依据像素数据执行位平面扫描编码的图像编码方法与装置以及相关的图像解码方法与装置的制造方法_3

文档序号:9439585阅读:来源:国知局
像素的颜色通道CH1' -OV的颜色通道数据。 需注意的是,在颜色通道邸1-(:&与重新排序的颜色通道CH1' -OV之间具有一一对应的重 新排序/映射关系。举例来说,针对颜色通道CHw的颜色通道数据编码准确性下降将在没 有进行颜色通道重新排序操作之前发生,并且针对颜色通道CHi的颜色通道数据的编码准 确性下降将在执行颜色通道重新排序操作之后发生。当使用不同的重新排序/映射关系至 相同像素的不同编码单元时,编码准确性下降的发生位置将是动态的而不是静态的。如图 10所示,位平面扫描编码是在选择的像素Pi-Pm的比特预算配置已经决定之后执行,其中选 择的像素Pi-Pm是由待编码的编码单元抓的重新排序的颜色通道CH1-C&设定。颜色通道 CHi-CHw的重新排序操作包括应用颜色通道数据重新排序至目标像素PI-Pm中至少一个。针 对不同的目标像素可应用不同的一一对应重新排序/映射关系。依据编码单元EU的扫描 顺序W及比特预算BBe。,位平面扫描编码提取具有重新排序的颜色通道的每一选择的像素 的像素数据的部分比特作为选择的像素的已编码的像素数据。
[0057] 图7所示的像素重新排序与图9所示的颜色通道重新排序可由编码器114单独或 者结合使用。在另一替代设计中,一种混合重新排序操作,包含像素重新排序W及颜色通道 重新排序,可被用来设置选择的像素,该选择的像素经历后续的位平面扫描编码。运也在本 发明的精神涵盖之内。本领域技术人员在阅读了如上所述的像素重新排序(图7与图8) W及颜色通道重新排序(图9与图10)之后,能够理解混合重新排序的细节,更进一步的说 明在此省略,W免寶述。
[0058] 如上所述,所提出的位平面扫描编码提取每一选择的像素的像素数据的部分位作 为选择的像素的已编码的像素数据。因此,每一像素的编码准确性依赖于该像素实际提取 的位的数量。因此,当从一个像素中提出更多位作为该像素的编码数据时,由位平面扫描编 码导致的编码错误将减少。此外,相同的编码单元的相邻的像素具有一定的关联。因此,当 一个特定像素的一个特定颜色通道的颜色通道数据在编码端被有意地丢弃的时候,特定像 素的特定颜色通道的丢失的颜色通道数据在解码端重新构建,该重新构建是通过相邻像素 的相同的特定颜色通道的颜色通道数据的像素数据插值进行,或者依据相邻像素的其他颜 色通道的颜色通道数据插值进行。在上述发现之下,本发明进一步提出丢弃待编码的编码 单元抓中的目标像素Pi-Pm的部分像素数据,因此在编码单元抓相同的预定比特预算BBe。 的情况下,允许配置一个较大的比特预算至多个颜色通道中的至少一个(例如一个对于视 觉效果关键的颜色通道)。举例来说,但并不局限于,编码器114所丢弃/省略的颜色通道 数据的信息被解码器124所知,从而解码器124能够识别丢失的颜色通道数据的位置,并且 执行插值来正确地恢复有意丢弃/省略的颜色通道数据。能够使得解码器124 了解编码器 114使用的丢弃策略的方法将在W下部分中详细说明。
