[发明专利]图像编码装置及其方法、摄像机、录像装置和图像发送装置

说明书

本发明涉及一种图像编码装置及其方法，用于压缩和编码例如高清晰电视(HDTV)信号的运动图像信号；一种用于拍摄满意图像的摄像机，产生图像信号，编码所述图像信号，并记录它；一种用于记录所述编码图像信号的图像记录装置；和一种用于传输所述编码图像信号的图像发送装置。

MPEG-2标准(ISO/IEC13818)作为一种运动图像编码方法已经得以广泛应用。MPEG-2引入用于主要定义功能分类(句法差异)的“型(profile)”概念和用于定义例如图像尺寸的处理量差异的“级别(level)”概念并对可支持的编码特性进行归类。例如：通常将MP@ML(主级别上的主型)用于720×480像素和60场/秒的ITU-R601图像，通常将MP@HL(高级别上的主型)用于1920×1080像素和60场/秒的HDTV图像。

用于编码和/或解码运动图像信号的装置需要很高速度的处理，该信号具有带有大量像素的帧结构，例如HDTV信号，即，实现一种用于对例如MP@HL进行编码和/或解码的装置是很困难的，并且这种装置很昂贵。与这种MP@HL装置相比，用于MP@ML编码和/或解码的装置在体积上较小，而且可以在较低的速度下操作。而且，已经将其制作到LSI中，并且得到了广泛的应用，所以花费很少就可以实现。

因此，例如，在日本待审专利公开特许公报(Kokai)No.10-234043公开的一种运动图像编码和/或解码装置中，提出了一种把具有大量像素的帧结构运动图像例如HDTV信号划分成多个图像，通过MP@ML装置将所分出的图像的信号进行编码和/或解码，并将处理结果进行汇合以执行MP@HL编码和/或解码的方法。

归纳本发明所要解决的缺陷，在应用由日本待审专利公开特许公报(Kokai)No.10-234043公开的方法所编码的图像信号中，由于用来对每个所分出的图像的处理是按照一个图像来处理，所以在图像的边缘处，该图像的质量不连续，从而不能获取满意且高质量的编码。

这种缺陷将具体结合图13进行说明。例如在一个MPEG-2的P-图像中，当一个对象从图像的左侧移到右侧且该对象越过分割边界时，如果不参照左侧的分割图像，则不能获得与右侧分割图像的分割边界相接触的宏块的正确运动矢量。其结果是，在边界区域的宏块处会产生图像质量的变坏或与别的宏块之间会产生图像质量的差异，并且使得该图像变成为剪贴型图像，即，不能进行适当的编码。

为了解决这种缺陷，有这样一种编码装置，当要相对于另一个分割出的图像确定一定的运动矢量时，在编码器之间传输图像数据以获得一个正确的运动矢量。如果进行这个处理，在分割边界处就不会产生图像质量的不连续性，并且可以输出与经过一个编码器编码而得到的视频流相同的视频流。

但是，由于图像数据是在多个编码器之间进行传输的，所以这种编码器需要大规模的硬件，也使得它很贵。另外，这种编码器的应用范围被限定到专门用于商业。

此外，在最终所输出的视频流中，运动矢量分跨在分割出的图像间。这可以通过设计一个特别用于MP@HL的解码器进行解码，，但这种视频流不能被划分，而且不能通过多个的MP@ML解码器进行解码。

而且，日本待审专利公开特许公报(Kokai)No.10-234043公开了这样一种装置，它是一种利用传统的MP@ML编码器和MP@ML解码器、用于编码和解码HDTV用途的运动图像而使得不产生图像质量的不连续性的装置。在该装置中，图像被重叠和划分，并且通过系统多路复用将从编码器输出的多个视频流汇合成一个系统复用信息流。所以，根据该装置，可以将视频流解码成HDTV图像。

但是，该装置所处理的视频流与MP@HL视频流基本上是不同的，所以这种装置不能被认为是通用功能的编码器/解码器。例如，所产生的视频流不能被普通的MP@HL解码器再现。

本发明的一个目的在于提供一种小型且廉价的图像编码装置及其图像编码方法，它通过结合现有小型、廉价、低功率且结构简单的编码装置而能够编码含有大量像素的运动图像信号，例如HDTV信号，使图像质量不产生实质性的变劣。

本发明的另一个目的在于提供一种小型且廉价的摄像机，它能够编码和记录由拍摄所需的图像而获得的例如HDTV信号的拍摄图像信号，而不会使图像质量实质变劣。

本发明的再一目的是提供一种小型且廉价的图像记录装置，它能够编码和记录运动图像信号，例如HDTV信号，而不会使图像质量实质变劣。

本发明的又一目的在于提供一种小型且廉价的图像发送装置，它能够编码和传送例如HDTV信号的运动图像信号，而不会使图像质量实质性变劣。