专利名称：图像编码设备与图像编码方法
技术领域：
本发明涉及图像编码技术，尤其涉及对图像数据作技术编码的方法与设备。
背景技术：
在常被称为“图像世纪”的二十世纪，生产了众多各式各样的图片与图像并且应用于电影、电视广播等。尤其在90年代，PC(个人计算机)与其它信息设备的推广应用，数码相机、彩色打印机等的普及，以及因特网应用的爆炸性增长，导致数字图像文化深深地渗入了普通百姓的日常生活。在此情况下，编码与压缩技术，诸如静止图像的JPEG(联合图像专家组)与活动图像的MPEG(运动图像专家组)已实现了标准化，从而改善了通过CD-ROM等记录媒体和网络与广播等传输媒体分配与再现图像的便利性。
由于对更优的像质需求的增长和能满足这种需求的相关技术的进步，因而对新的编码技术的要求也不断增长。对JPEG系列中一种先进的版本JPEG2000的研究工作已经开展了一段了时间，结果实现了技术规范的标准化，并已开始实际应用。
JPEG2000的编码技术不仅涉及到复杂的处理，诸如子波变换与位平面熵编码，还加重了CPU的负担，并使用大量的存贮容量。因此，若要有效地实施JPEG2000技术规范，就得采取策略性设计政策。
按技术规范编码算法的自然设计，会产生使CPU过载的硬件结构，所需的存贮容量过大或其它问题。尤其在准备装到小型电子装置上时，如电池容量有限的数码相机或携带电话，就要用灵巧的方法降低功耗和存贮容量。
发明内容
本发明基于这些因素而完成，目的在于提供一种在计算时间与存贮容量方面较具有优势的图像编码技术。
根据本发明的一较佳实施例涉及一种图像编码设备。该设备包括多个位平面单元，通过切开各位平面的图像数据而读出图像数据和多个编码器，可以独立地编码各个位平面单元如此读出的各自位平面数据。
根据本发明的另一较佳实施例也涉及一种图像编码设备。该设备包括把图像数据转换成空间频率上数据的转换器对转换器转换的数据作量化的量化器多个位平面单元，通过切开各位平面量化的数据，读出量化器量化的数据多个编码器，可独立地编码如此读出的各个位平面数据；和流发生器，可以合成各个位平面被编码器编码的数据，从而产生编码流，其中各位平面数据可并行编码。
根据本发明的再一个较佳实施例也涉及一种图像编码设备。该设备包括多个位平面单元，通过切开各位平面的图像数据而读出图像数据；划分单元，可按预定的属性将位平面单元读出的各位平面数据分成多组和多个编码器，可独立编码各位平面的各组数据。
本发明又一较佳实施例也涉及一种图像编码设备。该设备包括把图像数据转换成空间频率上数据的转换器对转换器转换的数据作量化的量化器；多个位平面单元，通过切开量化的各位平面数据，读出经量化器量化的数据；划分单元，按预定属性把位平面单元读出的各位平面数据分成多组；多个编码器，可独立地编码各位平面各组的数据；和流发生器，可合成各位平面被编码器编码的数据而生成编码流，其中各位平面各组数据可并行编码。
根据本发明的另一较佳实施例也涉及一种图像编码设备。该设备包括单个位平面单元，通过切开各位平面的图像数据而读出该图像数据；多个专用划分单元，可按预定属性把位平面单元读出的位平面数据分成诸划分单元管理的不同组，然后对其作编码预处理；和一编码器，可以合成多个专用划分单元预处理得到的数据，然后编码合成的数据。
这些专用划分单元(在例如JPEG2000中)可将数据分成三个相应的通道，即s通道(重要通道)、r通道(改进通道)和c通道(清除通道)，而且这些专用划分单元的处理操作可并行化。此时，高位位平面中的通道处理结果涉及到低位位平面中的通道处理时间。多个专用划分单元的预处理可以并行执行，而把时滞保持到在预处理结果之间作必要相互参照的程度。例如，这种相互参照可以是单向参照，使s通道的处理结果涉及r通道处理，而r通道的处理结果涉及c通道处理。
而且，预处理是一种对准备编码的下一位规定某一编码条件的处理，且编码器按该编码条件对图像数据作算术编码。届时可形成JPEG2000规范所限定的前后关系并涉及算术编码时间。
