[发明专利]图像编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于根据预定编码格式对图像进行编码的编码方法。特别地，本发明涉及如下这样的编码方法：当预定编码格式以像素块为单位对图像进行编码时，每一个像素块被编码为包括基本颜色(base color)和相对于该基本颜色的亮度偏移量集合的经编码像素颜色集合。

背景技术

已知有各种用于编码图像的编码格式。这些格式所体现的特定技术取决于得到的经编码图像中的各种因素的相对重要性而不同，所述各种因素例如是：编码是否应当无损，得到的编码图像的所需数据大小以及经编码图像的整体质量。广泛使用并且公知的一组图像编码格式是由JPEG组定义的那些编码格式。但是，诸如JPEG之类的预定编码格式并不适合所有应用，特别是需要对经编码图像中的像素区域进行随机访问的那些应用。这例如可能是如下情况：经编码图像提供了要在图形应用中使用的经压缩纹理。这是因为诸如JPEG之类的编码格式依赖于这样的技术：这种技术相对于同一图像内的在前像素块对图像内的像素块进行编码。虽然这实现了更高的数据压缩程度，但是这种方法要求将图像作为整体进行解码，因而这种编码格式并不适合诸如纹理渲染(texture rendering)之类的应用，这些应用需要对给定图像的子部进行随机访问。

因此，已知根据确实允许这种随机访问的预定编码格式对图像进行编码。通常，在这样的编码格式中，在代表能够单独编解码的图像的最小单位的像素块(例如，4×4)中对图像进行编码。利用这种编码格式的一种已知技术是通过基本颜色和相对于该基本颜色的亮度偏移量集合来表示像素块。换而言之，对于以这种方式编码的每一个块，针对所有像素仅定义一种颜色，而每一个像素的亮度被给定为相对于该基本颜色的偏移量。一般而言，这产生可接受的图像质量，因为人眼对于局部色度变差的敏感度低于对局部亮度变差的敏感度。

但是，与根据这种编码格式(ETC格式(Ericsson纹理压缩)是其中的一个示例)来生成经编码图像相关联的一个问题在于生成经压缩(经编码)图像所需的处理时间。例如，当使用现有工具来创建ETC经压缩纹理时，对于那些工具所支持的最高质量而言，处理时间可能约为每秒300至400像素，或者针对典型纹理的30分钟至1小时。这么长的处理时间源于针对每一个像素块在可用编码空间中执行搜索以找出基本颜色和亮度偏移量的最佳组合。为了产生最高质量的经压缩纹理，搜索是多维且广泛的，从而导致这些长处理时间。但是，在开发和测试图形应用时，这样的长处理时间是不可接受的，因为应用可能包括数十或数百个纹理，并且开发者需要能够在开发期间评价经压缩纹理的质量。

图1A示意性地图示出了4×4的像素块10。通常，当根据诸如ETC之类的编码格式来编码这样的像素块时，每个块事实上是按照彼此相邻的两个半块(half-block)来编码的。如图1A所示，像素块10可通过垂直分割来划分成两个半块。等同地，同一个像素块也可凭借水平分隔来划分成两个半块。

ETC编码格式定义了8个表格的亮度偏移量，如图1B所示。因此，针对每个半块来定义基本颜色，并且凭借一个3比特的表格号和八个2比特的表格条目号来编码该半块中的八个像素。

根据ETC标准定义了两种编码，即，绝对编码和差分编码，如图1C所示。每一种编码使得像素块被编码为单个64比特的值。在绝对编码中，对各个半块进行独立编码。每一个半块的基本颜色被编码为12比特(444)的RGB值，并且整个块的编码由24比特表示，这24比特给出了构成该块的第一和第二半块的基本颜色的R、G和B分量。之后跟随两个3比特的值，这两个3比特的值给出了用于每一个半块的亮度偏移量表格。“diff”比特指示出已经使用绝对编码还是差分编码来对该块进行编码。“flip”比特指示出已经水平地还是垂直地将块分割成半块。最后，两个半块的16个单独像素各自由2个比特表示，这2个比特给出了它们在所选表格中的相应条目。编码格式将这些像素分组成16MSB和16LSB。

差分编码被类似地定义，除了在差分编码中，第二半块的基本颜色被定义为相对于第一半块的偏移量。因此，第一半块的基本颜色被给予15比特(555)的RGB值，而第二半块的R、G和B偏移量各自被给予3比特的偏移量。这在定义基本颜色方面实现了更高的精度，但是唯有半块的基本颜色相互足够接近以使得能够由这些3比特偏移量表示才行。否则，使用绝对编码。