CN102215398A - 优化预测式影像压缩 - Google Patents

优化预测式影像压缩 Download PDF

Info

Publication number
CN102215398A
CN102215398A CN2010105718068A CN201010571806A CN102215398A CN 102215398 A CN102215398 A CN 102215398A CN 2010105718068 A CN2010105718068 A CN 2010105718068A CN 201010571806 A CN201010571806 A CN 201010571806A CN 102215398 A CN102215398 A CN 102215398A
Authority
CN
China
Prior art keywords
block
forecasting methodology
vertical
prediction
prediction method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105718068A
Other languages
English (en)
Inventor
纳比尔·尤瑟夫·华希利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Newport Media Inc
Original Assignee
Newport Media Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Newport Media Inc filed Critical Newport Media Inc
Publication of CN102215398A publication Critical patent/CN102215398A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/11—Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/593—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial prediction techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)

Abstract

本发明提供一种用于使一影像的区块中的样本的一预测方法优化的技术。该影像包括一第一区块、一第二区块、一第三区块及一第四区块，该等区块中的每一者包括8×8个区块且形成一宏区块。该方法包括通过执行预测方法中的至少一者而执行对该第二区块、该第三区块及该第四区块的一预测。针对经执行以预测该第二区块、该第三区块及该第四区块的每一预测方法，来计算一每区块预测误差(Pe)。该每区块预测误差(Pe)等于一原始区块值减去一预测区块值。自该等所执行的预测方法中每一者中选择导致每区块像素的最小∑|Pe|(对每区块的像素的总和)的一最佳预测方法。储存该最佳预测方法及针对每一区块的Pe。

Description

优化预测式影像压缩
技术领域
本发明涉及影像压缩，特别是指一种用于影像压缩的优化预测式引擎。
背景技术
影像压缩为数据压缩在数字影像上的应用，以减少影像数据的冗余以便能够以有效形式储存或传输数据。影像压缩可为有损的或无损的。在无损影像压缩中，来自源文件的所有数据得以保留。有损压缩涉及移除源文件中的某些数据及以减小的档案大小储存影像。JPEG(联合照相专家群)为用于照相影像的有损压缩的通用标准。
可适应压缩的程度，从而允许在储存大小与影像质量之间达成可选择的取舍。影像由两个分量组成。第一分量Y表示亮度或黑白分量。I及Q表示第二分量，其为色度或色彩分量。将影像划分成大小为8×8像素的区块。像素为最小的影像分量或影像单位。在JPEG压缩技术中，每一影像经历以下步骤：离散余弦变换(DCT)、量化、Zigzag扫描、微分脉码调变(DPCM)、延行长度写码(RLC)及熵写码。
图1说明对8×8区块进行的Zigzag扫描，该扫描将区块映像至由一DC分量102及63个AC分量104组成的1×64向量。DC分量102具有零频率而AC分量104具有非零频率。经变换矩阵的位置F[0，0]处的值称为DC系数，且其为矩阵中的所有64个值的平均值。其他63个值称为AC系数且具有与其相关联的频率系数。空间频率系数随着自左至右(水平)或自顶至底(垂直)移动而增加。低空间频率丛集于左上角中。
图2说明对影像202所应用JPEG压缩技术的操作的方块图，影像202划分成大小为8×8像素的区块，该等区块具有黑白分量204及色度分量206；JPEG压缩技术包括离散余弦变换(DCT)单元208、量化单元210、Zigzag扫描单元212、微分脉码调变(DPCM)单元214、延行长度写码(RLE)单元216及霍夫曼写码单元218。DCT单元208通过将影像202变换成频域中的DCT系数来将影像202自空间域变换至频域。
量化单元210移除感知上较不显著的数据以减少每一DCT系数的位的数目。量化单元210是基于以下观测：心理物理学实验表明，与较低频率分量的损失相比较，人类更少可能注意到极高空间频率分量的损失。将DCT系数除以常数N并予以舍入至最近的整数。在JPEG中，将每一DCT F[u，v]除以常数q(u，v)。q(u，v)的表称为量化表。Q(u，v)倾向于离右下角越近就具有越大的值。此目的在于在人类不太可能侦测到的较高空间频率处引入更多损失。
Zigzag扫描单元212将区块映射至由DC分量102及AC分量104组成的1×64向量。Zigzag型样将低频系数聚集于向量的顶部。在DPCM单元214中，使用与先前8×8区块的差异通过DPCM来编码DC分量102。因为DC分量102大且变化但常常接近于先前值，所以不发送DC分量102。实情为仅发送与先前值的差。此称为DC框内技术或区块间预测技术。在RLE单元216中，通过简单压缩RLC来编码AC分量104。存在AC系数的63个值，归因于Zigzag扫描而使得该等值中存在长串零。
