依據(jù)像素?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行位平面掃描編碼的圖像編碼方法與裝置以及相關(guān)的圖像解碼方法與裝置的制造方法
【專利說明】依據(jù)像素?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行位平面掃描編碼的圖像編碼方法與裝置 從及相關(guān)的圖像解碼方法與裝置
[0001] 香叉引用
[0002] 本發(fā)明請(qǐng)求美國臨時(shí)案申請(qǐng)?zhí)?1/774, 811 (申請(qǐng)日2013年3月8日）的優(yōu)先權(quán)， 并請(qǐng)求美國申請(qǐng)?zhí)?4/183, 537 (申請(qǐng)日2014年2月19日）的優(yōu)先權(quán)，且上述申請(qǐng)案的所 有內(nèi)容W引用方式納入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本申請(qǐng)所掲露的實(shí)施例與圖像編碼W及解碼相關(guān)，更具體來說，設(shè)及依據(jù)像素?cái)?shù) 據(jù)執(zhí)行位平面掃描編碼的圖像編碼方法與裝置W及相關(guān)的圖像解碼方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0004] 第一忍片與第二忍片之間設(shè)置一個(gè)顯示接口來從第一忍片至第二忍片傳遞顯示 數(shù)據(jù)。舉例來說，第一忍片可W是一個(gè)主機(jī)應(yīng)用處理器化OStapplicationprocessor), 并且第二忍片是一個(gè)驅(qū)動(dòng)集成忍片（化iverintegratedcircuit，IC)。顯示數(shù)據(jù)包括 圖像數(shù)據(jù)（imagedata)、視頻數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)（graphicdata)、W及/或者屏幕顯示數(shù)據(jù) 0SD(on-screendisplay)。此外，顯示數(shù)據(jù)可W是用于2維（2D)播放的單一視角數(shù)據(jù)或者 用于3維（3D)播放的多視角數(shù)據(jù)。當(dāng)一個(gè)顯示平板支持較高的顯示分辨率時(shí)，可W實(shí)現(xiàn) 2D/3D較高分辨率的播放。因此通過顯示接口傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)具有較大的數(shù)據(jù)尺寸/數(shù)據(jù) 速率，運(yùn)將不可避免地增加顯示接口的能量消耗。如果主機(jī)應(yīng)用處理器與驅(qū)動(dòng)IC都位于一 個(gè)由電池供電的可攜帶設(shè)備（例如一個(gè)智能手機(jī)），由于顯示接口增加的能量消耗，電池的 壽命將被縮短。 陽0化]相似地，相機(jī)模組與后端處理忍片之間也設(shè)置一個(gè)相機(jī)接口，用來將相機(jī)數(shù)據(jù)從 相機(jī)模組傳輸至后端處理忍片，W完成進(jìn)一步的處理。舉例來說，后端處理忍片是一個(gè)主機(jī) 應(yīng)用處理器。當(dāng)相機(jī)模組支持較高圖像分辨率時(shí)，通過相機(jī)接口傳輸?shù)南鄼C(jī)數(shù)據(jù)將具有一 個(gè)較大的數(shù)據(jù)尺寸/數(shù)據(jù)速率，其將不可避免地增加相機(jī)接口的功率消耗。如果相機(jī)模組 與主機(jī)應(yīng)用處理器都位于一個(gè)由電池供電的可攜帶設(shè)備（例如一個(gè)智能手機(jī)），由于相機(jī) 接口增加的能量消耗，電池的壽命將被縮短。
[0006] 因此，需要一種能夠降低顯示接口 /相機(jī)接口的功率消耗的新設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 依據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式，提出一種依據(jù)像素?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行位平面掃描編碼的圖像編碼 方法與裝置，W及相關(guān)的圖像解碼方法與裝置。
[0008] 依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，掲露了一種示例性的圖像編碼方法。包含：接收一帖內(nèi) 的多個(gè)目標(biāo)像素，其中每一目標(biāo)像素的像素?cái)?shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)至少一顏色通道的至少一顏色通 道數(shù)據(jù)；決定該多個(gè)目標(biāo)像素的一比特預(yù)算；并且針對(duì)多個(gè)選擇的像素依據(jù)該比特預(yù)算W 及一掃描順序執(zhí)行位平面掃描編碼，并據(jù)此產(chǎn)生該多個(gè)選擇的像素的已編碼的像素?cái)?shù)據(jù)， 作為該多個(gè)目標(biāo)像素的編碼數(shù)據(jù)，其中該多個(gè)選擇的像素是從該多個(gè)目標(biāo)像素中選擇的； 并且該位平面掃描編碼提取每一選擇的像素的像素?cái)?shù)據(jù)的部分位作為該選擇的像素的已 編碼的像素?cái)?shù)據(jù)。
