[发明专利]将帧的像素数据编码为交错比特流的图像压缩方法和装置以及相关的图像解压缩方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求如下申请的优先权：2012年10月12日递交的申请号为61/712,975的美国临时案；2013年10月8日递交的申请号为14/048,060的美国案。在此合并参考这些相关申请案的申请标的。

技术领域

本发明所公开的实施例涉及图像压缩(image compression)和解压缩(decompression)，更具体地，涉及用于将一个或多个块(block)的像素数据编码为交错比特流(interleaved bit-stream)的图像压缩方法和装置以及相关的图像解压缩方法和装置。

背景技术

传统的图像压缩方案可将一帧划分为多个块，并使用每个块作为压缩单元(compression unit)以将每个块编码成比特流。图1为根据传统的图像压缩方案通过编码一个块的像素数据(pixel data)而产生的比特流的示意图。假设每个块BK包括N个像素，并且每个像素的像素数据包括不同颜色通道(color channel)(例如，红色通道R、绿色通道G和蓝色通道B)的颜色通道数据(color channel data)。如图1所示，第一像素具有颜色通道数据R₁、B₁、G₁；第二像素具有颜色通道数据R₂、B₂、G₂；第三像素具有颜色通道数据R₃、B₃、G₃；以及第N像素具有颜色通道数据R_N、B_N、G_N。传统的图像压缩方案对块BK的像素数据进行编码，以产生由多个已连接的(concatenated)比特流部分组成的比特流BS，其中该多个比特流部分对应于不同的颜色通道，并且每个比特流部分包括所述块BK中相同颜色通道的所有编码后的颜色通道数据。如图1所示，一个比特流部分仅由编码后颜色通道数据R₁’-R_N’组成，另一个比特流部分仅由编码后颜色通道数据G₁’-G_N’组成，以及又一个比特流部分仅由编码后颜色通道数据B₁’-B_N’组成。当传送端的图像压缩器输出图1所示的比特流到接收端时，接收端的图像解压缩器解码所接收到的比特流以重构(reconstruct)块BK的像素数据。由于比特流部分是已连接的，因而该比特流部分由图像解压缩器逐一地解码。其结果是，不得不在已经解码了由编码后颜色通道数据R₁’-R_N’组成的比特流部分和由编码后颜色通道数据G₁’-G_N’组成的比特流部分之后，才来解码由编码后颜色通道数据G₁’-G_N’组成的比特流部分。因此，当编码后颜色通道数据B₁’被解码时，第一像素的解码后像素数据被完全重构，当编码后颜色通道数据B₂’被解码时，第二像素的解码后像素数据被完全重构，以此类推。用于获得一个像素的解码后像素数据的处理延迟很高，这导致图像解压缩器的性能劣化。此外，接收端需要大的数据缓冲器来存储对编码后颜色通道数据R₁’-R_N’和G₁’-G_N’解码所获得的所有解码后颜色通道数据，这不可避免地增加了硬件成本。为了创建图1所示的比特流BS，传送端也需要大的数据缓冲器来存储原始的(raw)颜色通道数据。同样地，图像压缩的缓冲器需求和处理延迟很高。

发明内容

根据本发明示例性实施例，提供一种用于将一个或多个块的像素数据编码为交错比特流的图像压缩方法和装置以及相关的图像解压缩方法和装置。

依据本发明第一方面，提供一种示范性图像压缩方法。该示范性图像压缩方法包含至少以下步骤：接收帧的多个像素，其中每个像素的像素数据具有分别对应于多个不同颜色通道的多个颜色通道数据；编码每个像素的所述像素数据并产生对应于所述像素的所述多个颜色通道数据的多个比特流，其中对应于所述像素的所述多个颜色通道数据的所述比特流是分开的；将不同像素的相同颜色通道数据的比特流打包为颜色通道比特流段，其中每个所述比特流段具有相同的预定尺寸；以及将所述不同颜色通道的颜色通道比特流段连接成最终比特流。