CN103348675B - 二维信号编码设备和二维信号编码方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于编码Bayer图案图像的设备，包括：二维高通滤波装置，用于根据G1像素的值和G1像素邻域中的四个G0像素的值来计算GH系数，所述GH系数是与G1像素的空间坐标相对应的高通分量；二维低通滤波装置，用于根据G0像素的值和G0像素邻域中的四个GH系数的值来计算GL系数，所述GL系数是与G0像素的空间坐标相对应的低通分量；第一编码装置，用于编码包括GH系数的二维信号；以及第二编码装置，用于编码包括GL系数的二维信号。

Description

二维信号编码设备和二维信号编码方法
技术领域
本发明涉及一种两维信号编码设备，具体地，涉及一种针对Bayer图案图像的编码设备。
背景技术
数字静态摄像机和数字视频摄像机已经得到广泛应用，数字静态摄像机和数字视频摄像机用于通过使用单个板型光敏传感器(图像拾取设备)和滤色器阵列来捕获彩色图像。滤色器阵列被形成为：循环地排列每个仅发送特定颜色(例如，R、G、或B)的极小滤波器。作为在滤色器阵列中所采用的典型滤波器排列方法，Bayer图案是已知的。
在Bayer图案中，针对每个2*2像素的逻辑像素块(以下简称为块)，以马赛克形式排列每个颜色(即，R(红)、G(绿)、及B(蓝))的滤波器。其中，G滤波器排列在2*2像素块中对角线位置处的2个像素上。这意味着G滤波器排列在2*2像素块的左上角和右下角位置或右上角和左下角位置处的像素上，R滤波器和B滤波器排列在其余像素上。因此，针对每个2*2像素块，得到R、G0、B及G1的信号值。其中，G0和G1是在块对角位置处的两个G分量的信号。
此外，因为由数字摄像机捕获到的图像信号的数据量在当前信号状态下非常大，在多数情况下，通过图像压缩编码处理来减小数据量。
专利文献2公开了一种针对Bayer图案图像的编码方法的示例。在专利文献2所公开的方法中，从Bayer图案的R和B像素的值中减去四个相邻G像素(位于上、下、左和右)的平均值Gi，由此形成具有(R-Gi)、Gi、(B-Gi)的Bayer图案。接下来，基于(R-Gi)、Gi、(B-Gi)Bayer图案图像，针对每个空间坐标执行内插处理，由此计算每个空间坐标的RGB像素值。接下来，将以这种方式计算的RGB像素值转变为YCbCr，并利用例如JPEG的已知方法进行编码。
专利文献3、4和5公开了针对Bayer图案图像的其它示例性编码方法。在所公开的方法中，直接对Bayer图案的图像信号执行颜色变换以便产生4个分量的二维信号，并对这些4个分量的图像独立执行编码。这意味着在2*2像素块中的R、G0、B和G1像素执行颜色变换的操作，并向压缩器输入每个变换后分量。在专利文献3中，在直接编码G0分量的同时，对G0与R、B和G1之间的差进行编码。此外，在专利文献4中，分别将R、G0、B和G1变换为Y、Dg、Co和Cg，在专利文献5中，分别将R、G0、B和G1变换为Y、Cb、Cr和Cg，并随后对它们进行编码。
专利文献1：JP2001-285643A
专利文献2：JP2008-311874A
专利文献3：JP2005-286415A
专利文献4：JP2006-121669A
专利文献5：JP4436733B
发明内容
在Bayer图案图像中，G分量占据整个分量的一半。因此，如何有效地对G分量进行编码非常重要。然而，在上述专利文献2到5所公开的任何编码方法中，因为都没有考虑利用在相邻G分量之间的相关性来实现G分量的电学集中度，难以有效地编码G分量。
本发明的目标是用于提供一种解决上述问题的二维信号编码设备，即，难以在Bayer图案图像中有效地编码G分量的问题。
根据本发明的一个方面，二维信号编码设备是一种设备，编码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元来配置滤色器阵列且具有相同类型颜色分量的像素排列在像素块的两个对角位置处。所述二维信号编码设备包括：
二维高通滤波装置，用于在假设排列在对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，根据所述G1像素的值和所述G1像素邻域中的四个G0像素的值来计算GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高通分量；
二维低通滤波装置，用于根据所述G0像素的值和所述G0像素邻域中的四个GH系数的值来计算GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的空间坐标相对应的低通分量；
第一编码装置，用于编码包括GH系数的二维信号；以及
第二编码装置，用于编码包括GL系数的二维信号。
此外，根据本发明的一个方面，二维信号编码方法是一种方法，用于编码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元来配置滤色器阵列，且具有相同类型颜色分量的像素排列在像素块的两个对角位置处。所述二维信号编码方法包括
在假设排列在所述对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，根据所述G1像素的值和所述G1像素邻域中的四个G0像素的值来计算GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高通分量；
根据所述G0像素的值和所述G0像素邻域中的四个GH系数的值来计算GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的空间坐标相对应的低通分量；
编码包括所述GH系数的二维信号；以及
编码包括所述GL系数的二维信号。
此外，根据本发明的一个方面，二维信号解码设备是一种设备，用于解码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元来配置滤色器阵列，且具有相同类型颜色分量的像素排列在像素块的两个对角位置处。所述二维信号解码设备包括
第一解码装置，用于在假设排列在对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，解码GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高频分量；
第二解码装置，用于解码GL系数，所述GL系数是与G0像素的空间坐标相对应的低频分量；
二维低通逆滤波装置，用于根据所述GL系数的值和所述GL系数邻域中的四个所述GH系数的值，来计算与所述G0像素的空间坐标相对应的G0像素的值；以及
二维高通逆滤波装置，用于根据GH系数的值和所述GH系数邻域中的四个所述G0像素的值，来计算与G1像素的所述空间坐标相对应的所述G1像素的值。
此外，根据本发明的一个方面，二维信号解码方法是一种方法，用于解码从图像拾取方法输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元来配置滤色器阵列，且具有相同类型颜色分量的像素排列在像素块的两个对角位置处。所述二维信号解码方法包括
在假设排列在对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，解码GH系数，所述GH系数是与G1像素的空间坐标相对应的高频分量；
解码GL系数，所述GL系数是与G0像素的空间坐标相对应的低频分量；
根据GL系数的值和所述GL系数邻域中的四个所述GH系数的值，来计算与所述G0像素的空间坐标相对应的所述G0像素的值；以及
根据所述GH系数的值和所述GH系数邻域中的四个所述G0像素的值，来计算与所述G1像素的空间坐标相对应的所述G1像素的值。
由于本发明具有上述配置，本发明能够有效地编码Bayer图案图像中的G分量。
