專利名稱：使用圖像分辨率調(diào)整對運動圖像編碼和解碼的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的 一個或多個實施例涉及一種對運動圖像編碼和解碼的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
一旦運動圖像編碼器對組成運動圖像的每個圖像進行編碼并按照壓縮形 式將其輸出，則運動圖像解碼器隨后可接收編碼的圖像并對其進行解碼，由
此重構(gòu)與原始圖像近似的圖像。這樣的壓縮方案包括無損壓縮方案和有損壓 縮方案，在無損壓縮方案中，重構(gòu)的圖像與原始圖像相同，而在有損壓縮方 案中，重構(gòu)的圖像與原始圖像不同。
無損壓縮方案的代表性示例包括幀間模式和幀內(nèi)模式，在幀間模式中使 用圖像之間的時間相關(guān)性，在幀內(nèi)模式中使用圖像的像素之間的空間相關(guān)性。 有損壓縮方案的4吒表性示例包括變換處理、量化處理和熵編碼處理。
由于使用運動圖像的圖像之間的時間相關(guān)性，所以幀間模式下的運動圖 像壓縮需要外部存儲器，該外部存儲器能夠存儲由運動圖像編碼器在編碼期 間或由運動圖像解碼器在解碼期間重構(gòu)的圖像。另外，通常，運動圖像編碼 器或運動圖像解碼器對這種外部存儲器執(zhí)行相應(yīng)的讀取或?qū)懭氩僮魉璧难?環(huán)的數(shù)量大于運動圖像編碼器或運動圖像解碼器執(zhí)行內(nèi)部算術(shù)運算所需的循 環(huán)的數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的 一個或多個實施例提供一種對運動圖像編碼和/或解碼的方法 和設(shè)備，由此可減少從外部存儲器讀取參考圖像或?qū)⒖紙D像寫入外部存儲 器所需的循環(huán)的數(shù)量。
本發(fā)明的另外方面和/或優(yōu)點將在下面的描述中部分地闡明，并且從描述 中部分是清楚的，或者通過本發(fā)明的實施可以被理解。
為了實現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點，本發(fā)明的實施例包括一種對運動圖像進行編碼的方法，所述方法包括通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖
像中與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像； 通過使用重構(gòu)的參考圖像來對當前圖像進行編碼；通過對編碼的當前圖像進 行解碼，來產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像；降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮 重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像添加到存儲器中的所述多個壓縮圖像中。
為了實現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點，本發(fā)明的實施例包括一種編碼設(shè) 備，所述設(shè)備包括重構(gòu)單元，通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖像中 與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像；編 碼單元，通過使用重構(gòu)的參考圖像來執(zhí)行當前圖像的預測編碼；解碼單元， 通過對編碼的當前圖像進行解碼，來產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像；壓縮單元， 降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像添加 到存儲器中的所述多個壓縮圖 <象中。
為了實現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點，本發(fā)明的實施例包括一種對運動圖 像進行解碼的方法，所述方法包括通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖 像中與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像； 通過對比特流進行解碼并將重構(gòu)的參考圖像應(yīng)用于解碼的比特流，來產(chǎn)生當 前圖像的重構(gòu)圖像；降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將 壓縮的重構(gòu)圖像添加到存儲器中的所述多個壓縮圖像中。
為了實現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點，本發(fā)明的實施例包括一種解碼設(shè) 備，所述設(shè)備包括重構(gòu)單元，通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖像中 與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像；解 碼單元，通過對比特流進行解碼并將重構(gòu)的參考圖像應(yīng)用于解碼的比特流， 來執(zhí)行預測解碼以產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像；壓縮單元，降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖 像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像添加到存儲器中的所述 多個壓縮圖像中。
為了實現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點，本發(fā)明的實施例包括一種對運動圖 像進行解碼的方法，所述方法包括通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖 像中與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像； 從重構(gòu)的參考圖像產(chǎn)生當前圖像的預測圖像；通過對比特流進行解碼來重構(gòu) 產(chǎn)生的預測圖像和當前圖像之間的殘余圖像；降低重構(gòu)的殘余圖像的分辨率； 通過將降低了分辨率的殘余圖像與產(chǎn)生的預測圖像相加來產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像；降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu) 圖像添加到存儲器中的所述多個壓縮圖像中。
為了實現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點，本發(fā)明的實施例包括一種對運動圖
像進行解碼的方法，所述方法包括通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖 像中與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像； 從重構(gòu)的參考圖像產(chǎn)生當前圖像的預測圖像；通過對比特流進行解碼來重構(gòu) 產(chǎn)生的預測圖像和當前圖像之間的殘余圖像；通過將重構(gòu)的殘余圖像與產(chǎn)生 的預測圖像相加來產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像；降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率 以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像添加到存儲器中的所述多個壓縮圖像中。
為了實現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點，本發(fā)明的實施例包括一種用于壓縮 圖像的方法，所述方法包括基于組成圖像的預定大小的塊的像素的值，從 多個偏移值選擇所述塊的偏移值；基于所述塊的像素的值，從多個量化大小 選擇所述塊的量化大小；通過將各個像素的值與選擇的偏移值之間的差除以 選擇的量化大小，來執(zhí)行量化操作。
為了實現(xiàn)上述和/或其它方面和優(yōu)點，本發(fā)明的實施例包括一種用于重構(gòu) 圖像的方法，所述方法包括從圖像的預定大小的塊提取所述塊的偏移值以 及所述塊的量化大?。煌ㄟ^將組成所述塊的多個像素中的每個的量化值乘以 提取的量化大小，并且對相乘結(jié)果和提取的偏移值求和，來執(zhí)行逆量化操作， 以重構(gòu)所述多個像素中的每個的原始比特。


通過結(jié)合附圖，從下面對實施例的描述中，這些和/或其它方面及優(yōu)點將
會變得清楚和更易于理解，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行編碼的設(shè)備的框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行解碼的設(shè)備的框圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行編碼的設(shè)備的框圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行解碼的設(shè)備的框圖； 圖5示出了才艮據(jù)本發(fā)明實施例的由運動補償單元(諸如圖l至圖4所示的
運動補償單元)使用的參考圖像的示例；
圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的比特分辨率調(diào)整信息的結(jié)構(gòu)；圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的按照偽碼形式的圖6A所示的比特分辨
率調(diào)整信息的結(jié)構(gòu)；
圖6C示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖6A和圖6B所示的比特分辨率調(diào)整
信息的結(jié)構(gòu)的兩個示例；
圖7是一般圖像的亮度分量和色度分量的直方圖8是解釋根據(jù)本發(fā)明實施例的圖6C中的示例(l)所示的用于亮度分量
的偏移值的定義的示意圖9是解釋根據(jù)本發(fā)明實施例的圖6C中的示例(l)所示的用于色度分量
的偏移值的定義的示意圖10是一般圖像中的2x2塊的亮度分量和色度分量中的每個的最大值和
最小值之間的差的直方圖11A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮的亮度分量的參考圖像的結(jié)構(gòu)； 圖IIB示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的按照偽碼形式的圖IIA所示的亮度分
量的參考圖像的結(jié)構(gòu)；
圖12A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮的色度分量的參考圖像的結(jié)構(gòu)； 圖12B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的按照偽碼形式的圖12A所示的色度分
