置，以及相应的相关的图像解压缩方法和装置
[0002] 本
发明主张在2012年10月12日提交的美国临时
专利申请No.61/712,955的优先权，在2013年10月9日提交的美国专利申请No.14/049,229的优先权。上述美国临时专利申请的全文因此在全文中被引用。
技术领域
[0003] 本发明的所公开的
实施例涉及的图像压缩，并且更具体地，涉及一种用于通过源量化(在无损图像压缩内绕过源量化)和无损压缩的内核(也在无损图像压缩中使用)执行有损图像压缩的方法及装置，也涉及相应的图像解压缩的方法和装置。
背景技术
[0004] 一种图像压缩操作可以采用任一种无损压缩
算法或有损压缩算法。当无损压缩算法用于由发送端以编码源
像素数据成编码位流数据时，在接收端对编码位流数据进行解码得到的重构像素数据应该与源像素数据相同。当有损压缩算法被用于发送端以编码源像素数据成编码位流数据，在接收端解码编码位流数据得到的重构像素数据可能与源像素数据不相同。对于有损压缩，一些功能可能涉及有损操作。例如，在变换阶段，熵译码阶段和残余量化阶段可使用有损操作来实现。
[0005] 若为一个特定的应用，发送端需要同时支持无损压缩和有损压缩，该发送端中的一个常规的设计为一个图像压缩器专用于执行的无损压缩和另一个图像压缩器专用于执行有损压缩。然而，这种图像压缩设计并不符合成本效益。
发明内容
[0006] 根据本发明示例中，提出了用于通过源进行量化的有损图像压缩方法和装置(其是绕过在无损图像压缩)和无损压缩内核(它也可用于无损图像压缩)的实施方案及用于图像解压缩相关的方法和装置。
[0007] 根据本发明的第一个方面，一种示例性的图像压缩方法被公开。该示例性的图像压缩方法，包括：接收
帧中的多个
块的源像素数据；当无损压缩模式被启用用于所述帧时，绕过源量化操作，且应用无损压缩内核到每个块的所述源像素数据，及当有损压缩模式被启用用于所述帧时，施加所述源量化操作至每个块的所述源像素数据，以产生每个块的输入像素数据，以及应用所述无损压缩内核至每个块的所述输入像素数据。
[0008] 根据本发明的第二方面中，一种示例性的图像压缩方法被公开。该示例性的图像压缩方法，包括：接收帧内多个块的源像素数据；及通过应用源量化操作到每个块中的所述源像素数据，以执行有损压缩至所述帧，来产生所述每个块的输入像素数据，并应用无损压缩内核到所述每个块的所述输入像素数据；其中所述源量化操作对每个块采用自适应量化参数。
[0009] 根据本发明的第三方面中，一种示例性的图像压缩器中公开。该示例性图像压缩器包括一个输入端口，一个源量化单元和无损压缩内核。输入端口被配置用于接收多个帧的块中的源像素数据。源量化单元被配置用于执行一个源量化操作。无损压缩内核被配置用于执行无损压缩。当所述帧启用无损压缩模式时，所述源量化单元绕过每个块的源像素数据至所述无损压缩内核，且所述无损压缩内核执行无损压缩于每个块的所述源像素数据；当所述帧启用有损压缩模式时，所述源量化单元应用所述源量化操作于每个块的所述源像素数据，以产生每个块的输入像素数据至所述无损压缩内核，且所述无损压缩内核执行无损压缩于每个块的所述输入像素数据。
[0010] 根据本发明的第四方面，一种示例性的图像压缩器中公开。该示例性图像压缩器包括一个输入端口，一个源量化单元和无损压缩内核。输入端口被配置为用于接收帧的多个块中的源像素数据。源量化单元被配置用于将源量化操作应用至每个块所述的源像素数据，以产生每个块的输入像素数据，其中，所述源量化运算单元为每个块使用自适应量化参数。无损压缩内核被配置用于执行无损压缩至每个块的所述输入像素数据。
[0011] 根据本发明的第五方面，一种示例性的图像解压缩方法被公开。该示例性的图像压缩方法，包括：接收帧的多个块的已压缩像素数据；当所述帧启用无损解压缩模式，应用无损解压缩内核到每个块的已压缩像素数据，且绕过输出逆量化操作；及当所述帧启用有损解压缩模式，应用无损解压缩内核到每个块的已压缩像素数据，以产生每个块的输出像素数据，以及执行所述输出逆量化操作至每个块的所述输出像素数据。