[0059] 在第四情景中,并非所有的待编码的编码单元EU内的目标像素被选择来作为选 择的像素,并且不应用重新排序至目标像素W及颜色通道来设置选择的像素。请一同参考 图11与图12。图11是图1所示的编码器114所执行的通道像素丢弃/省略操作的举例 说明。图12是依据第四情景应用位平面扫描编码至选择的像素的举例说明。在一个实施 例中,通道像素丢弃/省略操作采用一个固定的子采样模型来决定哪一个颜色通道数据被 丢弃/省略。举例来说,如图11的子图(A)所示,1维子采样应用至一个颜色通道,W周期 性地在一个相同的颜色通道内丢弃/省略颜色通道数据。任何具有至少一个没有丢弃/省 略的颜色通道数据的目标像素设置为多个选择的像素中一个,W进行后续的位平面扫描编 码。在另一个举例说明中,如图11的子图度)所示,2维(2D)子采样应用至相邻的颜色通 道,从而在相邻的颜色通道交替地丢弃/省略颜色通道数据。任何具有至少一个没有丢弃/ 省略的颜色通道数据的目标像素设置为多个选择的像素中一个,W进行后续的位平面扫描 编码。图11中所述的固定的子采样模型仅仅用来举例说明,而并非作为本发明的限制。
[0060] 如果编码器114被设置来应用一个预定的子采样策略至任意的编码单元,来决定 哪一个颜色通道数据应该被丢弃/省略,归结于解码器124也被设置应用相同的子采样策 略来决定哪一个颜色通道数据应该被通过插值而重新构建的事实,则可能不需要增加子采 样的信息至标头化eader),该标头从图像编码装置102传输至图像解码装置104。因此,编 码器114与解码器124中的每一个最初被设置为使用相同的子采样策略,而无论待编码的 编码单元如何。因此不需要在编码器114与解码器124之间执行子采样的同步。
[0061] 此外,通道像素丢弃/省略操作由动态的子采样策略实现,来决定哪一个颜色通 道数据应该被丢弃/省略。因此,编码器114所使用的动态子采样模型将被信号通知给图 像解码装置104,从而解码器124能够识别编码器114实际使用的子采样策略,并且执行插 值来正确地恢复丢失的颜色通道数据。因此,编码器114与解码器124中的每一个都可W 动态地调整当前处理的不同的编码单元的子采样策略。因此,需要由编码器114与解码器 124所执行的子采样操作之间的同步。 阳06引如图12所示,在待编码的编码单元抓所包含的目标像素Pi-Pm应用通道像素丢弃 /省略,W设定选择的像素Pi-Pm之后,执行位平面扫描编码,其中斜线所标识的区域代表丢 弃/省略颜色通道数据,运些丢弃/省略颜色通道数据并没有被比特预算配置W及位平面 扫描编码的位提取所考虑。图12所示的位平面编码情景与图6所示的位平面编码情景之 间的不同之处在于待编码的编码单元抓的目标像素Pi-Pm并没有直接地设置为选择的像素 Pi-Pm。具体来说,由位平面扫描编码实际处理的选择的像素Pi-Pm的数据数量小于待编码 的编码单元抓初始包含的目标像素Pi-Pm的像素数量。相似的,在经过通道像素丢弃/省 略获得选择的像素Pi-Pm之后,位平面扫描编码参考扫描顺序W及编码单元抓的比特预算 BBe。来适当地提取每一选择的像素的像素数据的部分位作为选择的像素的已编码的像素数 据。其中每一像素包括单一颜色通道的一个颜色通道数据或者多个颜色通道的多个颜色通 道数据,依据多个帖的来源决定。
[006引在运个例子中,目标像素Pz的颜色通道CH1与CHW的颜色通道数据被丢弃/省略, 从而不被位平面扫描编码所考虑,并且目标像素Ps的颜色通道CH3的颜色通道数据被丢弃 /省略,从而不被位平面扫描编码所考虑。因此,没有目标像素Pz的颜色通道CH1与CHW的 颜色通道数据W及目标像素Ps的颜色通道邸3的颜色通道数据中的部分位被提取作为已编 码的颜色通道数据;并且多个颜色通道中的至少一个被设置一个较大的比特预算,从而获 得更好的编码准确性。在一种情况下,当颜色通道对应RGB格式时,绿色通道(G)比红色通 道(R)及蓝色通道度)更重要。