編碼設(shè)備、圖像處理系統(tǒng)及方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是原案申請(qǐng)?zhí)枮?01080064028. 1的發(fā)明專利申請(qǐng)（國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枺籔CT/ KR2010/008894,申請(qǐng)日；2010年12月13日，發(fā)明名稱；編碼結(jié)構(gòu)）的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及一種編碼設(shè)備、圖像處理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 近來(lái)，由于消費(fèi)者對(duì)顯示器的沉浸式感覺和技術(shù)革新的要求，在工業(yè)上非常關(guān)注 被稱作UDTV(超高清電視）的大型墻壁尺寸的電視（大約70英寸至120英寸）。典型地， UDTV具有相對(duì)超高的分辨率（例如，384像素X2160行（4K-UDTV)或7680像素X4320行 (8K-UDTV))，并且要求通過(guò)通信介質(zhì)（有線/無(wú)線）或廣播線路傳輸U(kuò)DTV視頻的大量帶寬。 用于編碼UDTV視頻的該種大帶寬或大塊數(shù)據(jù)會(huì)增加運(yùn)動(dòng)失配的可能性，導(dǎo)致在增加UDTV 視頻的空間編碼和時(shí)間編碼效率的同時(shí)產(chǎn)生過(guò)度的編碼數(shù)據(jù)量。因此，關(guān)注于開發(fā)具有用 于編碼UDTV視頻的最優(yōu)可變塊尺寸的自適應(yīng)編碼方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 問(wèn)題的解決方案
[0005] 提出了設(shè)及編碼UDTV視頻的技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，一種編碼設(shè)備包括；運(yùn)動(dòng)編 碼模塊，被配置為確定用于處理圖像數(shù)據(jù)的編碼塊級(jí)別，并且還配置為根據(jù)編碼塊級(jí)別確 定用于圖像數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)編碼的塊形成化lock化rmation);紋理編碼模塊，被配置為根據(jù)塊形 成確定用于圖像數(shù)據(jù)紋理編碼的塊尺寸，從而生成編碼比特流。
[0006]W上概要僅是示意性的并不意在W任何方式進(jìn)行限制。除了上述示意性方面、實(shí) 施例和特征W外，參照附圖和W下詳細(xì)描述其他方面、實(shí)施例和特征將變得顯而易見。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1示出了圖像處理設(shè)備的示意性實(shí)施例的示意框圖。
[000引圖2示出了圖1中示意的編碼器的示意性實(shí)施例的示意框圖。
[0009] 圖3a和3b示出了用于視頻圖像數(shù)據(jù)的可變尺寸運(yùn)動(dòng)編碼的編碼塊級(jí)別的塊形成 的示意性實(shí)施例。
[0010] 圖4a和4b示出了用于視頻圖像數(shù)據(jù)的可變尺寸紋理編碼的編碼塊尺寸的示意性 實(shí)施例。
[0011] 圖5示出了圖3的編碼形成與圖4的編碼塊尺寸之間的關(guān)系示例。
[0012] 圖6示出了用于確定編碼結(jié)構(gòu)的方法的示意性實(shí)施例的示例流程圖。
[0013] 圖7示出了用于圖6的第一塊級(jí)別判定的操作的示意性實(shí)施例的流程圖。
[0014] 圖8示出了用于圖6的第二塊級(jí)別判定的操作的示意性實(shí)施例的流程圖。
[0015] 圖9示出了用于圖6的第S塊級(jí)別判定的操作的示意性實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 在W下詳細(xì)說(shuō)明中，參考了作為詳細(xì)說(shuō)明的一部分的附圖。在附圖中，類似符號(hào)通 常表示類似部件，除非上下文另行指明。【具體實(shí)施方式】部分、附圖和權(quán)利要求書中記載的示 例性實(shí)施例并不是限制性的。在不脫離在此所呈現(xiàn)主題的精神或范圍的情況下，可W利用 其他實(shí)施例，且可W進(jìn)行其他改變。應(yīng)當(dāng)理解，在此一般性記載W及附圖中圖示的本公開的 各方案可W按照在此明確和隱含公開的多種不同配置來(lái)設(shè)置、替換、組合、分割和設(shè)計(jì)。
