CN106303531B

CN106303531B - 拷贝信息的编码方法、装置以及图像处理设备

Info

Publication number: CN106303531B
Application number: CN201510312587.4A
Authority: CN
Inventors: 王争; 朱建清; 叶姜莉
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2019-08-16
Anticipated expiration: 2035-06-09
Also published as: CN106303531A

Abstract

本发明实施例提供一种拷贝信息的编码方法、装置以及图像处理设备。所述编码方法包括：为待编码图像区域中采用调色板模式的多个像素确定调色板；基于所述调色板确定对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值；根据所述拷贝值出现的次数对所述拷贝值进行排序；为排序后的所述拷贝值分别映射变长码；以及基于映射的变长码将对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值进行比特流编码。通过本发明实施例，即使在比较大的拷贝值频繁地出现的场景下，也能降低编码的比特代价。

Description

拷贝信息的编码方法、装置以及图像处理设备

技术领域

本发明实施例涉及图形图像技术领域，尤其涉及一种拷贝信息的编码方法、装置以及图像处理设备。

背景技术

基于调色板(Palette-based)的编码在图形图像技术(尤其是视频编码技术)中得到了广泛应用。在编码过程中，待编码图像区域，例如一个编码单元(CU，coding Unit)，包含多个具有色彩值(例如采用RGB模式，具有24比特的真彩色)的像素。为了减少用于存储位图图像的存储容量，通常可以将像素指向调色板的数据索引。在译码过程中，每一输出像素的色彩值可以通过查找具有相应数据索引的调色板来决定。

其中，调色板为一系列像素值(pixel value)的集合，对于像素值位于调色板中的像素，仅需使用该像素值在调色板中对应的像素索引(pixel index)。由此可以仅将调色板以及编码单元中的像素所对应的像素索引进行比特流编码，由此可以减少编码的比特代价(bit cost)。

为了进一步降低比特代价，在进行比特流编码时可以采用索引拷贝信息(indexcopy run)。例如，若调色板拷贝类型标识(palette_run_type_flag)为COPY_LEFT_MODE，在一像素的像素值与左边像素的像素值相同的情况下，可以采用按左拷贝(copy left)模式生成包括像素索引、拷贝类型以及拷贝值的索引拷贝信息；若调色板拷贝类型标识(palette_run_type_flag)为COPY_ABOVE_MODE，在一像素的像素值与上边像素的像素值相同的情况下，可以采用按上拷贝(copy above)模式生成包括拷贝类型以及拷贝值的索引拷贝信息。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

但是，发明人发现：目前的拷贝值(可以称为run)采用变长码(VLC，VariableLength Code)映射后被进行比特流编码，一般更大的拷贝值被映射成更长的变长码，而更小的拷贝值被映射成更短的变长码。在某些场景下比较大的拷贝值频繁地出现，导致需要很多的比特进行编码，不能进一步降低编码的比特代价。

本发明实施例提供了一种拷贝信息的编码方法、装置以及图像处理设备。期望即使比较大的拷贝值频繁地出现，也能降低编码的比特代价。

根据本发明实施例的第一个方面，提供一种拷贝信息的编码方法，所述编码方法包括：

为待编码图像区域中采用调色板模式的多个像素确定调色板；

基于所述调色板确定对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值；

根据所述拷贝值出现的次数对所述拷贝值进行排序；

为排序后的所述拷贝值分别映射变长码；以及

基于映射的变长码将对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值进行比特流编码。

根据本发明实施例的第二个方面，提供一种拷贝信息的编码装置，所述编码装置包括：

调色板确定单元，为待编码图像区域中采用调色板模式的多个像素确定调色板；

拷贝信息确定单元，基于所述调色板确定对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值；

排序单元，根据所述拷贝值出现的次数对所述拷贝值进行排序；

映射单元，为排序后的所述拷贝值分别映射变长码；以及

编码单元，基于映射的变长码将对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值进行比特流编码。

根据本发明实施例的第三个方面，提供一种图像处理设备，所述图像处理设备包括：

编码器，包括如上所述的拷贝信息的编码装置；

解码器，对比特流进行解码以获得图像。

本发明实施例的有益效果在于：根据拷贝值出现的次数对不同的拷贝值进行排序；以及为排序后的所述拷贝值分别映射变长码。即使在比较大的拷贝值频繁地出现的场景下，也能降低编码的比特代价。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明实施例的特定实施方式，指明了本发明实施例的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明实施例的编码单元的一实例示意图；

图2是本发明实施例1的编码方法的一示意图；

图3是本发明实施例1的对拷贝值进行编码的部分比特流的一示意图；

图4是本发明实施例2的编码装置的一示意图；

图5是本发明实施例3的图像处理设备的一构成示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本发明实施例的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明实施例的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明实施例包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

