编码装置、编码方法以及解码装置、解码方法制造方法及图纸

提供了一种编码装置、编码方法、编码程序、解码装置、解码方法和解码程序，其中可以自适应地控制编码位速率。数字化使用小波变换获得的系数数据，并且将其分解到位平面。从上级位位置到下级位位置，对于从ＭＳＢ的位平面的每个位平面对系数数据进行熵编码。在代码长度达到目标代码长度的位位置处停止熵编码。在位平面上，例如从低频区域到高频区域对系数数据进行熵编码。有选择地输出极大地影响解码的图像的主观图像质量的数据，并可容易地控制代码长度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于自适应地控制编码位速率的编码装置、编码方 法、编码程序、解码装置、解码方法和解码程序。
技术介绍
图像数据，诸如数字视频数据，由于其大的数据大小通常被以预定的方法压缩编码，并且传输和/或记录在记录介质上。当前，MPEG2 (运动图像专家组2)被已知为数字视频信号的压缩编码的一种标准 方法。根据MPEG2，使用DCT (离散余弦变换)和运动补偿执行压 缩编码处理，并且使用进一步变长编码以便增加数据压缩率。根据用于使用变长编码对数据进行压缩编码的编码方法，例如 MPEG2，编码数据的位速率可能随帧的不同而不同。在MPEG2中， 确定下面将要编码的帧的编码位速率，并且当实际编码帧时，基于确 定的位速率执行位速率控制。专利文档l公开了一种技术，其中在实际编码之前执行用于预测 产生的代码量的预编码处理，并且基于该预编码处理的结果适当地控 制代码量。[专利文献1]日本待审专利申请公开号2002 - 359853
技术实现思路
用于解决问题的手段为了根据MPEG2事先确定下一帧的编码位速率，可以作为预编 码处理对目标帧执行与实际压缩编码处理相同的处理，基于获得的数据执行位速率控制。然后对目标帧执行实际的编码处理。该技术需要对单个帧执行两个相同的编码处理，并且增加了处理中涉及的工作负载。本专利技术的目的是提供用于自适应地控制编码位速率，并且提供解码的图像的高的主观图像质量而不增加解码器侧上的工作负载的编码装置、编码方法、编码程序、解码装置、解码方法、解码程序。[用于解决问题的手段根据本专利技术的第一个方面， 一种用于对图像数据压缩编码并且输出编码的图像数据的编码装置包括用于将响应于图像数据的数据分 割到位平面的分割器；以及用于沿从上部位位置处的位平面到下部位 位置处的位平面的方向，从最高位位置处的位平面到预定位位置处的 位平面逐位平面地连续地输出由分割器分割的位平面的数据的输出单 元。根据本专利技术的第一个方面，用于对图像数据压缩编码并且输出编 码的图像数据的编码方法包括将响应于图像数据的数据分割到位平面 的分割步骤，以及沿从上部位位置处的位平面到下部位位置处的位平 面的方向，从最高位位置处的位平面到预定位位置处的位平面该位平 面地连续地输出由分割器分割的位平面的数据的步骤。根据本专利技术的第一个方面，用于使得计算机执行用于对图像数据 压缩编码并且输出编码的图像数据的编码方法的编码程序包括将响 应于图像数据的数据分割到位平面的步骤；以及沿从上部位位置处的 位平面到下部位位置处的位平面的方向，从最高位位置处的位平面到 预定位位置处的位平面逐位平面地连续地输出由分割器分割的位平面 的数据的步骤。根据本专利技术的第二个方面，解码装置包括用于按提供的顺序逐位 平面地对编码数据解码的解码器，通过将图像数据分割到位平面、从 最高位位置处的位平面到预定位位置处的位平面连续提供所述位平 面、并且按提供的顺序逐位平面地对位平面的图像数据编码获得所述编码数据。根据本专利技术的第二个方面，解码方法包括按提供的顺序逐位平面 地对编码数据解码的步骤，通过将图像数据分割到位平面、从最高位 位置处的位平面到预定位位置处的位平面连续提供所述位平面、并且 按提供的顺序逐位平面地对位平面的图像数据编码获得所述编码数 据。根据本专利技术的第二个方面，用于使得计算机执行解码方法的解码 程序包括按提供的顺序逐位平面地对编码数据解码的步骤，通过将图 像数据分割到位平面、从最高位位置处的位平面到预定位位置处的位 平面连续提供所述位平面、并且按提供的顺序逐位平面地对位平面的 图像数据编码获得所述编码数据。根据本专利技术的第一个方面，将基于图像数据的数据分割到位平 面，并且沿从上部位位置处的位平面到下部位位置处的位平面的方向， 从最高位位置处的位平面到预定位位置处的位平面逐位平面地连续输 出位平面的数据。