因此,在位平面扫描编码没有考虑目标像素Pi-Pm的部分颜 色通道数据的情况下(即,最终由通道像素丢弃/省略操作设定的选择的像素Pi-Pm具有一 个缩减的待编码的像素数据的数量),绿色通道(G)可配置较大的比特预算。在另外一种 情况下,当颜色通道对应YUV(Y化Cb)格式时,亮度通道(Y)比色度通道扣,V)更重要。因 此,在位平面扫描编码没有考虑目标像素Pi-Pm的部分颜色通道数据的情况下(即,最终由 通道像素丢弃/省略操作设定的选择的像素Pi-Pm具有一个缩减的待编码的像素数据的数 量),亮度通道(Y)可配置较大的比特预算。 W64] 在如图12所示的举例说明中,并非所有的颜色通道CHi-吼具有相同数量的像素。 更具体来说,具有丢弃的对应第一颜色通道的颜色通道数据的选择的像素的数量与具有丢 弃的对应第二颜色通道的颜色通道数据的选择的像素的数量不同,其中第一颜色通道与第 二颜色通道不同。然而,运仅仅用于举例说明,而并非本发明的限制。 阳〇化]在如上所述的第四情景中,具有至少一个没有丢弃/省略的颜色通道数据的目标 像素直接地设置为选择的像素,来经历后续的位平面扫描编码,W获得选择的像素的更好 的编码质量。在一个替代设计中,至少一个如上所述的重新排序操作,例如像素重新排序W 及颜色通道重新排序,将引入来减轻观看者觉察的视觉效果。请参考图13,其是依据第五情 景针对选择的像素执行位平面扫描编码的举例说明。在第五情景中,重新排序(例如,一种 单独的重新排序操作(像素重新排序或者颜色通道重新排序)或一种混合的重新排序(包 含像素重新排序与颜色通道重新排序))W及通道数据丢弃/省略都被使用来获得更好的 编码质量W及视觉质量。
[0066] 在一个示范性例子中,当单独的重新排序操作是像素重新排序时,通道数据重新 排序将在执行通道数据丢弃/省略之前执行。因此,编码器114被配置来重新排序目标像 素Pi-PmW设置选择的像素P/ -Pm';接着在执行位平面扫描编码之前,丢弃至少一个选择 的像素的一个颜色通道的颜色通道数据的至少一部分,位平面扫描编码包含针对选择的像 素执行比特预算配置W及位提取。在另一个示范性举例中,当单独的重新排序操作是像素 重新排序时,通道数据丢弃/省略在通道数据重新排序操作之前执行。因此,编码器114被 设置为丢弃至少一个目标像素的一个颜色通道对应的颜色通道数据的至少一部分。举例来 说,具有丢弃的对应第一颜色通道的颜色通道数据的目标像素的数量与具有丢弃的对应 第二颜色通道的颜色通道数据的目标像素的数量不同,其中第一颜色通道与第二颜色通道 不同。接下来,编码器114被设置在执行位平面扫描编码之前来重新排序目标像素W获得 选择的像素,运些目标像素是从丢弃的步骤获得,位平面扫描编码包含针对选择的像素执 行比特预算配置W及位提取。与图13所示的针对选择的像素执行位平面扫描编码的相同 的目的也可W获得。
[0067] 相似的,当重新排序操作是单独的重新排序操作,单独的重新排序操作仅仅是颜 色通道重新排序,或者重新排序操作是混合的重新排序操作,混合的重新排序操作包含像 素重新排序与颜色通道重新排序时,重新排序的操作可W在执行通道数据丢弃/省略之前 或者在执行通道数据丢弃/省略之后执行,运依据设计考量而决定。与图13所示的针对选 的像素执行位平面扫描编码的相同的目的也可W获得。 W側如图1所示,编码器114依据选择的像素的已编码的像素数据输出比特流BS_0, 选择的像素的已编码的像素数据作为目标像素Pi-Pm的已编码的像素数据。在运个实施例 中,图像解码装置104包括输入端口 122W及解码器124。