半導體設備、編碼控制方法和相機設備與流程

2023-05-08 15:04:11 2

相關申請的交叉引用

包括本說明書、附圖和摘要的於2016年3月14日提交的日本專利申請no.2016-049101的公開內容通過引用整體併入本文。

本發明涉及一種半導體設備、編碼控制方法、和相機設備。例如，本發明涉及與輸入數據的編碼相關聯的半導體設備、編碼控制方法、和相機設備。

背景技術：

近年來，半導體設備已經被廣泛用於通過根據上一次編碼的結果控制隨後的編碼速率來對視頻數據進行編碼。作為用於編碼控制的技術，例如已知專利文獻1(未決日本特開平10(1998)-208393號)。

專利文獻1公開了一種用於將被編碼視頻信號的比特流記錄到光碟中的視頻編碼器的技術。根據專利文獻1的視頻編碼器被配置以使得視頻編碼器基於指定的待編碼的比特的量來對輸入圖像數據進行編碼，並且將作為編碼結果的被編碼比特流存儲到編碼器緩衝器(發送緩衝器)中。這裡，當由於外部衝擊等而暫時中斷向記錄介質的記錄時，來自編碼器緩衝器的輸出被暫時停止。此時，緩衝器管理電路基於被編碼比特量以及編碼器緩衝器中的輸出比特率來計算編碼器緩衝器中的數據的佔用量。然後，速率控制器根據該佔用量來控制視頻編碼器中的被編碼比特率。

技術實現要素：

在專利文獻1中，假設發送緩衝器大小等於或大於在將數據記錄在光碟中之前存儲該數據的緩衝器(接收緩衝器)的大小。該假設導致的問題是，如果在諸如車載相機的設備中沒有提供足夠的發送緩衝器大小，則難以靈活地執行編碼控制。

在結合附圖來考慮時本發明的其它目的、優點和新穎特徵根據本發明的以下具體實施方式將變得更加明顯。

根據實施例，半導體設備通過考慮發送緩衝器佔用量和接收緩衝器佔用量二者來控制編碼。

根據上述的實施例，有可能靈活地控制編碼。

附圖說明

圖1是圖示了根據第一實施例的半導體設備的配置的框圖；

圖2是圖示了根據第一實施例的編碼處理系統的配置的框圖；

圖3是圖示了根據第一實施例的編碼器的配置的框圖；

圖4是圖示了根據第一實施例的虛擬接收緩衝器佔用量的變化的示例的圖；

圖5是圖示了根據第一實施例的虛擬發送緩衝器佔用量的變化的示例的圖；

圖6是圖示了根據第一實施例的編碼控制方法的流程的流程圖；

圖7是圖示了根據第二實施例的編碼控制方法的流程的流程圖；

圖8是圖示了虛擬發送緩衝器佔用量和編碼模式之間的關係的圖。

圖9是圖示了根據第三實施例的編碼器的配置的框圖。

圖10是圖示了根據第三實施例的編碼控制方法的流程的流程圖；以及

圖11是圖示了虛擬發送緩衝器佔用量和編碼模式之間的關係的圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖來描述對以上描述的用於解決所述問題的裝置進行應用的具體示例。在附圖中的每一個中，相似元件由相似附圖標記標註，並且為了使描述清楚，視情況來省略重複描述。

在下面描述的實施例中，為了方便起見，在需要時本發明的具體實施方式將被分成多個章節或實施例。然而，除非另有說明，這些章節或實施例彼此不相關，並且其中一個充當對其他的整體或一部分的變型、具體實施方式、或補充解釋。此外，在下述的實施例中，當提及元件的數目(包括件數、數值、量、範圍等)時，元件的數目不限於特定數目，除非另有說明或者除非原則上明確限於特定數目。元件的數目可以大於或小於所指定的數目。

此外，在下述實施例中，除非另有說明或原則上明確需要，否則不一定需要組件(包括操作步驟等)。類似地，在下面描述的實施例中，在提及組件的形狀、位置關係、或其它特性時，與形狀或其它特性基本上接近或相似的那些特性被包括在內，除非另有說明或者除非它們原則上不應當被明確地包括。這適用於數目或其它屬性(包括件數、數值、量、範圍等)。

