CN102823257B - 数据转换方法及处理电路、记录扫描顺序的方法及处理电路 - Google Patents

数据转换方法及处理电路、记录扫描顺序的方法及处理电路 Download PDF

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CN102823257B CN201180014304.8A CN201180014304A CN102823257B CN 102823257 B CN102823257 B CN 102823257B CN 201180014304 A CN201180014304 A CN 201180014304A CN 102823257 B CN102823257 B CN 102823257B
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Abstract

本发明提供数据转换方法及处理电路、记录扫描顺序的方法及处理电路，其中，一种数据转换方法，用于将第一数据转换为第二数据，该方法包含利用决定单元来决定对应第一数据的目标符号；以及产生对应至目标符号的第二数据。第一数据与第二数据的一者为语法元素，另一者为该语法元素的熵编码结果，且决定单元依据语法元素的候选语法元素值的出现机率来适应性地决定出对应第一数据的目标符号。通过利用本发明，可提供一种通用的熵编码/解码操作。

Description

数据转换方法及处理电路、记录扫描顺序的方法及处理电路
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年3月15日递交的美国临时申请第61/314,112的优先权的2011年1月30日递交的美国申请第13/017,041的优先权，上述申请内容在此合并作为参考。
技术领域
本发明有关于图像处理，更具体地，有关于利用自适应更新的表格编解码的方法以及相关处理电路，尤指数据转换方法及处理电路、记录扫描顺序的方法及处理电路。
背景技术
关于视频编码，可在帧内预测(intra-prediction)模式之下找到一预测区块(predictionblock)，而一预测残余(predictionresidue)可借由所找到的预测区块以及待编码的区块的差异来得到，接着，执行转换操作(例如基于区块的转换操作)以将该预测残余转换至转换域，接着，量化操作会对转换结果进行处理，如此一来，便会产生一个由多个已量化(quantizatid)转换系数(transformcoefficient)所构成的二维矩阵。于储存与传送之前，这些已量化转换系数需要进行编码以便尽可能地降低数据量，由于这些已量化转换系数包含少数不为零的系数以及大多数是零的系数，因此，于执行熵编码之前，需要对这些已量化转换系数进行重新排序(reordering)以将不为零的系数聚集在一起，故需要一个扫描顺序(scanningorder)来将二维的系数矩阵转换成一维的系数数组，其中系数数组中会具有重新排序过的已量化转换系数以便让不为零的系数聚集在一起。关于视频解码，需要保持同一个扫描顺序，以及并用来将一维的系数数组转换成二维的系数矩阵，以进行后续的熵解码处理。简而言之，由于将不为零的系数聚集在一起的效能会跟扫描顺序有关，因此，如何适当地设定扫描顺序便成为相关领域设计者的一个重要课题。
熵编码系广泛地使用在视频编码中，举例来说，语法元素(例如宏块类型(macroblocktype)、帧内预测模式与转换系数等等)会被编码至适合传送与储存的熵编码比特流之中。对于一特定的编码操作，语法元素会直接编码成码字，然而，如此的编码方法并非适用于所有的编码操作。考虑到视频解码中广泛需要熵解码，应该使用一个适当的解码方法来将码字(codeword)直接解码成语法元素，同样地，如此的解码方式并不一定适用于所有可能的解码操作。因此，亟需一种可适用于任何编码/解码操作的通用的熵编码/解码方法。
发明内容
根据本发明的实施例，本发明提供自适应更新的表格用于编解码的方法以及相关处理电路以解决上述问题。有鉴于此，本发明提供了一种数据转换方法及处理电路、记录扫描顺序的方法及处理电路。
根据本发明的第一方面，本发明提供一种数据转换方法，用于将第一数据转换为第二数据，该方法包含有：利用决定单元来决定对应该第一数据的目标符号；以及产生对应至该目标符号的该第二数据；其中该第一数据与该第二数据之一为语法元素，以及该第一数据与该第二数据的另一者为该语法元素的熵编码结果，且该决定单元依据该语法元素的多个候选语法元素值的出现机率来适应性地决定出对应该第一数据的该目标符号。
根据本发明的第二方面，本发明提供一种数据转换方法，用于将预测残余数据转换成系数数组，该方法包含有：使用处理单元来对该预测残余数据中的多个部分分别执行多个图像处理操作，以产生多个系数矩阵，其中该多个图像处理操作分别包含有不同的转换，以及该预测残余数据对应至单一预测模式下的待编码区块以及预测区块之间的差异；以及分别应用多个不同的扫描顺序予该多个系数矩阵，以产生该系数数组。
根据本发明的第三方面，本发明提供一种数据转换方法，用于将系数数组转换成预测残余数据，该方法包含有：分别应用多个不同的扫描顺序予该系数数组中的多个部分，以产生多个系数矩阵；以及使用处理单元来对该多个系数矩阵分别执行多个图像处理操作，以产生该预测残余数据，其中该多个图像处理操作分别包含有不同的反转换，以及该预测残余数据为对应至单一预测模式下的待解码区块以及预测区块之间的差异。