根据本发明的再一较佳实施例也涉及一种图像编码设备。该设备包括把图像数据转换成空间频率上数据的转换器；对转换器转换的数据作量化的量化器；位平面单元，可通过切开各位平面量化的数据而读出量化器量化的数据；多个专用划分单元，可按预定属性把位平面单元读出的位平面数据分成诸划分单元管理的不同组，然后对其作编码预处理；一编码器，可合成所述多个专用划分单元预处理得到的数据，并编码该合成的数据；和一流发生器，可合成编码器编码的数据而生成编码流。多个专用划分单元可按JPEG2000技术规范将各个位平面数据并行地分成不同通道的数据。
多个专用划分单元可以至少包括分别管理第一与第二组的第一和第二专用划分单元，而各位平面数据可以某种方式处理，即在第一次扫描操作时，首先由第一专用划分单元取出第一组，而在第二次扫描操作时，把第一专用划分单元判断为不属于第一组的数据输入第二专用划分单元，并且取出第二组。第一和第二专用划分单元可以按JPEG2000技术规范从各位平面数据里取出不同通道的数据，一旦第一专用划分单元的处理结果转送给第二专用划分单元，就可开始第二专用划分单元的处理。
而且，多个专用划分单元可以至少包括分别管理第一与第二组的第一和第二专用划分单元，并以某种方式处理各位平面数据，即在第一次扫描操作时，由第一专用划分单元首先取出第一组，且同时记录至少该第一组的数据位置，而在第二次扫描操作时，第二专用划分单元参照该记录的数据后取出第二组。
根据本发明的再一个较佳实施例涉及一种图像编码方法。该方法包括把图像数据转换成空间频率上数据；量化经所述转换的数据；通过切开各位平面量化的数据，读出经量化的数据；独立和并行地编码如此读出的各位平面数据；和合成已编码的各位平面数据，并生成编码流。
根据本发明的另一较佳实施例也涉及一种图像编码方法。该方法包括通过切开各位平面的图像数据，并行地读出该图像数据；按预定属性把读出的各位平面数据分成多组；和独立与并行地编码各位平面的各组数据。
根据本发明的又一较佳实施例也涉及一种图像编码方法。该方法包括把图像数据转换成空间频率上数据量化经所述转换的数据；切开各位平面量化的数据，并行地读出经量化的数据；按预定属性把读出的各位平面数据分成多组；独立和并行地编码各位平面各组的数据；和合成经编码的各位平面数据，生成编码流。
根据本发明的再一个较佳实施例也涉及一种图像编码方法。该方法包括切开各位平面的图像数据，依次读出该图像数据；按预定属性把读出的位平面数据分成不同组，再对这些组并行地作编码预处理；和合成预处理得到的数据，再编码合成的数据。
在执行预处理中，对如此读出的位平面数据，由第一次扫描操作取出第一组，以便处理，而第二次扫描操作从判为不属于第一组的数据中取出第二组，以便处理。
而且，在执行预处理中，可以按JPEG2000规范从各位平面数据中依次取出不同通道的数据，一旦上一通道的处理结果转送给下一通道处理，就开始处理下一通道。
应该指出，上述构成元件和步骤的任何置换或转换，方法与设备之间部分或全部置换或转换的表示形式及其增添，以及改变为计算机程序、记录媒体等的表示形式，都全部有效并为本发明诸实施例包含。
此外，该发明内容并不一定要描述所有必须的特征，因而本发明也可以是这些描述的特征的子组合。
图1是根据本发明第一实施例的图像编码设备结构的框图。
图2示出图1所示算术编码器在位平面算术编码中使用的周围邻近系数。
图3示出作为算术编码单元的编码块。
图4示出编码块中各相应子波系数的位序。
图5是根据本发明第二实施例的图像编码设备结构的框图。
图6是根据本发明第三实施例的图像编码设备结构的框图。
图7示出如何把编码块的各系数分成通道。
图8是根据本发明第四实施例的图像编码设备结构的框图。
图9示出如何把编码块的各系数并行地分成通道。
图10是根据本发明第五实施例的图像编码设备结构的框图。
图11A、11B和11C示出图10所示通道处理器的操作。
图12A、12B和12C示出本发明第六实施例中通道处理器的操作。
具体实施例方式
现在根据诸较佳实施例描述本发明，这些实施例并不限制本发明的范围，只对发明作示例。实施例所描述的所有特征及其组合并非是本发明必需关键。