量的參考圖像的結(jié)構(gòu)；
圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于壓縮圖像的設(shè)備的框圖； 圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于重構(gòu)圖像的設(shè)備的框圖； 圖15示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的輸入到圖13所示的量化單元的值與圖
14所示的逆量化單元重構(gòu)的值之間的關(guān)系的示例；
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的輸入到圖13所示的量化單元的值與圖
14所示的逆量化單元重構(gòu)的值之間的量化誤差的示例；
圖17示出了才艮據(jù)本發(fā)明實施例的輸入到圖13所示的量化單元的值與圖
14所示的逆量化單元重構(gòu)的值之間的量化誤差的另 一示例；
圖18是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行編碼的方法的流程圖； 圖19是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行解碼的方法的流程圖； 圖20是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的對運動圖像進行編碼的方法的流
程圖21是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的對運動圖像進行解碼的方法的流
程圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于壓縮圖像的方法的流程圖； 圖23是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于重構(gòu)圖像的方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明的實施例，其示例在附圖中示出，其中，相同的 標號始終表示相同的部件。在這點上，本發(fā)明的實施例可按照多種不同的方 式被實施，而不應(yīng)被解釋為限于這里所闡述的實施例。因此，下面通過參照 附圖對這些實施例僅進行描述以解釋本發(fā)明的各方面。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行編碼的設(shè)備10的框圖。這里， 在所有實施例中，術(shù)語"設(shè)備"應(yīng)該被認為與術(shù)語"系統(tǒng)"同義，并且不限 于單個封裝或在各個單個封裝中實現(xiàn)的所有描述的部件，而是取決于實施例 可通過不同的單元或部件在不同封裝和/或位置中被一起或單獨實現(xiàn)，例如， 各個設(shè)備/系統(tǒng)可以是單個處理部件或通過分布式網(wǎng)絡(luò)被實現(xiàn)，應(yīng)注意另外的 和替換的實施例同樣可用。
參照圖1，設(shè)備10包括例如運動估計單元101、運動補償單元102、幀 內(nèi)預測單元103、減法單元104、變換單元105、量化單元106、熵編碼單元 107、逆量化單元108、逆變換單元109、加法單元110、壓縮單元111以及重 構(gòu)單元112。
運動估計單元101可基于由重構(gòu)單元112重構(gòu)的參考圖像中的至少一個 估計當前圖像的運動，所述當前圖像是組成運動圖像的圖像中的從外部裝置 當前輸入的圖像。更具體地講，對于當前圖像的所有塊中與幀間模式相應(yīng)的 塊中的每個塊，運動估計單元101從由重構(gòu)單元112重構(gòu)的參考圖像中確定 與當前圖像的塊最佳匹配的參考圖像的塊，并且計算運動矢量，所述運動矢 量指示確定的參考圖像的塊與當前圖像的塊之間的位移。
運動補償單元102通過使用運動估計單元101獲得的運動矢量，來從由 重構(gòu)單元112重構(gòu)的參考圖像中的至少一個產(chǎn)生當前圖像的預測圖像。更具 體地講，運動補償單元102將至少一個參考圖像的塊的值確定為當前圖像的 塊的值(所述至少一個參考圖像的塊由當前圖像的塊的計算的運動矢量指示)， 由此產(chǎn)生當前圖像的預測圖像。
對于當前圖像的所有塊中與幀內(nèi)模式相應(yīng)的塊中的每個塊，幀內(nèi)預測單 元103從重構(gòu)圖像的塊的值預測當前圖像的塊的值(所述重構(gòu)圖像的塊是由重構(gòu)單元112產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的所有塊中與當前圖像的塊相鄰的塊)，由此產(chǎn)生
當前圖像的預測圖像。減法單元104從當前圖像減去由運動補償單元102或 幀內(nèi)預測單元103產(chǎn)生的預測圖像，由此產(chǎn)生當前圖像與預測圖像之間的殘 余圖像。
變換單元105將由減法單元104產(chǎn)生的殘余圖像從色域變換到頻域。例 如，變換單元105可通過使用離散Hadamard變換(DHT)或離散余弦變換(DCT) 來將由減法單元104產(chǎn)生的殘余圖像從色域變換到頻域，應(yīng)注意替換方案也 是可行的。量化單元106對由變換單元105獲得的變換結(jié)果進行量化。更具 體地講，量化單元106可根據(jù)量化大小來劃分變換單元105獲得的變換結(jié)果 (即，頻率分量值)，并將量化結(jié)果近似為整數(shù)。
熵編碼單元107對由量化單元106獲得的量化結(jié)果執(zhí)行熵編碼，由此產(chǎn) 生比特流。例如，熵編碼單元107可通過使用上下文自適應(yīng)可變長度編碼 (CAVLC)或上下文自適應(yīng)二進制算術(shù)編碼(CABAC)，來對由量化單元106獲 得的量化結(jié)果執(zhí)行熵編碼，應(yīng)注意替換方案也是可行的。具體地講，熵編碼 單元107除了對由量化單元106獲得的量化結(jié)果執(zhí)行熵編碼之外，還可對運 動圖像解碼所需的信息(例如，用于幀間預測的參考圖像的索引信息、運動矢 量信息以及用于巾貞內(nèi)預測的重構(gòu)圖像的塊的位置信息)執(zhí)行熵編碼。根據(jù)該實 施例，熵編碼單元107還可對下面將描述的比特分辨率調(diào)整信息進行熵編碼。
逆量化單元108對由量化單元106獲得的量化結(jié)果執(zhí)行逆量化。更具體 地講，例如，逆量化單元108可通過將由量化單元106近似的整數(shù)乘以量化 大小，來重構(gòu)頻率分量值。然后，逆變換單元109可將由逆量化單元108獲 得的逆量化結(jié)果(即，頻率分量值)從頻域變換到色域，由此重構(gòu)當前圖像與預 測圖像之間的殘余圖像。加法單元110將逆變換單元109重構(gòu)的殘余圖像與 由運動補償單元102或幀內(nèi)預測單元103產(chǎn)生的預測圖像相加，由此產(chǎn)生當 前圖像的重構(gòu)圖像。
然后，壓縮單元111可通過降低由加法單元IIO產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨 率來壓縮所述重構(gòu)圖像，并且還將壓縮的重構(gòu)圖像(即，壓縮圖像)存儲在存儲 器113中。更具體地講，在實施例中，壓縮單元111通過參照比特分辨率調(diào) 整信息來以2x2塊為單位確定組成由加法單元110產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的像素中 的每個的比特分辨率的降低量，并且將所述像素中的每個的比特分辨率降低 所確定的降低量，由此壓縮重構(gòu)圖像。這里，術(shù)語"比特分辨率"指的是比特的數(shù)量，比特表示每個像素的值。 貫穿本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易地理解，例如，可用其它 術(shù)語(諸如比特深度或顏色深度)來替換比特分辨率。換句話說，壓縮單元lll 將比特的數(shù)量降低所確定的降低量(比特表示組成由加法單元110產(chǎn)生的重構(gòu) 圖像的像素中的每個的值)，由此壓縮由加法單元110產(chǎn)生重構(gòu)圖像。
通常，對存儲器113的存取的基本單位(即，對存儲器113的讀取或?qū)懭?操作的最小單位)是8比特，即，1字節(jié)。因此，在實施例中，壓縮單元111 以2x2塊為單位來降低重構(gòu)圖像的像素中的每個的比特分辨率。這里，用于 顏色值(例如，Y顏色值、Cb顏色值和Cr顏色值中的一個)的2x2塊的數(shù)據(jù)總 量是4字節(jié)，這是因為組成2x2塊的4個像素中的每個的顏色值的數(shù)據(jù)量是 8比特。具體地講，雖然在當前實施例中，組成圖像的像素中的每個的值由Y 顏色值、Cb顏色值和Cr顏色值組成，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易地理 解，貫穿本發(fā)明的實施例，還可使用其它類型的顏色空間(諸如R顏色值、G 顏色值和B顏色值)，應(yīng)注意到替換方案同樣可用。
因此，考慮到對存儲器113的存取的基本單位，用于顏色值的2x2塊的 數(shù)據(jù)量可被降低到1至3字節(jié)。然而，在1字節(jié)的2x2塊的情況下，可表示 圖像的信息量很小，因此在當前實施例中將只考慮用于顏色值的2x2塊的數(shù) 據(jù)量被降低到2或3字節(jié)的情況。例如，如果組成由加法單元110產(chǎn)生的重 構(gòu)圖像的像素中的每個的值由8比特的Y顏色值、8比特的Cb顏色值和8 比特的Cr顏色值組成，則壓縮單元111可將比特的數(shù)量(即，8比特)降低4 或2比特(所述比特表示重構(gòu)圖像的每個像素的Y顏色值、Cb顏色值和Cr顏 色值中的每個)。因此，8比特的Y顏色值、8比特的Cb顏色值以及8比特 的Cr顏色值可^皮表示為4或6比特的Y顏色值、4或6比特的Cb顏色值以 及4或6比特的Cr顏色值。
這里，雖然在當前實施例中，以2x2塊為單位來調(diào)整組成圖像的像素中 的每個的比特分辨率，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易地理解，例如，還可 按照不同的塊為單位(諸如按照4x4塊為單位、8x8塊為單位和16x16塊為單 位)來調(diào)整組成圖像的像素中的每個的比特分辨率。
因此，重構(gòu)單元112通過增加存儲在存儲器113中的壓縮圖像的分辨率 來產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像。更具體地講，例如，重構(gòu)單元112可通過參照 比特分辨率調(diào)整信息來以2x2塊為單位確定對組成存儲在存儲器113中的壓縮圖像的像素中的每個的比特分辨率的需要的增加量，并且將每個像素的比 特分辨率增加所確定的增加量，由此產(chǎn)生當前圖像的最終重構(gòu)圖像。換句話
說，重構(gòu)單元112可將比特的數(shù)量增加所確定的增加量(所述比特表示存儲在
存儲器113中的壓縮圖像的每個像素的值)，由此產(chǎn)生當前圖像的最終重構(gòu)圖像。