根据本发明的第四方面，本发明提供一种记录扫描顺序的方法，该扫描顺序用于转换，该方法包含有：提供顺序表，其储存多个扫描索引值所分别索引的多个位置值以记录该扫描顺序，其中该多个位置值为指示对应该转换的系数矩阵中的位置；以及每当系数根据该顺序表所记录的该扫描顺序而被处理时，决定是否使用的更新模块来更新该顺序表。
根据本发明的第五方面，本发明提供一种数据转换处理电路，用于将第一数据转换为第二数据，该处理电路包含有：决定单元，用以依据语法元素的候选语法元素值的出现机率来适应性地决定出对应该第一数据的目标符号；以及处理单元，耦接至该决定单元，用以产生对应至该目标符号的该第二数据；其中该第一数据与该第二数据之一为该语法元素，以及该第一数据与该第二数据的另一者为该语法元素的熵编码结果。
根据本发明的第六方面，本发明提供一种数据转换处理电路，用于将预测残余数据转换成系数数组，该处理电路包含有：处理单元，用以对该预测残余数据中的多个部分分别执行多个图像处理操作，以产生多个系数矩阵，其中该多个图像处理操作分别包含有不同的转换，以及该预测残余数据为对应至单一预测模式下的待编码区块以及预测区块之间的差异；以及重新排序单元，耦接于该处理单元，用以分别应用多个不同的扫描顺序予该多个系数矩阵，以产生该系数数组。
根据本发明的第七方面，本发明提供一种数据转换处理电路，用于将系数数组转换成预测残余数据，该处理电路包含有：重新排序单元，用以分别应用多个不同的扫描顺序予该系数数组中的多个部分，以产生多个系数矩阵；以及处理单元，耦接于该重新排序单元，用来对该多个系数矩阵分别执行多个图像处理操作，以产生该预测残余数据，其中该多个图像处理操作分别包含有不同的反转换，以及该预测残余数据为对应至单一预测模式下的待解码区块以及预测区块之间的差异。
根据本发明的第八方面，本发明提供一种记录扫描顺序的处理电路，该扫描顺序用于记录，该处理电路包含有：储存组件，用以提供顺序表，其储存多个扫描索引值所分别索引的多个位置值以记录该扫描顺序，其中该多个位置值为指示对应该转换的系数矩阵中的位置；以及更新模块，耦接至该储存组件，其中每当系数根据该顺序表所记录的该扫描顺序而被处理时，该更新模块会决定是否要更新该顺序表。
通过利用本发明，可提供一种通用的熵编码/解码操作。
附图说明
本申请的上述以及其他目的对于所属领域技术人员，参照本申请的附图可以在阅读本申请之后是清楚的。
图1为根据本发明的实施例的图像处理系统的一实施例的功能方块示意图。
图2为根据本发明的实施例的映射表的一实施例的示意图。
图3为根据本发明的实施例的机率表的一实施例的示意图。
图4为根据本发明的实施例的更新后的机率表的一实施例的示意图。
图5为根据本发明的实施例的更新后的机率表的另一实施例的示意图。
图6为根据本发明的实施例的更新后的机率表的再另一实施例的示意图。
图7为根据本发明的实施例的更新后的映射表的一实施例的示意图。
图8为根据本发明的实施例的图像处理系统的另一实施例的功能方块示意图。
图9为根据本发明的实施例的图像处理系统的再另一实施例的功能方块示意图。
图10为根据本发明的实施例的顺序表的一实施例的示意图。
图11为根据本发明的实施例的统计表的一实施例的示意图。
图12为根据本发明的实施例的更新后的统计表的一实施例的示意图。
图13为根据本发明的实施例的更新后的统计表的另一实施例的示意图。
图14为根据本发明的实施例的更新后的顺序表的一实施例的示意图。
具体实施方式
在本说明书以及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件，而所属领域中技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件，本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则，在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含有”为一开放式的用语，故应解释成“包含有但不限定于”，此外，“耦接”一词在此包含有任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可以直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