附图说明
图1是示出了根据本发明第一示例性实施例的编码设备的示意配置的框图。
图2是略图性地示出了根据本发明第一示例性实施例的编码设备的二维提升装置的操作的示意图。
图3是示出了根据本发明第一示例性实施例的编码设备的编码控制的流程图。
图4是示出了根据本发明第二示例性实施例的解码设备的示意配置的框图。
图5是示意地示出了根据本发明第二示例性实施例的解码设备的二维逆提升装置的操作的示意图。
图6是示出了根据本发明第二示例性实施例的解码设备的解码控制的流程图。
图7是示出了根据本发明第三示例性实施例的编码设备的示意配置的框图。
图8是示出了根据本发明第三示例性实施例的编码设备的高通分量编码装置的配置的框图。
图9是示意地示出了根据本发明第三示例性实施例的编码设备的色差变换装置和二维提升装置的操作的示意图。
图10是示出了根据本发明第三示例性实施例的编码设备的编码控制的流程图。
图11是示出了根据本发明第三示例性实施例的编码设备的高通分量编码控制的流程图。
图12是示出了根据本发明第四示例性实施例的解码设备的示意配置的框图。
图13是示出了根据本发明第四示例性实施例的解码设备的高通分量解码装置的配置的框图。
图14是示意地示出了根据本发明第四示例性实施例的解码设备的色差逆变换装置和二维逆提升装置的操作的示意图。
图15是示出了根据本发明第四示例性实施例的解码设备的解码控制的流程图。
图16是示出了根据本发明的第四示例性实施例的解码设备的高通分量解码控制的流程图。
具体实施方式
接下来将结合附图详细描述本发明的示例性实施例。
第一示例性实施例
参考图1，本发明的第一示例性实施例包括：图像输入设备11、数据存储设备12、由程序控制操作的数据处理设备13、以及代码输出设备14。
图像输入设备11是用于将图像输入作为二维信号的设备，且配置成例如摄像机或通信设备。
数据存储设备12包括图像存储器121、二维提升中间结果存储器122、二维提升结果存储器123、高通分量存储器124以及低通分量存储器125。
图像存储器121存储从图像输入设备11输入的图像。
二维提升中间结果存储器122存储通过对存储在图像存储器121中的输入图像执行二维高通滤波而得到的系数。
二维提升结果存储器123存储通过对存储在二维提升中间结果存储器122中的系数执行二维低通滤波而得到的系数。
高通分量存储器124是一种中间结果存储器，存储以下处理的结果：从存储在二维提升结果存储器123的系数中，仅提取作为高通分量的GH系数。
低通分量存储器125是一种中间结果存储器，存储以下处理的结果：从存储在二维提升结果存储器123的系数中，仅提取作为低通分量的GL系数。
数据处理设备13包括二维提升装置131、高通分量编码装置132和低通分量编码装置133。二维提升装置131包括二维高通滤波装置1311和二维低通滤波装置1312。
二维提升装置131中包括的二维高通滤波装置1311读取累积在图像存储器121中的像素值G0和G1，并将通过执行高通滤波得到的系数值GH和像素值G0存储在二维提升中间结果存储器122中。
执行高通滤波意味着执行处理，以便从每个G1像素的值中减去相邻4个G0像素的和的四分之一。
二维提升装置131中包括的二维低通滤波装置1312读取存储在二维提升中间结果存储器122中的系数值GH和像素值G0，并将通过执行低通滤波得到的系数值GL和GH存储在二维提升结果存储器123中。
执行低通滤波意味着执行处理，以便向每个G0像素的值添加相邻4个GH系数的和的八分之一。
高通分量编码装置132通过高通分量存储器124读取存储在二维提升结果存储器123中的高通系数GH，对其进行编码，并输出到代码输出设备14。
低通分量编码装置133通过低通分量存储器125读取存储在二维提升结果存储器123中的低通系数GL，对其进行编码，并输出到代码输出设备14。
代码输出设备14可以配置成存储所产生代码的存储设备(例如，磁盘设备)，或向远程位置发送所产生代码的通信设备。
图2示出了二维提升装置131的操作的特定示例。
Z101示出了累积在图像存储器121中的输入图像的G0和G1像素的排列。输入图像具有4*4像素，以2*2像素块单元形成滤色器阵列，由此该图像具有四个块。在Z101，通过“a”、“b”、“c”和“d”表示这四个块，例如，将块“a”中的G0和G1像素表示为G0a和G1a的形式。
Z102示出了二维高通滤波装置1311的操作状态。二维高通滤波装置1311执行处理，以便从G1a、G1b、G1c和G1d中的每个减去相邻G0像素的和的四分之一。例如，二维高通滤波装置1311执行从G1b中减去G0a、G0b、G0c和G0d的和的四分之一的处理。二维高通滤波装置1311对G1a、G1b和G1c中的每个像素执行类似处理。如果在图像区域中没有四个相邻G0像素，可以使用图像区域中的其它G0像素的值。例如，在G1a的情况中，尽管G0a和G0c出现在右部，左部没有G0像素。在这种情况下，可以基于G0a和G0c也出现在左部的假设来执行处理。作为处理的结果，将输入图像的G1a、G1b、G1c和G1d的像素值分别替换为GHa、GHb、GHc和GHd的系数值，并存储在二维提升中间结果存储器122中。Z103示出了执行二维高通滤波之后二维提升中间结果存储器122的状态。
Z104示出了二维低通滤波装置1312的操作状态。二维低通滤波装置1312执行处理，以便分别向G0a、G0b、G0c和G0d中的每个添加相邻GH系数的和的八分之一。例如，二维低通滤波装置1312执行向G0c添加GHa、GHb、GHc和GHd的和的八分之一的处理。二维低通滤波装置1312对像素G0a、G0b和G0d分别执行类似处理。如果在图像区域中没有四个相邻的GH系数，可以使用在图像区域中的其它GH系数。例如，在G0a的情况中，尽管GHa和GHb出现在底部，在上部没有GH系数。在这种情况下，可以基于GHa和GHb也出现在上部的假设来执行处理。作为处理的结果，将输入图像的G0a、G0b、G0c和G0d的像素值分别替换为GLa、GLb、GLc和GLd的系数值，并存储在二维提升结果存储器123中。Z105示出了执行二维高通滤波之后二维提升结果存储器123的状态。
接下来将参考图3的流程图来详细说明本实施例的整个操作。
当从图像输入设备11向图像存储器121输入图像时，二维高通滤波装置1311从累积在图像存储器121中的输入图像读取像素值G0和G1，将通过执行高通滤波得到的系数值GH和像素值G0存储在二维提升中间结果存储器122中(S101)。
接下来，二维低通滤波装置1312读取存储在二维提升中间结果存储器122中的系数值GH和像素值G0，并将通过执行低通滤波得到的系数值GL和GH存储在二维提升结果存储器123中(S102)。
接下来，高通分量编码装置132读取存储在二维提升结果存储器123中的高通系数GH，对其进行编码，并输出到代码输出设备14(S103)。
最后，低通分量编码装置133读取存储在二维提升结果存储器123中的低通系数GL，对其进行编码，并输出到代码输出设备14(S104)。
尽管以上描述中将图像存储器121、二维提升中间结果存储器122、和二维提升结果存储器123表示为不同的存储器，可以针对相同存储器执行二维提升操作。
此外，尽管在以上描述中通过串行方式连接每个过程来操作整个处理，它们也可以以并行方式操作。
例如，只要二维高通滤波装置1311获得对每个坐标执行二维低通滤波必须的系数值，则二维低通滤波装置1312就可以对该坐标执行处理。此外，每一次固定每个坐标的GH系数值时，高通分量编码装置132可以对该坐标执行编码处理，或者每一次固定坐标的GL系数值时，低通分量编码装置133可以对该坐标执行编码处理。
可以自由地将任何传统方法(例如，JPEG2000)用作要由高通分量编码装置132和低通分量编码装置133使用的特定编码方法。