编码为一对值的每一AC系数包括一跳跃及一值。该跳跃指示延行(run)中的零的数目，且该值为下一个非零系数。在霍夫曼写码单元218中，通过较小数目个位(例如，码字)来表示DC分量102及AC分量104。霍夫曼码字的前缀性质使得能够明确地译码经编码比特流。JPEG标准使用基于框内或区块间的预测技术。使用先前已译码的8×8区块DC分量，以便解码新的8×8区块的DC分量。将预测仅限于DC分量导致低压缩效率。因此，需要具有改良的压缩效率的用于预测式影像压缩的改良技术。
发明内容
鉴于上述，本发明实施例提供一种使一影像的区块中的样本的一预测方法优化的方法，该影像包含一第一区块、一第二区块、一第三区块及一第四区块，其中该第一区块、该第二区块、该第三区块及该第四区块包含8×8区块，该等8×8区块中每一者形成一宏区块，该方法包含：通过执行一DC预测方法及一水平预测方法中任一者而执行根据该第一区块对该第二区块的一预测；通过执行该DC预测方法及一垂直预测方法与一垂直左预测方法中至少一者而执行根据该第一区块及该第二区块对该第三区块的一预测；通过执行该水平预测方法或该垂直预测方法与一垂直右预测方法中任一者及该DC预测方法中任一者而执行根据该第一区块、该第二区块及该第三区块对该第四区块的一预测；
针对经执行以预测该第二区块、该第三区块及该第四区块的每一预测方法来计算每区块预测误差(Pe)，其中该每区块预测误差(Pe)等于原始区块值减去预测区块值；及自该等所执行的预测方法的每一者中选择一最佳预测方法，其中该等所执行的预测方法包含该DC预测方法、该水平预测方法，及该垂直预测方法、该垂直左预测方法及一垂直右预测方法中至少一者。
该选择该最佳预测方法包含：针对每一该DC预测、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法来计算该每区块预测误差的一总和，其中该总和等于∑|Pe|(对每一区块的像素的总和)；及基于导致一最小∑|Pe|(对每一区块的像素的总和)的总和而自DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法中选择最佳预测方法。
该选择该最佳预测方法包含：使每一该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法的Pe经过一离散余弦变换、一Zigzag扫描及一霍夫曼写码；及自该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法中选择导致一最小数目个输出位的最佳预测方法。
储存导致一最小数目个输出位的最佳预测方法及储存该第一区块、该第二区块、该第三区块及该第四区块中每一者的Pe，其中所储存的Pe包含一JPEG编码的Pe。可基于一第一对角区块、一第二对角区块、一第三对角区块、一第一垂直区块及一水平区块而执行一第五区块的一预测。该预测方法包含一照度区块内预测方法。
本发明实施例还提供了一种使一影像的区块中样本的一预测方法优化的方法，该影像包含一第一区块、一第二区块及一第三区块，其中该第一区块、该第二区块及该第三区块包含16×16区块，该等16×16区块中每一者形成一明度宏区块，该明度宏区块中每一者对应于一8×8色彩区块，该方法包含：通过执行一DC预测方法及一水平预测方法中任一者而执行根据该第一区块对该第二区块的一预测；通过执行一垂直预测方法与一垂直左预测方法中任一者及一DC预测方法中任一者而执行根据该第一区块、该第二区块及该第三区块对该第三区块的一预测；
通过执行该水平预测方法或该垂直预测方法与一垂直右预测方法中任一者及该DC预测方法中任一者而执行根据该第一区块、该第二区块及该第三区块对一第四区块的一预测；针对经执行以预测该第二区块、该第三区块、该第四区块的每一预测方法来计算每区块预测误差(Pe)，其中该每区块预测误差(Pe)等于原始区块值减去预测区块值；及自DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法中选择一最佳预测方法。
该选择该最佳预测方法包含：针对每一DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法来计算每一区块的所有像素的预测误差的一总和，其中该总和等于∑|Pe|；及自该等所执行的预测方法的每一者中选择该最佳预测方法，其中该等所执行的预测方法包含该DC预测方法、该水平预测方法，及该垂直预测方法、该垂直左预测方法及一垂直右预测方法中至少一者。
该选择该最佳预测方法包含：使每一该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法的Pe经过一离散余弦变换、一Zigzag扫描及一霍夫曼写码；及自该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法中选择导致一最小数目个输出位的最佳预测方法。储存导致一最小数目个输出位的该最佳预测方法及储存该第一区块、该第二区块、该第三区块及该第四区块中每一者的Pe，其中所储存的Pe包含一JPEG编码的Pe。该预测方法包含一色彩区块内预测方法。
本发明实施例还提供了一种用于使一影像的区块中的样本的一预测方法优化的系统，该影像包含一第一区块、一第二区块、一第三区块及一第四区块，该预测方法包含一DC预测方法、一水平预测方法、一垂直预测方法、一垂直左预测方法及一垂直右预测方法中至少一者，该系统包含：用于执行该第二区块的一预测的构件；用于执行该第三区块的一预测的构件；用于执行该第四区块的一预测的构件；用于针对经执行以预测该第二区块、该第三区块、该第四区块的该等预测方法中每一者计算一每区块预测误差(Pe)的构件，其中该每区块预测误差(Pe)等于一原始区块值减去一预测区块值；用于自该等所执行的预测方法的每一者中选择一最佳预测方法的构件；用于储存该最佳预测方法的构件；及用于储存该等区块的每区块预测误差(Pe)的构件，