图1为根据本发明的实施例的图像处理系统100的一实施例的功能方块示意图。图像处理系统100包含有编码器102以及解码器104，其中编码器102包含处理电路112以及用以实现编码器102本身的指定功能的其它电路114，以及解码器104包含处理电路122以及用以实现解码器104本身的指定功能的其它电路124。于本实施例中，处理电路112可以是熵编码(entropycoding)电路，以及处理电路122可以是熵解码(entropydecoding)电路。如图1所示，处理电路112包含有决定单元132以及处理单元134，其中决定单元132用以决定对应至第一数据D1的目标符号(symbol)S，以及处理单元134耦接于决定单元132以产生对应至所决定出的目标符号S的第二数据D2。对于处理单元122，其包含有决定单元142以及处理单元144，其中决定单元142用以决定对应至第一数据D1’的目标符号S’，以及处理单元144耦接至决定单元142以产生对应至所决定出的目标符号S’的第二数据D2’。对于编码器102来说，第一数据D1为语法元素(syntaxelement)，以及第二数据D2为此语法元素的熵编码结果，而对于解码器104来说，第一数据D1’为语法元素的熵编码结果，而第二数据D2’则是此语法元素。理想情况下，当第一数据D1’为第二数据D2时，解码器104中所决定出的目标符号S’将会是编码器102中所决定出的目标符号S，以及解码器104所产生的第二数据D2’将会是编码器102所处理的第一数据D1。
编码器102中的处理电路112的操作详述如下。决定单元132包含有映射模块152、储存组件154以及更新模块156。储存组件154用来提供映射表(mappingtable)MT，该映射表储存语法元素所有的候选语法元素值与多个候选符号(candidatesymbol)之间的映射关系，如上所述，第一数据D1为语法元素，因此，映射模块152便会自映射表MT中搜索对应至第一数据D1所承载(carried)的语法元素值的目标符号S。此外，储存组件154另提供机率表(probabilitytable)PT，该机率表储存所有的语法元素值的出现机率指示值(occurrenceprobabilityindicationvalue)，此外，映射表MT由映射模块152基于机率表PT的初始设定来加以初始化，然后，更新模块156会根据机率表PT(机率表PT将会于编码每一个输入的语法元素的过程中进行更新)来适应性地更新映射表MT。
请一并参阅图2以及图3。图2为储存于图1所示的储存组件154中的映射表MT的一实施例的示意图，以及图3为储存于图1所示的储存组件154中的机率表PT的一实施例的示意图。首先，假设语法元素D1具有四种可能的候选语法元素值“0”、“1”、“2”、“3”，且这些候选语法元素值“0”、“1”、“2”、“3”的初始出现机率分别是0.3、0.1、0.4、0.2，因此，基于出现机率的顺序，符号“S0”会分配予候选语法元素值“1”，符号“S1”会分配予候选语法元素值“3”，符号“S2”会分配予候选语法元素值“0”，以及符号“S3”会分配予候选语法元素值“2”。如图2所示，由索引值(indexvalue)“0”所索引的窗体项目(tableentry)201会储存M[0]＝2，由索引值“1”所索引的窗体项目202会储存M[1]＝0，由索引值“2”所索引的窗体项目203会储存M[2]＝3，以及由索引值“3”所索引的窗体项目204会储存M[3]＝1。此外，如图3所示，由索引值“0”所索引的窗体项目301会储存P[0]＝4，由索引值“1”所索引的窗体项目302会储存P[1]＝3，由索引值“2”所索引的窗体项目303会储存P[2]＝2，以及由索引值“3”所索引的窗体项目304会储存P[3]＝1。于本实施例中，出现机率指示值“4”、“3”、“2”、“1”是以递减排序(descendingorder)的方式而储存于机率表PT中，然而，此仅作为范例说明之用。于另一实施方式中，出现机率指示值亦可采用升序(ascendingorder)的方式而储存于机率表PT中，请注意，此时映射表MT中所储存的语法元素值的顺序以及符号与语法元素值之间的映射关系均需要进行相对应的调整。简而言之，只要是采用语法元素符号化(syntaxelementsymbolism)的技巧来实现一个通用的适应性熵编码，均符合本发明的精神。
每当映射模块152参照映射表MT而将语法元素(例如第一数据D1)的语法元素值转换成目标符号S，则更新模块156将会更新机率表PT并相对应地产生更新后的机率表来取代原本的机率表。举例来说，当语法元素值“0”被映射单元152所处理时，更新模块156会调整对应至所处理的语法元素值“0”的索引值“1”所索引的窗体项目302中储存的出现机率指示值“3”，举例来说，一递增值d(例如d＝1)会与出现机率指示值“3”相加来更新窗体项目302中所储存的出现机率指示值，如图4所示，图4为储存组件154所储存的更新后的机率表PT的实施例的示意图。
于机率表PT完成更新之后，更新模块156会根据更新后的机率表PT来选择性地更新目前的映射表MT，于本实施例中，更新模块156会检查更新后的机率表PT中连续窗体项目301～304所储存的出现机率指示值的出现机率顺序是否是连续的顺序(例如递减排序或升序)，如图4所示，连续的窗体项目301～304中所储存的出现机率指示值“4”、“4”、“2”、“1”具有一个连续的顺序，因此，更新模块156并不会更新储存组件154中目前所储存的映射表MT。假设映射模块152所处理的下一个语法元素值仍是“0”，则更新模块156会调整所处理的语法元素值是“0”的索引值“1”所索引的窗体项目302中储存的出现机率指示值“”。请参阅图5，图5为储存组件154所储存的更新后的机率表PT的另一实施例的示意图。窗体项目302中所储存的出现机率指示值“4”会被递增值d(例如d＝1)所调整而变成“5”，接着，更新模块156会发现更新后的机率表PT中连续窗体项目301～304所储存的出现机率指示值的出现机率顺序并非是一个连续的顺序，这表示映射表MT应该要被更新。于本实施例中，更新模块156会将索引值“1”所索引的窗体项目302中所储存的调整后的出现机率指示值“5”与索引值“0”所索引的窗体项目301中所储存的出现机率指示值“4”彼此互换(swap)，以及将索引值“1”所索引的窗体项目202中所储存的语法元素值“0”与索引值“0”所索引的窗体项目201中所储存的语法元素值“2”彼此互换，进而产生图6所示的更新后的机率表以及图7所示的更新后的映射表。
