CN100385956C - 用于图像编码转换的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于对数字图像编码转换的方法和设备。按照第一方法编码的第一图像的至少部分被解码，用来获得第一图像的亮度分量和色度分量的第一系数。而且，对第一图像的色度分量的第一系数进行按照第一方法的反量化和按照第二方法量化的混合处理。该混合的反量化和量化采用按照第一方法用于反量化的第一方法的色度量化矩阵和按照第二方法用于量化的第一方法的亮度量化矩阵，来获得按照具有与JPEG图像相同色度信号格式的第二方法的至少部分第二图像的色度分量的第二系数。最后，至少部分第一图像的亮度分量的第一系数和至少部分第二图像的色度分量的第二系数被编码，用来获得按照第二方法可解码的至少部分第二图像。

Description

用于图像编码转换的方法和设备
技术领域
本发明一般涉及数字图像的编码转换。具体而言，本发明涉及一种用于对数字图像编码转换的方法和设备。
背景技术
数字媒体，比如数字图像的应用，正变得越来越广泛。用于编码数字图像包括图像压缩的两个重要标准是JPEG(联合图象专家组)(参见例如Digitalcompression and coding of continuous-tone still images，(JPEG)，ISO/IEC 10918-1，1994年2月)和MPEG(运动图象专家组)(参见例如Generic coding of movingpictures and associated audio information：Video，(MPEG-2)，ISO/IEC 1318-2，1996年5月)。由于JPEG用于静止图像，其仅降低了图像的空间冗余度。另一方面，MPEG用于能被看作一组连续图像的动画。因此，MPEG还考虑到连续图像间的时间关系，降低了时间冗余度。
JPEG图像到MPEG图像的编码转换已经在现有技术，例如在1996年8月版的IEEE Transactions on Consumer Electronics第42卷第3期，作者是Wu等，题目为“An efficient JPEG to MPEG-1transcoding algorithm”的论文中提出。该论文指出由于视频序列的连续图像不是彼此独立的这一事实所带来的编辑一个MPEG-1编码视频序列的困难。一种用于编辑视频序列的方法被提出，其中一个视频序列，这里该序列的每个连续图像均是JPEG编码，被编辑成一个JPEG编码比特流。然后该JPEG编码比特流从JPEG被编码转换成MPEG-1可解码比特流。JPEG和MPEG-1均采用同一转换内核，8×8二维离散余弦转换(2DDCT)。因此，为使JPEG编码比特流编码转换成MPEG编码比特流的速度提高，该转换直接在DCT域中进行。从而在转换域和空间域之间来回转换的时间消耗能被节省。
虽然在上述提出的现有技术的编码转换方法中时间被节省，但是现有技术方法的复杂性仍将导致尤其在低性能的设备中用于在JPEG和MPEG图像之间编码转换的大的时间消耗的增加。因此，希望能更进一步降低编码转换的复杂性。
论文“Compressed Domain Transcoding”，作者Soam Acharya和BrianSmith，IEEE Intemational Conference on Multimedia Computing and Systems，1998年6月28日-7月1日，Austin，Texas出版，公开了一种将MPEG-1编码转换成Motion JPEG(MJPEG)的方法，其中反向扫描和扫描操作被省去。该论文没有公开反向编码转换，即从MJPEG到MPEG-1的编码转换，仅考虑了灰度视频图像。
在从JPEG到MPEG编码转换的情况下出现了一个问题，即JPEG中采用两个量化矩阵，而MPEG中仅采用一个量化矩阵。
发明内容
本发明通过一种用于对数字图像编码转换的方法和设备，克服或减轻了现有技术中的问题。
根据本发明的第一方面，提供一种用于对数字图像编码转换的方法。根据该方法，按照第一方法编码的至少部分第一图像被解码，获得按照第一方法编码的第一图像的亮度分量和色度分量的第一系数。按照第一方法编码的第一图像的色度分量的第一系数然后进行混合的按照第一方法的反量化和按照第二方法的量化。该混合的反量化和量化通过在按照第一方法的反量化中第一方法的色度量化矩阵和在按照第二方法的量化中第一方法的亮度量化矩阵来进行，具有与按照第一方法编码的第一图像相同色度信号格式的、按照第二方法编码的至少部分第二图像的色度分量的经量化的第二系数被获得。然后按照第一方法编码的至少部分第一图像的亮度分量的第一系数和按照第二方法的至少部分第二图像的色度分量的第二系数被编码，用来获得按照第二方法可解码的至少部分第二图像。
在混合的反量化和量化中，使用在按照第一方法的反量化中第一方法的色度量化矩阵和在按照第二方法的量化中第一方法的亮度量化矩阵，这样可以大大降低将按照第一方法编码的至少部分第一图像的色度分量的第一系数转换成按照第二方法的至少部分第二图像的色度分量的第二系数的复杂度。实际上根据本发明的该方法能省去反向扫描和扫描操作，而且相比于现有技术独立的JPEG反量化和MPEG量化还降低了复杂度。在反量化和量化方面，对于亮度分量其被完全省去，对于色度分量其被大大简化。该省略和简化将提高按照第一方法编码的第一图像编码转换成按照第二方法编码的第二图像的速度，其能顺序实现编码转换的第一图像通过机顶盒中的用于第二图像的解码器在例如电视屏幕上的快速显示。而且，由根据本发明的该方法得到的编码转换的图像，当其被解码和再现时，不会出现图像质量上的任何可察觉的劣变。