应注意，关于作为低通分量的GL，如果一同执行变换操作(例如，DWT(离散小波变换))和编码，则能够有效地压缩数据量。JPEG2000已知是使用DWT的主要图像编码方法。DWT是一种将输入信号分离为高频带和低频带的变换方案。可以通过两种方案实现DWT的操作，即卷积和提升。从存储器消耗、速度和可逆变换的容易性的角度，期望选择提升操作。在专利文献1中公开了通过提升操作进行DWT的示例。
另一方面，关于作为高通分量的GH，因为是提取高频的结果，可以对其进行编码而不进行任何变换操作。例如，如果通过在JPEG2000中将小波分解数设置为0对GH编码，则能够有效地压缩数据量。
此外，当执行编码时，还可以通过添加量化操作进一步改善压缩效率。在这种情况下，关于作为高通分量的GH，优选按照以下量化粒度来执行量化：粗糙度等于或大于应用到作为低通分量的GL的最高频分量的量化粒度。
尽管本发明没有描述对Bayer图案中除了G分量以外分量的编码，能够通过使用传统方法(例如，JPEG2000)自由地编码那些分量，与GL分量的情况类似。
尽管在高通滤波和低通滤波中执行了四分之一或八分之一计算，但是该过程可被替换为算术移位。还可以使用整型运算，在该情况下，可以自由地设计小数点之后的上取整或下取整。
此外，尽管已描述在高通滤波中执行减法处理和在低通滤波中执行添加处理，还可以在这两种的情况下都执行减法处理。在这种情况下，在高通滤波中，执行处理以便从相邻四个G0像素的和的四分之一中减去每个G1像素的值。在低通滤波中，执行处理以便从相邻四个像素的GH系数和的八分之一中减去每个G0像素的值。如果按照这种形式改变计算方法，尽管相对于原始计算方法GH和GL系数值的正和负相反，可以获得电子集中度的相同有利效果。
接下来，将描述本实施例的有利效果。
根据本发明，可以有效地编码Bayer图案图像的G分量。
这是由于通过使用相邻G分量间的相关性来实现G分量的电子集中度之后执行编码。
此外，关于Bayer图案图像的编码，本实施例能够提供一种编码方法和编码设备，可以以较低负荷有效移除G分量的空间相关性。
这是由于通过相邻G0像素和G1像素之间的简易操作能够实现二维高通滤波和低通滤波，这提供了关于GL分量的有效电子集中度。
此外，根据本发明，可以容易地实现以下操作：只要获得对于下一级二维低通滤波中每个坐标的计算必须的系数值，二维低通滤波器就开始操作。因此，可以根据沿扫描线方向像素的输入来进行编码处理，而无需存储器中长时间保存输入像素。应注意，当相对于Bayer图案图像的对角方向执行像素扫描时，由于G0和G1沿像素扫描方向和正交方向排列，通过向按照这种方式配置为G0和G1的二维信号应用例如JPEG2000的编码，通过使用在G0和G1之间的相关性能够改善压缩效率。然而，在这种方法下(以下称为对角扫描方法)，存在存储器访问负荷增加的问题。这意味着在通常情况下，沿不与图像信号的扫描方向一致的方向的提升操作具有较高存储器访问负荷，因此难以以高速执行。即使是沿平方向和垂直方向的普通提升，由于沿垂直方向的提升操作相较于沿水平方向(扫描线方向)的操作具有较低存储器访问定位性，难以以高速执行操作。在对角扫描方法中，这种具有高负荷的提升操作必须执行两次。
第二示例性实施例
接下来将参考附图来详细描述本发明的第二示例性实施例。本实施例对应于本发明的第一示例性实施例的解码设备。
参考图4，本发明的第二示例性实施例包括：图像输出设备21、数据存储设备22、由程序控制操作的数据处理设备23和代码输入设备24。
代码输入设备24是输入要解码代码的设备，配置为例如磁盘器件、通信设备或类似物。
数据存储设备22包括：图像存储器221、二维逆提升中间结果存储器222、分量解码结果存储器223、高通分量存储器224以及低通分量存储器225。
低通分量存储器225是一种中间结果存储器，保存了系数值中应输出到分量解码结果存储器223的解码GL系数。
高通分量存储器224是一种中间结果存储器，保存了系数值中应输出到分量解码结果存储器223的解码GH系数。
分量解码结果存储器223保存解码的高通分量GH和解码的低通分量GL的系数值。
二维逆提升中间结果存储器222保存通过对存储在分量解码结果存储器223中的解码图像执行二维逆低通滤波得到的系数。
图像存储器221保存应输出到图像输出设备21的图像。
图像输出设备21配置为例如显示设备，读取并输出存储在图像存储器221中的像素数据。
数据处理设备23包括二维逆提升装置231、高通分量解码装置232和低通分量解码装置233。此外，二维逆提升装置231包括二维逆高通滤波装置2311和二维逆低通滤波装置2312。
低通分量解码装置233对从代码输入设备24输入的代码进行解码，通过低通分量存储器225将其存储在分量解码结果存储器223中。
高通分量解码装置232对从代码输入设备24输入的代码进行解码，通过高通分量存储器224将其存储在分量解码结果存储器223中。
二维逆提升装置231中包括的二维逆低通滤波装置2312读取存储在分量解码结果存储器223中的系数值GH和GL，将通过执行逆低通滤波得到的像素值G0和系数值GH存储在二维逆提升中间结果存储器222中。
执行逆低通滤波意味着执行处理，以便从每个GL像素的值中减去相邻四个GH系数的和的八分之一。
二维逆提升装置231中包括的二维逆高通滤波装置2311读取累积在二维逆提升中间结果存储器222中的系数值GH和像素值G0，将通过执行逆高通滤波得到的像素值G0和G1存储在图像存储器221中。
执行逆高通滤波意味着执行处理，以向每个GH系数的值添加相邻四个G0像素的和的四分之一。
图5示出了二维逆提升装置231的操作的特定示例。
Z205示出了累积在分量解码结果存储器223中的解码图像的GL和GH系数的排列。解码图像具有4*4像素，以2*2像素块单元来形成滤色器阵列，由此该图像具有四个块。在Z205中，通过“a”、“b”、“c”和“d”表示所述四个块，例如，将块“a”中的GL和GH系数表示为GLa和GHa的形式。
Z204示出了二维逆低通滤波装置2312的操作状态。二维逆低通滤波装置2312执行处理，以便从GLa、GLb、GLc和GLd中的每个减去相邻GH系数的和的八分之一。例如，二维逆低通滤波装置2312执行从GLc减去GHa、GHb、GHc和GHd的和的八分之一的处理。二维逆低通滤波装置2312对于G0a、G0b和G0d中的每个执行类似处理。如果图像区域中没有四个相邻系数GH，可以使用图像区域中的其它GH系数。例如，在GLa的情况中，尽管GHa和GHb出现在底部，在上部没有GH系数。在这种情况下，可以基于GHa和GHb也出现在上部的假设来执行处理。作为处理的结果，将输入图像的GLa、GLb、GLc和GLd的系数值分别替换成G0a、G0b、G0c和G0d的像素的值，并存储在二维逆提升中间结果存储器222中。Z203示出了执行二维逆低通滤波之后二维逆提升中间结果存储器222的状态。
Z202示出了二维逆高通滤波装置2311的操作状态。二维逆高通滤波装置2311执行对于GHa、GHb、GHc和GHd中的每个添加相邻G0像素的和的四分之一的处理。例如，二维逆高通滤波装置2311执行向GHb中添加G0a、G0b、G0c和G0d的和的四分之一的处理。二维逆高通滤波装置2311对于G1a、G1b和G1c中的每个执行类似处理。如果图像区域中没有四个相邻像素G0，可以使用图像区域中的其它G0像素值。例如，在GHa的情况中，尽管G0a和G0c出现在右部，在左部没有G0像素。在这种情况下，可以基于G0a和G0c也出现在左部的假设来执行处理。作为处理的结果，将输入图像的GHa、GHb、GHc和GHd的系数值分别替换成G0a、G0b、G0c和G0d的系数值，并存储在图像存储器221中。Z201示出了执行二维逆高通滤波之后图像存储器221的状态。
接下来，将参考图6的流程图详细说明本实施例的整个操作。
首先，低通分量解码装置233对从代码输入设备输入的低通系数GL进行解码，并通过低通分量存储器225将其存储在分量解码结果存储器223中(S201)。