请注意，上述的实施例仅显示于机率表PT/映射表MT中进行一次储存内容彼此交换的操作，然而，此仅作为范例说明之用，亦即，当判断出目前的映射表MT应该要被更新时，更新模块156会不停地调整机率表PT/映射表MT，直到更新后的机率表PT中连续窗体项目301～304所储存的出现机率指示值的出现机率顺序为所要的连续顺序(例如递减排序或升序)为止，而机率表PT与映射表MT的调整操作可以简单地使用以下的伪代码(pseudocode)来加以表示：
P[n]＝P[n]+d；
i＝n；
while(i>0&&P[i]>P[i-1])
{
swap(P[i],P[i-1])；
swap(M[i],M[i-1])；
i--；
}
如上所述，每当一个语法元素值被处理时，更新模块156便会增加机率表PT所储存的多个出现机率指示值中的一个出现机率指示值，然而，每一个出现机率指示值一般会使用一个固定的位数来储存于储存装置154之中，举例来说，一个字节(byte)会被用来记录一个出现机率指示值，因此，一个字节所能储存/代表的最大值是255(亦即28-1)，为了避免发生不想要的算数溢出(arithmeticoverflow)，亦即，为了避免发生运算结果大于一个字节所能储存或表示的数值的状况，当调整后的出现机率指示值(例如最大的出现机率指示值P[0])已达到一预定临界值(例如255)时，更新模块156另会调降(decrease)机率表PT中所有的窗体项目所储存的出现机率指示值，举例来说，针对每一个索引值n，P[n]＝a*P[n]，其中0<a<1。
请再次参阅图1，编码器102中的处理单元134是作为熵编码电路以依据前面的决定单元132所决定的目标符号S来产生熵编码结果(例如第二数据D2)，举例来说，一个码字可以是一个可变长度码(variablelengthcode)或者是算术编码(arithmeticcoding)中的二元化(binarization)结果，所以，一个较短的码字将会被指派一个具有较高出现机率的符号。此外，处理单元134所采用的编码方法可以参照机率表PT而适应性地调整，举例来说，处理单元134会依据机率表PT的机率分布而自多个候选编码规则中选取出一个编码规则(例如霍夫曼编码表(Hoffmancodetable))，并根据所选取的编码规则来产生语法元素的熵编码结果，换言之，不同的机率分布(亦即机率表PT的窗体项目中所储存的出现机率指示值的不同组合)会使得处理单元134采用不同的最佳编码方法。
此外，机率可以是条件机率(conditionalprobability)，由于待编码的目前的语法元素值极有可能会与先前编码的语法元素值相同，因此用来编码前一个语法元素值的映射表及机率表可能比较适合用来对目前的语法元素值进行编码以得到最佳的编码效率，所以，决定单元132会参照来自于先前编码的语法单元值的编码内文(codingcontext)来决定应该使用哪一个映射表以及哪一个机率表。假设语法元素具有四种可能的语法元素值，则会有四种编码内文，亦即，会有相对应的四种候选映射表(其分别由不同的设定来加以初始化)以及四种相对应的候选机率表(其分别由不同的设定来加以初始化)，换言之，储存组件154借由参考编码内文而从多个候选映射表中选取出映射表MT并提供映射模块152所需的映射表MT，以及借由参考编码内文而从多个候选机率表中选取出机率表PT并提供映射模块152所需的机率表PT，因此，由于编码前一个语法元素值所产生的选择性进行更新的映射表以及更新后的机率表将会被使用来对目前的语法元素值进行编码。请注意，每当接收到下一个欲进行编码的语法元素值时，选取映射表的步骤与选取机率表的步骤便会被执行，然而，于另一实施方式中，选取映射表的步骤与选取机率表的步骤仅有在一预定条件满足时才会被执行，例如，当一定时器所计时的一段时间已到期或已编码的语法元素值的个数已达到一临界值时，便视为满足了该预定条件，然而，此仅作为范例说明之用，并非本发明的限制。
值得注意的是，针对编码器102中的处理单元134所执行的操作，解码器104中的决定单元142为用来执行相对应的反向操作，同样地，针对编码器102中的决定单元132所执行的操作，解码器104中的处理单元144为用来执行相对应的反向操作。以决定单元142为例，其作为熵解码电路并决定对应至第一数据D1’的目标符号S’，其中决定单元142可根据储存组件164所储存的机率表PT的机率分布来从多个候选解码规则中选出一个解码规则，并根据所选取的解码规则来决定出对应至语法元素(亦即第二数据D2)的熵编码结果(亦即第一数据D1’)的目标符号S’；此外，每当前一个语法元素值已完成解码，选取映射表的步骤与选取机率表的步骤便会被执行，或者仅有在一预定条件满足时，选取映射表的步骤与选取机率表的步骤才会被执行。对于处理单元144来说，其可参照映射表MT(映射表MT为依据机率表PT而选择性地进行更新)来产生对应至所决定出的目标符号S’的第二数据D2’，其中映射模块162会从储存组件164所储存的映射表MT中搜索对应所决定的目标符号S’的语法元素值，接者，更新模块166会更新机率表PT来产生更新后的机率表PT，并根据更新后的机率表PT来选择性地更新映射表MT，此外，当调整后的出现机率指示值(例如最大的出现机率指示值)已达到预定临界值(例如255)时，更新模块166另会调降更新后的机率表PT中所有的窗体项目所储存的出现机率指示值。由于本领域一般技术人员阅读上述针对编码器102中决定单元132与处理单元134的相关段落之后，应可轻易地了解解码器104中决定单元142与处理单元144的操作细节，故于此便不另赘述。
