圖像編碼和解碼方法和裝置以及計算機可讀記錄介質的製作方法
2023-05-01 12:50:01
專利名稱：圖像編碼和解碼方法和裝置以及計算機可讀記錄介質的製作方法
技術領域：
符合本發明的方法和裝置涉及編碼和解碼圖像數據，具體上涉及將輸入圖像劃分為按照像素特性的多個一維圖像，以一維圖像為單位來編碼輸入圖像，並且解碼所編碼的圖像。
背景技術：
由於在存儲或發送大量數字視頻數據方面的限制，因此使用各種傳統的視頻壓縮技術或標準，包括MPEG-1、MPEG-2和H.264。這些傳統的視頻壓縮技術利用在連續幀之間的相似性或當前幀內的冗餘來以宏塊為單位編碼圖像。而且，這些傳統視頻壓縮技術採用諸如量化之類的有損編碼處理，以提高壓縮率。
美國專利第5,995,670號公開了一種使用鏈式碼(chain code)來編碼或壓縮略圖(contour)的方法。但是，現在正在提供的數字視頻服務需要提供不能使用傳統編碼方法來實現的壓縮級和圖像質量的編碼方法。
發明內容
本發明提供了一種圖像編碼裝置和方法，用於將輸入圖像劃分為按照像素特性而選擇的多個一維圖像，並且以一維圖像為單位來編碼輸入圖像以提高編碼效率，並且本發明也提供了一種用於解碼被編碼的圖像的裝置和方法。
按照本發明的一個方面，提供了一種圖像編碼方法，包括將輸入圖像劃分為多個一維代碼，每個包括按照像素特性來選擇的至少一個像素；建立多個一維代碼信息，每個包括關於在所述一維代碼的每個中包括的至少一個像素的信息；並且，以一維代碼為單位來編碼所述一維代碼信息。
在每個所述一維代碼中包括的所述至少一個像素可以具有在預定範圍內的特徵值，並且可以一維地連接到在每個一維代碼中的其它像素。
所述一維代碼信息可以包括在每個一維代碼中包括的至少一個像素的位置信息和特徵信息，並且一維代碼信息的編碼可以包括將一維代碼信息的特徵信息重新配置為預定大小的塊，並且對於所述塊執行圖像變換和量化之一。
輸入圖像的劃分可以包括按照多個模式來將輸入圖像劃分為一維代碼，並且按照最佳編碼效率模式來選擇一維代碼，其中，所述模式可以具有在每個一維代碼中包括的至少一個像素的特徵值的不同範圍或用於搜索在每個一維代碼中包括的至少一個像素的不同開始點。
如果輸入圖像具有YCbCr格式，則所述至少一個像素的特徵信息可以是亮度值或彩色值，而如果輸入圖像具有RGB格式，則所述至少一個像素的特徵信息可以是色域值。
所述一維代碼信息可以包括在每個一維代碼中包括的至少一個像素的特徵信息，並且特徵信息的編碼可以包括計算在所述至少一個像素的特徵信息和另一個像素的特徵信息之間的差，並且編碼所述差。
所述一維代碼信息可以包括在每個一維代碼中包括的至少一個像素的位置信息，並且位置信息的編碼可以包括編碼索引，所述索引用於指示在每個一維代碼中包括的至少一個像素的方向。
所述一維代碼信息可以包括在每個一維代碼中包括的至少一個像素的位置信息，並且位置信息的編碼可以包括產生按照一維代碼而分類的多個代碼平面，所述一維代碼的每個都包括至少一個像素；以及編碼所述代碼平面。
代碼平面可以包括用於指示是否所述至少一個像素的每個屬於當前的代碼平面的信息。
可以通過下述方式來產生每個代碼平面通過將對應於屬於當前代碼平面的像素的代碼信息設置為1，並且將對應於不屬於當前代碼平面的像素的代碼信息設置為0。
可以以預定的順序來布置代碼平面，可以根據先前代碼平面的代碼信息來修改關於下一個代碼平面的信息，並且可以編碼關於下一個代碼平面的修改信息。
關於下一個代碼平面的信息的修改可以包括根據先前代碼平面的代碼信息從關於下一個代碼平面的信息中去除關於屬於先前代碼平面的像素的信息。
輸入圖像的劃分可以包括搜索在每個一維代碼中包括的至少一個像素，其中，搜索在每個一維代碼中包括的所述至少一個像素可以包括從鄰近當前像素的像素中選擇具有最接近當前像素的特徵值的特徵值的像素，並且存儲所選擇像素的特徵值和位置信息。
當在所選擇像素的特徵值和當前像素的特徵值之間的差大於預定門限值時，可以終止當前一維代碼的產生。
可以按照輸入圖像的特性來選擇所述門限值。
輸入圖像的劃分還可以包括搜索在每個一維代碼中包括的至少一個像素，其中，所述搜索在每個一維代碼中包括的至少一個像素可以包括根據與具有其與當前像素的特徵值的差落入預定範圍內的特徵值的當前像素鄰近的多個像素來產生多個一維代碼，並且從所產生的一維代碼中選擇形成最佳一維代碼的相鄰像素。
輸入圖像的劃分還可以包括當剩餘像素的數量小於預定值時將剩餘的像素配置為一維代碼，並且以預定的掃描順序來布置剩餘的像素。
按照本發明的另一個方面，提供了一種計算機可讀記錄介質，其上記錄了用於執行圖像編碼方法的程序，所述方法包括將輸入圖像劃分為多個一維代碼，每個一維代碼包括按照像素特徵來選擇的至少一個像素；建立多個一維代碼信息，每個包括關於在每個一維代碼中包括的至少一個像素的信息；並且，以一維代碼為單位來編碼一維代碼信息。
