專(zhuān)利名稱：圖像編碼方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像編解碼領(lǐng)域，尤其是一種圖像編碼方法和裝置。
技術(shù)背景隨著多媒體通信技術(shù)的發(fā)展，人們不再滿足單一文字或聲音的傳遞，從普通電話到視頻電話，從短消息(Short Messaging Service, SMS)到增強(qiáng)型 短消息(Enhanced Message Service, EMS)再到多媒體短消息(Multimedia Messaging Service,國(guó)S),多媒體技術(shù)逐漸進(jìn)入千家萬(wàn)戶。因此，研究如何 高效地處理多媒體信源，讓其更方便有效地存儲(chǔ)和傳輸是非常必要的。聯(lián)合 圖像專(zhuān)家組(Joint Photographic Experts Gro叩，JPEG)標(biāo)準(zhǔn)作為圖4象壓 縮編碼的一項(xiàng)重要技術(shù)，適用于連續(xù)變化的靜止圖像，包括灰度等級(jí)和顏色 兩方面的連續(xù)變化。JPEG包含兩種基本壓縮方法 一種為有損壓縮，也稱為離散余弦變換 (Discrete Cosine Transform, DCT)壓縮方法；另一種為無(wú)損壓縮，也稱為 預(yù)測(cè)壓縮方法。最常使用的是前者，即DCT壓縮方法，還可以稱為基線順序 編解碼(Baseline Sequential Codec)方法。如圖1所示，為現(xiàn)有4支術(shù)中基于 DCT的JPEG編碼流程示意圖。首先源圖像數(shù)據(jù)被分成8X8像素塊，以8X8像 素塊為單位進(jìn)行編碼。經(jīng)過(guò)前向離散余弦變換(Forward DCT， FDCT)后，生 成64個(gè)DCT系數(shù)，這些DCT系數(shù)從低頻到高頻按照Z(yǔ)igzag次序排列，第一個(gè)值為直流(DC )系數(shù)，其他63個(gè)為交流(AC )系數(shù)。高頻系數(shù)位于DCT系 數(shù)矩陣的右下區(qū)域。然后，使用已經(jīng)規(guī)范化好的量化表對(duì)每個(gè)DCT系數(shù)進(jìn)行 量化。前一量化的DC系數(shù)用于預(yù)測(cè)當(dāng)前的DC系數(shù)，然后對(duì)其差值進(jìn)行編碼； 63個(gè)AC系數(shù)不進(jìn)行差分編碼。最后，對(duì)DCT系數(shù)進(jìn)行熵編碼。熵編碼的方 式有兩種， 一種采用Huffman編碼方式，另一種采用算術(shù)編碼方式。Baseline 使用Huffman編碼。在FDCT變換和量化中，會(huì)引入圖像精度的損失即失真。 由于人眼對(duì)高頻分量不敏感，將圖像中的高頻分量去掉，得到較好的壓縮， 同時(shí)可以得到視覺(jué)上的高保真度圖像。解碼的過(guò)程和編碼過(guò)程相反，如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)中基于DCT的JPEG 解碼流程示意圖。JPEG圖像的解碼顯示流程包括三個(gè)步驟，即圖像的存儲(chǔ)、 圖像的解碼和圖像的顯示。圖像的存儲(chǔ)就是利用串口通信、USB接口或以太 網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸獲取JPEG圖像壓縮數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存入高速存儲(chǔ)器，如閃存(Flash )、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(Static Random Access Memory, SRAM)等；圖 像的解碼流程基本上是與上述編碼流程相反，主要包括預(yù)處理、霍夫曼(Huffman)解石馬、反量4匕、反離散余弦變4奐(Inverse Discrete Cosine Transform, IDCT);圖像的顯示是將解碼后的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB信號(hào)，去 激勵(lì)顯像管(CRT)或液晶顯示屏(LCD)來(lái)完成原始圖像的顯示色彩的顯示 還原。數(shù)碼像框(Digital Photo Frame, DPF )是一種用來(lái)顯示數(shù)碼照片的大 眾消費(fèi)電子產(chǎn)品，主要用于解碼顯示JPEG圖像。JPEG圖像可以通過(guò)WiFi網(wǎng) 絡(luò)、USB接口傳到數(shù)碼像框內(nèi)置的閃存(Flash)中，也可以來(lái)自外插的存儲(chǔ) 介質(zhì)，包4舌有緊湊式閃存(Compact Flash, CF )、記憶才奉(Memory Stick, MS)、安全數(shù)字(Secure Digital, SD )卡、多媒體(Multi Media,應(yīng)C )卡、(Smart Media, SM )、移動(dòng)硬盤(pán)(MicroDrive)等流4亍的Flash卡?，F(xiàn)有的DPF其輸入的JPEG碼流文件的圖像尺寸常常遠(yuǎn)大于液晶顯示屏的 顯示分辨率，典型地，數(shù)碼像機(jī)拍照出的圖片尺寸在1024 x 768至4000 x 4000,而DPF的液晶顯示屏通常在800 x 480左右，^氐端DPF屏尺寸更低。因 此，在存儲(chǔ)這些過(guò)高分辨率的JPEG壓縮圖像文件時(shí)會(huì)浪費(fèi)很大的存儲(chǔ)空間， 并且后續(xù)對(duì)這些過(guò)高分辨率的JPEG壓縮圖像文件按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解碼時(shí)會(huì)增加 不必要的運(yùn)算復(fù)雜度，從而增大了成本和功耗。