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运动图像编码装置.pdf

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  • 文档编号:698655
  • 上传时间:2018-03-06
  • 格式:PDF
  • 页数:26
  • 大小:1.01MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN200610152819.5

    申请日:

    2006.10.20

    公开号:

    CN1953554A

    公开日:

    2007.04.25

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    IPC分类号:

    H04N7/32(2006.01); H04N7/26(2006.01); H04N9/77(2006.01)

    主分类号:

    H04N7/32

    申请人:

    松下电器产业株式会社;

    发明人:

    荒川博

    地址:

    日本大阪

    优先权:

    2005.10.21 JP 2005-307839

    专利代理机构:

    北京德琦知识产权代理有限公司

    代理人:

    陆弋;宋志强

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    内容摘要

    本发明提供了一种运动图像编码装置,用于对运动图像进行编码,该装置100包括:第1提取部102,用于提取所述运动图像的亮度成分的特征量;第2提取部103,用于提取所述运动图像的色差成分的特征量;控制部104,用于根据所述亮度成分的特征量和所述色差成分的特征量,控制对所述色差成分的量化幅度;编码部101,用于利用所述量化幅度,对所述运动图像进行编码。

    权利要求书

    1、  一种运动图像编码装置,用于对运动图像进行编码,其特征在于,该装置包括:
    第1提取单元,用于提取所述运动图像的亮度成分的特征量;
    第2提取单元,用于提取所述运动图像的色差成分的特征量;
    第1比较单元,用于比较提取的所述亮度成分的特征量和第1基准值;
    第2比较单元,用于比较提取的所述色差成分的特征量和第2基准值;
    改变单元,用于根据所述第1比较单元比较的结果和所述第2比较单元比较的结果,改变对所述色差成分的量化幅度;
    量化单元,用于利用改变的所述量化幅度,对有关所述运动图像的信息进行量化。

    2、
      根据权利要求1所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述改变单元在所述亮度成分的特征量小于所述第1基准值,且所述色差成分的特征量大于所述第2基准值时,将对所述色差成分的量化幅度减小至比规定的量化幅度小。

    3、
      根据权利要求2所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述规定的量化幅度为,H.264标准所制定的量化幅度的缺省值。

    4、
      根据权利要求1所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述改变单元对连续的若干个图像,当所述亮度成分的特征量小于所述第1基准值,且所述色差成分的特征量大于所述第2基准值时,将对所述色差成分的量化幅度减小至比规定的量化幅度小。

    5、
      根据权利要求1所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述改变单元,当所述运动图像为I图像或P图像时,将对所述色差成分的量化幅度减小至比规定的量化幅度小。

    6、
      根据权利要求1所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述第1提取单元在构成所述运动图像的每个小区域中,提取所述每个小区域的亮度成分的特征量;
    所述第2提取单元在构成所述运动图像的每个小区域中,提取所述每个小区域的色差成分的特征量;
    所述改变单元在所述每个小区域,改变量化幅度。

    7、
      根据权利要求1所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述亮度成分的特征量为,构成所述运动图像的像素的亮度的方差,或者对构成所述运动图像的像素的亮度平均的偏移量的绝对值和。

    8、
      根据权利要求1所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述色差成分的特征量为,构成所述运动图像的像素的色差的方差,或者对构成所述运动图像的像素的色差平均的偏移量的绝对值和。

    9、
      根据权利要求1所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述第1基准值为,表示所述运动图像的亮度平坦的值;所述第2基准值为,表示所述运动图像的色差有变化的值。

    10、
      一种运动图像编码方法,用于对运动图像进行编码,其特征在于,该方法包括:
    第1提取步骤,提取所述运动图像的亮度成分的特征量;
    第2提取步骤,提取所述运动图像的色差成分的特征量;
    第1比较步骤,比较提取的所述亮度成分的特征量和第1基准值;
    第2比较步骤,比较提取的所述色差成分的特征量和第2基准值;
    改变步骤,根据所述第1比较步骤中比较的结果和所述第2比较步骤中比较的结果,改变对所述色差成分的量化幅度;
    量化步骤,利用改变的所述量化幅度,对有关所述运动图像的信息进行量化。