[0012] 根据本发明的第六方面，一种示例性的图像解压缩方法被公开。该示例性的图像压缩方法，包括：接收帧的多个块的已压缩像素数据，以及应用无损解压缩内核到每个块的所述已压缩像素数据，以产生每个块的输出像素数据，并进行输出逆量化操作至每个块的所述输出像素数据；其中，所述输出逆量化操作为每个块采用自适应量化参数。
[0013] 根据本发明的第七个方面，一种示例性的图像解压缩器被公开。该示例性的图像解压缩器包括一个输入端口、一个无损压缩内核和一个输出逆量化单元。输入端口，用于接收帧的多个块的已压缩像素数据。无损解压缩内核，用于执行无损解压缩。输出逆量化单元用于执行输出逆量化操作。其中，当所述帧启用无损解压缩模式，所述无损解压缩内核执行无损解压缩至每个块的所述已压缩像素数据，以产生每个块的输出像素数据，且所述输出逆量化单元绕过每个块的所述输出像素数据，并且当所述帧启用有损解压缩模式，无损解压缩内核执行无损解压缩至每个块的所述已压缩像素数据以产生每个块的输出像素数据，且所述输出逆量化单元执行所述输出逆量化操作至每个块的所述输出像素数据。
[0014] 根据本发明的第八个方面，一种示例性的图像解压缩器被公开。该示例性的图像解压缩器包括一个输入端口、一个无损解压缩内核和一个输出逆量化单元。输入端口，用于接收帧的多个块的已压缩像素数据。无损解压缩内核，用于执行无损解压缩于每个块的所述已压缩像素数据，以产生每个块的输出像素数据。输出逆量化单元，用于执行输出逆量化操作于每个块的所述输出像素数据。所述输出逆量化单元为每个块使用自适应量化参数。
[0015] 在阅读各
附图示出和以下详细描述的优选实施例后，本发明的这些方面对于本领域的普通技术人员是明显的。
附图说明
[0016] 图1是根据本发明实施例的图像压缩器和图像解压缩器的示意图。
[0017] 图2是使用图1所示的图像压缩器和图像解压缩器的第一应用的示意图。
[0018] 图3是使用图1所示的图像压缩器和图像解压缩器的第二应用的示意图。
[0019] 图4是使用图1所示的图像压缩器和图像解压缩器的第三应用的示意图。
[0020] 图5是图1所示的无损压缩内核的设计范例的示意图。
[0021] 图6是由图1所示的源量化单元执行源量化的范例的示意图。
[0022] 图7是使用全量化参数搜索检测候选量化参数的范例的示意图。
[0023] 图8是源量化单元基于全量化参数搜索作出决定的示意图。
[0024] 图9是使用二进制量化参数搜索检测部分候选量化参数的范例的示意图。
[0025] 图10是源量化单元基于二进制参数搜索作出的决定的示意图。
[0026] 图11是为块使用一次性(one-pass)量化参数搜索来确定已选量化参数的方法的
流程图。
[0027] 图12是为块使用多次(multi-pass)量化参数搜索来确定已选量化参数的方法的流程图。
[0028] 图13是为块使用多次(multi-pass)量化参数搜索来确定已选量化参数的另一方法的流程图。
具体实施方式
[0029] 在
说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域一般技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词來称呼同样的元件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的不同来作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的不同来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的
请求项当中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一装置电连接于另一装置，则代表该装置可直接连接于该另一装置，或透过其他装置或连接手段间