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像編碼方法和裝置，用以解決存儲(chǔ)過(guò)高分辨率 的壓縮圖像文件所造成的浪費(fèi)存儲(chǔ)空間的問(wèn)題，以及對(duì)該圖像進(jìn)行解碼所導(dǎo) 致的運(yùn)算復(fù)雜度高的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)節(jié)省存儲(chǔ)空間，降低解碼的運(yùn)算復(fù)雜度，降 4氐成本和功庫(kù)毛。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像編碼方法，包括讀出原始圖像的壓縮碼流，對(duì)所述原始圖像的壓縮碼流進(jìn)行解析，獲取 所述原始圖像的分辨率；對(duì)經(jīng)過(guò)解析的壓縮碼流進(jìn)行熵解碼、反掃描，獲得原始的離散余弦變換 系數(shù)矩陣；根據(jù)所述原始圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的關(guān)系，確定高頻 離散余弦變換系數(shù)的丟棄模式；根據(jù)所述丟棄模式丟棄相應(yīng)的高頻離散余弦變換系數(shù)；對(duì)丟棄高頻離散余弦變換系數(shù)后的新的離散余弦變換系數(shù)矩陣進(jìn)行掃描、熵編碼，形成壓縮的變換碼流。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像編碼裝置，包括第一解碼模塊，用于讀出原始圖像的壓縮碼流，對(duì)所述原始圖像的壓縮 碼流進(jìn)行解析，獲取所述原始圖像的分辨率，對(duì)經(jīng)過(guò)解析的壓縮碼流進(jìn)行熵 解碼、反掃描，獲得原始的離散余弦變換系數(shù)矩陣；處理模塊，用于根據(jù)所述原始圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的 關(guān)系，確定高頻離散余弦變換系數(shù)的丟棄模式，根據(jù)所述丟棄模式丟棄相應(yīng) 的高頻離散余弦變換系數(shù)；編碼模塊，用于對(duì)丟棄高頻離散余弦變換系數(shù)后的新的離散余弦變換系 數(shù)矩陣進(jìn)行掃描、熵編碼，形成壓縮的變換碼流。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)預(yù)先丟棄原始圖像的壓縮碼流 的高頻的離散余弦變換系數(shù)后，重新對(duì)其進(jìn)行編碼，從而節(jié)省了存儲(chǔ)過(guò)高分 辨率的壓縮圖像文件所占用的存儲(chǔ)空間，以及P爭(zhēng)低了對(duì)該圖像進(jìn)行解碼的運(yùn)算復(fù)雜度，降低了成本和功耗。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中基于DCT的JPEG編碼流程示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中基于DCT的JPEG解碼流程示意圖； 圖3為本發(fā)明圖像編碼方法的第一實(shí)施例的流程示意圖; 圖4為本發(fā)明圖像編碼方法的第二實(shí)施例的流程示意圖; 圖5為本發(fā)明圖像編碼方法的第三實(shí)施例的流程示意圖; 圖6為本發(fā)明圖像編碼方法的第四實(shí)施例的流程示意圖; 圖7為本發(fā)明圖像編碼裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖8為本發(fā)明圖像編碼裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作進(jìn)一 步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖3所示，為本發(fā)明圖像編碼方法的第一實(shí)施例的流程示意圖。本實(shí)施例包括以下步驟步驟301、從網(wǎng)絡(luò)接收或從存儲(chǔ)卡中讀取原始圖像的壓縮碼流； 步驟302、對(duì)所述原始圖像的壓縮碼流進(jìn)行解析，獲取所述原始圖像的分辨率；步驟303、對(duì)經(jīng)過(guò)解析的壓縮碼流進(jìn)行熵解碼、反掃描，獲得原始的DCT 系數(shù)矩陣；步驟304、根據(jù)所述原始圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的關(guān)系， 確定高頻DCT系數(shù)的丟棄模式；步驟305、根據(jù)所述丟棄模式丟棄相應(yīng)的高頻DCT系數(shù)；步驟306、對(duì)丟棄高頻DCT系數(shù)后的新的DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行掃描、熵編 碼，形成壓縮的變換碼流。本實(shí)施例通過(guò)預(yù)先丟棄原始圖像的壓縮碼流的高頻的離散余弦變換系數(shù) 后，重新對(duì)其進(jìn)行編碼，從而節(jié)省了存儲(chǔ)過(guò)高分辨率的壓縮圖像文件所占用 的存儲(chǔ)空間，以及降低了對(duì)該圖像進(jìn)行解碼的運(yùn)算復(fù)雜度，降低了成本和功 耗。如圖4所示，為本發(fā)明圖像編碼方法的第二實(shí)施例的流程示意圖。本實(shí) 施例包括以下步驟步驟401、從網(wǎng)絡(luò)接收或從存儲(chǔ)卡中讀取原始圖像的JPEG壓縮碼流；步驟402、對(duì)原始JPEG壓縮碼流中的JPEG文件進(jìn)行解析，獲得原始圖 像的分辨率參數(shù)；步驟403、對(duì)經(jīng)過(guò)解析的原始JPEG壓縮碼流進(jìn)行霍夫曼解碼、反掃描， 獲得原始的DCT系數(shù)矩陣；步驟404、根據(jù)原始JPEG圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的關(guān)系， 確定高頻DCT系數(shù)的丟棄模式。