這裡，將描述如何構思以下實施例的背景。首先，上述專利文獻1涉及一種方法，當在編碼流的接收側出現處理延遲時，控制編碼率以使得發送緩衝器能夠保持在發送緩衝器的空閒空間內(使得發送緩衝器不會溢出)。因此，在專利文獻1中，假設發送緩衝器大小等於或大於接收緩衝器大小。

然而，隨著近來對防水的要求，對於通過封裝整個相機模塊來減小諸如車載相機和監視相機的器材的大小的需求日益增長。在這種情況下，難以在相機模塊中安裝諸如動態隨機存取存儲器(dram)的大容量外部存儲器。另外，與車載相機的情況相似，當在駕駛期間在駕駛員座位附近的屏幕上顯示所拍攝的圖像時，需要低延遲。因此，在專利文獻1的假設下，這樣的問題可能無法解決。

此外，在專利文獻1中，編碼控制基於發送緩衝器的佔用量，使得難以通過臨時增加編碼速率來維持對圖像進行編碼的精度，例如，在輸入視頻圖像中局部地發生快速變化的情況下。

因此，下面描述用於解決以上問題的實施例。

第一實施例

圖1是圖示了根據第一實施例的半導體設備100的配置的框圖。半導體設備100被設計為對圖像等的輸入數據in_data進行編碼，並且輸出被編碼流(比特流)bts。注意，輸入數據in_data能夠是作為圖像數據的一部分的圖片(宏塊)數據。此外，假設輸出被編碼流bts一旦被存儲在發送緩衝器(未示出)中，傳輸並存儲在接收緩衝器(未示出)中，從接收緩衝器讀取，並且然後被解碼。半導體設備100包括編碼處理單元110、緩衝器管理單元120、和控制信息指定單元130。

編碼處理單元110基於指定的編碼控制信息ct1來將作為被編碼輸入數據in_data的被編碼流bts存儲到發送緩衝器中。緩衝器管理單元120根據在編碼過程中生成的數據量來計算接收緩衝器佔用量141和發送緩衝器佔用量142兩者。接收緩衝器佔用量141是指示存儲在作為被編碼流bts的目的地的接收緩衝器中的數據量的數值信息。此外，發送緩衝器佔用量142是顯示存儲在發送緩衝器中的數據量的數值信息。換言之，緩衝器管理單元120不具有實際存儲被編碼流bts的緩衝器，而是具有表示每個緩衝器的虛擬緩衝器。因此，接收緩衝器佔用量141也能夠被稱為「虛擬接收緩衝器佔用量」，並且發送緩衝器佔用量142也可以稱為「虛擬發送緩衝器佔用量」。

控制信息指定單元130向編碼處理單元110指定編碼控制信息ct1。這裡，當發送緩衝器佔用量142等於或小於第一閾值時，控制信息指定單元130基於接收緩衝器佔用量141來指定編碼控制信息ct1。另一方面，當發送緩衝器佔用量142大於第一閾值時，控制信息指定單元130指定編碼控制信息ct1，以與在等於或小於第一閾值的情況下相比進一步減少所生成的數據量b0。

這裡，當將「比第一閾值大預定值的值」被定義為第二閾值時，「發送緩衝器佔用量大於第一閾值的情況」也可以被解釋為「發送緩衝器佔用量等於或大於第二閾值的情況」。

此外，「編碼控制信息ct1」是當由編碼處理單元110執行編碼過程時的控制信息。優選地，例如，「編碼控制信息ct1」是在編碼過程中使用的量化值，或者指定編碼模式的信息(即，指令編碼處理單元110使用特定量化值執行編碼過程的規範信息(specificationinformation))。

此外，例如，「與等於或小於第一閾值的情況相比，進一步減少所生成的數據量b0的編碼控制信息ct1」示出：「發送緩衝器佔用量大於第一閾值的情況」中的量化值大於「發送緩衝器佔用量等於或小於第一閾值的情況」中的量化值。