而且，在混合的反量化和量化中，使用第一方法的色度量化矩阵和第一方法的亮度量化矩阵，这样可以解决当有两个量化矩阵用于按照第一方法编码的图像，而仅有一个量化矩阵用于按照第二方法编码的图像时所出现的问题。
在一个实施例中，混合的反量化和量化包括推导按照第二方法编码的至少部分第二图像的色度分量的每个第二系数，作为第一方法的色度量化矩阵中的一个对应元素与第一方法的亮度量化矩阵中的一个对应元素之间的商同按照第一方法编码的至少部分第一图像的色度分量第一系数的一个对应系数的乘积。
除了能省去现有技术方法中的反向扫描和扫描操作，该实施例还能大大减少将至少部分第一图像的色度分量的第一系数转换成至少部分第二图像的色度分量的第二系数所需的计算操作次数。而且，亮度分量的反量化和量化也可能省去。
在根据本发明方法的优选实施例中，提供第一方法的色度量化矩阵中的每个元素与第一方法的亮度量化矩阵中的对应元素之间的一组预先计算的商。
该实施例能为在实际的消耗时间的内核循环程序进行之前的商的定点数字表示建立一查询表，其能避免在频繁执行内核循环程序过程中的任何除法操作。
在根据本发明的方法的另一个实施例中，按照第二方法可解码的至少部分第二图像被解码。
在根据本发明方法的又一个实施例中，按照第一方法编码的第一图像是JPEG图像，按照第二方法编码的第二图像是MPEG内帧。
而且，在一个实施例中，第一和第二系数是量化的离散余弦转换系数，按照第一方法的反量化是JPEG反量化，按照第二方法的量化是MPEG量化。第一方法的色度量化矩阵是JPEG色度量化矩阵，第一方法的亮度量化矩阵是JPEG亮度量化矩阵。
对本申请来说，术语MPEG应理解为是MPEG-1，MPEG-2，和MPEG-4之一。
JPEG量化矩阵和JPEG图像的重构DCT系数被反复用于MPEG量化。而且，对于MPEG-2选择q进制符号(q_scale_type)和q进制码(quantizer_scale_code)，以便等于16的q进制(q_scale)被获得并选择。对于MPEG-4，用于亮度和色度的参数vop_quant，dquant，dbquant和quant_scale被选择以便获得等于8的q进制(quantizer_scale)。对于MPEG-4，ac_pred_flag被设置为0。而且，在JPEG反量化中JPEG色度矩阵被使用，在MPEG量化中JPEG亮度量化矩阵被使用。因此，通过结合用于JPEG反量化的公式和用于内帧及例如色度格式(chroma format)4:2:0的MPEG量化的公式，可以推导出一个用于混合的JPEG反量化和MPEG量化的公式。用于混合的反量化和量化的该公式确定JPEG图像的色度分量的量化DCT系数和要被计算的MPEG内帧的色度分量的量化DCT系数之间的关系。更具体地，每个要被计算的MPEG内帧的色度分量的量化DCT系数等于JPEG色度量化矩阵中的一个对应元素与JPEG亮度量化矩阵中的一个对应元素之间的商乘以JPEG图像色度分量的一个对应的量化DCT系数的乘积。
根据本发明的该方法可以用于MPEG-1内帧，MPEG-2内帧或MPEG4内帧的输出。
按照根据本发明方法的又一个实施例，用于JPEG图像和MPEG内帧的色度格式是4:2:0。
根据本发明的第二方面，提供一种用于对数字图像编码转换的设备。该设备包括用于解码按照第一方法编码的至少部分第一图像，以获得按照第一方法编码的第一图像的亮度分量和色度分量的第一系数的装置。该设备还包括用于对按照第一方法编码的第一图像色度分量的第一系数混合按照第一方法的反量化和按照第二方法的量化的装置。该装置使用用于按照第一方法反量化的第一方法的色度量化矩阵和用于按照第二方法量化的第一方法的亮度量化矩阵，以获得具有与按照第一方法编码的第一图像相同色度信号格式的、按照第二方法编码的至少部分第二图像的色度分量的第二系数。用于混合反量化和量化的该装置被可操作地连接到解码装置。该设备还包括用于对按照第一方法编码的至少部分第一图像的亮度分量的第一系数和按照第二方法的至少部分第二图像的色度分量的第二系数进行编码，以获得按照第二方法可解码的至少部分第二图像的装置。该编码装置被可操作地连接到用于混合反量化和量化的装置以及编码装置。
附图说明
下面本发明通过参考附图举例予以详述但不限于此，其中：
图1示出一个可优选地应用本发明的系统框图；
图2示出用于编码转换JPEG编码比特流成为MPEG-1可解码比特流的现有技术方法的流程图；
图3示出按照本发明方法的总流程图；
图4示出按照本发明方法的一个实施例的流程图；
图5示出按照本发明设备的一个实施例的框图；
图6示出另一个可优选地应用本发明的系统框图；
图7和8示出可优选地应用本发明的方法的流程图；及
图9示出关于图6所示系统以及图7和8所示方法的屏幕视图。
具体实施方式
图1示出一个可优选地应用本发明的系统100的框图。系统100包括用于数字图像的存储和传送的设备110，机顶盒120，电视屏幕130和移动通信系统140。设备110可以是任何能够存储和传送数字图像，比如JPEG图像的设备，还可以配置照相机功能。例如设备110可以是数码相机或配置有照相机功能的移动电话，比如Nokia 7650移动电话。设备110能通过例如短距离无线接口，比如蓝牙，移动通信系统140，有线连接，或任何其他现有或未来的传送手段，传送JPEG图像到机顶盒120，比如Nokia Mediamaster 230 S STB。所传送的JPEG图像然后按照本发明在机顶盒120中编码转换成MPEG可解码内帧。MPEG可解码内帧随后可以被MPEG解码并再现在电视屏幕130上。用于数字图像的存储和传送的其他设备对本领域技术人员来说将是显而易见的。当然JPEG图像可被存储在机顶盒120中用于以后的编码转换、解码和再现，或更优选的，经编码转换的PEG内帧可被存储在机顶盒120中用于以后的解码和在电视屏幕130上再现。机顶盒120仅是按照本发明的编码转换可以被应用于其中的设备的一个例子。其他包括用于按照本发明进行编码转换的装置的设备对本领域技术人员来说将是显而易见的。按照本发明的编码转换在软件应用配置低性能的设备中是尤其优选的。
