專利名稱：一種利用水環(huán)掃描設(shè)備的可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水環(huán)掃描設(shè)備和方法、和利用它們編碼/解碼視頻序列的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
無論是靜止圖像，還是運(yùn)動(dòng)圖像，都同樣迫切需要一種可伸縮編碼方法作為圖像編碼方法。尤其是，人們想要利用使任何一個(gè)人無論在何時(shí)何地都可以利用圖像信息與任何人通信的移動(dòng)電信業(yè)務(wù)、和隨著無線因特網(wǎng)的引入而已經(jīng)進(jìn)入的、與諸如膝上型電腦、掌上型計(jì)算機(jī)、和PDA(個(gè)人數(shù)字助理)之類的各種各樣計(jì)算機(jī)相連接的信息家用電器，獲取、管理和修改圖像信息。
因此，諸如IMT-2000(國(guó)際移動(dòng)電信標(biāo)準(zhǔn))可視電話和HDTV(高清晰度電視)之類的各種形式圖像信息家用電器將出現(xiàn)在市場(chǎng)上，并且，這些圖像信息家用電器的解碼能力或信息發(fā)送環(huán)境將彼此不同，因?yàn)楦鞣N特性和應(yīng)用環(huán)境因終端的類型而異。
這里需要考慮的是如何發(fā)送適合于每個(gè)終端的運(yùn)動(dòng)圖像。例如，如果與低質(zhì)量解碼器保持一致地進(jìn)行編碼，那么，擁有高質(zhì)量解碼器的用戶將用他昂貴的解碼器接收低質(zhì)量圖像，沒有人希望如此。也就是說，擁有高質(zhì)量解碼器的用戶應(yīng)當(dāng)很好地獲得高質(zhì)量圖像，和甚至擁有低質(zhì)量解碼器的用戶也將獲得相當(dāng)水平的圖像。
為了解決這個(gè)問題，把MPEG-4(運(yùn)動(dòng)圖像專家組-4)設(shè)計(jì)成根據(jù)接收部分上終端的環(huán)境和性能提供各種水平的圖像質(zhì)量。例如，當(dāng)接收部分的終端具有高計(jì)算能力和傳輸層，例如，無線、ATM(異步傳輸模式)、LAN(局域網(wǎng))等，處在良好條件下時(shí)，它可以接收和顯示高質(zhì)量運(yùn)動(dòng)圖像。但是，當(dāng)它的計(jì)算能力和傳輸線處在不良條件下時(shí)，它不能接收高質(zhì)量圖像。為了適應(yīng)這兩種情況，MPEG-4被設(shè)計(jì)成進(jìn)行可伸縮編碼。
可伸縮編碼是編碼部分構(gòu)造和發(fā)送可伸縮位流，以便接收部分能夠接收從低質(zhì)量到高質(zhì)量各種不同質(zhì)量的圖像的方法。也就是說，如果位流是可伸縮的，那么，低性能接收終端將接收和顯示已經(jīng)在基本層中編碼的基本質(zhì)量的圖像位流，而高性能接收終端將接收和顯示已經(jīng)在增強(qiáng)層中編碼的高質(zhì)量圖像位流。
可伸縮編碼方法主要由基本層和增強(qiáng)層組成。編碼部分的基本層發(fā)送基本運(yùn)動(dòng)圖像信息，和它的增強(qiáng)層發(fā)送用于提供運(yùn)動(dòng)圖像信息的除了基本質(zhì)量之外，還有高級(jí)質(zhì)量的圖像的信息，以便接收部分可以把該信息與來自基本層的信息放在一起，將其解碼成高質(zhì)量圖像。
因此，接收部分開始解碼根據(jù)接收終端的計(jì)算能力和傳輸層的條件發(fā)送的兩個(gè)層的圖像信息。于是，如果解碼器對(duì)于通過傳輸層發(fā)送的所有信息不具有足夠的解碼能力，那么，它就只能解碼作為最低圖像質(zhì)量補(bǔ)償層的基本層的信息，不解碼和放棄增強(qiáng)層的信息。同時(shí)，高質(zhì)量接收設(shè)備可以吸取來自所有層的信息，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像。這樣，利用可伸縮編碼方法，可以發(fā)送既滿足擁有高質(zhì)量解碼器的用戶，又滿足擁有低質(zhì)量解碼器的用戶的圖像。
目前的可伸縮編碼方法分為兩種類型一種是空間可伸縮編碼方法，另一種是時(shí)間可伸縮編碼方法?？臻g可伸縮編碼方法用于逐步提高空間分辨率，而時(shí)間可伸縮編碼方法用于提高在時(shí)間軸上單位時(shí)間顯示的圖像數(shù)(在TV(電視)廣播的情況下，30幀/秒)(例如，10Hz→30Hz)。為了進(jìn)行可伸縮編碼，MPEG-4形成一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)層，和把數(shù)種位流發(fā)送到接收部分。在運(yùn)動(dòng)圖像編碼利用一個(gè)增強(qiáng)層的情況下，基本層主要編碼和發(fā)送在空間上和時(shí)間上低分辨率的圖像，而增強(qiáng)層除了編碼和發(fā)送從基本層發(fā)送的圖像信息之外，另外還編碼和發(fā)送具體體現(xiàn)提高分辨率的圖像信息。
上述傳統(tǒng)可伸縮編碼方法被設(shè)計(jì)成適合于傳輸層處在相對(duì)穩(wěn)定和良好條件下的時(shí)候。也就是說，只有當(dāng)接收部分接收到從增強(qiáng)層發(fā)送的所有位流時(shí)，才可以恢復(fù)圖像幀。如果傳輸層的條件發(fā)生改變(傳輸層可以接受的位流帶寬發(fā)生改變像因特網(wǎng)那樣的傳輸層通過諸如因特網(wǎng)用戶數(shù)量之類的外在因素改變要分配給用戶的帶寬)，和接收不到來自增強(qiáng)層的所有位流，那么，就不能正常地恢復(fù)相應(yīng)圖像。在這種情況下，接收部分應(yīng)該請(qǐng)求發(fā)送部分重新發(fā)送，或者在接收到所有位流之前不進(jìn)行圖像恢復(fù)，或利用前幀圖像進(jìn)行發(fā)送錯(cuò)誤偽裝。
在有線/無線因特網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生的是，由于傳輸層條件的不穩(wěn)定，不能與實(shí)時(shí)并駕齊驅(qū)那么快地發(fā)送圖像位流。簡(jiǎn)而言之，即使由于像發(fā)生在有線/無線因特網(wǎng)中那樣的不穩(wěn)定傳輸層條件而使帶寬發(fā)生改變，為了實(shí)時(shí)恢復(fù)發(fā)送圖像，接收部分也必須能夠利用直到那時(shí)已經(jīng)接收到的一部分圖像位流實(shí)時(shí)恢復(fù)圖像，盡管它還沒有接收到全部位流。與此有關(guān)的一個(gè)例子是由MPEG-4建議的和被當(dāng)作國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案建立的細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法。
細(xì)粒度可伸縮編碼方法使得當(dāng)接收部分沒有接收到在基本層編碼器和增強(qiáng)層編碼器中編碼的和從基本層編碼器和增強(qiáng)層編碼器發(fā)送的所有位流時(shí)，例如，當(dāng)傳輸層不穩(wěn)定，和在進(jìn)行可伸縮編碼的同時(shí)，在，譬如，有線/無線因特網(wǎng)中傳輸層突然發(fā)生改變，和要分配給用戶的帶寬發(fā)生改變時(shí)，利用直到那時(shí)接收的位流恢復(fù)發(fā)送圖像成為可能。這種方法用來彌補(bǔ)只有接收到所有位流之后，才可以最后恢復(fù)圖像，從而導(dǎo)致接收?qǐng)D像延遲，和當(dāng)產(chǎn)生發(fā)送錯(cuò)誤時(shí)，不得不請(qǐng)求重新發(fā)送或應(yīng)該進(jìn)行發(fā)送錯(cuò)誤偽裝的、在考慮了穩(wěn)定傳輸層的情況下具體實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)可伸縮編碼方法的不足。
為了接收一部分圖像位流和使發(fā)送圖像在接收部分中得到有效恢復(fù)，當(dāng)發(fā)送部分根據(jù)發(fā)送圖像，在基本層上具體實(shí)現(xiàn)質(zhì)量改進(jìn)了的圖像和發(fā)送它時(shí)，細(xì)粒度可伸縮編碼方法以位面為基礎(chǔ)發(fā)送圖像位流。也就是說，它與傳統(tǒng)可伸縮編碼方法的相似之處在于，當(dāng)把增強(qiáng)層所需的位流從發(fā)送部分發(fā)送到接收部分時(shí)，通過發(fā)出原始圖像與從基本層發(fā)送的圖像之間的圖像差，改進(jìn)發(fā)送圖像的質(zhì)量。但是，即使傳輸層的帶寬突然發(fā)生改變，和沒有接收到圖像恢復(fù)所需的所有位，通過根據(jù)每個(gè)位面劃分要發(fā)送的圖像信息，優(yōu)先發(fā)送最高有效位(MSB)，然后根據(jù)每個(gè)位面劃分下一個(gè)有效位，和如此繼續(xù)不斷地發(fā)送它們，目前的方法利用直到那時(shí)接收的那么多的位流，可以在一定程度上恢復(fù)圖像。
例如，當(dāng)我們假設(shè)存在要發(fā)送的圖像信息25時(shí)，和當(dāng)我們將其表示成二進(jìn)制數(shù)時(shí)，它變成由5個(gè)位面組成的“11001”。為了按照位面發(fā)送這個(gè)信息，首先，發(fā)送部分應(yīng)當(dāng)通知接收部分發(fā)送信息由5個(gè)位面組成。然后，當(dāng)假設(shè)以位為基礎(chǔ)從最高有效位(MSB)到最低有效位(LSB)將其發(fā)送到接收部分時(shí)，如果第1個(gè)MSB的發(fā)送完成了，那么，接收部分將確認(rèn)，發(fā)送信息除了16(10000)之外的數(shù)字，和在發(fā)送了次MSB之后，它將開始知道將要把除了24(11000)之外的數(shù)字發(fā)送給它。如果由于傳輸層的帶寬限制，不能把更多的位流發(fā)送到接收部分，那么，利用直到那時(shí)發(fā)送的位流(11000)，接收部分可以恢復(fù)數(shù)字24，一個(gè)與原來打算發(fā)送的數(shù)字相近的數(shù)字。
用在MPEG-4中的細(xì)粒度可伸縮編碼方法考慮了傳輸層的帶寬在任何時(shí)候都有可能改變的情況?；炯?xì)粒度可伸縮編碼方法的結(jié)構(gòu)顯示在圖1A中。
圖1A是傳統(tǒng)基本細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法的結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，它含有基本層和作為增強(qiáng)層的細(xì)粒度可伸縮層?；緦硬豢紤]任何完整性地采用傳統(tǒng)MPEG-4編碼方法。它的獨(dú)特之處在于，由于認(rèn)為傳輸層應(yīng)該如此，它只力圖提高基本層的編碼效率，不考慮提高FGS層，即增強(qiáng)層的編碼效率的任何方法。
