CN112637607A

CN112637607A - 图像编码方法及装置

Info

Publication number: CN112637607A
Application number: CN202011524412.7A
Authority: CN
Inventors: 王郝密
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2021-04-09
Also published as: WO2022135218A1

Abstract

本申请公开了一种图像编码方法及装置，属于移动通信领域。所述方法包括：获取待编码图像的第一输入像素；对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数；对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理；根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码。本申请实施例解决了现有技术中，EZW编码的方式不利于芯片的硬件加速的问题。

Description

图像编码方法及装置

技术领域

本申请属于移动通信领域，具体涉及一种图像编码方法及装置。

背景技术

随着移动通信技术的迅速发展，各种移动电子设备以及非移动电子设备已成为人们生活中各方面不可或缺的工具。电子设备的各种应用程序(Application，APP)的功能也逐渐完善，不再只是单纯地起到通信作用，较多的是为用户提供各种智能化服务，给用户工作、生活带来了极大的便利。以拍摄功能为例，用户使用电子设备拍摄照片或视频已经成为日常工作生活中较为常见的场景。在电子设备的系统级芯片(System On Chip，SOC)中，拍摄的分辨率越来越高，图像(包括图片以及视频帧中的图像)处理需要的带宽越来越大，因此，如何对图像数据进行高质量压缩变得越来越重要。由于无损压缩在一些诸如噪声较大的场景中不能保证足够的压缩比，并且压缩效果依赖数据内容，因此一定程度的有损压缩在图像处理中得到了广泛的应用。图像编码算法是一种以可以接受的失真为代价来换取图像数据的压缩的技术，比如基于离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，DCT)的图像压缩技术，在联合图像专家小组(Joint Photographic Experts Group，JPEG)中得到了应用，但是其把待编码图像分块处理的过程，很容易出现“块效应”等问题。而离散小波变换(Discrete Wavelet Transformation，DWT)解决了“块效应”等问题，DWT应用于图像编码的基本思想是把图像进行多分辨率分解，分解成不同空间、不同频率的子带图像，然后再对子图像进行系数编码。小波编码具有良好的空间、频率局部化特征，各子带的系数分布存在相似性，这就易于形成零树结构适合零树编码。

对DWT系数进行嵌入式零树编码的算法即嵌入式零树小波(Embedded ZerotreeWavelets，EZW)算法。然而，EZW编码对于图像光栅扫描方式，在编码端需要首先存储8行或者更多行的数据之后，才能开始进行变换和编码，同理在解码端，要经过缓存多行数据之后，才能开启解码和反变换处理，当整块数据处理完成之后才能输出第一行的数据，在芯片设计中需要消耗额外的缓存内存(memory)空间；且编码过程中对所存储的数据依次进行编码，编码耗时较长；因此，EZW编码的方式不利于芯片的硬件加速。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种图像编码方法及装置，能够解决现有技术中，EZW编码的方式不利于芯片的硬件加速的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种图像编码方法，所述方法包括：

获取待编码图像的第一输入像素；

对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数；

对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理；

根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码。

第二方面，本申请实施例还提供了一种图像编码装置，所述图像编码装置包括：

像素获取模块，用于获取待编码图像的第一输入像素；

小波变换模块，用于对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数；

分段处理模块，用于对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理；

编码处理模块，用于根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令，所述处理器执行所述程序或指令时实现如上所述的图像编码方法中的步骤。

第四方面，本申请实施例还提供了一种可读存储介质，该可读存储介质上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上所述的图像编码方法中的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如上所述的方法。

在本申请实施例中，获取待编码图像的第一输入像素，减少光栅扫描方式输入数据的对行缓存(line buffer)的消耗；对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数；然后对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理；最后根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码，不同频段的编码过程独立进行，有利于编码端芯片的硬件加速。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1表示本申请实施例提供的图像编码方法的流程图；

