專利名稱：使用jpeg-ls的可調(diào)節(jié)壓縮的制作方法
使用JPEG-LS的可調(diào)節(jié)壓縮
背景技術(shù)：
諸如JPEG-LS技術(shù)之類的聯(lián)合圖像專家組(JPEG)壓縮技術(shù)提供了針對靜止圖像的無損或接近無損視頻和圖像壓縮。標準JPEG-LS壓縮技術(shù)提供了比諸如JPEG-LS 2000、H. 264/AVC以及CALIC等其它無損壓縮技術(shù)的性能大致更好的無損壓縮性能。該標準JPEG-LS壓縮技術(shù)提供了具有低實施復(fù)雜性的高品質(zhì)視頻和圖像壓縮，以及大致良好的壓縮性能。然而，目前的JPEG-LS壓縮技術(shù)通常無法建立可調(diào)節(jié)的視頻流并組織多線程傳輸。 隨著視頻和圖像處理以及通信技術(shù)的發(fā)展，在JPEG-LS壓縮技術(shù)中，可能期望這樣的可調(diào)節(jié)技術(shù)。


在附圖中通過示例的方式而并非限制的方式示出了在此描述的本發(fā)明。為了示出的簡單和清楚，附圖中所示出的元件不必按比例繪出。例如，為了清楚，一些元件的尺寸可能相對于其它元件被擴大。另外，在認為適當?shù)那闆r下，在附圖之中重復(fù)附圖標記以表示相應(yīng)或類似的元件。圖I示出了根據(jù)一實施例包括編解碼器150的網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC100，該編解碼器150可以支持可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)。圖2是示出了根據(jù)一實施例由編解碼器150執(zhí)行以支持可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)的操作的流程圖。圖3A和圖3B示出了根據(jù)一實施例編解碼器150可以執(zhí)行以支持可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)的編碼和解碼技術(shù)。圖4示出了根據(jù)一實施例使用可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)支持編碼的編解碼器110的編碼器120。圖5是示出了根據(jù)一實施例編碼器120使用可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)來執(zhí)行圖像或視頻的編碼的操作的流程圖。圖6示出了根據(jù)一實施例使用可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)進行解碼的編解碼器150的解碼器130。圖7是示出了根據(jù)一實施例在使用可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)進行圖像或視頻的解碼時解碼器130要執(zhí)行的操作的流程圖。圖8A和圖8B示出了根據(jù)一實施例分別針對計算機圖形和逼真圖像的標準JPEG-LS和H. 263/AVS的率失真圖。圖9示出了根據(jù)一實施例針對損失因子“η”的不同值的可調(diào)節(jié)JPEG-LS和標準JPEG-LS的性能圖。圖10示出了根據(jù)一實施例支持網(wǎng)絡(luò)接口卡100的計算機系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)接口卡100可以支持JPEG-LS壓縮技術(shù)。
具體實施方式
以下描述描述了例如用于壓縮視頻和圖像的可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)。在以下描述中，闡述諸如邏輯實現(xiàn)、資源分區(qū)或共享或復(fù)制實現(xiàn)、系統(tǒng)組件的類型和相互關(guān)系、以及邏輯分區(qū)或整合選擇之類的許多特定細節(jié)，以便提供對本發(fā)明更加全面的理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在沒有這些特定細節(jié)的情況下，也可以實施本發(fā)明。