[0009] 依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，掲露了一種示例性的圖像解碼方法，包括：接收一個(gè) 輸入比特流，該輸入比特流對(duì)應(yīng)多個(gè)選擇的像素；決定一帖內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)像素的一個(gè)比特 預(yù)算，其中該多個(gè)選擇的像素是來自該多個(gè)目標(biāo)像素；并且依據(jù)該比特預(yù)算W及一掃描順 序針對(duì)該多個(gè)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描解碼，并據(jù)此依據(jù)該多個(gè)選擇的像素的已解碼的 像素?cái)?shù)據(jù)產(chǎn)生該多個(gè)目標(biāo)像素的已解碼的像素?cái)?shù)據(jù)，其中每一目標(biāo)像素的已解碼的像素?cái)?shù) 據(jù)具有對(duì)應(yīng)至少一個(gè)顏色通道的至少一個(gè)顏色通道數(shù)據(jù)，并且該位平面掃描解碼至少W該 選擇的像素的已編碼的像素?cái)?shù)據(jù)填充每一選擇的像素的已解碼像素?cái)?shù)據(jù)的部分位。
[0010] 依據(jù)本發(fā)明的第=實(shí)施例，掲露了一種示例性的圖像編碼裝置。該圖像編碼裝置 包括一個(gè)輸入端口W及一個(gè)編碼器。該輸入端口配置為接收一帖內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)像素，其中 每一目標(biāo)像素的像素?cái)?shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)至少一顏色通道的至少一顏色通道數(shù)據(jù)。編碼器配置為 決定該多個(gè)目標(biāo)像素的一比特預(yù)算，并且針對(duì)多個(gè)選擇的像素依據(jù)該比特預(yù)算W及一掃描 順序執(zhí)行位平面掃描編碼，并據(jù)此產(chǎn)生該多個(gè)選擇的像素的已編碼的像素?cái)?shù)據(jù)，作為該多 個(gè)目標(biāo)像素的編碼數(shù)據(jù)，其中該多個(gè)選擇的像素是從該多個(gè)目標(biāo)像素中獲得的，并且該位 平面掃描編碼提取每一選擇的像素的像素?cái)?shù)據(jù)的部分位作為該選擇的像素的已編碼的像 素?cái)?shù)據(jù)。
[0011] 依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例，掲露了一種示例性的圖像解碼裝置。該圖像解碼裝置 包括一個(gè)輸入端口W及一個(gè)解碼器。輸入端口配置為接收一個(gè)輸入比特流，該輸入比特流 對(duì)應(yīng)多個(gè)選擇的像素，其中該多個(gè)選擇的像素是來自一帖內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)像素。解碼器配置 為決定一帖內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)像素的一個(gè)比特預(yù)算，并且依據(jù)該比特預(yù)算W及一掃描順序針對(duì) 該多個(gè)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描解碼，并據(jù)此依據(jù)該多個(gè)選擇的像素的已解碼的像素?cái)?shù) 據(jù)產(chǎn)生該多個(gè)目標(biāo)像素的已解碼的像素?cái)?shù)據(jù)，其中每一目標(biāo)像素的已解碼的像素?cái)?shù)據(jù)具有 對(duì)應(yīng)至少一個(gè)顏色通道的至少一個(gè)顏色通道數(shù)據(jù)，并且該位平面掃描解碼至少W該選擇的 像素的已編碼的像素?cái)?shù)據(jù)填充每一選擇的像素的已解碼像素?cái)?shù)據(jù)的部分位。
[0012] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了在多個(gè)附圖所示的W下實(shí)施例的進(jìn)一步細(xì)節(jié)之后，將了 解本發(fā)明的上述W及其他目的與效果。
【附圖說明】
[0013] 圖1是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的舉例說明。
[0014] 圖2是使用所提出的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的第一應(yīng)用的示意圖。
[0015] 圖3是使用所提出的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的第二應(yīng)用的示意圖。
[0016] 圖4是使用所提出的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的第S應(yīng)用的示意圖。
[0017] 圖5是一個(gè)原始圖像內(nèi)的存取單元與編碼單元的關(guān)系的示意圖。
[0018] 圖6是依據(jù)第一情景針對(duì)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描編碼的示意圖。
[0019] 圖7是由圖1所示的編碼器執(zhí)行的示例性像素重新排序操作的示意圖。
[0020] 圖8是依據(jù)第二情景針對(duì)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描編碼的示意圖。
[0021] 圖9是由圖1所示的編碼器執(zhí)行的示例性顏色通道重新排序操作的示意圖。