按照本發明的另一個方面，提供了一種圖像編碼裝置，包括圖像劃分和一維代碼信息產生單元，用於將輸入圖像劃分為多個一維代碼，每個一維代碼包括按照像素特徵來選擇的至少一個像素，並且圖像劃分和一維代碼信息產生單元建立多個一維代碼信息，每個包括關於在每個一維代碼中包括的至少一個像素的信息；以及編碼單元，用於以一維代碼為單位來編碼一維代碼信息。
按照本發明的另一個方面，提供了一種圖像解碼方法，包括對按照像素特徵而被劃分為多個一維代碼、並且然後被編碼的圖像數據進行可變長度解碼；根據可變長度解碼圖像數據來重建一維代碼信息，所述一維代碼信息包括關於在每個一維代碼中包括的至少一個像素的信息；並且，根據重建的一維代碼信息來重新配置圖像。
按照本發明的另一個方面，提供了一種計算機可讀記錄介質，其上記錄了用於執行圖像解碼方法的程序，所述方法包括對按照像素特徵而被劃分為多個一維代碼、並且然後被編碼的圖像數據進行可變長度解碼；根據可變長度解碼圖像數據來重建一維代碼信息，所述一維代碼信息包括關於在每個一維代碼中包括的至少一個像素的信息；並且，根據重建的一維代碼信息來重新配置圖像。
按照本發明的另一個方面，提供了一種圖像解碼裝置，包括可變長度解碼(VLD)單元，用於對按照像素特徵而被劃分為多個一維代碼、並且然後被編碼的圖像數據進行可變長度解碼；一維代碼重建單元，用於根據可變長度解碼圖像數據來重建一維代碼信息，所述一維代碼信息包括關於在每個一維代碼中包括的至少一個像素的信息；以及圖像重新配置單元，用於根據重建的一維代碼信息來重新配置圖像。
通過參照附圖詳細說明本發明的例證實施例，本發明的上述和其它特點和方面將會變得更加清楚，其中圖1是按照本發明的一個實施例的圖像編碼裝置的方框圖；圖2A-2E圖解了按照本發明的一個實施例的、在搜索要包括在8×8塊中的每個一維代碼中的像素的處理中所涉及的步驟；圖3圖解了按照本發明的一個實施例的、在搜索在一維代碼中包括的像素的處理中的步驟；圖4圖解了按照本發明的一個實施例的、在搜索在一維代碼中包括的像素的處理中的步驟；圖5圖解了在用於按照本發明的一個實施例的編碼方法的一維代碼中包括的像素的位置信息；圖6是按照本發明的一個實施例的被劃分的圖像的視圖；圖7是按照本發明的一個實施例的被劃分的圖像的視圖；圖8是按照本發明的一個實施例的編碼單元的方框圖；圖9是按照本發明的一個實施例的在一維代碼中包括的亮度值的塊表示；圖10是按照本發明的一個實施例的用於編碼在每個一維代碼中包括的像素的位置信息的代碼表；圖11A-11F圖解了按照本發明的一個實施例的用於指示每個像素屬於哪個一維代碼並且對於每個代碼平面而重新配置的像素的識別值；圖12A-12E圖解了按照本發明的一個實施例的用於編碼一維代碼信息的代碼平面；圖13是圖解按照本發明的一個實施例的編碼方法的流程圖；圖14是按照本發明的一個實施例的解碼裝置的方框圖；和圖15是按照本發明的一個實施例的解碼方法的流程圖。
具體實施例方式
現在將參照附圖來更全面地說明本發明，在附圖中示出了本發明的例證實施例。但是，本發明可以以多種不同形式來體現，並且不應當被理解為限於在此給出的實施例；而是，這些實施例被提供來使得本公開將是徹底和完整的，並且將向本領域技術人員全面地反映本發明的思想。
圖1是按照本發明的一個實施例的圖像編碼裝置的方框圖。參見圖1，所述圖像編碼裝置包括圖像劃分和一維代碼信息產生單元120以及編碼單元140。
圖像劃分和一維代碼信息產生單元120按照像素特徵而將輸入圖像劃分為多個預定大小的一維圖像，例如畫面或宏塊。通過下述方式，輸入圖像可以被劃分為多個一維圖像通過提取在屏幕內的物體的略圖，以一維代碼為單位來選擇像素，或者通過使用門限值來選擇具有在預定範圍內的亮度值的像素。
現在將參照圖2A-E和3來說明按照像素特徵、即在預定範圍內的亮度值來形成一維代碼的方法。為了簡單，在本實施例中，將亮度描述為像素特徵的一個示例。但是，本發明也可以應用於其它像素特徵，例如色度。
圖2A-2E圖解了按照本發明的一個實施例的、搜索在8×8塊中包括的每個一維代碼中要包括的像素的處理中所涉及的步驟。在圖2A中的像素A、B和C指示用於搜索要在一維代碼中包括的像素的開始位置。可以在所述像素、即開始位置A、B和C中的任何一個處開始搜索。在多個模式之後，即在多個位置處執行搜索後，可以選擇用於搜索例如具有最大像素數量的一維代碼的開始位置以形成最佳一維代碼。或者，可以從具有在預定範圍內的亮度值的多個像素中選擇在最中心位置處的像素來作為開始位置。