诸较佳实施例涉及图像编码，将JPEG2000用作图像处理的一种形式。以下不对JPEG2000作详述，其内容已广为人知。
第一实施例图1示出根据本发明第一实施例的图像编码设备10的结构。在硬件上，该结构可用CPU、存储器和其它LSI实现，在软件上，可在存储器加载的具有图像编码功能的程序等实现。这里描述和图示的功能块可用这类元件共同实现。因此，本领域的技术人员应该理解，这些功能可以只用硬件、只用软件或二者结合的各种形式实现。
图像编码设备10包括子波变换器14、帧缓冲器16、量化器18、位平面编码器20A与20B、算术编码器22A与22B以及流发生器24。编码处理开始时，把输入图像分成多组称为瓦(tile)的块。把每块瓦编码成一独立图像，并形成一位流。这样，下面把对应与该瓦的图像块当作原始图像(OI)来处理。但要指出，输入图像若保持完整，也可当作原始图像OI来处理，无需分成瓦。
先将原始图像OI读入帧缓冲器16。子波变换器14从帧缓冲器16里读出该原始图像OI，并运用子波变换法递归变换该图像。JPEG2000将Daubechies滤波器应用于子波变换。这种滤波器沿图像的各垂直与水平方向作为低通与高通滤波器，把单个图像分成四个子频带沿垂直和水平两个方向具有低频分量的LL子频带，在垂直和水平方向之一具有一低频分量而在凌夷方向有一高频分量HL子频带和LH子频带，和在垂直与水平两个方向具有高频分量的HH子频带。沿各子频带垂直与水平方向中的像素数是该图像在处理前的像素数的1/2，而一次滤波产生子频带图像，其分辨度或图像尺寸为原始图像的1/4。把这样得到的子频带图像临时存入帧缓冲器16。
除了这样得到的子频带外，子波变换器14从帧缓冲器16里读出最低频率分量的LL子频带图像，执行另一次滤波而把它再分成另外四个子频带LL、HL、LH与HH，再把它们写入帧缓冲器16。执行预定次数的滤波，最后一次滤波产生的LL子频带作为最接近原始图像OI的DC分量的图像。同一层次上的四个子频带，即对它们作过同样次数滤波后得到的子频带，从LL到HL和从LH到HH含有更大的高频分量。这样，含更多高频分量的图像就是上一次滤波得到的这四个子频带。用这种方法，通过对最低频率分量反复作垂直-水平四分滤波，可在帧缓冲器16里得到递归垂直-水平四分结构的从低频分量到高频分量分层次形成的图像。
从低频到高频依次把存在帧缓冲器16里的分层图像读到量化器18，在需要时将它们量化。之后，在把各码块表示为位平面之前，为了作算术编码，要把量化的子波系数分解为称为码块的单元。对位平面作算术编码，由算术编码的位串形成位流，并得到最后编码的图像数据CI。
JPEG2000图像编码算法使用的算术编码是熵编码法。通过不断监视某种统计特性，以与其相关联的方式对编码表(此后称概率表)优化，因而该编码法利用编码表进行。因此，这种编码法可将压缩率提高到高于通用的Huffman编码法的水平。JPEG2000应用的方法就是实现这种算术编码将量化得到的多个位值分解成位平面，并再对如此分解的位平面内的值作二进制算术编码。
在位平面的算术编码中，按其附近的条件对各位数据作算术编码。如图2所示，通过将其周围D0～D7的子波系数(下面也称为周围邻居系数)与x位置里的子波系数作比较，可确定位数据x的前后关系，从而利用按如此确定的前后关系而优化的概率，根据这一前后关系对位数据x作算术编码操作。
图3示出一例要转换成位平面的码块。该例表示一种含32×32个子波系数的码块。假顶该子波系数包括8位，则如图4所示，各系数将包含对应于平面P0～P6的七位b0～b6和一个符号位b7，数据大小为32×32×8＝8192位。
对32×32子波系数的平面P6先进行位平面编码，再作算术编码。然而，对于这种算术编码，必须知道该位数据周围的条件，如图2所示。例如，假定要用四位代表周围条件，那么对于含32×32个子波系数的码块而言，要求一32×32×4＝4096位的附加存储器。
为提高该JPEG2000算术编码的速度，本实施例对多个码块应用了并行编码处理。这里再次参照图1描述两个码块编码处理的并行化。