本步驟中，對(duì)于8 x 8的DCT系數(shù)矩陣，可以根據(jù)原始JPEG碼流的分辨率和 顯示裝置如LCD的分辨率在水平、垂直兩個(gè)方向各自比例，確定水平、垂直兩 個(gè)方向的丟棄數(shù)量后，以供根據(jù)所確定的水平、垂直兩個(gè)方向的丟棄數(shù)量丟 棄相應(yīng)的高頻離散余弦變換系數(shù)。其中，水平方向的丟棄數(shù)量為高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄列數(shù)，即M'=8-[8xK/Sx]， M'的取值范圍為[O， 7]，且為整數(shù)；垂直方向的丟棄數(shù)量為高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄行數(shù)，即N' =8-[8xK/Sy]， N'的取值范圍為[O， 7],且為整數(shù)；其中，K為考慮顯示質(zhì)量要求、本地存儲(chǔ)容量、解碼處理能力的調(diào)整系數(shù)， 其iF又值范圍為[l， 2]; Sx為所述原始JPEG壓縮碼流的分辨率和所述顯示裝置 的分辨率在水平方向的比例；Sy為所述原始JPEG壓縮碼流的分辨率和所述顯示裝置的分辨率在垂直方向的比例；步驟405、根據(jù)丟棄模式丟棄相應(yīng)的高頻DCT系數(shù)。本步驟中，可以通過(guò)已經(jīng)確定的丟棄模式，對(duì)DCT系數(shù)矩陣被丟棄高頻DC丁 系數(shù)置為O。對(duì)于8x8 DCT系數(shù)矩陣，除保留該DCT系數(shù)矩陣左上角MxN (M=8-M'; N = 8-N' )DCT系數(shù)外，丟棄其余系數(shù)，這里的M、 N為在[l, 8]之間的正整數(shù)。本實(shí)施例中步驟l 05中的丟棄;f莫式標(biāo)識(shí)Mode可以由下式確定 丟棄才莫式標(biāo)識(shí)Mode = N' x 16+M'。例如當(dāng)Sx、 Sy均為2時(shí)，K分別取l. 3,可以確定M'、 N'均為3，即M、 N均為5，即僅保留左上角5 x 5個(gè)DCT系數(shù)，其余系數(shù)則被丟棄。其丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode為51，用十六進(jìn)制數(shù)字表示為0x33;步驟406、對(duì)丟棄高頻DCT系數(shù)后的新的DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行掃描、熵編碼，形成壓縮的變換JPEG碼流；步驟407、存儲(chǔ)所述變換JPEG碼流到本地存儲(chǔ)介質(zhì)。將修改后的變換JPEG碼流存入本地NAND Flash或存儲(chǔ)卡中；步驟108、根據(jù)圖片顯示請(qǐng)求，從本地存儲(chǔ)介質(zhì)中讀出變換JPEG碼流，對(duì)變換JPEG碼流中的新的JPEG文件進(jìn)行解析；步驟409、對(duì)經(jīng)過(guò)解析的變換JPEG碼流進(jìn)行熵解碼、反掃描，獲得新的DCT系數(shù)矩陣；步驟410、對(duì)新的DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行反量化、IDCT,獲得JPEG解碼重建圖像; 步驟411、將JPEG解碼重建圖像縮放到規(guī)定的顯示分辨率，輸出顯示。 本實(shí)施例中，根據(jù)丟棄模式將相應(yīng)的高頻DCT系數(shù)置0之后，重新DCT 系數(shù)矩陣進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)后，再進(jìn)行后續(xù)的解碼，節(jié)省了存儲(chǔ)過(guò)高分辨率的 JPEG壓縮圖像文件所占用的存儲(chǔ)空間，降低再次解碼時(shí)候的運(yùn)算量，降低了 成本和功誄C。如圖5所示，為本發(fā)明圖像編碼方法的第三實(shí)施例的流程示意圖。本實(shí) 施例包括以下步驟步驟501、從網(wǎng)絡(luò)接收或從存儲(chǔ)卡中讀取原始圖像的JPEG壓縮碼流； 步驟502、對(duì)原始JPEG壓縮碼流中的JPEG文件進(jìn)行解析，獲得原始圖像的分辨率參數(shù)；步驟5Q3、對(duì)經(jīng)過(guò)解析的原始JPEG壓縮碼流進(jìn)行霍夫曼解碼、反掃描， 獲得原始的DCT系數(shù)矩陣；步驟504、根據(jù)原始JPEG圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的關(guān)系， 確定高頻DCT系數(shù)的丟棄模式。本步驟中，對(duì)于8x8的DCT系數(shù)矩陣，可以根據(jù)原始JPEG碼流的分辨率和 顯示裝置如LCD的分辨率在水平、垂直兩個(gè)方向各自比例，確定水平、垂直兩 個(gè)方向的丟棄數(shù)量后，以供根據(jù)所確定的水平、垂直兩個(gè)方向的丟棄數(shù)量丟 棄相應(yīng)的高頻離散余弦變換系數(shù)。其中，水平方向的丟棄數(shù)量為高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄列數(shù)，即M'=8-[8xK/Sx]， M'的取值范圍為[O, 7],且為整數(shù)；垂直方向的丟棄數(shù)量為高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄行數(shù)，即N' =8-[8xK/Sy]， N'的取值范圍為[O, 7],且為整數(shù)；其中，K為考慮顯示質(zhì)量要求、本地存儲(chǔ)容量、解碼處理能力的調(diào)整系數(shù)， 其取值范圍為[l, 2]; Sx為所述原始JPEG壓縮碼流的分辨率和所述顯示裝置 的分辨率在水平方向的比例；Sy為所述原始JPEG壓縮碼流的分辨率和所述顯 示裝置的分辨率在垂直方向的比例；步驟505、根據(jù)丟棄模式丟棄相應(yīng)的高頻DCT系數(shù)。