一种颜色滤波阵列图像的编解码方法、装置和系统的制作方法_2

文档序号:9711947阅读:来源:国知局
流程示意图;
[0045] 图7为本发明实施例提供的一种颜色滤波阵列图像的编码装置的结构示意图;
[0046] 图8为本发明实施例提供的一种颜色滤波阵列图像的解码装置的结构示意图;
[0047] 图9为本发明实施例提供的一种颜色滤波阵列图像的编解码系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0048] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进 一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0049] 本发明实施例可W应用于各种格式的视频图像帖。尤其的,本发明实施例可W适 用于颜色滤波阵列图像(Color Filter Array,CFA)。
[0050] 整体来说,首先,在编码端侧,本发明实施例可W W行数据为单位处理颜色滤波矩 阵图像,而无需缓存相邻的行,可W免除行数据缓存所需的代价;其次,本发明实施例还可 W利用同一种颜色分量存在较多的数据相关性,有利于利用相邻像素的数据冗余进行块内 预测。另外,在解码端侧,除了顺序地读取和解码整个图像之外,本发明实施例还可W随机 地定位图像的任一部分,对运部分数据进行读取和解码。
[0051] 图2(a)示出了本发明实施例中的一种颜色滤波阵列图像的编码方法的流程示意 图,如图2(a),该流程可W包括:
[0052] 步骤201:获取待处理颜色滤波阵列图像帖,确定所述图像帖中的各行数据的颜色 滤波阵列排列方式。
[0053] 步骤202:逐行读取行数据,对于当前待处理行数据,根据该行数据的颜色滤波阵 列排列方式W及该行数据中不同像素所表征的颜色分量之间的相关性,生成用于表示该行 数据所包含的图像信息的编码单元;
[0054] 其中,所述编码单元由用于表示该行数据中的不同频率分量的系数集合的第一编 码块和用于表示该行数据的预测残差值集合的第二编码块构成。
[0055] 步骤203:采用不同编码模式,分别对所述第一编码块和第二编码块进行预测,获 取所述第一编码块和第二编码块在不同编码模式下所对应的预测码流长度;根据所述预测 码流长度,分别确定所述第一编码块和第二编码块的实际编码模式,并使用确定出的实际 编码模式对所述第一编码块和第二编码块进行编码。
[0056] 步骤204:按照预设封装规则,将用于表示所述第一编码块和第二编码块的编码方 式和码流长度的头信息,封装到该编码单元对应的码流中。
[0057] 可选的,在上述步骤202中,根据该行数据的颜色滤波阵列排列方式,逐一提取属 于同一颜色分量的各像素,根据提取出的属于同一颜色分量的像素的集合,生成该颜色分 量数据块;
[0058] 对于由该行数据中提取出的全部颜色分量数据块,分别对各颜色分量数据块进行 二维离散余弦变换和量化处理,根据处理后的变换系数的集合,生成第一编码块;并对所述 第一编码块进行反量化和逆二维离散余弦变换处理,根据该行数据的各像素的像素值与处 理后的第一编码块中对应位置像素的像素值之间差值,生成第二编码块;将所述第一编码 块和第二编码块,按照预设顺序进行排列,生成用于表示该行数据中所包含的图像信息的 编码单元。
[0059] 可选的,在上述步骤中,对于该行数据中的2M个像素,按照由左至右的顺序,依次 提取位于奇数位置的像素,直到提取出M个像素,将提取出的像素的集合,作为第一颜色分 量数据块;并且,依次提取位于偶数位置的像素,直到提取出M个像素,将提取出的像素的集 合,作为第二颜色分量数据块;
[0060] 其中,所述M〉0且M为整数;所述行数据中的像素总个数为Sum,且Sum> 2M。
[0061] 可选的,在上述步骤203中,对于所述第一编码块和第二编码块中的任一编码块, 按照预设分层规则,将该编码块划分为N个层图像,采用不同编码模式,分别对划分后的各 层图像进行预测,获取所述各层图像在不同编码模式下的预测码流长度;对于各层图像,根 据该层图像在不同编码模式下的预测码流长度之间的大小关系,选取预测码流长度最小对 应的编码模式作为该层图像的实际编码模式;在上述步骤204中,将用于表示所述第一编码 块中的N个层图像的实际编码模式和码流长度、所述第二编码块中的N个层图像的实际编码 模式和码流长度的头信息,封装到该编码单元对应的码流中;其中,所述N〉1且N为整数。
[0062] 图2(b)示出了本发明实施例中的一种颜色滤波阵列图像的解码方法的流程示意 图,如图2(b),该流程可W包括:
[0063] 步骤211:获取用于表征待处理颜色滤波阵列图像帖中的各行数据的码流,在所述 码流中,查找到包含有当前待处理编码单元的头信息。
[0064] 步骤212:解析所述头信息中携带的第一编码块和第二编码块的编码方式和码流 长度;根据所述头信息在所述码流中的位置和解析出的码流长度,在所述码流中,分别读取 出所述第一编码块的码流和第二编码块的码流;对读取出的码流进行解码,分别得到所述 第一编码块和所述第二编码块。