图1是本发明实施例的编码单元的一实例示意图，示出了一个编码单元(CU)的情况。如图1所示，该编码单元具有8×8个像素；其中该8×8个像素具有不同的7个像素值(代表不同的颜色)。为简单起见，图1中具有相同像素值的像素采用同一符号来表示像素值，例如采用C0、C1、……、C6来表示不同的像素值。

其中，可以使用调色板模式进行编码。表1示出了图1所示的CU所确定的调色板。如表1所示，C0对应的像素索引确定为0，C1对应的像素索引为1，C2对应的像素索引为2，C3对应的像素索引为3，C4对应的像素索引为4，C5对应的像素索引为5，C6对应的像素索引为6。

表1

像素索引	0	1	2	3	4	5	6
								像素值	C0	C1	C2	C3	C4	C5	C6

当采用像素索引以及拷贝信息时，根据该调色板生成的索引拷贝信息可如下表2所示。表2示出了基于表1的调色板，在使用copy left模式时形成的索引拷贝(index run)信息。

表2

Left(0,31)
	Left(3,3)
Left(2,3)
	Left(1,3)
Left(4,0)
	Left(5,3)
Left(6,3)
	Left(3,8)
Left(1,1)

在生成如上的索引拷贝信息之后，进行比特流编码时，需要将例如Left(0,31)中的像素索引“0”，拷贝类型Left(例如用0表示)以及拷贝值“31”进行编码。但是，基于如上调色板形成的索引拷贝信息，在采用变长码表示拷贝值时，拷贝值“0”仅出现了一次，拷贝值“1”出现了一次，拷贝值“3”出现了五次，拷贝值“8”出现了一次，拷贝值“31”出现了一次。

因此，如果按照现有技术，更小的拷贝值(例如“0”)将被映射成更短的变长码，而更大的拷贝值(例如“3”)将被映射成更长的变长码，这样需要更多的比特才能进行编码。以下对本发明实施例进行详细说明。

实施例1

本发明实施例一种拷贝信息的编码方法。图2是本发明实施例的编码方法的一示意图，如图2所示，所述编码方法包括：

步骤201，为待编码图像区域中采用调色板模式的多个像素确定调色板；

步骤202，基于所述调色板确定对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值；

步骤203，根据所述拷贝值出现的次数对所述拷贝值进行排序；

步骤204，为排序后的所述拷贝值分别映射变长码；以及

步骤205，基于映射的变长码将对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值进行比特流编码。

在本实施例中，待编码图像区域可以为一编码单元CU或最大编码单元LCU(Largest Coding Unit)；以下以CU为例进行说明。本发明实施例适用于采用调色板模式的情况，对于混合使用调色板模式和非调色板模式(例如escape mode)的情况，本发明实施例同样适用。

值得注意的是，对于带编码图像区域中的调色板、像素索引等的比特流编码，可以采用现有技术中的任意一种方法实现，本发明并不对此进行限制。对于拷贝值(copy run)如何进行编码，以下进行示意性说明。

在本实施例中，可以在确定调色板之后获得例如表2所示的多个像素索引、拷贝类型以及拷贝值，此外在采用Above模式时也可以获得多个拷贝类型以及拷贝值。其中的部分拷贝值可以相同。例如，如表2所示，对应于图1所示的CU，可以获得9个拷贝值，即：31,3,3,3,0,3,3,8,1。其中不同的拷贝值为31(出现1次)，3(出现5次)，0(出现1次)，8(出现1次)，1(出现1次)。

由此，不仅可以获得多个拷贝值的具体数值，还可以获得不同拷贝值对应于所述待编码图像区域而出现的次数。

再例如，表3示出某一CU中的不同拷贝值以及对应的出现次数。

表3

拷贝值(copy run)	15	10	0	4	2	3	1	6	…
										出现次数	6	5	50	138	23	10	46	18	…

在本实施例中，可以根据拷贝值对应于待编码图像区域而出现的次数，对不同的拷贝值进行排序。例如对表3所示的各拷贝值进行排序之后，可以形成如表4所示的信息。

表4

排序后的拷贝值	4	0	1	2	6	3	15	10	…
										出现次数	138	50	46	23	18	10	6	5	…

在本实施例中，为排序后的不同拷贝值分别映射变长码。其中，出现次数最多的拷贝值可以被映射1比特的变长码。由此，可以使得出现次数最多的拷贝值被映射成最短的变长码，进一步降低编码的比特代价。

在一个实施方式中，可以对部分的不同拷贝值重新进行映射，而另一部分的拷贝值不变。例如，将出现次数最多的拷贝值映射为0；对于大于所述出现次数最多的拷贝值的某一拷贝值，被映射的变长码不变；对于小于所述出现次数最多的拷贝值的某一拷贝值，被映射的变长码加1。