[0017] 應(yīng)當(dāng)理解，可W各種形式（包括硬件、軟件、固件、專用處理器或其組合）來(lái)實(shí)現(xiàn)根 據(jù)本公開示意性實(shí)施例的裝置和方法。例如，可W將本公開的一個(gè)或多個(gè)示例實(shí)施例實(shí)現(xiàn) 為具有程序或其它適合的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的應(yīng)用程序，該些程序或指令具體實(shí)現(xiàn)在諸如 程序存儲(chǔ)設(shè)備（例如，硬盤、磁盤、RAM、ROM、CD-ROM等）等至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，并 且由具有適合配置的任何設(shè)備或機(jī)器（包括計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）可執(zhí)行。通常，可W是 程序模塊形式的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程 序、對(duì)象、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。程序模塊的功能可W根據(jù)各個(gè)實(shí)施例中需要組合和分布。還應(yīng) 當(dāng)理解，由于在附圖中示出的一些構(gòu)成系統(tǒng)組分和過(guò)程操作可軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)單元/ 模塊之間的連接（或方法操作的邏輯流程）可W根據(jù)編程本公開的各個(gè)實(shí)施例的方式而不 同。
[001引圖1示出了圖像處理設(shè)備100的示意性實(shí)施例的示意框圖。在一個(gè)實(shí)施例中，圖 像處理設(shè)備100可W包括接收輸入視頻的輸入模塊110,每個(gè)視頻具有由諸如攝像機(jī)、可攜 式攝像機(jī)等圖像捕獲設(shè)備（未示出）所捕獲的至少一個(gè)圖像帖。輸入模塊110可W將接收 到的視頻的一個(gè)或多個(gè)圖像帖變換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。輸入模塊110可W使用任何各種公知 數(shù)據(jù)處理技術(shù)（例如模數(shù)轉(zhuǎn)換、量化等）來(lái)將視頻的圖像帖變換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。數(shù)字圖 像數(shù)據(jù)可W表示圖像帖的各個(gè)像素位置處圖像帖的特征，例如，強(qiáng)度、顏色、亮度等。
[0019] 在一些實(shí)施例中，可選地輸入模塊110可W包括接口（未示出）。該接口可W使圖 像處理設(shè)備100的操作符進(jìn)入或輸入指令?？蒞經(jīng)由接口進(jìn)入的指令的一些非限制類型可 W包括接收一個(gè)或多個(gè)視頻的指令作為輸入、顯示先前輸入視頻的指令、顯示一個(gè)或多個(gè) 操作結(jié)果的指令、或者另外操作圖像處理設(shè)備100的指令。適合接口的示例包括但不限于 鍵區(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板、觸摸屏、指針設(shè)備、跟蹤球、光筆、操縱桿、語(yǔ)言識(shí)別設(shè)備、觸控筆 設(shè)備、眼睛和頭部移動(dòng)跟蹤器、數(shù)字化平板、條碼讀取區(qū)。
[0020] 圖像處理設(shè)備100還可W包括控制器120,控制器120被配置為控制圖像處理設(shè)備100的部件或單元/模塊的操作?？刂破?20可W根據(jù)預(yù)定處理序列/流來(lái)操作輸入模塊 110 W接收來(lái)自一個(gè)或多個(gè)圖像捕獲設(shè)備（例如，攝像機(jī)、可攜式攝像機(jī)等）的具有圖像帖 的視頻。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器120可W包括處理器、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器值SP)、 微控制器等?？刂破?20可W包括至少一個(gè)嵌入式系統(tǒng)存儲(chǔ)器，W存儲(chǔ)和操作軟件應(yīng)用（包 括操作系統(tǒng)）、至少一個(gè)應(yīng)用程序或其它程序模塊?？刂破?20便于適合的操作系統(tǒng)的運(yùn) 行，適合的操作系統(tǒng)被配置為管理和控制圖像處理設(shè)備100的操作。該些操作可W包括到 相關(guān)軟件應(yīng)用程序/模塊和來(lái)自相關(guān)軟件應(yīng)用程序/模塊的數(shù)據(jù)的輸入和輸出。操作系統(tǒng) 可W提供在控制器120上執(zhí)行的軟件應(yīng)用程序/模塊與例如圖像處理設(shè)備100的硬件部件 之間的接口。適合的操作系統(tǒng)示例包括MicrosoftWindowsVista?、MicrosoftWindows?、 AppleMacintosh?OperatingSystem("MacOS")、UNIX?操作系統(tǒng)、LINUX'?操作系統(tǒng)等。