在容易地控制代码量的同时，选择性地输出极大地 影响解码的图像的图像质量的数据。提高了解码的图像的主观图像质根据本专利技术的第二个方面，按提供的顺序逐位平面地对编码数据 解码，通过将图像数据分割到位平面、从最高位位置处的位平面到预 定位位置处的位平面连续提供所述位平面、并且按提供的顺序逐位平 面地对位平面的图像数据编码获得所述编码数据。从而对极大地影响 解码的图像的图像质量的有选择地提供的编码数据解码。提高了解码 的图像的主观图像质量。[优点根据本专利技术，将基于图像数据的数据分割到位平面，并且沿从上 部位位置处的位平面到下部位位置处的位平面的方向，从最高位位置 处的位平面到预定位位置处的位平面逐位平面地连续输出位平面的数 据。利用这种布置，容易地控制将要输出的数据的位速率。由于有选 择地输出影响解码的图像的图像质量的数据，提高了解码的图像的主观图像质量。附图说明图1是示出了根据本专利技术的一个实施例的图像编码装置的方框图；图2图示地示出了隔行扫描的运动图像数据；图3示出了奇数减和偶数减的相加和相减运算结果；图4是示出了根据本专利技术的一个实施例的图像解码装置的方框图；图5是示出了根据本专利技术的一个实施例的图像编码装置中的帧内 编码器的方框图；图6图示地示出了小波变换； 图7图示地示出了小波变换； 图8图示地示出了位平面；图9图示地示出了使用位平面结构的代码量控制的概念； 图IO示出了如何将具有子带的图像数据划分为块； 图11示出了根据本专利技术的一个实施例使用位平面的编码处理； 图12示出了根据本专利技术的一个实施例的图像解码装置中的帧内 解码器；图13是示出了图像编码处理的处理流程的流程图； 图14是示出了图像解码处理的处理流程的流程图； 图15是示出了根据本专利技术的一个实施例的修改的图像编码装置 的方框图；图16是示出了根据本专利技术的实施例的另一个修改的图像解码装 置的方框图；图17是示出了根据本专利技术的实施例的修改的图像编码装置中的 帧内编码器的方框图；图18图示地示出了根据本专利技术的实施例的修改的使用位平面结 构的编码处理；图19是示出了根据本专利技术的实施例的修改的图像解码装置中的帧内解码器的结构的方框图；图20是示出了图像编码处理的处理流程的流程图；图21是示出了图像解码处理的处理流程的流程图；图22图示地示出了根据本专利技术的实施例的修改的熵编码方法；图23图示地示出了根据本专利技术的实施例的修改的熵编码方法；图24图示地示出了根据本专利技术的实施例的修改的熵编码方法；图25图示地示出了根据本专利技术的实施例的修改的熵编码方法；图26是示出了图像编码处理的处理流程的流程图；图27是示出了图像解码处理的处理流程的流程图；图28是示出了本专利技术的帧内编码器的结构的方框图；图29图示地示出了将提升技术应用于5x3滤波器的小波变换；图30图示地示出了将提升技术应用于5x3滤波器的逆小波变换；图31图示地示出了以提升技术中分割等级=2执行的5x3滤波器的滤波处理；图32图示地示出了根据本专利技术的小波变换和逆小波变换；图33是示出了编码处理的处理流程的流程图；图34是示出了本专利技术的图像解码装置的方框图；图35是示出了解码处理的处理流程的流程图；图36图示地示出了根据本专利技术的图像编码装置和图像解码装置中的每一个内的元件的并行操作；图37是示出了本专利技术的图像编码装置的结构的方框图；图38图示地示出了由图像编码装置执行的小波系数重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对图像数据进行压缩编码并且输出编码图像数据的编码装置，包括：分割器，用于将响应于所述图像数据的数据分割到位平面，和输出单元，用于沿从上部位位置处的位平面到下部位位置处的位平面的方向，从最高位位置处的位平面到预定位位置处的位平面，逐位平面地连续地输出由所述分割器分割的位平面的数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-12-7 353199/20051.一种用于对图像数据进行压缩编码并且输出编码图像数据的编码装置，包括分割器，用于将响应于所述图像数据的数据分割到位平面，和输出单元，用于沿从上部位位置处的位平面到下部位位置处的位平面的方向，从最高位位置处的位平面到预定位位置处的位平面，逐位平面地连续地输出由所述分割器分割的位平面的数据。