專利名稱：基于跳過(guò)模式對(duì)圖像進(jìn)行編碼和解碼的方法和設(shè)備的制作方法
基于跳過(guò)模式對(duì)圖像進(jìn)行編碼和解碼的方法和設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域
與示例性實(shí)施例一致的設(shè)備和方法涉及對(duì)圖像進(jìn)行編碼和解碼，更具體地說(shuō)，涉及以塊為單位對(duì)圖像進(jìn)行編碼和解碼。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的裝置之間的互聯(lián)已變?yōu)殛P(guān)鍵議題，所以許多公司已設(shè)法研發(fā)這種技術(shù)。具體說(shuō)來(lái)，用于代替高清晰度多媒體接口(HDMI)技術(shù)的高清晰度(HD)互聯(lián)技術(shù)正在無(wú)線HD(WiHD)規(guī)范中得以標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)WiHD規(guī)范，各種裝置(諸如電視(TV)、家庭影院、數(shù)字通用盤(DVD)播放器、藍(lán)光播放器和攝錄機(jī))可在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中互聯(lián)。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)方案
示例性實(shí)施例提供了一種用于以塊為單位對(duì)圖像進(jìn)行編碼和解碼的方法和設(shè)備， 以及一種記錄有用于執(zhí)行所述方法的計(jì)算機(jī)程度的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
有益效果
根據(jù)本申請(qǐng)，與鄰近塊相同的當(dāng)前塊可按照跳過(guò)模式被編碼。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，以上和其它方面將變得更明顯，其中
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的框圖2是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的操作的示圖3是用于描述根據(jù)示例性實(shí)施例的確定跳過(guò)模式的方法的示圖4是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的框圖5是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的自然模式編碼器的框圖6a是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的圖形模式編碼器的框圖6b是用于描述根據(jù)示例性實(shí)施例的基于位平面的編碼方法的示圖7是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的框圖8是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像解碼設(shè)備的框圖9是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的圖像解碼設(shè)備的框圖10是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖11是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖12是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像解碼方法的流程圖。
最佳實(shí)施方式
根據(jù)示例性實(shí)施例的一方面，提供一種圖像編碼方法，包括判定圖像的第一塊的像素值是否與圖像的第二塊的像素值相同，并根據(jù)所述判定來(lái)確定是否按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，在圖像的當(dāng)前像條中，第二塊在第一塊之前被編碼；基于所述確定來(lái)選擇性地按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，第一模式是用于當(dāng)?shù)谝粔K與第二塊相同或相似時(shí)，對(duì)表示第一塊按照第一模式被編碼的信息進(jìn)行編碼而不對(duì)第一塊的像素值進(jìn)行編碼的模式。
選擇性地對(duì)第一塊進(jìn)行編碼的步驟可包括基于所述確定，按照第一模式、第二模式或第三模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，第二模式用于基于離散余弦變換(DCT)對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，第三模式用于基于像素值的多個(gè)位平面對(duì)第一塊進(jìn)行編碼。
所述信息可以是表示第一塊按照第一模式被編碼的標(biāo)記信息。
所述方法還可包括對(duì)表示當(dāng)前像條包括按照第一模式被編碼的塊的標(biāo)記信息進(jìn)行編碼。
根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供一種圖像解碼方法，包括對(duì)表示圖像的第一塊的編碼模式的信息進(jìn)行解碼；根據(jù)已解碼的信息，基于編碼模式是否是第一模式來(lái)選擇性地對(duì)第一塊進(jìn)行解碼，其中，第一模式是用于當(dāng)?shù)谝粔K與圖像的當(dāng)前像條的第二塊相同或相似時(shí)，對(duì)用于表示第一塊按照第一模式被編碼的信息進(jìn)行編碼而不對(duì)第一塊的像素值進(jìn)行編碼的模式。
根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供一種圖像編碼設(shè)備，包括模式確定單元， 判定圖像的第一塊的像素值是否與圖像的第二塊的像素值相同，并根據(jù)所述判定來(lái)確定是否按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，在圖像的當(dāng)前像條中，第二塊在第一塊之前被編碼；編碼器，基于所述確定來(lái)選擇性地按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，第一模式是用于當(dāng)?shù)谝粔K與第二塊相同或相似時(shí)，對(duì)表示第一塊按照第一模式被編碼的信息進(jìn)行編碼而不對(duì)第一塊的像素值進(jìn)行編碼的模式。