图2表示本申请实施例提供的第一示例的流程图；

图3表示本申请实施例提供的第二示例的流程图；

图4表示本申请实施例提供的第三示例的流程图；

图5表示本申请实施例提供的第四示例的流程图；

图6表示本申请的实施例提供的图像编码装置的框图；

图7表示本申请的实施例提供的电子设备的框图之一；

图8表示本申请的实施例提供的电子设备的框图之二。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。在本申请的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的图像编码方法进行详细地说明。

参见图1，本申请一实施例提供了一种图像编码方法，应用于编码端，可选地，所述编码端可以是电子设备，所述电子设备包括各种手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备，以及各种形式的移动台(Mobile Station，MS)，终端设备(Terminal Device)等等。

所述方法包括：

步骤101，获取待编码图像的第一输入像素。

其中，每次获取待编码图像的第一输入像素，可以获取预设像素单位个像素，预设像素单位可以是n*m，即按照预设的行数对于第一输入像素进行获取，例如预设像素单位可以是第一预设像素单位：2*32，也可以为第二预设像素单位：1*64；需要理解的是1和2是行数，64和32是每行对应的像素数目。每次按预设像素单位获取待编码图像的输入像素，并进行一次编码，在读取输入像素时，不对输入像素进行“分块”处理，以避免出现块效应；“分块”处理可以理解为将输入像素分成行数较多的情况，例如8*8，即8行的情况；或者4*16，即4行的情况。若预设像素单位是第二预设像素单位，对于光栅扫描格式的图像模式，只需缓存一行(32个像素数据)像素数据；若预设像素单位是1*64，则只需缓存一行1*64的像素数据，减少缓存图像的行数，节省了本地缓存的开销，进而节省了芯片的面积。

步骤102，对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数。

其中，小波变换(Wavelet Transform，WT)是变换分析方法，通过提供一个随频率改变的“时间-频率”窗口，通过变换能够对时间(或空间)频率的局部化分析，通过伸缩平移运算对信号逐步进行多尺度细化，实现高频处时间细分、低频处频率细分，自动适应时频信号分析的要求。可选地，本申请实施例中，对所述第一输入像素进行小波变换时，可通过哈尔(haar)离散小波变换方法实现，得到与小波变换系数；可选地，第一输入像素的数值可以是像素的灰度值(或亮度值)。

步骤103，对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理。

得到第一输入像素的小波变换系数后，对小波变换系数依据数值大小分频段处理，比如根据数值大小依次将小波变换系数分成多个频段，比如最低频段、中间频段以及最高频段等。

步骤104，根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码。

对每个频段，分别进行EZW编码；比如对于最高频段进行第一EZW编码，对于中间频段进行第二EZW编码；对于最低频段进行第三EZW编码，第一EZW编码、第二EZW编码以及第三EZW编码分别独立进行，可采用不同的编码规则，三个编码过程可并行处理，有利于编码端的硬件加速。

本申请实施例中，获取待编码图像的第一输入像素，其中第一输入像素根据预设的行数进行获取，以减少光栅扫描方式输入数据的对行缓存(line buffer)的消耗；对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数；然后对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理；最后根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码，不同频段的编码过程独立进行，有利于编码端芯片的硬件加速。本申请实施例解决了现有技术中，EZW编码的方式不利于芯片的硬件加速的问题。

在一个可选实施例中，在所述第一输入像素的行数为至少两行的情况下，所述获取待编码图像的第一输入像素，包括：

获取电子设备中预先缓存的待编码图像的一行第一输入像素，读取并缓存所述待编码图像的其他行第一输入像素。

其中，对按照光栅扫描的待编码图像先在本地缓存一行，可用随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)实现，RAM的深度为待编码图像的宽度，RAM的位宽为待编码图像像素的数据位宽。

输出一行第一输入像素，然后读取并缓存其他行第一输入像素；以预设像素单位是第一预设像素单位(2*32)为例，当下一行数据(第一输入像素)到来的时候，和RAM输出的上一行的数据(第二输入像素)对齐生成2*32像素块，并执行步骤102后面流程，对该像素块进行小波变换。这样，每次缓存占据的缓存行数为两行，可以有效减小行缓存。