這里，在該實施例中，由于由重構(gòu)單元112產(chǎn)生的最終重構(gòu)圖像的分辨 率與原始圖像的分辨率相同，所以壓縮單元111使用的降低量應(yīng)該與重構(gòu)單 元112使用的增加量相等。例如，如果組成存儲在存儲器113中的壓縮圖像 的像素中的每個的值由4或6比特的Y顏色值、4或6比特的Cb顏色值以及 4或6比特的Cr顏色值組成，則重構(gòu)單元112可將比特的凄t量增加4或2比 特(所述比特表示組成壓縮圖像的像素中的每個的Y顏色值、Cb顏色值和Cr 顏色值中的每個)，從而變?yōu)?比特。因此，4或6比特的Y顏色值、4或6 比特的Cb顏色值以及4或6比特的Cr顏色值可被表示為8比特的Y顏色值、 8比特的Cb顏色值以及8比特的Cr顏色值。
然后，由重構(gòu)單元112產(chǎn)生的最終重構(gòu)圖像可被用作在當前輸入圖像之 后的將來圖像或在當前輸入圖像之前的過去圖像的參考圖像。換句話說，重 構(gòu)單元112可通過增加存儲在存儲器113中的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)用 于除了當前輸入圖像之外的圖像的參考圖像。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行解碼的設(shè)備20的框圖。參照 圖2，例如，設(shè)備20可包括熵解碼單元201、逆量化單元202、逆變換單元 203、運動補償單元204、幀內(nèi)預測單元205、加法單元206、壓縮單元207 和重構(gòu)單元208。設(shè)備20執(zhí)行的圖像重構(gòu)過程可與圖1中示出的設(shè)備10執(zhí) 行的過程類似。因此，雖然下面沒有給出，但是根據(jù)本發(fā)明這樣的實施例， 上面關(guān)于圖1中示出的設(shè)備10的描述的一部分也可應(yīng)用于下面關(guān)于設(shè)備20 的描述。
熵解碼單元201對例如從圖1中示出的設(shè)備10產(chǎn)生和輸出的比特流進行 熵解碼，由此重構(gòu)與運動圖像相應(yīng)的整數(shù)以及對運動圖像解碼所需的信息。 逆量化單元202對熵解碼單元201重構(gòu)的整凄t進行逆量化，由此重構(gòu)頻率分 量值。然后逆變換單元203可例如將由逆量化單元202重構(gòu)的頻率分量值從 頻域變換到色域，由此重構(gòu)當前圖像和預測圖像之間的殘余圖像。
然后，運動補償單元204可基于由重構(gòu)單元208產(chǎn)生的參考圖像中的至少 一個對當前圖像執(zhí)行運動補償，由此從所述至少 一個參考圖像產(chǎn)生當前圖 像的預測圖像。對于組成當前圖像的所有塊中與幀內(nèi)模式相應(yīng)的塊中的每個
塊，幀內(nèi)預測單元205可從重構(gòu)圖像的塊的值預測當前圖像的塊的值(例如， 所述重構(gòu)圖像的塊是由重構(gòu)單元208產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的所有塊中與當前圖像 的塊相鄰的塊)，由此產(chǎn)生當前圖像的預測圖像。加法單元206可將由逆變換 單元203重構(gòu)的殘余圖^象與由運動補償單元204或幀內(nèi)預測單元205產(chǎn)生的 預測圖像相加，由此產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像。
與以上類似，壓縮單元207還可通過降低由加法單元206產(chǎn)生的重構(gòu)圖 像的分辨率來壓縮所述重構(gòu)圖像，并且還將壓縮的重構(gòu)圖像(即，壓縮圖像) 存儲在存儲器209中。更具體地講，在實施例中，壓縮單元207可例如通過 參照比特分辨率調(diào)整信息以2x2塊為單位來確定組成由加法單元206產(chǎn)生的 重構(gòu)圖像的像素中的每個的比特分辨率的期望的降低量，并且將所述像素中 的每個的比特分辨率降低所確定的降低量，由此壓縮重構(gòu)圖像。
因此，重構(gòu)單元208可增加存儲在存儲器209中的壓縮圖像的分辨率， 由此產(chǎn)生最終重構(gòu)圖像。更具體地講，在該示例中，重構(gòu)單元208通過參照 比特分辨率調(diào)整信息來以2x2塊為單位確定組成存儲在存儲存儲器209中的 壓縮圖像的像素中的每個的比特分辨率的增加量，并且將所述像素中的每個 的比特分辨率增加所確定的增加量，由此產(chǎn)生最終重構(gòu)圖像。換句話說，因 此，在實施例中，重構(gòu)單元208通過增加存儲在存儲器209中的壓縮圖像的 分辨率，來產(chǎn)生除了用于產(chǎn)生相應(yīng)的壓縮圖像的圖像之外的圖像的參考圖像。
根據(jù)這樣的實施例，可通過降低存儲在外部存儲器中的參考圖像的分辨 率來壓縮參考圖像，并將壓縮的參考圖像存儲在外部存儲器中，由此降低用
于所述參考圖像的所需的數(shù)據(jù)量。因此，可降低運動圖像編碼器或運動圖像 解碼器從外部存儲器讀取參考圖像或?qū)⒖紙D像寫入外部存儲器所需的循環(huán)
的數(shù)量。另外，這種循環(huán)的數(shù)量的降低導致整個運動圖像編碼/解碼過程所用 的循環(huán)的數(shù)量的降低，由此提供具有低功耗的運動圖像編碼器或運動圖像解 碼器。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行編碼的設(shè)備30的框圖。參照 圖3,例如，設(shè)備30可包括運動估計單元301、運動補償單元302、幀內(nèi)預 測單元303、減法單元304、分辨率增加單元305、變換單元306、量化單元 307、熵編碼單元308、逆量化單元309、逆變換單元310、分辨率降低單元311、加法單元312、壓縮單元313和重構(gòu)單元314。除了另外示出的分辨率 增加單元305和分辨率降低單元311之外，設(shè)備30可與圖1中示出的設(shè)備 IO類似。因此，雖然下面沒有提供，但是根據(jù)本發(fā)明的實施例，上面關(guān)于設(shè) 備10的描述也可應(yīng)用于下面關(guān)于設(shè)備30的描述。
因此，運動估計單元301可基于由重構(gòu)單元314重構(gòu)的參考圖像中的至 少一個估計組成運動圖像的圖像中的當前圖像的運動。更具體地講，運動補 償單元302可通過使用運動估計單元301獲得的運動矢量，來從由重構(gòu)單元 314重構(gòu)的參考圖像中的至少一個產(chǎn)生當前圖像的預測圖像。在實施例中， 對于當前圖像的所有塊中與幀內(nèi)模式相應(yīng)的塊中的每個塊，幀內(nèi)預測單元303 可從重構(gòu)圖像的塊的值預測當前圖像的塊的值(所述重構(gòu)圖像的塊是由重構(gòu) 單元314產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的所有塊中與當前圖像的塊相鄰的塊)，由此產(chǎn)生當 前圖像的預測圖像。然后減法單元304可從當前圖像減去由運動補償單元302 或幀內(nèi)預測單元303產(chǎn)生的預測圖像，由此產(chǎn)生當前圖像與預測圖像之間的 殘余圖像。
然后，分辨率增加單元305可增加由減法單元304產(chǎn)生的殘余圖像的分 辨率。更具體地講，分辨率增加單元305可例如通過參照比特分辨率調(diào)整信 息，來確定組成由減法單元304產(chǎn)生的殘余圖像的像素中的每個的比特分辨 率的期望的增加量，并且將所述像素中的每個的比特分辨率增加所確定的增 加量。換句話說，在實施例中，分辨率增加單元305可將比特的數(shù)量增加所 確定的增加量(所述比特表示組成由減法單元304產(chǎn)生的殘余圖像的像素中的 每個的值)。例如，如果組成由減法單元304產(chǎn)生的殘余圖像的像素中的每個 的值由9比特的Y顏色值、9比特的Cb顏色值以及9比特的Cr顏色值組成， 則分辨率增加單元305可將表示每個像素的Y顏色值、Cb顏色值以及Cr顏 色值中的每個的比特的數(shù)量(即，9比特)增加1或3比特。因此，9比特的Y 顏色值、9比特的Cb顏色值以及9比特的Cr顏色值可被表示為10或12比 特的Y顏色值、10或12比特的Cb顏色值以及10或12比特的Cr顏色值。 因此，可提高在有損壓縮期間執(zhí)行的操作(例如，變換操作、量化操作和熵編 碼操作)的精度，由此減輕由于壓縮單元313導致的分辨率降低而導致最終重 構(gòu)圖像的質(zhì)量的下降。
然后，變換單元306將分辨率已經(jīng)被分辨率增加單元305增加的殘余圖 像從色域變換到頻域，量化單元307對由變換單元306獲得的變換結(jié)果進行量化，并且熵編碼單元308對由量化單元307獲得的量化結(jié)果進行熵編碼， 由此產(chǎn)生比特流。逆量化單元309可對由量化單元307獲得的量化結(jié)果進行 逆量化，然后逆變換單元310可將由逆量化單元309獲得的逆量化結(jié)果(即， 頻率分量值)從頻域變換到色域，由此重構(gòu)當前圖像和預測圖像之間的殘余圖像。
分辨率降低單元311還可降低由逆變換單元310重構(gòu)的殘余圖像的分辨 率。更具體地講，在實施例中，分辨率降低單元311可例如通過參照比特分 辨率調(diào)整信息，來確定組成由逆變換單元310重構(gòu)的殘余圖像的像素中的每 個的比特分辨率的期望的降低量，并且將所述像素中的每個的比特分辨率降 低所確定的降低量。換句話說，分辨率降低單元311可將比特的數(shù)量降低所 確定的降低量(所述比特表示組成由逆變換單元310重構(gòu)的殘余圖像的像素中 的每個的值)。
在實施例中，由于分辨率降低單元311降低的殘余圖像的分辨率與原始 圖像的分辨率相同，所以分辨率增加單元305所^吏用的增加量應(yīng)該與分辨率 降低單元311所使用的降低量相等。例如，如果組成分辨率已經(jīng)被分辨率增 加單元305增加的殘余圖像的像素中的每個的值由10比特的Y顏色值、10 比特的Cb顏色值以及10比特的Cr顏色值組成，則分辨率降低單元311將表 示每個像素的Y顏色值、Cb顏色值以及Cr顏色值的比特的數(shù)量(即，10比 特)降低l比特。因此，IO比特的Y顏色值、10比特的Cb顏色值以及10比 特的Cr顏色值可被表示為9比特的Y顏色值、9比特的Cb顏色值以及9比 特的Cr顏色值。
加法單元312將分辨率已經(jīng)被分辨率降低單元311降低的殘余圖像與由 運動補償單元302或幀內(nèi)預測單元303產(chǎn)生的預測圖l象相加，由此產(chǎn)生當前 圖像的重構(gòu)圖像。在實施例中，然后，壓縮單元313可通過降低由加法單元 312產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率來壓縮所述重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像 (即，壓縮圖像)存儲在存儲器315中。其后，重構(gòu)單元314可通過增加存儲在 存儲器315中的壓縮圖像的分辨率來產(chǎn)生最終重構(gòu)圖像。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行解碼的設(shè)備40的框圖。參照 圖4,例如，i殳備40可包括熵解碼單元401、逆量化單元402、逆變換單元 403、分辨率降低單元404、運動補償單元405、幀內(nèi)預測單元406、加法單 元407、壓縮單元408和重構(gòu)單元409。除了設(shè)備40還示出了分辨率降低單元404之外，設(shè)備40執(zhí)行的圖像重構(gòu)過程可與圖2中示出的設(shè)備20執(zhí)行的 過程類似。因此，雖然下面沒有給出，但是根據(jù)本發(fā)明的實施例，上面關(guān)于 設(shè)備20的描述也可應(yīng)用于下面關(guān)于設(shè)備40的描述。