根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供一種圖像解碼設(shè)備，包括模式信息解碼器，對(duì)表示圖像的第一塊的編碼模式的信息進(jìn)行解碼；解碼器，根據(jù)已解碼的信息，基于編碼模式是否是第一模式來(lái)選擇性地對(duì)第一塊進(jìn)行解碼，其中，第一模式是用于當(dāng)?shù)谝粔K與圖像的當(dāng)前像條的第二塊相同或相似時(shí)，對(duì)用于表示第一塊按照第一模式被編碼的信息進(jìn)行編碼而不對(duì)第一塊的像素值進(jìn)行編碼的模式。
根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)記錄有用于執(zhí)行圖像編碼或解碼方法的計(jì)算機(jī)程序。
根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供一種圖像編碼方法，包括判定圖像的第一塊是否與圖像的第二塊相同或相似，并根據(jù)所述判定將第一塊的編碼模式確定為第一模式，其中，第二塊在第一塊之前被編碼，其中，第一模式是用于當(dāng)?shù)谝粔K與第二塊相同或相似時(shí)，對(duì)表示第一塊按照第一模式被編碼的信息進(jìn)行編碼而不對(duì)第一塊的像素值進(jìn)行編碼的模式。
具體實(shí)施方式
以下，將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述示例性實(shí)施例。當(dāng)諸如“...中的至少一個(gè)”的措辭在元素列表之后時(shí)，這樣的措辭是修飾整個(gè)元素列表，而不是修飾所述列表的單個(gè)元素。
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備100的框圖。參照?qǐng)D1，圖像編碼設(shè)備100包括模式確定單元110和編碼器120。
模式確定單元110確定當(dāng)前塊的編碼模式。裝置(諸如TV、家庭影院、DVD播放器、藍(lán)光播放器、移動(dòng)裝置、個(gè)人和膝上型計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)等)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中互聯(lián)，以發(fā)送和接收與例如高清晰度(HD)級(jí)別相同或高于HD級(jí)別的高質(zhì)量?jī)?nèi)容。用于允許各種裝置之間互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)正在被建立，并表征為小存儲(chǔ)器和低復(fù)雜性。因此，用于增加壓縮率的復(fù)雜圖像編碼方法(諸如MPEG-I、MPEG-2以及MPEG-4H. 264/MPEG-4高級(jí)視頻編碼(AVC)方法)可不被使用。
然而，如果在不壓縮圖像的像素值的情況下發(fā)送圖像，則使用具有高傳輸速率的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以致各種裝置之間的互聯(lián)會(huì)被中斷。因此，如果如根據(jù)以下將描述的跳過(guò)(skip) 模式、自然(natural)模式或圖形(graphic)模式對(duì)圖像進(jìn)行編碼和解碼，則可保證低復(fù)雜性以及適當(dāng)級(jí)別的壓縮率。
跳過(guò)模式是用于基于當(dāng)前塊是否與當(dāng)前塊的鄰近塊相同或相似來(lái)對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼的模式。自然模式是用于在當(dāng)前塊是自然圖像的塊的情況下，通過(guò)執(zhí)行離散余弦變換 (DCT)和位平面(bit plane)劃分來(lái)對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼的模式。圖形模式是用于在當(dāng)前塊是人造圖像(artificial image)(諸如文本圖像)的塊的情況下，通過(guò)執(zhí)行位平面劃分來(lái)對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼的模式。以下將參照?qǐng)D3到圖5來(lái)詳細(xì)描述跳過(guò)模式、自然模式和圖形模式。
模式確定單元110將上述模式之一確定為用于對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。例如，模式確定單元110通過(guò)將當(dāng)前塊的像素值與當(dāng)前像條中的鄰近塊的像素值進(jìn)行比較來(lái)確定當(dāng)前塊是否與鄰近塊相同或相似，其中，所述鄰近塊在當(dāng)前塊之前被編碼。將參照?qǐng)D2和圖3來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例的模式確定單元110的操作。
圖2是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備100的操作的示圖。參照?qǐng)D2，圖像編碼設(shè)備100通過(guò)以像條、塊和位平面為單位劃分圖像來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行編碼。圖像編碼設(shè)備 100將當(dāng)前畫面210劃分為多個(gè)像條212到216 (每個(gè)像條具有N行像素)，將像條212到 216中的每個(gè)像條劃分為NXN塊220，并將每個(gè)塊220劃分為從最高有效位(MSB)的位平面到最低有效位(LSB)的位平面的多個(gè)位平面。例如，如果塊220的像素值或DCT系數(shù)由 M個(gè)比特來(lái)表示，則塊220可被劃分為M個(gè)位平面。