接地连接至该另一装置。
[0030] 本发明提出了一种通过使用
硬件共享技术来支持无损压缩模式和有损压缩的通用图像压缩器。具体地，用于无损压缩的无损压缩内核被再用于有损压缩。因此，所提出的通用图像压缩器能够通过控制是否进行源量化(即，一个像素失真函数)立即无损压缩函数前被旁路无损压缩和有损压缩之间进行切换。以这种方式，所提出的通用图像压缩器具有两个无损压缩和有损压缩的柔性结构，并最大限度地减少了执行工作为不同类型的压缩的设计。此外，本发明还提出，它支持无损压缩模式和一种有损压缩通过使用硬件共享技术的通用图像压缩器。所提出的通用图像压缩和通用映像解压缩的进一步详情描述如下。
[0031] 图1是根据本发明实施例的图像压缩器和图像解压缩器的示意图。图像压缩器100位于发射端TX，并布置成编码/压缩一帧Fm的多个块BK1-BKN的源像素数据至由多个块BK1-BKN的多个已编码/已压缩的像素数据组成的一比特流Bs。该比特流Bs被从发送端TX发送到一个接收端RX进行进一步的处理，其中图像解压缩器110中位于接收端RX。利用图2-4示出了本发明所提出的图像压缩器100和图像解压缩器110的几个示例性的应用用于说明。
[0032] 图2示出了使用所提出的图像压缩器100和图像解压缩器110中的第一种应用。一应用处理器202包括图像压缩器100和其它
电路203。该其他电路203产生的原始(raw)图像IMGRAW到图像压缩器100。该其他电路203输出该原始图像IMGRAW之前，可以应用像素处理至该原始图像IMGRAW。图像压缩器100耦接到其它电路203，并且执行有损/无损图像压缩至该原始图像IMGRAW以生成一个已压缩/已编码的图像IMG_P，其中所述压缩/编码的图像IMG_P通过其它电路203传输到显示
接口206。接着，所述应用处理器202通过显示接口206传输所述已压缩/已编码图像IMG_P到
驱动器集成电路(IC)204。例如，所述显示接口206可以是由移动行业处理器接口(MIPI)标准化的显示器串行接口(DSI)，或由一个视频
电子标准协会(VESA)标准化的嵌入式显示器端口(EDP)。
[0033] 所述图像解压缩器110从显示接口206接收所述已压缩/已编码的图像IMG_P，然后将所述已压缩/已编码的图像IMG_P通过其它电路205发送到图像解压缩器110中。所述图像解压缩器110执行有损/无损解压缩至所述已压缩/已编码的图像IMG_P来恢复原始图像IMGRAW'，并且发送所述原始图像IMGRAW'到其它电路205，以便进一步处理。如果所述图像压缩器100使用无损压缩算法，原始图像IMGRAW'从一个相应的无损解压缩算法产生的将是相同的原始图像IMGRAW。然而，如果所述图像
压缩机100使用一种有损压缩算法，原始图像IMGRAW'从对应的有损解压缩所产生可能不等同于原始图像IMGRAW。相较于在显示接口206直接传输原始图像IMGRAW，在显示接口206传输所述已压缩/已编码的图像IMG_P具有更小的数据大小/较低的
数据速率。因此，所述显示器接口206的功率消耗也相应减少。此外，在驱动器IC 204的缓冲要求可放宽。
[0034] 图3示出了使用所提出的图像压缩器100和图像解压缩器110的第二种应用。相机模块302包括图像压缩器100和其它电路303。所述其他电路303被耦接至图像压缩器100，并产生一个原始图像IMGRAW到图像压缩器100。所述其他电路303在输出原始图像IMGRAW之前，可以应用像素处理至所述原始图像IMGRAW。所述图像压缩器100耦接至所述其它电路303中，并执行有损/无损图像压缩至所述原始图像IMGRAW，以生成一个已压缩/已编码的图像IMG_P，其中所述已压缩/已编码的图像IMG_P通过其它电路303传输到相机接口306。接着，所述
