[發(fā)明專利]熵解碼電路與方法、以及使用流水線方式的熵解碼方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810099543.8
• 申請日: 2008-05-13
• 公開（公告）號: CN101583029A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林家平;黃朝宗
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)詠科技股份有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/30;H04N11/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 蒲邁文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種數(shù)據(jù)處理裝置與其運(yùn)算方法，且特別是有關(guān)于一種可同時解碼TILE_HIGHPASS和TILE_FLEXBITS的熵解碼電路及其解碼方法。

背景技術(shù)

一般的圖像壓縮編碼方式，主要是由一個原始的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換與編碼壓縮后產(chǎn)生編碼流(Encoded?Stream)的方式，進(jìn)行取樣及色彩空間轉(zhuǎn)換(Downsampling&Color?Space?Transform)的處理。而后，進(jìn)行重疊轉(zhuǎn)換(LappedTransform)的處理。接著進(jìn)行量化(Quantization)及系數(shù)預(yù)測(Prediction)并產(chǎn)生區(qū)塊類型信息(Coded?Block?Pattern)。而后運(yùn)用可調(diào)掃描(Adaptive?Scan)及進(jìn)行熵編碼(Entropy?Coding)，以產(chǎn)生編碼流。

而若是要將一個經(jīng)過壓縮編碼的流，解碼回原來的圖像數(shù)據(jù)，必需將編碼的過程進(jìn)行反向的解碼。其主要可以由五個步驟所組成，請參照圖1所示，當(dāng)收到編碼流數(shù)據(jù)后，則進(jìn)行步驟110的熵解碼(Entropy?Decoding)，而后進(jìn)行步驟120的反向系數(shù)預(yù)測(Inverse?Prediction)與反向量化(InverseQuantization)，接著步驟130的逆重疊轉(zhuǎn)換(Inverse?Lapped?Transform)，而后進(jìn)行步驟140的反向色彩空間轉(zhuǎn)換(Inverse?Color?Space)。以JPEG標(biāo)準(zhǔn)為例，先將編碼流進(jìn)行可變長度解碼(Variable?Length?Decoding)，再對DC項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行反向系數(shù)預(yù)測、反向量化、逆離散余弦轉(zhuǎn)換(Inverse?Discrete?CosineTransform)，最后再將色彩空間由YCbCr轉(zhuǎn)至所要的色彩空間完成圖像的解碼。

美國微軟(Microsoft)公司所推出新的靜態(tài)圖像壓縮格式，稱為HD?Photo格式，目前已進(jìn)入JPEG國際標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中，而命名為JPEG-XR。此HDPhoto格式為了減少獨(dú)立區(qū)塊轉(zhuǎn)換帶來的區(qū)塊效應(yīng)，使用了以4乘4區(qū)塊為單位的重疊轉(zhuǎn)換(Lapped?Transform，LT)，其中先對4乘4區(qū)塊交接處的4乘4區(qū)塊進(jìn)行重疊濾波(Overlap?Filter)，再對4乘4區(qū)塊進(jìn)行核心轉(zhuǎn)換(CoreTransform)，重疊濾波與核心轉(zhuǎn)換皆使用了提升式結(jié)構(gòu)(Lift)來確保無損壓縮的可能性。

請參照圖2，主要是說明符合HD?Photo格式的重疊濾波轉(zhuǎn)換與核心轉(zhuǎn)換流程示意圖。此內(nèi)容揭露在美國專利申請第2006/013682號公開案「ReversibleOverlap?Operator?For?Efficient?Lossless?Data?Compression」，或美國專利申請第2007/0036223號公開案「Efficient?Coding?And?Decoding?Of?TransformBlocks」提到的內(nèi)容。這些都是提到上述的HD?Photo格式，先將例如圖示的2維(2-D)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行分割(Tiling)，而后為了減少獨(dú)立區(qū)塊轉(zhuǎn)換帶來的區(qū)塊效應(yīng)，因此先進(jìn)行重疊轉(zhuǎn)換，如圖所示的向前重疊(Forward?Overlap)濾波轉(zhuǎn)換。而后再對原切割的區(qū)塊進(jìn)行區(qū)塊轉(zhuǎn)換，也就是HD?Photo格式的核心轉(zhuǎn)換(HDPhoto?Core?Transform，PCT)，可以取得一個DC系數(shù)(DC?coefficient)與十五個AC系數(shù)(AC?coefficients)。而此HD?Photo格式采用兩階式的轉(zhuǎn)換，因此再將DC值集合成區(qū)塊，并再次進(jìn)行重疊濾波轉(zhuǎn)換與區(qū)塊轉(zhuǎn)換。

上述重疊濾波轉(zhuǎn)換與核心轉(zhuǎn)換皆使用了提升式(Lifting)結(jié)構(gòu)來確保無損(Lossless)壓縮的可能性。由于提升式結(jié)構(gòu)每一步驟都是完全可逆的(Reversible)，若編碼過程采取無損的壓縮轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的信號，則在解碼時先進(jìn)行逆核心轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行逆重疊濾波轉(zhuǎn)換，就可得到一模一樣的原圖。在HDPhoto格式可自行選擇是否進(jìn)行第一階的重疊濾波轉(zhuǎn)換與第二階的重疊濾波轉(zhuǎn)換。得到的DC系數(shù)與AC系數(shù)經(jīng)過量化(Quantization)與熵編碼(EntropyCoding)處理后，經(jīng)過封包化(Packetization)后即可得到壓縮比特流(CompressedBitstream)。