经量化器18量化后，把这两个不同的码块的子波系数分别存入两个SRAM19A与19B。两个位平面编码器20A与20B并行地读出两码块的子波系数，对它们作位平面编码，将其结果存入两个SRAM 21A与21B。然后，两个算术编码器22A与22B对位平面编码后的这两个码块作并行算术编码。这样，两码块被并行算术编码，重复这一过程将最终对所有码块实现算术编码。接着，流发生器24编排各码块的编码数据，生成单个的位流。
在以上描述中，说明了一种对两个码块同时编码的并行处理结构。然而，同样可以构成一种对三个或更多码块同时编码的并行处理法。例如，可对存贮码块准备三个SRAM，对位平面编码准备另外三个SRAM，相应地，同时设置三个位平面编码器和三个算术编码器，从而可并行地编码三个码块。
以此方式实施本实施例，可以并行地编码诸码块，缩短了运算时间。
第二实施例图5示出根据本发明第二实施例的图像编码设备10的结构。下面描述该结构与操作同第一实施例的差异。在该第二例中，设置的单个SRAM19用于存贮码块，多个平面同时处理，以便编码单个码块。如参照图4所说明的那样，存贮在SRAM19里的该码块有七个平面P6～P0。在第一实施例中，从对应于最高位的平面P6开始，依次编码这七个平面，但在第二实施例中，编码时同时处理这些平面。这里将描述并行处理两个平面的编码实例。
贮存在SRAM19里的一码块的两个不同平面，由两个位平面编码器20A与20B并行读出；对每个平面作位平面编码；再将其结果存入两个SRAM21A与21B。然后，两个算术编码器22A与22B对位平面编码后的这两个平面作并行算术编码。这样，两个平面被并行地算术编码。重复这一过程，将最终对所有七个平面作算术编码，得到该码块的编码数据。
上述对各平面的并行化处理还不够理想，即JPEG2000中的位平面编码，实际上是利用高次位平面的信息执行的。因此，更准确地说，各平面编码处理的并行化是这样实现的即按预定时间间隔以该顺序平移平面P6～P0的编码处理，再复用经如此时间平移的编码处理。
应该指出，在本实施例中，并行处理三个或更多平面编码的结构，当然可以通过设置三个或更多的位平面编码器对三个或更多平面作位平面编码来实现。
因此，在本实施例中，通过使各平面编码处理并行化，可以缩短单个码块编码所需的运算时间。另外，与其中使多个码块编码并行化的第一实施例不一样，本实施例只需一个SRAM19存贮诸码块，因而明显节省了存储器容量和实施面积，即在用LSI构制本例结构时，可将实施面积即封装面积压缩为小尺寸。
在上述第一与第二实施例中，已经说明了位平面编码法的并行处理。根据JPEG2000技术规范，码块内的每个位平面数据编码后都被分成三个通道，即s通道、r通道和c通道。在下面的第三至第六实施例中，将描述对位平面编码的并行处理，包括分成若干通道。
在描述第三至第六实施例之前，应该指出，在JPEG2000中，对每条通道有两种算术编码运算方法。就是说，在JPEG2000提供的一种运算方法中，各编码通道的算术编码结束时，刷新算术编码数据，诸参数复位，准备下一次编码；而在另一种方法中，各编码通道的算术编码数据不刷新，对下一次编码保持诸参数，两种方法都可选用。
第三与第四实施例代表这样一种情况即上一次通道处理结果不转送到编码或下一通道，因而对越过该位平面的通道处理当然无影响。所以，在第三与第四实施例中，可对各位平面单独执行通道处理。
另一方面，第五与第六实施例代表这样的情况即上一次通道处理结果转送给下一通道编码，因而即使位平面断裂，高次平面的通道处理结果仍会影响低次平面的通道处理。因此，不可避免的是，无法独立地对各位平面作通道处理。这样，在第五与第六实施例中，从高次平面开始，依次读出位平面数据，通过应用上一个位平面的通道处理结果，对适用的位平面作通道处理，。
在理解了上述后续的通道运算是否应用上一次处理结果而导致的差异后，以下将描述第三至第六实施例。
第三实施例图6示出根据本发明第三实施例的图像编码设备10的结构。在该第三实施例中，与第一实施例相似，对多个码块并行地作编码处理，不过这种并行处理同在位平面编码中分成诸通道的处理(以后描述)一起执行。这里将描述三个码块编码处理的并行化，其中省略了与第一实施例共同的结构与操作的描述。