    11、
      根据权利要求10所述的运动图像编码方法,其特征在于,
    在所述改变步骤中,当所述亮度成分的特征量小于所述第1基准值,且所述色差成分的特征量大于所述第2基准值时,将对所述色差成分的量化幅度减小至比规定的量化幅度小。

    12、
      一种程序,用于对运动图像进行编码,该程序将以下步骤在计算机上执行;
    第1提取步骤,用于提取所述运动图像的亮度成分的特征量;
    第2提取步骤,用于提取所述运动图像的色差成分的特征量;
    第1比较步骤,用于比较提取的所述亮度成分的特征量和第1基准值;
    第2比较步骤,用于比较提取的所述色差成分的特征量和第2基准值;
    改变步骤,用于根据所述第1比较步骤中比较的结果和所述第2比较步骤中比较的结果,改变对所述色差成分的量化幅度;
    量化步骤,用于利用改变的所述量化幅度,对有关所述运动图像的信息进行量化。

    13、
      根据权利要求12所述的程序,其特征在于,
    在所述改变步骤中,当所述亮度成分的特征量小于所述第1基准值,且所述色差成分的特征量大于所述第2基准值时,将对所述色差成分的量化幅度减小至比规定的量化幅度小。

    14、
      一种集成电路,用于对运动图像进行编码,其特征在于,该电路包括:
    第1提取单元,用于提取所述运动图像的亮度成分的特征量;
    第2提取单元,用于提取所述运动图像的色差成分的特征量;
    第1比较单元,用于比较提取的所述亮度成分的特征量和第1基准值;
    第2比较单元,用于比较提取的所述色差成分的特征量和第2基准值;
    改变单元,用于根据所述第1比较单元比较的结果和所述第2比较单元比较的结果,改变对所述色差成分的量化幅度;
    量化单元,用于利用改变的所述量化幅度,对有关所述运动图像的信息进行量化。

    15、
      根据权利要求14所述的集成电路,其特征在于,
    所述改变单元,当所述亮度成分的特征量小于所述第1基准值,所述色差成分的特征量大于所述第2基准值时,将对所述色差成分的量化幅度减小至比规定的量化幅度小。

    16、
      一种运动图像编码装置,用于对运动图像进行编码,其特征在于,该装置包括:
    亮度提取单元,用于提取所述运动图像的亮度成分的特征量,所述亮度成分的特征量为,构成所述运动图像的像素的亮度的方差,或者对构成所述运动图像的像素的亮度平均的偏移量的绝对值和;
    色差提取单元,用于提取所述运动图像的色差成分的特征量,所述色差成分的特征量为,构成所述运动图像的像素的色差的方差,或者对构成所述运动图像的像素的色差平均的偏移量的绝对值和;
    控制单元,用于比较提取的所述亮度成分的特征量和第1基准值,比较提取的所述色差成分的特征量和第2基准值,并根据提取的所述亮度成分的特征量和第1基准值的比较结果,以及提取的所述色差成分的特征量和第2基准值的比较结果,改变对所述色差成分的量化幅度;
    量化单元,用于利用改变的所述量化幅度,对有关所述运动图像的信息进行量化。

    17、
      根据权利要求16所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述控制单元,当所述亮度成分的特征量小于所述第1基准值,且所述色差成分的特征量大于所述第2基准值时,将所述色差成分的量化幅度减小至比规定的量化幅度小。

    18、
      根据权利要求16所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述运动图像编码装置将MPEG-2、MPEG-4及H.264中的任一个作为编码方式利用。

