專利名稱：可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼/解碼設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)動(dòng)圖像的可擴(kuò)展的編碼/解碼方法，更具體地講，涉及一種用于8比特或更大的運(yùn)動(dòng)圖像的可擴(kuò)展的編碼/解碼設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)圖像編碼/解碼技術(shù)，如MPEG-2、MPEG-4、和JVT編碼/解碼8比特象素的運(yùn)動(dòng)圖像。尤其是，MPEG-4技術(shù)通過(guò)例如擴(kuò)展內(nèi)DC預(yù)測(cè)表或DCT系數(shù)的動(dòng)態(tài)范圍來(lái)編碼/解碼大于8比特的n比特的運(yùn)動(dòng)圖像。然而，當(dāng)編碼/解碼12比特象素的運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)估計(jì)和補(bǔ)償，傳統(tǒng)的技術(shù)需求的空間域中的基于12比特的操作和頻域中的基于16(12+4)比特的操作。因此，傳統(tǒng)技術(shù)需要與傳統(tǒng)的基于8比特的運(yùn)動(dòng)圖像編碼器和解碼器極其不同的復(fù)雜的編碼器和解碼器。此外，傳統(tǒng)技術(shù)不支持基于比特長(zhǎng)度的靈活的編碼/解碼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種大于8比特象素值的運(yùn)動(dòng)圖像的靈活的編碼/解碼設(shè)備和方法，其使用傳統(tǒng)的8比特象素值的運(yùn)動(dòng)圖像的編碼/解碼技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種可擴(kuò)展的(scalable)運(yùn)動(dòng)圖像編碼器，該編碼器包括象素值裁剪器(clipper)，用于將原始圖像的象素值裁剪為具有預(yù)定象素深度的象素值；基礎(chǔ)層編碼器，用于接收裁剪的圖像，并基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用預(yù)定的編碼方法編碼裁剪的圖像；象素值擴(kuò)展器，用于接收由基礎(chǔ)層編碼器生成的基礎(chǔ)層圖像，該圖像是編碼的圖像的解碼圖像，并將基礎(chǔ)層圖像的象素深度擴(kuò)展為原始圖像的象素深度；和加強(qiáng)層編碼器，用于從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的基礎(chǔ)層圖像，以生成加強(qiáng)層圖像，并使用預(yù)定的編碼方法編碼加強(qiáng)層圖像。
象素值裁剪器從最高有效比特開(kāi)始以預(yù)定比特?cái)?shù)裁剪原始圖像的象素值，直到原始圖像的象素值變?yōu)榫哂蓄A(yù)定象素深度的象素值。
象素值擴(kuò)展器接收基礎(chǔ)層圖像，并通過(guò)從最高有效比特開(kāi)始順序地列出基礎(chǔ)層圖像，將基礎(chǔ)層圖像的比特移到原始圖像的與基礎(chǔ)層圖像相同比特?cái)?shù)的高階比特上，并將0寫(xiě)入原始圖像的剩余比特上，來(lái)將基礎(chǔ)層圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度。此外，基礎(chǔ)層編碼器和加強(qiáng)層編碼器可使用基于8比特的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器，該解碼器包括基礎(chǔ)層解碼器，接收基礎(chǔ)層比特流，解碼該基礎(chǔ)層比特流，并輸出解碼的基礎(chǔ)層圖像，其中所述的基礎(chǔ)層比特流是通過(guò)將原始圖像的象素值裁剪為預(yù)定象素深度并基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用預(yù)定的編碼方法編碼裁剪的圖像而生成的；加強(qiáng)層解碼器，接收加強(qiáng)層比特流，并解碼加強(qiáng)層比特流，其中所述的加強(qiáng)層比特流是通過(guò)從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的解碼的基礎(chǔ)層圖像，并使用預(yù)定的編碼方法編碼由相減獲得圖像而生成的；和象素值擴(kuò)展器，用于接收解碼的基礎(chǔ)層圖像，并將解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度。
可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像的解碼器還可包括加法器，用于將從加強(qiáng)從圖像解碼器輸出的解碼的加強(qiáng)層圖像添加到從象素值擴(kuò)展器輸出的擴(kuò)展的基礎(chǔ)層圖像上，并輸出相加的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法，該方法包括將原始圖像的象素值裁剪為具有預(yù)定象素深度的象素值；接收裁剪的圖像，并基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用預(yù)定的編碼方法編碼裁剪的圖像；接收編碼圖像的解碼圖像，并將解碼的圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度；從