其中根据该第一区块对该第二区块的预测是通过一DC预测方法及一水平预测方法中任一者来执行，其中根据该第一区块及该第二区块对该第三区块的预测是通过该垂直预测方法与该垂直左预测方法中任一者及该DC预测方法中任一者来执行，且其中根据该第一区块、该第二区块及该第三区块对该第四区块的预测是通过该DC预测方法及该水平预测方法中任一者或该垂直预测方法及一垂直左预测方法与一垂直右预测方法中任一者来执行。
该系统进一步包含一用于针对每一该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法计算每一区块的所有像素的预测误差的一总和的构件，其中该总和等于∑|Pe|(对每一区块的像素的总和)。
一最佳预测方法是基于导致一最小∑|Pe|(对每一区块的像素的总和)的总和而自该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法中选择。
该系统进一步包含用于对该每区块预测误差(Pe)中每一者执行一离散余弦变换、一Zigzag扫描及一霍夫曼写码的构件。该最佳预测方法基于导致一最小数目个输出位的每区块预测误差(Pe)中每一者而自该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法中选择。所储存的Pe包含一JPEG编码的Pe。该预测方法包含一照度区块内预测方法或一色彩区块内预测方法中至少一者。
附图说明
图1说明对8×8区块的Zigzag扫描，该扫描将区块映像至由一DC分量及63个AC分量组成的1×64向量；
图2说明对一影像所施加的JPEG压缩技术的操作的方块图，该影像被划分成大小为8×8像素的区块，该等区块具有黑白分量及色度分量；
图3A说明根据本发明实施例的根据空间上相邻样本而预测的4×4区块；
图3B至图3E说明根据本发明实施例的各种空间预测方法；
图4A说明根据本发明实施例的两个宏区块：第一宏区块及第二宏区块，每一宏区块由四个(8×8)区块形成；
图4B至图4E说明根据本发明实施例的各种空间预测方法，该等各种空间预测方法可用于针对第二区块、第三区块、第四区块及第五区块的区块内明度预测；
图5为说明根据本发明实施例的用以选择最合适预测方法的第二准则的方块图；
图6A说明根据本发明实施例的由四个(8×8)区块形成的色度区块；
图6B及图6C说明根据本发明实施例的各种空间预测方法，该等各种空间预测方法可用于针对第二区块及第三区块的区块内明度预测；
图7说明根据本发明实施例而使用的计算机架构的示意图；及
图8为说明根据本发明实施例的使一影像的区块中的样本的预测方法优化的方法的流程图。
具体实施方式
参考在附图中说明且在以下描述中详述的非限制性具体实施例更全面地解释本发明中的具体实施例及其各种特征及有利细节。省略对熟知组件及处理技术的描述以便不会不必要地混淆本发明中的具体实施例。本发明中所使用的实施例仅意欲促进对可实践本发明中的具体实施例的方式的理解，且进一步使得熟习此项技术者能够实践本发明中的具体实施例。因此，不应将实施例解释为限制本发明中的具体实施例的范畴。
如所叙述，仍需要具有改良的压缩效率的用于预测式影像压缩的改良技术。本发明中的具体实施例通过提供一种用于使一影像的区块中的样本的预测方法优化的技术来达成此目的，该技术可使得能够选择针对每一区块的所有像素导致原始区块与预测区块之间的差的最小总和的最佳预测方法。另外，该方法可使得能够选择在使每一预测方法经过DCT、Zigzag及霍夫曼写码操作后在输出端处给出最小数目个编码位的最佳预测方法。现在参看附图，具体地，参看图3A至图8，其中在附图中类似参考字符一致地表示对应特征，展示了较佳具体实施例。
图3A说明根据本发明具体实施例的根据空间上相邻样本而预测的4×4区块302。区块302包括标记为A至P的样本(16个样本)，如图3A中所展示。使用邻近区块中的标记为A至Q的先前已译码样本来预测该十六个样本。
参看图3A、3B至3E说明根据本发明具体实施例的可用于区块内的各种空间预测方法。图3B包括在4×4区块302上方以用于执行垂直预测的样本308。为执行水平预测，复制在4×4区块左边的样本310，如图3C所示。为执行DC预测，将邻近样本312进行平均化，如图3D所示。对于对角预测，考虑分别展示于图3D及图3E中的对角左下样本314及对角右下样本316。在一具体实施例中，可通过取得垂直右、水平下、垂直左样本或水平上预测来执行对角预测。此等预测用以预测具有在指定方向上的结构的纹理。
图4A说明根据本发明具体实施例的两个宏区块：第一宏区块402及第二宏区块404，每一宏区块由四个(8×8)区块形成。第一宏区块包括第一区块406。参看图4A，图4B至图4E说明根据本发明具体实施例的各种空间预测方法，该等各种空间预测方法可用于第二区块408、第三区块410、第四区块412及第五区块414的区块内明度预测。通过执行DC预测方法或水平预测方法(如图3B中所示)而根据第一区块406预测第二区块408。
通过执行DC预测方法及垂直预测方法与垂直左预测方法中至少一者而根据第一区块406及第二区块408预测第三区块410(如图3C中所示)。通过执行DC预测方法、水平预测方法及垂直预测方法与垂直右预测方法中至少一者而根据第一区块406、第二区块408及第三区块410预测第四区块412(如图3D中所示)。基于第四区块412、编号为7的区块420、编号为8的区块422、(N+1)区块416及(N+3)区块418而预测第五区块(N+4区块)。类似地，基于第四区块412、编号为7的区块420而预测(N+1)区块，如图4E中所示。
图5为说明根据本发明具体实施例的用以选择最合适预测方法的第二准则的方块图。通过执行第二区块408、第三区块410及第四区块412的预测而计算每一预测方法(如图3B至3E所示)的每区块预测误差(Pe)。使用以下等式来计算每区块预测误差：Pe＝原始区块-预测区块。