在所述第一输入像素的行数为一行的情况下，所述获取待编码图像的第一输入像素，包括：

获取电子设备中预先缓存的待编码图像的一行第一输入像素；所述获取待编码图像的第一输入像素之后，所述方法包括：读取并缓存所述待编码图像的一行第二输入像素。

在所述第一输入像素的行数为一行的情况下，以预设像素单位是第二预设像素单位(1*64)为例，当下一行数据(第二输入像素)到来的时候，直接读取1*64个输入像素生成像素块，并执行步骤102后面流程，对该像素块进行小波变换；之后读取并缓存所述待编码图像的一行第二输入像素。这样，每次缓存占据的缓存行数为一行，可以有效减小行缓存。

在一个可选实施例中，所述对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数，包括：

对所述第一输入像素进行第一方向的小波变换，得到第一小波变换系数；

对所述第一小波变换系数进行第二方向的小波变换，得到第二小波变换系数。

其中，第一方向可以是垂直方向，第二方向可以是水平方向；以第一输入像素为图像的灰度值为例，小波变换的过程如下：

第一步，参见以下表1，对于2*32个像素的灰度值Y，进行haar小波变换。

表1：

Y0_0

Y0_1

Y0_2

Y0_3

……

Y0_30

Y0_31

Y1_1

Y1_2

Y1_3

……

Y1_30

Y1_31

其中，Y0_0表示第1行第1个Y信号，……Y0_31表示第1行第32个Y信号；Y1_0表示第2行第1个Y信号，……Y1_31表示第2行第32个Y信号；

先进行垂直(vertical)方向上的变换，分别对垂直方向上两个Y信号求和与求差：

(1)对第1个信号求和与求差：

求和项：ys0＝Y0_0+Y1_0–256；其中，求和项ys减去256是为了将直流分量归0处理，使其数值与求差项yd在同一个范围区间

求差项：yd0＝Y0_0–Y1_0；

(2)对第2个信号求和与求差：

求和项：ys1＝Y0_1+Y1_1–256；

求差项：yd1＝Y0_1–Y1_1；

(3)对第3个信号求和与求差：

求和项：ys2＝Y0_2+Y1_2–256；

求差项：yd2＝Y0_2–Y1_2；

…

(32)对第32个信号求和与求差：

ys31＝Y0_31+Y1_31–256；

yd31＝Y0_31–Y1_31；

则ys0至ys31，yd0至yd31为第一小波变换系数。

第二步，进行水平(horizontal)方向上的变换。

2.1首先对ys进行变换；

(1)低频系数

低频系数为全部求和项系数之和，如以下公式所示：

scoef0＝ys0+ys1+…+ys31；

(2)一阶高频系数

一阶高频系数为前16个求和项系数(ys0至ys15)减去后16个求和项系数(ys16至ys31)，得到第一系数scoef1，如以下公式所示：

scoef1＝ys0+ys2+…+ys15–ys16–ys17–…–ys31；

(3)二阶高频系数

二阶高频系数有两个，分别将32个求和项系数分成前后两组，每组分别按照(2)中方式进行内部求差；求得差值之后，对每个差值乘以

得到第二系数scoef2、第三系数scoef3，以对haar小波系数进行归一化。

参见以下公式：

(4)三阶高频系数

三阶高频系数有4个，分别将32个ys等分成4组，每组按照(2)中方式进行内部求差，分别得到第四系数scoef4、第五系数scoef5、第六系数scoef6、第七系数scoef7，具体地：

scoef4＝(ys0+ys1…+ys3–ys4–ys5–…–ys7)*2；

scoef5＝(ys8+ys9…+ys11–ys12–ys13–…–ys15)*2；

scoef6＝(ys16+ys16…+ys19–ys20–ys21–…–ys23)*2；

scoef7＝(ys24++ys25…+ys27–ys28–ys29–…–ys31)*2；

(5)四阶高频系数

4阶高频系数有8个，分别将32个ys等分成8组，每组按照(2)中方式进行内部求差，得到第八系数scoef8，第九系数scoef9，……第十五系数scoef15，具体地：