如上所述，根據第一實施例的半導體設備100通過使用虛擬接收緩衝器的佔用量和虛擬發送緩衝器的佔用量兩者來控制編碼比特率。然後，半導體設備100通常操作以滿足基於虛擬接收緩衝器的佔用量來設置的目標比特率。換言之，半導體設備100通過在虛擬接收緩衝器的佔用量可用時分配許多比特來控制編碼比特率，並且在虛擬接收緩衝器的佔用量不可用時通過減少所分配的比特數來控制編碼比特率。此外，當虛擬接收緩衝器的佔用量可用時，半導體設備100操作以準許比特率的瞬時增加，以便以高質量對圖像進行編碼。

這裡，當發送緩衝器的大小與接收緩衝器的大小相比非常小時，向發送緩衝器的輸入速率瞬間增加。這導致依賴於發送緩衝器的大小的發送緩衝器被破壞的問題。因此，在第一實施例中，首先基於在正常操作中的虛擬接收緩衝器的佔用量來執行比特率控制，以靈活地處置輸入圖像的複雜度。然後，當表示發送緩衝器的虛擬發送緩衝器的佔用量達到超過預定閾值的量時，即使接收緩衝器具有可用空間，也在減少編碼量的方向上執行編碼控制，而保持高質量圖像編碼。換言之，在第一實施例中，通過使用兩個虛擬緩衝器佔用量來執行編碼控制。因此，即使在具有小的發送緩衝器的系統的情況下，也有可能執行減輕發送緩衝器的溢出的編碼控制。

如上所述，根據第一實施例，通過在存在輸入圖像的局部變化時臨時增加編碼速率，同時防止發送緩衝器被破壞，有可能靈活地執行編碼控制並保持圖像的編碼精度。

第一示例

接下來，將描述第一實施例的第一示例。

圖2是圖示根據第一示例的編碼處理系統1000的配置的框圖。編碼處理系統1000包括編碼器1、發送緩衝器2、接收緩衝器3、和解碼器4。這裡，發送緩衝器2和接收緩衝器3通過諸如通信線路的傳輸路徑耦合。編碼器1是上述的半導體設備100的示例。此外，例如，假設編碼器1和發送緩衝器2被包括在相機設備10中。然而，本發明不限於此。編碼器1將諸如由相機(未示出)拍攝的攝影圖像的視頻圖像作為輸入數據in_data來編碼為諸如h.264的被編碼流bts。然後，編碼器1將被編碼流bts存儲在發送緩衝器2中。相機設備10通過傳輸路徑將存儲在發送緩衝器2中的編碼流bts傳輸到接收緩衝器3。然後，通過從接收緩衝器側讀取被編碼流bts來對被編碼流bts進行解碼並且輸出到屏幕(未示出)等，解碼器4再現和顯示視頻圖像。

圖3是圖示根據第一示例的編碼器1的配置的框圖。編碼器1包括緩衝器管理單元11、速率控制單元12、和編碼處理單元13。編碼處理單元13是上述的編碼處理單元110的示例。編碼處理單元13基於量化值qj和編碼模式md來執行編碼。然後，編碼處理單元13將編碼流bts輸出到發送緩衝器2。注意，量化值qj和編碼模式md是上述的編碼控制信息ct1的示例。此外，編碼處理單元13將編碼過程中的生成的比特量b1輸出到緩衝器管理單元11。

緩衝器管理單元11是上述的緩衝器管理單元120的示例。緩衝器管理單元11通過使用來自編碼處理單元13的所生成的比特量b1來計算虛擬接收緩衝器佔用量dj和虛擬發送緩衝器佔用量rbj兩者，並且輸出到速率控制單元12。這裡，緩衝器管理單元11包括目標比特確定部件111和傳輸比特確定部件112作為內部配置。

在目標比特確定部件111中，由用戶或其它裝置預先設置預定的設定值st11。然後，目標比特確定部件111基於該設定值st11來確定目標比特量b2，並輸出目標比特量b2。緩衝器管理單元11通過將生成的比特量b1和最後的虛擬接收緩衝器佔用量dj相加並且通過減去目標比特量b2來計算新的虛擬接收緩衝器佔用量dj。

這裡，圖4是圖示了根據第一示例的虛擬接收緩衝器佔用量的變化的示例的圖。如圖4所示，虛擬接收緩衝器佔用量dj依賴於每單位時間的所生成的比特量b1和目標比特量b2而增加或減少。