在其它實例中，未詳細示出控制結(jié)構(gòu)、門級電路以及全軟件指令序列，以便不會使本發(fā)明不清楚。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了所包括的描述的情況下將能夠在未進行過度實驗的情況下實現(xiàn)適當?shù)墓δ?。在說明書中對“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”的引用表示所描述的實施例可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)、或特性，但是并非每個實施例必須包括該特定的特征、結(jié)構(gòu)、或特性。而且，這樣的短語不必指同一實施例。此外，當結(jié)合一個實施例來描述特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性時，均認為改變這些特征、結(jié)構(gòu)或特性以與其它實施例結(jié)合處于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)，而無論是否清楚描述。 本發(fā)明的實施例可以以硬件、固件、軟件或其任意組合來實現(xiàn)。本發(fā)明的實施例也可以實現(xiàn)為存儲在機器可讀介質(zhì)上的指令，該指令可以由一個或多個處理器讀取和執(zhí)行。機器可讀存儲介質(zhì)可以包括用于以機器(例如，計算設(shè)備)可讀形式來存儲或傳輸?shù)男畔⒌娜魏螜C制。例如，機器可讀存儲介質(zhì)可以包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁盤存儲介質(zhì)、光存儲介質(zhì)、閃存設(shè)備、電、光形式的信號。此外，固件、軟件、例程以及指令可以在此描述為執(zhí)行某些動作。然而，應(yīng)當理解，這樣的描述僅為了方便的目的，并且事實上這樣的動作產(chǎn)生于執(zhí)行該固件、軟件、例程以及指令的計算設(shè)備、處理器、控制器以及其它設(shè)備。在一個實施例中，編解碼器可以包括支持可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮和解壓縮技術(shù)的編碼器和解碼器。在一個實施例中，編碼器可以通過使用標準有損JPEG-LS壓縮技術(shù)壓縮原始可視比特流(PO)來產(chǎn)生第一比特流(P1)。編碼器還可以通過壓縮第一比特流和原始可視比特流的差值(d=P0 Pl)的偏移版本(Dsu)來產(chǎn)生第二比特流(P2)。在一個實施例中，可以通過使用無損或接近無損的JPEG-LS壓縮技術(shù)壓縮“Dsu”，來產(chǎn)生第二比特流(P2)。在一個實施例中，編碼器可以產(chǎn)生可以包括第一比特流和第二比特流的單個全局比特流，并且該全局比特流可以在穩(wěn)定或非穩(wěn)定通信有線或無線通信信道上發(fā)送。在一個實施例中，響應(yīng)于接收到全局比特流，解碼器可以通過從全局比特流獲取至少第一比特流來重構(gòu)原始可視比特流。在一個實施例中，解碼器可以使用標準JPEG-LS壓縮技術(shù)解壓縮第一比特流，并且隨后增加使用無損或接近無損壓縮技術(shù)解碼的第二比特流的解壓縮元素。在一個實施例中，編解碼器可以使用漸進式方法來提供SNR可調(diào)節(jié)性，該SNR可調(diào)節(jié)性可以支持諸如多流和優(yōu)先傳輸之類的特征。在一個實施例中，用于提供SNR可調(diào)節(jié)性的漸進式方法可以允許解碼器接收、提取以及解碼全局比特流的一部分。在一個實施例，漸進式方法可以在壓縮之后，提供至少兩個輸出比特流(Pl和P2)。在一個實施例中，第一比特流(PD可以在接收端解碼之后，提供重構(gòu)圖像的基礎(chǔ)品質(zhì)。然而，可以使用第二比特率(P2)來改善重構(gòu)圖像的品質(zhì)。例如，如果解碼器僅使用第一比特流(PI)來產(chǎn)生重構(gòu)圖像，則可視品質(zhì)水平(42dbPSNR)可以是令人滿意的。然而，如果解碼器使用第一比特流和第二比特流來產(chǎn)生重構(gòu)圖像，則重構(gòu)圖像的品質(zhì)可以接近于理想品質(zhì)(即，重構(gòu)圖像可以等于原始圖像)。