图2示出用于编码转换JPEG编码比特流成为MPEG-1可解码比特流的现有技术方法的流程图。该方法采用分别按照JPEG标准和MPEG-1标准工作的一部分JPEG解码器和一部分MPEG-1解码器的直接串联结构。JPEG图像在步骤210和步骤220分别被可变长度解码(VLD)和游程长度解码。在步骤230进行反向扫描，在步骤240，通过JPEG反量化(Q-1)获得JPEG图像的重构离散余弦转换(DCT)系数。然后，在步骤250和步骤260对重构DCT系数分别进行量化(Q)和扫描。接下来在步骤270和步骤280对正在接收的MPEG-1可解码图像分别进行游程长度编码(RLE)和可变长度编码(VLC)。
图3示出按照本发明方法的总流程图。JPEG编码图像输入到解码步骤310，在此被解码以便获得JPEG图像的亮度分量(Y)和色度分量(U和V)的量化离散余弦转换系数。该解码优选地按照JPEG标准进行。
JPEG图像的色度分量(U和V)的量化离散余弦转换系数在步骤320通过混合的JPEG反量化和MPEG量化进行处理。在步骤320，JPEG色度量化矩阵用于JPEG反量化，JPEG亮度量化矩阵用于MPEG量化，以获得具有与JPEG图像相同色度信号格式的MPEG内帧的色度分量(U和V)的量化离散余弦转换系数。
然后，在步骤330，JPEG图像的亮度分量(Y)的量化离散余弦转换系数和MPEG内帧的色度分量(U和V)的量化离散余弦转换系数被编码，以获得MPEG可解码的内帧。该编码优选地按照MPEG标准进行。
因此，通过该方法，参考图2描述的现有技术方法中对亮度分量(Y)和色度分量(U和V)的反向扫描和扫描操作均被避免。而且，还避免了参考图2描述的现有技术方法中对亮度分量(Y)的反量化和量化，而用步骤320的对色度分量(U和V)混合的JPEG反量化和MPEG量化代替。这大大降低了编码转换的复杂度，使该编码转换比现有技术的方法更快。在编码转换是在软件应用配置低性能的设备(比如图1的机顶盒120)中进行的情况下这尤其是优选的。而且，由根据本发明的该方法得到的编码转换的图像，当其被解码和再现时，不会出现任何图像质量上的可察觉的劣变。
因此，参考图1，本发明提供了一种JPEG图像在电视屏幕130上的快速再现，该JPEG图像从例如具有照相功能的移动电话110被传送到机顶盒120，在其中JPEG图像编码转换成MPEG内帧，然后被解码再现在电视屏幕130上。在经编码转换的MPEG内帧解码中，altemate_scan等于0被选择用于MPEG-2以选择Z型(zig-zag)扫描模式。
图4示出按照本发明方法的一个实施例的流程图。JPEG编码图像在步骤410和步骤420分别被可变长度解码(VLD)和游程长度解码(RLD)，以获得JPEG图像的亮度分量(Y)和色度分量(U和V)的量化离散余弦转换系数。对于JPEG的VLD和RLD在本领域内是已知的。
JPEG图像的色度分量(U和V)的量化离散余弦转换系数在步骤430通过混合的JPEG反量化和MPEG量化被处理。
下面，一个用于在MPEG-2内帧具有与JPEG图像相同色度信号格式的情况下，从JPEG图像的色度分量(U和V)的量化离散余弦转换系数获得MPEG内帧的色度分量(U和V)的量化离散余弦转换系数的公式被推导得出。
当按照具体MPEG-2的情形编码转换图像的色度分量(U和V)时，在编码转换过程中下面三个操作被执行：
1)Q-1 j，即JPEG反量化操作，
2)Qm，即MPEG-2量化操作，和
3)Q-1 m，即MPEG-2反量化操作。设计了一个混合Q-1 j和Qm的简单、低复杂度的操作。因此，MPEG-2量化操作Qm需要被定义。通常在视频编码标准中，量化不在实用MPEG-2标准中定义，而反量化被定义。更重要的，为低复杂度的编码转换器设计一个量化操作不同于在高复杂度编码器设计量化操作。处理内部DC系数即8×8模块中的第一系数的特别情况，按照JPEG和MPEG-2标准的规定进行。下面，处理AC系数即8×8模块内63个其他系数的主要情形被描述。
对JPEG反量化，表示为Q-1 j，被定义为：
FJ＝QFj*Wj，
其中Fj表示反量化的、即重构的DCT系数，
QFj表示量化的DCT系数，以及
Wj表示量化矩阵中的一个元素。为标记方便，在此省略元素指针。
在JPEG中，可能(和通常)使用两个矩阵，一个用于亮度分量，另一个用于色度分量。
根据Q-1 j，用于量化的DCT系数的公式是
QFj＝Fj/Wj。
对MPEG-2反量化，表示为Q-1 m，被定义为：
Fm＝((2*QFm+k)*Wm[w]*q_scale)/32，
其中Fm表示反量化的、即重构的DCT系数，
QFm表示量化的DCT系数，对内部模块k＝0，对内部模块以及对Y，U，和V分量w＝0，
当采用YUV4:2:0时，
Wm[w]表示量化矩阵中的一个元素，以及
q_scale表示量化比例因数。
当考虑到k＝0和Wm[0]＝Wm(简标)时，Q-1 m可写作
Fm＝(2*QFm*Wm*q_scale)/32，其等阶于
QFm＝32*Fm/(2*Wm*q_scale)＜＝＞QFm＝16*Fm/(Wm*q_scale)。