照相机模块302经由相机接口306发送所述已压缩/已编码的图像IMG_P至应用处理器304。例如，照相机接口306可以是由移动行业处理器接口(MIPI)标准化的相机串行接口(CSI)。
[0035] 所述应用处理器304从照相机接口306接收已压缩/已编码的图像IMG_P，然后将所述已压缩/已编码的图像IMG_P通过其它电路305发送到图像解压缩器110中。所述图像解压缩器110执行有损/无损压缩于所述已压缩/已编码的图像IMG_P上以恢复原始图像IMGRAW'，并且发送所述原始图像IMGRAW'到所述其它电路305，以便进一步处理。如果通过图像压缩器100使用无损压缩算法，一个相应的无损解压缩算法产生的原始图像IMGRAW'将与原始图像IMGRAW相同。然而，如果由图像压缩器100使用一种有损压缩算法，对应有损解压缩所产生的原始图像IMGRAW'可能不等同于原始图像IMGRAW。同样，相比于在相机接口306直接传输原始图像IMGRAW，传输已压缩/已编码的图像IMG_P在相机接口
306具有更小的数据大小/较低的数据速率。因此，相机接口306的功率消耗也相应减少。
此外，应用处理器304的
缓冲器的要求可放宽。
[0036] 图4示出了使用所提出的图像压缩器100和图像解压缩器110的第三种应用。在本实施例中，至少一个所述图像压缩器和至少一个所述图像解压缩器被图形平台采用，例如，所述图形平台包括一个
图形处理单元(GPU)402、
视频编码器404、视频
解码器406和
存储器408。所述GPU 402、所述视频
编码器404、所述视频解码器406和所述存储器408通过总线401彼此进行通信。每个GPU 402、视频编码器404和视频解码器406配备有图像压缩器100_1/100_2/100_3，所述图像压缩器使用图1中所示的建议的图像压缩器100来实现，并且还配备有图像解压缩器110_1/110_2/110_3，利用图1中示出的所提出的图像解压缩器110来实现。从图像压缩器100_1-100_3生成的已压缩/已编码的图像通过总线501传输时，总线501的带宽可以减小。此外，解码器端缓冲的要求可以放宽。对于图像解压缩器110_1/110_2/110_3，它被配置为通过施加有损/无损图像解压缩至从总线401接收的已压缩/已编码的图像，以获得重建图像。
[0037] 针对使用的图像压缩器100，以产生由已编码/已压缩的像素数据组成的比特流的细节进一步描述如下。请再参考图1，所述图像压缩器100包括一个输入端口102、一个源量化单元104和无损压缩内核106。所述输入端口102被配置用于接收一帧Fm的BK1-BKN块的源像素数据。所述源量化单元104被配置用于执行一个源量化操作(例如，一个像素失真操作)。所述无损压缩内核106被配置用于执行无损压缩。在本实施例中，所述输入端口102的输出可以直接通过第一路径107直接进行源量化处理或通过所述第二路径(例如，一个旁路路径)108直接进行无损压缩处理。更具体地，当为该帧启用无损压缩模式时，所述源量化单元104绕过每个块BK1-BKN的源像素数据至无损压缩内核106，而不施加任何像素失真至源像素数据，且该无损压缩内核106执行无损压缩至每个块BK1-BKN的源像素数据，由此产生比特流Bs，而当已启用帧有损压缩模式时，源量化单元104是致动后，对每个块BK1-BKN的源像素数据来执行源量化操作以产生每个块BK1-BKN的输入像素数据至无损压缩内核106，且所述无损压缩内核106执行无损压缩于每个块BK1-BKN的输入像素数据(即，由源量化单元104产生的像素失真结果)，由此产生比特流。
[0038] 如从图1可以看出，所述无损压缩内核106在无损压缩模式下使用，并且有损压缩模式下被重新使用。请参考图5，是一个图1中示出了的无损压缩内核106的示范性设计。所述无损压缩内核106包括一个符号生成模块502和
熵编码模块504。所述符号生成模块