    19、
      根据权利要求16所述的运动图像编码装置,其特征在于,
    所述运动图像编码装置设置在DVD记录器中。

    说明书

    运动图像编码装置
    技术领域
    本发明涉及对运动图像进行编码的运动图像编码装置,特别是指一种利用帧间编码技术的运动图像编码装置。
    背景技术
    近年来,随着AV信息的数字化发展,能够将运动图像信号数字化而操作的机器正在广泛普及。由于运动图像信号有着庞大的信息量,因此通常是考虑记录容量和传输效率,在减少信息量的同时进行编码。作为运动图像信号的编码技术,由MPEG(Moving Picture Experts Group)工作组制定的国际标准被广泛利用。
    在MPEG中,通常共同处理对运动图像亮度的运动矢量和对色差的运动矢量。也就是说,只检测对人的视觉特性重要的亮度的运动矢量,并将对该亮度的运动矢量直接作为对色差的运动矢量而应用。
    如果这样,就无需具备用于检测对色差的运动矢量的电路,因此可以减少电路规模。但是,存在亮度平坦而有色差变化的帧连续的情况,在这种情况下,会存在问题,即发生运动图像的色调失真的现象(以下称“色调失真”)。
    图1是示出亮度平坦而色差有变化的帧800的图。该帧800由整体相同的亮度成分801和文字“A”对应部分的色调与背景色调不同的色差成分802组成。由于这样的帧800的亮度的运动矢量成为零,因此,如果直接将该运动矢量作为色差的运动矢量而应用,则会发生对色差的运动预测完全错误的宏块。
    图2是示出对色差的运动预测完全错误的情况的图。在这里,将I帧900作为参考帧,编码P帧903,将P帧903作为参考帧,编码P帧906。并且,假设,随着时间的推移,用色差描绘的文字“A”从左向右移动。
    如果假设I帧900及P帧903内的亮度平坦,则P帧903的宏块904内的亮度和I帧900的宏块901内的亮度也平坦,这里的宏块901为宏块904的参考宏块。因此,宏块904的运动矢量成为零,所以宏块901成为宏块904的参考宏块。然后,由于亮度和色差的运动矢量通用,所以色差编码宏块905的参考宏块成为与亮度相同位置上的宏块902。但是,比较编码宏块905和参考宏块902,就会发现相关性弱且运动预测错误。同样,如果P帧906的亮度编码宏块907的参考宏块成为宏块904,色差编码宏块908的参考宏块成为宏块905,则如P帧903的编码相同,色差的运动预测会错误。这样如果对色差的运动预测错误,则对色差的残留成分增大。如果对色差的残留成分增大,则对色差的量化误差增大,该量化误差就成为色调失真的原因。
    所以,针对可能要发生色调失真的情况,有选择帧内编码的技术(例如,参考日本专利申请公开号为特开2003-037844号公报,[0017],图16)。根据该技术,由于不检测运动矢量,所以对色差的运动预测不会错误,能够避免色调失真的问题。
    另外,还有不仅检测亮度的运动矢量,还检测色差的运动矢量的技术(例如,参考日本PCT申请公开号为特表2001-517879号公报)。根据该技术,由于不仅检测亮度的运动矢量,还检测色差的运动矢量,所以对色差的运动预测不会偏离,能够避免色调失真的问题。
    发明内容
    但是,根据专利文献1公开的技术,在可能要发生色调失真的情况下,选择帧内编码,因此存在编码效率下降的问题。即,可能要发生色调失真的情况下,由于亮度平坦,因此,对于亮度,能够根据运动预测,几乎无残留成分地进行编码。尽管这样,由于选择了帧内编码,所以编码效率下降。
    并且,根据专利文献2公开的技术,由于运动检测所需要的像素值,不仅是亮度成分,还需要色差成分,因此,像素值数据的传送量增大的同时,用于运动检测的电路规模也增大。特别是,像素值数据传送量的增大对存储带宽(memory band)施加压力,其结果不得不增加处理时钟(clock),所消耗的功率增大。而且,由于输入运动图像中有很多噪音和重叠失真,因此对色差成分的运动检测失败的情况很多。要解决这个问题,可以实施滤波处理,但这种情况下,电路规模进一步增大。
    有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种运动图像编码装置,能够简单地避免色调失真的问题。