通过使DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法中每一者的Pe经过离散余弦变换单元504、Zigzag扫描单元506及霍夫曼写码单元508选择最佳预测方法510。选择所执行的预测方法中导致最小数目个输出位的输出作为最佳预测方法510。储存最佳预测方法510及每一区块的JPEG编码的Pe(所执行的预测方法中针对每一区块导致最小数目个输出位的输出)。
图6A说明根据本发明具体实施例的由四个(8×8)区块形成的色度区块602。色度区块602包括第一区块604。参看图6A，图6B及图6C说明根据本发明具体实施例的各种空间预测方法，该等各种空间预测方法可用于第二区块606及第三区块608的区块内明度预测。通过执行DC预测方法或水平预测方法(如图6B中所示)而根据第一区块604预测第二区块606。
通过执行DC预测方法及垂直预测方法或垂直左预测方法中的至少一者而根据第一区块604及第二区块606预测第三区块608(如图6C中所示)。通过执行DC预测方法、水平预测方法及垂直预测方法或垂直右预测方法中的至少一者而根据第一区块、第二区块及第三区块预测第四区块(未图示)。类似地，通过执行第二区块606、第三区块608的预测而计算每一预测方法(如图3B至图3E中所示)的每区块预测误差(Pe)。使用以下等式来计算每区块预测误差：Pe＝原始区块-预测区块。
类似对于色度区块，通过使DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法中每一者的Pe经过离散余弦变换单元504、Zigzag扫描单元506及霍夫曼写码单元508选择最佳预测方法。选择所执行的预测方法中导致最小数目个输出位的输出作为最佳预测方法510。储存最佳预测方法510及每一区块的JPEG编码的Pe(所执行的预测方法中针对每一区块导致最小数目个输出位的输出)。
通过本发明具体实施例而提供的技术可在集成电路芯片(未图标)上实施。芯片设计是以图形计算机程序设计语言来建立，且储存于计算机储存媒体(例如，磁盘、磁带、实体硬盘机，或虚拟硬盘机(例如，在储存存取网络中))中。若设计者并不制造芯片或用以制造芯片的光微影屏蔽，则设计者直接地或间接地通过实体构件(例如，通过提供储存有该设计的储存媒体的复本)或以电子方式(例如，经由因特网)将所得设计传输至此等实体。接着将所储存的设计转换成用于制造光微影屏蔽的适当格式(例如，GDSII)，其通常包括将形成于晶圆上的所讨论的芯片设计的多个复本。光微影屏蔽用以界定晶圆(及/或其上的各层)的待蚀刻或以其他方式处理的区域。
所得集成电路芯片可由制造者以原始晶圆形式(亦即，作为具有多个未封装的芯片的单一晶圆)、作为裸晶粒或以封装形式分发。在后者状况下，芯片安装于单一芯片封装(例如，塑料载体，具有附着至主板或其他较高层级载体的引线)中或多芯片封装(例如，具有表面互连或内埋式互连中任一者或两者的陶瓷载体)中。在任何状况下，接着将芯片与其他芯片、离散电路组件及/或其他信号处理器件整合作为(a)中间产品(例如，主板)或(b)最终产品的部分。最终产品可为在自玩具及其他低端应用至具有显示器、键盘或其他输入器件及中央处理器的高级计算机产品的范围内的包括集成电路芯片的任何产品。
本发明中的具体实施例可包含硬件及软件组件。以软件来实施的具体实施例包括(但不限于)韧体、驻留软件、微码等。此外，本发明中的具体实施例可采用可自计算机可用或计算机可读媒体存取的计算机程序产品的形式，计算机可用或计算机可读媒体提供由或结合一计算机或任何指令执行系统使用的程序代码。出于此描述的目的，计算机可用或计算机可读媒体可为可包含、储存、传达、传播或输送由或结合指令执行系统、装置或器件使用的程序的任何装置。
媒体可为电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统(或装置或器件)或者传播媒体。计算机可读媒体的实施例包括半导体或固态内存、磁带、抽取式计算机磁盘、随机存取内存(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘及光盘。光盘的当前实施例包括密闭光盘-只读存储器(CD-ROM)、密闭光盘-读取/写入(CD-R/W)及DVD。
适合于储存及/或执行程序代码的数据处理系统将包括直接或经由系统总线而间接耦接至内存组件的至少一处理器。内存组件可包括在程序代码的实际执行期间使用的本地内存、大容量储存器，及提供至少一些程序代码的暂时储存以便减少在执行期间必须自大容量储存器中撷取程序代码的次数的高速缓存。
输入/输出(I/O)器件(包括(但不限于)键盘、显示器、指针器件等)可直接或经由介入的I/O控制器而耦接至系统。网络配接器亦可耦接至系统以使该数据处理系统能够经由介入的专用或公用网络而变为耦接至其他数据处理系统或远程打印机或储存器件。调制解调器、电缆调制解调器及以太网卡仅为当前可用的类型的网络配接器中的少数几种。
在图7描绘用于实践本发明具体实施例的代表性硬件环境。此示意性图式说明根据本发明具体实施例的信息处置/计算机系统的硬件组态。该系统包含至少一处理器或中央处理单元(CPU)10。CPU 10经由系统总线12而互连至例如随机存取内存(RAM)14、只读存储器(ROM)16及输入/输出(I/O)配接器18的各种器件。I/O配接器18可连接至周边器件(例如磁盘单元11及磁带机13)，或可由系统读取的其他程序储存器件。系统可读取程序储存器件上的发明性指令且遵循此等指令以执行本发明具体实施例的方法。
系统进一步包括用户接口配接器19，其将键盘15、鼠标17、扬声器24、麦克风22及/或例如触摸屏器件(未图标)的其他用户接口器件连接至总线12以收集用户输入。另外，通信配接器20将总线12连接至数据处理网络25，且显示配接器21将总线12连接至例如可体现为输出器件(例如，监视器、打印机，或传输器)的显示器件23。