请参阅图8，图8为根据本发明的实施例的图像处理系统的另一实施例的功能方块示意图。图像处理系统800包含有编码器802以及解码器804，其中编码器802包含处理电路812以及用以实现编码器802本身的指定功能的其它电路814，以及解码器804包含处理电路822以及用以实现解码器804本身的指定功能的其它电路824。于本实施例中，编码器802的处理电路812是用来将预测残余数据RD转换成一维的系数数组(coefficientarray)CA，且编码器802的处理电路812包含有处理单元832以及重新排序单元834，解码器804中的处理电路822用以将一维的系数数组CA’转换成预测残余数据RD’，解码器804中的处理电路822包含有处理单元842以及重新排序单元844。理想情况下，当系数数组CA’与系数数组CA相同时，则解码器804中的处理电路822所产生的预测残余数据RD’将会与馈入至编码器802的处理电路812的预测残余数据RD相同。
对于编码器802中的处理电路812来说，处理单元832是用来对预测残余数据RD中的多个部分(portion)分别执行多个图像处理操作，以产生多个二维的系数矩阵(例如M1及M2)，其中该多个图像处理操作分别包含有不同的转换(transform)，以及预测残余数据RD为对应至单一预测模式(singlepredictionmode)下的待编码区块以及预测区块之间的差异，举例来说，其它电路814可包含一帧内预测单元(未显示)，用以在4x4/8x8/16x16帧内预测操作的多个帧内预测模式的其中一个帧内预测模式下找到一个预测区块，而所找到的预测区块与待编码的4x4/8x8/16x16区块之间的差异便产生至处理电路812而作为预测残余数据RD，此外，处理单元832是设置来对预测残余数据RD的第一部份执行一个基于区块的转换(block-basedtransform)，例如离散余弦转换(DiscreteCosineTransform,DCT)，并相对应地产生一离散余弦转换系数矩阵，之后，再对该离散余弦转换系数矩阵中所有的系数进行量化处理，进而产生系数矩阵M1，此外，处理单元832另会对预测残余数据RD的一第二部份执行另一个基于区块的转换，例如KL转换(Karhunen-LoeveTransform,KLT)，并相对应地产生一KL转换系数矩阵，之后，再对该KL转换系数矩阵中所有的系数进行量化处理，进而产生系数矩阵M2。后续的重新排序单元834是用来分别将多个不同的扫描顺序(例如OD1与OD2)应用在不同的系数矩阵(例如M1及M2)，以产生系数数组CA。
关于解码器804中的处理电路822，重新排序单元844是用来分别应用多个不同的扫描顺序(例如OD1以及OD2)予系数数组CA’中的多个部分，以产生多个系数矩阵(例如M1’以及M2’)，换言之，扫描顺序OD1是被重新排序单元844所使用以将一维的系数数组CA’中的第一部份转换成二维的系数矩阵M1’，以及扫描顺序OD2是被重新排序单元844所使用以将一维的系数数组CA’中的一第二部份转换成二维的系数矩阵M2’。处理单元842是用来对多个系数矩阵M1’以及M2’分别执行多个图像处理操作，以产生预测残余数据RD’，其中该多个图像处理操作包含有不同的反转换(inversetransform)。举例来说，系数矩阵M1’是由已量化离散余弦转换系数所构成，以及系数矩阵M2’是由已量化KL转换系数所构成，因此，处理单元842是设置来对系数矩阵M1’以及M2’先进行反量化(inversequantization)，然后对系数矩阵M1’以及M2’的反量化结果执行基于区块的反转换(例如反离散余弦转换及反KL转换)，进以产生预测残余数据RD’。
简而言之，本发明的上述实施例提出一种创新的编码方法，其使用不同的转换(例如离散余弦转换以及KL转换)来将单一预测模式之下所产生的预测残余数据转换成多个系数矩阵，此外，另提出一种创新的解码方法，其使用不同的反转换(例如反离散余弦转换以及反KL转换)来将多个系数矩阵转换成单一预测模式之下的预测残余数据。
请参阅图9，图9为根据本发明的实施例的图像处理系统的再另一实施例的功能方块示意图。图像处理系统900包含有编码器902以及解码器904，其中编码器902包含处理电路912以及用以实现编码器902本身的指定功能的其它电路914，以及解码器904包含处理电路922以及用以实现解码器904本身的指定功能的其它电路924。于本实施例中，处理电路912可以用来作为图8所示的重新排序单元834，以及处理电路922可以用来作为图8所示的重新排序单元844。如图9所示，编码器902中的处理电路912包含有一重新排序模块932、储存组件934以及更新模块936，其中储存组件934耦接至重新排序模块932，以及更新模块936耦接至储存组件934，此外，解码器904中的处理电路922包含有重新排序模块942、储存组件944以及更新模块946，其中，储存组件944耦接至重新排序模块942，以及更新模块946耦接至储存组件944。