    为了达到上述目的,本发明提供一种运动图像编码装置,该装置用于对运动图像进行编码,该装置包括:第1提取单元,用于提取所述运动图像的亮度成分的特征量;第2提取单元,用于提取所述运动图像的色差成分的特征量;第1比较单元,用于比较提取的所述亮度成分的特征量和第1基准值;第2比较单元,用于比较提取的所述色差成分的特征量和第2基准值;改变单元,用于根据所述第1比较单元比较的结果和所述第2比较单元比较的结果,改变对所述色差成分的量化幅度;量化单元,用于利用改变的所述量化幅度,对有关所述运动图像的信息进行量化。这样,在色调失真发生时,由于对色差成分的量化幅度变小,则量化误差也会变小,因此,能够避免色调失真的问题。
    例如,所述改变单元在所述亮度成分的特征量小于所述第1基准值,且所述色差成分的特征量大于所述第2基准值时,将对所述色差成分的量化幅度减小至比规定的量化幅度小。所述亮度成分的特征量为,构成所述运动图像的像素的亮度的方差,或者对构成所述运动图像的像素的亮度平均的偏移量的绝对值和。所述色差成分的特征量为,构成所述运动图像的像素的色差的方差,或者对构成所述运动图像的像素的色差平均的偏移量的绝对值和。所述第1基准值为,表示所述运动图像的亮度平坦的值;所述第2基准值为,表示所述运动图像的色差有变化的值。所述规定的量化幅度为,H.264标准所制定的量化幅度的缺省值。这样,根据亮度的方差等检测出亮度平坦的情况,且根据色差的方差等检测出色差有变化的情况时,对色差成分的量化幅度变成比缺省值小。其结果,量化误差也变小,因此能够避免色调失真的问题。
    在这里,所述改变单元可以对连续的若干个图像,当所述亮度成分的特征量小于所述第1基准值,且所述色差成分的特征量大于所述第2基准值时,将对所述色差成分的量化幅度减小至比规定的量化幅度小。这样,由于在每个连续的若干个图像中,控制量化幅度,所以能够减少量化幅度改变的频率。
    并且,所述改变单元,可以在所述运动图像为I图像或P图像时,将对所述色差成分的量化幅度减小至比规定的量化幅度小。对于B图像,可以利用对之前的I图像或P图像的量化幅度。
    并且,所述第1提取单元可以在构成所述运动图像的每个小区域中,提取所述每个小区域的亮度成分的特征量;所述第2提取单元可以在构成所述运动图像的每个小区域中,提取所述每个小区域的色差成分的特征量;所述改变单元可以在所述每个小区域,改变量化幅度。这样,在每个宏块和条带中,能够改变量化幅度。
    另外,本发明不仅通过上述运动图像编码装置实现,而且还可以通过将所述运动图像编码装置所包含的特征性单元作为步骤的运动矢量检测方法实现,还可以通过将这些步骤在计算机上执行的计算机程序实现。而且,显然,这样的程序可以通过CD-ROM等的记录媒体、网络等传送媒体进行传送。
    另外,框图(图3~图5)中的各功能块,典型地,可以利用集成电路LSI实现。这些功能块可以分别集成到各个单芯片,也可以将部分或全部功能块集成到一个芯片。根据集成度的不同,这里所述的LSI有时也可以称为IC、系统LSI、超级LSI(super LSI)、顶级LSI(ultra LSI)。
    另外,集成电路化的方法并不局限于LSI,还可以通过专用电路或通用处理器实现。LSI制造后,可以利用能够编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array),也可以利用能够重新配置LSI内部的电路元件的连接、设置的可重配置处理器(reconfigurable processor)。
    更进一步,随着半导体技术的发展或其它技术的派生,如果出现替换LSI的集成电路化技术,则当然也可以利用该技术对功能块进行集成化。也有可能适应于生物技术等。
    以上所述,根据本发明的运动图像编码装置,能够简单地避免色调失真的问题。
    例如,可以仅增加用于运算亮度方差和色差方差的简单电路,就能检测色调失真发生的情况。这样,不同于现有技术,不需要增加运动检测所必要的复杂电路,能够解决对存储带宽的压力和消耗功率增大的问题。
    并且,本发明的运动图像编码装置中,通过改变(例如减小)对色差成分的量化幅度,避免色调失真的问题。由此,不同于现有技术,不需要用帧内编码,所以,也不会发生编码效率下降的问题。
    附图说明
    图1是亮度平坦而色差有变化的帧的示例图。
    图2是对色差的运动预测完全错误的情况示意图。