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的擴(kuò)展圖像，并使用預(yù)定的編碼方法編碼減得的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼方法，該方法包括接收基礎(chǔ)層比特流，將基礎(chǔ)層比特流解碼，并輸出解碼的基礎(chǔ)層圖像，所述的基礎(chǔ)層比特流是通過(guò)將原始圖像的象素值裁剪為具有預(yù)定象素深度的象素值，基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用預(yù)定的編碼方法編碼裁剪的圖像而生成的；接收加強(qiáng)層比特流，并解碼加強(qiáng)層比特流，所述的加強(qiáng)層比特流是通過(guò)從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的解碼的基礎(chǔ)層圖像，并使用預(yù)定的編碼方法編碼由相減獲得的圖像而生成的；和接收解碼的基礎(chǔ)層圖像并將解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度。
可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼方法還包括將從加強(qiáng)層解碼器輸出的解碼的加強(qiáng)層圖像加到從象素值擴(kuò)展器輸出的擴(kuò)展的基礎(chǔ)層圖像上，并輸出相加的結(jié)果。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他方面將會(huì)變得更加清楚，其中圖1示出包括在運(yùn)動(dòng)圖像中的視頻幀；圖2是傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)圖像編碼器的框圖；圖3是另一傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器的框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的可擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)圖像編碼器的框圖；圖5示出象素值裁剪器將n比特象素值裁剪為8比特象素值的例子；圖6示出象素值擴(kuò)展器將8比特象素值擴(kuò)展為n比特象素值的例子；圖7是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器的框圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法的流程圖；和圖9是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼方法的流程圖；具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，其中列舉了示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)該理解為由這里闡述的實(shí)施例所限制，相反，提供這些實(shí)施例是為了更徹底和更完整地披露本發(fā)明，以及更全面地將本發(fā)明的概念傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
圖1示出包括在運(yùn)動(dòng)圖像中的運(yùn)動(dòng)圖像幀?；谶\(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)技術(shù)來(lái)編碼和解碼運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。參照基于時(shí)間軸的先前幀或者先前幀和后來(lái)幀來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。當(dāng)編碼或解碼當(dāng)前幀時(shí)所參照的幀稱作參考幀。在基于塊的(block-based)運(yùn)動(dòng)圖像編碼中，包括在運(yùn)動(dòng)圖像中的靜止圖像(幀)被分為宏塊，并且宏塊被分為子塊。因此，在逐塊的基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)并編碼靜止圖像的運(yùn)動(dòng)。
參照?qǐng)D1，運(yùn)動(dòng)圖像包括一系列的靜止圖像。靜止圖像被以圖像組(GOP)分類(lèi)，并且靜止圖像的每一個(gè)被稱作幀。一個(gè)GOP包括I幀110、P幀120、和B幀130。編碼I幀110不使用參考幀。另一方面，通過(guò)使用參考幀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)和補(bǔ)償來(lái)編碼P幀120和B幀130。
圖2是傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)圖像編碼器的方框圖。該運(yùn)動(dòng)圖像編碼器包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)器210、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器220、離散余弦變換(DCT)執(zhí)行器230、量化器240、熵編碼器250、去量化器260、逆DCT(IDCT)執(zhí)行器270、參考幀存儲(chǔ)單元280、和多路復(fù)用器290。