通過改變開始位置、在一維代碼中包括的特徵值的範圍或用於確定在當前像素的特徵值和下一個連續像素的特徵值之間的差的範圍的門限值來確定多個模式。
圖2B-2C圖解了按照本發明的一個實施例的、在當將像素A選擇作為開始位置時搜索要包括在當前一維代碼中的像素的處理中的步驟。參見圖2B，從與像素A鄰近的像素a、b和c當中選擇具有最接近像素A的亮度值的亮度值的像素。例如，如果像素A、a、b和c的亮度值分別是30、29、25和28，則具有與像素A的亮度值最接近的亮度值的像素a被選擇並且被包括在當前一維代碼中。類似地，如圖2C和2D所示分別選擇像素b和c。
圖2E圖解了按照本發明的一個實施例的、在當前像素是a10並且其相鄰的像素是a、b和c時確定下一個連續像素的處理步驟。如果像素a10、a、b和c的亮度值分別是32、37、38和38，並且用於確定在當前像素a10和下一個連續像素之間的差的範圍的預定門限值是3，則因為在相鄰像素a、b和c的亮度值中的任何一個和當前像素a10的亮度值之間的差都不小於或等於門限值3，所以中止對於當前一維代碼的搜索。可以按照輸入圖像來選擇用於確定在當前像素和下一個連續像素之間的差的範圍的門限值。
在中止對於當前一維代碼的搜索後，開始搜索要在下一個一維代碼中包括的像素。可以如圖2A中所示有多個開始位置。可以根據預定的標準來確定所述開始位置。例如，在剩餘的像素中，在頂行中的像素A1可以被確定為開始位置，如圖2E中所示。
在圖2E中圖解的一維代碼中包括的像素A、a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9和a10的亮度值例如分別是30、29、29、30、31、31、29、30、30、31和32。
圖3圖解了按照本發明的一個實施例的、在當兩個或多個相鄰像素、即像素b和c具有相同的亮度值或在預定範圍中的亮度值時選擇下一個連續像素的處理中的步驟。在這種情況下，可以將按照預定標準選擇的像素確定為下一個連續像素。例如，參見圖5，當通過鏈式碼來存儲每個像素的位置信息時，可以將產生最小數據量的位置信息的像素值選擇作為下一個連續像素。換句話說，因為當前像素a2相對於前一個像素a1的位置信息是「1」，因此其相對於當前像素a2的位置信息是「1」的像素b被選擇作為下一個連續像素。
圖4是用於圖解按照本發明的一個實施例的、當在搜索了要包括在一維代碼中的多個像素後剩餘的像素的數量小於預定門限值時的編碼方法的8×8塊。例如，如果預定門限值是10並且剩餘像素的數量是8，則在中止對於要包括在一維代碼中的像素的搜索後以預定的掃描順序來重新配置剩餘的像素，以便產生獨立的一維代碼。在這種情況下，當解碼器重新配置圖像時，以與在重建一維代碼後的編碼器中相同的掃描順序來布置剩餘的像素的亮度值。
圖5圖解了用於按照本發明的一個實施例的編碼方法的一維代碼中包括的像素的位置信息。換句話說，參見圖5，由在當前一維代碼中包括的像素形成的方向由8個方向向量來表示，並且所述8個方向向量的索引被發送到解碼器，以便解碼器可以重新配置圖像。在索引之間的差也可以被發送到解碼器。
另外，可以發送一維代碼的開始點坐標。在要求低傳輸率的介質的情況下，可以可變長度編碼和發送開始點的水平和垂直位置值。或者，僅僅可以獨立地可變長度編碼和發送水平和垂直位置值之一，並且可以可變長度編碼和隨後發送在所述水平和垂直位置值的另一個和一個隨後像素的對應位置值之間的差。例如，如圖5中所示，分別通過索引值0、1、2、1、2、2、3、4、4和6來表示在圖2E中圖解的一維代碼中包括的像素a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9和a10的位置信息。
圖6和7是按照本發明的一個實施例的被劃分圖像的視圖。具體上，圖6圖解了應用按照本發明的編碼方法的輸入圖像。圖7圖解了按照本發明的一個實施例的被劃分為多個一維代碼的圖像。圖7圖解了圖6的一些一維代碼的位置信息，並且呈現了在不同亮度級的一維代碼。
如上所述，圖像劃分和一維代碼信息產生單元120將輸入圖像劃分為多個一維代碼，每個一維代碼包括彼此連接的像素，並且圖像劃分和一維代碼信息產生單元120建立關於在每個一維代碼中包括的像素的信息，例如包括關於像素特徵以及像素位置信息的信息的一維代碼信息，並且向編碼單元140發送所述一維代碼信息。
編碼單元140根據所接收的一維代碼信息而以一維代碼為單位來編碼輸入圖像。所接收的一維代碼信息包括在對應的一維代碼中包括的像素的亮度值和位置信息。所述一維代碼信息可以還包括關於一維代碼的開始點、門限值和掃描方法的信息。