…

(6)六阶高频系数

六阶高频系数有16个，分别将32个ys等分成16组，得到第十六系数scoef16至第三十二系数scoef32，每组按照(2)中方式进行内部求差：

具体地，scoef16＝(ys0-ys1)*4；

scoef17＝(ys2–ys3)*4；

scoef18＝(ys4–ys5)*4；

scoef19＝(ys6–ys7)*4；

…

scoef31＝(ys30–ys31)*4。

2.2首先对yd进行变换，按照上述2.1的方式，求得yd的小波变换系数dcoef1至dcoef32，过程与2.1相同，在此不再赘述。

ys对应的scoef0至scoef31，以及yd对应的dcoef0至dcoef31均为第二小波变换系数。

在一个可选实施例中，所述对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理，包括：

根据所述第二小波变换系数的数值大小，由低至高将所述第二小波变换系数分成第一频段、第二频段以及第三频段。

第一频段即最低频段，第二频段即中间频段，第三频段即最高频段。

可选地，所述根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码，包括：

根据所述第二小波变换系数的数值大小对所述小波变换系数进行重排列，并填充到重排列表中；所述重排列表中，每个所述频段的所述第二小波变换系数对应不同的目标位置。

由于小波系数中低频部分(即最低频段)包含了更多的能量信息，重排列的目的是对小波系数中的第一频段系数、第二频段系数尽量前移，以增加优先对较大系数进行编码的可能性，从而大幅度降低重构误差。

具体地，重排列的过程包括按照从低频到高频的系数顺序将第二小波变换系数按照迂回扫描的顺序放到8*8的方形表中。具体的重排列方式为：

第一频段：

(1)LL3＝scoef0，HL3＝scoef1；LH3＝dcoef0，HH3＝dscoef1；

第二频段：

(2)HL2包括4个数，分别为scoef2、scoef3、dcoef2、dcoef3；

(3)LH2包括4个数，分别为scoef4、scoef5、scoef6、scoef7；

(4)HL2包括4个数，分别为dcoef4、dcoef5、dcoef6、dcoef7；

第三频段：

(5)HL1包括16个数，内部按照Z方式扫描排列；其中，

左上4个数：scoef8、scoef9、scoef10、scoef11；

右上4个数：scoef12、scoef13、scoef14、scoef15；

左下4个数：dcoef8、dcoef9、dcoef10、dcoef11；

右下4个数：dcoef12、dcoef13、dcoef14、dcoef15；

(6)LH1包括16个数，内部按照Z方式扫描排列；其中，

左上4个数：scoef16、scoef17、scoef18、scoef19；

右上4个数：scoef20、scoef21、scoef22、scoef23；

左下4个数：scoef24、scoef25、scoef26、scoef27；

右下4个数：scoef28、scoef29、scoef30、scoef31；

(7)HH1包括16个数，内部按照Z方式扫描排列；其中，

左上4个数：dcoef16、dcoef17、dcoef18、dcoef19；

右上4个数：dcoef20、dcoef21、dcoef22、dcoef23；

左下4个数：dcoef16、dcoef17、dcoef18、dcoef19；

右下4个数：dcoef20、dcoef21、dcoef22、dcoef23；

将第二小波变换系数填充到重排列表中；所述重排列表中，每个所述频段的所述第二小波变换系数对应不同的目标位置，重排列后的方形表如以下表2所示：

表2：

得到上述重排列表后，所述对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码，包括：

从所述重排列表中每个所述目标位置中，读取不同频段的所述第二小波变换系数；比如读取第一频段时，从重排列表的左上角分别读取LL3至HH3，按照Z方向进行扫描。

分别对不同频段的所述第二小波变换系数进行离散小波变换EZW编码。

具体地，在EZW编码过程中，根据小波变换系数是否大于设定的阈值，分成正重要系数(POS)，负重要系数(NEG)，零树根(ZTR)以及孤立零点(IZ)四种状态。在逐个小波变换系数扫描过程中，用一个主扫描表记录这些输出符号，当一个系数的输出符号为零树根时，它的所有子孙系数都不再进行扫描；在辅扫描中对主扫描中判断为重要的系数进行细化处理。在DCT或者DWT的通用处理方法中，通常需要将图像按照8*8或者更大正方形的分块处理，使得直接内存读取(Direct Memory Access，DMA)的数据读取方式可以实现。