表5示出了映射的一个实施方式，其中BRun表示出现次数最多的拷贝值。

表5

索引拷贝值	被映射的变长码
		＝＝BRun	0
>BRun	Run
		<BRun	Run+1

例如，对于表4中的各个拷贝值，可以将拷贝值“4”映射为“0”，在比特流编码时仅编入1比特；将拷贝值“0”映射为“1”，将拷贝值“1”映射为“2”，将拷贝值“2”映射为“3”，将拷贝值“3”映射为“4”；而对于大于4的各个拷贝值(6,15,10)可以保持不变。

在另一个实施方式中，可以对所有的不同拷贝值重新进行映射。例如，对于表3中没有进行排序的拷贝值，如果仍然采用现有技术中的根据值大小进行映射的方案，则可以采用如下表6的方式进行映射。

表6

拷贝值	变长码
		0	0
1	10
		2	110
3	1110
		4	11110
…	…
		…	…

而对于表4中进行排序后的拷贝值，可以采用如下表7的方式进行映射。

表7

拷贝值	变长码
		4	0
0	10
		1	110
2	1110
		6	11110
…	…
		…	…

值得注意的是，以上仅示意性地说明了如何对排序后的拷贝值进行映射，但本发明不限于此，还可以采用其他的映射方式；例如只要保证出现次数更多的拷贝值被映射为更短的变长码，并且排序后的不同拷贝值被映射为能够区分的变长码即可。

在本实施例中，在译码时需要知悉出现次数最多的拷贝值(本发明实施例中称为BRun)，因此在编码时还需要将指示BRun的指示信息进行比特流编码。

在一个实施方式中，可以将BRun本身作为所述指示信息，即直接将BRun进行编码。例如使用变长码或定长码(FLV，Fixed Length Code)将BRun编码在CU之前或者特定区域。

在另一个实施方式中，也可以使用标识位(可称为flag)标识该BRun。其中，所述指示信息可以包括：BRun在首次出现时对应于已经出现的所述拷贝值的一个或多个标识位。

例如，所述标识位包括：对应于首次出现的BRun的1，以及对应于之前出现的其他拷贝值的0(可以为零个，一个或多个)；或者，所述标识位包括：对应于首次出现的BRun的0，以及对应于之前出现的其他拷贝值的1(可以为零个，一个或多个)。

图3是本发明实施例的对拷贝值进行编码的部分比特流的一示意图，其中排序后的拷贝值可以如表4所示。如图3所示，例如在对某一CU进行比特流编码的过程中，拷贝值15、10、0、4依次出现，则对于首次出现的“4”(BRun)之前的各个拷贝值(如图3所示为15,10,0)分别加上标识位“0”，对于首次出现的“4”加上标识位“1”；而对于首次出现的“4”之后的各索引拷贝值不再使用标识位表示。并且，对于如图3所示的各拷贝值(例如15,10,0,4)可以使用例如表5或表7的映射方式，自适应地分别映射为变长码。

由此，在译码过程中，可以通过标识位获得出现次数最多的拷贝值，并根据将比特流中的信息再次映射后获得各拷贝值。

由上述实施例可知，根据拷贝值对应于待编码图像区域而出现的次数，对不同的拷贝值进行排序；以及为排序后的所述拷贝值分别映射变长码。即使在比较大的拷贝值频繁地出现的场景下，也能降低编码的比特代价。

实施例2

本发明实施例提供一种拷贝信息的编码装置，对应于实施例1中的拷贝信息的编码方法，相同的内容不再赘述。

图4是本发明实施例的编码装置的一示意图，如图4所示，所述编码装置400包括：

调色板确定单元401，为待编码图像区域中采用调色板模式的像素确定调色板；

拷贝信息确定单元402，基于调色板确定对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值；

排序单元403，根据所述拷贝值出现的次数对所述拷贝值进行排序；

映射单元404，为排序后的所述拷贝值分别映射变长码；以及

编码单元405，基于映射的变长码将对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值进行比特流编码。

在本实施例中，出现次数最多的拷贝值可以被映射1比特的变长码。例如，出现次数最多的拷贝值可以使用0。但本发明不限于此，还可以采用其他的映射方式。

在一个实施方式中，为排序后的所述拷贝值分别映射变长码包括：将出现次数最多的拷贝值映射为0；对于大于所述出现次数最多的拷贝值的某一拷贝值，被映射的变长码不变；对于小于所述出现次数最多的拷贝值的某一拷贝值，被映射的变长码加1。