熵解碼單元401可對例如從圖3中示出的設(shè)備30產(chǎn)生和輸出的比特流進 行熵解碼，由此重構(gòu)與運動圖像相應(yīng)的整數(shù)以及對運動圖像解碼所需的信息。 逆量化單元402對熵解碼單元401重構(gòu)的整數(shù)進行逆量化，由此重構(gòu)頻率分 量值。逆變換單元403將由逆量化單元402重構(gòu)的頻率分量值從頻域變換到 色域，由此重構(gòu)當前圖像和預測圖像之間的殘余圖像。
分辨率降低單元404還可降低由逆變換單元403重構(gòu)的殘余圖像的分辨 率。更具體地講，分辨率降低單元404可例如通過參照比特分辨率調(diào)整信息， 來確定組成由逆變換單元403重構(gòu)的殘余圖像的像素中的每個的比特分辨率 的期望的降低量，并且將所述像素中的每個的比特分辨率降低所確定的降低 量。換句話說，分辨率降低單元404可將比特的數(shù)量降低所確定的降低量(所 述比特表示組成由逆變換單元403重構(gòu)的殘余圖像的像素中的每個的值)。
在實施例中，由于分辨率降低單元404降低的殘余圖像的分辨率與原始 圖像的分辨率相同，所以圖3中所示的分辨率增加單元305所使用的增加量 應(yīng)該與分辨率降低單元404所使用的降低量相等。例如，如果組成分辨率已 經(jīng)被分辨率增加單元305增加的殘余圖像的像素中的每個的值由10比特的Y 顏色值、10比特的Cb顏色值以及10比特的Cr顏色值組成，則分辨率降低 單元404將表示殘余圖像的每個像素的Y顏色值、Cb顏色值以及Cr顏色值 的比特的數(shù)量(即，IO比特)降低I比特。因此，IO比特的Y顏色值、10比特 的Cb顏色值以及10比特的Cr顏色值可被表示為9比特的Y顏色值、9比特 的Cb顏色值以及9比特的Cr顏色值。
然后，運動補償單元405可基于由重構(gòu)單元409產(chǎn)生的參考圖像中的至 少 一個對當前圖像執(zhí)行運動補償，由此從所述至少 一個參考圖像產(chǎn)生當前圖 像的預測圖像。對于組成當前圖像的所有塊中與幀內(nèi)模式相應(yīng)的塊中的每個 塊，幀內(nèi)預測單元406可從重構(gòu)圖像的塊的值預測當前圖像的塊的值(所述重 構(gòu)圖像的塊是由重構(gòu)單元409產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的所有塊中與當前圖像的塊相 鄰的塊)，由此產(chǎn)生當前圖像的預測圖像。加法單元407還可將分辨率已經(jīng)被 分辨率降低單元404降低的殘余圖像與由運動補償單元405或幀內(nèi)預測單元 406產(chǎn)生的預測圖像相加，由此產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像。壓縮單元408還可通過降低由加法單元407產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率來
壓縮所述重構(gòu)圖像，并且還將壓縮的重構(gòu)圖像(即，壓縮圖像)存儲在存儲器
410中。更具體地講，壓縮單元408可例如通過參照比特分辨率調(diào)整信息來 以2x2塊為單位確定組成由加法單元407產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的像素中的每個的 比特分辨率的所需的降低量，并且將所述像素中的每個的比特分辨率降低所 確定的降低量，由此壓縮重構(gòu)圖像。
此后，重構(gòu)單元409可增加存儲在存儲器410中的壓縮圖像的分辨率， 由此產(chǎn)生最終重構(gòu)圖^f象。更具體地講，在該實施例中，重構(gòu)單元409通過參 照比特分辨率調(diào)整信息來以2x2塊為單位確定組成存儲在存儲存儲器410中 的壓縮圖像的像素中的每個的比特分辨率的增加量，并且將所述傢素中的每 個的比特分辨率增加所確定的增加量，由此產(chǎn)生最終重構(gòu)圖像。換句話說， 在實施例中，重構(gòu)單元409可通過增加存儲在存儲器410中的壓縮圖像的分 辨率，來產(chǎn)生除了用于產(chǎn)生相應(yīng)的壓縮圖像的圖像之外的圖像的參考圖像。
圖5示出了由運動補償單元(諸如圖1所示的運動補償單元102、圖2所 示的運動補償單元204、圖3所示的運動補償單元302以及圖4所示的運動 補償單元405)使用的參考圖像的示例。參照圖5,根據(jù)實施例，由運動補償 單元102、 204、 302和405使用的參考圖像的大小可以是例如6><6塊。然而， 由于圖1所示的重構(gòu)單元112、圖2所示的重構(gòu)單元208、圖3所示的重構(gòu)單 元314以及圖4所示的重構(gòu)單元409中的每個以2x2塊為單位產(chǎn)生重構(gòu)圖像， 所以如果在重構(gòu)單元112、 208、 314和409中的每個產(chǎn)生的2x2塊中存在由 運動矢量指示的參考圖像的邊緣，則重構(gòu)單元112、 208、 314和409中的每 個可例如產(chǎn)生比運動補償單元102、 204、 302和405中的每個期望的6x6塊 更大的參考圖像。
圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的比特分辨率調(diào)整信息的結(jié)構(gòu)。參照圖 6A，根據(jù)本發(fā)明實施例的比特分辨率調(diào)整信息可包括例如BIT—DEPTH_INC 字段、BIT—DEPTH—REF—DEC字段、QMAP—PRESENT字段、OFFSET—NUM 字段、QUANT—NUM字段、BIT—DEPTH—PIXEL字段、OFFSET—TAB—Y字 段、QUANT—TAB—Y字段、OFFSET—TAB—UV字段和QUANT—TAB—UV字 段。具體地講，圖6A示出的比特分辨率調(diào)整信息可按照不同的字段根據(jù)記 錄在字段中的值被重復的方式來被構(gòu)造。為了反映這種結(jié)構(gòu)，比特分辨率調(diào) 整信息的結(jié)構(gòu)按照示出的流程圖的形式被顯示。圖6A采用了這樣的示例，其中，比特分辨率調(diào)整信息被包含在記錄有圖像編碼信息的幀頭中。
指示組成運動圖^f象的像素中的每個的比特分辨率的增加量的值可被記錄
在BIT—DEPTH—INC字段中。指示所述像素中的每個的比特分辨率的降低量 的值可被記錄在BIT_DEPTH— REF一DEC字段中。如果比特分辨率調(diào)整信息 以比特流或幀為單位被更新，貝'J 'T，可被記錄在QMAP—PRESENT字段中， 如果比特分辨率調(diào)整信息被預先固定，貝'J "0"可被記錄在QMAP—PRESENT 字段中。如果比特分辨率調(diào)整信息以比特流或幀為單位被更新，則作為示例 的圖1中所示的設(shè)備10或圖3中所示的設(shè)備30可基于運動圖像的特性或基 于使用運動圖像的環(huán)境來更新比特分辨率調(diào)整信息。例如，如果運動圖像沒 有急劇地變化，或者運動圖像的質(zhì)量不是重要的因素，則示例性的設(shè)備10或 設(shè)備30可將比特分辨率的降低量設(shè)置為大值。這樣的設(shè)置操作可基于運動圖 像分析結(jié)果被自動執(zhí)行或由用戶手動執(zhí)行。
由于示例性的圖1中所示的設(shè)備10和圖2中所示的設(shè)備20或者圖3中 所示的設(shè)備30和圖4中所示的設(shè)備40具有類似的運動圖像重構(gòu)環(huán)境，所以 它們共享比特分辨率調(diào)整信息。為此，例如，圖1中所示的設(shè)備IO可將比特 流的幀頭中的比特分辨率調(diào)整信息發(fā)送到圖2中所示的設(shè)備20。類似地，例 如，圖3中所示的設(shè)備30可將比特分辨率調(diào)整信息發(fā)送到圖4中所示的設(shè)備 40。然而，如果使用預先固定的比特分辨率調(diào)整信息，則通過這樣設(shè)計運動 圖像編碼器和運動圖像解碼器，使得比特分辨率調(diào)整信息嵌入到運動圖像編 碼器和運動圖像解碼器中，而不必發(fā)送比特分辨率調(diào)整信息。
指示偏移值的數(shù)量的值可被記錄在OFFSET—NUM字段中。指示用于每 個偏移值的量化大小的數(shù)量的值可被記錄在QUANT一NUM字段中。指示像 素值的實際比特大小的值還可被記錄在BIT一DEPTH一PIXEL字段中，其中， 當所述像素值被存儲在存儲器中時，所述像素值的比特分辨率已經(jīng)被調(diào)整。 根據(jù)實施例，由于與用于圖像壓縮的比特分辨率調(diào)整信息相應(yīng)的偏移值和量 化大小需要和壓縮圖像一起被存儲在存儲器中，所以存儲在存儲器中的像素 值小于比特分辨率已經(jīng)被調(diào)整的像素值。
OFFSET—TAB—Y字段的數(shù)量可與記錄在OFFSET—NUM字4爻中的偏移 值的數(shù)量相等。在每個OFFSET—TAB—Y字段中可記錄亮度分量的偏移值。 QUANT—TAB_Y字^:的凄t量可與記錄在QUANT_NUM字,殳中的用于個偏移 值的量化大小的數(shù)量相等。在每個QUANT—TAB—Y字段中還可記錄亮度分量的量化大小。OFFSET—TAB—UV字段的數(shù)量可與記錄在OFFSET—NUM字段 中的偏移值的數(shù)量相等。在每個OFFSET—TABJJV字段中可類似地記錄色度 分量的偏移值。QUANT— TAB—UV字段的數(shù)量可與記錄在QUANT—NUM字 段中的用于個偏移值的量化大小的數(shù)量相等。在每個QUANT—TAB—UV字段 中還可記錄色度分量的量化大小。
圖6B示出了按照偽碼形式的諸如圖6A所示的比特分辨率調(diào)整信息的結(jié) 構(gòu)。在圖6B示出的表的項中，"比特深度"指示表示每個字段的比特的數(shù)量， "標號"指示與圖6A所示的括號"()"中的lt字的匹配。例如，圖6A所示 的"(2)"指示記錄在OFFSET—NUM字段、QUANT_NUM字段、 BIT—DEPTH—PIXEL字段、OFFSET—TAB—Y字段、QUANTTAB—Y字段、 OFFSET_TAB—UV 字段和 QUANT_ TAB—UV 字段中的值在 BIT—DEPTH—REF一DEC字段的每個數(shù)量中改變，并且這種改變可按照偽碼形 式被表示為與圖6B中的標號"(2)"相應(yīng)的部分。
圖6C示出了圖6A和圖6B所示的比特分辨率調(diào)整信息的結(jié)構(gòu)的兩個示 例(1)和(2)。如果'T，記錄在QMAP—PRESENT字段中，則圖6C示出的示 例(1)和(2)中的每個可以是對每個比特流更新的比特分辨率調(diào)整信息的結(jié)構(gòu)， 或者如果"0"記錄在QMAP_PRESENT字段中，則圖6C示出的示例(1)和(2) 中的每個可以是預先固定的比特分辨率調(diào)整信息的結(jié)構(gòu)。比較圖6C示出的示 例(1)和(2),記錄在示例(l)的BIT_DEPTH_REF—DEC字段中的降低量是4， 記錄在示例(2)的BIT—DEPTH_REF—DEC字段中的降低量是2。因此，可以看 出，記錄在示例(l)的BIT—DEPTH—PIXEL字段、OFFSET—TAB—Y字段、 QUANT—TAB—Y字段、OFFSET—TAB—UV字段和QUANT— TAB—UV字段中 的值大部分與示例(2)的值不同。
圖7是一般圖像的亮度分量和色度分量的直方圖。從圖7可以看出，與 亮度分量相應(yīng)的顏色值均勻分布于較大區(qū)域，而與色度分量相應(yīng)的顏色值集 中在中間值128的周圍。