参看图3至图7，图8为说明根据本发明具体实施例的使一影像的区块中的样本的预测方法优化的方法的流程图。该影像包括一第一区块、一第二区块、一第三区块及一第四区块。在步骤802中，通过执行DC预测方法及水平预测方法中的任一者而执行根据第一区块对第二区块的预测。在步骤804中，通过执行DC预测方法及垂直预测方法与垂直左预测方法中的至少一者而执行根据第一区块及第二区块对第三区块的预测。
在步骤806中，通过执行水平预测方法或垂直预测方法与垂直右预测方法中任一者及DC预测方法中任一者而执行根据第一区块、第二区块及第三区块对第四区块的预测。在步骤808中，针对经执行以预测第二区块、第三区块及第四区块的预测方法中每一者，计算每区块预测误差(Pe)。每区块预测误差(Pe)等于一原始区块值减去一预测区块值。在步骤810中，自所执行的预测方法中每一者中选择一最佳预测方法。所执行的预测方法可为以下各项中任一者：DC预测方法、水平预测方法，及垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法中至少一者。
在一具体实施例中，通过以下各项操作来选择最佳预测方法：针对DC预测、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法中的每一者计算每区块预测误差的总和，及基于导致每一区块的像素的最小∑|Pe|(对每一区块的像素的总和)的总和而自DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法中选择最佳预测方法。
在另一具体实施例中，可通过以下各项操作来选择最佳预测方法：使DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法中每一者的Pe经过一离散余弦变换、一Zigzag扫描及一霍夫曼写码，及自DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法中选择导致最小数目个输出位的最佳预测方法。
储存导致最小数目个输出位的最佳预测方法及第一区块、第二区块及第四区块中的每一者的该Pe。该所储存的Pe为一JPEG编码的Pe。可基于一第一对角区块、一第二对角区块、一第三对角区块、一第一垂直区块及一水平区块而执行一第五区块预测。该预测方法为一照度区块内预测方法或一色彩区块内预测方法中至少一者。在一具体实施例中，第一区块、第二区块、第三区块及第四区块包括8×8区块，且该等8×8区块中每一者形成于宏区块上以用于执行照度区块内预测。在另一具体实施例中，第一区块、第二区块及第三区块包括16×16区块且该等16×16区块中每一者形成一明度宏区块。明度宏区块中每一者对应于8×8色彩区块以用于执行色彩区块内预测方法。
使一影像的区块中样本的预测方法优化的方法可使得能够选择最佳预测方法，该最佳预测方法针对每一区块的所有像素导致原始区块与预测区块之间的差的最小总和。另外，该方法可使得能够选择在使每一预测方法经过DCT、Zigzag及霍夫曼写码操作后在输出端处给出最小数目个编码位的最佳预测方法。因此，该方法提供具有改良的压缩效率的预测式影像压缩引擎。本发明中的具体实施例可用于模拟电视应用中。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种使一影像的区块中的样本的一预测方法优化的方法，该影像包含一第一区块、一第二区块、一第三区块及一第四区块，其中该第一区块、该第二区块、该第三区块及该第四区块包含8×8区块，其特征在于，该等8×8区块中每一者形成一宏区块，该方法包含：
通过执行一DC预测方法及一水平预测方法中任一者而执行根据该第一区块对该第二区块的一预测；
通过执行该DC预测方法及一垂直预测方法与一垂直左预测方法中至少一者而执行根据该第一区块及该第二区块对该第三区块的一预测；
通过执行该水平预测方法或该垂直预测方法与一垂直右预测方法中任一者及该DC预测方法中任一者而执行根据该第一区块、该第二区块及该第三区块对该第四区块的一预测；
针对经执行以预测该第二区块、该第三区块及该第四区块的每一预测方法来计算每区块预测误差(Pe)，其中该每区块预测误差(Pe)等于原始区块值减去预测区块值；及
自该等所执行的预测方法的每一者中选择一最佳预测方法，其中该等所执行的预测方法包含该DC预测方法、该水平预测方法，及该垂直预测方法、该垂直左预测方法及一垂直右预测方法中至少一者。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该选择该最佳预测方法包含：
针对每一该DC预测、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法来计算该每区块预测误差的一总和，其中该总和等于∑|Pe|(对每一区块的像素的总和)；及
基于导致一最小∑|Pe|(对每一区块的像素的总和)的总和而自DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法中选择最佳预测方法。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该选择该最佳预测方法包含：
使每一该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法的Pe经过一离散余弦变换、一Zigzag扫描及一霍夫曼写码；及
自该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法中选择导致一最小数目个输出位的最佳预测方法。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其进一步包含储存导致一最小数目个输出位的最佳预测方法。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其进一步包含储存该第一区块、该第二区块、该第三区块及该第四区块中每一者的Pe，其中所储存的Pe包含一JPEG编码的Pe。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其进一步包含基于一第一对角区块、一第二对角区块、一第三对角区块、一第一垂直区块及一水平区块而执行一第五区块的一预测。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该预测方法包含一照度区块内预测方法。