由于整除，即舍位相除，为了该等价关系成立我们必须假定q_scale＝16。无论如何，如下所示，选择q_scale＝16是合理的。
为实现编码转换，合理的定义
Wm＝Wj，
以便我们能够重复使用JPEG的量化矩阵。因此，我们得到
QFm＝16*Fm/(Wj*q_scale)。
编码转换中的关键部分(key issue)将重复使用量化的DCT系数，即
QFm＝QFj。
因此，为获得QFm＝QFj，我们可以重复使用重构的DCT系数，即Fm＝Fj，并选择q_scale＝16，＝＞
QFm＝16*Fj/(Wj*16)＜＝＞QFm＝Fj/Wj。
因此，我们现在已得到QFm＝QFj。
在MPEG-2中，为得到q_scale＝16有两种选择方案，即通过如下设置相关的两个参数，q_scale_type＝0和quantizer_scale_code＝8，或q_scale_type＝1和quantizer_scale_code＝12。相对于JPEG，MPEG-2在采用YUV4:2:0格式时，不能对亮度和色度分量使用单独量化矩阵。换句话说，在MPEG-2比特流中，只可能有一种量化矩阵，它被用于亮度和色度分量两者。因此，JPEG的亮度量化矩阵，表示为Wj[0]，被用于色度分量的量化。实验结果表明当采用该方案时图像质量没有可察觉的损失。
但是，反量化使用JPEG的色度矩阵，表示为Wj[1]，如下所示
Fj＝QFj*Wj[1]。
因此，最后的混合量化和反量化公式是
QFm＝(QFj*Wj[1])/Wj[0]＜＝＞QFm＝QFj*(Wj[1]/Wj[0])。
为有效实现QFm，Wj[1]/Wj[0]可在实际消耗时间的内核循环程序进行之前被计算(在定点数字再现中)成一查询表。该方法能避免在频繁执行内核循环程序过程中的任何除法操作。
因此，推导MPEG-2内帧色度分量的每个量化离散余弦转换系数，作为JPEG色度量化矩阵中的一个对应元素与JPEG亮度量化矩阵中的一个对应元素之间的商与JPEG图像色度分量的一个对应的离散余弦转换系数的乘积。
混合的量化和反量化公式对按照本发明方法实施例的输出是MPEG-4内帧的情况也是有效的。在这种情况下的不同之处仅在于MPEG-4中反量化定义的分母是16，而不是MPEG-2情况下的32。因此quantizer_scale在MPEG-4中选为8(其中q_scale在MPEG-2情况下选为16)。而且，ac_pred_flag需被设置为0，以便当解码MPEG-4内帧时禁用自适应AC系数预测并选择将采用的Z型(zig-zag)扫描模式。
对MPEG-1的情形，对每个宏模块检查JPEG图像的量化DCT系数(QFj)的范围。如果在范围[-511，511]内，则在混合的反量化和量化中除2。如果(-1023≤QFj≤-512并且512≤QFj≤1023)则在混合反量化和量化中除4。该除法可用移位操作实现，并被执行以便使系数处于MPEG-1的允许范围内，即[-255，255]。在编码转换的MPEG-1帧中，通过在第一和第二种情况下分别对q_scale参数乘以2和4(即q_scale分别选为32和64)，可以补偿上述的比例缩放。对每个宏模块可以有单独的q_scale参数。
然后在步骤440和步骤450中，JPEG图像亮度分量(Y)的量化离散余弦转换系数和MPEG内帧(MPEG-2或MPEG-4)色度分量(U和V)的量化离散余弦转换系数被游程长度编码(RLE)和可变长度编码(VLE)，以获得MPEG可解码内帧(MPEG-2或MPEG-4)。对于MPEG-2和MPEG-4，RLC和VLC在本领域是已知的。
图5示出了按照本发明设备500的一个实施例的框图。该设备500包括解码装置510，用于混合的JPEG反量化和MPEG量化的装置520，和编码装置530。该解码装置可操作地连接到装置520和解码装置530。装置520可操作地连接到解码装置530。解码装置510配置成解码JPEG图像，以获得JPEG图像的亮度分量和色度分量的量化离散余弦转换系数。解码装置510优选地包括VLD装置530和RLD装置550，用于分别按照JPEG标准进行可变长度解码和游程长度解码。装置520配置成通过用于JPEG反量化的JPEG色度量化矩阵和用于MPEG量化的JPEG亮度量化矩阵，对JPEG图像色度分量的量化离散余弦转换系数进行混合的JPEG反量化和MPEG量化。装置520优选地按照参考图4的叙述中导出的公式来获得具有与JPEG图像相同色度格式的MPEG内帧色度分量的量化离散余弦转换系数。编码装置530配置成编码JPEG图像亮度分量的量化离散余弦转换系数和MPEG内帧色度分量的量化离散余弦转换系数，以获得MPEG可解码内帧。编码装置530优选地包括RLC装置560和VLC装置570，用于分别按照MPEG标准进行游程长度编码和可变长度编码。
下面，参考图6-9结合起来描述可采用本发明及其实施例的系统和方法。
图6示出用于发送、接收和显示数字图像的系统的框图。该系统包括元件600-630。
图7示出用于实现图6中数字广播接收机600的操作方法的流程图。该方法700包括步骤702-724。
图8示出用于发送存储在接收机600中图像的方法的流程图。该方法800包括步骤802-818。
图9示出关于图6所示系统以及图7和8所示方法的屏幕视图900。该屏幕视图包括组成部分902-910。