[0065] 步骤213:根据所述第一编码块中所表示的当前待处理行数据的不同频率分量的 系数集合、所述第二编码块中所表示的当前待处理行数据的预测残差值集合、W及所述图 像帖中当前待处理行数据的颜色滤波阵列排列方式,还原所述图像帖中的当前待处理行数 据。
[0066] 可选的,在上述步骤212中,根据所述头信息在所述码流中的位置,确定出当前待 处理的编码单元在所述码流中的起始位置;根据所述起始位置和解析出的码流长度,确定 出当前待处理的编码单元在所述码流中的终止位置;根据所述起始位置和终止位置之间所 包含的码流,读取出所述第一编码块的码流和第二编码块的码流。
[0067] 可选的,在上述步骤213中,对所述第一编码块进行反量化和逆二维离散余弦变换 处理,根据处理后的第一编码块与所述第二编码块中的对应像素的像素值之和,还原出各 个不同颜色分量数据块;按照所述图像帖中的当前待处理行数据的颜色滤波阵列排列方 式,将所述各个不同颜色分量数据块中所包含的各像素依次排列,还原出所述图像帖中的 当前待处理行数据。
[0068] 可选的,在上述步骤中,如果所述待处理颜色滤波阵列图像帖为拜耳Bayer图像 帖,则将所述第一颜色分量数据块中所包含的M个像素,按照由左至右的顺序,依次作为该 行数据中位于奇数位置的像素;将所述第二颜色分量数据块中所包含的M个像素,按照由左 至右的顺序,依次作为该行数据中位于偶数位置的像素;其中,所述M〉0且M为整数;所述行 数据中的像素总个数为S皿,且S皿> 2M。
[0069] 可选的,在上述步骤212中,解析所述头信息中携带的第一编码块的N个层图像的 编码模式和码流长度、第二编码块中的N个层图像的编码模式和码流长度;根据各个层图像 的码流长度,读取该层图像的码流,利用该层图像对应的编码模式,对读取出的该层图像的 码流进行解码;根据所述第一编码块中的N个解码后的层图像,还原出所述第一编码块,根 据所述第二编码块中的N个解码后的层图像,还原出所述第二编码块;其中,所述N〉1且N为 整数。
[0070] 本发明实施例的关键点在于如下方面:
[0071] 首先,本发明实施例逐行的处理输入的颜色滤波矩阵图像,在一行连续的2M个像 素中取间隔分布的M列绿色分量数据组织成一个数据块,间隔地取除绿色外的另一种颜色 分量(红色或蓝色)组织成另一个数据块。
[0072] 上述组织方式的好处在于:同一种颜色分量的像素存在较多的数据相关性,有利 于利用相邻像素的数据冗余进行块内预测;W逐行的方式进行处理,可W免除行数据缓存 所需的代价。进一步的,本发明实施例还可W通过设置合适的M值,可将对应每一个颜色分 量的数据块组织成方形,W利于变换处理。
[0073] 然后,本发明实施例可W对两个数据块分别进行近似DCT(Discrete Cosine 化ansform,离散余弦变换)变换和量化处理,由于变换和量化处理所使用的核矩阵、中间结 果和最终结果都在保证计算精度的前提下,W整数表示,运样,有利于提高计算效率和忍片 实现。
[0074] 之后,对上述变换系数进行反量化和反变换,且W反变换后的数据作为预测值,计 算原始数据和预测数据之间的预测残差值。可见,在本发明实施例中,对每个颜色分量的数 据块,保存两部分内容:经过近似DCT变换和量化后的变换系数、预测残差。两个颜色分量数 据块的变换系数和残差分别被组织成一个编码块,两个编码块构成一个编码单元。
[0075] 进一步的,本发明实施例还可W将编码单元分解成层图像L0、L1和L2,依次对应单 元内数据从低到高的若干个比特。
[0076] 最后,对层图像分别预估不同编码模式的码流长度,并且选择能产生最小码流长 度的模式作为最终的编码模式。
[0077] 在本发明的实施例中,可W采用行程编码、k阶指数哥伦布编码和等长编码=种模 式。
[0078] 相应的,基于与编码端相同的技术构思,在解码端侧,本发明实施例可W逐行解 码,而无需缓存相邻的行。同时,顺序地读取和解码整个图像之外,本发明实施例还可W利 用编码端所设置的M值,随机的定位图像中的某个部分,并对定位到的部分进行读取和解 码,增加了图像编解码的灵活性。
[0079] 下面结合附图对本发明实施例所提供编码和解码方法的【具体实施方式】进行举例 说明。
[0080] 图3示出了本发明实施例提供的编码方法的流程示意图,如图3所示,该流程可W 包括:
[0081 ]步骤301,逐行处理输入的颜色滤波矩阵图像。
[0082] 具体实现时,对于颜色滤波矩阵图像来说,由于每行数据中均含有绿色分量像素 W及另一种颜色分量(红色或蓝色分量)像素,因此,本发明实施例可W间隔地取一行中M列 绿色分量数据组织成一个绿色分量数据块,并间隔地取除绿色外的另一种颜色分量(红色 或蓝色)组织成另一个颜色分量数据块。
[0083] 举例来说,在本发明实施例中,假设M=64,那么,提取出的绿色分量数据块的大小 为8X8,而另一颜色分量数据块的大小也为8X8。也就是说,如果待处理图像的分辨率为 1920X1080,那么,本发明实施例可W将每行数据划分为若干个正方形的数据块,W利于后 续变换处理。
[0084] 步骤302,对每个颜色分量数
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1