接下来，高通分量解码装置232对从代码输入设备输入的高通系数GH进行解码，并通过高通分量存储器224将其存储在分量解码结果存储器223中(S202)。
然后，二维逆低通滤波装置2312读取存储在分量解码结果存储器233中的系数值GH和GL，将通过执行逆低通滤波得到的像素值G0和系数值GH存储在二维逆提升中间结果存储器222中(S203)。
最后，二维逆高通滤波装置2311读取累积在二维逆提升中间结果存储器222中的系数值GH和像素值G0，将通过执行逆高通滤波而得到的像素值G0和G1存储在图像存储器221中(S204)。
尽管在以上描述中将图像存储器221、二维逆提升中间结果存储器222、和分量解码结果存储器223表示为不同的存储器，可以对于相同存储器执行二维逆提升操作。
此外，尽管以上描述中通过串行方式连接每个过程来操作整个处理，它们也可以以并行的方式操作。
例如，只要二维逆低通滤波装置2312获得对每个坐标执行二维逆高通滤波必须的系数值，则二维逆高通滤波装置2311就可以对该坐标执行处理。此外，每一次固定每个坐标的G0和G1像素值时，可以向图像输出设备21输出图像。
与第一示例性实施例的情况相同，可以自由地设计要由高通分量解码装置232和低通分量解码装置233使用的特定解码方法，该特定解码方法可以包括任何传统的方法。这同样应用于对除了G分量以外分量的解码。
尽管在高通逆滤波和低通逆滤波中执行了四分之一或八分之一计算，但是该过程可被替换为算术移位。还可以使用整型运算，在该情况下，关于在小数点之后上取整或下取整的方法，可以通过使用与编码所用方法相同的方法来实现可逆运算。
此外，尽管已描述在高通逆滤波中执行加法处理和在低通逆滤波中执行减法处理，还可以在这两种的情况中都执行减法处理。这可以用于在高通滤波和低通滤波中编码规范都是减法处理的情况下。在这种情况下，在高通逆滤波中，执行处理以便从相邻四个G0像素的和的四分之一中减去每个G1像素的值。在低通逆滤波中，执行处理以便从相邻四个GH系数的和的八分之一中减去每个G0像素的值。在按照这种形式改变计算方法的情况下，编码时的每个滤波和解码时的每个滤波是相同的操作，这提供了可以共享设备电路设计的效果。
本示例性实施例对应于针对在第一示例性实施例中所编码的数据的解码设备。在Bayer图案图像的编码中，本实施例具有提供一种编码方法和编码设备的有利效果，能够以较低负荷有效移除G分量的空间相关性。
此外，根据本实施例，可以容易地实现以下操作：只要获得对于下一级二维低通逆滤波器中每个坐标的计算必须的系数值，二维低通逆滤波器就开始操作。因此，根据沿扫描线方向的代码输入，可以进行解码处理，而无需存储器中长时间保存解码系数。
第三示例性实施例
参考图7，本发明的第三示例性实施例包括：图像输入设备31、数据存储设备32、由程序控制操作的数据处理设备33以及代码输出设备34。
图像输入设备31和代码输出设备34与第一示例性实施例的图1中所示的图像输入设备11和代码输出设备14相同。
数据存储设备32包括：图像存储器321、色差变换结果存储器322、二维提升中间结果存储器323、二维提升结果存储器324、高通分量存储器325、低通分量存储器326以及色差分量存储器327。
图像存储器321、二维提升中间结果存储器323、二维提升结果存储器324、高通分量存储器325和低通分量存储器326分别与第一示例性实施例的图1中所示的图像存储器121、二维提升中间结果存储器122、二维提升结果存储器123、高通分量存储器124和低通分量存储器125相同。
色差变换结果存储器322存储通过对存储在图像存储器321中的输入图像执行色差变换而得到的色差变换图像。
色差分量存储器327是存储以下处理的结果的中间结果存储器：仅提取二维提升结果存储器324的色差分量Cb和Cr分量。
数据处理设备33包括：色差变换装置331、二维提升装置332、高通分量编码装置333以及色差和低通分量编码装置334。二维提升装置332包括二维高通滤波装置3321和二维低通滤波装置3322。
二维提升装置332、二维高通滤波装置3321和二维低通滤波装置3322分别与第一示例性实施例的图1中所示的二维提升装置131、二维高通滤波装置1311和二维低通滤波装置1312相同。
色差变换装置331对存储在图像存储器321中的输入图像执行色差变换，并将得到的色差变换图像存储在色差变换结果存储器322中。
色差和低通分量编码装置334经由低通分量存储器326和色差分量存储器327读取并编码存储在二维提升结果存储器324中的低通系数GL和色差分量Cb和Cr，将其输出到代码输出设备34。
图8示出了高通分量编码装置333的配置。
参考图8，高通分量编码装置333包括相邻系数参考装置3331、编码参数计算装置3332、系数量化装置3333和系数编码装置3334。
相邻系数参考装置3331从高通分量存储器325读取相邻的编码高通系数。具体地，关于要编码的GH系数(x)，相邻系数参考装置3331从仅包含GH系数的高通分量存储器325中读取位于左(a)、上(b)、左上(c)和右上(d)空间坐标处的GH系数。此外，对于读出的系数a、b、c和d，相邻系数参考装置3331执行量化处理和逆量化处理，由此再现与解码时要获得的系数值相同的值。
对于量化和逆量化操作，使用具有盲区的典型的midtread量化。
编码参数计算装置3332计算系数a、b、c和d的绝对值的和，此外，量化和值，以便因此计算编码参数。在量化和值的处理中，首先，编码参数计算装置3332按照与应用到系数值的量化粒度相同的粒度来量化和值。然后，编码参数计算装置3332对量化的和值执行算术右移3比特，将移位后值的二进制表示中有效数字的个数作为编码参数k。
系数量化装置3333从高通分量存储器325读取要被量化的GH系数(x)，并对其进行量化。
通过使用参数k，系数编码装置3334对量化的系数执行Golomb-Rice编码。如果绝对值非零，则在Golomb-Rice编码之后，系数编码装置3334用1个比特来输出系数值的正/负信息。
图9示出了色差变换装置331和二维提升装置332的操作的特定示例。
Z301示出了累积在图像存储器321内的输入图像的G0、G1、R和B像素的排列。输入图像具有4*4像素，以2*2像素块单元来形成滤色器阵列，由此该图像由四个块组成。在Z301中，通过“a”、“b”、“c”和“d”表示所述四个块，例如，将块“a”中的G0、G1、R和B像素表示为G0a、G1a、Ra和Ba的形式。
Z302和Z303示出了色差变换装置331的操作状态。色差变换装置331执行处理，以便从除了G之外的每个颜色分量Ba、Bb、Bc、Bd、Ra、Rb、Rc和Rd减去相邻G0和G1像素的和的四分之一。例如，色差变换装置331执行从Ba减去G0a、G1a、G1b和G0c的和的四分之一的处理。色差变换装置331对Bb、Bc、Bd、Ra、Rb、Rc和Rd中的每个执行类似处理。如果图像区域中没有四个相邻G0和G1像素，可以使用图像区域中的其它G0和G1像素的值。例如，在Ra的情况下，尽管G0a和G1a出现在右部和底部，在左部和上部没有G0和G1像素。在这种情况下，可以基于G0a和G1a也出现在左部和上部的假设来执行处理。作为处理的结果，将输入图像的Ba、Bb、Bc、Bd、Ra、Rb、Rc和Rd的像素值分别替换成Cba、Cbb、Cbc、Cbd、Cra、Crb、Crc和Crd的色差值，并存储在色差变换结果存储器322中。Z304示出了在执行色差变换之后色差变换结果存储器322的状态。
Z304至Z308示出了二维提升装置332的操作状态。关于Z304中的G0和G1像素，执行与Z101至Z105相同的处理。Z308示出了执行二维提升之后二维提升结果存储器324的状态。
接下来，将参考图10的流程图来详细描述本实施例的整个操作。