正如所示的那樣，空間可伸縮性應(yīng)該采用圖1A所示的結(jié)構(gòu)，而對(duì)于時(shí)間可伸縮性，則要采用圖1B和1C所示的結(jié)構(gòu)。
圖1B顯示了含有FGS和FGST(細(xì)粒度時(shí)間可伸縮性)兩個(gè)改進(jìn)步驟的傳統(tǒng)細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法的結(jié)構(gòu)圖，和圖1C代表含有把FGS和FGST合并在一起的一個(gè)增強(qiáng)步驟的傳統(tǒng)細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法的結(jié)構(gòu)圖。
這里，F(xiàn)GST(細(xì)粒度時(shí)間可伸縮性)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)和補(bǔ)償，以提高編碼效率。但是，這也考慮了只在基本層中提高編碼效率的方法。
圖2A顯示了用在MPEG-4國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案中的的細(xì)粒度可伸縮編碼方法中的編碼器，即，發(fā)送部分的結(jié)構(gòu)。
該圖形，即圖2A，是描繪基于本發(fā)明實(shí)施例的傳統(tǒng)細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法的編碼器的結(jié)構(gòu)圖。
如圖所示，基本層不考慮任何完整性地照原來樣子使用MPEG-4圖像編碼方法。用在基本層中的圖像編碼方法包括通過進(jìn)行離散余弦變換(DCT)、量化(Q)、運(yùn)動(dòng)估計(jì)(ME)、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC)、逆量化(Q-1)、和離散余弦逆變換(IDCT)，沿著空間軸和時(shí)間軸方向進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)壓縮，通過可變長(zhǎng)度編碼(VLC)實(shí)現(xiàn)基于符號(hào)生成概率的優(yōu)勢(shì)的熵編碼，和利用發(fā)送緩沖器把在編碼的同時(shí)生成的基本層位流發(fā)送到傳輸層。
如圖所示，增強(qiáng)層的FGS編碼是通過如下一系列過程進(jìn)行的獲取原始圖像與在基本層中恢復(fù)的圖像之間的殘量，進(jìn)行離散余弦變換(DCT)，進(jìn)行位面移動(dòng)，求出最大值，和進(jìn)行位面可變長(zhǎng)度編碼(位面VLC)。
在獲取殘量的過程中，殘量是通過計(jì)算原始圖像與在基本層中恢復(fù)的圖像，即在圖中經(jīng)過Q-1和IDCT和得到限幅的圖像之間的差值獲得的。
在離散余弦變換的處理中，利用以大小為8×8的塊為單元進(jìn)行的DCT，把上面過程中獲得的基于圖像的殘量變換到DCT塊。
這里，如果你想要可選地具有更高質(zhì)量的塊，那么，在處理任何其它事務(wù)之前，必須發(fā)送相應(yīng)的值，為此，可選地，可以進(jìn)行位面移動(dòng)。這被稱為選擇性增強(qiáng)，并且在位面移動(dòng)過程中進(jìn)行。
在求最大值的過程中，根據(jù)它們的絕對(duì)值從已經(jīng)經(jīng)過離散余弦變換的所有其它值當(dāng)中獲取最大值。該最大值用于計(jì)算發(fā)送相應(yīng)圖像幀的最大位面?zhèn)€數(shù)。
在位面可變長(zhǎng)度編碼的過程中，以折線掃描順序把根據(jù)每個(gè)位面，以塊為基礎(chǔ)獲得的64個(gè)DCT系數(shù)插入矩陣中，DCT系數(shù)的相應(yīng)位的位面是0或1，并且，根據(jù)可變長(zhǎng)代碼表(VLC表)，流程長(zhǎng)度編碼每個(gè)矩陣。
圖2B顯示了用在MPEG-4國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案中的細(xì)粒度可伸縮編碼方法的解碼器，即，接收部分的結(jié)構(gòu)。
圖2B是描繪基于本發(fā)明實(shí)施例的傳統(tǒng)細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法的解碼部分的結(jié)構(gòu)圖。
如圖所示，與在圖2A中描繪的編碼器的編碼相反進(jìn)行從傳輸層發(fā)送的和被劃分成基本層和增強(qiáng)層的發(fā)送位流的解碼。
在基本層中，不考慮任何完整性地照原來樣子使用MPEG-4圖像解碼方法。通過在基本層中輸入位流之后，進(jìn)行可變長(zhǎng)度解碼(VLD)，進(jìn)行逆量化(Q-1)、對(duì)相應(yīng)值進(jìn)行離散余弦逆變換(IDCT)，把它們加入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC)值中，和把相應(yīng)值限幅在從0到255的值之間，恢復(fù)從基本層發(fā)送的圖像。
在細(xì)粒度可伸縮編碼方法的增強(qiáng)層中，以與編碼器的編碼相反地進(jìn)行對(duì)發(fā)送到增強(qiáng)層的位流的解碼。首先，對(duì)輸入的增強(qiáng)位流進(jìn)行位面VLD，并且，如果想要定位質(zhì)量可選得更高一些的塊，那么，可選地，可以進(jìn)行位面移動(dòng)。
在進(jìn)行位面VLD和可選地，進(jìn)行位面移動(dòng)獲得的值上，進(jìn)行基于塊(8×8)的離散余弦逆變換(IDCT)和恢復(fù)從增強(qiáng)層發(fā)送的圖像。然后，將該圖像與在基本層中解碼的圖像組合在一起，和把和值限幅成從0到255之間的值，最后獲得改善了的圖像。
如上所述的傳統(tǒng)技術(shù)存在如下問題傳統(tǒng)上已經(jīng)用在編碼運(yùn)動(dòng)圖像中的可變長(zhǎng)度編碼方法被設(shè)計(jì)成適合于傳輸層相對(duì)穩(wěn)定的條件。只有當(dāng)在接收部分中接收到從發(fā)送部分的增強(qiáng)層發(fā)送的所有位流時(shí)，才可以恢復(fù)相應(yīng)圖像幀。這里，如果如果傳輸層的條件突然發(fā)生改變，例如，傳輸層可以接受的帶寬發(fā)生改變，或者，在像因特網(wǎng)那樣的傳輸層中，要分配給用戶的帶寬因像因特網(wǎng)用戶數(shù)量那樣的外在因素而改變，和不能接收到來自增強(qiáng)層的所有位流，那么，就不能適當(dāng)?shù)鼗謴?fù)和顯示那個(gè)圖像。因此，存在著接收部分不得不請(qǐng)求重新發(fā)送，放棄圖像恢復(fù)，除非接收到所有位流，或者，利用前幀的圖像進(jìn)行發(fā)送錯(cuò)誤偽裝的缺陷。
通過考慮傳統(tǒng)可伸縮編碼方法穩(wěn)定的傳輸層來彌補(bǔ)這些缺陷之后，即使帶寬由于諸如有線/無線因特網(wǎng)之類的不穩(wěn)定傳輸層而改變，也應(yīng)該實(shí)時(shí)恢復(fù)從發(fā)送部分發(fā)送到接收部分的圖像。與此有關(guān)的一種方法是細(xì)粒度可伸縮(FGS)方法，當(dāng)接收部分沒有接收到整個(gè)位流時(shí)，它利用直到那時(shí)接收的圖像位流實(shí)時(shí)恢復(fù)發(fā)送圖像。這里，為了只利用整個(gè)位流的一部分就使圖像得以恢復(fù)，應(yīng)該只使用使來自基本層的編碼效率達(dá)到最大的方法。像增加增強(qiáng)層之間的圖像編碼效率那樣的方法就無能為力了。
應(yīng)當(dāng)找出以宏塊和8×8塊為基礎(chǔ)編碼和發(fā)送圖像的、主要用在JPEG(聯(lián)合圖像專家組)、H.263、和MPEG等中的、利用DCT的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法。這里，所有圖像幀或視頻對(duì)象平面(VOP)的編碼和解碼從圖像的左上角上的宏塊或塊開始，連續(xù)進(jìn)行到處在右下角上的那一個(gè)為止。在本發(fā)明中，如圖3A所示，稱此為正常掃描順序。
正常掃描順序是務(wù)必用于在接收部分上正常恢復(fù)圖像的掃描順序。它使用像增加基本層和增強(qiáng)層之間，或增強(qiáng)層與增強(qiáng)層之間的編碼效率的運(yùn)動(dòng)估計(jì)和補(bǔ)償，即DC值估計(jì)那樣的方法。
當(dāng)把掃描順序應(yīng)用于使只利用接收的一部分位流恢復(fù)圖像成為可能的可伸縮編碼方法時(shí)，解碼在上部的一部分宏塊或塊，和像圖3B所示那樣，在接收部分的屏幕上顯示恢復(fù)的圖像。黑塊是解碼塊，而白塊是還沒有解碼的塊。
也就是說，與從增強(qiáng)層接收和解碼的那些部分位流加在一起的、從基本層發(fā)送的位流在接收部分中顯示成改進(jìn)圖像。如圖3B所示，如果從增強(qiáng)層只接收和解碼圖像數(shù)據(jù)的上部，那么，恢復(fù)圖像只在在增強(qiáng)層中進(jìn)行解碼的那一部分上開始含有改進(jìn)圖像。但是，存在著在恢復(fù)圖像的改進(jìn)部分是觀眾不關(guān)心的地方，譬如，背景，或除了演員的面部之外的其它地方的情況下，這種接收和恢復(fù)增強(qiáng)層的位流的處理變得毫無用處的缺陷。