圖3是用于描述根據(jù)示例性實(shí)施例的確定跳過(guò)模式的方法的示圖。參照?qǐng)D3，如以上參照?qǐng)D2所進(jìn)行的描述，當(dāng)前畫面310可被劃分為多個(gè)像條。將示例性描述圖1的圖像編碼設(shè)備100對(duì)當(dāng)前像條320進(jìn)行編碼的情況。
為了對(duì)當(dāng)前像條320的當(dāng)前塊322進(jìn)行編碼，圖像編碼設(shè)備100的模式確定單元 110確定當(dāng)前塊322是否與在當(dāng)前塊322之前被編碼的鄰近塊3 相同或相似。例如，當(dāng)前塊322可與在空間上與當(dāng)前塊322鄰近的鄰近塊3M相同或相似。因此，如果當(dāng)前塊322 與在當(dāng)前塊322的左側(cè)的鄰近塊3M相同或相似，則模式確定單元110可將當(dāng)前塊322的編碼模式確定為跳過(guò)模式。鄰近塊3M可以是就在當(dāng)前塊322之前被編碼的塊，但是應(yīng)理解其它示例性實(shí)施例不限于此。
可通過(guò)使用各種方法中的任何方法來(lái)確定當(dāng)前塊322是否與鄰近塊3 相同或相似。例如，可基于當(dāng)前塊322與鄰近塊3M之間的絕對(duì)差和(SAD)、均方誤差(MSE)、信噪比 (SNR)、最大差值等中的至少一個(gè)來(lái)計(jì)算代價(jià)，并可根據(jù)計(jì)算出的代價(jià)來(lái)確定當(dāng)前塊322是否與鄰近塊3 相同或相似。如果SAD、MSE、SNR或最大差值具有值“0”或接近值“0”，或者SAD、MSE、SNR或最大差值小于或等于預(yù)定數(shù)值，則可確定當(dāng)前塊322與鄰近塊3M相同或相似。
只有在模式確定單元110確定當(dāng)前塊322與鄰近塊3 完全相同時(shí)，或模式確定單元Iio確定當(dāng)前塊322與鄰近塊3M相似時(shí)，當(dāng)前塊322的編碼模式可被確定為跳過(guò)模式。也就是說(shuō)，只有在SAD、MSE或最大差值具有值“0”，或SAD、MSE或最大差值等于或小于預(yù)定閾值從而確定當(dāng)前塊322與鄰近塊423相似時(shí)，當(dāng)前塊322的編碼模式可被確定為跳過(guò)模式。
如果確定當(dāng)前塊322的編碼模式不是跳過(guò)模式，則模式確定單元110確定當(dāng)前塊 322的編碼模式是否為自然模式或圖形模式。如果當(dāng)前塊322是自然圖像(即，非人造圖像)的塊，則模式確定單元110將當(dāng)前塊322的編碼模式確定為自然模式。如果當(dāng)前塊322 是人造圖像(諸如文本圖像或計(jì)算機(jī)圖形圖像)的塊，則模式確定單元110將當(dāng)前塊322 的編碼模式確定為圖形模式。
確定當(dāng)前塊322是否為自然圖像的塊或人造圖像的塊的方法并不受限于上述方法，并可使用各種算法中的任何算法。例如，由于相同的像素值可分布在人造圖像的特定區(qū)域中，因此可比較當(dāng)前塊322的像素值，如果相同的像素值的數(shù)量等于或大于預(yù)定數(shù)量，則可確定當(dāng)前塊322是人造圖像的塊。
此外，根據(jù)另一示例性實(shí)施例，可以按照自然模式和圖形模式分別對(duì)當(dāng)前塊322 進(jìn)行編碼，并可基于被編碼的塊的率失真(RD)代價(jià)來(lái)將當(dāng)前塊322的編碼模式確定為自然模式或圖形模式。以下將參照?qǐng)D7來(lái)描述使用RD代價(jià)的方法。
返回參照?qǐng)D1，如果模式確定單元110確定當(dāng)前塊的編碼模式，則編碼單元120按照由模式確定單元110確定的編碼模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。
如果當(dāng)前塊與鄰近塊相同或相似，從而當(dāng)前塊的編碼模式被確定為跳過(guò)模式，則編碼單元120對(duì)表示當(dāng)前塊按照跳過(guò)模式被編碼的信息(例如，標(biāo)記信息)進(jìn)行編碼，而不對(duì)當(dāng)前塊的像素值進(jìn)行編碼。
由于可對(duì)一個(gè)比特的標(biāo)記信息進(jìn)行編碼，而不對(duì)當(dāng)前塊的所有像素值進(jìn)行編碼， 因此提高了圖像壓縮率。此外，由于僅參考在當(dāng)前塊之前被編碼的鄰近塊以按照跳過(guò)模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼，因此跳過(guò)模式要求低復(fù)雜性。
如果當(dāng)前塊不與鄰近塊相同或相似，從而當(dāng)前塊的編碼模式?jīng)]有被確定為跳過(guò)模式，則編碼單元120按照自然模式或圖形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。如果模式確定單元110將當(dāng)前塊的編碼模式確定為自然模式，則編碼單元120按照自然模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。如果模式確定單元110將當(dāng)前塊的編碼模式確定為圖形模式，則編碼單元120按照?qǐng)D形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。將參照?qǐng)D4、圖5、圖6a和圖6b來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例的按照自然模式和圖形模式的編碼方法。
圖4是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備400的框圖。參照?qǐng)D4，圖像編碼設(shè)備400包括模式確定單元410、自然模式編碼器420、圖形模式編碼器430和模式信息編碼器440。模式確定單元410可對(duì)應(yīng)于圖1所示的模式確定單元110，自然模式編碼器420、圖形模式編碼器430和模式信息編碼器440可對(duì)應(yīng)于圖1所示的編碼單元120。
模式確定單元410可在跳過(guò)模式、自然模式和圖形模式中確定當(dāng)前塊的編碼模式。
如果模式確定單元410將當(dāng)前塊的編碼模式確定為跳過(guò)模式，則模式信息編碼器 440對(duì)表示當(dāng)前塊按照跳過(guò)模式被編碼的信息(例如，標(biāo)記信息)進(jìn)行編碼，而不對(duì)當(dāng)前塊的像素值進(jìn)行編碼。