    图3是本发明实施方式1中运动图像编码装置的框图。
    图4是本发明实施方式1中运动图像编码装置的一个部的框图。
    图5是本发明实施方式1中运动图像编码装置的一个部的框图。
    图6A是特征量的说明图。
    图6B是特征量的说明图。
    图7是本发明实施方式1的流程图。
    图8是分别对2种色差成分的量化幅度进行控制的情况的示意图。
    图9A是本发明实施方式1的效果示意图。
    图9B是本发明实施方式1的效果示意图。
    图10是本发明实施方式2的流程图。
    具体实施方式
    为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面举具体实施方式,对本发明作进一步详细的说明。
    (实施方式1)
    图3是本实施方式1中运动图像编码装置100的结构图。该运动图像编码装置100是用于对运动图像进行编码的装置,在功能上包括:编码部101、第1提取部102、第2提取部103和控制部104。编码部101是用于对输入的运动图像进行压缩编码,并输出编码数据的电路等。编码方式可以采用MPEG2、MPEG4、H.264等方式。第1提取部102是用于从输入的运动图像中提取亮度成分,运算亮度成分的特征量并输出的电路等。第2提取部103是用于从输入的运动图像中提取色差成分,运算色差成分的特征量并输出的电路等。由于色差成分中有蓝色色差成分Cb和红色色差成分Cr两种,因此第2提取部103输出这两种特征量。控制部104是用于控制编码部101的参数的电路等。
    图4是编码部101的结构图。如该图所示,编码部101包括:正交变换部141、量化部142、熵(entropy)编码部143、逆量化部144、逆正交变换部145、帧存储器148和运动预测部149。正交变换部141是用于对运动图像进行正交变换的电路等。量化部142是用于对正交变换的值(有关运动图像的信息)进行量化的电路等。熵编码部143是用于对量化的值进行熵编码的电路等。逆量化部144是用于对量化的值进行逆量化的电路等。逆正交变换部145是用于对逆量化的值进行逆正交变换的电路等。帧存储器148用于记录逆正交变换的值。运动预测部149是用于利用记录在帧存储器148中的值,检测亮度的运动矢量,实施运动预测的电路等。在本实施方式1中的运动图像编码装置100中,也与一般的运动图像编码装置相同,采用了对亮度的运动矢量和对色差的运动矢量共同处理的结构。
    图5是控制部104的结构图。如该图所示,控制部104包括:第1比较部201、第2比较部204、第1基准值202、第2基准值203和改变部205。第1比较部201比较第1提取部102提取的亮度成分特征量和第1基准值202。第1基准值202是表示亮度平坦的值。第2比较部204比较第2提取部103提取的色差成分特征量和第2基准值203。第2基准值203是表示色差有变化的值。改变部205根据第1比较部201比较的结果和第2比较部204比较的结果,改变对色差成分的量化幅度。
    图6是特征量的说明图。在这里,如图6A所示,举例对8像素×8像素的块,求特征量的情况。特征量是表示亮度成分和色差成分的特征的数据,是用于检测发生色调失真的情况的数据。发生色调失真的情况是指,亮度成分平坦且色差成分有变化的情况。当亮度成分平坦时,构成运动图像的像素的亮度的方差(以下称“亮度方差”)成为比第1基准值202小。而且,当色差成分有变化时,构成运动图像像素的色差的方差(以下称“色差方差”)成为比第2基准值203大。要对8像素×8像素的块计算方差时,如图6B所示,将XY坐标上的像素值P(x,y)代入到一般的方差式中即可。
    图7是本实施方式1的运动图像编码装置100的工作流程图。在这里,以最具有特征的控制部104的工作为中心,进行说明。并且,假设,第1提取部102将输入运动图像分割为16像素×16像素的宏块等的小区域,在所分割的每个小区域,运算亮度方差并输出。同样,假设,第2提取部103将输入运动图像分割为8像素×8像素的宏块等的小区域,在所分割的每个小区域,运算色差方差并输出。
    首先,控制部104将变量c_Cx清0(S1)。该变量c_Cx中的“x”是表示蓝色色差成分Cb中的“b”,或者是表示红色色差成分Cr中的“r”的标识符。即,这意味着将本流程所示的处理,分别应用于蓝色色差成分Cb和红色色差成分Cr。