編碼單元140可以在圖像劃分和一維代碼信息產生單元120結束劃分輸入圖像並且產生一維代碼後開始編碼輸入圖像，或者可以在產生一維代碼時編碼依序輸入的一維代碼。編碼單元140可以使用可變長度編碼方法、基於上下文的算術編碼方法、基於上下文的自適應二進位算術編碼(CABAC)方法或基於上下文的自適應可變長度編碼(CAVLC)方法。
對在每個一維代碼中包括的像素的亮度值執行差分脈碼調製(DPCM)編碼。因為由輸入圖像劃分成的每個一維代碼包括具有相同亮度值或在預定範圍內的亮度值的像素，因此可以在DPCM編碼後大大地增強編碼效率。
在本實施例中，已經說明了編碼亮度分量。但是，同一編碼方法可以被應用到彩色分量。對於亮度分量，可以按照本發明將輸入圖像劃分為多個一維代碼，然後以一維代碼為單位對其進行編碼，而對於彩色分量，可以按照現有技術來以例如宏塊為單位對輸入圖像進行編碼。
在本實施例中，已經說明了在輸入圖像是YCbCr格式時編碼像素的亮度和彩色值的方法。但是，當輸入圖像具有RGB格式時，所述編碼方法同樣可以應用於每個色域的值。
對於一維代碼的位置信息，應用參照圖5所述的鏈式碼或下面參照圖10-12所述的編碼方法。
圖8是按照本發明的一個實施例的、在圖1中圖解的編碼單元140的詳細方框圖。參見圖8，編碼單元140包括塊產生器820、圖像變換器840和量化器860。所述塊產生器820以例如8×8塊為單位來重新配置從圖像劃分和一維代碼信息產生單元120接收的一維代碼信息。
圖9是按照本發明的一個實施例的、在圖7中圖解的一維代碼之一中所包括的亮度值的塊表示。
圖像變換器840和量化器860分別以塊為單位來執行圖像變換和量化。因為所述塊由在每個相同的一維代碼中包括的像素、即具有類似特徵的像素組成，因此除了直流分量之外的高頻分量變得接近0。因此，在圖像變換和量化後大大地增強了編碼效率。因為使用與由一般編碼裝置所使用的方法相同的方法來執行圖像變換和量化，因此為了簡單而省略了其詳細說明。
圖10圖解了按照本發明的另一個實施例的、用於編碼在每個一維代碼中包括的像素的位置信息的代碼表。參見圖10，8×8塊被劃分為多個一維代碼，每個包括多個像素。為了方便，在本實施例中，將使用塊作為示例來說明用於編碼在每個一維代碼中包括的像素的位置信息的方法。但是，所述編碼方法同樣可以應用於宏塊或畫面。
在圖2E中發現的、共同形成一維代碼的像素在圖10中被指示為「0」。在本實施例中，塊被劃分為6個一維代碼。在所述6個一維代碼的每個中包括的像素具有值0、1、2、3、4、5，每個指示在對應於每個像素值的位置中的像素所屬的一維代碼。例如，由在塊的左上角中的「00」指示的像素屬於第一個一維代碼，並且由在「00」後的「11」所指示的像素屬於第二個一維代碼。
圖11A-11F圖解了按照本發明的一個實施例的、用於指示每個像素屬於哪個一維代碼並且根據圖10的代碼表來對每個代碼平面重新配置的像素的識別值。具體上，圖11A圖解了代碼0平面，其中，在圖10的代碼表中的第一個一維代碼中包括的像素被指示為1，並且剩餘的像素被指示為0。
圖11B圖解了代碼1平面，其中，在圖10的代碼表的第二個一維代碼中包括的像素被指示為1，並且剩餘的像素被指示為0。圖11C-11F圖解了代碼2-5平面，其中，在圖10的代碼表的第三到第六個一維代碼中包括的像素被指示為1，並且剩餘的像素被指示為0。
如上所述，當圖10的代碼表被劃分為圖11A-11F中圖解的代碼平面時，0遊程的長度變得更長。
圖12A-12E圖解了按照本發明的一個實施例的、用於圖解一維代碼信息編碼方法的代碼平面。圖12A-12E圖解了在使用按照本發明的代碼平面縮小方案而縮短了圖11A-11F中所示的每個代碼平面中的0遊程之後所獲得的代碼平面。
圖12A圖解了在從圖11B的代碼1平面中去除與由在圖11A的代碼0平面中的1指示的像素對應的「0」之後而變換的代碼1平面。參見圖12A，由在圖11B的代碼表的上半部分中的32比特「00110011000100010001000100001001」組成的原始代碼1平面被變換成由在去除由圖11A的代碼0平面中的1指示的第1、第2、第11、第19和第18像素中的「0」之後的27個比特「110011001000100100010001001」組成的代碼1平面。所變換的代碼1平面與原始代碼1平面相比較具有數量減少的比特和更長的遊程。
圖12B圖解了在從圖11B的代碼2平面中去除由在圖11A的代碼0平面和圖11B的代碼1平面中的1指示的像素對應的「0」之後變換的代碼2平面。參見圖12B，在圖11C的代碼表的上半部分中的32比特「00001100000000100000001000000010」組成的原始代碼2平面被變換成由在去除由在代碼0平面和代碼1平面中的1指示的第1、第2、第3、第4、第7、第8、第11、第12、第16、第19、第20、第24、第28、第29和第32像素中的「0」之後的17個比特「11000010000100001」組成的代碼2平面。所變換的代碼2平面與原始代碼2平面相比較具有數量減少的比特和更短的遊程。