如果模式確定單元410將當(dāng)前塊的編碼模式確定為自然模式，則自然模式編碼器 420按照自然模式通過(guò)以下操作來(lái)對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼對(duì)當(dāng)前塊執(zhí)行DCT以產(chǎn)生DCT系數(shù)， 將產(chǎn)生的DCT系數(shù)分為多個(gè)位平面，通過(guò)使用基于位平面的編碼方法對(duì)每個(gè)位平面進(jìn)行編碼。現(xiàn)將參照?qǐng)D5來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)示例性實(shí)施例的按照自然模式的編碼方法。
圖5是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備400的自然模式編碼器420的框圖。參照?qǐng)D5，自然模式編碼器420包括變換單元510、位平面選擇單元520和位平面編碼器530。
變換單元510對(duì)當(dāng)前塊執(zhí)行DCT以產(chǎn)生DCT系數(shù)。DCT僅僅是將像素域的像素值變換到頻域并產(chǎn)生頻域系數(shù)的示例性方法，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易理解在其它示例性實(shí)施例中可使用任何其它方法來(lái)變換當(dāng)前塊。
在變換單元510對(duì)當(dāng)前塊執(zhí)行DCT時(shí)產(chǎn)生的DCT系數(shù)中，直流(DC)系數(shù)的比特流保持不變。然而，交流(AC)系數(shù)通過(guò)使用基于位平面的編碼方法被編碼。
位平面選擇單元520將AC系數(shù)分為從MSB的位平面到LSB的位平面的多個(gè)位平面。以比特為單位來(lái)劃分M比特的AC系數(shù)，以產(chǎn)生M個(gè)位平面。AC系數(shù)的比特流中的MSB的第一位平面被產(chǎn)生，所述比特流中的第二 MSB的第二位平面被產(chǎn)生。將該操作重復(fù)到LSB， 以產(chǎn)生M個(gè)位平面。
當(dāng)位平面選擇單元520產(chǎn)生位平面時(shí)，位平面編碼器530通過(guò)使用基于位平面的編碼方法對(duì)產(chǎn)生的位平面中的每個(gè)位平面進(jìn)行編碼。對(duì)位平面進(jìn)行編碼的方法并不受限，可使用任何基于位平面的編碼方法。此外，根據(jù)示例性實(shí)施例，可通過(guò)使用位掩碼 (bit mask)對(duì)每個(gè)位平面進(jìn)行編碼?？赏ㄟ^(guò)使用位掩碼在每個(gè)位平面中設(shè)置具有有效位 (significant bit)的區(qū)域，可僅對(duì)設(shè)置的區(qū)域執(zhí)行基于位平面的編碼。
將理解上述分別對(duì)DC系數(shù)和AC系數(shù)進(jìn)行編碼的方法被示例性描述，并且自然模式編碼器420可使用通過(guò)執(zhí)行DCT并通過(guò)使用基于位平面的編碼方法來(lái)對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼的任何方法。
返回參照?qǐng)D4，如果模式確定單元410將當(dāng)前塊的編碼模式確定為圖形模式，則圖形模式編碼器430按照?qǐng)D形模式通過(guò)以下操作來(lái)對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼將當(dāng)前塊的像素值分為多個(gè)位平面，并通過(guò)使用基于位平面的編碼方法對(duì)每個(gè)位平面進(jìn)行編碼。現(xiàn)將參照?qǐng)D6a 和圖6b來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例的按照?qǐng)D形模式的編碼方法。
圖6a是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的圖形模式編碼器430的框圖。參照?qǐng)D6a，圖形模式編碼器430包括位平面選擇單元610和位平面編碼器620。
位平面選擇單元610將當(dāng)前塊的像素值分為多個(gè)位平面。例如，從MSB的位平面到LSB的位平面以比特為單位來(lái)劃分P個(gè)比特的像素值，從而產(chǎn)生P個(gè)位平面。
當(dāng)位平面選擇單元610產(chǎn)生位平面時(shí)，位平面編碼器620通過(guò)使用基于位平面的編碼方法對(duì)產(chǎn)生的位平面中的每個(gè)位平面進(jìn)行編碼。
圖6b是用于描述根據(jù)示例性實(shí)施例的基于位平面的編碼方法的示圖。參照?qǐng)D6b， 位平面編碼器620通過(guò)將相同的比特值進(jìn)行組合來(lái)對(duì)位平面進(jìn)行編碼。將示例性描述當(dāng)前塊具有4X4的大小和8比特像素值的情況。位平面編碼器620對(duì)圖6b所示的作為MSB的比特7的位平面進(jìn)行編碼。通過(guò)將具有值0的分組631與具有值1的分組632分離，對(duì)比特7的位平面進(jìn)行編碼。由于比特7的位平面根據(jù)比特值被劃分為分組631和分組632，因此，值1被編碼，表示分組631和分組632的各個(gè)比特的值000111111111000被編碼。
基于比特7的位平面中的分組631和分組632中的每個(gè)分組是否被劃分為具有不同比特值的分組，對(duì)比特6的位平面進(jìn)行編碼。在圖6b中，由于具有值0的分組631和具有值1的分組632均未被劃分，因此，表示具有值0的分組631未被劃分的值00以及表示具有值1的分組632未被劃分的值01被編碼。
在比特5的位平面中，比特6的位平面中具有值1的分組632被劃分為兩個(gè)分組 633和634。因此，表示具有值0的分組631未被劃分的值00被編碼，表示具有值1的分組 632被劃分的值1被編碼。此外，表示從具有值1的分組632劃分出的分組634和分組644 的各個(gè)比特的值0000011111被編碼。