運(yùn)動(dòng)估計(jì)器210搜索用于宏塊的參考幀，并將參考幀的宏塊中的圖像的位置和當(dāng)前幀的宏塊中的圖像的位置之間的差作為運(yùn)動(dòng)矢量輸出。換句話說(shuō)，運(yùn)動(dòng)估計(jì)器210在參考幀的預(yù)定搜索區(qū)域中搜索期望的宏塊，尋找與期望的宏塊最相似的宏塊，并將圖像行進(jìn)的距離，即參考幀的宏塊中的圖像的位置與當(dāng)前幀的宏塊中的圖像的位置之間的差，作為運(yùn)動(dòng)矢量輸出。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器220從參考幀提取與該運(yùn)動(dòng)矢量相應(yīng)的預(yù)測(cè)宏塊，并對(duì)參考幀的預(yù)測(cè)宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。
然后，從當(dāng)前幀的宏塊減去被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膮⒖紟念A(yù)測(cè)宏塊。DCT執(zhí)行器230對(duì)相減的結(jié)果進(jìn)行DCT變換，并輸出DCT系數(shù)。量化器240將DCT系數(shù)量化，并將量化的DCT系數(shù)發(fā)送到熵編碼器250。熵編碼器250將量化的DCT系數(shù)編碼并輸出紋理信息(texture information)。多路復(fù)用器290將紋理信息和運(yùn)動(dòng)矢量一起多路復(fù)用，并輸出編碼的比特流。當(dāng)當(dāng)前幀是I幀時(shí)，DCT執(zhí)行器230對(duì)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)估計(jì)和補(bǔ)償?shù)漠?dāng)前幀的宏塊執(zhí)行DCT變換，并輸出DCT系數(shù)。然后，DCT系數(shù)分別被量化器240、熵編碼器250、和多路復(fù)用器290量化、編碼、和多路復(fù)用，最后輸出為編碼的比特流。
通過(guò)從當(dāng)前幀的宏塊減去被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膮⒖紙D像幀的宏塊而獲得的值被稱為殘值(residual value)。當(dāng)編碼時(shí)將殘值編碼以減少數(shù)據(jù)容量。由于誤差出現(xiàn)在量化處理中，因此，生成為比特流的運(yùn)動(dòng)圖像包含在DCT和量化處理中出現(xiàn)的誤差。
為了獲得參考幀，量化的殘存信息經(jīng)過(guò)去量化器260和IDCT執(zhí)行器270，與被運(yùn)動(dòng)估計(jì)的/補(bǔ)償?shù)膱D像組合，并被存儲(chǔ)在參考幀存儲(chǔ)單元280中。當(dāng)當(dāng)前幀為I幀時(shí)，其經(jīng)去量化器260和IDCT執(zhí)行器270而未被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，然后被存儲(chǔ)在參考幀存儲(chǔ)單元280中。因此，存儲(chǔ)在參考幀存儲(chǔ)單元280中的參考幀包括具有在DCT和量化處理中出現(xiàn)的編碼的誤差的當(dāng)前幀。
換句話說(shuō)，假定原始圖像(幀)是A，并且運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償之后的被預(yù)測(cè)的圖像(幀)是B。DCT執(zhí)行器230接收原始圖像和被預(yù)測(cè)的圖像之間的差A(yù)-B，并DCT變換A-B。由于誤差分量E在量化處理中生成，從IDCT執(zhí)行器270輸出的比特流是(A-B)+E。然后，被預(yù)測(cè)的圖像B被添加到(A-B)+E。因此，A+E，即原始圖像加上誤差分量E，作為參考幀被存儲(chǔ)在參考幀存儲(chǔ)單元280中。
圖3是傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器的框圖。
運(yùn)動(dòng)圖像解碼器包括運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器310、IDCT執(zhí)行器320、去量化器330、熵解碼器340、參考幀存儲(chǔ)單元350、和去多路復(fù)用器360。
從圖2的運(yùn)動(dòng)圖像編碼器輸出的編碼的比特流被去多路復(fù)用器360分為運(yùn)動(dòng)矢量和紋理信息(texture information)。運(yùn)動(dòng)矢量被發(fā)送到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器310，并且紋理信息被熵解碼器340、去量化器330、和IDCT執(zhí)行器320解碼。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器310從參考幀存儲(chǔ)單元350接收參考幀信息和從圖2的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器接收運(yùn)動(dòng)矢量信息，并輸出預(yù)測(cè)的圖像。然后，預(yù)測(cè)的圖像與解碼的圖像組合，并且組合的圖像被顯示。
圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼器的框圖。
該可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼器包括基礎(chǔ)層編碼器410、加強(qiáng)層編碼器420、象素值裁剪器(clipper)430、和象素值擴(kuò)展器(scaler)440。