[0022] 圖10是依據(jù)第=情景針對(duì)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描編碼的示意圖。
[0023] 圖11由圖1所示的編碼器執(zhí)行的示例性像素丟棄/省略操作的示意圖。
[0024] 圖12是依據(jù)第四情景針對(duì)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描編碼的示意圖。
[0025] 圖13是依據(jù)第五情景針對(duì)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描編碼的示意圖。
[00%] 圖14是依據(jù)第一情景針對(duì)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描解碼的示意圖。
[0027] 圖15是依據(jù)第二情景針對(duì)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描解碼的示意圖。
[0028] 圖16是依據(jù)第=情景針對(duì)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描解碼的示意圖。
[0029] 圖17是依據(jù)第四情景針對(duì)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描解碼的示意圖。
[0030] 圖18是依據(jù)第五情景針對(duì)選擇的像素執(zhí)行位平面掃描解碼的示意圖。
[0031] 圖19是由圖1所示的編碼器執(zhí)行的圖像編碼W及封包操作的示意圖。
[0032] 圖20是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例具有固定長度的顏色通道比特流片段的交錯(cuò)的比特 流的示意圖。
[0033] 圖21是圖1所示的解碼器所執(zhí)行的圖像解碼W及解封操作的示意圖。
[0034] 圖22是依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖。
[0035] 圖23是依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的圖像解碼方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 在說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng)域中技術(shù) 人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同的名詞來稱呼同一個(gè)組件。本說明書及權(quán)利要求 書并不W名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是W組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn) 貝1J。在通篇說明書及權(quán)利要求書中所提及的"包含"是一個(gè)開放式的用語，故應(yīng)解釋成"包 含但不限定于"。此外禪接"一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段，因此，若文 中描述第一裝置禪接于第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或者 透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
[0037] 圖1是依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的圖示。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100包括圖 像編碼裝置102W及圖像解碼裝置104,其中圖像編碼裝置102是位于發(fā)射端TX，并且圖像 解碼裝置104是位于接收端RX。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100內(nèi)的每一個(gè)功能模塊的操作將在W下部 分中詳細(xì)描述。一些舉例說明中使用所提出的圖2-4中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100來進(jìn)行舉例說 明。
[0038] 圖2是使用所提出的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的第一應(yīng)用的舉例說明。應(yīng)用處理器202包 括圖像編碼裝置102W及其他電路203。驅(qū)動(dòng)集成忍片（IC) 204包括圖像解碼裝置104W 及其他電路205。應(yīng)用處理器202中的其他電路203產(chǎn)生原始圖像IMGkaw至圖像編碼裝 置102。其他電路203在輸出原始圖像IMGkm之前，應(yīng)用像素處理至原始圖像IMGKAW。圖 像編碼裝置102禪接至其他電路203,并且依據(jù)原始圖像IMGkaw執(zhí)行有損/無損圖像補(bǔ)償 /編碼，W產(chǎn)生編碼圖像IMG_P，其中編碼圖像IMG_P經(jīng)過其他電路203傳遞至顯示接口 206。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，編碼圖像IMG_P經(jīng)由一個(gè)交錯(cuò)的比特流（interleaved bit-stream)傳輸。