同時(shí)，如圖4所示，借助于使用像子波編碼那樣的方法的子頻帶編碼實(shí)施的編碼圖像和運(yùn)動(dòng)圖像的傳統(tǒng)方法使用正常掃描順序，根據(jù)來源于從左上角像素到右下解像素的圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)子頻帶，以像素為基礎(chǔ)進(jìn)行編碼和解碼。當(dāng)把這種方法應(yīng)用于利用部分位流的接收恢復(fù)圖像的可伸縮編碼方法時(shí)，解碼在最后接收的子頻帶上面的像素值，和在接收部分的屏幕上顯示它們的恢復(fù)圖像。也就是說，接收從基本層發(fā)送的位流，將其加入在增強(qiáng)層中解碼的那些部分位流中，在接收部分中生成改進(jìn)圖像。這里，在接收和解碼圖像上部的數(shù)據(jù)的情況下，在在圖4中加上標(biāo)記的、在增強(qiáng)層中解碼圖像數(shù)據(jù)的部分中，恢復(fù)圖像將顯示出改進(jìn)了的圖像質(zhì)量。但是，存在著在恢復(fù)圖像的改進(jìn)部分是觀眾不關(guān)心的地方，譬如，背景，或除了演員的面部之外的其它地方的情況下，由于他們不需要看清它而使這種接收和恢復(fù)增強(qiáng)層的位流的處理變得毫無用處的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種最優(yōu)先地編碼圖像信息的某個(gè)部分，然后，重復(fù)地執(zhí)行編碼圖像信息的相鄰部分的過程的水環(huán)掃描設(shè)備和方法、和記錄具體體現(xiàn)這種方法的程序的基于計(jì)算機(jī)的記錄媒體。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種利用水環(huán)掃描順序，以適合人體視覺系統(tǒng)(HVS)的方式發(fā)送圖像信息的圖像編碼/解碼視頻設(shè)備和方法，和記錄具體體現(xiàn)這種方法的程序的基于計(jì)算機(jī)的記錄媒體。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種利用水環(huán)掃描設(shè)備的圖像編碼/解碼設(shè)備，包括第一水環(huán)生成裝置，用于生成水環(huán)的至少一個(gè)原點(diǎn)開始的、預(yù)定區(qū)域的數(shù)據(jù)的第一水環(huán)；編碼裝置，用于編碼和向解碼設(shè)備發(fā)送基于由第一水環(huán)生成裝置生成的第一水環(huán)的數(shù)據(jù)；第二水環(huán)生成裝置，用于從水環(huán)的至少一個(gè)原點(diǎn)開始為預(yù)定區(qū)域的數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二一水環(huán)；和解碼裝置，用于解碼基于由第二水環(huán)生成裝置生成的第二水環(huán)的接收的編碼數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于編碼/解碼圖像幀的方法，包括如下步驟a)從水環(huán)的至少一個(gè)原點(diǎn)開始為預(yù)定區(qū)域的數(shù)據(jù)順序地產(chǎn)生第一水環(huán)；b)順序地編碼和向解碼設(shè)備發(fā)送基于在步驟a)中依次生成的第一水環(huán)的數(shù)據(jù)；c)順序地生成從水環(huán)的至少一個(gè)原點(diǎn)開始的、為接收的編碼數(shù)據(jù)的第二水環(huán)；和d)順序地解碼基于第二水環(huán)的接收的編碼數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種利用水環(huán)掃描設(shè)備的可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，包括基本層編碼裝置，用于編碼基本層上的輸入圖像幀，生成基本層位流和把基本層位流發(fā)送到解碼設(shè)備；增強(qiáng)層編碼裝置，用于利用水環(huán)掃描設(shè)備從水環(huán)的至少一個(gè)原點(diǎn)開始在增強(qiáng)層上編碼輸入的圖像幀，生成增強(qiáng)位流和把增強(qiáng)位流發(fā)送到解碼裝置；基本層解碼裝置，用于接收來自基本層編碼裝置的基本層位流，和通過進(jìn)行基本層解碼，恢復(fù)圖像幀；和增強(qiáng)層解碼裝置，用于接收來自增強(qiáng)層編碼裝置的增強(qiáng)層位流，和通過對(duì)來自水環(huán)原點(diǎn)的解碼增強(qiáng)位流，恢復(fù)圖像幀。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種可伸縮圖像編碼/解碼方法，包括如下步驟a)編碼基本層上的輸入圖像幀，生成基本層位流和把基本層位流發(fā)送到解碼設(shè)備；b)利用水環(huán)掃描設(shè)備從水環(huán)原點(diǎn)開始，在增強(qiáng)層上編碼輸入的圖像幀，生成增強(qiáng)層流和把增強(qiáng)位流發(fā)送到解碼裝置；c)接收在基本層中編碼的基本層位流，和通過進(jìn)行基本層解碼，恢復(fù)圖像幀；和d)接收在增強(qiáng)層中編碼的增強(qiáng)層位流，和通過從水環(huán)原點(diǎn)開始解碼增強(qiáng)位流，以恢復(fù)圖像幀。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種利用水環(huán)掃描設(shè)備的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，包括基本層編碼裝置，用于編碼基本層上的輸入圖像幀，生成基本層位流和把基本層位流發(fā)送到解碼設(shè)備；增強(qiáng)層編碼裝置，用于利用水環(huán)掃描設(shè)備從水環(huán)的至少一個(gè)原點(diǎn)開始在增強(qiáng)層上編碼輸入的圖像幀，生成增強(qiáng)位流和把增強(qiáng)位流發(fā)送到解碼裝置；基本層解碼裝置，用于接收來自基本層編碼裝置的基本層位流，和通過進(jìn)行基本層解碼，恢復(fù)圖像幀；和增強(qiáng)層解碼裝置，用于接收來自增強(qiáng)層編碼裝置的增強(qiáng)層位流，和通過從水環(huán)原點(diǎn)開始解碼增強(qiáng)位流，恢復(fù)圖像幀。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，包括如下步驟a)編碼基本層上的輸入圖像幀，生成基本層位流和把基本層位流發(fā)送到解碼設(shè)備；b)利用水環(huán)掃描設(shè)備從水環(huán)原點(diǎn)開始在增強(qiáng)層上編碼輸入的圖像幀，生成增強(qiáng)位流和把增強(qiáng)位流發(fā)送到解碼裝置；c)接收在基本層中編碼的基本層位流，和通過進(jìn)行基本層解碼，恢復(fù)圖像幀；和d)接收在增強(qiáng)層中編碼的增強(qiáng)層位流，和通過從水環(huán)原點(diǎn)開始解碼增強(qiáng)位流，恢復(fù)圖像幀。


通過對(duì)與附圖一起給出的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行如下描述，本發(fā)明的上面和其它目的和特征將更加清楚，在附圖中圖1A是基于本發(fā)明實(shí)施例的傳統(tǒng)基本細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法的結(jié)構(gòu)圖；圖1B顯示了基于本發(fā)明實(shí)施例的、含有FGS和FGST(細(xì)粒度時(shí)間可伸縮性)兩個(gè)改進(jìn)步驟的傳統(tǒng)細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法的結(jié)構(gòu)圖；圖1C代表基于本發(fā)明實(shí)施例的、含有把FGS和FGST合并在一起的一個(gè)增強(qiáng)步驟的傳統(tǒng)細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法的結(jié)構(gòu)圖；圖2A是描繪基于本發(fā)明實(shí)施例的傳統(tǒng)基本細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法的編碼部分的結(jié)構(gòu)圖；圖2B是描繪基于本發(fā)明實(shí)施例的傳統(tǒng)基本細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼方法的解碼部分的結(jié)構(gòu)圖；圖3A是顯示在利用DCT的傳統(tǒng)圖像和運(yùn)動(dòng)圖像編碼方法中的正常掃描順序的示范圖；圖3B是描繪應(yīng)用于可伸縮編碼方法的傳統(tǒng)正常掃描順序的示范圖；圖4是顯示應(yīng)用于可伸縮編碼方法的傳統(tǒng)正常掃描順序的另一個(gè)示范圖；圖5是描述基于本發(fā)明的水環(huán)掃描順序的基本原理的概念圖；圖6A是基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描方法的流程圖；圖6B是基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描設(shè)備的圖形；圖7是描述沿著基于本發(fā)明的水環(huán)掃描順序，第i次生成的水環(huán)的圖像信息位置的圖形；圖8A是顯示利用基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描順序的圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖8B是顯示利用基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描順序的圖像解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖9A是描述把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于利用DCT的圖像編碼方法的概念的示范圖；
圖9B是描述把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于利用子波變換的圖像編碼方法的概念的示范圖；圖10A是顯示借助于基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描順序?qū)嵤┑募?xì)粒度可伸縮編碼方法的編碼器的結(jié)構(gòu)圖；圖10B是顯示借助于基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描順序?qū)嵤┑募?xì)粒度可伸縮編碼方法的解碼器的結(jié)構(gòu)圖；圖11A是顯示借助于基于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的水環(huán)掃描順序?qū)嵤┑募?xì)粒度可伸縮編碼方法的編碼器的結(jié)構(gòu)圖；圖11B是顯示借助于基于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的水環(huán)掃描順序?qū)嵤┑募?xì)粒度可伸縮編碼方法的解碼器的結(jié)構(gòu)圖；圖12是描繪與水環(huán)掃描方法結(jié)合在一起的基于MPEG-4的細(xì)粒度可伸縮編碼方法的實(shí)際測(cè)試結(jié)果的示范圖；圖13是描述基于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的顯示比為16∶9的水環(huán)掃描順序的原理的概念圖；圖14是描述沿著基于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的顯示比為16∶9的水環(huán)掃描順序的第i個(gè)水環(huán)的圖形；和圖15是描述沿著基于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的顯示比為16∶9的水環(huán)掃描順序，有效地掃描第i個(gè)水環(huán)的順序的圖形。
