堆叠式影像编码与解码装置

摘要

本发明系提供一种堆叠式影像编码与解码装置。该装置为堆叠式强韧精细可调式影像编解码装置SRFGS(STACKROBUST FINE GRANULARITY SCALABILITY)，可同时提供时间轴解析度和画质失真度的调整；堆叠式强韧精细可调式影像编解码装置(SRFGS)首先简化 RFGS(ROBUST FINE GRANULARITYSCALABILITY)的时间轴预测结构，并得出以下预测概念：前一层产生的量化错误可由本层在先前时间所重建的影像来预测。藉由此概念，RFGS的结构可被推广至多层而形成堆叠结构以提高其时间轴预测效率，SRFGS可在数个操作点上予以最佳化，以符合各种不同应用的需求，同时还能保有RFGS的细致度和容错能力。实验的结果显示SRFGS可以在PSNR上提高RFGS的效率达0.4到3.0 dB。

主权项

1.一种堆叠式影像编码装置,包括:一基础层编码器及一以上之加强层编码器,该一以上之加强层编码器系可为一层或被延伸至多层而形成堆叠结构;此一基础层编码器用来接收一原始影像和前一时间之基础层重建影像,并利用该前一时间之基础层重建影像来产生基础层预测影像以预测该原始影像,并从而产生基础层位元流,(本时间点的)基础层重建影像,以及该原始影像和(本时间点的)基础层重建影像间的差异影像(此差异影像称为基础层量化误差影像):此一以上之加强层编码器之每一层加强层编码器用来接收前一层之量化误差影像(对第一加强层而言,此前一层系指基础层;对其他加强层而言,此前一层系指前一加强层),以及接收在前一时间之该加强层重建影像,并利用前一时间之该加强层重建影像来产生该加强层预测影像以预测该前一层之量化误差影像,并从而产生该加强层位元流,(本时间点的)该加强层重建影像,以及该前一层之量化误差影像和(本时间点的)该加强层重建影像间的差异影像(此差异影像称为该加强层量化误差影像)。2.如申请专利范围第1项所述之堆叠式影像编码装置,其中,该基础层编码器更包含:一影像内部预测模组,用来接收已产生之(本时间点的)基础层重建影像,以产生一基础层内部预测影像以及一基础层内部预测模式;一影像位移估算模组,用来接收该原始影像以及在前一时间之基础层重建影像,以估算一运动向量;一影像位移补偿模组,用来接收在前一时间之基础层重建影像以及该运动向量,以产生一基础层交互预测影像;一模式选择器,用来接收该基础层内部预测影像及该基础层交互预测影像,选择其一成为基础层预测影像;一减法单元,将该原始影像减去该基础层预测影像,以产生一基础层预测误差影像;一离散余弦转换及量化模组,将该基础层预测误差影像转换为基础层量化离散余弦差异系数;一熵编码模组,用来接收该运动向量,该基础层内部预测模式及该基础层量化离散余弦差异系数,以编码为基础层位元流;一反量化及反离散余弦转换模组,将该基础层量化离散余弦差异系数转换为基础层已量化预测误差影像;一加法单元,将该基础层已量化预测误差影像和该基础层预测影像相加,以产生一基础层未过滤重建影像;一回圈过滤器,将该基础层未过滤重建影像过滤为(本时间点的)基础层重建影像;一影像缓冲区,用来储存该(本时间点的)基础层重建影像;以及一减法单元,将该原始影像减去该(本时间点的)基础层重建影像,以产生该基础层量化误差影像。3.如申请专利范围第1项所述之堆叠式影像编码装置,其中,该一以上之加强层编码器之每一加强层编码器更包含:一影像位移补偿模组,用来接收前一时间之该加强层重建影像以及该基础层产生之运动向量,以产生一该加强层交互预测影像;一影像衰减模组,将该加强层交互预测影像乘上一衰减系数,并产生一该加强层之已衰减交互预测影像;一模式选择器,用来接收一为零之影像及该加强层之已衰减交互预测影像,选择其一成为该加强层预测影像;一减法单元,将前一层之量化误差减去该加强层预测影像,以产生一该加强层预测误差影像;一88区块之离散余弦转换模组,将该加强层预测误差影像转换为该加强层离散余弦差异系数;一位元平面编码模组,将该加强层离散余弦差异系数拆开成不同的位元平面,由最上层位元平面开始排列到最下层位元平面;一88区块之反离散余弦转换模组,将该加强层之前层位元平面离散余弦差异系数转换为一该加强层之已量化预测误差影像;一加法单元,将该加强层之已量化预测误差影像和该加强层预测影像相加,以产生一该加强层重建影像;以及一影像缓冲区,用来储存该加强层重建影像。4.如申请专利范围第1项所述之堆叠式影像编码装置,其中,该一以上之加强层编码器中,凡不是最后加强层编码器之加强层编码器更包含:一熵编码模组,将该加强层位元平面编码模组产生之该加强层前层位元平面离散余弦差异系数编码为该加强层位元流;以及一减法单元,将该前一层量化误差影像减去该加强层重建影像,以产生该加强层量化误差影像。