圖12C圖解了在從圖11D的代碼3平面中去除在圖11A的代碼0平面、圖11B的代碼1平面和圖11C的代碼2平面中的1指示的像素對應的「0」之後變換的代碼3平面。參見圖12C，在圖11D的代碼表的上半部分中的32比特「00000000110000000100000010000000」組成的原始代碼3平面被變換成由在去除由在代碼0-2平面中的1指示的第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第11、第12、第15、第16、第19、第20、第23、第24、第28、第29、第31和第32像素中的「0」之後的12個比特「110001001000」組成的代碼3平面。所變換的代碼3平面與原始代碼3平面相比較具有數量減少的比特和更短的遊程。
圖12D圖解了在從圖11D的代碼4平面中去除在圖11A的代碼0平面、圖11B的代碼1平面、圖11C的代碼2平面和圖11D的代碼3平面中的1指示的像素對應的「0」之後變換的代碼4平面。參見圖12D，在圖11E的代碼表的上半部分中的32比特「00000000000011000000010000000100」組成的原始代碼4平面被變換成由在去除由在代碼0-3平面中的1指示的第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11、第12、第15、第16、第18、第19、第20、第23、第24、第25、第28、第29、第31和第32像素中的「0」之後的8個比特「11001001」組成的代碼4平面。所變換的代碼4平面與原始代碼4平面相比較具有數量減少的比特和更短的遊程。
圖12E圖解了在從圖11F的代碼5平面中去除在圖11A的代碼0平面、圖11B的代碼1平面、圖11C的代碼2平面、圖11D的代碼3平面和圖11E的代碼4平面中的1指示的像素對應的「0」之後變換的代碼5平面。參見圖12E，在圖11F的代碼表的上半部分中的32比特「00000000000000001000100001100000」組成的原始代碼5平面被變換成由在去除由在代碼0-4平面中的1指示的第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11、第12、第13、第14、第15、第16、第18、第19、第20、第22、第23、第24、第25、第28、第29、第30、第31和第32像素中的「0」之後的4個比特「1111」組成的代碼5平面。所變換的代碼5平面與原始代碼5平面相比較具有數量減少的比特和更短的遊程。因為在所變換的代碼5平面中的所有像素的值都是1，因此不需要編碼。
在本實施例中，原始代碼0平面和具有較短的0遊程的所變換的代碼1-5平面可以被遊程長度編碼(run-length-encode)，並且然後被發送以減少要發送的數據量。也可能遊程長度編碼原始的代碼平面，並且發送所述遊程長度編碼的原始代碼平面。
解碼器依序重建圖12A-12E的所變換的代碼1-5平面以產生圖11B-11F的原始代碼1-5平面。而且，解碼器根據所重建的代碼1-5平面來重建圖10的一維代碼表，並且根據所重建的圖10的一維代碼表來布置像素的特徵值，諸如亮度值。
圖13是圖解按照本發明的一個實施例的、由圖1的圖像編碼裝置使用的編碼方法的流程圖。參見圖13，在步驟1320中，輸入圖像按照像素特徵而被劃分為多個預定大小的一維代碼，例如畫面或宏塊，每個一維代碼包括多個連接的一維像素。在步驟1340中，產生和向編碼單元140發送多個一維代碼信息，每個包含關於在每個一維代碼中包括的像素的信息。
在步驟1360，根據所接收的一維代碼信息而以一維代碼為單位來編碼輸入圖像。所接收的一維代碼信息包括在對應的一維代碼中包括的像素的亮度值和位置信息。
圖14是按照本發明的一個實施例的解碼裝置的方框圖。參見圖14，所述解碼裝置包括可變長度解碼(VLD)單元1420、一維代碼重建單元1440和圖像重新配置單元1460。
VLD單元1420可變長度解碼(variable-length-decode)輸入比特流、即被劃分為多個一維代碼並且然後被編碼的圖像數據，並且解碼在所述比特流中包括的像素的諸如亮度值的特徵值和諸如鏈式碼的位置信息。在本實施例中，輸入圖像數據被可變長度編碼(variable-length-code)。但是，如果使用基於上下文的算術編碼方法、CABAC方法或CAVLC方法來編碼輸入圖像數據，則可以採用對應的解碼方法。