具體實(shí)施例方式
通過參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行如下描述，本發(fā)明的其它目的和方面將更加清楚。
圖5是描述基于本發(fā)明的水環(huán)掃描順序的基本原理的概念圖。
本發(fā)明的水環(huán)掃描順序從相應(yīng)位置開始朝著它的周圍重復(fù)進(jìn)行編碼，如果在圖像幀中任意決定要編碼的部分，那么，編碼區(qū)逐漸向它的周圍擴(kuò)大。
本發(fā)明的原理就像把一塊石頭扔入湖中，從石頭落到水面上的那一點(diǎn)開始不斷涌現(xiàn)一樣，它的基本概念顯示在圖5中。取決于圖像或運(yùn)動(dòng)圖像處理方法，圖中的每個(gè)方塊代表一個(gè)像素、一個(gè)塊或一個(gè)宏塊。當(dāng)將其應(yīng)用于編碼運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，編碼從生成水環(huán)的那一點(diǎn)，即，石頭落到水面上的那一點(diǎn)開始，并且，處理數(shù)據(jù)就像朝著外圍依次生成水平那樣。也就是說，本發(fā)明提出了從水環(huán)原點(diǎn)開始，朝著依次環(huán)繞以前形成的水環(huán)的長(zhǎng)方形水環(huán)的方向的掃描順序。
如圖5所示，在處理了處在水環(huán)原點(diǎn)(水環(huán)(0))上的處理之后，處理處在相鄰水環(huán)(1)中的數(shù)據(jù)，即位于前水環(huán)(0)的外圍上的8個(gè)數(shù)據(jù)，然后，繼續(xù)處理后面水環(huán)(2)和水環(huán)(3)的處理，這種數(shù)據(jù)處理就像水環(huán)向外擴(kuò)展一樣。本發(fā)明以生成和擴(kuò)展水環(huán)的形式處理數(shù)據(jù)的掃描順序被稱為水環(huán)掃描順序。
在編碼圖像或運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，可以以像素、塊或宏塊為基礎(chǔ)應(yīng)用這種水環(huán)掃描順序。
對(duì)于使用子波變換方法的基于圖像像素的編碼方法，以像素為基礎(chǔ)應(yīng)用水環(huán)掃描順序，和對(duì)于利用DCT的方法，以塊或宏塊為基礎(chǔ)，利用水環(huán)掃描順序處理運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。
圖6A是基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描方法的流程圖，和圖6B是基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描設(shè)備的圖形。
如圖所示，在步驟S61中，在水環(huán)原點(diǎn)確定單元65上確定生成水環(huán)的任意點(diǎn)。然后，數(shù)據(jù)處理單元66處理相應(yīng)位置(水環(huán)(0))上的數(shù)據(jù)。接著，在步驟S63中，在重復(fù)確定單元67上確定所有數(shù)據(jù)是否都得到處理，如果所有數(shù)據(jù)都得到處理，那么，終止邏輯流程，否則的話，在步驟S64中，在下一個(gè)水環(huán)位置確定單元68上確定相鄰水環(huán)(1)的位置，并且重復(fù)進(jìn)行步驟S62在相應(yīng)位置上的數(shù)據(jù)處理過程。
水環(huán)掃描設(shè)備包括水環(huán)原點(diǎn)確定單元65和數(shù)據(jù)處理單元66，用于確定要在圖像幀中生成的水環(huán)的任意位置，和處理相應(yīng)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)；下一個(gè)水環(huán)位置確定單元和處理單元68和66，用于確定第i次生成的水環(huán)相對(duì)于水環(huán)原點(diǎn)的位置，和處理在相應(yīng)位置上的數(shù)據(jù)；和重復(fù)確定單元67，用于確定水環(huán)的位置和重復(fù)進(jìn)行相應(yīng)圖像數(shù)據(jù)處理，直到圖像幀中的所有數(shù)據(jù)都得到處理為止。
圖7是描述沿著基于本發(fā)明的水環(huán)掃描順序，第i次生成的水環(huán)的圖像信息位置的圖形。
從現(xiàn)在開始，參照?qǐng)D7，詳細(xì)描述在圖6A和6B中描述的水環(huán)掃描設(shè)備和方法確定和處理水環(huán)原點(diǎn)的過程。
第一步確定水環(huán)的原點(diǎn)，即，水環(huán)(0)，和處理與水環(huán)(0)的位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
(a)確定任意水環(huán)原點(diǎn)(參見作為水環(huán)原點(diǎn)的用(x，y)標(biāo)記的位置)。這里，可以把要發(fā)送的圖像幀的中心部分，或其它任意點(diǎn)指定為水環(huán)的原點(diǎn)。
(b)處理，即，在編碼器中編碼和在解碼器中解碼在上面確定的水環(huán)原點(diǎn)上的數(shù)據(jù)。
第二步確定水環(huán)(i)的位置，和處理在該位置中的數(shù)據(jù)。
(a)確定第i次生成的水環(huán)相對(duì)于水環(huán)原點(diǎn)的位置(在基于像素的方法，像素個(gè)數(shù)；在基于塊或宏塊的方法中，相應(yīng)單元的個(gè)數(shù))。
(b)處理，即，在編碼器中編碼和在解碼器中解碼在位于水環(huán)(i)中的數(shù)據(jù)。
第三步重復(fù)進(jìn)行從第二步開始的過程，直到圖像幀中的所有數(shù)據(jù)都得到處理為止。
如圖7所示，水環(huán)(i)由位于1-1、1-2、2-1、2-2、3-1、3-2、3-3、3-4中的像素、塊或宏塊組成，和代表從水環(huán)原點(diǎn)，即，水環(huán)(0)算起第i次生成的水環(huán)。
稱為1-1的位置是在x軸上距水環(huán)原點(diǎn)-i和在y軸上與±i之內(nèi)的位置相對(duì)應(yīng)的所有像素、塊或宏塊的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)水環(huán)的原點(diǎn)是(x，y)時(shí)，1-1可以表示如下。
1-1位于x-i和(y-i＜y＜y+i)中的所有數(shù)據(jù)。
圖中稱為1-2的位置是在x軸上距水環(huán)原點(diǎn)+i和在y軸上與±i之內(nèi)的位置相對(duì)應(yīng)的所有像素、塊或宏塊的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)水環(huán)的原點(diǎn)是(x，y)時(shí)，1-2可以表示如下。
1-2位于x+i和(y-i＜y＜y+i)中的所有數(shù)據(jù)。
圖中稱為2-1的位置是在y軸上距水環(huán)原點(diǎn)-i和在x軸上與±i之內(nèi)的位置相對(duì)應(yīng)的所有像素、塊或宏塊的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)水環(huán)的原點(diǎn)是(x，y)時(shí)，2-1可以表示如下。
2-1位于y-i和(x-i＜x＜x+i)中的所有數(shù)據(jù)。
圖中稱為2-2的位置是在y軸上距水環(huán)原點(diǎn)+i和在x軸上與±i之內(nèi)的位置相對(duì)應(yīng)的所有像素、塊或宏塊的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)水環(huán)的原點(diǎn)是(x，y)時(shí)，2-2可以表示如下。
2-2位于y+i和(x-i＜x＜x+i)中的所有數(shù)據(jù)。
圖中稱為3-1、3-2、3-3、3-4的位置是在x軸上距水環(huán)原點(diǎn)±i和在y軸上距水環(huán)原點(diǎn)±i的所有像素、塊或宏塊的圖像數(shù)據(jù)。也就是說，當(dāng)水環(huán)的原點(diǎn)是(x，y)時(shí)，3-1的位置是(x-i，y-i)，3-2的位置是(x+i，y-i)，3-3的位置是(x-i，y+i)，和3-4的位置是(x+i，y+i)。
在水環(huán)掃描方法中，位于水環(huán)(i)中的數(shù)據(jù)是所有像素?cái)?shù)據(jù)(在諸如子波之類的圖像域中進(jìn)行處理的情況下，或如圖7所示的那樣包含在塊或宏塊中的數(shù)據(jù)(在DCT塊中進(jìn)行處理的情況下)，在水環(huán)(i)中的處理過程如下面例子所述的那樣。
1.在水環(huán)(i)中的處理過程的例子1對(duì)于位于與水環(huán)(i)相對(duì)應(yīng)的位置中的數(shù)據(jù)，從左上角上的數(shù)據(jù)到右下角上的數(shù)據(jù)按順序進(jìn)行水環(huán)掃描。如圖7所示，水環(huán)掃描把水環(huán)的形狀劃分成頂線、中間線和底線，并且按照從左到右，從頂線到中間線、再到底線的順序進(jìn)行水環(huán)掃描。參照?qǐng)D7，下文描述第一具體實(shí)施例的處理過程。
應(yīng)當(dāng)掃描頂線的數(shù)據(jù)。這里，從左到右，按照3-1(x-i，y-i)＝＝＞2-1(x-i＜x＜x+i，y-i)＝＝＞3-2(x+i，y-i)的順序進(jìn)行掃描。