2. 如权利要求1的编码装置，还包括用于对所述图像数据执行 分层滤波操作以便产生多个子带的滤波器，每个子带包括根据频带划 分的系数数据，其中所述分割器将由所述滤波器产生的系数数据分割到位平面。3. 如权利要求2的编码装置，其中所述输出单元沿从最低频率 区域处的子带到最高频率区域处的子带的方向，连续地输出相同位位 置处的位平面。4. 如权利要求1的编码装置，还包括用于控制从所述输出单元 输出的代码量的代码量控制器，其中在所述代码量控制器的控制下设置所述预定的位位置，从而 在响应于目标代码量的位平面处停止位平面的输出。5. 如权利要求1的编码装置，其中所述输出单元包括用于逐位 平面地对将要输出的位平面进行熵编码的熵编码器。6. 如权利要求1的编码装置，其中所述输出单元根据将要输出 的数据的类型设置优先级顺序，并且根据该优先级顺序将所述输出数 据包括在将要输出的输出流内。7. 如权利要求6的编码装置，其中所述分割器将所述图4象数据 的亮度組分和色差组分分割到位平面，并且其中给所述图像数据的亮度组分和色差组分中的每一个i殳置优 先级顺序。8. 如权利要求1的编码装置，还包括加法器，用于对构成所 述图像数据的一帧的第一域和第二域执行相加运算，所述图《象数据是 隔行扫描数据，和减法器，用于执行第一域和第二域间的相减运算， 其中所述分割器将响应于从所述加法器输出的相加图像数据的数据和响应于从所述减法器输出的相减图像数据的数据分割到位平面。9. 如权利要求8的编码装置，其中所述输出单元包括熵编码 器，用于逐位平面地对输出的位平面进行熵编码，并且其中所述熵编码器对响应于所述相加图像数据的位平面和响应 于所述相减图像数据的位平面以位平面彼此独立的方式进行熵编码。10. 如权利要求9的编码装置，还包括用于控制从所述输出单 元输出的代码量的代码量控制器，其中在所述代码量控制器的控制下设置所述预定的位位置，从而 在响应于目标代码量的位平面处停止位平面的输出，并且其中对所述相加图像数据和所述相减图像数据中的每一个设置 所述目标代码量。11. 如权利要求8的编码装置，其中所述输出单元包括熵编码 器，用于逐位平面地对将要输出的位平面进行熵编码，并且其中所述熵编码器对响应于所述相加图像数据的位平面和响应 于所述相减图像数据的位平面整体地进行熵编码。12. 如权利要求11的编码装置，还包括用于控制从所述输出 单元输出的代码量的代码量控制器，其中在所述代码量控制器的控制下设置所述预定的位位置，从而 在响应于目标代码量的位平面处停止位平面的输出，并且其中对所述相加图像数据和所述相减图像数据整体地设置所述 目标代码量。13. 如权利要求8的编码装置，还包括用于控制从所述输出单 元输出的代码量的代码量控制器，其中所述分割器将所述相加图像数据、所述相减图像数据、所述 图像数据的亮度组分和所述图像数据的色差组分分割到位平面，其中所述输出单元给所述相加图像数据、所述相减图像数据、所 述图像数据的亮度组分和所述图像数据的色差组分中的每一个^:置优 先级顺序，并且根据该优先级顺序输出所述相减图像数据、所述图像 数据的亮度组分和所述图像数据的色差组分的位平面，并且其中在所述代码量控制器的控制下设置所述预定的位位置，从而 在响应于目标代码量的位平面处停止位平面的输出。14. 如权利要求13的编码装置，其中从高到低优先级顺序，所 述相加图像数据的亮度组分具有最高的优先级顺序，之后是所述相加 图像数据的色差组分、所述相减图像数据的亮度组分和所述相减图像 数据的色差组分。15. 如权利要求13的编码装置，其中从高到低优先级顺序，所 述相加图像数据的亮度组分具有最高的优先级顺序，之后是所述相减 图像数据的亮度组分、所述相加图像数据的色差组分和所述相减图像 数据的色差组分。16. —种用于对图像数据压缩编码并且输出编码图像数据的编 码方法，包括将响应于所述图像数据的数据分割到位平面的步骤，和 沿从上部位位置处的位平面到下部位位置处的位平面的方向，从最高位位置处的位平面到预定位位置处的位平面，逐位平面地连续地输出由所述分割器分割的位平面的数据的步骤。17. —种用于使得计算机执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：福原隆浩，杉山晃，保坂和寿，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]