    接着,控制部104将变量n清0(S2)。
    接着,控制部104对各宏块,反复执行以下处理。
    即,比较第1提取部102运算的宏块内的亮度方差Y_var和第1基准值Y_var,th。并且,比较第2提取部103运算的宏块内的色差方差Cx_var和第2基准值Cx_var,th。然后,当亮度方差Y_var在第1基准值Y_var,th以下,且色差方差Cx_var在第2基准值Cx_var,th以上时(S3中YES),将变量c_Cx加1之后(S4),将变量n加1(S5)。另一方面,当不满足步骤S3的条件时(S3中NO),不增加变量c_Cx,而将变量n加1(S5)。
    接着,控制部104在对图像内所有宏块,完成上述处理后,当变量c_Cx大于(n×r_th1)/10000时,将1置给变量flag_Cx(S6中YES→S7)。另一方面,当变量c_Cx不到(n×r_th1)/10000时,将0置给变量flag_Cx(S6中NO→S8)。这时候的变量c_Cx表示在1个图像内,满足步骤S3的条件的宏块数目。
    接着,控制部104根据变量flag_Cx值,控制对色差成分的量化幅度。即,当蓝色色差成分Cb的变量flag_Cx为1时,控制对蓝色色差成分Cb的量化幅度,使其成为比规定的量化幅度小。另一方面,当红色色差成分Cr的变量flag_Cx为1时,控制对红色色差成分Cr的量化幅度,使其成为比规定的量化幅度小。
    规定的量化幅度是指,H.264标准所制定的量化幅度的缺省值。在H.264标准中,通过设置负值的偏置值chroma_qp_index_offset,能够减小对蓝色色差成分Cb的量化幅度,并且,通过设置负的偏置值second_chroma_qp_index_offset,能够减小对红色色差成分Cr的量化幅度。即,在主类(Main Profile)中,只能把对蓝色色差成分Cb的量化幅度和对红色色差成分Cr的量化幅度汇总起来控制,但通过增加高级类(HighProfile),能够分别控制两者。
    较佳的,例如,将偏置值chroma_qp_index_offset、second_chroma_qp_index_offset设置为-6。这样,能够将量化幅度设为缺省值的约二分之一。偏置值的设置值并不限定于-6等的固定值。例如,根据亮度方差和色差方差,可以定义返回色差成分的量化幅度的增减量的函数。该函数可以是折线近似式,也可以参考表格。
    量化部142在确定对色差成分的量化幅度时,进行表格参考的时候,利用偏置值chroma_qp_index_offset、second_chroma_qp_index_offset,对该图像的色差成分,进行量化处理。例如,当偏置值chroma_qp_index_offset设置为-6时,以缺省值的约二分之一的量化幅度,对蓝色色差成分Cb进行量化处理。并且,当偏置值second_chroma_qp_index_offset设置为-6时,以缺省值的约二分之一的量化幅度,对红色色差成分Cr进行量化处理。
    图8是表示对2种色差成分的量化幅度分别控制的情况的图。○记号表示量化幅度受到控制的情况,×记号表示量化幅度没有受到控制的情况。如该图所示,对蓝色色差成分Cb的量化幅度和对红色色差成分Cr的量化幅度,分别受到控制。这样,能够避免对一方色差成分的量化幅度非必要地变小的问题。
    图9是表示本发明实施方式1的效果的图。具体的说,图9A表示一般的量化的输入输出特性,图9B表示本发明实施方式1中的量化的输入输出特性。长度d1及d2相当于量化幅度,阴影线部分相当于量化误差。如前所述,该量化误差成为色调失真的原因。根据本发明实施方式1,量化幅度变小到缺省值的约二分之一,量化误差也变小到相应的量,因此能够避免色调失真的问题。
    如上所述,根据本发明实施方式1的运动图像编码装置100,能够简单地避免色调失真的问题。即,仅通过增加用于运算亮度方差和色差方差的简单的电路,就能够检测出色调失真发生的情况。这样,不同于现有技术,没必要增加运动检测所必要的复杂电路,能够解决对存储带宽施加压力的问题,也能够解决消耗功率增大的问题。
    并且,在运动图像编码装置100中,通过减小对色差成分的量化幅度,避免色调失真的问题。这样,不同于现有技术,不需要利用帧内编码,因此不会发生编码效率下降的问题。