圖8是解釋圖6C中的示例(l)所示的用于亮度分量的偏移值的定義的示 意圖。在該實施例中，通過使用一般圖像的特征(即，與亮度分量相應(yīng)的顏色 值均勻分布于較大區(qū)域)，用于亮度分量的4個偏移值可被定義為均勻分布于 整個范圍0-255，如圖6C中的示例(l)所示。然而，可基于特定圖像的特征來 改變偏移值的定義，以實現(xiàn)有效的量化。圖9是解釋圖6C中的示例(l)所示的用于色度分量的偏移值的定義的示 意圖。在該實施例中，通過使用一般的圖像特征(即，與色度分量相應(yīng)的顏色
值集中在中間值128的周圍)，使用通過從顏色值減去128獲得的結(jié)果的絕對 值以及所述絕對值的符號來表示與色度分量相應(yīng)的顏色值，并且用于色度分 量的4個偏移值被定義為集中在0的周圍。
圖10是在一般圖像中2x2塊的亮度分量和色度分量中的每個的最大值和 最小值之間的差的直方圖。從圖IO可以看出，所述差集中在O的周圍。因此， 根據(jù)實施例的圖像壓縮可適當?shù)赜蒙倭勘忍貋肀硎久總€像素的值。具體地講， 根據(jù)實施例，如果偏移值被這樣定義，使得組成圖像的像素中的每個的值基 于圖像的特征按照每個偏移值的區(qū)間的相似概率能夠分布于偏移值的整個范 圍，則即使當用少量比特來表示每個像素的值時，也可產(chǎn)生高質(zhì)量的重構(gòu)圖 像。
圖IIA示出了根據(jù)本發(fā)明實施例壓縮的亮度分量的參考圖像的結(jié)構(gòu)。參 照圖11A,亮度分量的參考圖像可包括OFFSET一Y字段、QUANT—Y字段和 PIXEL—Y字段。具體地講，在該示例中，圖IIA示出的亮度分量的參考圖像 以每個字段被重復的方式被構(gòu)造。為了反映該結(jié)構(gòu)，按照流程圖的形式示出 了參考圖像的結(jié)構(gòu)。
這里，用于每個2x2塊的亮度分量的偏移值被記錄在OFFSET—Y字段中。 用于每個2x2塊的亮度分量的量化大小被記錄在QUANT—Y字段中。Y顏色 值(即，組成每個2x2塊的4個像素中的每個的亮度分量)被記錄在PIXEL—Y 字段中。換句話說，Y顏色值(即，比特分辨率根據(jù)記錄在OFFSET一Y字段中 的偏移值和記錄在QUANT— Y字段中的量化大d 、被降低的每個像素的亮度分 量)被記錄在PIXEL—Y字段中。
圖11B示出了按照偽碼形式的圖11A所示的亮度分量的參考圖像的結(jié) 構(gòu)。在圖IIB示出的表的項中，"比特深度"指示表示每個字段的比特的數(shù)量， "標號"指示與圖IIA所示的括號"()"中的凄t字的匹配。例如，圖IIA所 示的"(2)"指示對于2x2塊的4個像素中的每個，重復PIXEL—Y字段， 并且這種重復可按照偽碼形式被表示為與圖11B中的標號"(2)"相應(yīng)的部分。
圖12A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮的色度分量的參考圖像的結(jié)構(gòu)。 參照圖12A，色度分量的參考圖像包括OFFSET—U字段、QUANT—U字段、 DIFF—PIXEL—U字段、SIGN—U字段、OFFSET—V字段、QUANT—V字段、DIFF一PIXEL—V字段和SIGN—V字段。具體地講，圖12A示出的壓縮的色度 分量的參考圖像按照所述字段中的每個被重復的方式被構(gòu)造。為了反映該結(jié) 構(gòu)，按照流程圖的形式示出了參考圖像的結(jié)構(gòu)。
這里，用于每個2x2塊的Cb顏色(作為色度分量)的偏移值被記錄在 OFFSET一U字段中。用于每個2x2塊的Cb顏色(作為色度分量)的量化大小被 記錄在QUANT—U字段中。通過從組成每個2x2塊的4個像素中的每個的Cb 顏色(作為色度分量)減去128而獲得的值的絕對值被記錄在DIFF—PIXELJJ 字段中。通過從組成每個2x2塊的4個像素中的每個的Cb顏色(作為色度分 量)減去128而獲得的值的符號被記錄在SIGNJJ字段中。換句話說，通過從 每個像素的Cb顏色減去128而獲得的值的絕對值被記錄在DIFF—PIXELJJ 字段中(其中，所述每個像素的比特分辨率根據(jù)記錄在OFFSET—U字段中的偏 移值以及記錄在QUANT一U字段中的量化大小被降低)，并且通過從比特分辨 率被降低的每個像素的Cb顏色減去128而獲得的值的符號被記錄在SIGNJJ 字段中。
用于每個2x2塊的Cr顏色(作為色度分量)的偏移值被記錄在OFFSET—V 字段中。用于每個2x2塊的Cr顏色(作為色度分量)的量化大小被記錄在 QUANT—V字段中。通過從組成每個2x2塊的4個像素中的每個的Cr顏色(作 為色度分量)減去128而獲得的值的絕對值被記錄在DIFF—PIXEL一V字段中。 通過從組成每個2x2塊的4個像素中的每個的Cr顏色(作為色度分量)減去128 而獲得的值的符號被記錄在SIGN—V字段中。換句話說，通過從每個像素的 Cr顏色減去128而獲得的值的絕對值被記錄在DIFF—PIXEL一V字段中(其中， 所述每個像素的比特分辨率根據(jù)記錄在OFFSET—V字段中的偏移值以及記錄 在QUANT一V字段中的量化大小被降低)，并且通過從比特分辨率被降低的每 個像素的Cr顏色減去128而獲得的值的符號被記錄在SIGN—V字段中。
參照圖6A至圖6C,在該實施例中，對于Cb顏色和Cr顏色，從記錄在 OFFSET—TAB—UV字段和QUANT—TAB—UV字段中的值來選擇將被記錄在 用于Cb顏色的OFFSET—U字段和QUANT—U字段以及用于Cr顏色的 OFFSET一V字段和QUANT—V字段中的值。
圖12B示出了按照偽碼形式的圖12A所示的色度分量的參考圖像的結(jié) 構(gòu)。在圖12B示出的表的項中，"比特深度，，指示表示每個字段的比特的數(shù)量， "標號"指示與圖12A所示的括號"()"中的數(shù)字的匹配。例如，圖12A所示的"(2)"指示對于2x2塊的4個像素中的每個，重復DIFF—PIXEL—U字 段和SIGN—U字段，并且這種重復可按照偽碼形式被表示為與圖12B中的標 號"(2)"相應(yīng)的部分。
圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于壓縮圖像的設(shè)備的框圖。在實施例中， 例如，圖13中示出的設(shè)備與圖1中示出的壓縮單元111、圖2中示出的壓縮 單元207、圖3中示出的壓縮單元313和圖4中示出的壓縮單元408相應(yīng)。 參照圖13，這樣的壓縮設(shè)備可包括例如像素值檢測單元1301、比特分辨率調(diào) 整信息檢測單元1302、偏移值選擇單元1303、量化大小選擇單元1304、量 化單元1305和固定長度編碼單元1306。
像素值檢測單元1301例如可從組成重構(gòu)圖像的每個2x2塊的像素的值中 檢測最小值和最大值。例如，假設(shè)所述像素中的每個的值由Y顏色值、Cb 顏色值和Cr顏色值組成。在這種情況下，對于Y顏色值，像素值檢測單元 1301可從重構(gòu)圖像的每個2x2塊的像素的Y顏色值中檢測最小Y顏色值和 最大Y顏色值。類似地，像素值檢測單元1301可對Cb顏色值和Cr顏色值 ;險測最小顏色值和最大顏色值。
比特分辨率調(diào)整信息4全測單元1302還可才全測重構(gòu)圖像的比特分辨率調(diào) 整信息。例如，如果比特分辨率調(diào)整信息存儲在外部存儲器中，則比特分辨 率調(diào)整信息檢測單元1302可通過從外部存儲器讀取存儲的比特分辨率調(diào)整 信息，來檢測重構(gòu)圖像的比特分辨率調(diào)整信息。類似地，如果比特分辨率調(diào) 整信息已經(jīng)被記錄在幀頭中，則比特分辨率調(diào)整信息;險測單元1302從幀頭讀 取比特分辨率調(diào)整信息，由此檢測重構(gòu)圖像的比特分辨率調(diào)整信息。
偏移值選擇單元1303可基于組成2x2塊的像素的值，從包含在由比特分 辨率調(diào)整信息;險測單元1302 ^H則的比特分辨率調(diào)整信息中的多個偏移值相 應(yīng)地選擇重構(gòu)圖像的示例性的2x2塊的偏移值。更具體地講，在實施例中， 偏移值選擇單元1303從所述多個偏移值選擇最接近于但是小于由像素值檢 測單元1301檢測的最小值的偏移值。例如，如果由比特分辨率調(diào)整信息檢測 單元1302檢測的比特分辨率調(diào)整信息與圖6C中的示例(l)相同，并且由像素 值檢測單元1301檢測的最小值是"100"，則偏移值選擇單元1303從圖6C中 的示例(l)所示的偏移值中選擇"64"。
在該實施例中，量化大小選擇單元1304基于組成2x2塊的像素的值，從 由比特分辨率調(diào)整信息檢測單元1302檢測的比特分辨率調(diào)整信息中包含的多個量化大小選擇重構(gòu)圖像的2x2塊的量化大小。更具體地講，這里，量化
大小選擇單元1—304從所述多個量化大小選擇與比特的最小數(shù)量最接近的量 化大小，所述比特的最小數(shù)量可表示由偏移值選擇單元1303選擇的偏移值和 由像素值檢測單元1301檢測的最大值之間的差。在該示例中，如果由像素值 檢測單元1301檢測的最大值是"150",則由偏移值選擇單元1303選擇的偏 移值和由像素值4全測單元1301檢測的最大值之間的差是"86"。由于可表示 差"86"的比特的最小數(shù)量是7比特，并且每個像素必須由3比特表示，所 以量化大小選擇單元1304從圖6C中的示例(l)所示的量化大小選擇"4"作 為量化大小。
量化單元1305還可使用例如下面的等式1計算重構(gòu)的示例性的2x2塊的 像素的值和由偏移值選擇單元1303選擇的偏移值之間的差，并且將計算的差 除以由量化大小選擇單元1304選擇的量化大小，由此將表示所述差的比特的 數(shù)量降低由量化大小選擇單元1304選擇的量化大小。
等式l:
7 = (Jf — o炎"—ra/we + /) >> ^
這里，"Y"表示每個像素的顏色值的量化值，"X"表示每個像素的顏色 值，"offset—value"表示每個2x2塊的偏移值。">〉Q"表示除以"2Q"的運 算，實際上意味著將比特右移"Q，，的運算。另外，"f，是將"x-offset—value" 除以"Q"的結(jié)果進4亍舍入的舍入值。換句話說，對于Q=0，則f=0，對于 Q>1，則f=l (Q-l)。在上述示例中，量化單元1305將所述差除以"16" ("16" 從由量化大小選擇單元1304選擇的量化大小"4"得出)，由此將表示所述差 的比特的數(shù)量(即，8比特)降低由量化大小選擇單元1304選擇的量化大小"4"。 其結(jié)果是，8比特的差可被表示為4比特的差。
然而，根據(jù)本發(fā)明的實施例，可使用通過從顏色值減去128而獲得的值 的絕對值以及符號來表示重構(gòu)圖像的2x2塊的像素的值中與色度分量相應(yīng)的 顏色值。因此，這里，量化單元1305計算通過^v顏色值減去128而獲得的值 的絕對值和偏移值選l奪單元1303選擇的偏移值之間的差，并且將計算的差除 以由量化大小選擇單元1304選擇的量化大小，由此將表示所述差的比特的數(shù) 量降低由量化大小選擇單元1304選擇的量化大小。
例如，固定長度編碼單元1306對由量化單元1305獲得的像素的量化結(jié) 果執(zhí)行固定長度編碼，并且將由固定長度編碼單元1306獲得的固定長度編碼值、由偏移值選擇單元1303選擇的偏移值以及由量化大小選擇單元1304選
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儲在存儲器113、 209、 315和410中的每個中。更具體地講，在實施例中， 例如，固定長度編碼單元1306從最高有效位開始，從表示由量化單元1305 獲得的每個像素的量化結(jié)果的比特提取與由比特分辨率調(diào)整信息檢測單元