本步驟中，可以通過(guò)已經(jīng)確定的丟棄模式，對(duì)DCT系數(shù)矩陣被丟棄高頻DCT 系數(shù)置為O。對(duì)于8 x 8DCT系數(shù)矩陣，除保留該DCT系數(shù)矩陣左上角MxN (M=8-M、 N =8-N' ) DCT系數(shù)外，丟棄其余系數(shù)，這里的M、 N為在[l, 8]之間的正整數(shù)。 本實(shí)施例中步驟205中的丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode可以由下式確定丟棄才莫式標(biāo)識(shí)Mode = N' x 16+M'。例如當(dāng)Sx、 Sy均為2時(shí)，K分別取l. 3,可以確定M'、 N'均為3，即M、 N均 為5，即僅保留左上角5x5個(gè)DCT系數(shù)，其余系數(shù)則被丟棄。其丟棄模式標(biāo)識(shí) Mode為51，用十六進(jìn)制數(shù)字表示為0x33;步驟506、對(duì)丟棄高頻DCT系數(shù)后的新的DCT系數(shù)矩陣進(jìn)4亍掃描、熵編碼， 形成壓縮的變換JPEG碼流；步驟507、存儲(chǔ)所述變換JPEG碼流和該變換JPEG碼流對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)丟棄模式 的丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode到本地存儲(chǔ)介質(zhì)。其中所涉及的存儲(chǔ)的方法有兩種， 一種是將丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode添加到變 換JPEG碼流的JPEG文件描述頭中，然后帶丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode的變換JPEG碼流 文件存入本地NAND Flash (或存儲(chǔ)卡)中；另 一種可以是將修改后的變換JPEG 碼流存入本地NAND Flash (或存儲(chǔ)卡)中，并將丟棄^^莫式標(biāo)識(shí)Mode添加存儲(chǔ) 到變換碼流文件丟棄標(biāo)識(shí)描述表中，在變換碼流文件丟棄標(biāo)識(shí)描述表，每一 個(gè)丟棄模式標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)應(yīng) 一個(gè)變換碼流文件。步驟508、根據(jù)圖片顯示請(qǐng)求，從本地存儲(chǔ)介質(zhì)中讀出變換JPEG碼流和 相應(yīng)的丟棄^^莫式標(biāo)識(shí)Mode,對(duì)變換JPEG碼流中的新的JPEG文件進(jìn)行解析；步驟509、對(duì)經(jīng)過(guò)解析的變換JPEG碼流進(jìn)行熵解碼、反掃描，獲得新的DCT 系數(shù)矩陣；步驟510 、根據(jù)丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode對(duì)新的DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行簡(jiǎn)化的反量化、 IDCT,獲得JPEG解碼重建圖像。這里不再需要對(duì)新的DCT系數(shù)矩陣全部系數(shù)進(jìn)行反量化、IDCT，只需要根 據(jù)丟棄^^式標(biāo)識(shí)Mode對(duì)DCT系數(shù)矩陣中左上角Mx N區(qū)域的系數(shù)(即8 x 8系數(shù)矩 陣中除去未置O的高頻DCT系數(shù)后剩余系數(shù))進(jìn)行反量化、IDCT即可；步驟511、將JPEG解碼重建圖像縮放到規(guī)定的顯示分辨率，輸出顯示。 本實(shí)施例中，根據(jù)丟棄模式對(duì)高頻DCT系數(shù)置0之后，重新對(duì)修改后DCT 系數(shù)矩陣進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)后，再根據(jù)丟棄模式進(jìn)行后續(xù)的簡(jiǎn)化解碼，節(jié)省了 存儲(chǔ)過(guò)高分辨率的JPEG壓縮圖像文件所占用的存儲(chǔ)空間，進(jìn)一步降低了后續(xù) 對(duì)該JPEG圖像進(jìn)行解碼的運(yùn)算復(fù)雜度，降低了成本和功耗。如圖6所示，為本發(fā)明圖像編碼方法的第四實(shí)施例的流程示意圖。與本 發(fā)明圖像編碼方法的第三實(shí)施例不同的是，在本實(shí)施例中，編碼和二次解碼 不是采用標(biāo)準(zhǔn)的JPEG算法，可以是用戶自定義的類(lèi)JPEG算法。本實(shí)施例包 括以下步驟步驟601、從網(wǎng)絡(luò)接收或從存儲(chǔ)卡中讀取原始圖像的JPEG壓縮碼流； 步驟602、對(duì)原始JPEG壓縮碼流中的JPEG文件進(jìn)行解析，獲得原始圖 像的分辨率參數(shù)；步驟603、對(duì)經(jīng)過(guò)解析的原始JPEG壓縮碼流進(jìn)行霍夫曼解碼、反掃描， 獲得原始的DCT系數(shù)矩陣；步驟604、根據(jù)原始JPEG圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的關(guān)系， 確定高頻DCT系數(shù)的丟棄模式。