一維代碼重建單元1440解碼包括由VLD單元1420解碼的像素的特徵值和位置信息的一維代碼信息。例如，當DPCM編碼(DPCM encode)像素的特徵值時，一維代碼重建單元1440 DPCM解碼(DPCM decode)在每個一維代碼中包括的每個像素的亮度值。即，一維代碼重建單元1440向前一個像素的亮度值加上可變長度編碼的差，並且解碼當前像素的亮度值以計算在每個一維代碼中包括的每個像素的亮度值。
如果使用鏈式碼編碼方法來編碼位置信息，則使用鏈式碼解碼方法來解碼所述位置信息。如果使用參照圖10到圖12A-E所述的代碼平面編碼方法來編碼位置信息，則使用對應於所使用的代碼平面編碼方法的代碼平面解碼方法來解碼位置信息。
圖像重新配置單元1460使用在從一維代碼重建單元1440獲得的每個一維代碼中包括的每個像素的特徵值和位置信息來重新配置圖像。換句話說，圖像重新配置單元1460通過在由所述位置信息指定的位置處顯示每個像素的特徵值來重新配置圖像。
如果輸入被重新配置為多個塊、被變換和量化、然後被可變長度編碼，則解碼裝置可以還包括逆變換和量化單元。
圖15是圖解按照本發明的一個實施例的由圖14的解碼裝置使用的解碼方法的流程圖。
參見圖15，在步驟1520中，可變長度解碼輸入流、即被劃分為多個一維代碼並且然後被編碼的圖像數據，並且解碼在所述比特流中包括的像素的諸如亮度值的特徵值和諸如鏈式碼的位置信息。在本實施例中，可變長度編碼輸入圖像數據。但是，如果使用基於上下文的算術編碼方法、CABAC方法或CAVLC方法來編碼輸入圖像數據，則使用對應的解碼方法。
在步驟1540中解碼包括在步驟1520中解碼的像素的特徵值和位置信息的一維代碼信息。
在步驟1560，使用在步驟1540中獲得的每個一維代碼中包括的每個像素的特徵值和位置信息來重新配置圖像。換句話說，通過在由所述位置信息指定的位置處顯示每個像素的特徵值來重新配置圖像。
可以以一維代碼或圖像為單位來執行步驟1540和1560。如果在最後重新配置的一維代碼中包括的像素是圖4中所示的那樣的像素，則所述像素以與在編碼操作中相同的掃描順序而被填充到剩餘的像素中。
如果輸入被重新配置為多個塊、被變換和量化、然後被可變長度編碼，則解碼方法可以還包括逆變換和量化(未示出)。
如上所述，按照本發明，輸入圖像被劃分為多個一維圖像，並且相應地被編碼，其中每個一維圖像包括多個像素，所述像素具有在預定範圍內的特徵值。因此可以提高壓縮效率，可以降低成塊現象。
而且，如果可以將圖像容易地劃分為一維圖像，則可以大大地提高壓縮率，並且可以去除成塊現象。
本發明也可以被實現為在計算機可讀記錄介質上的計算機可讀代碼。本發明所屬的領域的程式設計師可以容易地構造用於實現本發明的代碼和代碼段。而且，所述計算機可讀記錄介質是可存儲可以隨後由計算機系統讀取的數據的任何數據存儲器。所述計算機可讀記錄介質的示例包括磁帶、光數據存儲器和載波。
雖然已經參照本發明的例證實施例具體示出和說明了本發明，但是本領域的普通技術人員會明白，在不脫離所附的權利要求所限定的本發明的精神和範圍的情況下，這裡可以進行形式和細節上的各種改變。
本申請要求2005年6月11日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2005-0050143號的優先權，將其公開內容通過引用方式而整體併入在此。
權利要求
1.一種圖像編碼方法，包括將輸入圖像劃分為多個一維代碼，所述多個一維代碼中的一個一維代碼包括按照像素特性而選擇的至少一個像素；建立多個一維代碼信息，所述多個一維代碼信息中的一個一維代碼信息包括關於所述至少一個像素的信息；並且，以一維代碼為單位來編碼所述多個一維代碼信息。
2.按照權利要求1的方法，其中，在所述一維代碼中包括的所述至少一個像素具有在預定範圍內的特徵值，以及一維地連接到在所述一維代碼中的其它像素。
3.按照權利要求1的方法，其中，所述一維代碼信息包括所述至少一個像素的位置信息和所述至少一個像素的特徵值，以及編碼所述多個一維代碼信息包括將所述一維代碼信息的特徵值重新配置為預定大小的塊，並且對所述塊執行圖像變換和量化中的至少一個。
4.按照權利要求1的方法，其中，所述劃分輸入圖像包括按照多個模式來將輸入圖像劃分為多個一維代碼，並且按照最佳效率來從所述多個一維代碼選擇多個一維代碼，其中，所述多個模式提供所述至少一個像素的特徵值的不同範圍或用於搜索所述至少一個像素的不同開始點。
5.按照權利要求4的方法，其中，如果輸入圖像具有YCbCr格式，則所述至少一個像素的特徵值是亮度值或彩色值，而如果輸入圖像具有RGB格式，則所述至少一個像素的特徵值是色域值。
