[发明专利]嵌入式图形编码:用于并行解码的重排序比特流

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年12月3日提交的题目为“WIHD：Grouping the Split Bits”的美国临时专利申请第61/266,400号的基于35 U.S.C.§119(C)的优先权。于2009年12月3日提交的题目为“WIHD：Grouping the Split Bits”的美国临时专利申请第61/266,400号通过引用全文结合于此用于所有用途。

技术领域

本发明涉及图像处理领域。更具体地，本发明涉及当对图像/视频进行编码和解码时对信令比特进行分组。

背景技术

大多数图像压缩方案是针对诸如由数码照相机拍摄的照片之类的“自然图像”而设计的。对于自然图像，在相邻像素之间存在强相关。因而，大多数图像压缩模式如下来工作：

1.通过预测或者转换或者这二者对像素进行去相关，这导致预测残余或者变换参数的稀疏直方图。该直方图具有位于0附近的单个峰值。

2.按照需要应用量化。

3.对(量化的)预测残余或者变换参数进行熵编码。熵编码是针对以上描述的分布而设计的。如果该分布具有显著的不同形状，那么编码性能差。

然而，存在许多诸如图形或者文本的图像之类的“非自然图像”，该图像一般地具有大动态范围、强烈对比、明显的边、粗纹理以及稀疏的直方图。通过传统的图像压缩算法通常不能很好地处理这些图像类型。像素间相关性较弱，并且预测或者转换不能像它能为自然图像提供稀疏的直方图那样提供直方图。

针对非自然图像已经提出了一些方案。一个示例被称为“直方图打包”，其中编码器穿过整个图像，计算直方图并且在压缩图像之前进行像素的非线性映射。压缩需要使得增加的存储器成本和更多的计算的两个通过处理。比特流不是可变换比例的，这意味着解码器需要整个比特流以对图像进行解码。没有重编码的部分重构建是不可能的。

在嵌入式图像编码(EGC)的一些版本中，执行比特平面编码，其中对于每一存在的组：如果当前组不太小并且没有太多的组存在，那么发送该组的拆分比特，其伴随1比特或者多比特以细化(refine)在该组中的像素值；否则，发送原始比特用于细化。因此，将组一个接一个地处理。

发明内容

在嵌入式图形编码(EGC)中，当对比特平面进行解码时，处理全部现有的组。因此在组之间不存在预测依赖性，可以并行处理多个组以加速编码。然而，由于EGC的变长编码特征，解码器不知道在比特流中的每一组的起始点。因此，下一组的解码只有在对先前的组进行了解码后才能开始。比特流的重排序可以被用于使能诸如在EGC中之类的并行图形解码。在重排序中，设置比特平面的全部组的“split_group”(拆分_组)信令比特，并且接着跟随每一组的细化比特。利用重排序，通过读出每一组的拆分比特，解码器可以取得每一组的细化比特数目(例如，当“split_group”信令比特等于0时，仅存在针对该组的一个细化比特，否则细化比特的数目等于组成员的数目)，因此还知道每一组的起始点，并且可以实现每一组的并行处理。为了避免解码时的潜在问题，在一些实施例中，将允许的组的最大数目进行设置使得永远不能达到该限制。在这种情况中，可能存在应当被拆分但是由于组数已经达到了限制而没有被拆分的一些组。对于这样的组，通过简单地检查“split_group”比特的值不能取得细化比特的数目。为了解决这个问题，不是发送每一组的“split_group”，而是发送被称为“each_member”(每一_成员)的另一信令比特。each_member与一个组的细化比特的数目具有明确的关系(即，当each_member＝0，仅存在1个细化比特，否则细化比特的数目等于组成员的数目)，而不管该组是否将被拆分。通过使用each_member信令和其它条件(例如，最大组数是否达到)可以做出“拆分或者不拆分”的判定。在一些实施例中，在对比特平面进行编码之前检查组数是否达到预确定的限制。如果是的话，那么不发送每一成员信令并且使用原始比特细化全部组的成员。