5.如申请专利范围第1项所述之堆叠式影像编码装置,其中,该一以上之加强层编码器中,其最后加强层编码器更包含:一熵编码模组,将最后加强层位元平面编码模组产生之最后加强层所有位元平面离散余弦加强层差异系数编码为最后加强层位元流。6.如申请专利范围第3项所述之堆叠式影像编码装置,其中,该系大于等于0且小于等于1之数値,且每一加强层可有不同的。7.如申请专利范围第3项所述之堆叠式影像编码装置,其中,该系大于等于0且小于该加强层离散余弦差异系数之最大位元平面数,且每一加强层可有不同的。8.一种堆叠式影像解码装置,包括:一基础层解码器及一以上之加强层解码器,该一以上之加强层解码器系可为一层或被延伸至多层而形成堆叠结构;此一基础层解码器用来接收一基础层位元流和前一时间之基础层重建影像,并利用该前一时间之基础层重建影像以产生一基础层预测影像,以及(本时间点的)基础层重建影像;此一以上之加强层解码器之每一层加强层解码器用来接收前一层之重建影像(对第一加强层而言,此前一层系指基础层;对其他加强层而言,此前一层系指前一加强层),并利用前一时间之该加强层重建影像以产生该加强层之预测影像,以及(本时间点的)该加强层重建影像。9.如申请专利范围第8项所述之堆叠式影像解码装置,其中,该基础层解码器更包含:一熵解码模组,用来接收基础层位元流,将其解码为运动向量,基础层内部预测模式及基础层量化离散余弦差异系数;一反量化及反离散余弦转换模组,将该基础层量化离散余弦差异系数转换为基础层已量化预测误差影像;一影像内部预测模组,用来接收该基础层内部预测模式以及已产生之(本时间点的)基础层重建影像,以产生一基础层内部预测影像;一影像位移补偿模组,用来接收在前一时间之基础层重建影像以及该运动向量,以产生一基础层交互预测影像;一模式选择器,用来接收该基础层内部预测影像及该基础层交互预测影像,选择其一成为基础层预测影像;一加法单元,将该基础层已量化预测误差影像和该基础层预测影像相加,以产生一基础层未过滤重建影像;一回圈过滤器,将该基础层未过滤重建影像过滤为(本时间点的)基础层重建影像;以及一影像缓冲区,用来储存该(本时间点的)基础层重建影像。10.如申请专利范围第8项所述之堆叠式影像解码装置,其中,该一以上之加强层解码器之每一加强层解码器更包含:一熵解码模组,用来接收该加强层位元流,将其解码为该加强层各位元平面离散余弦差异系数;一位元平面解码模组,接收熵解码模组产生之各位元平面,将其组合为该加强层离散余弦差异系数;一88区块之反离散余弦转换模组,将该加强层离散余弦差异系数转换为一该加强层之已量化预测误差影像;一影像位移补偿模组,用来接收前一时间之该加强层重建影像以及该基础层产生之运动向量,以产生一该加强层交互预测影像;一影像衰减模组,将该加强层交互预测影像乘上一衰减系数,并产生一该加强层之已衰减交互预测影像;一模式选择器,用来接收一为零之影像及该加强层之已衰减交互预测影像,选择其一成为该加强层预测影像;一加法单元,将该加强层之已量化预测误差影像和该加强层预测影像相加,以产生一该加强层重建影像;以及一影像缓冲区,用来储存该加强层重建影像。11.如申请专利范围第8项所述之堆叠式影像解码装置,其中,该一以上之加强层解码器中,凡不是最后加强层解码器之加强层解码器更包含:一加法单元,将该加强层重建影像和前一层总体重建影像相加,已产生一该加强层总体重建影像。12.如申请专利范围第8项所述之堆叠式影像解码装置,其中,该一以上之加强层解码器中,其最后加强层解码器更包含:一88区块之反离散余弦转换模组,将最后加强层之所有位元平面离散余弦差异系数转换为一最后加强层之预测误差影像;一加法单元,将该最后加强层之预测误差影像和该最后加强层预测影像相加,以产生一最后加强层完整重建影像;以及一加法单元,将该最后加强层完整重建影像和该前一加强层总体重建影像相加,已产生一最后加强层总体重建影像,此影像即为解码器输出之加强层影像。13.如申请专利范围第10项所述之堆叠式影像编码装置,其中,该系大于等于0且小于等于1之数値,且每一加强层可有不同的。图式简单说明:第1图,系本发明堆叠式强韧可细致调整影像编码(SRFGS)之预测概念示意图。第2图,系本发明基于堆叠概念,建立以AVC为基础的SRFGS编码器示意图。第3图,系本发明基于堆叠概念,建立以AVC为基础的SRFGS解码器示意图。第4图,系本发明SRFGS编码结构在一个影像中的位元流格式之示意图。