将三个不同码块的子波系数存入三个SRAM19A、19B和19C，三个位平面处理器26A、26B和26C并行地读出各码块的子波系数，各子波系数分成一符号位及其绝对值，并把绝对值转换成二进制位平面表示。将各位平面分成例如若干高度为4的水平长条，供编码使用，诸条自顶部开始依次处理。从左上起，对各条作垂向z字形扫描，直到右下角为止，处理再移到下一条。在这样分成预定高度的条后作扫描，可缩短编码时间，因为这样可在通道处理(后面描述)时迅速地得到有关周围条件的信息。
将三个码块位平面上扫描的数据分别供给三个通道处理器28A、28B和28C，并行地产生准备用于划分编码通道和算术编码的前后关系。
将描述各通道处理器28A、28B和28C处划分通道的处理。划分通道的方法是参照有关系数x和位于所述系数x附近的周围邻居系数D0～D7的重要/不重要信息，如图2所示。这里的不重要系数是在其高位上不出现1的系数，而重要系数是在其高位已出现1的系数。这种重要/不重要信息在系数每编码一次就作更新。
在s通道中，对在其八个周围邻居系数中具有一个或多个重要系数的一不重要系数进行编码，因为在从不重要变为重要时，对像质的影响很大。在r通道中，对通过在高平面上编码而早已识别出是重要系数的一系数编码。在c通道中，对在s通道中还未编码的某个不重要系数编码。
在图7示出的实例中，对码块中的上述诸条作扫描，然后分配给任一条s、r和c通道。图示的一例将平面P5的条分成通道的例子，是按s、r与c通道处理的顺序分成经扫描的条系数序列100、102和104。在该方法中，对应于三类通道对该条扫描三次。在第一次扫描中，判断各系数是否属于s通道。在此阶段，得到划为s通道的系数5s0、5s1、……5s6。然后在第二次扫描中，判断各系数是否属于r通道。在该阶段，得到划为r通道的系数5r0、5r1与5r2。同样在第三次扫描中，得到划为c通道的系数5c0、5c1、5c2与5c3。
在以上述方法将平面P5分成s、r与c通道后，将下一平面P4分成三类通道。当最后把所有的平面都分成这三类通道时，各通道就对各平面作位平面算术编码。
在通道处理中，不仅要划分成诸通道，还要形成准备用于算术编码的前后关系。下面简述一下前后关系的形成。在前后关系形成方面，也要参照所述系数x及位于其附近的周围邻居系数D0～D7的重要/不重要信息，如图2所示。
对每条通道都形成前后关系。在s通道，以简并成九类前后关系的方式，对八个周围邻居系数产生重要/不重要信息。在r通道中，依据划为r通道的某系数在该平面是否第一次划归r通道，并还依据八个周围邻居系数有多少是重要系数，来产生三类前后关系。在c通道中，产生与s通道同样的前后关系。这样，运用各通道如此形成的前后关系，执行基于预测值的算术编码。
第四实施例图8示出根据本发明的第四实施例的图像编码设备10的结构。在第四实施例中，与第二实施例相似，设置单个SRAM 19用于存贮码块，以编码单个码块。然而，不是对位平面作并行处理，而是对s、r与c通道的三路通道处理作并行处理。第三实施例已描述过的划分通道与前后关系形成，这里就省略了。另外，标号相同的元件与已描述的内容一样。
把位平面处理器26从SRAM 19里读出的码块系数构成位平面并供给通道处理器28，后者包括s通道处理器29A、r通道处理器29B和c通道处理器29C，并构成能并行处理每条通道。
在第三实施例所描述的分成通道方面，按s、r与c通道的顺序作扫描，并参照前一通道的划分结果。因此，通常是s通道处理的后面是r通道处理，再后面是c通道处理。还有，划分码块系数通道所需的信息限于周围邻居系数的信息，因而其特点并非是一定要处理完了前一通道才能处理后续通道。这样，在本例中，s、r与c通道是并行处理的，如下所述。
s、r、c通道处理器29A、29B和29C都是专用处理器，专门对其各个通道作划分处理。它们都接收位平面处理器26提供的位平面数据，不过其处理的开始由两个延迟单元30B和30C连续延迟例如两个单位时间。操作第一延迟单元30B时，r通道处理器29B对在两个单位时间前已被s通道处理器29A处理过的数据作通道处理。第二延迟单元30C操作时，c通道处理器29C对在两个单位时间前已被r通道处理器29B处理过的数据作通道处理。