返回圖3繼續描述。

此外，在傳輸比特確定部件112中，用戶或其它裝置預先設置預定的設定值st12。然後，傳輸比特確定部件112基於設定值st12來確定傳輸比特量b3，並輸出所確定的傳輸比特量b3。注意，設定值st12包括作為系統特有的信息的發送緩衝器信息。發送緩衝器信息包括發送緩衝器的大小、傳輸速率等。緩衝器管理單元11通過將生成的比特量b1和最後的虛擬發送緩衝器佔用量rbj相加並通過減去傳輸比特量b3來計算新的虛擬發送緩衝器佔用量rbj。

這裡，圖5是圖示根據第一示例的虛擬發送緩衝器佔用量的變化的示例的圖。如圖5所示，虛擬發送緩衝器佔用量rbj依賴於每單位時間的所生成比特量b1和傳輸比特量b3而增加或減少。

返回圖3繼續描述。

速率控制單元12是上述的控制信息指定單元130的示例。速率控制單元12通過使用從緩衝器管理單元11接收的虛擬接收緩衝器佔用量dj和虛擬發送緩衝器佔用量rbj，將量化值qj和編碼模式md輸出到編碼處理單元13。這裡，速率控制單元12包括量化值確定部件121和閾值判斷部件122作為內部配置。

在量化值確定部件121中，由用戶或其它裝置預先設置預定的設置值st21。注意，例如，設置值st21包括量化寬度的寬度、反應參數等。然而，本發明不限於這些示例。然後，量化值確定部件121通過使用來自緩衝器管理單元11的虛擬接收緩衝器佔用量dj並通過使用設置值st21來計算量化值qj。然後，量化值確定部件121將計算的量化值qj輸出到編碼處理單元13。例如，量化值確定部件121通過使用以下等式(1)來計算量化值qj。這裡，qt是量化寬度，其例如是從0到51的值，並且reac是反應參數。

qj＝(dj*qt)/reac等式(1)

此外，閾值判斷部件122通過使用來自緩衝器管理單元11的虛擬發送緩衝器佔用量rbj並通過使用設定值st22來執行預定的確定。然後，閾值判斷部件122將編碼模式md輸出到編碼處理單元13。更具體地，閾值判斷部件122判斷虛擬發送緩衝器佔用量rbj是否大於預定閾值th1。然後，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或小於閾值th1時，閾值判斷部件122將編碼模式md輸出為「正常編碼模式」。另一方面，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th1時，閾值判斷部件122將編碼模式md輸出為「緊急模式」。這裡，「緊急模式」是執行編碼的模式，其能夠在不偏離標準規範的情況下最大程度地減少生成的數據量。注意，「緊急模式」也可以被稱為「最小比特編碼模式」。

當來自速率控制單元12的編碼模式md指示「正常編碼模式」時，編碼處理單元13基於從速率控制單元12接收的量化值qj來對輸入數據in_data進行編碼。另一方面，當來自速率控制單元12的編碼模式md指示「緊急模式」時，編碼處理單元13基於預先設置的量化值來對輸入數據in_data進行編碼。這裡，例如，預定量化值是使編碼過程中生成的比特量最小化的量化值。以這種方式，可以相對於輸入數據in_data來適當地調整生成的比特量。

圖6是圖示了根據第一示例的編碼控制方法的流程的流程圖。首先，緩衝器管理部件11更新虛擬發送緩衝器佔用量rbj和虛擬接收緩衝器佔用量dj(s101)。接著，閾值判斷部件122確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj是否大於閾值th1(s102)。當確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th1(在s102中為「是」)時，閾值判斷部件122將編碼模式md設置為「緊急模式」，並輸出到編碼處理單元13(s103)。然後，編碼處理單元13基於預定量化值來對輸入數據in_data進行編碼(s105)。

另一方面，在步驟s102中，當確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或小於閾值th1(s102中為「否」)時，閾值判斷部件122將編碼模式md設置為「正常編碼模式「並輸出到編碼處理單元13(s104)。然後，編碼處理單元13基於從量化值確定部件121接收的量化值qj來對輸入數據in_data進行編碼(s106)。注意，假設量化值確定部件121與閾值判斷部件122並行計算量化值qj。