502被配置为执行一个无损符号生成功能(lossless symbol generation function)。因此，所述符号生成模块502从前面的电路元件、或者输入端口102或源量化单元104接收像素数据DATAP。所述符号生成模块502进行无损符号生成将接收到的像素数据DATAP转换成符号数据DATAS。通过举例的方式，无损符号生成功能可以用无损空间预测、无损
频率变换或无损时间预测来实现。所述熵编码模块504被耦接到所述符号生成模块502，并且设置为执行无损熵编码的功能。因此，所述熵编码模块504接收符号数据DATAS，并应用无损熵编码至符号数据DATAS来生成由已编码/已压缩的数据构成的比特流Bs。在对应于该无损压缩内核106，无损解压缩内核在接收端被执行的情况下，从比特流Bs中获得的重建符号数据与符号数据DATAS是相同的，并从重建符号数据得到的重建像素数据与像素数据DATAP是相同的。
[0039] 所述源量化单元104只有在启用有损压缩模式时动作。作为无损压缩内核106没有带来失真，所述源量化单元104是负责为实现有损压缩带来所需的失真。在本实施例中，所述源量化单元104对每个块BK1-BKN采用自适应量化参数。也就是说，源量化单元104在处理块BK1-BKN的源像素数据时，可以采用不同的量化参数QPBK1-QPBKN。在一个示范性设计中，源量化可使用动态比特截断操作来实现。然而，这仅用于说明的目的，并不意味着是对本发明的限制。也就是说，在另一种设计，源量化可以采用其它像素失真的方法。这也属于本发明的范围之内。
[0040] 请参考图6，它是示出了由源量化单元104所执行的源量化的例子。由源量化截去的比特数是可变值，它依赖于量化参数(QP)。假设一个像素具有多个色彩通道(例如，RGB通道或YUV信道)且所述像素的各色彩通道的数据具有N个位。在这个例子中，N＝8。当量化参数由0设置，每个色彩通道数据没有位被截断(即，位截断被旁路)。因此，从所述源量化单元104生成的像素的各色彩通道的数据仍然具有N位。当量化参数被设置为1，1位截断被执行于每个色彩通道的数据。因此，从源量化单元104生成的像素的各色彩通道的数据具有(N-1)位。当量化参数设置为2，2位截断被执行于每个色彩通道的数据，因此，从源量化单元104生成的像素的各色彩通道的数据具有(N-2)位。当量化参数设置为7，一7位的截断被执行于每个色彩通道的数据。因此，从源量化单元104生成的像素的各色彩通道的数据具有(N-7)位。简单地说，当量化参数被设置为较大的值，源量化带来更多的像素失真。然而，这仅用于说明的目的，并不意味着是对本发明的限制。也就是说，任何位截断的设计，它基于自适应量化参数调整截断位的数目，可以用于实现源量化。
[0041] 如上所述，由于使用了自适应量化参数，无损压缩内核106处理的每个块的位数目可以被调整。以这种方式，从无损压缩内核106产生的每个已编码块的位数目可以通过源量化被调整/控制。因此，块BK1-BKN的自适应量化参数QPBK1-QPBKN的可以适当地由源量化单元104设置，以使在有损压缩模式下产生多个块(例如，整个帧Fm或帧Fm中的每个切片)的压缩数据的大小不超过一比特预算THBB。在本实施例中，图像压缩器100编码帧Fm之前设置比特预算THBB，其中所述比特预算THBB可被调节，这取决于应用程序的要求和/或图像解压缩器的解码能
力。对于每个块BK1-BKN，所述源量化单元104从多个候选量化参数(例如，QP＝0，QP＝1...QP＝7)中确定所选择量化参数，其中，使用所选择量化参数的源量化程序以及接续的无损压缩程序所得的以编码数据，为所述块的压缩结果，并会成为比特流Bs的一部份。