任何象素深度的運(yùn)動(dòng)圖像可以被輸入到能處理任何比特?cái)?shù)的運(yùn)動(dòng)圖像的基礎(chǔ)層編碼器410和加強(qiáng)層編碼器420。因此，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，將描述n比特的運(yùn)動(dòng)圖像被處理為8比特的運(yùn)動(dòng)圖像的可擴(kuò)展編碼。N比特的原始運(yùn)動(dòng)圖像被象素值裁剪器430轉(zhuǎn)換為8比特的運(yùn)動(dòng)圖像。由基礎(chǔ)層編碼器410使用一般的8比特運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法來(lái)編碼8比特的運(yùn)動(dòng)圖像。
由基礎(chǔ)層編碼器410解碼的圖像被存儲(chǔ)在參考圖像存儲(chǔ)器中，以便當(dāng)基礎(chǔ)層編碼器410執(zhí)行編碼時(shí)，可以將該解碼的圖像用于運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償。為了生成加強(qiáng)層比特流，解碼的圖像還被發(fā)送到象素值擴(kuò)展器440并被擴(kuò)展為與原始圖像的比特?cái)?shù)(n比特)相同的比特?cái)?shù)。從原始圖像減去擴(kuò)展的圖像，并將由相減生成的圖像發(fā)送到加強(qiáng)層編碼器420。加強(qiáng)層編碼器420是基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)執(zhí)行編碼的一般的8比特運(yùn)動(dòng)圖像編碼器。在本發(fā)明的實(shí)施例中，基礎(chǔ)層編碼器410和加強(qiáng)層編碼器420可使用MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、和H.264編碼方法。
圖5示出象素值裁剪器430將n比特的象素值裁剪為8比特象素值的例子。為了將n比特的象素值轉(zhuǎn)換為8比特象素值，n比特象素值的8個(gè)高階比特被裁剪。換句話說(shuō)，n比特象素值的8個(gè)高階比特被剪切，以獲得僅包括原始圖像的8個(gè)最高有效比特的8比特象素值。
圖6示出象素值擴(kuò)展器440將8比特象素值擴(kuò)展為n比特象素值的例子。
為了將8比特象素值擴(kuò)展為n比特象素值，8比特象素值的8個(gè)比特被移到n比特象素值的8個(gè)最高比特上，并且將0寫(xiě)入n比特象素值的剩余比特上。這樣，8比特象素值可以被擴(kuò)展為n比特象素值。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器的框圖。
可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器包括基礎(chǔ)層解碼器710、加強(qiáng)層解碼器720、象素值擴(kuò)展器730、和加法器740。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，基礎(chǔ)層解碼器710和加強(qiáng)層解碼器720可采用使用8比特運(yùn)動(dòng)圖像的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、和H.264解碼方法。
接收從圖4的基礎(chǔ)層編碼器410輸出的編碼的比特流(下面，稱為基礎(chǔ)層比特流)的基礎(chǔ)層解碼器710將編碼的比特流解碼為8比特運(yùn)動(dòng)圖像，將解碼的8比特運(yùn)動(dòng)圖像存儲(chǔ)在參考圖像存儲(chǔ)器中，并將解碼的8比特運(yùn)動(dòng)圖像輸出到象素值擴(kuò)展器730。象素值擴(kuò)展器730將8比特的運(yùn)動(dòng)圖像擴(kuò)展為n比特的運(yùn)動(dòng)圖像。已經(jīng)參照?qǐng)D6描述了該擴(kuò)展處理。
加強(qiáng)層解碼器720接收從圖4的加強(qiáng)層編碼器420輸出的編碼的比特流(下面稱為加強(qiáng)層比特流)，并基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)解碼加強(qiáng)層比特流。加法器740將從象素值擴(kuò)展器730輸出的圖像和從加強(qiáng)層解碼器720輸出的圖像組合為n比特圖像。在某些情況下，只有由基礎(chǔ)層解碼器710解碼的圖像可被解碼。換句話說(shuō)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或當(dāng)出現(xiàn)很多錯(cuò)誤時(shí)，即使圖像質(zhì)量不是很好，也只有基礎(chǔ)層比特流可以被解碼并被輸出。因此，可進(jìn)行可擴(kuò)展解碼。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法的流程圖。參照?qǐng)D8，原始圖像的象素值被轉(zhuǎn)換為可由解碼器處理的象素值(操作S810)。由于在本發(fā)明中使用8比特解碼器，因此，原始圖像的象素值被裁剪為8比特象素值。如參照?qǐng)D5所描述的，從原始象素的象素值上剪切來(lái)自MSB的8比特，直到獲得8比特象素值。