用于按照本发明的另一个实施例实现数字广播接收机600的操作方法在图7中示出。具体地，图7示出用于从移动终端，比如移动终端627上传图像的方法700。按照方法700，移动终端627的用户(移动终端627是例如数码相机电话)可能想将存储在移动终端627上的照片发送到接收机600。因此，如果终端627没有连接到接收机600，它一开始要发送一个连接请求，其在步骤702在接收机600被接收。在接收到连接请求时作出响应，接收机600在步骤704发送一个显示消息给TV604，显示“一远端设备正尝试连接到你。你想要接受来自该终端设备的连接请求么？”的内容或类似内容。设备的名称也可以被显示。用户可以使用远程控制626，或通过直接输入到接收机600作出响应。他还可以经移动终端627或经计算设备602通过其它装置作出响应。
在步骤706中接收机600接收到来自用户的肯定响应之后，在步骤708根据可适用的WPAN规范运行连接程序。在蓝牙方案中，移动终端627和接收机600相互鉴权并建立一可信域名。该鉴权可包括彼此写入同一密码，如果密钥匹配，则移动终端627和接收机600被配对并捆绑在一起。这样，现在可以加密这些设备之间传送的数据。仅在第一次当未知设备想要建立到接收机600的连接时需要该密码机制。
按照蓝牙规范，存储在移动终端627的图像被格式化为OBEX文件传送到接收机600。与移动终端627的该连接优选地在该文件被传送后中断。在步骤710中接收机600接收到OBEX文件之后，其将OBEX文件在步骤712转换成显示帧格式，比如MPEG-I帧。在接收到OBEX文件时，在步骤714接收机600可发送一个显示消息给TV604，显示“你想要如何处理该目标？”的信息或类似信息。优选地还可以显示选项，比如“保存”和“显示”。如果用户选择“保存”项，当接收机600在步骤716接收到“保存”命令时，接收机在步骤718将图像保存到存储模块624中。在保存该图像之前，OBEX文件可以在步骤717中被转换成另一种格式，比如MPEG-I帧，如果它之前(比如在步骤712中)还没有被转换的话。替换地，如果用户选择“显示”项，当接收机600接收到该命令时，接收机在步骤722发送指令给TV604以显示该图像。如果该图像的OBEX文件之前还没有被转换成显示格式，接收机600在步骤721中在发送显示指令给TV604之前转换该OBEX文件。
再参考图8，示出了一种用于按照示例实施例发送存储在接收机600中的图像的方法800。例如假定接收机600的用户想要发送存储在该接收机上的图像到移动终端627。还假定移动终端627对接收机600来说是一个未知设备。进一步假定图像保存在接收机600中存储的图片夹中。方法800开始于步骤802，此时用户通过选择显示在TV604上的图片夹图标(例如图9中的图标912)来选择图片夹界面。图片夹图标可包括保存在存储模块624中图像的缩略图。如果图片夹包括不止一个图像，用户还可以在所选择的图片夹中选择一个或多个图像。
响应于接收到用户选择的一个或多个图像，接收机600可在步骤804发送指令给TV604，以显示操作选项图标以及显示一个诸如“你想要如何处理这幅/这些图像？”的信息，要求来自用户的操作。在该方案中，选项图标可包括删除、打开和/或发送图像的图标。在用户选择了例如“发送”图标之后，接收机600在步骤806接收到来自远程控制626的发送消息。由于该图像按照蓝牙规范作为OBEX文件被发送，因此接收机600在步骤808查找支持OBEX文件的终端设备。连接的建立根据Specification of The Bluetooth System(蓝牙系统规范)，Vol.1和2，Core and Profiles：Version 1.1，2001年2月22日，按其原理进行，其描述了蓝牙设备操作原理和通信协议。操作简述如下：首先，接收机600通过短距离收发信机625发送查询消息，如果一个或多个设备被找到，短距离收发信机625连续发送呼叫消息。在接收到来自一个或多个其他设备的一个或多个呼叫响应之后，蓝牙连接可被建立，接收机600可查询是否有一些连接的设备支持通用对象交换简档(Generic Object Exchange Profile：GOEP)以及支持应用对象交换OBEX标准的文件传送同步。该OBEX标准由红外协会(irDA)，Object Exchange Protocol(对象交换协议)，Version1.2详细说明。该OBEX标准由蓝牙采用作为二进制HTTP协议，其允许多个请求/响应交换。对于GOEP和OBEX支持的查询在蓝牙服务探索协议(SDP)中进行，其调查来自其他单元对于蓝牙单元可实现的业务。在接收到来自一个或多个其他设备的支持OBEX的指示之后，接收机600在步骤810发送一个消息以显示这些设备的一个列表。如果没有找到支持OBEX的设备，接收机600在步骤810发送一个消息以显示“没有找到支持设备，重试？”的信息或一类似信息。
当接收机600定位多个可用设备(即支持OBEX文件的设备)并因此在步骤810显示这些设备的一个列表时，该列表可按照先前给出的名称示出每个设备。假定移动终端627位于列表中，用户在步骤812通过远程控制626选择了它。在接收到用户的选择之后，接收机600和终端627运行如前所述的鉴权机制，其包括例如采用密码机制。如果鉴权失败，接收机600在步骤816发送显示指令以显示消息“请求失败”。如果鉴权成功，接收机600在步骤818发送所选图像的OBEX文件到终端627。当传送完成时，连接优选地被中断。当连接存在时，连接图标(例如图9中的图标910)优选地被显示在TV604上。

Claims (14)

1.一种对数字图像编码转换的方法，包括：
对JPEG图像进行可变长度解码和游程长度解码，以获得所述JPEG图像的亮度分量和色度分量的量化离散余弦变换系数；
借助用于JPEG反量化的JPEG色度量化矩阵以及用于MPEG量化的JPEG亮度量化矩阵，对JPEG图像的色度分量的量化离散余弦变换系数混合进行JPEG反量化和MPEG量化，以获得MPEG内帧的色度分量的量化离散余弦变换系数，所述MPEG内帧与JPEG图像具有相同的色度信号格式；和