[0042] 为了确定每个块的所选择量化参数(即，目标量化参数)，源量化单元104可以采用一个全量化参数搜索、二进制量化参数搜索，一通量化参数搜索(one-pass quantization parameter search)和多通量化参数的搜索(multi-pass quantization parameter search)。请结合图8参考图7，图7示出了通过使用一全量化参数搜索测试所有候选量化参数的一个例子。图8是源量化单元104基于全量化参数搜索作出的决定的示意图。当源量化单元104采用全量化参数搜索，所有的候选量化参数(例如，QP＝0，QP＝1...QP＝7)被测试，以分别产生当前块的输入像素数据到无损压缩内核106。其结果是，自无损压缩内核106获得相同的块(例如，D0-D7)的已压缩数据，其中，所述已压缩数据D0-D7分别对应于候选量化参数(例如，QP＝0，QP＝1...QP＝7)。在下文中，假定比特预算THBB被施加到整个帧Fm。因此，有损压缩模式下生成的帧Fm的压缩数据的大小应不超过每一帧的比特预算THBB。一帧Fm被划分成多个块BK1-BKN，对应各个块BK1-BKN的比特预算THBK1-THBKN应满足下列公式：
[0043] THBK1+THBK2+…+THBKN≦THBB (1)
[0044] 应当注意的是，各个块BK1-BKN的比特预算THBK1-THBKN不一定是相同的。
[0045] 有损压缩模式下生成的每个块BK1-BKN的已压缩数据的大小S是必需满足相应的比特预算的要求(即，S≦THBK，其中THBK是一个当前块的比特预算)。因此，被确定为所选择的量化参数为一候选量化参数，使得相应的当前块的已压缩数据的尺寸上满足比特预算要求，并具有由源量化操作引起的最小失真。如图8所示，每个候选量化参数QP＝4，QP＝5，QP＝6，QP＝7能够相应使得当前块的压缩数据D4/D5/D6/D7的大小为SD4/SD5/SD6/SD7满足比特预算要求；此外，在所有的候选量化参数QP＝4，QP＝5，QP＝6，QP＝7中，候选量化参数QP＝4，使对应的压缩数据D4由源量化操作带来一个最小失真dmin且满足比特预算要求。因此，源量化单元104判定为当前块的所选量化参数应该是QP＝4。接着，无损压缩内核106丢弃该压缩数据D0-D3和D5-D7，并输出压缩数据D4，作为当前块的压缩结果。
[0046] 请结合图10参考图9，图9示出通过使用二进制量化参数搜索测试候选量化参数的一部分的示例图。图10示出通过基于二进制量化参数搜索源量化单元104作出的决定的示例图。当源量化单元104采用二进制量化参数搜索，而不是采用全候选量化参数(例如，QP＝0、QP＝1...QP＝7)搜索。也就是说，候选量化参数的仅仅一部分分别被用于产生当前块的输入像素数据。如果M是候选量化参数的总数，只 或 候选量化参数被用于压缩的大小估计。在这个例子中，M等于8，且至多4个候选量化参数进行了测试。如上面所提到的，由于帧Fm被划分成多个块BK1-BKN，有损压缩模式下，每个块BK1-BKN生成的压缩数据的大小S需要满足比特预算的要求(即，S≦THBK，其中THBK是一个当前块的比特预算)。因此，一候选量化参数，使得相应的当前块的已压缩数据的尺寸上满足比特预算要求并具有由源量化操作引起的最小失真被确定为所选择的量化参数。
[0047] 如图9所示，候选量化参数QP＝0首先被测试。如果当前块的相应的压缩数据D0的尺寸SD0满足比特预算的要求(即，SD0≦THBK)，候选量化参数QP＝0也会使压缩数据D0具有由源量化执行带来的最小失真，因为没有位截断操作。因此，所述源量化单元104直接确定候选量化参数QP＝0作为所选量化参数，并且无损压缩内核106输出压缩数据D0到作为当前块的压缩结果。然而，如果压缩后的数据D0未能满足比特预算的要求(即，SD0>THBK)，下一候选量化参数QP＝4进行测试。当被压缩的数据D4满足比特预算的要求(即SD4≦THBK)，一候选量化参数QP＝2进行测试。当被压缩的数据D4未能满足比特预算的要求(即SD4>THBK)，下一候选量化参数QP＝6进行测试。基于图9，本领域技术人员可以容易地理解量化参数的测试顺序，进一步描述为简洁起见省略。