應(yīng)當(dāng)掃描中間線的數(shù)據(jù)。中間線數(shù)據(jù)指的是位于1-1(x-i，y-i＜y＜y+i)和1-2(x+i，y-i＜y＜y+i)的位置中的那些數(shù)據(jù)。從左到右交替對(duì)1-1線中的數(shù)據(jù)和1-2線中的那些數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描，并且，當(dāng)一條線的掃描完成時(shí)，從頂線到底線重復(fù)進(jìn)行掃描，直到包含在中間線中的所有數(shù)據(jù)都得到掃描為止。例如，按照1-1(x-i，y-i+1)＝＝＞1-2(x+i，y-i+1)＝＝＞1-1(x-i，y-i+2)＝＝＞1-2(x+i，y-i+2)＝＝＞1-1(x-i，y-i+3)＝＝＞1-2(x+i，y-i+3)＝＝＞......＝＝＞1-1(x-i，y+i-1)＝＝＞1-2(x+i，y+i-1)的方式重復(fù)掃描。
應(yīng)當(dāng)掃描底線的數(shù)據(jù)。這里，從左到右，按照3-3(x-i，y+i)＝＝＞2-2(x-i＜x＜x+i，y+i)＝＝＞3-4(x+i，y+i)的順序進(jìn)行掃描。
具體實(shí)現(xiàn)第一實(shí)施例的例子如下。
◎初始參數(shù)n第n個(gè)環(huán)N第n個(gè)環(huán)中MB的個(gè)數(shù)prev_n第(n-1)個(gè)環(huán)start_x，start_y環(huán)的開始位置(left_top X of Ring，left_top Y of Ring)curr_x，curr_y環(huán)中MB的每個(gè)位置
◎算法Step 1Initial MB Filln＝1；curr_x＝start_x--；curr_y＝start_y--；if(InBoundary(curr_x，curr_y))FillMB(curr_x，curr_y)；Step2Top Line MB Filln++；N＝2*n-1；Prev_n＝2*(n-1)-1；start_x--；start_y--；curr_x＝start_x--；curr_y＝start_y--；for j＝1 to N{if(InBoundary(curr_x，curr_y))FillMB(curr_x，curr_y)；Curr_x++；}Step3Middle Line MB FillN＝prev_n；for j＝1 to N{curr_x＝start_x--；curr_y＝start_y+j；if(InBoundary(curr_x，curr_y))FillMB(curr_x，curr_y)；curr_x+prev_n+1；if(InBoundary(curr_x，curr_y))FillMB(curr_x，curr_y)；}
Step4Bottom Line MB FillN＝2*n-1；curr_x＝start_x；curr_y＝start_y+prev_n+1；forj＝1 to N{if(InBoundary(curr_x，curr_y))FillMB(curr_x，curr_y)；curr_x++；}Step4if(not VOP Fill)goto Step2elsestop2.在水環(huán)(i)中的處理過程的例子2對(duì)于位于與水環(huán)(i)相對(duì)應(yīng)的位置中的數(shù)據(jù)，以3(3-1，3-2，3-3，3-4)＝＝＞2-1＝＝＞1-1＝＝＞2-2的順序進(jìn)行水環(huán)掃描。
掃描3-1(x-i，y-i)、3-2(x+i，y-i)、3-3(x-i，y+i)、3-4(x+i，y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描2-1(x-i＜x＜x+i，y-i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描1-1(x-i，y-i＜y＜y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描1-2(x+i，y-i＜y＜y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描2-2(x-i＜x＜x+i，y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)。
3.在水環(huán)(i)中的處理過程的例子3對(duì)于位于與水環(huán)(i)相對(duì)應(yīng)的位置中的數(shù)據(jù)，以2-1＝＝＞1-1＝＝＞1-2＝＝＞2-2＝＝＞3(3-1，3-2，3-3，3-4)的順序進(jìn)行水環(huán)掃描。
掃描2-1(x-i＜x＜x+i，y-i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描1-1(x-i，y-i＜y＜y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描1-2(x+i，y-i＜y＜y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描2-2(x-i＜x＜x+i，y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，
掃描3-1(x-i，y-i)、3-2(x+i，y-i)、3-3(x-i，y+i)、3-4(x+i，y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)。
4.在水環(huán)(i)中的處理過程的例子4對(duì)于位于與水環(huán)(i)相對(duì)應(yīng)的位置中的數(shù)據(jù)，以2-1＝＝＞2-2＝＝＞1-1＝＝＞1-2＝＝＞3(3-1，3-2，3-3，3-4)的順序進(jìn)行水環(huán)掃描。
掃描2-1(x-i＜x＜x+i，y-i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描2-2(x-i＜x＜x+i，y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描1-1(x-i，y-i＜y＜y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描1-2(x+i，y-i＜y＜y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描3-1(x-i，y-i)、3-2(x+i，y-i)、3-3(x-i，y+i)、3-4(x+i，y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)。
5.在水環(huán)(i)中的處理過程的例子5對(duì)于位于與水環(huán)(i)相對(duì)應(yīng)的位置中的數(shù)據(jù)，以1-1＝＝＞1-2＝＝＞2-1＝＝＞2-2＝＝＞3(3-1，3-2，3-3，3-4)的順序進(jìn)行水環(huán)掃描。
掃描1-1(x-i，y-i＜y＜y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描1-2(x+i，y-i＜y＜y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描2-1(x-i＜x＜x+i，y-i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描2-2(x-i＜x＜x+i，y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，掃描3-1(x-i，y-i)、3-2(x+i，y-i)、3-3(x-i，y+i)、3-4(x+i，y+i)的位置和處理相應(yīng)數(shù)據(jù)。
同時(shí)，如圖8A所示，用于把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于圖像或運(yùn)動(dòng)圖像的編碼的方法和設(shè)備可以劃分為用于處理水環(huán)位置中的相應(yīng)數(shù)據(jù)的水環(huán)原點(diǎn)確定單元81、水環(huán)生成單元82、和圖像編碼單元83。如圖8B所示，用于把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于圖像或運(yùn)動(dòng)圖像的解碼的方法和設(shè)備可以劃分為用于處理水環(huán)位置中的相應(yīng)數(shù)據(jù)的水環(huán)原點(diǎn)確定單元84、水環(huán)生成單元85、和圖像解碼單元86。
圖8A是顯示利用基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描順序的圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，和圖8B是顯示利用基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描順序的圖像解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。
在水環(huán)原點(diǎn)確定單元81和84當(dāng)中，在編碼器中的那一個(gè)確定生成水環(huán)的任意點(diǎn)，和執(zhí)行把水環(huán)原點(diǎn)的坐標(biāo)發(fā)送到解碼器的功能。在解碼器部分中的水環(huán)原點(diǎn)確定單元84根據(jù)從編碼器發(fā)送的坐標(biāo)，確定要在圖像幀中形成的水環(huán)的位置。其間，在水環(huán)原點(diǎn)已經(jīng)事先確定以便由編碼器和解碼器將它放在圖像的中心部分上的情況下，跳過這個(gè)確定單元的功能。
水環(huán)生成單元82和85起利用產(chǎn)生水環(huán)的各種方法生成第i個(gè)水環(huán)，即水環(huán)(i)，和把水環(huán)(i)生成的位置通知圖像編碼單元(或圖像解碼單元)，以便圖像編碼單元(或圖像解碼單元)可以對(duì)相應(yīng)圖像幀進(jìn)行編碼(或解碼)的作用。
圖像編碼單元(或圖像解碼單元)處理在水環(huán)生成單元82和85中確定的坐標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)。
下面參照?qǐng)D9A和9B描述把本發(fā)明的水環(huán)掃描順序?qū)嶋H應(yīng)用于編碼的例子。
