[發明專利]圖像編碼方法

有效

• 申請號: 201210026893.8
• 申請日: 2012-01-29
• 公開（公告）號: CN102625100A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 安東尼·尼爾·貝倫特
• 申請（專利權）人: ARM有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宋鶴

技術領域

本發明涉及用于根據預定編碼格式對圖像進行編碼的編碼方法。特別地，本發明涉及如下這樣的編碼方法：當預定編碼格式以像素塊為單位對圖像進行編碼時，每一個像素塊被編碼為包括基本顏色(base?color)和相對于該基本顏色的亮度偏移量集合的經編碼像素顏色集合。

背景技術

已知有各種用于編碼圖像的編碼格式。這些格式所體現的特定技術取決于得到的經編碼圖像中的各種因素的相對重要性而不同，所述各種因素例如是：編碼是否應當無損，得到的編碼圖像的所需數據大小以及經編碼圖像的整體質量。廣泛使用并且公知的一組圖像編碼格式是由JPEG組定義的那些編碼格式。但是，諸如JPEG之類的預定編碼格式并不適合所有應用，特別是需要對經編碼圖像中的像素區域進行隨機訪問的那些應用。這例如可能是如下情況：經編碼圖像提供了要在圖形應用中使用的經壓縮紋理。這是因為諸如JPEG之類的編碼格式依賴于這樣的技術：這種技術相對于同一圖像內的在前像素塊對圖像內的像素塊進行編碼。雖然這實現了更高的數據壓縮程度，但是這種方法要求將圖像作為整體進行解碼，因而這種編碼格式并不適合諸如紋理渲染(texture?rendering)之類的應用，這些應用需要對給定圖像的子部進行隨機訪問。

因此，已知根據確實允許這種隨機訪問的預定編碼格式對圖像進行編碼。通常，在這樣的編碼格式中，在代表能夠單獨編解碼的圖像的最小單位的像素塊(例如，4×4)中對圖像進行編碼。利用這種編碼格式的一種已知技術是通過基本顏色和相對于該基本顏色的亮度偏移量集合來表示像素塊。換而言之，對于以這種方式編碼的每一個塊，針對所有像素僅定義一種顏色，而每一個像素的亮度被給定為相對于該基本顏色的偏移量。一般而言，這產生可接受的圖像質量，因為人眼對于局部色度變差的敏感度低于對局部亮度變差的敏感度。

但是，與根據這種編碼格式(ETC格式(Ericsson紋理壓縮)是其中的一個示例)來生成經編碼圖像相關聯的一個問題在于生成經壓縮(經編碼)圖像所需的處理時間。例如，當使用現有工具來創建ETC經壓縮紋理時，對于那些工具所支持的最高質量而言，處理時間可能約為每秒300至400像素，或者針對典型紋理的30分鐘至1小時。這么長的處理時間源于針對每一個像素塊在可用編碼空間中執行搜索以找出基本顏色和亮度偏移量的最佳組合。為了產生最高質量的經壓縮紋理，搜索是多維且廣泛的，從而導致這些長處理時間。但是，在開發和測試圖形應用時，這樣的長處理時間是不可接受的，因為應用可能包括數十或數百個紋理，并且開發者需要能夠在開發期間評價經壓縮紋理的質量。

圖1A示意性地圖示出了4×4的像素塊10。通常，當根據諸如ETC之類的編碼格式來編碼這樣的像素塊時，每個塊事實上是按照彼此相鄰的兩個半塊(half-block)來編碼的。如圖1A所示，像素塊10可通過垂直分割來劃分成兩個半塊。等同地，同一個像素塊也可憑借水平分隔來劃分成兩個半塊。

ETC編碼格式定義了8個表格的亮度偏移量，如圖1B所示。因此，針對每個半塊來定義基本顏色，并且憑借一個3比特的表格號和八個2比特的表格條目號來編碼該半塊中的八個像素。

根據ETC標準定義了兩種編碼，即，絕對編碼和差分編碼，如圖1C所示。每一種編碼使得像素塊被編碼為單個64比特的值。在絕對編碼中，對各個半塊進行獨立編碼。每一個半塊的基本顏色被編碼為12比特(444)的RGB值，并且整個塊的編碼由24比特表示，這24比特給出了構成該塊的第一和第二半塊的基本顏色的R、G和B分量。之后跟隨兩個3比特的值，這兩個3比特的值給出了用于每一個半塊的亮度偏移量表格。“diff”比特指示出已經使用絕對編碼還是差分編碼來對該塊進行編碼。“flip”比特指示出已經水平地還是垂直地將塊分割成半塊。最后，兩個半塊的16個單獨像素各自由2個比特表示，這2個比特給出了它們在所選表格中的相應條目。編碼格式將這些像素分組成16MSB和16LSB。

差分編碼被類似地定義，除了在差分編碼中，第二半塊的基本顏色被定義為相對于第一半塊的偏移量。因此，第一半塊的基本顏色被給予15比特(555)的RGB值，而第二半塊的R、G和B偏移量各自被給予3比特的偏移量。這在定義基本顏色方面實現了更高的精度，但是唯有半塊的基本顏色相互足夠接近以使得能夠由這些3比特偏移量表示才行。否則，使用絕對編碼。