将以第三实施例中描述的图7中平面P5的通道处理为例，来描述所述本实施例的并行通道处理。图9示出的并行通道状态，由s、r、c通道处理器29A、29B和29C划分，水平轴代表时间T。在时刻t0，s通道处理器29A开始对一连串被扫描的码块系数作通道划分。过两个单位时间后，即在时刻t2，r通道处理器29B开始对同一串系数作通道划分。再过两个单位时间后，即在时刻t4，c通道处理器29C开始作通道划分。
图9示出各通道处理器对这一串系数的划分结果200、202和204。在时刻t2，r通道处理器29B可以利用s通道处理器29A在两个单位时间前划分的前两个系数的结果5s0与5s1，此时，由于前两个系数被划为s通道，所以跳过该处理。在时刻t4，r通道处理器29B把第三系数划为r通道。同样地，c通道处理器29C可以利用划分为s或r通道的前三个系数，最后在时刻t7，第一次划分c通道。
这样，在本实施例中，不管两个单位时间的时滞如何，都并行划分了三条通道，因而通道划分处理速度几乎为第三实施例的三倍。还应指出，与通道划分同时进行的各通道的前后关系形成，是并行处理的。
本实施例中，通过对其各自的通道并行操纵专用处理器，可以缩短码块编码所需的运算时间。另外，在该第四实施例中，与第三实施例在整个处理中要设置多个存贮码块的存储器以并行编码诸码块的情况不同，只用一个存储器存贮码块，且单个码块的通道处理可实现并行的内部操作。这样，可缩短运算时间，又能将存储器的大小减至最小。
第五实施例图10示出根据本发明的第五实施例的图像编码设备10的结构。第五实施例在结构与操作上同第四实施例的差别在于，通道处理器28在s、r和c通道的通道处理之间转送处理结果。
通道处理器28包括s、r、c通道处理器29A～29C；存贮s通道处理器29A的处理结果的SRAM31A；和存贮r通道处理器29B的处理结果的SRAM31B。r通道处理器29B应用s通道处理器29A存入SRAM31A里的处理结果，而c通道处理器29c则应用r通道处理器29B存入SRAM31B里的处理结果。
现在参照图11A～11C描述通道处理器28的操作。图11A示出c通道的处理操作。S通道处理器29A根据其它平面周围的位数据与信息，判断位平面处理器26提供的位数据是否属于s通道。s通道处理器29A还存贮被判为属于s通道的位数据和前后关系信息，以便把概率表选入第一SRAM31A。算术编码器22利用存入第一SRAM31A的位数据和前后关系，执行算术编码。
图11B示出r通道的处理操作。r通道处理器29B利用s通道存入第一SRAM31A里的处理结果，计算前后关系等。r通道处理器29B根据其它平面的周围位数据与信息，判断位平面处理器26提供的位数据是否属于r通道，然后存贮被判为属于r通道的位数据与前后关系信息，以便把概率表选入第二SRAM31B。
图11C示出c通道的处理操作。C通道处理器29C以同样方式利用r通道存入第二SRAM31b里的处理结果，并根据其它平面的周围位数据与信息，判断该位数据是否属于c通道，而且输出被判为属于c通道的位数据与前后关系信息，以便选择概率表。
根据第五实施例，通过临时在存储器中存贮的前后关系并参照其内容，能执行要求转送其它通道处理结果的通道处理。这样，如在处理r通道处理时，就不必重复s通道运算来获得s通道的处理结果，因而，节省了运算时间，还简化了通道处理器28的处理操作。
第六实施例与第五实施例一样，第六实施例也要转交通道处理之间的处理结果。根据第六实施例的图像编码设备，其结构与图8所示的根据第四实施例的图像编码设备10相同，不过在通道处理器28的通道处理操作方面不一样。
现在参照图12A、12B和12C描述通道处理器28的操作。图12A示出s通道的处理操作。s通道处理器29A根据其它平面的周围位数据与信息，判断位平面处理器26提供的位数据是否属于s通道，还输出被判为属于s通道的位数据与前后关系信息，以便选择概率表。算术编码器22利用如此输出的位数据与前后关系，执行算术编码。
