[发明专利]图像编码方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体地涉及一种图像编码方法和系统。

背景技术

当前存在很多图像编码方法，其中最流行的两种图像编码方法是基于离散余弦变换(DCT)的联合图像专家小组(JPEG)图像编码方法、和基于小波的类似于JPEG的图像编码方法。

基于DCT的JPEG图像编码方法(简称为JPEG图像编码方法)中的基本要素包括DCT变换、标量量化、Z字型扫描(zig-zag scan)、以及哈夫曼(Huffman)编码。由于JPEG图像编码方法的编码性能较低，所以提出了很多改进的JPEG图像编码方法。一段时间以来，图像编码领域的大多数研究活动已经从对DCT的研究转移到了对小波变换的研究，因为小波变换相对于DCT可以提供更加灵活的空间频率分辨率(space-frequency resolution)。

在基于小波的类似于JPEG的图像编码方法中(简称为类似JPEG图像编码方法)，除了JPEG图像编码方法中的DCT处理被三级小波变换代替以外，其他的基本要素与JPEG图像编码方法基本相同。其中，在标量量化和哈夫曼编码之前，小波系数被重新排列为小波块，并且被扫描到向量中。类似JPEG编码方法可以实现低比特率，并且在使用零树量化器的情况下可以在编码后的比特流的大小达到目标比特率时停止。但是，在硬件实现方面，小波变换比DCT消耗的资源更多，并且比DCT更复杂，所以实现类似JPEG图像编码方法的处理更复杂，所需的硬件资源更多。

发明内容

鉴于以上所述的问题，本发明提供了一种图像编码方法和系统。

根据本发明实施例的图像编码方法，包括：将需要编码的图像划分为多个8×8的像素块，并且通过以下处理来完成对于所述多个像素块中的任意一个像素块的编码：通过对所述一个像素块进行离散余弦变换，生成离散余弦变换系数块；根据离散余弦变换系数块中特定位置的系数值，对离散余弦变换系数块中的零个以上系数值进行设置；通过对其中的零个以上系数值经过设置的离散余弦变换系数块进行量化处理，生成量化结果系数块；通过对量化结果系数块进行Z字形扫描，生成由量化结果系数块中的量化结果系数按照扫描顺序排列而成的量化结果向量；通过对量化结果向量进行哈夫曼编码，完成对所述一个像素块的编码。

根据本发明实施例的图像编码系统，包括：图像划分装置，用于将需要编码的图像划分为多个8×8的像素块；编码执行装置，用于完成对于所述多个像素块的编码。其中，编码执行装置包括：变换单元，用于对于所述多个像素块中的任意一个像素块，通过对所述一个像素块进行离散余弦变换，生成离散余弦变换系数块；设置单元，用于根据离散余弦变换系数块中特定位置的系数值，对离散余弦变换系数块中的零个以上系数值进行设置；量化单元，用于通过对其中的零个以上系数值经过设置的离散余弦变换系数块进行量化处理，生成量化结果系数块；扫描单元，用于通过对量化结果系数块进行Z字形扫描，生成由量化结果系数块中的量化结果系数按照扫描顺序排列而成的量化结果向量；以及编码单元，用于通过对量化结果向量进行哈夫曼编码，完成对所述一个像素块的编码。

本发明可以自适应地根据图像自身的频率特点来实现图像编码，从而可以在取得较低比特率的编码结果的同时保持较好的图像质量。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

图1示出根据本发明实施例的图像编码系统的简要框图；

图2示出根据本发明实施例的图像编码方法的简要流程图；

图3示出图2所示的步骤S204的详细流程图；

图4示出原始(即，未经过DCT变换)的8×8像素块的示意图；

图5示出对图4所示的像素块进行DCT变换后得到的8×8的离散余弦变换系数块；以及

图6A和6B示出图1和图2所示的方法和系统中实现的Z字形扫描的扫描顺序的示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更清楚的理解。本发明绝不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了相关元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。