8.一种使一影像的区块中样本的一预测方法优化的方法，该影像包含一第一区块、一第二区块及一第三区块，其中该第一区块、该第二区块及该第三区块包含16×16区块，其特征在于，该等16×16区块中每一者形成一明度宏区块，该明度宏区块中每一者对应于一8×8色彩区块，该方法包含：
通过执行一DC预测方法及一水平预测方法中任一者而执行根据该第一区块对该第二区块的一预测；
通过执行一垂直预测方法与一垂直左预测方法中任一者及一DC预测方法中任一者而执行根据该第一区块、该第二区块及该第三区块对该第三区块的一预测；
通过执行该水平预测方法或该垂直预测方法与一垂直右预测方法中任一者及该DC预测方法中任一者而执行根据该第一区块、该第二区块及该第三区块对一第四区块的一预测；
针对经执行以预测该第二区块、该第三区块、该第四区块的每一预测方法来计算每区块预测误差(Pe)，其中该每区块预测误差(Pe)等于原始区块值减去预测区块值；及
自DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法中选择一最佳预测方法。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该选择该最佳预测方法包含：
针对每一DC预测方法、水平预测方法、垂直预测方法、垂直左预测方法及垂直右预测方法来计算每一区块的所有像素的预测误差的一总和，其中该总和等于∑|Pe|；及
自该等所执行的预测方法的每一者中选择该最佳预测方法，其中该等所执行的预测方法包含该DC预测方法、该水平预测方法，及该垂直预测方法、该垂直左预测方法及一垂直右预测方法中至少一者。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该选择该最佳预测方法包含：
使每一该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法的Pe经过一离散余弦变换、一Zigzag扫描及一霍夫曼写码；及
自该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法中选择导致一最小数目个输出位的最佳预测方法。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其进一步包含储存导致一最小数目个输出位的该最佳预测方法。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其进一步包含储存该第一区块、该第二区块、该第三区块及该第四区块中每一者的Pe，其中所储存的Pe包含一JPEG编码的Pe。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该预测方法包含一色彩区块内预测方法。
14.一种使一影像的区块中的样本的一预测方法优化的系统，该影像包含一第一区块、一第二区块、一第三区块及一第四区块，其特征在于，该预测方法包含一DC预测方法、一水平预测方法、一垂直预测方法、一垂直左预测方法及一垂直右预测方法中至少一者，该系统包含：
用于执行该第二区块的一预测的构件；
用于执行该第三区块的一预测的构件；
用于执行该第四区块的一预测的构件；
用于针对经执行以预测该第二区块、该第三区块、该第四区块的该等预测方法中每一者计算一每区块预测误差(Pe)的构件，其中该每区块预测误差(Pe)等于一原始区块值减去一预测区块值；
用于自该等所执行的预测方法的每一者中选择一最佳预测方法的构件；
用于储存该最佳预测方法的构件；及
用于储存该等区块的每区块预测误差(Pe)的构件，
其中根据该第一区块对该第二区块的预测是通过一DC预测方法及一水平预测方法中任一者来执行，
其中根据该第一区块及该第二区块对该第三区块的预测是通过该垂直预测方法与该垂直左预测方法中任一者及该DC预测方法中任一者来执行，且
其中根据该第一区块、该第二区块及该第三区块对该第四区块的预测是通过该DC预测方法及该水平预测方法中任一者或该垂直预测方法及一垂直左预测方法与一垂直右预测方法中任一者来执行。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，其进一步包含用于针对每一该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法计算每一区块的所有像素的预测误差的一总和的构件，其中该总和等于∑|Pe|(对每一区块的像素的总和)。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，其中一最佳预测方法是基于导致一最小∑|Pe|(对每一区块的像素的总和)的总和而自该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法中选择。
17.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，其进一步包含用于对该每区块预测误差(Pe)中每一者执行一离散余弦变换、一Zigzag扫描及一霍夫曼写码的构件。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，该最佳预测方法基于导致一最小数目个输出位的每区块预测误差(Pe)中每一者而自该DC预测方法、该水平预测方法、该垂直预测方法、该垂直左预测方法及该垂直右预测方法中选择。
19.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，该所储存的Pe包含一JPEG编码的Pe。