当从图像输入设备31向图像存储器321输入图像时，色差变换装置331对存储在图像存储器321中的输入图像执行色差变换，并将得到的色差变换图像存储在色差变换结果存储器322中(S301)。
接下来，二维高通滤波装置从累积在色差变换结果存储器322中的输入图像读取像素值G0和G1，并将通过执行高通滤波得到的系数值GH和像素值G0存储在二维提升中间结果存储器323中(S302)。
然后，二维低通滤波装置3322读取存储在二维提升中间结果存储器323中的系数值GH和像素值G0，并将通过执行低通滤波得到的系数值GL和GH存储在二维提升结果存储器324中(S303)。
然后，色差和低通分量编码装置334读取存储在二维提升结果存储器324中的颜色分量值Cb和Cr，对Cb和Cr的相应二维信号执行编码，并输出到编码输出设备34(S304)。
然后，高通分量编码装置333读取存储在二维提升结果存储器324中的高通系数GH，对其进行编码，并输出到代码输出设备34(S305)。
最后，色差和低通分量编码装置334读取低通系数GL和颜色分量值Cb和Cr，对其进行编码，并输出到代码输出设备34(S306)。
接下来，将参考图11的流程图来详细描述本实施例的高通分量编码装置333的操作。
首先，高通分量编码装置333将高通分量的编码坐标初始化为原点(0，0)(S311)。
接下来，高通分量编码装置333从高通分量存储器325读取在当前编码坐标处的高通分量(S312)。
然后，相邻系数参考装置3331从高通分量存储器325读取相邻的编码高通系数(S313)。具体地，关于要被编码的GH系数(x)，相邻系数参考装置3331从仅包含GH系数的高通分量存储器325读取位于左(a)、上(b)、左上(c)和右上(d)空间坐标处的GH系数。此外，对于读出的系数a、b、c和d，相邻系数参考装置3331执行量化和逆量化处理，由此再现与解码时要得到的系数值相同的值。
然后，编码参数计算装置3332计算系数a、b、c和d的绝对值的和，此外，量化和值，由此计算编码参数(S314)。在和值的量化处理中，首先，编码参数计算装置3332按照与应用到系数值的量化粒度相同的粒度来量化和值。然后，编码参数计算装置3332对量化的和值执行算术右移3比特，将移位后值的二进制表示的有效数字的个数用作编码参数k。
然后，系数量化装置333量化要编码的GH系数(S315)。
然后，通过使用参数k，系数编码装置3334对量化的系数的绝对值执行Golomb-Rice编码(S316)。如果绝对值非零，在Golomb-Rice编码之后，系数编码装置3334用1比特输出系数值的正/负信息。
然后，高通分量编码装置333确定是否已完成所有高通系数的编码(S317)，如果没有，高通分量编码装置333改变编码坐标(S318)，并返回到步骤S312。如果已完成所有高通系数的编码，则处理结束。
尽管在上述描述中通过计算相邻四个像素的G分量的平均值与R和B值之间的差来执行色差的计算，也可以计算通过以特定值乘以四个像素的G分量的平均值得到的值与R和B值之间的差。
此外，尽管在以上描述中由同一编码器对色差分量和低通分量进行编码，也可以针对色差分量和低通分量来分别使用不同编码器和不同编码方法。
此外，尽管在以上描述中通过串行方式连接每个过程来操作整个处理，它们也可以以并行方式操作。
例如，只要输入针对每个坐标执行色差变换必须的像素值，色差变换装置331就可以对该坐标执行处理。
此外，可以自由地设置对色差分量和GH和GL分量进行编码的顺序。例如，为了减小编码设备中的缓冲容量，在编码处理中按照计算顺序执行编码是有效的，也就是说，按照色差、GH和GL的顺序执行编码。另一方面，为了优先降低解码设备中缓冲容量，优选在解码处理中以操作顺序执行编码，也就是说，按照GL、GH和色差的顺序执行编码。
作为可变长度编码，可以使用静态Huffman码，而不是Golomb-Rice码。在这种情况下，相邻系数参考装置3331可以通过对相邻系数绝对值的和执行量化来计算编码参数k，系数编码装置3334可以执行系数的编码，同时根据编码参数k的值在多种类型的Huffman码表之间切换。
此外，尽管在以上描述中恒定地执行量化以便改善高通系数的可压缩性，还可以在不执行量化和逆量化的配置中执行可逆压缩和解压缩(extension)。
根据本实施例，除了与第一实施例相同的有利效果外，还可以得到以下有利效果。
根据本发明，通过对除了G以外的颜色分量执行色差变换，可以降低包括在颜色分量中的电学集中度，以便改善压缩效率。
对配置每个色差分量的每个二维信号执行色差分量的编码。具体地，分别对Cb的灰度图像和Cr的灰度图像执行编码。如此，将不会中途产生RGB图像，因此可以保持高存储器效率。
此外，由于可以针对用于二维提升的存储器同时执行颜色变换处理，因此可以保持高存储器效率。
此外，在本发明中，由于每一次产生GH系数可以按照扫描线的顺序执行高通分量的编码，因此相较于其它方法(例如，JPEG2000)，能够将编码必须的缓冲存储器保持在较小级别。
此外，通过将Golomb-Rice码用于编码高通分量，该Golomb-Rice码具有接近于0的较短码长度，可以对其中数值频繁出现在0附近的高通分量进行有效编码。此时，通过从具有高精确度的编码相邻系数中估计编码参数，可以实现更有效的压缩。
第四示例性实施例
接下来，将参考附图来详细描述本发明的第四示例性实施例。本实施例对应于本发明的第三示例性实施例的解码设备。
参考图12，本发明的第四示例性实施例包括：图像输出设备41、数据存储设备42、由程序控制操作的数据处理设备43和代码输入设备44。
代码输入设备44和图像输出设备41与第二示例性实施例的图4中所示的代码输入设备24和图像输出设备21相同。
数据存储设备42包括：图像存储器421、二维逆提升结果存储器422、二维逆提升中间结果存储器423、分量解码结果存储器424、高通分量存储器425、低通分量存储器426以及色差分量存储器427。
图像存储器421、二维逆提升结果存储器422、二维逆提升中间结果存储器423、高通分量存储器425和低通分量存储器426分别与第二示例性实施例的图4中所示的图像存储器221、二维逆提升中间结果存储器222、高通分量存储器224和低通分量存储器225相同。
分量解码结果存储器424保存解码后的高通分量GH和低通分量GL的系数值，以及色差分量Cb和Cr。
色差分量存储器427是一种中间结果存储器，保存从系数值中应向分量解码结果存储器424输出的解码Cb和Cr分量。
数据处理设备43包括：色差逆变换装置431、二维逆提升装置432、高通分量解码装置433以及色差和低通分量解码装置434。二维逆提升装置432包括二维逆高通滤波装置4321和二维逆低通滤波装置4322。
二维逆提升装置432、二维高通逆滤波装置4321和二维低通逆滤波装置4322与第二示例性实施例的图4中所示的二维逆提升装置231、二维高通逆滤波装置2311和二维低通逆滤波装置2312相同。
色差和低通分量解码装置434从由代码输入设备44输入的代码中解码低通系数GL和色差分量Cb和Cr，并分别通过低通分量存储器426和色差分量存储器427，将其存储在分量解码结果存储器424中。
高通分量解码装置433解码从代码输入设备44输入的代码，并通过高通分量存储器425将其存储在分量解码结果存储器424中。
色差逆变换装置431在存储在二维逆提升结果存储器422中的图像上执行色差逆变换，并将所得到的图像存储在图像存储器421中。
图13示出了高通分量解码装置433的配置。
参考图13，高通分量解码装置433包括：相邻系数参考装置4331、编码参数计算装置4332、系数解码装置4333和系数逆量化装置4334。
相邻系数参考装置4331从高通分量存储器425读取相邻解码的高通系数。具体地，关于要解码的GH系数(x)，相邻系数参考装置4331从仅包含GH系数的高通分量存储器425读取位于左(a)、上(b)、左上(c)和右上(d)空间坐标处的GH系数。
