицей квантования «Q матрица». Секция 4 управления размером кода выполнена с возможностью смены матрицы квантования «Q матрица» в соответствии со сложностью кодирования и выбора на основе размеров генерируемых кодов, соответствующих измененной матрице квантования «Q матрица», того параметра QP квантования, который является ближайшим к целевому размеру кода, в качестве базового параметра QP_MB квантования.

Секция 4 управления размером кода выбирает для каждой матрицы квантования «Q матрица» параметр QP квантования, используемый, когда получается размер генерируемого кода низкой точности, ближайший к целевому размеру кода, в качестве соседнего параметра QPn квантования. Секция 4 управления размером кода использует, например, соседний параметр QPn квантования, выбранный для каждой из матриц квантования «Q матрица», в качестве сложности кодирования. Разумеется, можно также использовать и иной показатель, такой как активность. Здесь, номер матриц квантования «Q матрица», подлежащих переключению для использования, равен NumOfMatrixId, где Id (идентификаторы) назначается в нисходящем порядке из матрицы квантования «Q матрица» с легким градиентом, а максимальный параметр QP в диапазоне, который может быть принят каждой из матриц квантования «Q матрица», составляет QMatrixThreshold[Id].

Секция 4 управления размером кода сравнивает соседний параметр QPn квантования и QMatrixThreshold, начиная от матрицы квантования «Q матрица» с малым значением Id. Секция 4 управления размером кода определяет матрицу квантования «Q матрица» с наименьшим Id в качестве предсказанной матрицы квантования «Q матрица D» среди матриц квантования «Q матрица» с соседними параметрами QPn квантования, меньшими, чем QMatrixThreshold[Id]. Секция 4 управления размером кода определяет соседний параметр QPn квантования в предсказанной матрице