出於上述的原因，第一示例也能夠被表達如下。即，在虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或小於閾值th1時，控制信息指定單元基於虛擬接收緩衝器佔用量dj來計算編碼控制信息，並向編碼處理單元指定計算的編碼控制信息。另一方面，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th1時，控制信息指定單元向編碼處理單元指定該預定值作為編碼控制信息。

如上所述，根據第一示例，只要發送緩衝器佔用量可用，就有可能根據接收緩衝器佔用量來適當地控制編碼。換言之，由於在正常操作中基於虛擬接收緩衝器佔用量來執行編碼控制，因此有可能在發送緩衝器的佔用量將溢出的風險低的情況下以高質量對圖像進行編碼。另一方面，當發送緩衝器的佔用量超過設定閾值時，確定發送緩衝器處於存在高溢出風險的水平。因此，編碼控制防止編碼量的瞬時增加，以確保發送緩衝器不會溢出。特別地，當在輸入視頻圖像中局部地發生快速變化時，可以通過臨時將編碼率增加到發送緩衝器中的空閒空間的程度來保持被編碼圖像的精度。因此，可以靈活地處置輸入圖像的複雜性並保持高質量的圖像編碼，同時防止發送緩衝器被破壞。

如上所述，在諸如對於小型化具有很強要求的車載相機模塊的裝置的情況下，由於電源和安裝面積的問題而可能不安裝諸如dram的大容量存儲器，使得發送緩衝器應當在晶片中被配置有靜態隨機存取存儲器(sram)。因此，難以向發送緩衝器分配充足的容量。即使在這樣的情況下，第一示例也能夠通過生成和發送被編碼流來保持編碼圖像的精度而同時防止發送緩衝器被破壞。

此外，在上述的專利文獻1中，編碼器緩衝器應當向緩衝器管理單元通知輸出比特率。結果，發生延遲，並且存在缺乏實時屬性的問題。另外，在專利文獻1中，編碼器緩衝器應當與緩衝器管理單元通信，使得還存在作為相機模塊的靈活性缺乏的問題。為了解決這些問題，根據第一示例的緩衝器管理單元通過使用預先在發送緩衝器中設置的傳輸速率以及從編碼處理單元獲得的所生成的數據量來計算發送緩衝器佔用量。以這種方式，緩衝器管理單元通過使用傳輸比特確定部件來計算傳輸速率，而不是每次從發送緩衝器獲得傳輸速率。因此，消除了與發送緩衝器的通信的需要，並且與專利文獻1的情況相比減少了延遲。此外，有可能靈活地處置只能夠具有小緩衝器的系統。

第二示例

接下來，將描述第一實施例的第二示例。在上述的第一示例中，一旦發送緩衝器佔用量超過閾值，則以緊急模式執行編碼控制，並且然後如果發送緩衝器佔用量小於閾值，則再次以正常編碼模式執行編碼控制。然而，一旦發送緩衝器佔用量超過閾值，即使發送緩衝器佔用量通過降低編碼率而低於閾值，發送緩衝器佔用量可能再次超過閾值的概率也很高。在這種情況下，在短時間段內反覆正常編碼模式和緊急模式，並且還有改進的餘地。

因此，在第二示例中，為發送緩衝器佔用量提供了兩個閾值。在兩個閾值中，針對發送緩衝器佔用量增加的情況的一個閾值被設置為高於發送緩衝器佔用量減小的情況的另一個閾值。換言之，將比第一閾值(th1)高出預定值的值定義為第二閾值(th2)。控制信息指定部件基於接收緩衝器佔用量來指定編碼控制信息直到發送緩衝器佔用量超過第二閾值。當發送緩衝器佔用量超過第二閾值時，控制信息指定部件指定編碼控制信息，其與等於或小於第一閾值的情況下相比進一步減少生成的數據量。然後，當發送緩衝器佔用量從大於第二閾值的值變化為小於第一閾值的值時，控制信息指定部件基於接收緩衝器佔用量來指定編碼控制信息。以這種方式，通過將針對發送緩衝器佔用量增加的情況的閾值設置為高於針對發送緩衝器佔用量減少的情況的閾值，有可能減少在緊急模式和正常編碼模式之間的編碼過程的反覆。