图12B示出r通道的处理操作。首先把位平面处理器26提供的位数据输入s通道处理器29A，在那里再作s通道处理，并将其处理结果输入r通道处理器29B，r通道处理器29B通过操纵第一延迟单元30B，接收s通道处理器29A完成再运算后的位数据，并利用由s通道处理器29A输入的s通道的处理结果，作r通道处理。
图12c示出c通道的处理操作。在c通道处理之前，要依次再运算s和r通道，即s通道处理器29A再运算s通道，并根据其结果，由r通道处理器29B再运算r通道。然后，把r通道的再运算结果送给c通道处理器29c，通过操纵第二延迟单元30c，由c通道处理器29C执行基于r通道处理结果的c通道处理。
根据本实施例，在后续通道处理时应用了前一通道的专用处理器，因而不必把前一通道的处理结果存入存储器。尽管由于重复运算前一通道而使运算时间变得更长，但是不设存储器可以压缩通道处理器28的封装面积，以降低封装成本。
本发明内容已根据仅作示例的诸实施例作了描述。本领域的技术人员应能理解，对描述的每个元件与每种处理的组合，都有各种其它的修正，而这类修正都为本发明的范围所包括。下面将描述这类修正。
例如，考虑到各种要求，如对编码速度、电路封装规模与功耗的要求，可决定选用第五实施例的运算时间缩短型设计还是第六实施例的存储器节省型设计，从而在设计上可设想出更多的修正和组合方法。
在以上描述中，用JPEG2000编码算法为例说明了诸较佳实施例，但是本发明的并行编码处理可应用于JPEG与MPEG等其它图像编码算法。
因此，实现这些实施例能更有效的图像编码处理。
虽然本发明通过诸示例实施例作了描述，但是应该理解。在不背离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可以作出许多改变与替代。
权利要求
1.一种图像编码设备，其特征在于，包括多个位平面单元，可通过切开各位平面的图像数据而读出图像数据；和多个编码器，可独立地对所述多个位平面单元如此读出的各位平面数据编码。
2.一种图像编码设备，其特征在于，包括把图像数据转换成空间频率上数据的转换器；对所述转换器转换的数据作量化的量化器；多个位平面单元，通过切开量化的各位平面数据，可读出所述量化器已量化的数据；多个编码器，可独立地对如此读出的各位平面数据编码；和流发生器，可合成已被所述编码器编码的各位平面数据，从而生成编码流；其中对各位平面数据作并行编码。
3.一种图像编码设备，其特征在于，包括多个位平面单元，可通过切开各位平面的图像数据读出图像数据；划分单元，可按预定属性将所述位平面单元读出的各位平面数据划分成多组；多个编码器，可独立地对各位平面各组的数据编码。
4.一种图像编码设备，其特征在于，包括把图像数据转换成空间频率上数据的转换器；对所述转换器转换的数据作量化的量化器；多个位平面单元，通过切开量化的各位平面数据，可读出由所述量化器量化的数据；划分单元，可按预定属性把所述位平面单元读出的各位平面数据划分成多组；多个编码器，可独立地对各位平面各组的数据编码；和流发生器，可合成由所述编码器编码的各位平面数据，从而生成编码流；其中对各位平面的各组数据作并行编码。
5.一种图像编码设备，其特征在于，包括单个位平面单元，通过切开各位平面的图像数据而读出图像数据；多个专用划分单元，可按预定属性把所述位平面单元读出的位平面数据划分为所述划分单元管理的不同组，然后对其作编码预处理；和编码器，可合成所述多个专用划分单元预处理得到的数据，再对合成的数据编码。
6.如权利要求5所述的图像编码设备，其特征在于，所述多个专用划分单元并行地作预处理，同时将时滞保持到可在预处理结果之间作必要的相互参照的程度。
7.如权利要求5所述的图像编码设备，其特征在于，所述预处理是对准备编码的下一位规定一预测值的处理，且所述编码器根据该预测值对图像数据作算术编码。
8.如权利要求6所述的图像编码设备，其特征在于，的预处理是对准备编码的下一位规定一预测值的处理，且所述编码器根据该预测值对图像数据作算术编码。