6.按照權利要求1的方法，其中，所述一維代碼信息包括所述至少一個像素的特徵值，並且編碼所述多個一維代碼信息包括計算在所述至少一個像素的特徵值和另一個像素的特徵值之間的差，並且編碼所述差。
7.按照權利要求1的方法，其中，所述一維代碼信息包括至少一個像素的位置信息，並且所述編碼多個一維代碼信息包括編碼索引，所述索引用於指示所述至少一個像素的方向。
8.按照權利要求1的方法，其中，所述一維代碼信息包括所述至少一個像素的位置信息，並且編碼所述多個一維代碼信息包括產生用於所述多個一維代碼的多個代碼平面；以及編碼所述多個代碼平面。
9.按照權利要求8的方法，其中，多個代碼平面中的一個代碼平面包括用於指示是否所述至少一個像素屬於當前的代碼平面的信息。
10.按照權利要求9的方法，其中，通過下述方式來產生所述多個代碼平面通過將對應於屬於當前代碼平面的像素的一維代碼信息設置為1，以及將對應於不屬於當前代碼平面的像素的一維代碼信息設置為0。
11.按照權利要求9的方法，其中，以預定的順序來布置所述多個代碼平面，根據當前代碼平面的一維代碼信息來修改關於下一個代碼平面的信息以產生在修改中的修改信息，並且編碼關於下一個代碼平面的修改信息。
12.按照權利要求11的方法，其中，所述修改包括根據當前代碼平面的一維代碼信息從關於下一個代碼平面的信息中去除關於屬於當前代碼平面的像素的信息。
13.按照權利要求1的方法，其中，劃分輸入圖像包括搜索所述至少一個像素，其中，搜索所述至少一個像素包括從鄰近當前像素的像素中選擇具有最接近當前像素的特徵值的特徵值的像素，並且存儲所選擇像素的特徵值和位置信息。
14.按照權利要求13的方法，其中，當在所選擇像素的特徵值和當前像素的特徵值之間的差大於預定門限值時，終止當前一維代碼的產生。
15.按照權利要求14的方法，其中，按照輸入圖像的特徵來選擇預定門限值。
16.按照權利要求1的方法，其中，劃分輸入圖像包括搜索所述至少一個像素，其中，所述搜索所述至少一個像素包括選擇鄰近當前像素的多個像素之一，在鄰近當前像素的多個像素中的所選擇的像素的特徵值和當前像素的特徵值之間的差落入用於形成最佳一維代碼的預定範圍內。
17.按照權利要求1的方法，其中，所述劃分輸入圖像包括當剩餘像素的數量小於預定值時將剩餘的像素配置為另一個一維代碼，並且以預定的掃描順序來布置所述剩餘的像素。
18.按照權利要求1的方法，其中，使用可變長度編碼(VLC)、基於上下文的算術編碼、基於上下文的自適應二進位算術編碼(CABAC)和基於上下文的自適應可變長度編碼(CAVLC)之一來執行所述編碼多個一維代碼信息。
19.一種圖像編碼裝置，包括圖像劃分和一維代碼信息產生單元，用於將輸入圖像劃分為多個一維代碼，所述多個一維代碼中的一個一維代碼包括按照像素特徵而選擇的至少一個像素，並且所述圖像劃分和一維代碼信息產生單元建立多個一維代碼信息，所述多個一維代碼信息中的一個一維代碼信息包括關於所述至少一個像素的信息；以及編碼單元，用於以一維代碼為單位來編碼所述多個一維代碼信息。
20.按照權利要求19的裝置，其中，在一維代碼中包括的至少一個像素具有在預定範圍內的特徵值，並且一維地連接到在所述一維代碼中的其它像素。
21.按照權利要求19的裝置，其中，所述一維代碼信息包括所述至少一個像素的位置信息和所述至少一個像素的特徵值，並且所述編碼單元包括塊重新配置單元，用於將所述一維代碼信息的特徵值重新配置為預定大小的塊；以及圖像變換和量化單元，用於對所述塊執行圖像變換和量化中的至少一個。
22.按照權利要求19的裝置，其中，所述一維代碼信息包括在所述一維代碼中包括的所述至少一個像素的特徵信息，並且所述編碼單元計算在所述至少一個像素的特徵值和另一個像素的特徵值之間的差，並且編碼所述差。
23.按照權利要求19的裝置，其中，所述一維代碼信息包括所述至少一個像素的位置信息，並且所述編碼單元編碼索引，所述索引用於指示所述至少一個像素的方向。
24.按照權利要求19的裝置，其中，所述一維代碼信息包括至少一個像素的位置信息，並且所述編碼單元產生用於所述多個一維代碼的多個代碼平面，並且編碼所述多個代碼平面。
25.按照權利要求24的裝置，其中，所述多個代碼平面中的一個代碼平面包括用於指示所述至少一個像素是否屬於當前代碼平面的信息。
26.按照權利要求25的裝置，其中，通過下述方式來產生所述多個代碼平面通過將對應於屬於當前代碼平面的像素的一維代碼信息設置為1，並且將對應於不屬於當前代碼平面的像素的一維代碼信息設置為0。
27.按照權利要求25的裝置，其中，以預定的順序來布置所述多個代碼平面，在修改中根據當前代碼平面的一維代碼信息來修改關於下一個代碼平面的信息以產生修改信息，並且編碼關於下一個代碼平面的修改信息。