作为第一示例，参见图2，图2提供了一种分别对不同频段的所述第二小波变换系数进行EZW编码的示例，主要包括以下步骤：

步骤201，取最高bit平面n；其中，最高位(bit)平面和最低位平面分别为第二小波变换系数的二进制的最高bit和最低bit。

步骤202，对第一频段进行编码；

步骤203，判断是否达到目标速率R；若是，执行步骤209；若否，执行步骤204；目标速率R为预设编码速率。

步骤204，对第二频段进行编码；

步骤205，判断是否达到目标速率R；若是，执行步骤209；若否，执行步骤206；

步骤206，对第三频段进行编码；

步骤207，判断是否达到目标速率R；若是，执行步骤209；若否，执行步骤208；

步骤208，判断是否达到最低bit平面(即n＝0)；若是，执行步骤209；若否，执行步骤210；

步骤209，编码结束；

步骤210，设置n＝n-1，并返回步骤202，对下一个位平面继续编码。

在编码过程中，首先初始化ps＝0，pz＝0，然后从最高bit平面到最低bit平面依次遍历；假设bit平面范围k＝15(也就是最高bit平面是15)，最低bit平面是1。bit平面可以用4bit(范围0-15，可以表示最高bit平面值15)来表示。

第一次循环的时候，取的是15bit平面，对上一个平面的重要节点情况ps、上一个平面的零树根情况pz、当前bit平面的重要节点cs、当前bit平面的零树根情况cz进行排列组合编码。

具体地，小波系数符号用s表示，其绝对值对应位平面n下的值用m表示。用cs表示当前位平面n下小波系数是否为重要节点状态，cs的值等于m；

cz表示当前位平面n下小波系数是否为零树节点状态，零树节点的判断条件为该系数所有的后代系数(不包括其本身)均为不重要系数；

ps表示上一个位平面n+1下小波系数重要节点的状态；

pz表示上一个位平面n+1下小波系数零树节点的状态。

作为第二示例，参见图3，对于第一频段的第二小波变换系数进行离散小波变换EZW编码的过程，主要包括以下步骤：

步骤301，从位平面n开始对低频进行编码处理。

步骤302，判断上一个位平面n+1是否为重要节点(即ps＝1)；若是，执行步骤303，否则执行步骤304；

步骤303，输出{cz，m}。

如果{ps，pz，cs，cz}＝(4’b)10xx，输出{cz，m}

其中，ps＝1，说明当前节点已经被判断为重要节点了；但是pz＝0，说明直到当前的bit平面，子代节点都是非重要节点，需要记录当前节点的零树根状态cz，此时cs被替换成了m，因为cs＝ps|m；当ps＝0的时候，cs和m的是相同的，m即当前节点的对应的bit平面的对应的系数的二进制状态值。

步骤304，判断上一个位平面n+1是否为零树节点(pz＝0)：若是，执行步骤308，否则执行步骤305；

步骤305，判断当前位平面n是否重要节点(cs＝1)：若是，执行步骤306，否则执行步骤307；

步骤306，输出{s，cs}；

如果{ps，pz，cs，cz}＝011x，输出{s，cs}

pz＝1，那么cz不重要了，所以cz是x；但是cs＝1，ps＝0可以确定是第一次出现系数被判断为重要系数，如果不是第一次则ps等于1。第一次出现当前节点被判断为重要系数需要输出符号s。

