[发明专利]高通系数的区块类型信息的产生方法与其产生电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种高通系数的区块类型信息的产生方法与其产生电路，且特别涉及一种可减少运算时钟数与系数存取次数的高通系数的区块类型信息产生方法与其电路。

背景技术

在一般的视频压缩编码方式，主要是由一个原始的视频数据经过转换与编码压缩后产生编码串流(Encoded Stream)的方式，包括进行取样及色彩空间转换(Down sampling & Color Space Transform)的处理。

以JPEG标准为例，先将色彩转换至YCbCr色彩空间，再经过离散余弦转换(Discrete Cosine Transform)，经过量化处理后，再对DC项系数进行预测差分，最后再将系数以锯齿形扫描(Zig-Zag Scan)顺序扫描成游程编码(Run-Length Encoding)，再以可变长度编码(Variable Length Coding)完成编码。

例如美国微软(Microsoft)公司所推出新的静态视频压缩格式，称为HDPhoto格式，目前已进入JPEG国际标准制订过程中，而命名为JPEG-XR。此HD Photo格式为了减少独立区块转换带来的区块效应，使用了以4乘4区块为单位的重叠转换(Lapped Transform，LT)，其中先对4乘4区块交接处的4乘4区块进行重叠滤波(Overlap Filter)，再对4乘4区块进行核心转换(Core Transform)，重叠滤波与核心转换皆使用了提升式结构(Lift)来确保无失真压缩的可能性。重叠转换后，再进行量化(Quantization)及系数预测(Prediction)并产生区块类型信息(Coded Block Pattern)。接着运用可调式扫描(Adaptive Scan)及进行熵编码(Entropy Coding)，以产生编码串流。

由于提升式结构每一步骤都是完全可逆(Reversible)，若编码过程采取无失真的压缩转换领域的信号，则在解码时先进行逆核心转换，再进行逆重叠滤波转换，就可得到一模一样的原图。在HD Photo格式可自行选择是否进行第一阶的重叠滤波转换与第二阶的重叠滤波转换。得到的DC系数与AC系数经过量化(Quantization)与熵编码(Entropy Coding)处理后，经过分组化(Packetization)后即可得到压缩比特流(Compressed Bitstream)。

此HD Photo规格，与以往JPEG标准有许多不同之处，其中包括可以接受更大范围的像素值域，采用自订的YCoCg色彩空间，自订的两阶重叠转换(Lapped Transform)运算与系数预测(Prediction)运算。

而在上述进行转换系数熵编码前，必需先编码区块类型信息(CodedBlock Pattern)。然而，区块类型信息是由经过量化(Quantization)和系数预测(Prediction)后，再经正规化(Normalization)后，以便计数每一小区块的正规系数是否全为零产生的信息。于是，在经过转换和量化后，再经系数预测和正规化，然后再算出区块类型信息后，才能进行转换系数的熵编码。因此，此计算区块类型信息会增加运算的时钟数或增加存储器的存取量。

符合上述静态视频压缩格式HD Photo的编码过程，如图1所示，经颜色转换后，图像会先经过第一阶段重叠转换(Lapped Transform)运算110与第二阶段重叠转换运算120，其中，第一阶段重叠转换运算110的结果将会作为第二阶段重叠转换运算120的输入。而后，两阶段的重叠转换运算将会产生DC系数(DC Coefficient，如图以“DC”表示)、低通系数(LowpassCoefficient，如图以“LP”表示)、以及高通系数(Highpass Coefficient，如图以“HP”表示)。而后将DC系数122、低通系数124与高通系数126分别进行量化(Quantization)的运算130、132与134后，接着进行DC预测140、低通(LP)预测142与高通(HP)预测144的运算，而后在根据结果进行熵编码(EntropyCoding)运算150。此熵编码运算150包含了系数正规化(Normalization)、可调式系数扫描(Adaptive Scan)和可变长度编码(Variable Length Coding)等等操作。