[0021] 圖像處理設(shè)備100還可W包括存儲(chǔ)器130,存儲(chǔ)器130可w用于存儲(chǔ)在圖像處理 設(shè)備100的部件或單元/模塊之間通信的數(shù)據(jù)（例如，數(shù)字圖像數(shù)據(jù)）。圖像處理設(shè)備100 的各個(gè)部件或單元/模塊可W利用數(shù)據(jù)處理的存儲(chǔ)器130 (包括易失和非易失）。例如，存 儲(chǔ)器130可W存儲(chǔ)經(jīng)由輸入模塊110獲取用于由編碼器140處理的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。編碼器 140可W獲取和處理來(lái)自存儲(chǔ)器130的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。
[0022] 存儲(chǔ)器130可W包括任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如，只讀存儲(chǔ)器（ROM)、 EPR0M(可擦除ROM)、EEPR0M(電EPROM)等。此外，存儲(chǔ)器130可W是允許根據(jù)需要 和/或在需要時(shí)（例如，當(dāng)變滿時(shí)）替換的可拆卸可分離存儲(chǔ)器。因此存儲(chǔ)器13還 可W包括一個(gè)或多個(gè)其他類型的存儲(chǔ)設(shè)備，例如，SmartMedia"k、CompadFlash?卡、 McmofySlick-'、'、MulliMcdiaCarcr'、DaUiFMay'、'盤、和 / 或SccurcDigiUil'、'卡。
[0023] 圖像處理設(shè)備100還可W包括編碼器140。在一個(gè)實(shí)施例中，編碼器140可W處理 輸入模塊110根據(jù)圖像捕獲設(shè)備（例如，攝像機(jī)）捕獲的圖像帖所生成或產(chǎn)生的數(shù)字圖像 數(shù)據(jù)（例如，輸入模塊110所生成的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)）。例如，作為處理數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的一部 分，編碼器140可W通過(guò)使用可變尺寸編碼方案（例如，可變尺寸運(yùn)動(dòng)編碼和可變尺寸紋理 編碼）來(lái)壓縮數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。
[0024] 編碼器140還可W將圖像數(shù)據(jù)劃分成一個(gè)或多個(gè)基本處理單元（例如，64X64極 大塊（ultrablock))。每個(gè)基本處理單元包括要作為批次尺寸和處理的一組圖像數(shù)據(jù)。編 碼器140可W將每個(gè)基本圖像處理單元四等分成子塊（例如，32X32超塊（superblock)) W確定用于處理每個(gè)子塊中包括的圖像數(shù)據(jù)的編碼塊級(jí)別。編碼塊級(jí)別可W被定義為例如 對(duì)用于編碼圖像數(shù)據(jù)的編碼信息（例如，相關(guān)領(lǐng)域中已知的運(yùn)動(dòng)編碼技術(shù)中，用于運(yùn)動(dòng)編 碼的塊形成W及用于紋理編碼的塊尺寸）加W指示的級(jí)別索引。編碼塊級(jí)別可W包括超 塊級(jí)別、宏塊級(jí)別、W及中間塊級(jí)別。對(duì)于每個(gè)子塊而言，編碼器140可W在子塊中的多于 一個(gè)圖像數(shù)據(jù)單元中執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)，W確定圖像數(shù)據(jù)子塊的編碼塊級(jí)別（"第一塊級(jí)別判 定"）。例如，對(duì)于32X32超塊而言，編碼器140可W在第一圖像數(shù)據(jù)單元（32X32超塊） 中執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)，W生成第一度量（例如，絕對(duì)差和（SAD)、平均絕對(duì)差（MAD)、或者平方差 (MSE))，并且在第二圖像數(shù)據(jù)單元中執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)（例如，32X32超塊中16X16宏塊中的 一個(gè)），W生成第二度量。
[002引編碼器140還可W將第一度量與第二度量進(jìn)行比較，從而確定是否處理（例如，壓 縮、編碼等）子塊（即，32X32超塊）的圖像。如果編碼器140確定不對(duì)子塊進(jìn)行處理（例 如，當(dāng)?shù)诙攘啃∮诘谝欢攘繒r(shí)），則編碼器140可與上述第一塊級(jí)別判定類似的方式 來(lái)對(duì)子塊中的四個(gè)16X16宏塊中的每個(gè)執(zhí)行第二塊級(jí)別判定。如果