20.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，该预测方法包含一照度区块内预测方法或一色彩区块内预测方法中至少一者。
CN2010105718068A 2010-04-09 2010-11-30 优化预测式影像压缩 Pending CN102215398A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/757,474 2010-04-09
US12/757,474 US8306343B2 (en) 2010-04-09 2010-04-09 Optimized prediction based image compression

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102215398A true CN102215398A (zh) 2011-10-12

Family

ID=44746494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105718068A Pending CN102215398A (zh) 2010-04-09 2010-11-30 优化预测式影像压缩

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8306343B2 (zh)
CN (1) CN102215398A (zh)
TW (1) TWI394099B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106210730A (zh) * 2016-07-21 2016-12-07 深圳市检验检疫科学研究院 基于Hadoop MapReduce的Block数据透明加扰方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6727011B2 (ja) * 2016-04-14 2020-07-22 キヤノン株式会社 画像符号化装置及びその制御方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1585495A (zh) * 2004-06-11 2005-02-23 上海大学 H.264/avc帧内预测模式的快速选择方法
WO2006000504A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-05 Thomson Licensing Method and apparatus for generating coded picture data and for decoding coded picture data
CN1862599A (zh) * 2006-04-27 2006-11-15 南京大学 一种基于3d－dct及帧内预测的静态彩色图像压缩方法jpc3d
CN1913643A (zh) * 2003-08-18 2007-02-14 联发科技股份有限公司 预测元的存储方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5754702A (en) * 1994-12-02 1998-05-19 Allied Signal Inc. Scale oriented interband prediction method for image data compression and reconstruction
KR100324608B1 (ko) * 1996-05-28 2002-04-17 모리시타 요이찌 화상예측부호화장치와방법,화상예측복호화장치와방법,및기록매체
US6157676A (en) * 1997-07-31 2000-12-05 Victor Company Of Japan Digital video signal inter-block interpolative predictive encoding/decoding apparatus and method providing high efficiency of encoding
JP2003319391A (ja) * 2002-04-26 2003-11-07 Sony Corp 符号化装置および方法、復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
KR100750110B1 (ko) * 2003-04-22 2007-08-17 삼성전자주식회사 ４×４인트라 휘도 예측 모드 결정방법 및 장치
JP4763422B2 (ja) * 2004-12-03 2011-08-31 パナソニック株式会社 イントラ予測装置
CN101361370B (zh) * 2005-11-30 2010-12-01 株式会社东芝 图像编码/图像解码方法以及图像编码/图像解码装置
US8422803B2 (en) * 2007-06-28 2013-04-16 Mitsubishi Electric Corporation Image encoding device, image decoding device, image encoding method and image decoding method
TW200926824A (en) * 2007-12-13 2009-06-16 Univ Nat Cheng Kung Method for universal two-layer image coding

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1913643A (zh) * 2003-08-18 2007-02-14 联发科技股份有限公司 预测元的存储方法