圖9A是描述把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于利用DCT的圖像編碼方法的概念的示范圖，和圖9B是描述把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于利用子波變換的圖像編碼方法的概念的示范圖。
在利用DCT的編碼方法的情況下，通過以8×8塊為基礎(chǔ)，或以16×16宏塊為基礎(chǔ)生成水環(huán)，進(jìn)行圖像的編碼。在利用子波變換等的基于像素的編碼方法的情況下，以像素為基礎(chǔ)生成水環(huán)，進(jìn)行圖像的編碼。
圖9A是把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于根據(jù)DCT處理運(yùn)動(dòng)圖像的例子。當(dāng)將水環(huán)掃描順序應(yīng)用于QCIF(176×144個(gè)像素)圖像幀時(shí)，存在11×9個(gè)宏塊(16×16)。這個(gè)例子通過從位于圖像幀的中心部分中的宏塊開始，以宏塊為單位生成水環(huán)，將水環(huán)掃描順序應(yīng)用于編碼。借助于從原點(diǎn)開始生成的6個(gè)水環(huán)，即，從水環(huán)(0)、水環(huán)(1)、......到水環(huán)(5)、編碼整個(gè)圖像。在由于傳輸層帶寬的限制在解碼器上沒有接收到所有數(shù)據(jù)的情況下，由于優(yōu)先發(fā)送從水環(huán)(0)到水環(huán)(1)等的圖像幀的中心部分的宏塊中的數(shù)據(jù)，因此，它們很有可能性被接收和解碼。于是，盡管邊緣中宏塊的數(shù)據(jù)沒有得到處理，但是保證中心部分中圖像的質(zhì)量得到改進(jìn)。
圖9B是把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于利用子波的圖像編碼方法的例子，這個(gè)例子通過在與每個(gè)子頻帶相對(duì)應(yīng)的圖像上，以像素為基礎(chǔ)，從子頻帶的中心開始生成水環(huán)，將水環(huán)掃描順序應(yīng)用于圖像的編碼。該圖顯示了利用已經(jīng)在那里生成的水環(huán)編碼右上角中的子頻帶，但是，由于傳輸層帶寬的限制，不是處理整個(gè)圖像的所有數(shù)據(jù)，而是只處理圖像幀的中心部分中的圖像數(shù)據(jù)的例子。
同時(shí)，作為可伸縮運(yùn)動(dòng)圖像編碼的像素，下面描述把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼的情況。
這里提供兩個(gè)例子。一個(gè)集中在水環(huán)形成的位置和處理在那里的數(shù)據(jù)上，而另一個(gè)例子集中在進(jìn)行確定生成水環(huán)的地方和處理在水環(huán)上的數(shù)據(jù)的過程上。
第一個(gè)例子顯示了當(dāng)進(jìn)行位面VLC或以位面為基礎(chǔ)解碼時(shí)，存在著在任意位置上進(jìn)行水環(huán)掃描，確定要首先編碼或解碼的塊或宏塊的位置，和一旦在編碼器和解碼器兩者上確定下來它的位置，就處理有關(guān)塊或宏塊的圖像信息的過程的情況。
圖10A是顯示借助于基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描順序?qū)嵤┑募?xì)粒度可伸縮編碼的編碼器的結(jié)構(gòu)圖，和圖10B是顯示借助于基于本發(fā)明實(shí)施例的水環(huán)掃描順序?qū)嵤┑募?xì)粒度可伸縮編碼的解碼器的結(jié)構(gòu)圖。
如圖10A所示，通過獲取原始圖像和在基本層中恢復(fù)的圖像之間的殘量，進(jìn)行離散余弦變換(DCT)，求出最大值，和當(dāng)實(shí)現(xiàn)它時(shí)，進(jìn)行適合于水環(huán)掃描順序的位面VLC(即，按照水環(huán)掃描順序進(jìn)行位面VLC的過程)的過程，進(jìn)行FGS增強(qiáng)層編碼。
在獲取殘量的過程中，殘量是通過獲取原始圖像與在基本層中被編碼之后恢復(fù)的圖像之間的差值獲得的。
在進(jìn)行DCT的過程中，利用基于塊(8×8)的DCT把上面步驟中獲得的殘量變換到DCT域。
這里，如果存在可選地需要具有優(yōu)質(zhì)圖像的塊，那么，應(yīng)用最優(yōu)先地發(fā)送與它相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，為此，可選地，可以進(jìn)行位面移動(dòng)。這被稱為選擇性增強(qiáng)，并且在位面移動(dòng)過程中進(jìn)行。
在求最大值的過程中，根據(jù)它們的絕對(duì)值獲取已經(jīng)經(jīng)過DCT(離散余弦變換)的所有值當(dāng)中獲取最大值。該值用于獲取發(fā)送相應(yīng)圖像幀的最大位面?zhèn)€數(shù)。
在基于水環(huán)掃描順序的位面VLC的過程中，當(dāng)根據(jù)位面進(jìn)行位面VLC時(shí)，同時(shí)完成從某個(gè)位置開始進(jìn)行水環(huán)掃描和確定要優(yōu)先編碼的塊或宏塊的位置，以折線掃描順序把根據(jù)所確定的編碼順序(即，優(yōu)先順序)，從每個(gè)塊中獲得的64個(gè)DCT系數(shù)(DCT系數(shù)的相應(yīng)位面的位0或1)輸入矩陣中，和根據(jù)VLC表，對(duì)它們進(jìn)行流程長(zhǎng)度編碼的過程?；緦拥钠渌幋a過程與傳統(tǒng)技術(shù)的編碼過程相同，因此，略去不述。
如圖10B所示，F(xiàn)GS增強(qiáng)層的解碼以與編碼器相反的順序，對(duì)發(fā)送到增強(qiáng)層的位流進(jìn)行解碼。解碼包括如下過程，從與編碼器協(xié)商好的水環(huán)原點(diǎn)(從編碼器發(fā)送的、從那里開始的位置，或事先協(xié)商好的位置例如，圖像幀的中心塊或中心宏塊)開始，沿著水環(huán)掃描順序，對(duì)輸入的增強(qiáng)層位流進(jìn)行位面可變長(zhǎng)度解碼(VLD)，如果發(fā)送可選地具有優(yōu)質(zhì)圖像的塊的位置，那么，可選地進(jìn)行位面移動(dòng)，對(duì)進(jìn)行位面VLD和可選地進(jìn)行移動(dòng)獲得的值進(jìn)行IDCT(離散余弦逆變換)和恢復(fù)從增強(qiáng)層發(fā)送的圖像，和通過將其與從基本層中解碼的圖像在一起，和把這些值限幅成在0到255之間的值，恢復(fù)最后改進(jìn)了的圖像?；緦拥钠渌獯a過程與傳統(tǒng)技術(shù)的解碼過程相同，因此，略去不述。
同時(shí)，作為可伸縮運(yùn)動(dòng)圖像編碼的例子，把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于細(xì)粒度可伸縮(FGS)編碼的第二個(gè)例子如下。它與第一個(gè)例子的不同之處在于，它進(jìn)行確定水環(huán)原點(diǎn)的過程和處理在水環(huán)原點(diǎn)上的相應(yīng)數(shù)據(jù)的過程。
這里，當(dāng)進(jìn)行細(xì)粒度可伸縮編碼時(shí)，編碼器利用水環(huán)掃描確定要生成水環(huán)的位置，以生成的順序把要編碼的圖像信息排列在緩沖器中，和以排列在緩沖器中的順序進(jìn)行位面VLC，而解碼器進(jìn)行位面VLD，利用水環(huán)掃描順序重新排列恢復(fù)圖像信息的位置，和進(jìn)行位面移動(dòng)和IDCT。
圖11A是顯示借助于基于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的水環(huán)掃描順序?qū)嵤┑募?xì)粒度可伸縮編碼方法的編碼器的結(jié)構(gòu)圖，和圖11B是顯示借助于基于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的水環(huán)掃描順序?qū)嵤┑募?xì)粒度可伸縮編碼方法的解碼器的結(jié)構(gòu)圖。
如圖11A所示，在FGS增強(qiáng)層中的編碼包括如下過程，獲取原始圖像和在基本層中恢復(fù)的圖像之間的殘量，進(jìn)行DCT，進(jìn)行位面移動(dòng)，求出最大值，沿著水環(huán)掃描順序重新構(gòu)造圖像幀中的圖像信息，和進(jìn)行位面VLC。
在獲取殘量的過程中，殘量是通過獲取原始圖像與在基本層中被編碼之后恢復(fù)的圖像之間的差值獲得的。
在進(jìn)行DCT的過程中，利用基于塊(8×8)的DCT把上面步驟中獲得的基于圖像的殘量變換到DCT域。
這里，如果需要可選地具有優(yōu)質(zhì)圖像的塊，那么，應(yīng)該在處理其它事務(wù)之前發(fā)送相應(yīng)值，為此，可以進(jìn)行位面移動(dòng)。這被稱為選擇性增強(qiáng)，并且在位面移動(dòng)過程中進(jìn)行。
在求最大值的過程中，根據(jù)它們的絕對(duì)值獲取已經(jīng)經(jīng)過DCT的所有值當(dāng)中的最大值。這些值用于獲取發(fā)送相應(yīng)圖像幀的最大位面?zhèn)€數(shù)。
在水環(huán)掃描的過程中，通過從某個(gè)位置開始進(jìn)行水環(huán)掃描確定要編碼的塊或宏塊，和根據(jù)編碼順序重新排列圖像幀中每個(gè)位面的圖像信息。
在位面VLC的過程中，當(dāng)對(duì)在水環(huán)掃描期間在某個(gè)緩沖器中重新排列的圖像信息進(jìn)行位面VLC時(shí)，以折線掃描順序把按照位面，以塊為基礎(chǔ)獲得的64個(gè)DCT系數(shù)(DCT系數(shù)的相應(yīng)位面的位0或1)輸入矩陣中，和根據(jù)可變長(zhǎng)代碼表(VLC表)，對(duì)每個(gè)矩陣進(jìn)行流程長(zhǎng)度編碼。其它過程與傳統(tǒng)技術(shù)的過程相同，因此，略去不述。