对JPEG图像的亮度分量的量化离散余弦变换系数和MPEG内帧的色度分量的量化离散余弦变换系数进行游程长度编码和可变长度编码，以获得MPEG可解码的内帧。
其中混合的JPEG反量化和MPEG量化包括：
推导MPEG内帧的色度分量的每个量化离散余弦变换系数，作为JPEG色度量化矩阵中的一个对应元素与JPEG亮度量化矩阵中的一个对应元素之间的商同JPEG图像的色度分量的量化离散余弦变换系数的一个对应系数的乘积。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
提供JPEG色度量化矩阵中的每个元素与JPEG亮度量化矩阵中的对应元素之间的一组预先计算的商。
3.如权利要求1至2中任何一个所述的方法，还包括：
对MPEG可解码内帧进行可变长度解码和游程长度解码。
4.如权利要求1的方法，其中MPEG-2被应用。
5.如权利要求1的方法，其中MPEG-4被应用。
6.如权利要求1的方法，其中MPEG-1被应用。
7.如权利要求1的方法，其中JPEG图像和MPEG内帧的色度信号格式是4:2:0。
8.一种对数字图像编码转换的设备，包括：
用于对JPEG图像进行可变长度解码和游程长度解码，以获得按照JPEG图像的亮度分量和色度分量的量化离散余弦变换系数的装置；
通过用于JPEG反量化的JPEG方法的色度矩阵和用于MPEG量化的JPEG亮度量化矩阵，用于对JPEG图像色度分量的量化离散余弦变换系数混合进行JPEG反量化和MPEG量化，以获得与该JPEG图像具有相同的色度信号格式的MPEG内帧的色度分量的量化离散余弦变换系数的装置，所述装置可操作地连接到所述用于进行可变长度解码和游程长度解码的装置；和
用于对JPEG图像的亮度分量的量化离散余弦变换系数和MPEG内帧的色度分量的量化离散余弦变换系数进行游程长度编码和可变长度编码，以获得MPEG可解码的内帧的装置，所述装置可操作地连接到所述用于混合进行反量化和量化的装置以及所述用于进行可变长度解码和游程长度解码的装置。
其中用于混合的反量化和量化的装置被用于推导MPEG内帧的色度分量的每个量化离散余弦变换系数，作为JPEG色度量化矩阵中的一个对应元素与JPEG亮度量化矩阵中的一个对应元素之间的商同JPEG图像的色度分量的量化离散余弦变换系数的一个对应系数的乘积。
9.如权利要求8所述的设备，还包括：
用于提供JPEG色度量化矩阵中的每个元素与JPEG亮度量化矩阵中的对应元素之间的一组预先计算的商的装置，所述装置可操作地连接到所述用于混合的反量化和量化的装置。
10.如权利要求8所述的设备，还包括：
用于对MPEG可解码内帧进行可变长度解码和游程长度解码的装置，所述装置可操作地连接到所述用于游程长度编码和可变长度编码的装置。
11.如权利要求8所述的设备，其中MPEG-2被应用。
12.如权利要求8所述的设备，其中MPEG-4被应用。
13.如权利要求8所述的设备，其中MPEG-1被应用。
14.如权利要求8所述的设备，其中JPEG图像和MPEG内帧的色度信号格式是4:2:0。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7606305B1 (en) * 2003-02-24 2009-10-20 Vixs Systems, Inc. Method and system for transcoding video data
US7327784B2 (en) * 2003-02-24 2008-02-05 Vixs Systems, Inc. Method and system for transcoding video data
US7567565B2 (en) 2005-02-01 2009-07-28 Time Warner Cable Inc. Method and apparatus for network bandwidth conservation
US8458753B2 (en) 2006-02-27 2013-06-04 Time Warner Cable Enterprises Llc Methods and apparatus for device capabilities discovery and utilization within a content-based network
US8170065B2 (en) 2006-02-27 2012-05-01 Time Warner Cable Inc. Methods and apparatus for selecting digital access technology for programming and data delivery
US8718100B2 (en) 2006-02-27 2014-05-06 Time Warner Cable Enterprises Llc Methods and apparatus for selecting digital interface technology for programming and data delivery
CN101094407B (zh) * 2006-06-23 2011-09-28 美国博通公司 视频电路、视频系统及其视频处理方法
US20080235746A1 (en) 2007-03-20 2008-09-25 Michael James Peters Methods and apparatus for content delivery and replacement in a network