[0048] 简而言之，当SD0≦THBK时，候选量化参数QP＝0被识别为所选量化参数；当SD0>THBK、SD4≦THBK、SD2≦THBK和SD1≦THBK时，候选量化参数QP＝1被确定为所选量化参数；当SD0>THBK、SD4≦THBK、SD2≦THBK和SD1>THBK时，候选量化参数QP＝2被确定为所选量化参数；当SD0>THBK、SD4≦THBK、SD2>THBK和SD3≦THBK时，候选量化参数QP＝3被确定为所选量化参数；当SD0>THBK、SD4≦THBK、SD2>THBK和SD3>THBK时，候选量化参数QP＝4被确定为所选择的量化参数；当SD0>THBK、SD4>THBK、SD6≦THBK和SD5≦THBK时，候选量化参数QP＝5时识别为所选量化参数；当SD0>THBK、SD4>THBK、SD6≦THBK及SD5>THBK时，候选量化参数QP＝6被确定为所选量化参数；及时SD0>THBK、SD4>THBK、SD6>THBK，候选量化参数QP＝7被确定为所选择的量化参数。
[0049] 考虑在图8中所示的相同的条件，THBK的值是SD3和SD4之间。从图10可以看出，候选量化参数QP＝0、QP＝4、QP＝2和QP＝3将依次被测试。当SD0>THBK、SD4≦THBK、SD2>THBK和SD3>THBK，候选量化参数QP＝4使相应的当前块的已压缩数据D4具有源量化操作带来的最小失真Dmin且满足比特预算的要求。因此，源量化单元104判定为当前块的所选量化参数应该是QP＝4。接着，无损压缩内核106丢弃该已压缩数据D0、D2和D3，并输出已压缩数据D4，作为当前块的压缩结果。
[0050] 图11是表示通过使用一个一次性量化参数搜索确定块的所选量化参数的方法的流程图。在步骤1102，源量化单元104为当前块获得参考像素数据。例如，参考像素数据可以是当前块的源像素数据或一个前块的编码像素数据。在步骤1104，源量化单元104根据参考像素数据进行预分析，以获得像素特性。例如，像素特性可包括以下信息中的至少一个：方差，频率响应，空间预测残留、频率变换残留，及用预先定义的一组量化参数量化处理后的量化误差。在步骤1106，源量化单元104参考该像素特性(即，预分析结果)来直接从候选量化参数中决定所选量化参数。有可能，当前数据的已压缩数据不符合上述比特预算的要求，因为使用一次性量化参数搜索预测到一个不正确的量化参数。当在另一个块中进行一次性量化参数搜索，前块的已压缩数据被分析。在这种方式中，当前块的所选量化参数可以基于以前的编码结果进行调整，从而减小了已压缩数据的大小和预期值之间的不匹配。使得有损压缩模式下生成的各帧的已压缩数据的大小不超过预定的比特预算THBB的目标实现。
[0051] 图12是表示通过使用多通量化参数搜索确定块所选量化参数的方法的流程图。在步骤1206，源量化单元104参考像素特性(即，在步骤1104中得到的预分析的结果)，以从候选量化参数决定一初始量化参数，并使用该初始量化参数来生成当前块的输入像素数据至无损压缩内核106。因此，无损压缩内核106根据基于所述初始量化参数生成的输入像素数据产生相应的当前块的已压缩数据。在步骤1208，所述源量化单元104根据当前块的已压缩数据进行事后分析。在步骤1210，源量化单元104确定测试的量化参数的数量是否达到
阈值。但应注意的是，阈值是一个比1大的正整数，且小于候选量化参数的数量。当确定该测试的量化参数的数量尚未到达阈值，该流程前进至步骤1206，使得源量化单元104参照在步骤1208中获得的事后分析(post-analysis)结果来决定另一初始量化参数。然而，当判断出检测量化参数的数目达到阈值时，流程前进到步骤1212，使得源量化单元104从这些测试的量化参数中确定的最终量化参数(即，所选量化参数)。更具体地讲，一个候选量化参数，能使得相应的块的已压缩数据的尺寸满足一个比特预算需求或具有源量化操作带来的最小失真且满足所述比特预算的要求被确定为当前块的所选量化参数。