接收裁剪的圖像的基礎(chǔ)層編碼器410基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用預(yù)定的編碼方法來(lái)編碼裁剪的圖像，并將編碼的圖像輸出為基礎(chǔ)層比特流(操作S820)。這里，所述的編碼方法可以是有損編碼方法。然后，編碼的圖像被解碼(操作S830)。被解碼圖像的象素值被擴(kuò)展為原始圖像的象素值(操作S840)。象素值擴(kuò)展器440接收被解碼的圖像，并通過(guò)從MSB開(kāi)始順序地列出被解碼的圖像，將8比特值的8個(gè)比特移到n比特象素值的8個(gè)高階比特上，并將0寫(xiě)入n比特象素值的原始圖像的剩余比特上，來(lái)將被解碼的圖像的象素值(8比特象素值)擴(kuò)展為原始圖像的象素值(n比特象素值)。然后，從原始圖像減去被擴(kuò)展的圖像。加強(qiáng)層編碼器420使用預(yù)定的編碼方法將減得的圖像編碼并輸出加強(qiáng)層比特流(操作S850)。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)圖像的可擴(kuò)展解碼方法的流程圖。參照?qǐng)D9，基礎(chǔ)層解碼器710接收基礎(chǔ)層比特流，該基礎(chǔ)層比特流是通過(guò)將原始圖像的象素值裁剪為具有預(yù)定象素深度的象素值并由基礎(chǔ)層編碼器410基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用預(yù)定的編碼方法將裁剪的圖像編碼而生成的。基礎(chǔ)層解碼器710將基礎(chǔ)層比特流解碼并輸出解碼的基礎(chǔ)層圖像(操作S910)。接收來(lái)自加強(qiáng)層編碼器420的加強(qiáng)層比特流的加強(qiáng)層解碼器720將加強(qiáng)層比特流解碼并輸出解碼的加強(qiáng)層圖像(操作S920)。
象素值擴(kuò)展器730接收解碼的基礎(chǔ)層圖像并將基礎(chǔ)層圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素值(操作S930)。上面已經(jīng)描述了該擴(kuò)展處理。加法器740將解碼的加強(qiáng)層圖像添加到具有擴(kuò)展的象素值的解碼的基礎(chǔ)層圖像上并輸出相加的結(jié)果(操作S940)。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或者當(dāng)出現(xiàn)許多錯(cuò)誤時(shí)，僅僅基礎(chǔ)層比特流可被解碼并被輸出，即使其圖像質(zhì)量不是很好。上面描述的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼和解碼方法可被寫(xiě)為計(jì)算機(jī)程序。本領(lǐng)域普通計(jì)算機(jī)編程人員可容易地得到該計(jì)算機(jī)程序的代碼或代碼片段。計(jì)算機(jī)程序可被記錄在計(jì)算可讀記錄介質(zhì)上。當(dāng)計(jì)算機(jī)程序被計(jì)算機(jī)讀取并執(zhí)行時(shí)，可以被實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼和解碼方法。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)包括磁記錄介質(zhì)、光學(xué)記錄介質(zhì)、和載波介質(zhì)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)圖像編碼/解碼設(shè)備和方法，可使用8比特運(yùn)動(dòng)圖像編碼/解碼技術(shù)在將n比特運(yùn)動(dòng)圖像編碼后，存儲(chǔ)并發(fā)送n比特運(yùn)動(dòng)圖像，并解碼和再現(xiàn)n比特的運(yùn)動(dòng)圖像。
盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體表示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可作出各種形式和細(xì)節(jié)的改變。
權(quán)利要求
1.一種可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼器，包括；象素值裁剪器，將原始圖像的象素值裁剪為具有預(yù)定象素深度的象素值；基礎(chǔ)層編碼器，接收裁剪的圖像并基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用第一預(yù)定的編碼方法將裁剪的圖像編碼；象素值擴(kuò)展器，接收由基礎(chǔ)層編碼器生成的基礎(chǔ)層圖像，該基礎(chǔ)層圖像是編碼的圖像的解碼圖像，并將基礎(chǔ)層圖像的象素深度擴(kuò)展為原始圖像的象素深度；和加強(qiáng)層編碼器，其從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的基礎(chǔ)層圖像，以生成加強(qiáng)層圖像，并使用第二預(yù)定的編碼方法將加強(qiáng)層圖像編碼。
2.如權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼器，其中，象素值裁剪器從最高有效比特以預(yù)定的比特?cái)?shù)裁剪原始圖像的象素值，直到原始圖像的象素深度變得與預(yù)定的象素深度相等。