注意，根據第二示例的編碼器等的配置與第一示例中的配置相同，因此將省略圖示和詳細描述。然而，假設在閾值判斷部件122中設置了兩個閾值th1<th2。

圖7是圖示了根據第二示例的編碼控制方法的流程的流程圖。首先，緩衝器管理單元11更新虛擬發送緩衝器佔用量rbj和虛擬接收緩衝器佔用量dj(s201)。接下來，閾值判斷部件122確定當前模式是否是正常編碼模式(s202)。在當前模式是正常編碼模式時(s202中為「是」)，閾值判斷部件122確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj是否大於閾值th2(s203)。當確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或小於閾值th2(s203中為「否」)時，閾值判斷部件122將編碼模式md設置為「正常編碼模式」，並輸出到編碼處理單元13(s205)。然後，編碼處理單元13基於從量化值確定部件121接收的量化值qj來對輸入數據in_data進行編碼(s207)。另一方面，在步驟s203中，在確定為虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th2時(s203中為「是」)，閾值判斷部件122將編碼模式md設定為「緊急模式」，並輸出到編碼處理單元13(s206)。注意，假設此時閾值判斷部件122保存諸如例如指示當前編碼模式md是「緊急模式」的標誌的信息。然後，編碼處理單元13基於預定量化值來對輸入數據in_data進行編碼(s208)。

然後流程返回到步驟s201。在步驟s202中，在當前編碼模式不是正常編碼模式時，即在當前模式是緊急模式時(s202中為「否」)，閾值判斷部件122確定虛擬發送緩衝器佔用量tbj是否小於閾值th1(s204)。當確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或大於閾值th1(s204中為「否」)時，閾值判斷部件122將編碼模式md設置為「緊急模式」，並輸出到編碼處理單元13(s206)。換言之，只要虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或大於閾值th1，即使它小於閾值th2，閾值判斷部件122也保持緊急模式。

另一方面，在步驟s204中，在確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj小於閾值th1時(s204中為「是」)，閾值判斷部件122將編碼模式md設定為「正常編碼模式」，並輸出到編碼處理單元13(s205)。換言之，一旦編碼模式md被設置為「緊急模式」，但是當虛擬發送緩衝器佔用rbj比小於閾值th2的閾值th1更小時，閾值判斷部件122將編碼模式md設置回正常編碼模式。注意，假設量化值確定部件121與閾值判斷部件122並行地計算量化值qj。

圖8是圖示根據第二示例的虛擬發送緩衝器佔用量與編碼模式之間的關係的圖。如圖8所示，閾值判斷部件122最初在僅虛擬發送緩衝器佔用量rbj超過閾值th1時不改變編碼模式，並保持正常編碼模式。其後，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj超過閾值th2時，閾值判斷部件122將編碼模式改變為緊急模式。此時，閾值判斷部件122指令編碼處理部分13執行強制編碼過程以最小化所生成的比特量。然後，編碼處理單元13不執行正常編碼處理，而是執行強制編碼過程，以在指令在緊急模式下執行編碼的時間期間使生成的比特量最小化。例如，在h.264的情況下，存在所有係數被設置為0的n×n幀內mb(intramb)的dc模式中的編碼的方法，或者編碼為跳過mb的方法。然而，本發明不限於這些方法。

之後，即使虛擬傳輸佔用量降低到閾值th2以下但是在其等於或大於閾值th1時，保持緊急模式。然後，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj減小到閾值th1以下時，其返回到正常編碼模式。

如上所述，大於第一閾值的第二閾值被定義為啟動緊急模式的條件。此外，小於第二閾值的第一閾值被定義為終止緊急模式並返回正常編碼模式的條件。以這種方式，有可能防止緊急模式和正常編碼模式的頻繁反覆。

此外，通過將第二閾值設置為通過從發送緩衝器的大小減去生成的數據量來獲得的值，有可能增加避免發送緩衝器被破壞的風險的概率。例如，通過將閾值th2設置為通過減去強制編碼過程中生成的比特量來獲得的值，有可能防止被編碼流的輸出超過發送緩衝器大小的情況。