本步驟中，對(duì)于8x8的DCT系數(shù)矩陣，可以根據(jù)原始JPEG碼流的分辨率和 顯示裝置如LCD的分辨率在水平、垂直兩個(gè)方向各自比例，確定水平、垂直兩 個(gè)方向的丟棄數(shù)量后，以供根據(jù)所確定的水平、垂直兩個(gè)方向的丟棄數(shù)量丟 棄相應(yīng)的高頻離散余弦變換系數(shù)。其中，水平方向的丟棄數(shù)量為高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄列數(shù)，即M' =8-[8xK/Sx], M'的取值范圍為[O, 7]，且為整數(shù)；垂直方向的丟棄數(shù)量為高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄行數(shù)，即N'=8-[8xK/Sy], N'的取葉直范圍為[O, 7]，且為整數(shù)；其中，K為考慮顯示質(zhì)量要求、本地存儲(chǔ)容量、解碼處理能力的調(diào)整系數(shù)， 其取值范圍為[l， 2]; Sx為所述原始JPEG壓縮碼流的分辨率和所述顯示裝置 的分辨率在水平方向的比例；Sy為所述原始JPEG壓縮碼流的分辨率和所述顯 示裝置的分辨率在垂直方向的比例。對(duì)于8x8 DCT系數(shù)矩陣，除保留該DCT系數(shù)矩陣左上角MxN (M=8-Nf ; N = 8-N' )DCT系數(shù)外，丟棄其余系數(shù)，這里的M、 N為在[l, 8]之間的正整數(shù)。除上述矩形丟棄圖案外，也可以按Z i g - Zag掃描的逆序丟棄高頻系數(shù)；步驟605、根據(jù)丟棄模式丟棄相應(yīng)的高頻DCT系數(shù)。在矩形丟棄圖案情形下，將8x8DCT系數(shù)矩陣，變?yōu)槌齅x N (M= 8-M。 N = 8-N'， M、 N為在[l, 8]之間的正整數(shù))的系數(shù)矩陣，這個(gè)MxN的矩陣的 元素即為8x8 DCT系數(shù)矩陣左上角MxN DCT系數(shù)。本實(shí)施例中步驟305中的丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode可以由下式確定丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode = N' x 16+M'。例如當(dāng)Sx、 Sy均為2時(shí)，K分別取l. 3，可以確定M'、 N'均為3，即M、 N均 為5，即僅保留左上角5 x 5個(gè)DCT系數(shù)，其余系數(shù)則被丟棄。其丟棄模式標(biāo)識(shí) Mode為51，用十六進(jìn)制數(shù)字表示為0x33;步驟606、對(duì)丟棄高頻DCT系數(shù)后的新的DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行掃描、熵編碼， 形成壓縮的變換碼流；這里新的系數(shù)矩陣大小不再是8 x 8，而是MxN(M、 N為在[l, 8]之間的 正整數(shù))。這里的掃描可以是仍使用JPEG標(biāo)準(zhǔn)中的對(duì)8 x 8矩陣的Zig - Zag掃 描，只是跳過(guò)已丟棄的系數(shù)；也可以使用其他的自定義的掃描算法。這里熵 編碼可以是霍夫曼編碼；也可以使用其它熵編碼，如算術(shù)編碼；步驟607、存儲(chǔ)所述變換碼流和該變換碼流對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)丟棄模式的丟棄模 式標(biāo)識(shí)Mode到本地存儲(chǔ)介質(zhì)。其中所涉及的存儲(chǔ)的方法有兩種， 一種是將丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode添加到變 換碼流文件的描述頭中，然后帶丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode的的變換碼流文件存入本 地NAND Flash (或存儲(chǔ)卡)中；另 一種可以是將修改后的變換碼流存入本地 NAND Flash (或存儲(chǔ)卡)中，并將丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode添加存儲(chǔ)到變換碼流文 件丟棄標(biāo)識(shí)描述表中，在變換碼流文件丟棄標(biāo)識(shí)描述表，每一個(gè)丟棄模式標(biāo) 識(shí)凄y居項(xiàng)3十應(yīng) 一 個(gè)變換；馬流文4牛；步驟608、后續(xù)地，根據(jù)圖片顯示請(qǐng)求，從本地存儲(chǔ)介質(zhì)中讀出相應(yīng)已 存入本地存儲(chǔ)介質(zhì)的變換碼流和相應(yīng)的丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode,對(duì)變換碼流中的 新的碼流文件進(jìn)行解析；步驟609、對(duì)經(jīng)過(guò)解析的變換碼流進(jìn)行熵解碼、反掃描，獲得新的DCT系 數(shù)矩陣。這里熵解碼是步驟306中熵編碼的逆過(guò)程，這里的反掃描是步驟306中 掃描的逆過(guò)程，變換碼流的DCT系數(shù)矩陣是M x N矩陣，M = 8 -M'; N = 8 - N', M'和『為在