1302檢測的比特分辨率調(diào)整信息的BIT—DEPTH—PIXEL字段中記錄的實際比 特大小相應(yīng)的比特，將指示每個像素的固定長度編碼值的固定長度比特、指 示由偏移值選擇單元1303選擇的偏移值的固定長度比特以及指示由量化大 小選擇單元1304選擇的量化大小的固定長度比特進行組合，以產(chǎn)生固定長度 的2x2塊，并且將產(chǎn)生的2x2塊存儲在存儲器113、 209、 315和410中的每 個中。
在上述示例中，考慮到一個顏色值，固定長度編碼單元1306從最高有效 位開始，從表示由量化單元1305獲得的每個像素的量化結(jié)果的6比特提取與 由比特分辨率調(diào)整信息檢測單元1302檢測的比特分辨率調(diào)整信息的 BIT—DEPTH—PIXEL字段中記錄的實際比特大小相應(yīng)的比特(即，3比特)，將 指示每個像素的固定長度編碼值的提取的3比特(即，2x2塊的總共12比特)、 指示由偏移值選擇單元1303選擇的偏移值的2比特以及指示由量化大小選擇 單元1304選擇的量化大小的2比特進行組合，由此產(chǎn)生壓縮圖像的16比特 的2x2塊。由于這樣的結(jié)果僅基于3個顏色值中的一個，所以可基于3個顏 色值產(chǎn)生48比特的2x2塊。
圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于重構(gòu)圖像的設(shè)備的框圖。具體地講，例 如，圖14中示出的設(shè)備可與重構(gòu)單元112、 208、 314和409相應(yīng)。參照圖 14,根據(jù)本發(fā)明實施例的該設(shè)備例如可包括固定長度解碼單元1401和逆量化 單元1402。
例如，固定長度解碼單元1401以2x2塊為單位讀取存儲在存儲器113、 209、 315和410中的每個中的壓縮圖像，從讀耳又的2x2塊^是耳又讀取的2x2塊 的偏移值、2x2塊的量化大小以及組成2x2塊的像素的固定長度編碼值，并 且對提取的固定長度編碼值執(zhí)行固定長度解碼，由此重構(gòu)所述像素中的每個 的量化值。更具體地講，在實施例中，固定長度解碼單元1401可基于指示所 述像素中的每個的量化值的比特的數(shù)量以及2x2塊的量化大小，來增加指示 所述像素中的每個的量化值的比特的數(shù)量，由此重構(gòu)所述像素中的每個的量化值。
在上述示例中，考慮到一個顏色值，固定長度解碼單元1401提取4個像
素中的每個的2比特的偏移值、2比特的量化大小以及3比特值，并且基于 指示所述像素中的每個的值的比特的數(shù)量(=3)以及2><2塊的量化大小(=4),來 將指示所述像素中的每個的值的比特的數(shù)量(即，3比特)增加到7比特，由此 重構(gòu)所述像素中的每個的量化值。
通過使用例如下面的等式2，逆量化單元1402將固定長度解碼單元1401 提取的量化大小乘以由固定長度解碼單元1401重構(gòu)的每個像素的量化值，并 且對相乘結(jié)果和固定長度解碼單元1401提取的偏移值求和，由此重構(gòu)每個像 素的原始比特。
等式2:
X' = (r《g) + — va/we
這里，"X'"表示每個像素的重構(gòu)顏色值，"Y"表示每個像素的顏色值 的量化值，"<<Q"表示乘以"2Q"的運算，實際上意味著將比特左移"Q" 的運算。"offset_value"表示每個2x2塊的偏移值。在上述示例中，逆量化單 元1402將每個像素的量化值乘以"16" ( "16"從固定長度解碼單元1401提 取的量化大小"4"得出)，并且對相乘結(jié)果和固定長度解碼單元1401提取的 偏移值"64"求和，由此重構(gòu)每個像素的8比特。
然而，根據(jù)本發(fā)明的實施例，可使用通過從顏色值減去128而獲得的值 的絕對值以及符號來表示組成重構(gòu)圖像的2x2塊的像素的值中與色度分量相 應(yīng)的顏色值。因此，逆量化單元1402可將由固定長度解碼單元1401重構(gòu)的 像素的量化值中與色度分量相應(yīng)的量化值乘以由固定長度解碼單元1401提 取的量化大小，并且對相乘結(jié)果和固定長度解碼單元1401提取的偏移值求 和，由此重構(gòu)通過從所述像素中的每個的原始比特中的與色度分量相應(yīng)的顏 色值減去128而獲得值的絕對值。
圖15示出了輸入到圖13所示的量化單元1305的值與圖14所示的逆量 化單元1402重構(gòu)的值之間的關(guān)系的示例。在圖15中，在2x2塊的像素值中， 在3A和4A之間存在最小值，在6A和7A之間存在最大值。3A被選擇為偏 移值，A被選擇為量化值，f是A/2。參照圖15,如果在最小值和4.5A之間 存在輸入到量化單元1305的值，則由逆量化單元1402重構(gòu)的值是(A+偏移 值)。對于位于4.5A和5.5A之間的輸入值，重構(gòu)的值是(2A+偏移值)。對于位于5.5A和最大值之間的輸入值，重構(gòu)的值是(3A+偏移值)。
圖16示出了輸入到圖13所示的量化單元1305的值與圖14所示的逆量 化單元1402重構(gòu)的值之間的量化誤差的示例。在圖16中，在2x2塊的像素 值中，在3A和4A之間存在最小值，在6A和7A之間存在最大值。3A被選 擇為偏移值，A被選擇為量化大小，f是A/2。在這樣的量化環(huán)境中，如果每 個像素的比特分辨率是2，則圖16中的陰影區(qū)域?qū)?yīng)于輸入到量化單元1305 的值與逆量化單元1402重構(gòu)的值之間的量化誤差。
圖17示出了輸入到圖13所示的量化單元1305的值與圖14所示的逆量 化單元1402重構(gòu)的值之間的量化誤差的另一示例。在圖17中，在2x2塊的 像素值中，在3A和4A之間存在最小值，在6A和7A之間存在最大值。0被 選捧為偏移值，2A被選擇為量化大小，f是A。在這樣的量化環(huán)境中，如果 每個像素的比特分辨率是2，則圖17中的陰影區(qū)域?qū)?yīng)于輸入到量化單元 1305的值與逆量化單元1402重構(gòu)的值之間的量化誤差。參照圖17，量化大 小大于圖16中的量化大小，由此增大了量化誤差。
圖18是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行編碼的方法的流程圖。 僅僅作為一個示例，這樣的實施例可與圖1所示的示例性設(shè)備10的示例性順 序處理相應(yīng)，但是不限于此，替換的實施例同樣可用。盡管如此，將結(jié)合圖 l筒要描述該實施例，省略了重復的描述。
在操作1801,設(shè)備10可增加存儲在存儲器113中的壓縮圖像中與當前 圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，由此重構(gòu)當前圖像的參考圖像。 在操作1802，設(shè)備IO基于在操作1801重構(gòu)的參考圖像來估計運動圖像的圖 像中的當前圖像的運動。在操作1803,設(shè)備IO通過使用在操作1802估計的 運動矢量來從在操作1801重構(gòu)的參考圖像產(chǎn)生當前圖像的預測圖像。
在操作1804,對于當前圖像的所有塊的與幀內(nèi)模式相應(yīng)的塊中的每個 塊，設(shè)備10從重構(gòu)圖像的塊的值預測當前圖像的塊的值(所述重構(gòu)圖像的塊 是重構(gòu)圖像的所有塊中與當前圖像的塊相鄰的塊)，由此產(chǎn)生當前圖像的預測 圖像。在操作1805，設(shè)備IO從當前圖像減去在操作1803或操作1804產(chǎn)生 的預測圖像，由此產(chǎn)生當前圖像與預測圖像之間的殘余圖像。
在操作1806，設(shè)備10將在操作1805產(chǎn)生的殘余圖像從色域變換到頻域。 在操作1807，設(shè)備10對在操作1806獲得的結(jié)果進行量化。在操作1808,設(shè) 備10對在操作1807獲得的量化結(jié)果執(zhí)行熵編碼，由此產(chǎn)生比特流。在操作1809,設(shè)備10對在操作1807獲得的量化結(jié)果執(zhí)行逆量化。在操 作1810，設(shè)備IO將在操作1809獲得的逆量化結(jié)杲(即，頻率分量值)從頻域 變換到色域，由此重構(gòu)當前圖像與預測圖像之間的殘余圖像。在操作1811, 設(shè)備10將在操作1810重構(gòu)的殘余圖像與在操作1803或操作1804產(chǎn)生的預 測圖像相加，由此產(chǎn)生重構(gòu)圖像。
在操作1812，設(shè)備IO通過降低在操作1811產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率來 壓縮所述重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像(即，壓縮圖像)存儲在存儲器113 中。在操作1813，如果對運動圖像的所有圖像已經(jīng)完成了操作1801至操作 1812,則設(shè)備10終止操作。否則，設(shè)備IO對當前圖像后面的圖像重復操作 1801至操作1812。
圖19是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行解碼的方法的流程圖。 僅僅作為一個示例，這樣的實施例可與圖2所示的示例性的設(shè)備20的示例性 順序處理相應(yīng)，但是不限于此，替換的實施例同樣可用。盡管如此，將結(jié)合 圖2簡要描述該實施例，省略了重復的描述。
在操作1901，設(shè)備20增加存儲在存儲器209中的壓縮圖像中與當前圖 像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，由此重構(gòu)當前圖像的參考圖像。
在操作1902，設(shè)備20對比特流(諸如從圖1中示出的設(shè)備10輸出的比 特流)進行熵解碼，由此重構(gòu)與運動圖像相應(yīng)的整數(shù)以及對運動圖像解碼所需 的信息。在搡作1903，設(shè)備20對在搡作1902重構(gòu)的整數(shù)進行逆量化，由此 重構(gòu)頻率分量值。在操作1904,設(shè)備20將在操作1903重構(gòu)的頻率分量值從 頻域變換到色域，由此重構(gòu)當前圖像和預測圖像之間的殘余圖像。
在操作1905，設(shè)備20使用基于在操作1901重構(gòu)的參考圖像估計的當前 圖像的運動矢量，來從重構(gòu)的參考圖像產(chǎn)生當前圖像的預測圖像。在操作 1906，對于組成當前圖像的所有塊中與幀內(nèi)模式相應(yīng)的塊中的每個塊，設(shè)備 20從重構(gòu)圖像的塊的值預測當前圖像的塊的值(所述重構(gòu)圖像的塊是重構(gòu)圖 像的所有塊中與當前圖像的塊相鄰的塊)，由此產(chǎn)生當前圖像的預測圖像。在 操作1907,設(shè)備20將在操作1904重構(gòu)的殘余圖像與在操作1905或操作1906 產(chǎn)生的預測圖像相加，由此產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像。
在操作1908,設(shè)備20通過降低在操作1907產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率來 壓縮所述重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像(即，壓縮圖像)存儲在存儲器209 中。在操作1909,如果對運動圖像的所有圖像已經(jīng)完成了操作1901至操作1908，則設(shè)備20終止操作。否則，設(shè)備20對當前圖像后面的圖像重復操作 1901至操作1908。