28.按照權利要求27的裝置，其中，所述修改包括根據當前代碼平面的一維代碼信息從關於下一個代碼平面的信息中去除關於屬於當前代碼平面的像素的信息。
29.按照權利要求19的裝置，其中，圖像劃分和一維代碼信息產生單元在剩餘像素的數量小於預定值時將剩餘的像素配置為另一個一維代碼，並且以預定的掃描順序來布置剩餘的像素。
30.按照權利要求19的裝置，其中，所述編碼單元執行可變長度編碼、基於上下文的算術編碼、基於上下文的自適應二進位算術編碼和基於上下文的自適應可變長度編碼之一。
31.一種圖像解碼方法，包括對按照像素特徵而被劃分為多個一維代碼、並且然後被編碼的圖像數據進行可變長度解碼；根據可變長度解碼圖像數據來重建多個一維代碼信息，所述一維代碼信息包括關於在一維代碼中包括的至少一個像素的一維代碼信息；並且根據重建的多個一維代碼信息來重新配置圖像。
32.按照權利要求31的方法，其中，所述一維代碼包括在預定範圍內的亮度值和一維連接的像素。
33.按照權利要求31的方法，其中，重建多個一維代碼信息包括對於包括一維代碼的塊執行逆量化和逆變換，並且產生所述一維代碼。
34.按照權利要求31的方法，其中，所述一維代碼信息包括所述至少一個像素的位置信息和所述至少一個像素的特徵信息，並且根據在所述一維代碼中包括的至少一個像素的位置信息和特徵信息來執行重新配置圖像。
35.按照權利要求34的方法，其中，如果所述圖像具有YCbCr格式，則所述至少一個像素的特徵信息是亮度值或彩色值，而如果所述圖像具有RGB格式，則所述至少一個像素的特徵信息是色域值。
36.按照權利要求31的方法，其中，在所述圖像數據的可變長度解碼中，對使用可變長度編碼、基於上下文的算術編碼、基於上下文的自適應二進位算術編碼和基於上下文的自適應可變長度編碼之一編碼的圖像數據進行可變長度解碼。
37.一種圖像解碼裝置，包括可變長度解碼(VLD)單元，用於對已經按照像素特徵而被劃分為多個一維代碼、並且然後被編碼的圖像數據進行可變長度解碼；一維代碼重建單元，用於根據可變長度解碼圖像數據來重建多個一維代碼信息，所述一維代碼信息包括關於在一維代碼中包括的至少一個像素的一維代碼信息；以及圖像重新配置單元，用於根據重建的多個一維代碼信息來重新配置圖像。
38.按照權利要求37的裝置，其中，所述一維代碼包括在預定範圍內的亮度值和一維連接的像素。
39.按照權利要求37的裝置，其中，所述一維代碼信息包括所述至少一個像素的位置信息和特徵信息。
40.按照權利要求39的裝置，其中，如果所述圖像具有YCbCr格式，則所述至少一個像素的特徵信息是亮度值或彩色值，而如果所述圖像具有RGB格式，則所述至少一個像素的特徵信息是色域值。
41.按照權利要求37的裝置，其中，VLD單元對使用可變長度編碼、基於上下文的算術編碼、基於上下文的自適應二進位算術編碼和基於上下文的自適應可變長度編碼之一而編碼的圖像數據進行可變長度解碼。
42.一種計算機可讀記錄介質，其上記錄了用於執行圖像編碼方法的程序，所述方法包括將輸入圖像劃分為多個一維代碼，所述多個一維代碼中的一個一維代碼信息包括按照像素特性選擇的至少一個像素；建立多個一維代碼信息，所述多個一維代碼信息中的一個一維代碼信息包括關於所述至少一個像素的信息；並且以一維代碼為單位來編碼所述多個一維代碼信息。
43.按照權利要求42的介質，其中，在一維代碼中包括的所述至少一個像素具有在預定範圍內的特徵值，並且一維地連接到另一個像素。
44.一種計算機可讀記錄介質，其上記錄了用於執行圖像解碼方法的程序，所述方法包括對已按照像素特徵而被劃分為多個一維代碼、並且然後被編碼的圖像數據進行可變長度解碼；根據可變長度解碼圖像數據來重建多個一維代碼信息，所述一維代碼信息包括關於在一維代碼中包括的至少一個像素的一維代碼信息；並且根據重建的多個一維代碼信息來重新配置圖像。
45.按照權利要求44的介質，其中，所述一維代碼包括在預定範圍內的亮度值和一維連接的像素。
全文摘要
一種方法，用於將輸入圖像劃分為多個一維圖像，每個包括具有類似的特徵的多個像素；並且以一維圖像為單位來編碼所述輸入圖像以提高編碼效率。所述圖像編碼方法包括將輸入圖像劃分為多個一維代碼，每個包括按照像素特性來選擇的至少一個像素；建立多個一維代碼信息，每個包括關於在每個一維代碼中包括的所述至少一個像素的信息；並且，以一維代碼為單位來編碼所述一維代碼信息。
文檔編號H04N7/30GK1878310SQ20061007383
公開日2006年12月13日 申請日期2006年3月31日 優先權日2005年6月11日
發明者金昭營, 樸正燻, 李相來, 孫有美 申請人:三星電子株式會社