此外，當(dāng)一種傳統(tǒng)的圖像壓縮方法不能使得一個(gè)編碼單元的壓縮數(shù)據(jù) 的尺寸小于或者等于該編碼單元的設(shè)計(jì)的比特預(yù)算化itbudget)時(shí)，圖像編碼裝置102激 活所提出的位平面掃描編碼化it-planescanningecoding)方法來產(chǎn)生編碼單元的編碼 數(shù)據(jù)。應(yīng)用處理器202經(jīng)由顯示接口 206傳輸編碼圖像至驅(qū)動(dòng)IC204。舉例來說，顯示接 口 206 是一個(gè)符合移動(dòng)工業(yè)處理器接口（MobileIndustiTProcessorInte;rface，MIPI) 標(biāo)準(zhǔn)的顯示序列接口（displayserialinte計(jì)ace,DSI)，或者是一個(gè)符合視頻電子協(xié)會(huì) 標(biāo)準(zhǔn)（videoElectronicsStandardsAssociation,VESA)的嵌入式顯示端口（embedded displ曰yport，eDP)O
[0039] 圖像解碼裝置104從顯示接口 206接收編碼圖像，并且通過其他電路205傳輸該 編碼圖像IMG_P至圖像解碼裝置104。圖像解碼裝置104依據(jù)編碼圖像IMG_P執(zhí)行有損/ 無損解壓縮/解碼W恢復(fù)原始圖像IMGka/，并且傳輸原始圖像IMGka/至其他電路205W進(jìn) 行進(jìn)一步的處理。如果圖像編碼裝置102使用無損壓縮/編碼算法，自相對(duì)應(yīng)的無損解壓縮 /解碼算法產(chǎn)生的原始圖像IMGka/將等同于原始圖像IMGkm。然而，如果圖像編碼裝置102 使用了有損的壓縮/編碼算法，自相對(duì)應(yīng)的有損解壓縮/解碼產(chǎn)生的原始圖像IMGka/將無 法等同于原始圖像IMGkaw。此外，當(dāng)圖像編碼裝置102使用所提出的位平面掃描編碼方法， W產(chǎn)生編碼單元的編碼數(shù)據(jù)時(shí)，圖像解碼裝置104使用相對(duì)應(yīng)的位平面掃描解碼方法來獲 得編碼單元的解碼數(shù)據(jù)。 W40] 與通過顯不接口 206直接傳輸原始圖像IMGkm相比較,通過顯不接口 206傳輸編 碼圖像IMG_P具有更小的數(shù)據(jù)尺寸/更低的數(shù)據(jù)速率。因此顯示接口 206的功率消耗可W降低。此外，圖像編碼裝置102被設(shè)置來產(chǎn)生具有交錯(cuò)的比特流結(jié)構(gòu)的輸出比特流。因此， 驅(qū)動(dòng)IC204所需的緩存（即解碼端所需的緩存）將會(huì)縮減，并且獲得一個(gè)像素的解碼數(shù)據(jù) 的處理延遲也將由于縮減的緩存而減小。此外，應(yīng)用處理器202所需的緩存空間和處理延 遲也將縮減。
[0041] 圖3舉例說明了依據(jù)本申請(qǐng)第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。相機(jī)模組302包括圖像 編碼裝置102W及其他電路303。應(yīng)用處理器304具有圖像解碼裝置104W及其他電路305。 相機(jī)模組302的其他電路303禪接至圖像編碼裝置102,并且產(chǎn)生原始圖像IMGkaw至圖像編 碼裝置102。其他電路303在輸出原始圖像IMGkaw之前，應(yīng)用像素處理至原始圖像IMGuAw。 圖像編碼裝置102依據(jù)原始圖像加6>^執(zhí)行有損/無損圖像補(bǔ)償/編碼，W產(chǎn)生編碼圖像 IMG_P，其中編碼圖像IMG_P經(jīng)由其他電路303傳輸至相機(jī)接口 306。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選 實(shí)施例中，編碼圖像IMG_P經(jīng)由一個(gè)交錯(cuò)的比特流傳輸。此外，當(dāng)一種傳統(tǒng)的圖像壓縮方法 不能使得一個(gè)編碼單元的壓縮數(shù)據(jù)的尺寸小于或者等于該編碼單元的設(shè)計(jì)的比特預(yù)算時(shí)， 圖像編碼裝置102激活所提出的位平面掃描編碼方法來產(chǎn)生編碼單元的編碼數(shù)據(jù)。相機(jī)模 組302經(jīng)由相機(jī)接口 306傳輸編碼圖像IMG_P至應(yīng)用處理器304。舉例來說，相機(jī)接口 306 是一個(gè)符合移動(dòng)工業(yè)處理器接口（MobileIn化S付yProcessorInte計(jì)ace,MIPI)標(biāo)準(zhǔn)的 相機(jī)序列接口（cameraserialinte;rface，CSI)。
[0042] 應(yīng)用處理器304從相機(jī)接口 306接收編碼圖像IMG_P，并且通過其他電路305傳輸 編碼圖像IMG_P至圖像解碼裝置104。圖像解碼裝置104依據(jù)編碼圖像IMG_P執(zhí)行有損/ 無損解壓縮/解碼W恢復(fù)原始圖像IMG>?'，并且傳輸原始圖像IMG>?'至其他電路305W進(jìn) 行進(jìn)一步的處理。如果圖像編碼裝置102使用無損壓縮/編碼算法，自相對(duì)應(yīng)的無損解壓縮 /解碼算法產(chǎn)生的原始圖像IMGka/將等同于原始圖像IMGkm。然而，如果圖像編碼裝置102 使用了有損的壓縮/編碼算法，自相對(duì)應(yīng)的有損解壓縮/解碼產(chǎn)生的原始圖像IMGka/將無 法等同于原始圖像IMGkm。此外，當(dāng)圖像編碼裝置102使用所提出的位平面掃描編碼方法， W產(chǎn)生編碼單元的編碼數(shù)據(jù)時(shí)，圖像解碼裝置104使用相對(duì)應(yīng)的位平面掃描解碼方法來獲 得編