圖20是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行編碼的方法的流程圖。 僅僅作為一個示例，這樣的實施例可與圖3所示的示例性的設(shè)備30的示例性 順序處理相應(yīng)，但是不限于此，替換的實施例同樣可用。盡管如此，將結(jié)合 圖3簡要描述該實施例，省略了重復的描述。
在操作2001,設(shè)備30可增加存儲在存儲器315中的壓縮圖像中與當前 圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，由此重構(gòu)當前圖像的參考圖像。 在操作2002,設(shè)備30基于在操作2001重構(gòu)的參考圖像來估計運動圖像的圖 像中的當前圖像的運動。在操作2003,設(shè)備30通過使用在操作2002估計的 當前圖像的運動矢量來從在操作2001重構(gòu)的參考圖像產(chǎn)生當前圖像的預測 圖像。
在操作2004，對于當前圖像的所有塊中與幀內(nèi)模式相應(yīng)的塊中的每個 塊，設(shè)備30從重構(gòu)圖像的塊的值預測當前圖像的塊的值(所述重構(gòu)圖像的塊 是重構(gòu)圖像的所有塊中與當前圖像的塊相鄰的塊)，由此產(chǎn)生當前圖像的預測 圖像。在操作2005,設(shè)備30從當前圖像減去在操作2003或操作2004產(chǎn)生 的預測圖像，由此產(chǎn)生當前圖像與預測圖像之間的殘余圖像。
在操作2006,設(shè)備30增加在操作2005產(chǎn)生的殘余圖像的分辨率。在操 作2007,設(shè)備30將分辨率在操作2006被增加的殘余圖像從色域變換到頻域。 在操作2008,設(shè)備30對在操作2007獲得的結(jié)果進行量化。在操作2009，設(shè) 備30對在操作2008獲得的量化結(jié)果執(zhí)行熵編碼，由此產(chǎn)生比特流。
在操作2010,設(shè)備30對在操作2008獲得的量化結(jié)果執(zhí)行逆量化。在操 作2011,設(shè)備30將在操作2010獲得的逆量化結(jié)果(即，頻率分量值)從頻域 變換到色域，由此重構(gòu)當前圖像與預測圖像之間的殘余圖像。
在操作2012，設(shè)備30降低在操作2011重構(gòu)的殘余圖像的分辨率。在操 作2013，設(shè)備30將分辨率在操作2012被降低的殘余圖像與在操作2003或 操作2004產(chǎn)生的預測圖像相加，由此產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像。在操作2014， 設(shè)備30通過降低在操作2013產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率來壓縮所述重構(gòu)圖像， 并且將壓縮的重構(gòu)圖像存儲在存儲器315中。在操作2015，如果對運動圖像 的所有圖像已經(jīng)完成了操作2001至操作2014,則設(shè)備30終止操作。否則， 設(shè)備30對當前圖像后面的圖像重復操作2001至操作2014。圖21是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的對運動圖像進行解碼的方法的流程圖。
但J又作為一個示例，這樣的實-施例可與圖4所示的示例性的i殳備40的示例性 順序處理相應(yīng)，但是不限于此，可同等地獲得替換的實施例。盡管如此，將 結(jié)合圖4筒要描述該實施例，省略了重復的描述。
在搡作2101，設(shè)備40增加存儲在存儲器410中的壓縮圖像中與當前圖 像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，由此重構(gòu)當前圖像的參考圖像。
在操作2102，設(shè)備40對例如從圖3中示出的設(shè)備30產(chǎn)生并輸出的比特 流進行熵解碼，由此重構(gòu)與運動圖像相應(yīng)的整數(shù)以及對運動圖像解碼所需的 信息。在操作2103，設(shè)備40對在操作2102重構(gòu)的整數(shù)進行逆量化，由此重 構(gòu)頻率分量值。在操作2104，設(shè)備40將在操作2103重構(gòu)的頻率分量值從頻 域變換到色域，由此重構(gòu)當前圖像和預測圖像之間的殘余圖像。
在操作2105,設(shè)備40降低在操作2104重構(gòu)的殘余圖像的分辨率。
在操作2106，設(shè)備40通過使用基于在操作2101重構(gòu)的參考圖像估計的 當前圖像的運動矢量，來從至少一個參考圖像產(chǎn)生當前圖像的預測圖像。在 操作2107，對于組成當前圖像的所有塊中與幀內(nèi)模式相應(yīng)的塊中的每個塊， 設(shè)備40從重構(gòu)圖像的塊的值預測當前圖像的塊的值(所述重構(gòu)圖像的塊是重 構(gòu)圖像的所有塊中與當前圖像的塊相鄰的塊)，由此產(chǎn)生當前圖像的預測圖 像。在操作2108，設(shè)備40將分辨率在操作2105被降低的殘余圖像與在操作 2106或操作2107產(chǎn)生的預測圖像相加，由此產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像。
在操作2109,設(shè)備40通過降低在操作2108產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率來 壓縮所述重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像(即，壓縮圖像)存儲在存儲器410 中。在操作2110，如果對運動圖像的所有圖像已經(jīng)完成了操作2101至操作 2109,則設(shè)備40終止操作。否則，設(shè)備40對當前圖像后面的圖像重復操作 2101至操作2109。
圖22是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于壓縮圖像的方法的流程圖。僅僅作為一 個示例，圖22中所示的方法與圖18中所示的操作1812、圖19中所示的操 作1908、圖20中所示的4喿作2014以及圖21中所示的才喿作2109相應(yīng)。參照 圖22，這樣的方法(例如，圖18至圖21中所示的^t喿作1812、 f喿作1908、才喿 作2014以及才喿作2109)可與圖13中所示的示例性i殳備的示例性順序處理相 應(yīng)，但是不限于此，替換的實施例同樣可用。盡管如此，將結(jié)合圖13簡要描 述該實施例，省略了重復的描述。在操作2201,用于壓縮圖像的設(shè)備從組成重構(gòu)圖像的2x2塊的像素的值
中檢測最小值和最大值。
在操作2202,所述設(shè)備檢測重構(gòu)圖像的比特分辨率調(diào)整信息。在操作 2203,所述設(shè)備基于2x2塊的像素的值，從在操作2202檢測的比特分辨率調(diào) 整信息中包括的多個偏移值選擇2x2塊的偏移值。
在操作2204,所述設(shè)備基于2x2塊的像素的值，從在操作2202檢測的 比特分辨率調(diào)整信息中包括的多個量化大小選擇2x2塊的量化大小。
在操作2205，所述設(shè)備計算2x2塊的像素的值與在操作2203選擇的偏 移值之間的差，并且將計算出的差除以在操作2204選擇的量化大小，由此將 指示所述差的比特的數(shù)量降低在操作2204選擇的量化大小。
在操作2206,所述設(shè)備對在操作2205產(chǎn)生的像素的量化值執(zhí)行固定長 度編碼，并且將像素的固定長度編碼值、在操作2203選擇的偏移值以及在操 作2204選擇的量化大小進行組合，由此產(chǎn)生固定長度的2x2塊。
圖23是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于重構(gòu)圖像的方法的流程圖。僅僅作為一 個示例，圖23中所示的方法與圖18中所示的操作1801、圖19中所示的操 作1901、圖20中所示的操作2001以及圖21中所示的操作2101相應(yīng)。參照 圖23，這樣的方法(例如，圖18至圖21中所示的操作1801、操作1901、操 作2001以及操作2101)與圖14中所示的設(shè)備的示例性順序處理相應(yīng)，但是不 限于此，替換的實施例同樣可用。盡管如此，將結(jié)合圖14簡要描述該實施例， 省略了重復的描述。
在操作2301,圖14中所示的用于重構(gòu)圖像的設(shè)備以例如2x2塊為單位 讀取存儲在存儲器113、 209、 315和410中的每個中的壓縮圖像，提取讀取 的2x2塊的偏移值、所述2x2塊的量化值以及所述2x2塊的像素的固定長度 編碼值，并且對提取的固定長度編碼值執(zhí)行固定長度解碼，由此重構(gòu)像素的 量化值。
在操作2302，所述設(shè)備將在操作2301重構(gòu)的量化值乘以在操作2301提 取的量化大小，并且對相乘結(jié)果和在操作2301提取的偏移值求和，由此重構(gòu) 所述像素中的每個的原始比特。
除了上述實施例之外，本發(fā)明的實施例還可通過介質(zhì)(例如計算機可讀介 質(zhì))中/上的計算機可讀代碼/指令被實現(xiàn)，所述計算機可讀代碼/指令用于控制 至少 一個處理元件實現(xiàn)上述任何實施例。介質(zhì)可與允許存儲和/或傳輸計算機可讀代碼的介質(zhì)/i某介相應(yīng)。
計算機可讀代碼可按照各種方式記錄在介質(zhì)上/在介質(zhì)上傳遞，介質(zhì)的示
例包括例如記錄介質(zhì)和傳輸介質(zhì)，記錄介質(zhì)諸如磁存儲介質(zhì)(例如，ROM、軟
盤、硬盤等)和光記錄介質(zhì)(例如，CD-ROM或DVD),傳輸介質(zhì)諸如攜帶或控 制載波的介質(zhì)以及互聯(lián)網(wǎng)的元素。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，例如，介質(zhì) 可被這樣定義，并且可以是攜帶或控制信號或信息的可測量結(jié)構(gòu)(諸如攜帶比 特流的裝置)。介質(zhì)還可以是分布式網(wǎng)絡(luò)，使得計算機可讀代碼按照分布式的 方式被存儲/傳遞和執(zhí)行。此外，僅僅作為示例，處理元件可包括處理器或計 算機處理器，并且處理元件可分布和/或包括在單個裝置中。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的不同實施例具體顯示和描述了本發(fā)明的各方面， 但是應(yīng)該理解，這些示例性的實施例應(yīng)該被認為僅僅是描述的意義，而不是 為了限制的目的。每個實施例之內(nèi)的特點和方面的描述一^:應(yīng)該被認為對于 其它實施例之內(nèi)的其它類似特點和方面是可用的。
因此，盡管已經(jīng)顯示和描述了一些實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理 解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情 況下，可以對這些實施例作出改變。
權(quán)利要求