在比特4的位平面中，從具有值1的分組632劃分出的具有值0的分組633被劃分為兩個(gè)分組635和636。因此，表示具有值0的分組631未被劃分的值00被編碼。此外， 表示從具有值1的分組632劃分出的具有值0的分組633被劃分的值1被編碼，表示從分組633劃分出的分組635和分組636的各個(gè)比特的值11100被編碼。此外，表示具有值1 的分組634未被劃分的值01被編碼。
位平面編碼器620通過(guò)基于比特分組重復(fù)執(zhí)行基于位平面的編碼方法來(lái)對(duì)到LSB 的位平面的每個(gè)位平面進(jìn)行編碼，其中，通過(guò)如上所述將相同的比特值進(jìn)行組合來(lái)產(chǎn)生所述比特分組。
返回參照?qǐng)D4，模式信息編碼器440對(duì)表示當(dāng)前塊的編碼模式的信息進(jìn)行編碼。如果模式確定單元410將當(dāng)前塊的編碼模式確定為跳過(guò)模式，則模式信息編碼器440對(duì)表示當(dāng)前塊按照跳過(guò)模式被編碼的信息(例如，標(biāo)記信息)進(jìn)行編碼。
如果模式確定單元410將當(dāng)前塊的編碼模式確定為自然模式或圖形模式，則類似于跳過(guò)模式，模式信息編碼器440對(duì)表示當(dāng)前塊按照自然模式或圖形模式被編碼的信息 (例如，標(biāo)記信息)進(jìn)行編碼。
此外，模式信息編碼器440可對(duì)表示包括當(dāng)前塊的當(dāng)前像條是否包括按照跳過(guò)模式、自然模式或圖形模式被編碼的塊的信息(例如，標(biāo)記信息)進(jìn)行編碼。表示當(dāng)前像條的標(biāo)記信息可以是當(dāng)前像條的語(yǔ)法元素。
圖7是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備700的框圖。參照?qǐng)D7，圖像編碼設(shè)備700包括跳過(guò)模式確定單元710、自然模式編碼器720、圖形模式編碼器730、模式確定單元740和模式信息編碼器750。
跳過(guò)模式確定單元710和模式確定單元740可對(duì)應(yīng)于圖1所示的模式確定單元 110，自然模式編碼器720、圖形模式編碼器730和模式信息編碼器750可對(duì)應(yīng)于圖1所示的編碼單元120。
跳過(guò)模式確定單元710確定是否按照跳過(guò)模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。例如，跳過(guò)模式確定單元710將當(dāng)前塊的像素值與在當(dāng)前塊之前被編碼的鄰近塊的像素值進(jìn)行比較，如果當(dāng)前塊與鄰近塊相同或相似，則所述跳過(guò)模式確定單元710將當(dāng)前塊的編碼模式確定為跳過(guò)模式。
如果跳過(guò)模式確定單元710將當(dāng)前塊的編碼模式確定為跳過(guò)模式，則模式信息編碼器750對(duì)表示當(dāng)前塊按照跳過(guò)模式被編碼的信息(例如，標(biāo)記信息)進(jìn)行編碼。
如果跳過(guò)模式確定單元710沒(méi)有將當(dāng)前塊的編碼模式確定為跳過(guò)模式，則自然模式編碼器720和圖形模式編碼器730分別按照自然模式和圖形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。
模式確定單元740將由自然模式編碼器720和圖形模式編碼器730編碼的塊進(jìn)行比較，并確定將按照自然模式還是圖形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。例如，模式確定單元740根據(jù)等式代價(jià)=(速率)+ (l_bda) X (失真)，基于按照自然模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼的結(jié)果和按照?qǐng)D形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼的結(jié)果來(lái)計(jì)算RD代價(jià)。因此，模式確定單元740將自然模式和圖形模式中具有較低代價(jià)的模式確定為當(dāng)前塊的編碼模式?？筛鶕?jù)示例性實(shí)施例來(lái)變化地設(shè)置lambda的值，可通過(guò)調(diào)整lambda的值來(lái)改變用于選擇自然模式或圖形模式的參考值。
如果模式確定單元740將當(dāng)前塊的編碼模式確定為自然模式或圖形模式，則模式信息編碼器750對(duì)表示當(dāng)前塊按照自然模式或圖形模式被編碼的信息(例如，標(biāo)記信息) 進(jìn)行編碼。
此外，如以上參照?qǐng)D6所進(jìn)行的描述，除了對(duì)表示當(dāng)前塊的編碼模式的信息進(jìn)行編碼之外，模式信息編碼器750可對(duì)表示當(dāng)前像條是否包括按照跳過(guò)模式、自然模式或圖形模式被編碼的塊的信息進(jìn)行編碼。
圖8是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像解碼設(shè)備800的框圖。參照?qǐng)D8，圖像解碼設(shè)備 800包括模式信息解碼器810和解碼器820。
模式信息解碼器810對(duì)表示當(dāng)前塊的編碼模式的信息進(jìn)行解碼，其中，所述信息包括在比特流中。例如，模式信息解碼器810通過(guò)解析比特流對(duì)表示當(dāng)前塊是否按照跳過(guò)模式、自然模式或圖形模式被編碼的信息進(jìn)行解碼。
解碼器820基于由模式信息解碼器810解碼的信息對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行解碼。如果已解碼的信息表示當(dāng)前塊按照跳過(guò)模式被編碼，則解碼器820基于與當(dāng)前塊相同或相似的塊 (即，在當(dāng)前塊之前被解碼的鄰近塊)來(lái)恢復(fù)當(dāng)前塊。鄰近塊可以是就在當(dāng)前塊之前被解碼的塊，但是應(yīng)理解其它示例性實(shí)施例不限于此。如果已解碼的信息表示當(dāng)前塊按照自然模式或圖形模式被編碼，則解碼器820通過(guò)反向執(zhí)行以上參照?qǐng)D5和圖6a所描述的編碼操作來(lái)恢復(fù)當(dāng)前塊。將參照?qǐng)D9詳細(xì)描述根據(jù)示例性實(shí)施例的當(dāng)前塊的解碼方法。