之間的正整數(shù)，M'和『由丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode獲得；步驟610、根據(jù)丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode對(duì)新的DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行簡(jiǎn)化的反量 化、IDCT,獲得解碼重建圖像。由丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode獲得高頻系數(shù)丟棄列數(shù)M'和丟棄行數(shù)『，如由Mode =0乂33可以得到^1' =3和『=3, M=5; N = 5;這里只需要對(duì)5 x 5的DCT系 數(shù)矩陣進(jìn)行反量化和IDCT，但I(xiàn)DCT輸出的重建圖像塊為8 x 8;步驟611、將解碼重建圖像縮放到規(guī)定的顯示分辨率，輸出顯示。本實(shí)施例中，根據(jù)丟棄模式丟棄高頻DCT系數(shù)之后，重新對(duì)剩余DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)后，再進(jìn)行后續(xù)的簡(jiǎn)化解碼，節(jié)省了存儲(chǔ)過(guò)高分辨率 的壓縮圖像所占用的存儲(chǔ)空間，降低了后續(xù)對(duì)該壓縮圖像進(jìn)行解碼的運(yùn)算復(fù) 雜度，降低了成本和功耗。如圖7所示，為本發(fā)明圖像編碼裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例包括順次連接的第一解碼模塊IO、處理模塊20和編碼模塊30。第一解碼模 塊10用于從網(wǎng)絡(luò)接收或從存儲(chǔ)卡中讀取原始圖像的JPEG壓縮碼流，對(duì)原始圖 像的壓縮碼流進(jìn)行解析，獲取所述原始圖像的分辨率，對(duì)經(jīng)過(guò)解析的壓縮碼 流進(jìn)行霍夫曼解碼、反掃描，獲得原始的DCT系數(shù)矩陣；處理模塊20用于根據(jù) 所述原始圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的關(guān)系，確定高頻DCT系數(shù)的 丟棄模式，根據(jù)所述丟棄模式丟棄相應(yīng)的高頻DCT系數(shù)；編碼模塊30用于對(duì)丟棄 高頻DCT系數(shù)后的新的DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行掃描、熵編碼，形成壓縮的變換碼流。本實(shí)施例中，丟棄模塊根據(jù)丟棄模式丟棄部分相應(yīng)的高頻DCT系數(shù)之后， 由編碼模塊重新對(duì)DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行編碼，從而節(jié)省了存儲(chǔ)過(guò)高分辨率的壓縮 圖像所占用的存儲(chǔ)空間，降低了后續(xù)對(duì)該壓縮圖像進(jìn)行解碼的運(yùn)算復(fù)雜度， 從而降低了成本和功耗。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中處理模塊20可以包括相互連接的獲取單元21和丟 棄單元22。其中，獲取單元21用于根據(jù)所述原始圖像的分辨率與顯示裝置的 分辨率之間的關(guān)系，確定高頻離散余弦變換系數(shù)的丟棄模式；丟棄單元22用 于根據(jù)所述獲取單元所獲取的丟棄模式丟棄相應(yīng)的高頻離散余弦變換系數(shù)。對(duì)于8 x 8的DCT系數(shù)矩陣，獲取單元21可以根據(jù)原始JPEG碼流的分辨率和 顯示裝置如LCD的分辨率在水平、垂直兩個(gè)方向各自比例，確定水平、垂直兩 個(gè)方向的丟棄數(shù)量后，以供丟棄單元22根據(jù)獲取單元21所確定的水平、垂直 兩個(gè)方向的丟棄數(shù)量丟棄相應(yīng)的高頻離散余弦變換系數(shù)。相應(yīng)地，獲取單元21可以包括丟棄列數(shù)獲取子單元和丟棄行數(shù)獲取子單元。丟棄列數(shù)獲取子單 元，用于根據(jù)所述原始圖像的水平分辨率與顯示裝置的水平分辨率之間的關(guān)系，確定高頻的DCT系數(shù)矩陣的丟棄列數(shù)；丟棄行數(shù)獲取子單元，用于根據(jù)所 述原始圖像的垂直分辨率與顯示裝置的垂直分辨率之間的關(guān)系，確定高頻的 DCT系數(shù)矩陣的丟棄行數(shù)。其中，水平方向的丟棄數(shù)量為高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄列數(shù)，即M'=8-[8xK/Sx]， M'的取值范圍為[O, 7]，且為整數(shù)；垂直方向的丟棄數(shù)量為高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄行數(shù)，即N' =8-[8xK/Sy], N'的取值范圍為[O, 7]，且為整數(shù)；其中，K為考慮顯示質(zhì)量要求、本地存儲(chǔ)容量、解碼處理能力的調(diào)整系數(shù)， 其取值范圍為[l, 2]; Sx為所述原始JPEG壓縮碼流的分辨率和所述顯示裝置 的分辨率在水平方向的比例；Sy為所述原始JPEG壓縮碼流的分辨率和所述顯 示裝置的分辨率在垂直方向的比例。丟棄單元22可以通過(guò)獲取單元21已經(jīng)確定的丟棄模式，對(duì)DCT系數(shù)矩陣被 丟棄高頻DCT系數(shù)置為O。對(duì)于8 x 8DCT系數(shù)矩陣，除保留該DCT系數(shù)矩陣左上 角MxN(M-8-N = 8 - N' ) DCT系數(shù)外，丟棄單元22丟棄其余系數(shù)，這里 的M、 N為在[l， 8]之間的正整數(shù)。其中的丟棄模式標(biāo)識(shí)Mode可以由下式確定丟棄才莫式標(biāo)識(shí)Mode = N' x 16+M'。例如當(dāng)Sx、 Sy均為2時(shí)，K分別取l. 3，可以確定M'、 N'均為3，即M、 N均 為5，即僅保留左上角5 x 5個(gè)DCT系數(shù)，其余系數(shù)則被丟棄。其丟棄模式標(biāo)識(shí) Mode為51，用十六進(jìn)制數(shù)字表示為0x33。