编码器902中的处理电路912的操作详述如下。重新排序模块932是用来参照顺序表(ordertable)OT所记录的扫描顺序来将一个二维的系数矩阵(例如离散余弦转换/KL转换系数矩阵)转换成一个一维的系数数组，于本实施例中，储存组件934是用来提供顺序表OT，顺序表OT经由储存多个扫描索引值(scanningindexvalue)所分别索引的多个位置值(positionvalue)来记录扫描顺序，其中该多个位置值为指示对应特定转换(例如离散余弦转换/KL转换)的系数矩阵中的位置，而每当一系数根据顺序表OT所记录的扫描顺序而被处理时，更新模块936会决定是否要更新顺序表OT。如图9所示，储存组件934另提供统计表(statistictable)ST，以储存多个扫描索引值所分别索引的多个统计值(statisticvalue)，其中每一统计值记录为数矩阵中一相对应位置上具有不为零的系数(non-zerocoefficient)的次数，更进一步来说，更新模块936使用默认值来初始化统计表ST以及顺序表OT，接着参照统计表ST(其会于每次处理到系数矩阵中一个不为零的系数的时候便进行一次更新)来选择性地更新顺序表OT。
请一并参阅图10以及图11。图10为储存于图9所示的储存组件934中的顺序表OT的一实施例的示意图，以及图11为储存于图9所示的储存组件934中的统计表ST的一实施例的示意图。首先，假设位置(0,0)、(1,0)、(0,1)及(0,2)的统计值依照连续的顺序(例如递减排序的方式)而分别为“10”、“10”、“8”以及“7”，而如图10所示，由扫描索引值“0”所索引的窗体项目1002会储存OT[0]＝(0,0)，由扫描索引值“1”所索引的窗体项目1004会储存OT[1]＝(1,0)，由扫描索引值“2”所索引的窗体项目1006会储存OT[2]＝(0,1)，以及由扫描索引值“3”所索引的窗体项目1008会储存OT[3]＝(0,2)。此外，如图11所示，由扫描索引值“0”所索引的窗体项目1102会储存ST[0]＝10，由扫描索引值“1”所索引的窗体项目1104会储存ST[1]＝10，由扫描索引值“2”所索引的窗体项目1106会储存ST[2]＝8，以及由扫描索引值“3”所索引的窗体项目1108会储存ST[3]＝7。于本实施例中，统计值“10”、“10”、“8”、“7”是以递减排序的方式而储存于统计表ST中，然而，此仅作为范例说明之用。于另一实施方式中，统计值亦可采用升序的方式而储存于统计表ST中，请注意，此时顺序表OT中的位置值以及扫描索引值之间的映射关系亦需要进行相对应的调整。简而言之，只要是在重新排序模块932所执行的重新排序操作的过程中每遇到一个不为零的的系数时便会适应性地更新扫描顺序，均符合本发明的精神。
每当重新排序模块932依据顺序表OT所记录的扫描顺序来处理系数矩阵中一个不为零的系数，则更新模块936将会更新统计表ST并相对应地产生更新后的统计表来取代原本的统计表。举例来说，当位于位置(1,0)的不为零的系数被重新排序模块932所处理时，更新模块936会调整对应所处理的不为零的系数的索引值“1”所索引的窗体项目1104中储存的统计值“10”，举例来说，一递增值d(例如d＝1)会与统计值“10”相加来更新窗体项目1104中储存的统计值，如图12所示，图12为储存组件154所储存的更新后的统计表ST的一实施例的示意图。
于统计表ST完成更新之后，更新模块936会根据更新后的统计表ST来选择性地更新目前的顺序表OT，于本实施例中，更新模块936会检查更新后的统计表ST中连续窗体项目1102～1108所储存的统计值的顺序是否是一个连续的顺序(例如递减排序或升序)，如图12所示，连续的窗体项目1102～1108中所储存的统计值“10”、“11”、“8”、“7”具有一个非连续的顺序，这表示顺序表OT应该要被更新。于本实施例中，更新模块936会将索引值“1”所索引的窗体项目1104中所储存的调整后的统计值“11”与索引值“0”所索引的窗体项目1102中所储存的统计值“10”彼此互换，以及将索引值“1”所索引的窗体项目1004中所储存的位置值(1,0)与索引值“0”所索引的窗体项目1002中所储存的位置值(0,0)彼此互换，进而产生图13所示的更新后的统计表以及图14所示的更新后的顺序表。
请注意，上述的实施例仅显示于统计表ST/顺序表OT中进行一次储存数据彼此交换的操作，然而，此仅作为范例说明之用，亦即，当判断出目前的顺序表OT应该要被更新时，更新模块936会不停地调整统计表ST/顺序表OT，直到更新后的统计表ST中连续窗体项目所储存的统计值的顺序为所要的连续顺序(例如递减排序或升序)为止，而统计表ST与顺序表OT的调整操作可以简单地使用以下的伪代码来加以表示：
ST[k]＝ST[k]+d；
m＝k；
while(m>0&&ST[m]>ST[m-1])