在本实施例中，编码单元405还可以用于：将指示出现次数最多的拷贝值的指示信息进行比特流编码。

在一个实施方式中，出现次数最多的拷贝值本身作为所述指示信息被编码。

在另一个实施方式中，所述指示信息包括：所述出现次数最多的拷贝值对应于所述待编码图像区域而首次出现时，对应于已经出现的所述拷贝值的一个或多个标识位。

例如，所述标识位包括：对应于首次出现的所述出现次数最多的拷贝值的1，以及对应于之前出现的其他拷贝值0(零个以上)；或者，所述标识位包括：对应于首次出现的所述出现次数最多的拷贝值的0，以及对应于之前出现的其他拷贝值的1(零个以上)。

由上述实施例可知，根据索引拷贝值在待编码图像区域中出现的次数，对不同的索引拷贝值进行排序；以及为排序后的所述索引拷贝值分别映射变长码。即使在比较大的索引拷贝值频繁地出现的场景下，也能降低编码的比特代价。

实施例3

本发明实施例提供一种图像处理设备，所述图像处理设备包括：如实施例2所述的编码装置400。

图5是本发明实施例的图像处理设备的一构成示意图。如图5所示，图像处理设备500可以包括：中央处理器(CPU)100和存储器110；存储器110耦合到中央处理器100。其中该存储器110可存储各种数据；此外还存储信息处理的程序，并且在中央处理器100的控制下执行该程序。

在一个实施方式中，编码装置400的功能可以被集成到中央处理器100中。其中，中央处理器100可以被配置为实现如实施例1所述的拷贝信息的编码方法。即中央处理器100可以进行如下控制：为待编码图像区域中采用调色板模式的多个像素确定调色板；基于调色板确定对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值；根据所述拷贝值出现的次数对所述拷贝值进行排序；为排序后的所述拷贝值分别映射变长码；以及基于映射的变长码将对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值进行比特流编码。

在另一个实施方式中，编码装置400可以与中央处理器分开配置，例如可以将编码装置400配置为与中央处理器100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现编码装置400的功能。

此外，如图5所示，图像处理设备500还可以包括：输入输出单元120和显示单元130等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，图像处理设备500也并不是必须要包括图5中所示的所有部件；此外，图像处理设备500还可以包括图5中没有示出的部件，可以参考现有技术。

在本实施例中，图像处理设备500还可以包括：图像解码装置，该图像解码装置可以相应地进行解码。图像处理设备500可以如上所述地，通过中央处理器100的控制来实现图像解码装置的功能。

本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在图像处理设备中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述图像处理设备中执行实施例1所述的拷贝信息的编码方法。

本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在图像处理设备中执行实施例1所述的拷贝信息的编码方法。

本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims

1.一种拷贝信息的编码方法，其特征在于，所述编码方法包括：

根据所述拷贝值出现的次数对所述拷贝值进行排序；

为排序后的所述拷贝值分别映射变长码；以及

基于映射的变长码将对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值进行比特流编码；

其中，为排序后的所述拷贝值分别映射变长码包括：

将出现次数最多的拷贝值映射为0；

对于大于所述出现次数最多的拷贝值的某一拷贝值，被映射的变长码不变；

对于小于所述出现次数最多的拷贝值的某一拷贝值，被映射的变长码加1。

2.根据权利要求1所述的编码方法，其中，所述编码方法还包括：

将指示出现次数最多的拷贝值的指示信息进行比特流编码。

3.根据权利要求2所述的编码方法，其中，所述出现次数最多的拷贝值本身作为所述指示信息被编码。

4.根据权利要求2所述的编码方法，其中，所述指示信息包括：所述出现次数最多的拷贝值在首次出现时，对应于已经出现的所述拷贝值的一个或多个标识位。

5.根据权利要求4所述的编码方法，其中，所述标识位包括：对应于首次出现的所述出现次数最多的拷贝值的1，以及对应于之前出现的其他拷贝值的零个以上的0；

或者，所述标识位包括：对应于首次出现的所述出现次数最多的拷贝值的0，以及对应于之前出现的其他拷贝值的零个以上的1。

6.一种拷贝信息的编码装置，其特征在于，所述编码装置包括：

映射单元，为排序后的所述拷贝值分别映射变长码；以及

编码单元，基于映射的变长码将对应于所述待编码图像区域的多个拷贝值进行比特流编码；

其中，所述排序单元将出现次数最多的拷贝值映射为0，对于大于所述出现次数最多的拷贝值的某一拷贝值，被映射的变长码不变，对于小于所述出现次数最多的拷贝值的某一拷贝值，被映射的变长码加1。

7.一种图像处理设备，所述图像处理设备包括：

编码器，包括如权利要求6所述的拷贝信息的编码装置；

解码器，对比特流进行解码以获得图像。