编码参数计算装置4332计算系数a、b、c和d的绝对值的和，此外，量化和值，由此计算编码参数。在量化和值的处理中，编码参数计算装置4332首先按照与应用到系数值的量化粒度相同的粒度来量化和值。接下来，编码参数计算装置4332对量化后的和值执行算术右移3位，将移位后值的二进制表示的有效数字的个数作为编码参数k。
通过使用参数k，系数解码装置4333对量化后系数的绝对值执行Golomb-Rice解码。如果绝对值非零，在Golomb-Rice编码之后，系数解码装置4333用1比特输出系数值的正/负信息。
系数逆量化装置4334逆量化解码后的系数值，并将其输出到高通分量存储器425。
图14示出了色差逆变换装置431和二维逆提升装置432的操作的特定示例。
Z408示出了累积在分量解码结果存储器424中的解码图像的GL和GH系数和Cb和Cr像素的排列。解码图像具有4*4像素，且滤色器阵列由2*2像素块单元构成，如此该图像由四个块组成。在Z405中，通过“a”、“b”、“c”和“d”表示所述四个块，例如，将在块“a”中的GL和GH系数以及Cb和Cr像素表示为GLa、GHa、Cba和Cra的形式。
Z408至Z404示出了二维逆提升装置432的操作状态。对于Z408中的GL和GH系数，执行与图5中示出的Z205至Z201执行的处理相同的处理。Z404示出了执行二维逆提升之后二维逆提升结果存储器422的状态。
Z402和Z403示出了色差逆变换装置431的操作状态。色差逆变换装置431对除G之外的每个Cba、Cbb、Cbc、Cbd、Cra、Crb、Crc和Crd执行添加相邻G0和G1像素的和的四分之一的操作。例如，色差逆变换装置431执行向Cba添加G0a、G1a、G1b和G0c的和的四分之一的处理。色差逆变换装置431对于Cbb、Cbc、Cbd、Cra、Crb、Crc和Crd执行类似处理。应注意，如果在图像区域中没有四个相邻G0和G1像素，可以使用在图像区域中的其它G0和G1像素的值。例如，在Cra的情况中，尽管G0a和G1a出现在右部和底部，在左部和上部没有G0和G1像素。在这种情况下，可以基于G0a和G1a也出现在左部和上部的假设来执行处理。作为处理的结果，将输入图像的Cba、Cbb、Cbc、Cbd、Cra、Crb、Crc和Crd的色差值分别替换成Ba、Bb、Bc、Bd、Ra、Rb、Rc和Rd的像素值，并存储在图像存储器421中。Z401示出在执行色差逆变换之后图像存储器421的状态。
接下来，将参考图15的流程图来详细描述本实施例的整个操作。
首先，色差和低通分量解码装置434从由代码输入设备输入的代码中解码低通系数GL，并通过低通分量存储器426将其存储在分量解码结果存储器424中(S401)。
接下来，高通分量解码装置433从代码输入设备输入的代码中解码高通系数GH，并通过高通分量存储器425将其存储在分量解码结果存储器424中(S402)。
然后，色差和低通分量解码装置434从由代码输入设备输入的代码中解码色差分量Cb和Cr，并通过色差分量存储器427将其存储在分量解码结果存储器424中(S403)。
然后，二维低通逆滤波装置4322读取存储在分量解码结果存储器424中的系数的值GH和GL，并将通过执行逆低通滤波而得到的像素的值G0和系数的值GH存储在二维逆提升中间结果存储器423中(S404)。
然后，二维逆高通滤波装置4321读取累积在二维逆提升中间结果存储器423中的系数值GH和像素值G0，并将通过执行逆高通滤波而得到的像素值G0和G1存储在二维逆提升结果存储器422中(S405)。
最后，色差逆变换装置431对存储在二维逆提升结果存储器422中的图像执行色差逆变换，并将得到的图像存储在图像存储器421中(S406)。
接下来，将参考图16的流程图来详细描述本实施例的高通分量解码装置433的操作。
首先，高通分量解码装置433将高通分量的解码坐标初始化为原点(0，0)(S411)。
接下来，相邻系数参考装置4331从高通分量存储器425读取相邻解码的高通系数(S412)。具体地，考虑到要解码的GH系数(x)，相邻系数参考装置4331从仅包含GH系数的高通分量存储器425中读取位于左(a)、上(b)、左上(c)和右上(d)的空间坐标处的GH系数。
接下来，编码参数计算装置4332计算系数a、b、c和d的绝对值的和，此外，量化总和值，以便因此计算编码参数(S413)。在量化和值的处理中，首先，编码参数计算装置4332按照与应用到系数的值的量化粒度相同的粒度来量化总和值。接下来，编码参数计算装置4332在量化后的和值上执行算术右移3位，将移位后值的二进制表示的有效数字的个数用作编码参数k。
然后，通过使用参数k，系数解码装置4333对量化后系数的绝对值执行Golomb-Rice解码(S414)。如果绝对值非零，在Golomb-Rice解码之后，系数解码装置4333用1比特输出系数值的正/负信息。
然后，系数逆量化装置4334逆量化解码的系数值(S415)，并将其输出到高通分量存储器425(S416)。
然后，高通分量解码装置433确定是否已完成对所有高通系数的解码(S417)，如果不是，高通分量解码装置433改变解码坐标(S418)，返回到步骤S412。当已解码所有高通系数时，处理结束。
本实施例对应于第三示例性实施例中已编码数据的解码设备。当编码Bayer图案图像时，本实施例的有利效果在于：通过对除G外的颜色分量执行色差变换来降低包括在颜色分量中的电学集中度，由此提高压缩效率。
尽管已描述了本发明的示例性实施例，但是本发明不局限于上述那些实施例，可以对其作出多种形式的附加和修改。还可以将本发明应用于除了R、G和B之外互补色的滤色器上。此外，如果进一步概括本发明，本发明可以应用于其中以2*2像素单元形成滤色器阵列且类似类型的颜色分量排列在两个对角部分处的图像中。此外，可以通过计算机和程序实现本发明的功能，也可以通过硬件实现它们。通过将其存储在计算机可读存储介质(例如，磁盘、半导体存储器、光盘、磁性光盘或类似物)中提供程序，当开启计算机时通过计算机读取所述程序，并且通过控制计算机的操作，程序允许计算机执行如在上述示例性实施例中各装置一样的功能。
本发明基于并且要求2011年1月28日提交的日本专利申请No.2011-16231的优先权，该申请的公开通过全文引用合并于此。
工业应用性
本发明可应用于对由数字摄像机捕获的图像信号或类似物的编码和解码。
上述示例性实施例的整体或部分可以描述为但不局限于以下补充注释。
(补充注释1)
一种二维信号编码设备，用于编码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元来配置滤色器阵列且具有相同类型颜色分量的像素排列在像素块的两个对角位置处，所述二维信号编码设备包括：
二维高通滤波装置，用于在假设排列在对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，根据G1像素的值和所述G1像素邻域中的四个G0像素的值来计算GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高通分量；
二维低通滤波装置，用于根据所述G0像素的值和所述G0像素邻域中的四个GH系数的值来计算GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的所述空间坐标相对应的低通分量；
第一编码装置，用于编码包括所述GH系数的二维信号；以及
第二编码装置，用于编码包括所述GL系数的二维信号。
(补充注释2)
根据补充注释1的二维信号编码设备，其中
所述二维高通滤波装置执行处理，从所述G1像素的值中减去所述G1像素邻域中的所述四个G0像素的值和的四分之一，以及