US9071859B2 (en) 2007-09-26 2015-06-30 Time Warner Cable Enterprises Llc Methods and apparatus for user-based targeted content delivery
US8561116B2 (en) 2007-09-26 2013-10-15 Charles A. Hasek Methods and apparatus for content caching in a video network
US8099757B2 (en) 2007-10-15 2012-01-17 Time Warner Cable Inc. Methods and apparatus for revenue-optimized delivery of content in a network
US8255445B2 (en) * 2007-10-30 2012-08-28 The Chinese University Of Hong Kong Processes and apparatus for deriving order-16 integer transforms
US8813143B2 (en) 2008-02-26 2014-08-19 Time Warner Enterprises LLC Methods and apparatus for business-based network resource allocation
US8102918B2 (en) 2008-04-15 2012-01-24 The Chinese University Of Hong Kong Generation of an order-2N transform from an order-N transform
US8175165B2 (en) 2008-04-15 2012-05-08 The Chinese University Of Hong Kong Methods and apparatus for deriving an order-16 integer transform
US9525851B2 (en) * 2008-07-25 2016-12-20 Time Warner Cable Enterprises Llc System and method for sharing digital images over a content-based network
US8265152B2 (en) * 2008-10-10 2012-09-11 Arecont Vision, Llc. System and method for low-latency processing of intra-frame video pixel block prediction
CN101729886B (zh) * 2008-10-24 2011-09-28 安凯(广州)微电子技术有限公司 一种视频解码方法、系统和设备
US9866609B2 (en) * 2009-06-08 2018-01-09 Time Warner Cable Enterprises Llc Methods and apparatus for premises content distribution
US9320008B2 (en) * 2012-04-05 2016-04-19 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for determining geographic position of mobile terminals
US9414054B2 (en) 2012-07-02 2016-08-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Control and use of chroma quantization parameter values
US9591302B2 (en) 2012-07-02 2017-03-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Use of chroma quantization parameter offsets in deblocking
US9854280B2 (en) 2012-07-10 2017-12-26 Time Warner Cable Enterprises Llc Apparatus and methods for selective enforcement of secondary content viewing
US9131283B2 (en) 2012-12-14 2015-09-08 Time Warner Cable Enterprises Llc Apparatus and methods for multimedia coordination
DE102014226122A1 (de) * 2014-12-16 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Transkodereinrichtung sowie Server-Client-Anordnung mit der Transkodereinrichtung
