[发明专利]图像编码装置以及图像编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像编码装置，尤其涉及一种组装到图像存储器或总线的接口中以减少图像存储器容量或访问接口带宽的图像编码装置、图像编码方法。

背景技术

近年来，随着半导体技术的高速发展、以及图像数据的高精度化，应当由设备或系统进行处理的图像数据量正处在爆发式的增长中。另一方面，在进行图像处理时，大多情况下需要暂时保存处理过程中的中间图像数据。

在图像处理装置中，一般通过存储器接口或总线将图像数据保存到内部缓冲或外部存储器中。然而，例如在对每秒发送60张、且每个像素为30比特的全高清图像进行处理的同时，在存储器中对于每个画面还保存有三个画面的中间图像数据，在此情况下，需要1920(像素)×1080(像素)×60(张)×30(像素)×3(画面)×2（次数（读·写））=大约22.4Ｇbit／秒的数据传送能力、以及1920(像素)×1080(像素)×30(比特)×3(画面)=約186Ｍbits的存储器容量，导致利用已有的电路来实现变得日益困难。因此，减少保存在存储器中的数据量变得非常重要。

作为减少数据量的一个方法，具有对图像数据进行编码处理的方法。作为这样的编码方法，已有PCM（Pulse Code Modulation：脉冲编码调制）以及DPCM（Differential Pulse Code Modulation：差分脉冲编码调制）。

PCM是每隔一定时间对信号进行采样，并将其量化成已规定的比特数的整数值的方法，本来PCM是将模拟信号转换成数字信号的方法，但是也能应用于对数字数据进行的压缩。另外，DPCM是不对采样后的值直接进行编码，而是对与预测图像的信号值的差分进行编码的预测编码方法。另外，利用局部的图像的复杂程度等信息来使量化步骤进行自适应地变化的自适应DPCM（ADPCM,Adaptive DPCM：自适应差分脉冲编码调制）方法是作为DPCM方法的改进方法而被提出的。

另外，还提出了各种图像压缩技术。例如，对于哈夫曼编码等可变字长编码方法，特别作为可逆变换而被应用于各种压缩方法的一部分中，利用以DCT（Discrete Cosine Transform：离散余弦变换）为代表的正交变换等的复杂处理技术被应用于以JPEG或MPEG等以高压缩率为目标的图像压缩算法中。

在面向帧存储器的图像压缩中，需要在视觉上保证图像具有高画质，并且要求以较高的压缩率来实时地进行压缩或解压缩处理。为了满足这些要求，作为每个像素具有固定字长的固定字长压缩方法，本申请人开发出根据与相邻像素的差分值来切换PCM与DPCM来进行编码处理的编码方法（参照下述专利文献1）。

在这种技术中，通过在人眼视觉上灵敏度较低的地方、即与相邻像素的差分较大的地方增大误差，并在视觉上灵敏度较高的地方、即与相邻像素的差分较小的地方减小误差，从而实现高画质的图像压缩。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010－4514号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

近年来，所处理的图像的尺寸越来越大，使得提高压缩率的需求进一步上升。然而，在上述专利文献1中所记载的每个像素具有固定字长的固定字长压缩中，将压缩率提高到某个程度以上是比较困难的。

从形式上来看，通过利用较短的固定字长来进行编码，能够提高压缩率。然而，在使用特别是像PCM那样对原始数据进行编码的压缩方法时，缩短固定字长意味着减小较多的位数。在该情况下，解码后所得到的图像的精度变差。也就是说，为了将原始图像的画质维持在某种程度上，编码后的固定字长需要保证一定的长度，这是因为不能将压缩率提高到某个程度以上。

坦白地说，为了解决该问题，考虑去除固定字长这一编码限制。然而，在仅使编码长度为可变的情况下，在解码一侧无法事先知晓连续产生的编码与编码之间的断点。即使在编码与编码之间插入表示断点的特殊编码，也要在识别出该特殊编码的基础上来进行解码，因此，由此构成的编码装置在对流式地进行传送的编码序列识别出特殊编码之前，无法开始解码处理。即，无法实时地进行解码，解码处理需要时间。另外，理论上必须逐次地进行解码，因此难以进行并行处理，这也是解码需要时间的原因。

本发明鉴于上述问题点而得以完成，其目的在于提供一种图像编码装置以及图像编码方法，能够以较高的压缩率来进行编码，并且利用较短的处理时间来进行解码以还原出高画质的图像。

解决技术问题所采用的技术方案