第三示例

接下來，將描述第一實施例的第三示例。

圖9是示出根據第三示例的編碼器1a的配置的框圖。與上述的編碼器1相比，速率控制單元12和編碼處理單元13分別由速率控制單元12a和編碼處理單元13a替代。其它配置與編碼器1中的相同，使得將省略對它們的描述。

速率控制單元12a包括量化值確定部件121a和閾值判斷部件122a以作為內部配置。閾值判斷部件122a根據確定結果替代輸出編碼模式而向量化值確定部件121a輸出反應參數reac。此外，假設在閾值確定部件122a中設置了兩個閾值th1a<th2a。例如，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或小於閾值th1a時，閾值判斷部件122a將預定的反應參數reacn輸出到量化值確定部件121a。當虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th1a並且等於或小於閾值th2a時，閾值判斷部件122a將作為預定反應參數reacn的0.75倍的反應參數reac輸出到量化值確定部件121a。當虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th2a時，閾值判斷部件122a將作為預定反應參數reacn的0.50倍的反應參數reac輸出到量化值確定部件121a。

量化值確定部件121a通過使用從閾值判斷部件122a輸出的反應參數reac以及虛擬接收緩衝器佔用量dj來計算量化值qj，並輸出到編碼處理單元13a。

由於上述的原因，第三示例能夠被表達如下。也就是說，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於第一閾值(th1a)且等於或小於第二閾值(th2a)時，速率控制單元12a指定編碼控制信息以使生成的數據量b1比等於或小於第一閾值的情況更小，並且同時比等於或大於第二閾值的情況更大。以這種方式，通過使用多狀態閾值，有可能實現靈活的編碼控制。

此外，第三示例還能夠被表達如下。也就是說，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或小於第一閾值(th1a)時，速率控制部件12a通過使用預定的第一參數(reacn)和虛擬接收緩衝器佔用量dj來計算編碼控制信息。當虛擬發送緩衝器佔用量rbj比第一閾值大預定值(th2a)時，速率控制部件12a計算第二參數(reacn*0.50)，其與第一參數的情況下相比進一步減少生成的數據量b1。此外，速率控制部件12a通過使用第二參數和虛擬接收緩衝器佔用量dj來計算編碼控制信息。然後，速率控制部件12a將計算的編碼控制信息指定給編碼處理部件13a。在這種情況下，現有的設備能夠被用於編碼處理單元13a。這能夠有助於減少系統中的變化量。此外，能夠通過調整參數來實現精確的編碼控制。因此，這對於避免危險區域同時最小化對圖像質量的損害是有用的。

圖10是圖示了根據第三示例的編碼控制方法的流程的流程圖。首先，緩衝器管理部件11更新虛擬發送緩衝器佔用量rbj和虛擬接收緩衝器佔用量dj(s301)。接著，閾值判斷部件122a確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj是否大於閾值th2a(s302)。當確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th2a(s302中為「是」)時，閾值判斷部件122a通過將指定的反應參數reacn乘以0.50來計算反應參數reac，並輸出到量化值確定部件121a(s304)。

在步驟s302中，當確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或小於閾值th2a(s302中為「否」)時，閾值判斷部件122a確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj是否大於閾值th1a(s303)。當確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th1a時(s303中為是)，閾值判斷部件122a通過將所指定的反應參數reacn乘以0.75來計算反應參數reac，並輸出到量化值確定部件121a(s305)。在步驟s303中，當確定虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或小於閾值th1a(s303中為「否」)時，閾值判斷部件122a將指定的反應參數reacn作為反應參數reac來輸出到量化值確定部件121a(s306)。

在步驟s304、s305、和s306之後，量化值確定部件121a通過使用從閾值判斷部件122a接收的更新的反應參數reac以及虛擬接收緩衝器佔用量dj來計算量化值qj，並輸出到編碼處理單元13a(s307)。其後，編碼處理單元13a基於從量化值確定部件121a接收的量化值qj來對輸入數據in_data進行編碼(s308)。注意，假定量化值確定部件121a與閾值判斷部件122a並行地計算量化值qj。