3.如權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼器，其中，象素值擴(kuò)展器接收基礎(chǔ)層圖像，并通過(guò)從最高有效比特開(kāi)始順序地列出基礎(chǔ)層圖像的象素值的比特，并將基礎(chǔ)層圖像的象素值的比特移到被擴(kuò)展的象素值的高階比特位置上，所述的擴(kuò)展的象素值具有與原始圖像的象素值相同的比特?cái)?shù)，并將0寫(xiě)入被擴(kuò)展的象素值的剩余比特上，來(lái)將基礎(chǔ)層圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素值。
4.如權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼器，其中，基礎(chǔ)層編碼器和加強(qiáng)層編碼器使用基于8比特的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法。
5.一種可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器，包括基礎(chǔ)層解碼器，用于接收基礎(chǔ)層比特流、解碼基礎(chǔ)層比特流，并輸出解碼的基礎(chǔ)層圖像，所述的基礎(chǔ)層比特流是通過(guò)將原始圖像的象素值裁剪為預(yù)定象素深度并基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用第一預(yù)定編碼方法將裁剪的圖像編碼而生成的；加強(qiáng)層解碼器，用于接收加強(qiáng)層比特流，并解碼加強(qiáng)層比特流，所述的加強(qiáng)層比特流是通過(guò)從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的解碼的基礎(chǔ)層圖像，并使用第二預(yù)定的編碼方法將通過(guò)相減獲得的圖像編碼而生成的；和象素值擴(kuò)展器，其接收解碼的基礎(chǔ)層圖像，并將解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度。
6.如權(quán)利要求5所述的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器，還包括加法器，用于將從加強(qiáng)層解碼器輸出的解碼的加強(qiáng)層圖像添加到從象素值擴(kuò)展器輸出的擴(kuò)展的基礎(chǔ)層圖像上，并輸出相加的結(jié)果。
7.如權(quán)利要求5所述的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器，其中，象素值擴(kuò)展器接收來(lái)自基礎(chǔ)層解碼器解碼的基礎(chǔ)層圖像，并通過(guò)從最高有效比特開(kāi)始順序地列出解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值的比特，并將解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值的比特移到具有與原始圖像的象素值相同比特?cái)?shù)的擴(kuò)展的象素值的高階比特位置，并將0寫(xiě)入擴(kuò)展的象素值的剩余比特位置上，從而將解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度，。
8.如權(quán)利要求5所述的可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼器，其中，基礎(chǔ)層解碼器和加強(qiáng)層解碼器是8比特解碼器。
9.一種可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法，包括將原始圖像的象素值裁剪為具有預(yù)定象素深度的象素值；接收被裁剪的圖像并基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用第一預(yù)定的編碼方法將裁剪的圖像編碼；接收編碼圖像的解碼圖像，并將解碼的圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度；和從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的擴(kuò)展的圖像，并使用第二預(yù)定的編碼方法將減得的圖像編碼。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，裁剪原始圖像的象素值的步驟包括從最高有效比特以預(yù)定的比特?cái)?shù)將原始圖像的象素值裁剪為預(yù)定的象素深度。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，接收解碼的圖像并擴(kuò)展解碼的圖像的象素值的步驟包括接收解碼的圖像，并通過(guò)從最高有效比特開(kāi)始順序地列出解碼圖像象素值的比特，將解碼圖像的象素值的比特移到具有與原始圖像的象素值相同比特?cái)?shù)的擴(kuò)展的象素值的高階比特位置上，并將0寫(xiě)入擴(kuò)展的象素值的剩余比特位置上，來(lái)將解碼的圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，預(yù)定的比特?cái)?shù)是8，并且基于8比特的編碼方法被用于被裁剪的圖像的接收和編碼、以及減去擴(kuò)展的圖像、和減得的圖像的編碼。