[0052] 图13是表示通过使用多通量化参数搜索为一个块确定所选量化参数的另一种方法的流程图。在图13中所示的流程与图12所示的流程之间的主要区别为：步骤1304，如果事后分析结果是可用的，可进一步参考使用已先前测试的初始量化参数编码的当前块的事后分析结果将被测试的当前初始量化参数。因此，步骤1306仅是参考预分析结果来决定的一初始量化参数。
[0053] 应当指出的是，上述提到的预分析和事后分析的一个可以被绕过，这取决于应用的要求。此外，同一帧Fm中每个块BK1-BKN的所选量化参数可被显性传送(explicitly signaled)或者隐性传送(implicitly signaled)。更具体地说，当所选量化参数被隐性传送，所选量化参数没有被编码在比特流Bs，而当所选量化参数被显性传送，所选量化参数被编码在比特流Bs。
[0054] 关于在图12-13中所示的多通量化参数的搜索，有可能当前数据的压缩数据不符合上述比特预算的要求，是由于使用多通量化参数搜索预测到一个不正确的量化参数。当在另一个块中进行多通量化参数搜索，前块的已压缩数据被分析。在这种方式中，当前块的所选量化参数可以进行调整，基于以前的编码结果，从而减小了已压缩数据的大小和预期值之间的不匹配。使得有损压缩模式下生成的各帧的已压缩数据的大小不超过预定的比特预算THBB的目标实现。
[0055] 如图所示。如图1所示，图像压缩器100在TX端(例如，一个芯片)发送所述比特流Bs至在RX端(例如，另一个芯片)的图像解压缩器110，所述比特流Bs由所述帧Fm的各块的BK1-BKN的已编码/已压缩像素数据组成。因此，解压缩器110的图像的输入端口112被配置用于接收该帧Fm的各块BK1-BKN的已压缩像素数据。无损解压缩内核114被安排用于执行一个无损解压缩可以被视为由无损压缩内核106执行的无损压缩的逆操作。输出逆量化单元116被配置用于执行一个输出逆量化操作可被看作是由源量化单元104所执行的源量化操作的逆操作。
[0056] 在本实施例中，无损解压缩内核114的输出可以直接通过第一路径117由输出逆量化直接进行处理，或者通过第二路径(例如，一个旁路路径)118直接输出而不由输出输出逆量化处理。更具体地，当帧Fm启用无损解压缩模式中，无损压缩内核114在每个块BK1-BKN的已压缩像素数据执行无损压缩，以产生每个块BK1-BKN的输出像素数据，且输出逆量化单元116绕过每个块BK1-BKN的输出像素数据到解压缩器110中的图像输出端口。以这种方式，从无损压缩内核114生成作为图像解压缩器110的一个帧的解码输出的重构帧Fm’与帧Fm是相同的。当帧Fm启用了有损解压缩模式时，无损解压缩内核114执行无损解压缩于每个块BK1-BKN的已压缩像素数据，以产生每个块BK1-BKN的输出像素数据，且输出逆量化单元116执行输出逆量化于每个块BK1-BKN的输出像素数据。以这种方式，重构帧Fm’从输出逆量化单元116生成作为图像解压缩器110的一个帧的解码输出与帧Fm可能不是相同的。应当指出的是，无损解压缩内核114在无损解压缩模式下使用，并且在有损解压缩模式下被重新使用。
[0057] 在一个示范性设计中，当图像压缩器100使能有损压缩时，所述块BK1-BKN的量化参数QPBK1-QPBKN也从图像压缩器100发送到图像解压缩器110中。因此，当有损解压缩模式通过图像解压缩器110启动时，输出逆量化单元116参考接收到的量化参数QPBK1-QPBKN执行输出逆量化操作于各块BK1-BKN的输出的像素数据。然而，这仅用于说明的目的，并不意味着是对本发明的限制。
[0058] 如上所述，无损解压缩可视为无损压缩的逆操作，且输出逆量化可被视为源量化的逆操作。任何本领域技术人员读取上述指向无损压缩和源量化段落后应该很容易理解的无损解压缩和输出逆量化的详情。因此，为简便起见，进一步的描述在此省略。
[0059] 本领域技术人员将很容易地观察到，当保留了本发明的教导，该装置和方法的许多
修改和改变可以进行。因此，上述公开内容不应仅被解释为对所附
权利要求书的界限和范围的限制。