如圖8所示，為本發(fā)明圖像編碼裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在上一實(shí)施例的勤出之上，本實(shí)施例還可以包括存儲(chǔ)模塊40、第二解碼模塊50和顯示模 塊60。存儲(chǔ)模塊40用于存儲(chǔ)編碼模塊30所存儲(chǔ)的所述變換碼流；第二解碼模塊 50用于才艮據(jù)圖片顯示請(qǐng)求從所述存儲(chǔ)模塊中讀出變換碼流，解碼所述變換碼流 獲得解碼重建圖像；顯示模塊60用于對(duì)所述解碼重建圖像進(jìn)行縮放和顯示。本實(shí)施例中，丟棄模塊根據(jù)丟棄模式丟棄部分相應(yīng)的高頻DCT系數(shù)之后， 由編碼模塊重新對(duì)DCT系數(shù)矩陣進(jìn)行編碼，存儲(chǔ)模塊將其存儲(chǔ)后，第二解碼模 塊再進(jìn)行后續(xù)的簡(jiǎn)化解碼，獲得解碼重建圖像后顯示，從而節(jié)省了存儲(chǔ)過(guò)高 分辨率的壓縮圖像所占用的存儲(chǔ)空間，降低了后續(xù)對(duì)該壓縮圖像進(jìn)行解碼的 運(yùn)算復(fù)雜度，從而降低了成本和功耗。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中存儲(chǔ)模塊40還可以用于存儲(chǔ)所述變換碼流對(duì)應(yīng)的丟棄模式信息。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中第二解碼模塊50還可以用于根據(jù)存儲(chǔ)模塊40所存 儲(chǔ)的丟棄模式信息對(duì)所述新的離散余弦變換系數(shù)矩陣進(jìn)行簡(jiǎn)化的反量化、反 離散余弦變換。分流程，是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一 計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例 的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤(pán)、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨才幾存j諸^己十乙體(Random Access Memory, RAM)等。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種圖像編碼方法，其特征在于包括讀出原始圖像的壓縮碼流，對(duì)所述原始圖像的壓縮碼流進(jìn)行解析，獲取所述原始圖像的分辨率；對(duì)經(jīng)過(guò)解析的壓縮碼流進(jìn)行熵解碼、反掃描，獲得原始的離散余弦變換系數(shù)矩陣；根據(jù)所述原始圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的關(guān)系，確定高頻離散余弦變換系數(shù)的丟棄模式；根據(jù)所述丟棄模式丟棄相應(yīng)的高頻離散余弦變換系數(shù)；對(duì)丟棄高頻離散余弦變換系數(shù)后的新的離散余弦變換系數(shù)矩陣進(jìn)行掃描、熵編碼，形成壓縮的變換碼流。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像編碼方法，其特征在于所述根據(jù)丟棄模式 丟棄相應(yīng)的高頻離散余弦變換系數(shù)具體包括根據(jù)所述原始圖像的分辨率和所述顯示裝置的分辨率在水平、垂直兩個(gè) 方向各自比例，確定水平、垂直兩個(gè)方向的丟棄數(shù)量；根據(jù)所述水平、垂直兩個(gè)方向的丟棄數(shù)量丟棄相應(yīng)的高頻離散余弦變換 系數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像編碼方法，其特征在于所述水平方向的丟 棄數(shù)量包括高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄列數(shù)M' =8-[8xK/Sx]， M'為0 7 之間的整數(shù)，其中，K為調(diào)整系數(shù)，其取值范圍為1 2; Sx為所述原始圖像的 分辨率和所述顯示裝置的分辨率在水平方向的比值；所述垂直方向的丟棄數(shù)量包括高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄行數(shù)>1' = 8-[8 x K/Sy] , N'為0 7之 間的整數(shù)，其中，K為調(diào)整系數(shù)，其取值范圍為l-2; Sy為所述原始圖像的分 辨率和所述顯示裝置的分辨率在垂直方向的比值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的編碼方法，其特征在于所述對(duì)丟棄高頻離散余 弦變換系數(shù)后的新的離散余弦變換系數(shù)矩陣進(jìn)行掃描、熵編碼，形成壓縮的 變換碼流之后還包括存儲(chǔ)所述變換碼流到本地存儲(chǔ)介質(zhì)；換碼流；解碼所述變換碼流獲得解碼重建圖像； 對(duì)所述解碼重建圖像進(jìn)行縮放和顯示。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像編碼方法，其特征在于所述存儲(chǔ)所述變換 碼流到本地存儲(chǔ)介質(zhì)具體包括存儲(chǔ)所述變換碼流和所述變換碼流對(duì)應(yīng)的丟 棄模式信息到本地存儲(chǔ)介質(zhì)；根據(jù)圖片顯示請(qǐng)求從本地存儲(chǔ)介質(zhì)中讀出相應(yīng)已存入本地存儲(chǔ)介質(zhì)的變 換碼流具體包括根據(jù)圖片顯示請(qǐng)求從本地存儲(chǔ)介質(zhì)中讀出相應(yīng)已存入本地 存儲(chǔ)介質(zhì)的變換碼流和所述丟棄模式信息；所述解碼所述變換碼流獲得解碼重建圖像具體包括根據(jù)所述丟棄模式 信息對(duì)所述變換碼流進(jìn)行解碼。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像編碼方法，其特征在于所述丟棄模式信息 具體包括丟棄模式標(biāo)識(shí)，所述丟棄模式標(biāo)識(shí)為所述水平方向的丟棄數(shù)量和所 述垂直方向的丟棄數(shù)量的函數(shù)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的圖像編碼方法，其特征在于所述解碼所述變 換碼流獲得解碼重建圖像具體包括解析變換碼流，進(jìn)行熵解碼、反掃描，獲得新的離散余弦變換系數(shù)矩P車(chē)； 對(duì)所述新的離散余弦變換系數(shù)矩陣進(jìn)行反量化、反離散余弦變換，獲得 解碼重建圖像。