在TX端(例如一个忍片)的编 码器114产生的输出比特流BS_0传输至RX端(例如另一忍片)的解码器124,并且作为 输入比特流BS_I,携带了待解码的已编码的像素数据。输入端口 122被设置为接收对应多 个选择的像素的输入比特流BS_I,其中选择的像素是从一个帖的一个编码单元的目标像素 中获得。举例来说,待解码的选择的像素可W是所有的目标像素,或者待解码的选择的像素 可W是目标像素的一部分(即,输入比特流BS_I包含的一个已编码帖的一个编码单元的选 择的像素的像素数据的数据数量比一个待解码帖的编码单元中的目标像素的像素数据的 数据数量小)。此外,输入端口 122更进一步接收待解码的一个存取单元或者待解码的一 帖的像素的比特预算BB。解码器124禪接至输入端口 122,并且配置为决定编码单元抓的 比特预算BBe。,并且更进一步依据比特预算BBeuW及编码器114所使用的扫描顺序针对选 择的像素执行位平面扫描解码,并因此依据选择的像素的已解码的像素数据产生编码单元 EU'的目标像素Pi-Pm的已解码像素数据。
[0069] 依据编码端处理的帖的来源,每一目标像素的已解码像素数据具有对应至少一个 颜色通道的至少一颜色通道数据。举例来说,当编码端已处理的帖是从相机模组302产生 的时,其中相机模组302使用一种颜色过滤阵列(例如拜尔颜色过滤阵列),该帖中的每 一像素包括对应多个不同的颜色通道的仅仅一个颜色通道的颜色通道数据。因此,每一目 标像素的已解码像素数据具有仅仅对应单一颜色通道的颜色通道数据。在另一种情况下, 当编码端处理的帖是从应用处理器202产生时,该帖的每一像素包括分别对应多个不同颜 色通道的多个颜色通道数据。因此,每一目标像素的已解码像素数据包含对应多个不同 颜色通道的多个颜色通道数据。举例来说,但并不局限于,颜色通道可对应RGB格式或者 YUV(YCrCb)格式。
[0070] 解码器124所执行的位平面扫描解码至少W选择的像素的已编码的像素数据填 充每一选择像素的已解码像素数据的部分位。具体来说,解码端的位平面扫描解码可视为 编码端所执行的位平面扫描编码的逆程序。因此,解码端的编码单元EU'的获得是参看了 在编码端原始编码单元抓是如何编码的。
[0071] 如上所述,每一编码单元抓的比特预算BBe。是由编码器114控制与配置。为了在 解码端适当地重建像素数据,每一编码单元抓的比特预算BBe。的信息应该被解码器124所 了解。下面所述的一或多种模式能够使得解码器124来决定每一编码单元EU的比特预算 BBgiJO
[0072] 当采用第一模式时,编码单元抓的比特预算BBe。的信息从编码器114传输至解 码器124。举例来说,编码器114被设置为将编码单元抓的比特预算BBe。的信息增加至输 出比特流BS_0,并且解码器124被设置为从输入比特流BS_I提取编码单元抓的比特预算 BBe。的信息。举例来说,在编码器114与解码器124之间增加一个附加的通信/握手/轮 询机制,从编码器114与解码器124使用编码单元抓的相同的比特预算BBe。。
[007引当使用第二模式时,编码器114所使用的设定编码单元抓的比特预算BBe。的控制 机制也被解码器124所使用。在运样的方式下,由于采用了相同的机制,编码端的待编码的 编码单元抓的比特预算BBe。与解码端待解码的相同的编码单元抓的比特预算BBe。彼此同 步。举例来说,编码器114参考一个待编码的图像帖的一个存取单元AU的比特预算BBW 及编码器114已处理的先前编码单元的比特预算来决定当前待编
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