CN1585495A (zh) * 2004-06-11 2005-02-23 上海大学 H.264/avc帧内预测模式的快速选择方法
WO2006000504A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-05 Thomson Licensing Method and apparatus for generating coded picture data and for decoding coded picture data
CN1862599A (zh) * 2006-04-27 2006-11-15 南京大学 一种基于3d－dct及帧内预测的静态彩色图像压缩方法jpc3d

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106210730A (zh) * 2016-07-21 2016-12-07 深圳市检验检疫科学研究院 基于Hadoop MapReduce的Block数据透明加扰方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8306343B2 (en) 2012-11-06
US20110249908A1 (en) 2011-10-13
TWI394099B (zh) 2013-04-21
TW201135670A (en) 2011-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7134200B2 (ja) デジタルイメージ再圧縮
CN102017634B (zh) 重新排序的变换系数的多级表示
EP2493198A1 (en) Moving image coding device, moving image decoding device, moving image coding/decoding system, moving image coding method and moving image decoding method
JP4365957B2 (ja) 画像処理方法及びその装置及び記憶媒体
US12020461B2 (en) Method and apparatus for Haar-based point cloud coding
JPH0824341B2 (ja) 画像データ符号化方法
CN112188197B (zh) 通道间点云属性解码方法、装置以及可读存储介质
CN103583045A (zh) 图像处理装置以及图像处理方法
JP2010171729A (ja) 画像予測符号化装置、方法及びプログラム、画像予測復号装置、方法及びプログラム、並びに、符号化・復号システム及び方法
CN102215399B (zh) 视讯译码器的讯框缓冲压缩的方法、视讯译码器和系统
US20240114185A1 (en) Video coding for machines (vcm) encoder and decoder for combined lossless and lossy encoding
CN102215398A (zh) 优化预测式影像压缩
KR101172983B1 (ko) 화상 압축 장치, 화상 복원 장치, 화상 압축 방법, 화상 복원 방법 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
Krishnamoorthy et al. Design and implementation of power efficient image compressor for WSN systems
CN108900849A (zh) 视频数据加密方法、系统、设备及存储介质
KR20240006667A (ko) 점군 속성 정보 부호화 방법, 복호화 방법, 장치 및 관련 기기
US8014620B2 (en) Image processing system, image compression system, image editing system, computer readable medium, computer data signal and image processing apparatus
Chang et al. A simple block-based lossless image compression scheme
CN102215400B (zh) 无线模拟电视接收机的缓冲减量
CN116074525B (zh) 一种系数解码方法、装置、图像解码器及电子设备
Subramanyan et al. Analysis of Adaptive, Entropy and Wavelet based Coding Techniques-A Survey
JP3359214B2 (ja) 多値画像符号化装置
JP2002290743A (ja) 画像情報符号化方法、符号化装置、ディジタル複写機、ディジタルファクシミリ装置、及び、ディジタルファイリング装置
WO2009091119A1 (en) Method for modeling context of wavelet transform based on directional filtering and apparatus for coding wavelet, and recording medium therefor
Xu et al. Pixelwise adaptive prediction-based lossless reference frame compression algorithm for video coding

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111012