1、一種對運動圖像進行編碼的方法，所述方法包括通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖像中與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像；通過使用重構(gòu)的參考圖像來對當前圖像進行編碼；通過對編碼的當前圖像進行解碼，來產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像；降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像添加到存儲器中的所述多個壓縮圖像中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，壓縮圖像的分辨率和產(chǎn)生的重構(gòu) 圖像的分辨率是指示比特的數(shù)量的比特分辨率，所述比特表示組成壓縮圖像 或產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的每個像素的顏色值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率的 步驟包括以預定大小的塊為單位確定降低分辨率的降低量，并且將產(chǎn)生的 重構(gòu)圖像的分辨率降低所確定的降低量，以壓縮產(chǎn)生的重構(gòu)圖像，并且重構(gòu)參考圖像的步驟包括以預定大小的塊為單位確定增加壓縮圖像的分辨率的增加量，并且將壓縮圖像的分辨率增加所確定的增加量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率的 步驟包括從多個偏移值選擇最接近于但是小于組成產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的預定大小的 塊的像素的值中的最小值的偏移值；從多個量化大小選擇與比特的最小數(shù)量最接近的量化大小，所述比特的 最小數(shù)量足以指示選擇的偏移值與所述像素的值中的最大值之間的差；將各個像素的值與選擇的偏移值之間的差除以選擇的量化大小，以將指 示所述差的比特的數(shù)量降低所選擇的量化大小。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，重構(gòu)參考圖像的步驟包括 從壓縮圖像的預定大小的塊提取壓縮圖像的所述預定大小的塊的偏移值以及組成所述塊的多個像素中的每個的量化大??；將所述多個像素中的每個的量化值乘以提取的量化大小，并且對相乘結(jié) 果和提取的偏移值求和，以重構(gòu)所述多個像素中的每個的原始比特。
6、 一種編碼設(shè)備，所述設(shè)備包括重構(gòu)單元，通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖像中與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像；編碼單元，通過使用重構(gòu)的參考圖像來執(zhí)行當前圖像的預測編碼； 解碼單元，通過對編碼的當前圖像進行解碼，來產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像；壓縮單元，降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮 的重構(gòu)圖像添加到存儲器中的所述多個壓縮圖像中。
7、 一種對運動圖像進行解碼的方法，所述方法包括 通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖像中與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像；通過對比特流進行解碼并將重構(gòu)的參考圖像應(yīng)用于解碼的比特流，來產(chǎn) 生當前圖像的重構(gòu)圖像；降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像 添加到存儲器中的所述多個壓縮圖像中。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，壓縮圖像的分辨率和產(chǎn)生的重構(gòu) 圖像的分辨率是指示比特的數(shù)量的比特分辨率，所述比特表示組成壓縮圖像 或產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的每個像素的顏色值。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率的 步驟包括以預定大小的塊為單位確定降低分辨率的降低量，并且將產(chǎn)生的 重構(gòu)圖像的分辨率降低所確定的降低量，以壓縮產(chǎn)生的重構(gòu)圖像，并且重構(gòu)參考圖像的步驟包括以預定大小的塊為單位確定增加壓縮圖像的 分辨率的增加量，并且將壓縮圖像的分辨率增加所確定的增加量。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率 的步驟包括基于組成產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的預定大小的塊的像素的值，從多個偏移值選擇所述塊的偏移值；基于所述塊的像素的值，從多個量化大小選擇所述塊的量化大?。?將各個像素的值與選擇的偏移值之間的差除以選擇的量化大小，以將指示所述差的比特的數(shù)量降低所選擇的量化大小。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，重構(gòu)參考圖像的步驟包括 從壓縮圖像的預定大小的塊提取壓縮圖像的所述預定大小的塊的偏移值以及組成所述塊的多個像素中的每個的量化大??；將所述多個像素中的每個的量化值乘以提取的量化大小，并且對相乘結(jié) 果和提取的偏移值求和，以重構(gòu)所述多個像素中的每個的原始比特。
12、 一種解碼設(shè)備，所述設(shè)備包括重構(gòu)單元，通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖像中與當前圖像的參 考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像；解碼單元，通過對比特流進行解碼并將重構(gòu)的參考圖像應(yīng)用于解碼的比 特流，來執(zhí)行預測解碼以產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像；壓縮單元，降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮 的重構(gòu)圖像添加到存儲器中的所述多個壓縮圖像中。
13、 一種對運動圖像進行解碼的方法，所述方法包括 通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖像中與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來重構(gòu)所述參考圖像；從重構(gòu)的參考圖像產(chǎn)生當前圖像的預測圖像；通過對比特流進行解碼來重構(gòu)產(chǎn)生的預測圖像和當前圖像之間的殘余圖像；降低重構(gòu)的殘余圖像的分辨率；通過將降低了分辨率的殘余圖像與產(chǎn)生的預測圖像相加來產(chǎn)生當前圖像 的重構(gòu)圖像；降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像 添加到存儲器中的所述多個壓縮圖像中。
14、 一種對運動圖〗象進行解碼的方法，所述方法包括 通過增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖像中與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，來所述重構(gòu)參考圖像；從重構(gòu)的參考圖像產(chǎn)生當前圖像的預測圖像；通過對比特流進行解碼來重構(gòu)產(chǎn)生的預測圖像和當前圖像之間的殘余圖像；通過將重構(gòu)的殘余圖像與產(chǎn)生的預測圖像相加來產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像；降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像 添加到存儲器中的所述多個壓縮圖像中。
15、 一種用于壓縮圖^^的方法，所述方法包括基于組成圖像的預定大小的塊的像素的值，從多個偏移值選擇所述塊的 偏移值；基于所述塊的像素的值，從多個量化大小選擇所述塊的量化大小； 通過將各個像素的值與選擇的偏移值之間的差除以選擇的量化大小，來 執(zhí)行量化操作。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，選擇偏移值的步驟包括選擇 最接近于但是小于所述塊的像素的值中的最小值的偏移值，并且選擇量化大小的步驟包括選擇與比特的最小數(shù)量最接近的量化大小， 所述比特的最小數(shù)量足以指示選擇的偏移值與所述塊的像素的值中的最大值 之間的差。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述塊的像素的值中與色度分 量相應(yīng)的顏色值使用通過從所述顏色值減去128所獲得的值的絕對值以及相 應(yīng)的符號來纟皮表示，并且執(zhí)行量化操作的步驟包括將各個絕對值與選擇的偏移值之間的差除以 選擇的量化大小。
18、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括從指示所述像素中的每個的 量化值的比特提取與預定比特大小相應(yīng)的比特，并且將提取的所述像素中的 每個的固定長度比特、指示選擇的偏移值的固定長度比特以及指示選擇的量 化大小的固定長度比特進行組合，以產(chǎn)生固定長度塊。
19、 一種用于重構(gòu)圖像的方法，所述方法包括 從圖像的預定大小的塊提取所述塊的偏移值以及所述塊的量化大??； 通過將組成所述塊的多個像素中的每個的量化值乘以提取的量化大小，并且對相乘結(jié)果和提取的偏移值求和，來執(zhí)行逆量化操作，以重構(gòu)所述多個 像素中的每個的原始比特。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述塊的多個像素的值中與色 度分量相應(yīng)的顏色值使用通過從所述顏色值減去128所獲得的值的絕對值以 及相應(yīng)的符號來纟皮表示，并且執(zhí)行逆量化操作的步驟包括將所述多個像素的量化值中與色度分量相 應(yīng)的量化值乘以提取的量化大小，并且對與色度分量相應(yīng)的量化值的相乘結(jié) 果和提取的偏移值求和，以重構(gòu)絕對值。
21、根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括從所述塊提取所述多個像素的固定長度編碼值，并且對提取的固定長度編碼值執(zhí)行固定長度解碼，以重 構(gòu)所述多個像素的量化值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用圖像分辨率調(diào)整對運動圖像編碼和解碼的方法和設(shè)備。所述對運動圖像進行解碼的方法包括增加存儲在存儲器中的多個壓縮圖像中與當前圖像的參考圖像相應(yīng)的壓縮圖像的分辨率，以重構(gòu)參考圖像；通過使用重構(gòu)的參考圖像對比特流進行解碼，來產(chǎn)生當前圖像的重構(gòu)圖像；降低產(chǎn)生的重構(gòu)圖像的分辨率以壓縮重構(gòu)圖像，并且將壓縮的重構(gòu)圖像存儲在存儲器中。
文檔編號H04N11/04GK101442674SQ200810169029
公開日2009年5月27日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者崔雄一, 趙大星, 鄭載宇, 金大熙, 金鉉文 申請人:三星電子株式會社