所述二维低通滤波装置执行处理，将所述G0像素的值与所述G0像素邻域中的所述四个GH系数的值和的八分之一相加。
(补充注释3)
根据补充注释1的二维信号编码设备，其中
所述二维高通滤波装置执行处理，从所述G1像素邻域中的所述四个G0像素的值和的四分之一中减去所述G1像素的值，以及
所述二维低通滤波装置执行处理，从所述G0像素邻域中的所述四个GH系数的值和的八分之一中减去G0像素的值。
(补充注释4)
根据补充注释1到3中任意一个的二维信号编码设备，还包括：
色差变换装置，用于在假设除所述G0像素和所述G1像素以外颜色分量的像素是R像素和B像素的情况下，通过将所述R像素的值和所述B像素的值分别与R像素和B像素邻域中的所述G0像素的值和所述G1像素的值和的四分之一相减，计算所述R像素和所述B像素的空间坐标的色差分量Cr和Cb；以及
第三编码装置，用于编码包括所述色差分量的二维信号。
(补充注释5)
根据补充注释1到4中任意一个的二维信号编码设备，其中
所述第一编码装置依照将小波分解数设置为0的JPEG2000来执行编码。
(补充注释6)
根据补充注释1到4中任意一个的二维信号编码设备，其中
所述第一编码装置包括：
编码目标系数提取装置，用于按照图像的扫描线顺序提取要编码的所述GH系数的值；
相邻系数参考装置，用于参考要编码的所述GH系数的邻域中的编码GH系数；
编码参数计算装置，用于基于编码的GH系数的绝对值的和来设置编码参数；以及
系数编码装置，用于通过使用由编码参数计算装置设置的编码参数来执行所述GH系数的可变长度编码。
(补充注释7)
根据补充注释6的二维信号编码设备，其中
所述第一编码装置包括用于量化要编码GH系数的系数量化装置，
所述相邻系数参考装置将作为执行量化和逆量化结果获得的值用作被参考的相邻系数的值，以及
所述编码参数计算装置对于相邻系数的绝对值的和执行量化处理，并基于经过所述量化处理的值来设置所述编码参数。
(补充注释8)
根据补充注释6或7的二维信号编码设备，其中
所述系数编码装置执行Golomb-Rice编码。
(补充注释9)
一种二维信号解码设备，用于解码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元来配置滤色器阵列且具有相同类型颜色分量的像素排列在像素块的两个对角位置处，所述二维信号解码设备包括：
第一解码装置，用于在假设排列在所述对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，解码GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高频分量；
第二解码装置，用于解码GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的空间坐标相对应的低频分量；
二维低通逆滤波装置，用于根据所述GL系数的值和在所述GL系数邻域中的四个所述GH系数的值，来计算与所述G0像素的空间坐标相对应的所述G0像素的值；以及
二维高通逆滤波装置，用于根据所述GH系数的值和在所述GH系数邻近的四个所述G0像素的值，来计算与所述G1像素的所述空间坐标相对应的所述G1像素的值。
(补充注释10)
根据补充注释9的二维信号解码设备，其中
所述二维低通逆滤波装置执行处理，从所述GL系数的值中减去所述GL系数邻域中的四个GH系数的值的和的八分之一；以及
所述二维高通逆滤波装置执行处理，向所述GH系数的值添加所述GH系数邻近的四个所述G0像素的值的和的四分之一。
(补充注释11)
根据补充注释9的二维信号解码设备，其中
所述二维低通逆滤波装置执行处理，从所述GL系数邻域中的四个GH系数的值的和的八分之一中减去所述GL系数的值；以及
所述二维逆高通滤波装置执行处理，从所述GH系数邻近的四个所述G0像素的值的和的四分之一中减去所述GH系数的值。
(补充注释12)
根据补充注释9到11中任意一个的二维信号解码设备，还包括：
第三解码设备，用于在假设除了所述G0像素和所述G1像素的颜色分量的像素是R像素和B像素的情况下，解码包括与所述R像素相对应的色差分量Cr的二维信号和包括与所述B像素相对应的色差分量Cb的二维信号；以及
色差逆变换装置，用于根据在每个空间坐标中的所述Cr或所述Cb的值以及所述Cr或所述Cb邻域中的G0像素和G1像素的值，来计算在空间坐标中的所述R像素的值和所述B像素的值。
(补充注释13)
根据补充注释9到12中任意一个的二维信号解码设备，其中
所述第一解码装置依照将小波分解数设置为0的JPEG2000执行解码。
(补充注释14)
根据补充注释9到12中任意一个的二维信号解码设备，其中
所述第一解码装置包括：
解码目标系数选择装置，用于按照图像的扫描线的顺序选择要被解码的所述GH系数的值；
相邻系数参考装置，用于参考要解码的所述GH系数的邻域中的解码GH系数；
编码参数计算装置，用于基于解码的GH系数的绝对值的和来设置编码参数；以及
系数解码装置，用于通过使用由所述编码参数计算装置设置的所述编码参数，来解码所述GH系数的可变长度代码。
(补充注释15)
根据补充注释14的二维信号解码设备，其中
所述第一解码装置包括系数逆量化装置，用于逆量化要解码的所述GH系数，以及
所述编码参数计算装置对所述相邻系数的绝对值的和执行量化处理，并基于经过所述量化处理的值来设置编码参数。
(补充注释16)
根据补充注释14或15的二维信号解码设备，其中
所述系数解码装置执行Golomb-Rice代码的解码。
(补充注释17)
一种二维信号编码方法，用于编码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元来配置滤色器阵列且具有相同类型颜色分量的像素排列在像素块的两个对角位置处，所述方法包括：
在假设排列在所述对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，根据所述G1像素的值和所述G1像素邻域中的四个G0像素的值来计算GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高通分量；
根据所述G0像素的值和所述G0像素邻域中的四个所述GH系数的值来计算GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的空间坐标相对应的低通分量；
编码包括所述GH系数的二维信号；以及
编码包括所述GL系数的二维信号。
(补充注释18)
根据补充注释17的二维信号编码方法，其中
所述计算GH系数包括执行处理，从G1像素的值中减去所述G1像素邻域中的四个所述G0像素的值的和的四分之一，以及
所述计算GL系数包括执行处理，向G0像素的值添加所述G0像素邻域中的四个所述GH系数的值的和的八分之一。
(补充注释19)
根据补充注释17的二维信号编码方法，其中
所述计算GH系数包括执行处理，从所述G1像素邻近的四个所述G0像素的值的和的四分之一中减去所述G1像素的值，以及
所述计算GL系数包括执行处理，从所述G0像素邻近的四个所述GH系数的值的和的八分之一中减去所述G0像素的值。
(补充注释20)
一种二维信号解码方法，用于解码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元配置滤色器阵列，具有相同类型颜色分量的像素排列在像素块的两个对角位置处，所述方法包括：
在假设排列在所述对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，解码GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高频分量；
解码GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的空间坐标相对应的低频分量；