    而且,根据运动图像编码装置100,分别对蓝色色差成分Cb的量化幅度和对红色色差成分Cr的量化幅度,进行控制,因此能够避免对一方色差成分的量化幅度非必要地变小的问题。
    (实施方式2)
    在上述实施方式1中,在每一个图像中控制量化幅度,但是,色调失真通常在若干个图像中发生。因此,在本实施方式2中采用的结构是,在每连续的若干个图像中控制量化幅度。下面,对本实施方式2的运动图像编码装置100的结构,只说明与上述实施方式1不同的点。
    图10是本实施方式2的运动图像编码装置100的工作流程图。在这里,也以最具有特征的控制部104的工作为中心,进行说明。
    首先,控制部104将变量s_Cx清0(S11)。该变量s_Cx中的“x”是表示蓝色色差成分Cb中的“b”,或者是表示红色色差成分Cr中的“r”的标识符。即,这意味着将本流程所示的处理,分别应用于蓝色色差成分Cb和红色色差成分Cr。
    接着,控制部104在处理对象的图像为I图像或P图像的情况下(S12中NO),只有当变量flag_Cx在连续3个图像都为1时,控制对色差成分的量化幅度(S14)。如前所述,偏置值offset_Cx的设定值可以是-6等的固定值,也可以是根据亮度方差和色差方差变化的可变值ΔQPc。控制部104保持着如上设置的偏置值。然后,对于B图像(S12中YES),设置对之前的I图像或P图像的偏置值。
    另外,控制部104在本图像由编码部101编码的期间,根据上述实施方式1中说明的方法,计算变量flag_Cx的值(S16)。并且,为准备对以后的图像进行处理,当变量flag_Cx的值为1时,将变量s_Cx加1(S17中YES→S18),当变量flag_Cx的值为0时,将变量s_Cx清0(S17中NO→S19)。
    如上所述,根据本实施方式2,在每个连续的若干个图像中,控制量化幅度,因此与上述实施方式1相比,能够减少改变量化幅度的频率。如前所述,色调失真通常是在若干个图像中发生,因此,即使减少量化幅度改变的频率,在避免色调失真的问题上,也能够得到与上述实施方式1相同的效果。在此,是在每3个图像控制量化幅度,但该图像的个数可以根据实施方式形态,适应性地改变。
    另外,在上述说明中,对2种色差成分Cb和Cr,分别提取特征量,但也可以根据2种色差成分Cb和Cr,提取一种特征量。即,只要能提取可以检测出亮度成分平坦且色差成分有变化的情况的数据就可以,并不限定特征量的数目和内容。
    而且,第1提取部102及第2提取部103将输入的运动图像分割为若干个宏块等的小区域,但本发明并不局限于此。即,可以将输入的运动图像分割为若干个条带(slice),也可以不将输入的运动图像分割为若干个小区域,而执行与上述同样的处理。当然,也可以与第1提取部102及第2提取部103独立地,设置用于将输入的运动图像分割为若干个小区域的单元,并该分割单元将小区域输入到第1提取部102及第2提取部103,这样也能得到与上述同样的效果。
    另外,在图5中,示出了第1基准值202存储在与第1比较部201不同的存储单元的情况,但是,第1比较部201将第1基准值202作为设定值保持,也能得到与上述同样的效果。对于第2基准值203也相同。
    另外,根据H.264和MPEG2,可以利用控制量化矩阵的方法。控制部104也可以利用控制量化矩阵的方法,执行与上述同样的处理。
    另外,作为亮度成分的特征量,采用了亮度方差、作为色差成分的特征量,采用了色差方差,但本发明并不局限于此。即,代替亮度方差,也可以采用对构成运动图像的像素的亮度平均的偏移量的绝对值和。同样,代替色差方差,也可以采用对构成运动图像的像素的色差平均的偏移量的绝对值和。
    本发明的运动图像编码装置,能够应用于需要简单地避免色调失真问题的DVD记录器等用途上。
    以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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    运动 图像 编码 装置
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