8、 一種圖像編碼裝置，其特征在于包括第一解碼模塊，用于讀出原始圖像的壓縮碼流，對(duì)所述原始圖像的壓縮 碼流進(jìn)行解析，獲取所述原始圖像的分辨率，對(duì)經(jīng)過(guò)解析的壓縮碼流進(jìn)行熵 解碼、反掃描，獲得原始的離散余弦變換系數(shù)矩陣；處理模塊，用于根據(jù)所述原始圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的 關(guān)系，確定高頻離散余弦變換系數(shù)的丟棄模式，根據(jù)所述丟棄模式丟棄相應(yīng) 的高頻離散余弦變換系數(shù)；編碼模塊，用于對(duì)丟棄高頻離散余弦變換系數(shù)后的新的離散余弦變換系 數(shù)矩陣進(jìn)行掃描、熵編碼，形成壓縮的變換碼流。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像編碼裝置，其特征在于所述處理模塊包括 獲取單元，用于根據(jù)所述原始圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的關(guān)系，確定高頻離散余弦變換系數(shù)的丟棄模式；丟棄單元，用于根據(jù)所述獲取單元所獲取的丟棄模式丟棄相應(yīng)的高頻離 散余弦變換系數(shù)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像編碼裝置，其特征在于所述獲取單元包括 丟棄列數(shù)獲取子單元，用于根據(jù)所述原始圖像的水平分辨率與顯示裝置的水平分辨率之間的關(guān)系，確定高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄列數(shù)， 所述丟棄列數(shù)M' =8-[8xK/Sx], M'為0 7之間的整數(shù)，其中，K為調(diào)整系數(shù)，其取值范圍為l ~ 2; Sx為所述原始圖像的分辨率和所述顯示裝置的分辨率在 水平方向的比值；丟棄行數(shù)獲取子單元，用于根據(jù)所述原始圖像的垂直分辨率與顯示裝置 的垂直分辨率之間的關(guān)系，確定高頻的離散余弦變換系數(shù)矩陣的丟棄行數(shù)， 所述丟棄行數(shù)N'-8-[8xK/Sy]， N'為0 ~ 7之間的整數(shù)，其中，K為調(diào)整系數(shù)， 其取 f直范圍為l ~ 2; Sy為所述原始圖像的分辨率和所述顯示裝置的分辨率在 垂直方向的比Y直。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像編碼裝置，其特征在于所述圖像編碼裝置 還包括存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述編碼模塊所生成的變換碼流； 第二解碼模塊，用于根據(jù)圖片顯示請(qǐng)求從所述存儲(chǔ)模塊中讀出所述變換 碼流，解碼所述變換碼流獲得解碼重建圖像；顯示模塊，用于對(duì)所述解碼重建圖像進(jìn)行縮放和顯示。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的圖像編碼裝置，其特征在于所述存儲(chǔ)模塊還 用于存儲(chǔ)所述變換碼流對(duì)應(yīng)的丟棄模式信息。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像編碼裝置，其特征在于所述第二解碼模 塊還用于根據(jù)所述存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的丟棄模式信息對(duì)所述新的離散余弦變換 系數(shù)矩陣進(jìn)行反量化、反離散余弦變換。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例涉及一種圖像編碼方法和裝置，該方法包括讀出原始圖像的壓縮碼流，對(duì)所述原始圖像的壓縮碼流進(jìn)行解析，獲取所述原始圖像的分辨率；對(duì)經(jīng)過(guò)解析的壓縮碼流進(jìn)行熵解碼、反掃描，獲得原始的離散余弦變換系數(shù)矩陣；根據(jù)所述原始圖像的分辨率與顯示裝置的分辨率之間的關(guān)系，確定高頻離散余弦變換系數(shù)的丟棄模式；根據(jù)所述丟棄模式丟棄相應(yīng)的高頻離散余弦變換系數(shù)；對(duì)丟棄高頻離散余弦變換系數(shù)后的新的離散余弦變換系數(shù)矩陣進(jìn)行掃描、熵編碼，形成壓縮的變換碼流，從而節(jié)省了存儲(chǔ)空間，降低了圖像解碼運(yùn)算復(fù)雜度，降低了成本和功耗。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101267566SQ20081010576
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
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