圖9是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的圖像解碼設(shè)備900的框圖。參照?qǐng)D9，圖像解碼設(shè)備900包括模式信息解碼器910、跳過(guò)模式解碼器920、自然模式解碼器930和圖形模式解碼器940。模式信息解碼器910對(duì)應(yīng)于圖8所示的模式信息解碼器810，跳過(guò)模式解碼器 920、自然模式解碼器930和圖形模式解碼器940對(duì)應(yīng)于圖8所示的解碼器820。
模式信息解碼器910對(duì)表示當(dāng)前塊的編碼模式的信息進(jìn)行解碼，其中，所述信息包括在比特流中。
如果已解碼的信息表示當(dāng)前塊按照跳過(guò)模式被編碼，則跳過(guò)模式解碼器920按照跳過(guò)模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行解碼。跳過(guò)模式解碼器920基于在當(dāng)前塊之前被解碼的鄰近塊來(lái)恢復(fù)當(dāng)前塊。在這種情況下，可通過(guò)直接復(fù)制鄰近塊來(lái)恢復(fù)當(dāng)前塊。
如果已解碼的信息表示當(dāng)前塊按照自然模式被編碼，則自然模式解碼器930按照自然模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行解碼。自然模式解碼器930從包括在比特流中的DCT系數(shù)解析DC系數(shù)，并通過(guò)使用基于位平面的解碼方法從DCT系數(shù)中恢復(fù)AC系數(shù)的多個(gè)位平面。如果 AC系數(shù)通過(guò)組合恢復(fù)的位平面而被恢復(fù)，則基于恢復(fù)的AC系數(shù)和解析的DC系數(shù)來(lái)執(zhí)行反 DCT (IDCT)。由此，當(dāng)前塊被恢復(fù)。
如果已解碼的信息表示當(dāng)前塊按照?qǐng)D形模式被編碼，則圖形模式解碼器940按照?qǐng)D形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行解碼。圖形模式解碼器940通過(guò)使用基于位平面的解碼方法來(lái)恢復(fù)當(dāng)前塊的像素值的多個(gè)位平面，并通過(guò)組合恢復(fù)的位平面來(lái)恢復(fù)當(dāng)前塊的像素值。
圖10是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖。參照?qǐng)D10，在操作1010，圖 1所示的圖像編碼設(shè)備100或圖4所示的圖像編碼設(shè)備400確定是否按照跳過(guò)模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。跳過(guò)模式是用于在當(dāng)前塊與當(dāng)前塊的鄰近塊相同或相似時(shí)，對(duì)表示當(dāng)前塊按照跳過(guò)模式被編碼的信息進(jìn)行編碼，而不對(duì)當(dāng)前塊的像素值進(jìn)行編碼的模式。
如果在操作1010確定當(dāng)前塊的編碼模式不是跳過(guò)模式，則在操作1020，圖像編碼設(shè)備100或400確定是否按照自然模式或圖形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。如以上參照?qǐng)D1示出的模式確定單元110所進(jìn)行的描述，可基于當(dāng)前塊是否是自然圖像的塊或人造圖像的塊來(lái)將當(dāng)前塊的編碼模式確定為自然模式或圖形模式。
在操作1030，如果在操作1020確定當(dāng)前塊是自然圖像的塊，則圖像編碼設(shè)備100 或400按照自然模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼，當(dāng)前塊按照自然模式被編碼。以上已經(jīng)參照?qǐng)D5 描述了根據(jù)示例性實(shí)施例的按照自然模式的編碼方法。
在操作1040，如果在操作1020確定當(dāng)前塊是人造圖像的塊，則圖像編碼設(shè)備100 或400按照?qǐng)D形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。以上已經(jīng)參照?qǐng)D6a描述了根據(jù)示例性實(shí)施例的按照?qǐng)D形模式的編碼方法。
在操作1050，圖像編碼設(shè)備100或400對(duì)表示當(dāng)前塊的編碼模式的信息進(jìn)行編碼。 如果當(dāng)前塊的編碼模式在操作1010被確定為跳過(guò)模式，則圖像編碼設(shè)備100或400對(duì)表示當(dāng)前塊按照跳過(guò)模式被編碼的信息(例如，標(biāo)記信息)進(jìn)行編碼，而不對(duì)當(dāng)前塊的像素值進(jìn)行編碼。此外，如果在操作1010當(dāng)前塊的編碼模式?jīng)]有被確定為跳過(guò)模式，并且當(dāng)前塊在操作1030按照自然模式被編碼或者在操作1040按照?qǐng)D形模式被編碼，則圖像編碼設(shè)備100 或400對(duì)表示當(dāng)前塊按照自然模式或圖形模式被編碼的信息(例如，標(biāo)記信息)進(jìn)行編碼。
圖11是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖。參照?qǐng)D11，在操作 1110，圖1所示的圖像編碼設(shè)備100或圖7所示的圖像編碼設(shè)備700確定是否按照跳過(guò)模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。操作1110可對(duì)應(yīng)于圖10所示的操作1010。
如果在操作1110當(dāng)前塊的編碼模式?jīng)]有被確定為跳過(guò)模式，則在操作1120和操作1130，圖像編碼設(shè)備100或700分別按照自然模式和圖形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼。