9.如权利要求5所述的图像编码设备，其特征在于，根据各不同的组对预测值变化产生怎样的影响的观点来划分不同的组。
10.一种图像编码设备，其特征在于，包括把图像数据转换成空间频率上数据的转换器；对所述转换器转换的数据作量化的量化器；位平面单元，可通过切开量化的各位平面数据，读出由所述量化器量化的数据；多个专用划分单元，可按预定属性把所述位平面单元读出的位平面数据划分为所述划分单元管理的不同组，然后对其作编码预处理；编码器，可合成所述多个专用划分单元预处理得到的数据，再对合成的数据编码；和流发生器，可合成由所述编码器编码的数据，从而生成编码流。
11.如权利要求5所述的图像编码设备，其特征在于，根据JPEG2000技术规范，所述多个专用划分单元并行把各位平面数据分成不同通道数据。
12.如权利要求10所述的图像编码设备，其特征在于，根据JPEG2000技术规范，所述多个专用划分单元并行把各位平面数据分成不同通道数据。
13.如权利要求5所述的图像编码设备，其特征在于，所述多个专用划分单元至少包括分别管理第一与第二组的第一和第二专用划分单元，而且各位平面数据以一种方式处理在第一次扫描操作时，所述第一专用划分单元首先提取第一组，而在第二次扫描操作时，将所述第一专用划分单元判为不属于第一组的数据输入所述第二专用划分单元，并提取第二组。
14.如权利要求13所述的图像编码设备，其特征在于，所述第一与第二专用划分单元按JPEG2000技术规范从各位平面数据里取出不同通道数据，一旦将所述第一专用划分单元的处理结果转送给所述第二专用划分单元，所述第二专用划分单元就开始处理。
15.如权利要求5所述的图像编码设备，其特征在于，所述多个专用划分单元至少包括分别管理第一与第二组的第一和第二专用划分单元，而且各位平面数据以一种方式处理在第一次扫描操作时，所述第一专用划分单元首先取出第一组，同时记录至少第一组的数据位置，而在第二次扫描操作时，所述第二专用划分单元参照所记录的数据提取第二组。
16.一种图像编码方法，其特征在于，包括把图像数据转换成空间频率上数据；量化经所述转换的数据；切开量化的各位平面数据，读出经所述量化的数据；独立而并行地对如此读出的各位平面数据编码；和合成经所述编码的各位平面数据，生成编码流。
17.一种图像编码方法，其特征在于，包括切开各位平面图像数据，并行读出图像数据；按预定属性把读出的各位平面数据分成多组；和独立而并行地对各位平面的各组数据编码。
18.一种图像编码方法，其特征在于，包括把图像数据转换成空间频率上数据；量化经所述转换的数据；切开量化的各位平面数据，并行地读出经所述量化的数据；按预定属性把所述读出的各位平面数据分成多组；独立而并行地对各位平面各组的数据编码；和合成经所述编码的各位平面数据，生成编码流。
19.一种图像编码方法，其特征在于，包括切开各位平面图像数据，依次读出图像数据；按预定属性把所述读出的位平面数据分成不同的组，再并行地对组作编码预处理；和合成预处理得到的数据，再对合成的数据编码。
20.如权利要求19所述的图像编码方法，其特征在于，在执行所述预处理时，对如此读出的位平面数据作第一次扫描操作来提取第一组，并通过第二次扫描操作从被判定为不属于第一组的数据中提取第二组，并进行处理。
21.如权利要求19所述的图像编码方法，其特征在于，在执行所述预处理时，按JPEG2000技术规范从各位平面数据中依次提取不同通道的数据，而一旦将前一通道的处理结果转送给下一通道处理，就开始下一通道的处理。
全文摘要
用作算术编码单元的位平面处理器从SRAM里读出一码块，在把该码块转换成位平面形式后，位平面处理器把位数据提供给通道处理器。该通道处理器包含s、r和c通道处理器，s、r和c各通道处理器在一种状态下并行地执行处理，这样，其开始时间通过两个延迟单元的操作变动一预定的单位时间。
文档编号G06T9/00GK1398116SQ0212640
公开日2003年2月19日 申请日期2002年7月12日 优先权日2001年7月12日
发明者大山达史, 山田祐司, 山内英树 申请人:三洋电机株式会社