{
swap(ST[m],ST[m-1])；
swap(OT[m],OT[m-1])；
m--；
}
如上所述，每当一个不为零的系数被处理时，更新模块936会增加统计表ST所储存的多个统计值中的一个统计值，然而，每一个统计值一般会使用一个固定的位数来储存于储存装置934中，举例来说，一个字节会被用来记录一个统计值，因此，一个字节所能储存/代表的最大值是255(亦即28-1)，为了避免发生不想要的算数溢出(亦即发生运算结果大于一个字节所能储存或表示的数值的状况)，当调整后的统计值(例如最大的统计值ST[0])已达到一预定临界值(例如255)时，更新模块936另会调降统计表ST中所有的窗体项目所储存的统计值，举例来说，针对每一个索引值n，ST[n]＝a*ST[n]，其中0<a<1。
值得注意的是，针对编码器902中的处理电路912所执行的操作，解码器904中的处理电路922为用来执行相对应的反向操作，亦即，重新排序模块942是用来参照一顺序表OT所记录的扫描顺序以将一维的系数数组转换成二维的系数矩阵(例如离散余弦转换/KL转换系数矩阵)，储存组件944是用来提供所要的顺序表OT，其储存多个扫描索引值所分别索引的多个位置值以记录扫描顺序，其中该多个位置值为指示对应特定转换(例如离散余弦转换/KL转换)的系数矩阵中的位置，每当系数数组中一个系数根据扫描顺序而被处理时，更新模块946会决定是否要更新顺序表OT。如图9所示，储存组件944另提供统计表ST，其储存多个扫描索引值所分别索引的多个统计值，其中每一统计值记录系数矩阵中一相对应位置上具有不为零的系数的次数。更进一步来说，更新模块946会使用默认值来初始化统计表ST以及顺序表OT，接着参照统计表ST(其会于每次处理到系数数组中一个不为零的系数的时候便进行一次更新)来选择性地更新顺序表OT。此外，当调整后的统计值(例如最大的统计值)已达到一预定临界值(例如255)时，更新模块946另会调降更新后的统计表中所有的窗体项目所储存的统计值。由于本领域技术人员于阅读上述针对编码器902中处理电路912的相关段落之后应可轻易地了解解码器904中处理电路922的细节，故于此便不另赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (13)

1.一种数据转换方法，用于将第一数据转换为第二数据，该方法包含：
参照机率表，利用决定单元来依据语法元素的多个候选语法元素值的出现机率来适应性地决定对应该第一数据的目标符号，其中该第一数据为语法元素，该机率表储存所有的语法元素值所分别对应的出现机率指示值，且该出现机率指示值为整数；以及
产生对应该目标符号的该第二数据，其中该第二数据是该语法元素的熵编码结果，
其中决定该目标符号的步骤包含有：提供映射表，该映射表储存该语法元素的所有的候选语法元素值与多个候选符号之间的映射关系；自该映射表中搜索对应至该语法元素的语法元素值的该目标符号；以及通过更新该机率表来产生更新后的机率表，
其中通过更新该机率表来产生更新后的机率表的步骤包含有：调整第一窗体项目中所储存的出现机率指示值，其中该第一窗体项目由对应至该语法元素的该语法元素值第一索引值所索引；以及依据该更新后的机率表来选择性地更新该映射表，其中当该更新后的机率表中连续窗体项目所储存的出现机率指示值的出现机率顺序并非是连续的顺序，将该更新后的机率表中由该第一索引值所索引的该第一窗体项目中所储存的该调整后的出现机率指示值与该更新后的机率表中由第二索引值所索引的第二窗体项目中所储存的出现机率指示值彼此互换，以及将该映射表中由该第一索引值所索引的第一窗体项目中所储存的语法元素值与该映射表中由该第二索引值所索引的第二窗体项目中所储存的语法元素值彼此互换，当该更新后的机率表的该第一窗体项目所储存的该调整后的出现机率指示值已达到预定临界值时，调降该更新后的机率表中所有的窗体项目所储存的出现机率指示值。
2.如权利要求1所述的数据转换方法，其特征在于，产生对应至该目标符号的该第二数据的步骤包含有：
依据该机率表的机率分布来自多个候选编码规则中选取出编码规则；以及
依据该编码规则来产生该语法元素的该熵编码结果。
3.如权利要求1所述的数据转换方法，其特征在于：
提供该映射表的步骤包含有：
依据编码内文而自多个候选映射表中选取出该映射表，其中该编码内文来自于先前编码的语法元素值；以及
提供该机率表的步骤包含有：
依据该编码内文而自多个候选机率表中选取出该机率表。
4.如权利要求3所述的数据转换方法，其特征在于，每当接收到下一个欲进行编码的语法元素值时，选取出该映射表的步骤与选取出该机率表的步骤便会被执行。
5.如权利要求3所述的数据转换方法，其特征在于，仅有在预定条件满足时，选取出该映射表的步骤与选取出该机率表的步骤才会被执行。
6.一种数据转换方法，用于将第一数据转换为第二数据，该方法包含：
利用决定单元来决定对应该第一数据的目标符号，其中该第一数据是语法元素的熵编码结果；以及
产生对应该目标符号的该第二数据，其中该第二数据是该语法元素，
其中，产生对应于该目标符号的该第二数据的步骤包含有：提供映射表，该映射表储存该语法元素的所有的候选语法元素值与多个候选符号之间的映射关系；以及自该映射表中搜索对应至该目标符号的该语法元素的语法元素值；提供机率表，该机率表储存分别对应至所有的语法元素值的多个出现机率指示值；以及通过更新该机率表来产生更新后的机率表，