根据所述GL系数的值和在所述GL系数邻域中的四个所述GH系数的值，来计算与所述G0像素的空间坐标相对应的所述G0像素的值；以及
根据所述GH系数的值和在所述GH系数邻域中的四个所述G0像素的值，来计算与所述G1像素的空间坐标相对应的所述G1像素的值。
(补充注释21)
根据补充注释20的二维信号解码方法，其中
所述计算所述G0像素的值包括执行处理，从所述GL系数的值中减去所述GL系数邻域中的四个所述GH系数的值的和的八分之一；以及
所述计算所述G1像素的值包括执行处理，向所述GH系数的值添加所述GH系数邻域中的四个所述G0像素的值的和的四分之一。
(补充注释22)
根据补充注释20的二维信号解码方法，其中
所述计算所述G0像素的值包括执行处理，从所述GL像素邻域中的四个所述GH系数的值的和的八分之一中减去所述GL像素的值；以及
所述计算所述G1像素的值包括执行处理，从所述GH像素邻近的四个所述G0像素的值的和的四分之一中减去所述GH像素的值。
(补充注释23)
一种用于使计算机用作装置的程序，所述计算机编码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元配置滤色器阵列，具有相同类型颜色分量的像素排列在像素块的两个对角位置处，所述装置包括：
二维高通滤波装置，用于：在假设排列在所述对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，根据所述G1像素的值和所述G1像素邻域中的四个所述G0像素的值来计算GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高通分量；
二维低通滤波装置，用于：根据所述G0像素的值和所述G0像素邻域中的四个所述GH系数的值来计算GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的空间坐标相对应的低通分量；
第一编码装置，用于编码包括所述GH系数的二维信号；以及
第二编码装置，用于编码包括所述GL系数的二维信号。
(补充注释24)
一种用于使计算机用作装置的程序，所述计算机解码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形式为以2*2像素块单元配置滤色器阵列，具有相同类型颜色分量的像素排列在像素块的两个对角位置处，所述装置包括：
第一解码装置，用于在假设排列在对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，解码GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高频分量；
第二解码装置，用于解码GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的空间坐标相对应的低频分量；
二维逆低通滤波装置，用于：根据所述GL系数的值和在所述GL系数邻域中的四个所述GH系数的值，来计算与所述G0像素的所述空间坐标相对应的所述G0像素的值；以及
二维逆高通滤波装置，用于：根据所述GH系数的值和在所述GH系数邻域中的四个所述G0像素的值，来计算与所述G1像素的所述空间坐标相对应的所述G1像素的值。
参考符号的描述
11图像输入设备
12数据存储设备
13数据处理设备
121图像存储器
122二维提升中间结果存储器
123二维提升结果存储器
124高通分量存储器
125低通分量存储器
131二维提升装置
132高通分量编码装置
133低通分量编码装置
1311二维高通滤波装置
1312二维低通滤波装置
14编码设备

Claims (6)

1.一种二维信号编码设备，用于编码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元来配置滤色器阵列，且具有相同类型颜色分量的像素排列在所述像素块的两个对角位置处，所述二维信号编码设备包括：
二维高通滤波单元，用于在假设排列在所述对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，根据所述G1像素的值和所述G1像素邻域中的四个所述G0像素的值来计算GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高通分量；
二维低通滤波单元，用于根据所述G0像素的值和所述G0像素邻域中的四个所述GH系数的值来计算GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的所述空间坐标相对应的低通分量；
第一编码单元，用于编码包括所述GH系数的二维信号；以及
第二编码单元，用于编码包括所述GL系数的二维信号。
2.根据权利要求1的二维信号编码设备，其中
所述二维高通滤波单元执行处理，从所述G1像素的值减去所述G1像素邻域中的所述四个G0像素的值之和的四分之一，以及
所述二维低通滤波单元执行处理，将所述G0像素的值和所述G0像素邻域中的所述四个GH系数的值之和的八分之一相加。
3.根据权利要求1的二维信号编码设备，其中
所述二维高通滤波单元执行处理，从所述G1像素邻域中的所述四个G0像素的值之和的四分之一减去所述G1像素的值，以及
所述二维低通滤波单元执行处理，从所述G0像素邻域中的所述四个GH系数的值之和的八分之一减去G0像素的值。
4.根据权利要求1的二维信号编码设备，还包括：
色差变换单元，用于在假设除所述G0像素和所述G1像素以外颜色分量的像素是R像素和B像素的情况下，通过在所述R像素的值和所述B像素的值与所述R像素和所述B像素邻域中的所述G0像素的值和所述G1像素的值之和的四分之一之间执行减法处理，计算所述R像素和所述B像素的空间坐标的色差分量Cr和Cb；以及
第三编码单元，用于编码包括所述色差分量的二维信号。
5.一种二维信号解码设备，用于解码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形成为以2*2像素块单元来配置滤色器阵列，且具有相同类型颜色分量的像素排列在所述像素块的两个对角位置处，所述二维信号解码设备包括：
第一解码单元，用于在假设排列在所述对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，解码GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高频分量；
第二解码单元，用于解码GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的空间坐标相对应的低频分量；
二维低通逆滤波单元，用于根据所述GL系数的值和所述GL系数邻域中的四个所述GH系数的值，来计算与所述G0像素的所述空间坐标相对应的所述G0像素的值；以及
二维高通逆滤波单元，用于根据所述GH系数的值和所述GH系数邻域中的四个所述G0像素的值，来计算与所述G1像素的所述空间坐标相对应的所述G1像素的值。
6.一种二维信号编码方法，用于编码从图像拾取设备输出的Bayer图案图像，所述图像形式为以2*2像素块单元配置滤色器阵列，具有相同类型颜色分量的像素排列在所述像素块的两个对角位置处，所述方法包括：
在假设排列在所述对角位置处具有相同类型颜色分量的像素是G0像素和G1像素的情况下，根据所述G1像素的值和所述G1像素邻域中的四个所述G0像素的值来计算GH系数，所述GH系数是与所述G1像素的空间坐标相对应的高通分量；
根据所述G0像素的值和所述G0像素邻域中的四个所述GH系数的值来计算GL系数，所述GL系数是与所述G0像素的空间坐标相对应的低通分量；
编码包括所述GH系数的二维信号；以及
编码包括所述GL系数的二维信号。
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