如圖11B所示，F(xiàn)GS增強(qiáng)層的解碼以與編碼器相反的順序，對(duì)發(fā)送到增強(qiáng)層的位流進(jìn)行解碼。解碼包括如下過程，對(duì)輸入的增強(qiáng)層位流進(jìn)行位面可變長(zhǎng)度解碼(VLD)，從與編碼器協(xié)商好的水環(huán)原點(diǎn)(從編碼器發(fā)送的、從那里開始的位置，或事先協(xié)商好的位置例如，圖像幀的中心塊或中心宏塊)開始，沿著水環(huán)掃描順序，重新排列發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)，如果發(fā)送可選地具有優(yōu)質(zhì)圖像的塊的位置，那么，可選地進(jìn)行位面移動(dòng)，對(duì)進(jìn)行位面VLD和可選地進(jìn)行移動(dòng)獲得的值進(jìn)行基于塊(8×8)的IDCT(離散余弦逆變換)和由此恢復(fù)從增強(qiáng)層發(fā)送的圖像，和通過將其與從基本層中解碼的圖像在一起，和把這些值限幅成在0到255之間的值，恢復(fù)最后改進(jìn)了的圖像。在基本層中的其它解碼過程與傳統(tǒng)技術(shù)的解碼過程相同，因此，略去不述。
圖12是描繪與水環(huán)掃描方法結(jié)合在一起的基于MPEG-4的細(xì)粒度可伸縮編碼方法的實(shí)際測(cè)試結(jié)果的示范圖。
圖中的兩個(gè)畫面顯示了當(dāng)假設(shè)在OCIF級(jí)別(176個(gè)像素×144個(gè)像素)，即以每秒5個(gè)幀編碼和發(fā)送主要用在MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)約中的工頭圖像序列，和以16kbps的速度已經(jīng)發(fā)送了基本層的位流，另一方面，盡管已經(jīng)編碼和發(fā)送了增強(qiáng)層的增強(qiáng)位流，但是由于傳輸層帶寬的限制，在解碼器上總共只接收到它們當(dāng)中的48kbps位流時(shí)恢復(fù)的圖像。該圖截獲了工頭序列的第24幀的圖像。
在圖中，用1201標(biāo)記的畫面是通過MPEG-2細(xì)粒度可伸縮編碼恢復(fù)的圖像，而用1202標(biāo)記的那一個(gè)是通過進(jìn)行把水環(huán)掃描加入其中的MPEG-2細(xì)粒度可伸縮編碼獲得的圖像。
看一下工頭的臉部，顯而易見，圖像1202顯示出比圖像1201更好的質(zhì)量。更客觀地，給出利用峰值信噪比(PSNR)將兩個(gè)信號(hào)加以比較的圖形。1205是顯示PSNR隨亮度Y而變化的圖形，而1206和1207是顯示PSNR隨色度U和V而變化的圖形。這里，可以看出，利用水環(huán)掃描的方法的PSNR大約高2.32dB。在圖中，水環(huán)掃描用“Water Ring”標(biāo)記，它的結(jié)果是39.448540dB，而原來方法用“Original”標(biāo)記，它的結(jié)果是37.12466dB。
考慮到人體的視覺系統(tǒng)，在圖像的中心部分計(jì)算PSNR。
下面在圖中實(shí)際看到的那樣，主觀看到和客觀觀察到是一樣的把應(yīng)水環(huán)掃描方法用于它的FGS編碼方法被證明具有比原來FGS方法更高的質(zhì)量。在用1203和1204標(biāo)記的畫面中描述了所引起的圖像質(zhì)量差異。
在圖中，畫面1203代表在原來FGS方法中以位面為基礎(chǔ)解碼的宏塊，它來源于由于傳輸層帶寬的限制部總共接收到48kbps的解碼器，和利用已經(jīng)接收到圖像信息進(jìn)行解碼。因此，在第3個(gè)圖中被表示成MSB的最高有效位(MSB)的圖像信息、和在第3個(gè)圖中用MSB-1標(biāo)記的次最高有效位(MSB-1)的圖像信息完全被解碼(用黑色填滿)。但是，對(duì)于MSB-2位面的數(shù)據(jù)，只有其中的三分之一被完全解碼(白色方格是沒有進(jìn)行解碼的地方，因?yàn)闆]有接收到它們的數(shù)據(jù))。當(dāng)考慮到人體視覺系統(tǒng)和主觀地欣賞整個(gè)圖像幀時(shí)，感到這個(gè)圖像的質(zhì)量相對(duì)較差。這是因?yàn)閳D像質(zhì)量在人不是特別想要看清的邊緣部分，即，圖像的外圍部分，而不是工頭的臉部得到改進(jìn)。
相反，利用水環(huán)掃描方法的FGS編碼方法顯示了圖中用1204標(biāo)記的畫面中完全解碼的宏塊。MSB和MSB-1的位面與原來方法的方式一樣完全被解碼。這里，MSB-2位面的圖像信息也部分地被解碼。但是，這種情況表示從圖像幀的中心開始進(jìn)行編碼和解碼，和處理適合于人體視覺系統(tǒng)的、位于中心部分的宏塊的圖像信息。正如從圖中用1202標(biāo)記的畫面中看到的那樣，中心部分中的圖像質(zhì)量相對(duì)較好，這證實(shí)了水環(huán)掃描方法的優(yōu)越性。
通過應(yīng)用適合于人體視覺系統(tǒng)的水環(huán)掃描順序，這種方法從圖像幀的中心部分(或某個(gè)任意位置)開始進(jìn)行編碼和發(fā)送，在解碼器中從圖像幀的中心部分(或某個(gè)任意位置)開始進(jìn)行解碼，從而，即使由于傳輸層帶寬的限制，不再接收到從編碼器發(fā)送的位流，也總能恢復(fù)在圖像幀的中心部分(或在某個(gè)位置中)的優(yōu)質(zhì)圖像。
但是，本方法被設(shè)計(jì)成從左上角到右下角按順序編碼和解碼宏塊。在由于傳輸層帶寬的限制而沒有接收到所有位流的情況下，處理圖像幀的邊緣部分的位流，不能保證圖像幀中心部分的質(zhì)量，這導(dǎo)致了不適合于人體視覺系統(tǒng)的圖像恢復(fù)。
下文參照?qǐng)D13描述把水環(huán)掃描順序應(yīng)用于16∶9的屏幕比的另一個(gè)實(shí)施例。
圖13是描述基于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的顯示比為16∶9的水環(huán)掃描順序的原理的概念圖。
按照16∶9屏幕比的任意中心水環(huán)掃描順序，水環(huán)(i)的處理過程如下。
水環(huán)從任意水環(huán)的中心點(diǎn)的核心開始解碼。當(dāng)設(shè)最中心的宏塊為任意中心(x，y)時(shí)，開始編碼的宏塊變成起點(diǎn)，和編碼轉(zhuǎn)到包括用1301標(biāo)記的宏塊和在中心的宏塊的右邊。在核心部分的解碼完成之后，開始編碼右上部的宏塊，然后，編碼左下部用1303標(biāo)記的宏塊。對(duì)宏塊1302和1303重復(fù)進(jìn)行編碼，直到像從中心點(diǎn)開始的水波那樣編碼幀中的所有宏塊為止。
起點(diǎn)的位置因屏幕比而異。如下面的公式所示，把起點(diǎn)設(shè)在相對(duì)于給定起點(diǎn)為將寬向宏塊(MB)數(shù)和高向宏塊數(shù)相減所得的差值的一半的地方。例如，假設(shè)寬向有16個(gè)宏塊和高向有9個(gè)宏塊，和給定起點(diǎn)為(7，4)，那么，編碼的起點(diǎn)是(4，4).
Sx(x-(|Width Height|2))]]>Sy＝(y)編碼開始的宏塊是(Sx，Sy)，和在包括起點(diǎn)和任意點(diǎn)的右邊中MB的個(gè)數(shù)W＝|Width-Height|被稱為核心，編碼是按順序向右邊進(jìn)行的。
對(duì)核心進(jìn)行編碼，然后，在檢查所有塊是否得到編碼之后，對(duì)它周圍的水環(huán)進(jìn)行編碼。在沒有檢查所有塊是否得到編碼的情況下，額外開銷4倍的工作量。
從頂線和右線中用1302標(biāo)記的宏塊到底線和左線中用1303標(biāo)記的宏塊，按順序進(jìn)行編碼，和沿著每條線，總是從左到右按順序進(jìn)行編碼。
圖14是描述沿著基于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的顯示比為16∶9的水環(huán)掃描順序的第i個(gè)水環(huán)的圖形。
在對(duì)第i個(gè)水環(huán)進(jìn)行編碼之后，對(duì)被確定為起點(diǎn)，即，第i個(gè)水環(huán)的起點(diǎn)的宏塊進(jìn)行編碼，和從左到右按順序?qū)斁€進(jìn)行編碼，達(dá)到W+i-1個(gè)宏塊為止，然后，從上到下對(duì)右線進(jìn)行編碼，總共達(dá)到個(gè)宏塊為止。
此后，檢查所有塊是否都得到編碼，和對(duì)底線和左線繼續(xù)進(jìn)行編碼。在第i個(gè)水環(huán)中，對(duì)用W+3*i+2標(biāo)記的塊進(jìn)行編碼，之后，沿著左線，從它開始往下對(duì)i個(gè)宏塊進(jìn)行編碼。然后，在第i個(gè)水環(huán)中，從正下方的宏塊開始往右，沿著底線編碼，總共達(dá)2*(W+3*i+1)個(gè)宏塊為止。
在16∶9屏幕比下水環(huán)掃描方法的實(shí)際實(shí)施例如下。
◎初始參數(shù)Width沿著Map的寬向MB的個(gè)數(shù)Height沿著Map的高向MB的個(gè)數(shù)Control Point(x，y)水環(huán)的中心MB位置的坐標(biāo)Start Point(Sx，Sy)水環(huán)的中心MB位置的坐標(biāo)Sx=(x-(|Width Height|2))]]>Sy＝(y)W水環(huán)的核心MB個(gè)數(shù)W＝|Width Heigh|CodeMB(x，y)與所指定宏塊有關(guān)的編碼函數(shù)。根據(jù)水環(huán)掃描順序，在FGS編碼器和解碼器中分別進(jìn)行每個(gè)位面的VLC或VLD。x和y是圖像幀中宏塊的坐標(biāo)。
flag CheckBound()與超出Map之外有關(guān)的檢查函數(shù)。如果CheckBound()被設(shè)置成(return TRUE)，放棄后面的疊代。這意味著所有塊都已經(jīng)得到編碼。如果CheckBound()函數(shù)返回FALSE，執(zhí)行下一步驟。
坐標(biāo)以宏塊為單元。
◎算法Step1.code the start point of Water Ring and core part(include controlpoint).
the Water Ring origin is located at(x，y)for(i＝0；i＜W；i++)CodeMB(Sx++，Sy)
j＝1；Step2.Check Stopping condition of the Algorithm.
IF(CheckBound()＝＝NULL)go to step6.
Step3.Code the top line and right line of the water Rigthfor(i＝-j；i＜W+3*j-1；i++)if(i＜W+j)CodeMB(Sx+i，Sy-1)；ElseCodeMB(Sx+W+j-1，Sy+i-(W+2*j-1))；Step4.Check stopping condition of the Algorkthm.
if(CheckBound()＝＝NULL)go to step6.