圖11是圖示根據第三示例的虛擬發送緩衝器佔用量與編碼模式之間的關係的圖。如圖11所示，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或小於閾值th1a時，將反應參數reac設置為指定的reacn。此外，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th1a並且等於或小於閾值th2a時，反應參數reac被設置為reacn*0.75，以將量化值qj增加到比等於或小於閾值th1a的情況更大，以便減少生成的比特量。然而，生成的比特量沒有減小到最小值。然後，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th2a時，將反應參數reac設置為reacn*0.50。換言之，量化值qj增加為比等於或小於閾值th2a的情況更大，以便減少生成的比特量。例如，量化值被設置以使得生成的比特量是最小值。

以上方法能夠被認為是改變被用於編碼控制的反應參數的方法。然後，有可能通過減小反應參數來增加向目標的收斂速度。換言之，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th1a並且等於或小於閾值th2a時，設置reacn*ratio1，並且當虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th2a時，設置reacn*ratio2。在這種情況下，ratio2小於ratio1。

注意，反應參數在圖11中以兩個階段來被更新。然而，反應參數也可以以兩個或三個、或更多個階段中被更新。

此外，在第二示例中，通過調整反應參數來執行編碼控制。然而，能夠直接調整量化值，而不是調整反應參數。例如，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj大於閾值th2a時，與虛擬發送緩衝器佔用量rbj等於或小於閾值th2a的情況下相比，能夠使量化值大。

注意，在上面的描述中，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj在閾值th1a和閾值th2a之間時，反應參數被設置為等於reacn*ratio1，而與虛擬發送緩衝器佔用量rbj何時增加和減少無關。然而，本發明不限於此。例如，當虛擬發送緩衝器佔用量rbj減小時，控制反應參數以使用正常反應參數reacn。以這種方式，有時可以通過防止量化值的快速變化和通過減緩發送緩衝器的佔用量的減少，來減慢返回到正常操作。

如上所述，第三示例對於發送緩衝器是有用的，以避免接近將發生溢出的危險區域，同時最小化對圖像質量的損害。此外，第二和第三實施例能夠一起使用。

其它實施例

上述的實施例能夠被應用於例如車載相機等。換言之，由車載相機拍攝的所拍攝圖像需要實時顯示在駕駛員座位附近的屏幕上，並且如果顯示相對於拍攝時間延遲，則會影響駕駛。因此，需要低延遲。出於此原因，本實施例能夠被應用於低延遲視頻編碼lsi以及以低延遲來傳輸諸如相機圖像的視頻圖像的系統。具體的，實施例能夠被應用於由於需要用於防水的封裝而可能不安裝諸如dram的大容量外部存儲器的系統(車載相機、監視相機等)。

此外，在上述的實施例中，本發明已被描述為具有硬體配置，但是本發明不限於此。本發明還能夠通過允許諸如中央處理單元(cpu)的處理器執行電腦程式來實現任意過程。

在上述的示例中，程序能夠使用各種類型的非暫時性計算機可讀介質來被存儲並提供給計算機。非暫時性計算機可讀介質包括各種類型的有形存儲介質。非暫時性計算機可讀介質的示例包括磁記錄介質(例如，柔性盤、磁帶、和硬碟驅動器)、光磁記錄介質(例如，光磁碟)、cd-rom(只讀存儲器)、cd-r、dc-r/w、dvd(數字多功能盤)、bd(藍光(註冊商標)盤)、半導體存儲器(例如掩模rom、prom(可編程rom)、eprom(可擦除prom)、閃速rom、和ram(隨機存取存儲器))。此外，還能夠由各種類型的暫時性計算機可讀介質來將程序提供給計算機。暫時性計算機可讀介質的示例包括電信號、光信號、和電磁波。暫時性計算機可讀介質能夠通過諸如電線和光纖的有線通信路徑或通過無線通信路徑來將程序提供給計算機。

基於實施例來具體描述了本發明人做出的發明。然而，毋庸置疑，本發明不限於前述實施例，並且能夠在不脫離本發明的要旨的範圍內進行各種修改和變更。