其中通过更新该机率表来产生更新后的机率表的步骤包含有：调整第一窗体项目中所储存的出现机率指示值，其中该第一窗体项目由对应至该语法元素的该语法元素值的第一索引值所索引；以及依据该更新后的机率表来选择性地更新该映射表，其中当该更新后的机率表中连续窗体项目所储存的出现机率指示值的出现机率顺序并非是连续的顺序，将该更新后的机率表中由该第一索引值所索引的该第一窗体项目中所储存的该调整后的出现机率指示值与该更新后的机率表中由第二索引值所索引的第二窗体项目中所储存的出现机率指示值彼此互换，以及将该映射表中由该第一索引值所索引的第一窗体项目中所储存的语法元素值与该映射表中由该第二索引值所索引的第二窗体项目中所储存的语法元素值彼此互换，当该更新后的机率表的该第一窗体项目所储存的该调整后的出现机率指示值已达到预定临界值时，调降该更新后的机率表中所有的窗体项目所储存的出现机率指示值。
7.如权利要求6所述的数据转换方法，其特征在于，利用该决定单元来决定对应该第一数据的该目标符号的步骤包含：
依据该机率表的机率分布而自多个候选解码规则中选取出解码规则；以及
依据该解码规则来决定出对应至该语法元素的该熵编码结果的该目标符号。
8.如权利要求6所述的数据转换方法，其特征在于，
提供该映射表的步骤包含有：
依据解码内文而自多个候选映射表中选取出该映射表，其中该解码内文来自于先前解码的语法元素值；以及
提供该机率表的步骤包含有：
依据该解码内文而自多个候选机率表中选取出该机率表。
9.如权利要求8所述的数据转换方法，其特征在于，每当前一个语法元素值已完成解码，选取出该映射表的步骤与选取出该机率表的步骤便会被执行。
10.如权利要求8所述的数据转换方法，其特征在于，仅有在预定条件满足时，选取出该映射表的步骤与选取出该机率表的步骤才会被执行。
11.一种数据转换处理电路，用于将第一数据转换为第二数据，该处理电路包含有：
决定单元，用以参照机率表，依据语法元素的候选语法元素值的出现机率来适应性地决定出对应该第一数据的目标符号，其中该第一数据为语法元素，该机率表储存所有的语法元素值所分别对应的多个出现机率指示值，且该多个出现机率指示值为整数；以及
处理单元，耦接至该决定单元，用以产生对应至该目标符号的该第二数据，其中该第二数据是该语法元素的熵编码结果；
其中该决定单元包含有映射模块、储存组件以及更新模块，该储存组件提供映射表，该映射表储存该语法元素的所有的候选语法元素值与多个候选符号之间的映射关系；该映射模块自该映射表中搜索对应至该语法元素的语法元素值的该目标符号；以及该更新模块通过更新该机率表来产生更新后的机率表，
其中该更新模块调整第一窗体项目中所储存的出现机率指示值，其中该第一窗体项目由对应至该语法元素的该语法元素值第一索引值所索引；以及依据该更新后的机率表来选择性地更新该映射表，其中当该更新后的机率表中连续窗体项目所储存的出现机率指示值的出现机率顺序并非是连续的顺序，将该更新后的机率表中由该第一索引值所索引的该第一窗体项目中所储存的该调整后的出现机率指示值与该更新后的机率表中由第二索引值所索引的第二窗体项目中所储存的出现机率指示值彼此互换，以及将该映射表中由该第一索引值所索引的第一窗体项目中所储存的语法元素值与该映射表中由该第二索引值所索引的第二窗体项目中所储存的语法元素值彼此互换，当该更新后的机率表的该第一窗体项目所储存的该调整后的出现机率指示值已达到预定临界值时，调降该更新后的机率表中所有的窗体项目所储存的出现机率指示值。
12.一种记录扫描顺序的方法，该扫描顺序用于转换，该方法包含有：
提供顺序表，该顺序表中储存多个扫描索引值所分别索引的多个位置值以记录该扫描顺序，其中该多个位置值为指示对应该转换的系数矩阵中的位置；
提供统计表，该统计表储存该多个扫描索引值所分别索引的多个统计值，其中每一统计值记录该系数矩阵中相对应位置上具有不为零的系数的次数；以及
每当系数根据该顺序表所记录的该扫描顺序而被处理时，决定是否使用更新模块来更新该顺序表，其中决定是否使用该更新模块来更新该顺序表的步骤包含有：检查该被处理的系数是否为不为零的系数；以及当该被处理的系数为不为零的系数时，调整由对应至该被处理的系数的第一扫描索引值所索引的第一窗体项目中所储存的统计值来产生更新后的统计表，并参照该更新后的统计表来选择性地更新该顺序表，其中更新该统计表来产生该更新后的统计表的步骤另包含有：当该更新后的统计表的该第一窗体项目所储存的该调整后的统计值已达到预定临界值时，调降该更新后的统计表中所有的窗体项目所储存的统计值。
13.如权利要求12所述的记录扫描顺序的方法，其特征在于，参照该更新后的统计表来选择性地更新该顺序表的步骤包含有：
当该更新后的统计表中连续窗体项目所储存的统计值的大小顺序并非是连续的顺序，将该更新后的统计表中由第一索引值所索引的该第一窗体项目中所储存的该调整后的统计值与该更新后的统计表中由第二索引值所索引的第二窗体项目中所储存的统计值彼此互换，以及将该顺序表中由该第一索引值所索引的第一窗体项目中所储存的位置值与该顺序表中由该第二索引值所索引的第二窗体项目中所储存的位置值彼此互换。
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