Step5.Code the bottom line and left line of the water Rigthfor(i＝-j；i＜W+3*j-1；i++)if(i＜j)CodeMB(Sx+j，Sy+i+1)；ElseCodeMB(Sx+i-2*j+1，Sy*j)；Step6.Check stopping condition of the Algorkthm.
if(j Width)j++；go to step2.
elseStop在第一實(shí)施例中描述的水環(huán)掃描順序法是用于說明不考慮硬件的實(shí)施例的基本原理的。在編碼1-1和1-2時(shí)，折線編碼成為使高速緩沖存儲(chǔ)器的命中率下降的主要原因。因此，在編碼2-1之后，不是按照折線順序編碼1-1和1-2，而是向下編碼1-2，再向下編碼1-1，然后，編碼2-2，通過這種可預(yù)測(cè)和逐次方法，可以提高高速緩沖存儲(chǔ)器的命中率。
圖15是描述沿著基于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的顯示比為16∶9的水環(huán)掃描順序，有效地掃描第i個(gè)水環(huán)的順序的圖形。
在第i個(gè)水環(huán)中，首先，編碼2-1和編碼它的右部(1501)。右邊的線完成編碼之后，接著編碼底線(1502)。也就是說，在傳統(tǒng)方法中，在編碼第3個(gè)水環(huán)的情況下，對(duì)總共11個(gè)不可預(yù)測(cè)位置進(jìn)行編碼。但是，在這種新提出的方法中，通過使編碼線只發(fā)散兩次一次在第i個(gè)水環(huán)的起點(diǎn)上，另一次在水環(huán)的發(fā)散點(diǎn)，即，在編碼右上角宏塊之后，開始編碼左下角宏塊的位置上，可以相當(dāng)大地提供命中率。隨著水環(huán)越來越大，傳統(tǒng)方法變得越來越發(fā)散，但是，在本發(fā)明的方法中，發(fā)散只固定在兩個(gè)點(diǎn)上。這樣，使水環(huán)重復(fù)，直到整個(gè)幀都得到編碼為止。
如上所述的本發(fā)明最優(yōu)先地編碼和發(fā)送在視覺上重要的圖像某個(gè)部分的信息，以便適合于人體的視覺系統(tǒng)，并且，在接收部分中，優(yōu)先解碼該圖像信息，以便即使由于傳輸層帶寬的限制，在解碼器上沒有接收到從編碼器發(fā)送的所有位流，也可以保證某個(gè)部分的圖像質(zhì)量。
雖然通過參照某些優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明作了描述，但是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，顯而易見，可以對(duì)其作各種各樣的改變和修正，而不偏離如所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用水環(huán)掃描設(shè)備的可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，包括基本層編碼裝置，用于編碼基本層上的輸入圖像幀，生成基本層位流和把基本層位流發(fā)送到解碼設(shè)備；增強(qiáng)層編碼裝置，用于利用水環(huán)掃描設(shè)備從水環(huán)的至少一個(gè)原點(diǎn)開始在增強(qiáng)層上編碼輸入的圖像幀，生成增強(qiáng)位流和把增強(qiáng)位流發(fā)送到解碼裝置；基本層解碼裝置，用于接收來自基本層編碼裝置的基本層位流，和通過進(jìn)行基本層解碼，恢復(fù)圖像幀；和增強(qiáng)層解碼裝置，用于接收來自增強(qiáng)層編碼裝置的增強(qiáng)層位流，和通過對(duì)來自水環(huán)原點(diǎn)的解碼增強(qiáng)位流，恢復(fù)圖像幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，水環(huán)的原點(diǎn)是在編碼設(shè)備和解碼設(shè)備之間確定的預(yù)定位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，預(yù)定位置是圖像幀的中心部分。
4.一種可伸縮圖像編碼/解碼方法，包括如下步驟a)編碼基本層上的輸入圖像幀，生成基本層位流和把基本層位流發(fā)送到解碼設(shè)備；b)利用水環(huán)掃描設(shè)備從水環(huán)原點(diǎn)開始，在增強(qiáng)層上編碼輸入的圖像幀，生成增強(qiáng)層流和把增強(qiáng)位流發(fā)送到解碼裝置；c)接收在基本層中編碼的基本層位流，和通過進(jìn)行基本層解碼，恢復(fù)圖像幀；和d)接收在增強(qiáng)層中編碼的增強(qiáng)層位流，和通過從水環(huán)原點(diǎn)開始解碼增強(qiáng)位流，以恢復(fù)圖像幀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，水環(huán)的原點(diǎn)是在編碼設(shè)備和解碼設(shè)備之間確定的預(yù)定位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，預(yù)定位置是圖像幀的中心部分。
7.一種利用水環(huán)掃描設(shè)備的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，包括基本層編碼裝置，用于編碼基本層上的輸入圖像幀，生成基本層位流和把基本層位流發(fā)送到解碼設(shè)備；增強(qiáng)層編碼裝置，用于利用水環(huán)掃描設(shè)備從水環(huán)的至少一個(gè)原點(diǎn)開始在增強(qiáng)層上編碼輸入的圖像幀，生成增強(qiáng)位流和把增強(qiáng)位流發(fā)送到解碼裝置；基本層解碼裝置，用于接收來自基本層編碼裝置的基本層位流，和通過進(jìn)行基本層解碼，恢復(fù)圖像幀；和增強(qiáng)層解碼裝置，用于接收來自增強(qiáng)層編碼裝置的增強(qiáng)層位流，和通過從水環(huán)原點(diǎn)開始解碼增強(qiáng)位流，恢復(fù)圖像幀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，增強(qiáng)編碼裝置在對(duì)位流進(jìn)行位面VLC的同時(shí)，通過利用水環(huán)掃描設(shè)備，從水環(huán)原點(diǎn)開始進(jìn)行水環(huán)掃描，確定水環(huán)掃描的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，增強(qiáng)層解碼裝置在進(jìn)行位面VLD的同時(shí)，通過利用水環(huán)掃描設(shè)備，從水環(huán)原點(diǎn)開始進(jìn)行水環(huán)掃描，確定水環(huán)掃描的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，增強(qiáng)層編碼裝置通過利用水環(huán)掃描設(shè)備，從水環(huán)原點(diǎn)開始進(jìn)行水環(huán)掃描，確定水環(huán)掃描的位置，和按照生成水環(huán)的順序，對(duì)位流進(jìn)行位面VLC。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，增強(qiáng)層解碼裝置通過進(jìn)行位面VLD，恢復(fù)圖像幀，和通過利用水環(huán)掃描設(shè)備，從水環(huán)原點(diǎn)開始進(jìn)行水環(huán)掃描，確定水環(huán)掃描的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，水環(huán)的原點(diǎn)是在編碼設(shè)備和解碼設(shè)備之間確定的預(yù)定位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，預(yù)定位置是圖像幀的中心部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，水環(huán)掃描設(shè)備以宏塊為基礎(chǔ)處理宏塊上的圖像幀。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，水環(huán)掃描設(shè)備以塊為基礎(chǔ)處理塊上的圖像幀。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，其中，水環(huán)掃描設(shè)備以像素為基礎(chǔ)處理像素上的圖像幀。
17.一種細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，包括如下步驟a)編碼基本層上的輸入圖像幀，生成基本層位流和把基本層位流發(fā)送到解碼設(shè)備；b)利用水環(huán)掃描設(shè)備從水環(huán)原點(diǎn)開始在增強(qiáng)層上編碼輸入的圖像幀，生成增強(qiáng)位流和把增強(qiáng)位流發(fā)送到解碼裝置；c)接收在基本層中編碼的基本層位流，和通過進(jìn)行基本層解碼，恢復(fù)圖像幀；和d)接收在增強(qiáng)層中編碼的增強(qiáng)層位流，和通過從水環(huán)原點(diǎn)開始解碼增強(qiáng)位流，恢復(fù)圖像幀。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，增強(qiáng)編碼過程在對(duì)位流進(jìn)行位面VLC的同時(shí)，通過利用水環(huán)掃描設(shè)備，通過從水環(huán)原點(diǎn)執(zhí)行水環(huán)掃描，確定水環(huán)掃描的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，增強(qiáng)層解碼過程在進(jìn)行位面VLD的同時(shí)，通過利用水環(huán)掃描設(shè)備，從水環(huán)原點(diǎn)執(zhí)行水環(huán)掃描，確定水環(huán)掃描的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，增強(qiáng)層編碼過程通過利用水環(huán)掃描設(shè)備，從水環(huán)原點(diǎn)執(zhí)行水環(huán)掃描，確定水環(huán)掃描的位置，和按照生成水環(huán)的順序，對(duì)位流進(jìn)行位面VLC。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，增強(qiáng)層解碼過程通過進(jìn)行位面VLD以恢復(fù)圖像幀，和通過利用水環(huán)掃描設(shè)備，從在恢復(fù)的圖像上的水環(huán)原點(diǎn)執(zhí)行水環(huán)掃描，確定水環(huán)掃描的位置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，水環(huán)的原點(diǎn)是在編碼設(shè)備和解碼設(shè)備之間確定的預(yù)定位置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，預(yù)定位置是圖像幀的中心部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，水環(huán)掃描設(shè)備以宏塊為基礎(chǔ)處理宏塊上的圖像幀。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，水環(huán)掃描設(shè)備以塊為基礎(chǔ)處理塊上的圖像幀。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的細(xì)粒度可伸縮圖像編碼/解碼方法，其中，水環(huán)掃描設(shè)備以像素為基礎(chǔ)處理像素上的圖像幀。
全文摘要
一種利用水環(huán)掃描設(shè)備的可伸縮圖像編碼/解碼設(shè)備，包括基本層編碼裝置，用于編碼基本層上的輸入圖像幀，生成基本層位流和把基本層位流發(fā)送到解碼設(shè)備；增強(qiáng)層編碼裝置，用于利用水環(huán)掃描設(shè)備從水環(huán)的至少一個(gè)原點(diǎn)開始在增強(qiáng)層上編碼輸入的圖像幀，生成增強(qiáng)位流和把增強(qiáng)位流發(fā)送到解碼裝置；基本層解碼裝置，用于接收來自基本層編碼裝置的基本層位流，和通過進(jìn)行基本層解碼，恢復(fù)圖像幀；和增強(qiáng)層解碼裝置，用于接收來自增強(qiáng)層編碼裝置的增強(qiáng)層位流，和通過對(duì)來自水環(huán)原點(diǎn)的解碼增強(qiáng)位流，恢復(fù)圖像幀。
文檔編號(hào)H04N1/04GK1984337SQ20061016376
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2001年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者樸光勛, 安致得, 鄭元植, 金鎮(zhèn)雄, 金奎憲, 李明浩, 李潤(rùn)辰, 林榮權(quán) 申請(qǐng)人:韓國(guó)電子通信研究院, 樸光勛