在操作1140，圖像編碼設(shè)備100或700將按照自然模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼的結(jié)果與按照?qǐng)D形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼的結(jié)果進(jìn)行比較，并基于所述比較來(lái)確定當(dāng)前塊的編碼模式。圖像編碼設(shè)備100或700基于按照自然模式和圖形模式對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼的結(jié)果來(lái)計(jì)算RD代價(jià)，并將自然模式和圖形模式中具有較低代價(jià)的模式確定為當(dāng)前塊的編碼模式。
在操作1150，圖像編碼設(shè)備100或700對(duì)表示當(dāng)前塊的編碼模式的信息進(jìn)行編碼。 如果在操作1110當(dāng)前塊的編碼模式被確定為跳過(guò)模式，則圖像編碼設(shè)備100或700對(duì)表示當(dāng)前塊按照跳過(guò)模式被編碼的信息(例如，標(biāo)記信息)進(jìn)行編碼，而不對(duì)當(dāng)前塊的像素值進(jìn)行編碼。此外，如果在操作1110當(dāng)前塊的編碼模式?jīng)]有被確定為跳過(guò)模式，并且在操作1140當(dāng)前塊的編碼模式被確定為自然模式或圖形模式，則圖像編碼設(shè)備100或700對(duì)表示當(dāng)前塊按照自然模式或圖形模式被編碼的信息(例如，標(biāo)記信息)進(jìn)行編碼。
圖12是根據(jù)示例性實(shí)施例的圖像解碼方法的流程圖。參照?qǐng)D12，在操作1210，圖 8所示的圖像解碼設(shè)備800或圖9所示的圖像解碼設(shè)備900對(duì)表示當(dāng)前塊的編碼模式的信息進(jìn)行解碼，其中，所述信息包括在比特流中。例如，圖像解碼設(shè)備800或900通過(guò)解析比特流來(lái)對(duì)表示當(dāng)前塊是否按照跳過(guò)模式、自然模式或圖形模式被編碼的信息進(jìn)行解碼。
在操作1220，圖像解碼設(shè)備800或900基于在操作1210解碼的信息對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行解碼。如果已解碼的信息表示當(dāng)前塊按照跳過(guò)模式被編碼，則圖像解碼設(shè)備800或900基于與當(dāng)前塊相同或相似的塊(即，在當(dāng)前塊之前被解碼的鄰近塊)來(lái)恢復(fù)當(dāng)前塊。如果已解碼的信息表示當(dāng)前塊按照自然模式或圖形模式被編碼，則圖像解碼設(shè)備800或900通過(guò)反向執(zhí)行以上參照?qǐng)D5和圖6a描述的編碼操作來(lái)恢復(fù)當(dāng)前塊。
如上所述，根據(jù)示例性實(shí)施例，在一個(gè)幀中重復(fù)相同的塊的圖像可被有效地編碼或解碼。
雖然已參照附圖具體示出并描述了示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下，可在這里進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。示例性實(shí)施例還可被實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀代碼。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)是可存儲(chǔ)可隨后被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
例如，圖1、圖4、圖7、圖8和圖9所示的圖像編碼和解碼設(shè)備中的至少一個(gè)可包括耦接到所述設(shè)備的每個(gè)單元的總線、至少一個(gè)處理器以及存儲(chǔ)器，其中，所述至少一個(gè)處理器與總線連接，所述存儲(chǔ)器與總線連接以存儲(chǔ)命令、接收的消息或產(chǎn)生的消息，并且所述存儲(chǔ)器與處理器連接以執(zhí)行所述命令。
計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、 CD-ROM、磁帶、軟盤和光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)還可分布于聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從而可按照分布方式來(lái)存儲(chǔ)和執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀代碼。
權(quán)利要求
1.一種圖像編碼方法，包括判定圖像的第一塊的像素值是否與圖像的第二塊的像素值相同，并根據(jù)判定的結(jié)果確定是否按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，在圖像的當(dāng)前像條中，第二塊在第一塊之前被編碼；基于確定的結(jié)果選擇性地按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，第一模式是用于當(dāng)?shù)谝粔K與第二塊相同時(shí)，對(duì)表示第一塊按照第一模式被編碼的信息進(jìn)行編碼而不對(duì)第一塊的像素值進(jìn)行編碼的模式。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，選擇性地對(duì)第一塊進(jìn)行編碼的步驟包括基于確定的結(jié)果，按照第一模式、第二模式或第三模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，第二模式用于基于離散余弦變換(DCT)對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，第三模式用于基于像素值的多個(gè)位平面對(duì)第一塊進(jìn)行編碼。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述信息是表示第一塊按照第一模式被編碼的標(biāo)記f曰息ο