步骤307，输出{cs}；

{ps，pz，cs，cz}＝010x，输出{cs}；

pz＝1，那么cz不重要了，所以cz是x；cs＝0，表示当前位平面n下小波系数不为重要节点状态，输出cs即可。

步骤308，判断当前位平面n是否为重要节点(cs＝1)：若是，执行步骤309，否则执行步骤310；

步骤309，{ps，pz，cs，cz}＝001x，输出{cz，s，cs，n}；

cs＝1，当前节点为重要节点，而ps，pz＝0，说明是第一次判断到该节点为重要节点，需要记录bit平面n，而当前点是否是零树根节点都需要记录bit平面n。同时，第一次判断重要节点的时候需要带上该系数的符号s。由于pz＝0，所以需要记录当前cz的值，再下一个bit平面的时候，当前平面的cz作为下一个平面的pz来参与判断。

步骤310，判断当前位平面n是否为零树节点(cz＝0)；若是，执行步骤311，否则执行步骤312；

步骤311，{ps，pz，cs，cz}＝0000，不编码输出；

ps，pz等于0是初始化的结果；cs为0表示在该bit平面节点1对应的bit位的二进制是0，cz＝0表示其子代节点的cs也都是0(节点1可以理解为其他多有节点的父节点)，所有的系数的bit位平面全是0，没有编码的必要，如果从高到低bit平面连续多次这种情况的话，说明高位连续多次小波系数都是0，数据有很大的冗余。

步骤312，{ps，pz，cs，cz}＝0001，输出{cs，n}；

cz＝1，表示当前位平面n下小波系数为零树节点状态，表示有子代节点在该bit平面n是非0，是重要节点，需要记录该bit平面n，同时低频节点是非重要节点cs＝0也需要记录，作为下一个bit平面的ps＝0输入。

步骤313，上述步骤中有无编码输出时，均更新ps＝cs，pz＝cz；

步骤314，结束位平面n低频编码。

作为第三示例，参见图4，对于第二频段的第二小波变换系数进行离散小波变换EZW编码的过程，主要包括以下步骤：

对第二频段编码，从最高位平面(系数最高bit)到最低位平面(系数最低bit，即0)依次处理。需要编码的系数为15个，对于最高位平面，初始化ps＝0，pz＝1。其中父节点的零树根状态用fz标识，fz[i]＝cz[i/4]；