13.一種可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像的解碼方法，包括接收基礎(chǔ)層比特流，解碼基礎(chǔ)層比特流，并輸出解碼的基礎(chǔ)層圖像，所述的基礎(chǔ)層比特流是通過(guò)將原始圖像的象素值裁剪為具有預(yù)定象素深度的象素值，基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用第一預(yù)定的編碼方法編碼裁剪的圖像而生成的；接收加強(qiáng)層比特流，并將加強(qiáng)層比特流解碼，所述的加強(qiáng)層比特流是通過(guò)從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的解碼的基礎(chǔ)層圖像，并使用第二預(yù)定的編碼方法編碼由相減獲得的圖像而生成的；和接收解碼的基礎(chǔ)層圖像，并將解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括將從加強(qiáng)層解碼器輸出的解碼的加強(qiáng)層圖像加到從象素值擴(kuò)展器輸出的擴(kuò)展的基礎(chǔ)層圖像上，并輸出相加的結(jié)果。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，解碼的基礎(chǔ)層圖像的接收和解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值的擴(kuò)展包括從基礎(chǔ)層解碼器接收解碼的基礎(chǔ)層圖像，并通過(guò)從最高有效比特開(kāi)始順序地列出解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值的比特、將解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值的比特移到具有與原始圖像的象素值相同比特?cái)?shù)的擴(kuò)展的象素值的高階比特位置上，并將0寫(xiě)入擴(kuò)展的象素值的剩余比特位置上來(lái)將解碼的圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度。
16.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其記錄有在計(jì)算中執(zhí)行可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法的程序，該可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法包括將原始圖像的象素值裁剪為具有預(yù)定象素深度的象素值；接收裁剪的圖像，并基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用第一預(yù)定的編碼方法編碼裁剪的圖像；接收編碼圖像的解碼圖像，并將解碼的圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度；和從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的被擴(kuò)展的圖像，并使用第二預(yù)定的編碼方法編碼由相減獲得圖像。
17.一種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，記錄有在計(jì)算中執(zhí)行可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼方法的程序，該可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼方法包括接收基礎(chǔ)層比特流，解碼基礎(chǔ)層比特流，并輸出解碼的基礎(chǔ)層圖像，所述的基礎(chǔ)層比特流是通過(guò)將原始圖像的象素值裁剪為具有預(yù)定象素深度的象素值，并基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用第一預(yù)定的編碼方法編碼裁剪的圖像而生成的；接收加強(qiáng)層比特流，并將加強(qiáng)層比特流解碼，所述的加強(qiáng)層比特流是通過(guò)從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的解碼的基礎(chǔ)層圖像，并使用第二預(yù)定的編碼方法編碼由相減獲得的圖像而生成的；和接收解碼的基礎(chǔ)層圖像，并將解碼的基礎(chǔ)層圖像的象素值擴(kuò)展為原始圖像的象素深度。
全文摘要
提供一種用于大于8比特的運(yùn)動(dòng)圖像的編碼/解碼的可擴(kuò)展的編碼/解碼設(shè)備和方法。該可擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)圖像解碼設(shè)備包括象素值裁剪器，用于將原始圖像的象素值裁剪為具有預(yù)定象素深度的象素值；基礎(chǔ)層編碼器，接收裁剪的圖像，并基于運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)使用預(yù)定的編碼方法編碼裁剪的圖像；象素值擴(kuò)展器，接收由基礎(chǔ)層編碼器生成的基礎(chǔ)層圖像，該基礎(chǔ)層圖像是編碼的圖像的解碼圖像，并將基礎(chǔ)層圖像的象素深度擴(kuò)展為原始圖像的象素深度；和加強(qiáng)層編碼器，用于從原始圖像減去具有擴(kuò)展的象素值的基礎(chǔ)層圖像，以形成加強(qiáng)層圖像，并使用預(yù)定的編碼方法編碼加強(qiáng)層圖像。
文檔編號(hào)H04N7/26GK1703091SQ20051007216
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2005年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者金海光 申請(qǐng)人:學(xué)校法人大洋學(xué)園, 三星電子株式會(huì)社