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括對(duì)表示當(dāng)前像條包括按照第一模式被編碼的塊的標(biāo)記信息進(jìn)行編碼。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，判定的步驟包括基于第一塊和第二塊之間的絕對(duì)差和(SAD)、均方誤差(MSE)、信噪比(SNR)和最大差值中的至少一個(gè)來(lái)計(jì)算代價(jià)；根據(jù)計(jì)算出的代價(jià)來(lái)確定按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括當(dāng)根據(jù)所述判定確定第一塊將不按照第一模式被編碼時(shí)，在圖像為自然圖像時(shí)，按照基于DCT的第二模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，當(dāng)圖像為人造圖像時(shí)，按照基于像素值的多個(gè)位平面的第三模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括當(dāng)根據(jù)所述判定確定第一塊將不按照第一模式被編碼時(shí)，按照基于DCT的第二模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，并按照基于像素值的多個(gè)位平面的第三模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼；將按照第二模式被編碼的第一塊與按照第三模式被編碼的第一塊進(jìn)行比較；根據(jù)比較的結(jié)果，在第二模式和第三模式中確定第一塊的編碼模式；根據(jù)確定的編碼模式，對(duì)第一塊進(jìn)行編碼。
8.一種圖像解碼方法，包括對(duì)表示圖像的第一塊的編碼模式的信息進(jìn)行解碼；根據(jù)已解碼的信息，基于編碼模式是否是第一模式來(lái)選擇性地對(duì)第一塊進(jìn)行解碼，其中，第一模式是用于當(dāng)?shù)谝粔K與圖像的當(dāng)前像條的第二塊相同時(shí)，對(duì)用于表示第一塊按照第一模式被編碼的信息進(jìn)行編碼而不對(duì)第一塊的像素值進(jìn)行編碼的模式，其中，第二塊在第一塊之前被編碼。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，選擇性地對(duì)第一塊進(jìn)行解碼的步驟包括根據(jù)已解碼的信息，基于作為第一模式的編碼模式、基于作為第二模式的編碼模式、或基于作為第三模式的編碼模式對(duì)第一塊進(jìn)行解碼，其中，第二模式用于基于離散余弦變換(DCT)對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，第三模式用于基于像素值的多個(gè)位平面對(duì)第一塊進(jìn)行編碼。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，對(duì)所述信息進(jìn)行解碼的步驟包括解析表示第一塊按照第一模式被編碼的標(biāo)記信息。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，對(duì)所述信息進(jìn)行解碼的步驟包括解析表示當(dāng)前像條包括按照第一模式被編碼的塊的標(biāo)記信息。
12.—種圖像編碼設(shè)備，包括模式確定單元，判定圖像的第一塊的像素值是否與圖像的第二塊的像素值相同，并根據(jù)所述判定來(lái)確定是否按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，在圖像的當(dāng)前像條中，第二塊在第一塊之前被編碼；編碼器，基于由模式確定單元確定的結(jié)果選擇性地按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，第一模式是用于當(dāng)?shù)谝粔K與第二塊相同時(shí)，對(duì)表示第一塊按照第一模式被編碼的信息進(jìn)行編碼而不對(duì)第一塊的像素值進(jìn)行編碼的模式。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，編碼器基于由模式確定單元確定的結(jié)果，按照第一模式、第二模式或第三模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，第二模式用于基于離散余弦變換 (DCT)對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，第三模式用于基于像素值的多個(gè)位平面對(duì)第一塊進(jìn)行編碼。
14.一種圖像解碼設(shè)備，包括模式信息解碼器，對(duì)表示圖像的第一塊的編碼模式的信息進(jìn)行解碼；解碼器，根據(jù)已解碼的信息，基于編碼模式是否是第一模式來(lái)選擇性地對(duì)第一塊進(jìn)行解碼，其中，第一模式是用于當(dāng)?shù)谝粔K與圖像的當(dāng)前像條的第二塊相同時(shí)，對(duì)用于表示第一塊按照第一模式被編碼的信息進(jìn)行編碼而不對(duì)第一塊的像素值進(jìn)行編碼的模式，其中，第二塊在第一塊之前被編碼。
15.一種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)記錄有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至11之一的方法的計(jì)算機(jī)程序。
全文摘要
一種用于對(duì)圖像進(jìn)行編碼和解碼的方法和設(shè)備。編碼方法包括判定圖像的第一塊的像素值是否與圖像的第二塊的像素值相同，并根據(jù)所述判定來(lái)確定是否按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，在圖像的當(dāng)前像條中，第二塊在第一塊之前被編碼；基于所述確定來(lái)選擇性地按照第一模式對(duì)第一塊進(jìn)行編碼，其中，第一模式是用于當(dāng)?shù)谝粔K與第二塊相同或相似時(shí)，對(duì)表示第一塊按照第一模式被編碼的信息進(jìn)行編碼而不對(duì)第一塊的像素值進(jìn)行編碼的模式。
文檔編號(hào)H04N7/26GK102498719SQ201080041699
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者尹載元, 崔大雄, 曹準(zhǔn)皓, 樸成范, 金政佑 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社