步骤401，取第一个第二小波变换系数；

步骤402，判断父节点是否为零树节点(fz＝0)；

若是，执行步骤403，否则执行步骤404；

步骤403，不编码输出。

父节点已经判断了子代都是非重要节点，直接跳过编码。

步骤404，判断上一个位平面n+1是否为重要节点(ps＝1)：若是，执行步骤405，否则执行步骤408；

步骤405，判断上一个位平面n+1是否为零树节点(pz＝0)：若是，执行步骤406，否则执行步骤407；

步骤406，{fz，ps，pz，cs}＝111x，输出{m}；

步骤407，{fz，ps，pz，cs}＝110x，输出{cz，m}；

pz＝0，所以需要记录cz，ps＝1，根据cs＝ps|m，不能用cs来代替m了，需要记录m本身。

步骤408，判断上一个位平面n+1是否为零树节点(pz＝0)：若是，执行步骤412，否则执行步骤409；

步骤409，判断上一个位平面n+1是否重要节点(cs＝1)：若是，执行步骤410，否则执行步骤411；

步骤410，输出{s，cs}；

如果{ps，pz，cs，cz}＝0011，输出{s，cs}；

步骤411，{fz，ps，pz，cs}＝1010，输出{cs}；

pz＝1，说明在上一个bit平面已经判断出了子代有重要节点，当前cz不需要重复记录了，ps＝0，cs需要向下一个bit平面传递作为下一个bit平面的ps。

步骤412，判断当前位平面n是否重要节点(cs＝1)：若是，执行步骤413，否则执行步骤414；

步骤413，输出{cz，s，cs}；

步骤414，输出{cz，n}；

步骤415，上述步骤中有无编码输出时，均更新ps＝cs，pz＝cz；

步骤416，判断达到了目标速率R；若是，执行步骤417，否则去下一个系数继续执行步骤401至416；

步骤417，结束编码

作为第四示例，参见图5，对于第三频段的第二小波变换系数进行离散小波变换EZW编码的过程，主要包括以下步骤：

步骤501，取第一个第二小波变换系数；

步骤502，判断父节点是否为零树节点(fz＝0)；

若是，执行步骤503，否则执行步骤505；

步骤503，不编码输出。

{fz，ps，cs}＝0xx，无编码输出；父节点已经判断了子代都是非重要节点，直接跳过编码。

步骤504，判断上一个位平面n+1是否为零树节点(pz＝0)：若是，执行步骤505，否则执行步骤506；

步骤505，输出m；

步骤506，判断当前位平面n是否重要节点(cs＝1)：若是，执行步骤507，否则执行步骤508；

步骤507，输出{s，cs}；

步骤508，输出{cs}；

步骤509，上述步骤中有无编码输出时，均更新ps＝cs，pz＝cz；

步骤510，判断达到了目标速率R；若是，执行步骤510，否则去下一个系数继续执行步骤501至511；

步骤511，结束编码；

本申请实施例中，获取待编码图像的第一输入像素，减少光栅扫描方式输入数据的对行缓存(line buffer)的消耗；对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数；然后对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理；最后根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码，不同频段的编码过程独立进行，有利于编码端芯片的硬件加速。

以上介绍了本申请实施例提供的图像编码方法，下面将结合附图介绍本申请实施例提供的图像编码装置。

需要说明的是，本申请实施例提供的图像编码方法，执行主体可以为图像编码装置，或者该图像编码装置中的用于执行图像编码方法的控制模块。本申请实施例中以图像编码装置执行图像编码方法为例，说明本申请实施例提供的图像编码方法。

参见图6，本申请实施例还提供了一种图像编码装置600，包括：

像素获取模块601，用于获取待编码图像的第一输入像素。

其中，预设像素单位可以是第一预设像素单位或第二预设像素单位；第一预设像素单位为2*32，第二预设像素单位为1*64；每次以预设像素单位个第一输入像素为单位进行一次编码，在读取输入像素时，不对输入像素进行“分块”处理，以避免出现块效应。若预设像素单位是第二预设像素单位，对于光栅扫描格式的图像模式，只需缓存一行(32个像素数据)像素数据；若预设像素单位是1*64，则只需缓存一行1*64的像素数据，减少缓存图像的行数，节省了本地缓存的开销，进而节省了芯片的面积。

小波变换模块602，用于对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数。

分段处理模块603，用于对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理。

得到第一输入像素的小波变换系数后，对小波变换系数依据数值大小分频段处理，比如根据数值大小依次将小波变换系数分成多个频段，比如最低频段、中间频段以及最高频段等

编码处理模块604，用于根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码。

可选地，本申请实施例中，所述像素获取模块601包括：

第一获取子模块，用于在所述第一输入像素的行数为至少两行的情况下，获取电子设备中预先缓存的待编码图像的一行第一输入像素，读取并缓存所述待编码图像的另一行第一输入像素；

第二获取子模块，用于在所述第一输入像素的行数为一行的情况下，获取电子设备中预先缓存的待编码图像的一行第一输入像素；

所述装置还包括：缓存模块，用于在所述第二获取子模块获取待编码图像的第一输入像素之后，读取并缓存所述待编码图像的一行第二输入像素。

可选地，本申请实施例中，所述小波变换模块602包括：

第一变换子模块，用于对所述第一输入像素进行第一方向的小波变换，得到第一小波变换系数；

第二变换子模块，用于对所述第一小波变换系数进行第二方向的小波变换，得到第二小波变换系数。

可选地，本申请实施例中，所述分段处理模块603用于：

可选地，本申请实施例中，所述编码处理模块604包括：

重排列子模块，用于根据所述第二小波变换系数的数值大小对所述小波变换系数进行重排列，并填充到重排列表中；所述重排列表中，每个所述频段的所述第二小波变换系数对应不同的目标位置。