US10687115B2 (en) 2016-06-01 2020-06-16 Time Warner Cable Enterprises Llc Cloud-based digital content recorder apparatus and methods
TW201815164A (zh) * 2016-10-07 2018-04-16 財團法人工業技術研究院 選擇畫面內預測的預測模式的方法、視訊編碼裝置及影像處理設備
US10911794B2 (en) 2016-11-09 2021-02-02 Charter Communications Operating, Llc Apparatus and methods for selective secondary content insertion in a digital network
CN108805943B (zh) * 2017-04-27 2022-12-09 腾讯科技（深圳）有限公司 图片转码方法和装置
US10939142B2 (en) 2018-02-27 2021-03-02 Charter Communications Operating, Llc Apparatus and methods for content storage, distribution and security within a content distribution network

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1146840A (zh) * 1994-04-21 1997-04-02 英国电讯有限公司 一种编码转换器
CN1241095A (zh) * 1998-03-10 2000-01-12 索尼公司 利用编码历史信息的编码转换系统
WO2002003705A2 (en) * 2000-06-29 2002-01-10 Powertv, Inc. Compression system and method for use in a set top box environment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6141447A (en) * 1996-11-21 2000-10-31 C-Cube Microsystems, Inc. Compressed video transcoder
US7149360B2 (en) * 2002-01-09 2006-12-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method for using a JPEG engine to assist in efficiently constructing MPEG I-frames
US7379498B2 (en) * 2002-03-11 2008-05-27 Broadcom Corporation Reconstructing a compressed still image by transformation to a compressed moving picture image

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1146840A (zh) * 1994-04-21 1997-04-02 英国电讯有限公司 一种编码转换器
CN1241095A (zh) * 1998-03-10 2000-01-12 索尼公司 利用编码历史信息的编码转换系统
WO2002003705A2 (en) * 2000-06-29 2002-01-10 Powertv, Inc. Compression system and method for use in a set top box environment

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
An efficient JPEG to MPEG-1 transcoding algorithm. JA-LING WU ET AL.INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONSUMER ELECTRONICS,Vol.42 No.3. 1996
An efficient JPEG to MPEG-1 transcoding algorithm. JA-LING WU ET AL.INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONSUMER ELECTRONICS,Vol.42 No.3. 1996 *
Motion-JPEG2000 standardization and target market. FUKUHARA T EL AL.INTERNATIONAL CONFERENCE ON IMAGE PROCESSING,Vol.2 . 2000
Motion-JPEG2000 standardization and target market. FUKUHARA T EL AL.INTERNATIONAL CONFERENCE ON IMAGE PROCESSING,Vol.2 . 2000 *

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