可选地，本申请实施例中，所述编码处理模块604包括：

第二读取子模块，用于从所述重排列表中每个所述目标位置中，读取不同频段的所述第二小波变换系数；

编码子模块，用于分别对不同频段的所述第二小波变换系数进行离散小波变换EZW编码。

本申请的实施例中，像素获取模块601获取待编码图像的第一输入像素，减少光栅扫描方式输入数据的对行缓存(line buffer)的消耗；小波变换模块602对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数；分段处理模块603对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理；编码处理模块604根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码，不同频段的编码过程独立进行，有利于编码端芯片的硬件加速。

本申请实施例中的图像编码装置可以是装置，也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(NetworkAttached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例中的图像编码装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为ios操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的图像编码装置能够实现图1至图5的方法实施例中图像编码装置实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

可选的，如图7所示，本申请实施例还提供一种电子设备700，包括处理器701，存储器702，存储在存储器702上并可在所述处理器701上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器701执行时实现上述图像编码方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要注意的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。

图8为实现本申请各个实施例的一种电子设备800的硬件结构示意图；

该电子设备800包括但不限于：射频单元801、网络模块802、音频输出单元803、输入单元804、传感器805、显示单元806、用户输入单元807、接口单元808、存储器809、处理器810、以及电源811等部件。本领域技术人员可以理解，电子设备800还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理系统与处理器810逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图8中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。

其中，处理器810，用于获取待编码图像的第一输入像素；

对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数；

对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理；

可选地，处理器810，用于：

在所述第一输入像素的行数为至少两行的情况下，所述获取待编码图像的第一输入像素，包括：

获取电子设备中预先缓存的待编码图像的一行第一输入像素，读取并缓存所述待编码图像的另一行第一输入像素；

可选地，处理器810，用于：

从所述重排列表中每个所述目标位置中，读取不同频段的所述第二小波变换系数；

本申请的实施例中，获取待编码图像的第一输入像素，减少光栅扫描方式输入数据的对行缓存(line buffer)的消耗；对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数；然后对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理；最后根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码，不同频段的编码过程独立进行，有利于编码端芯片的硬件加速。。

应理解的是，本申请实施例中，输入单元804可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)8041和麦克风8042，图形处理器8041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元806可包括显示面板8061，可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板8061。用户输入单元807包括触控面板8071以及其他输入设备8072。触控面板8071，也称为触摸屏。触控面板8071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备8072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。存储器809可用于存储软件程序以及各种数据，包括但不限于应用程序和操作系统。处理器810可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器810中。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述图像编码方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。

本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述图像编码方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims

1.一种图像编码方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待编码图像的第一输入像素；

对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数；

对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理；

2.根据权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，

获取电子设备中预先缓存的待编码图像的一行第一输入像素，读取并缓存所述待编码图像的其他行第一输入像素；

3.根据权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，所述对所述第一输入像素进行小波变换，得到小波变换系数，包括：

4.根据权利要求3所述的图像编码方法，其特征在于，所述对所述小波变换系数的数值大小进行分频段处理，包括：

5.根据权利要求4所述的图像编码方法，其特征在于，所述根据每个所述小波变换系数对应的频段，对所述小波变换系数进行离散小波变换EZW编码，包括：

6.一种图像编码装置，其特征在于，所述装置包括：

像素获取模块，用于获取待编码图像的第一输入像素；

7.根据权利要求6所述的图像编码装置，其特征在于，所述像素获取模块包括：

第一获取子模块，用于在所述第一输入像素的行数为至少两行的情况下，获取电子设备中预先缓存的待编码图像的一行第一输入像素，读取并缓存所述待编码图像的其他行第一输入像素；

8.根据权利要求6所述的图像编码装置，其特征在于，所述小波变换模块包括：

9.根据权利要求8所述的图像编码装置，其特征在于，所述分段处理模块用于：

10.根据权利要求9所述的图像编码装置，其特征在于，所述编码处理模块包括：

11.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的图像编码方法的步骤。

12.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的图像编码方法的步骤。