在有損傳輸?shù)那闆r下，第二比特流可能丟失，并且重構(gòu)圖像可能仍滿足令人滿意或可接受的可視品質(zhì)水平。在一個實施例中，JPEG-LS壓縮技術(shù)可以包括運行長度編碼(運行模式)、非線性漸進(常規(guī)模式)、基于自適應(yīng)情況的統(tǒng)計建模(常規(guī)模式)、戈隆布熵編碼以及這樣的其它類似技術(shù)。在一個實施例中，可以以硬件、軟件、固件或其組合來實現(xiàn)上述可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)。圖I中示出了可以支持可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)接口卡NIClOO的實施例。在一個實施例中，NIC 100可以包括處理模塊110、編解碼器150以及耦合至信道180的信道接口 170。在一個實施例中，信道180可以包括有線或無線信道，該信道可以是穩(wěn)定或非穩(wěn)定的。在一個實施例中，當以發(fā)送模式操作時，處理模塊110可以將視頻或圖像比特流(以下稱為“原始可視比特流”)提供至編解碼器150。在一個實施例中，處理模塊110可以將原始可視比特流(PO)存儲在編碼器緩沖器125的第一部分125-1中。在一個實施例中，當以接收模式操作時，處理模塊110可以獲取存儲在解碼器緩沖器135中的數(shù)據(jù)比特，并且在將可視數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在顯示設(shè)備上或?qū)⒖梢晹?shù)據(jù)存儲在顯示設(shè)備的顯示緩沖器中之前執(zhí)行 進一步的處理。在一個實施例中，編解碼器150可以包括耦合至編碼器緩沖器125的編碼器120，和耦合至解碼器緩沖器135的解碼器130。在一個實施例中，編碼器120可以獲取存儲在編碼器緩沖器125的第一部分125-1中的原始可視比特流(PO)，并且可以通過使用具有損失因子“η”的標準JPEG-LS壓縮技術(shù)壓縮PO來產(chǎn)生第一比特流(Ρ1)。在一個實施例中，編碼器120可以通過使用無損或接近無損JPEG-LS壓縮技術(shù)壓縮基于原始可視比特流(PO)和第一比特流(Pl)之間的差值而產(chǎn)生的差值比特流(d=P0 Pl)的上偏移版本，來產(chǎn)生第二比特流(P2)。在一個實施例中，編碼器120可以將第一和第二比特流打包在單個全局比特流中。在一個實施例中，編碼器120可以將全局比特流存儲在編碼器緩沖器125的第二部分125-2中。在一個實施例中，編碼器120可以使用漸進式方法來提供SNR可調(diào)節(jié)性。在一個實施例中，當處于發(fā)送模式時，耦合至編碼器120的信道接口 170可以在信道180上發(fā)送全局比特流之前從第二部分125-2中獲取全局比特流。在一個實施例中，當處于接收模式時，耦合至信道180的信道接口 170可以接收來自信道180的全局比特流，并且將全局比特流存儲在解碼器緩沖器135的第二部分135-2中。在一個實施例中，信道180也可以包括波動的無線信道。在一個實施例中，解碼器130可以獲取存儲在解碼器緩沖器135的第二部分135-2中的至少部分全局比特流。在一個實施例中，可以從包括在另一系統(tǒng)中的傳輸模塊中(例如，網(wǎng)絡(luò)接口卡的編解碼器)接收全局比特流。在一個實施例中，解碼器130可以獲取存儲在第二部分135-2中的第一比特流和第二比特流。在一個實施例中，解碼器130可以通過使用標準的接近無損JPEG-LS壓縮技術(shù)解碼第一比特流，來產(chǎn)生第一解碼比特流/中間比特流(Is)。然而，中間比特流可能會包括失真，該失真可能由于在發(fā)送端的編碼器中執(zhí)行的有損壓縮而造成，或由于信道特性而造成。在一個實施例中，解碼器130可以通過使用無損或接近無損JPEG-LS壓縮技術(shù)解碼第二比特流，來產(chǎn)生失真校正比特流(Cs)。在一個實施例中，解碼器130可以產(chǎn)生重構(gòu)比特流，該重構(gòu)比特流通過將失真校正比特流(Cs)添加至中間比特流(Is)而基本上類似于原始可視比特流。在一個實施例中，解碼器130可以將重構(gòu)的比特流存儲在解碼器緩沖器135的第一部分135-1中。
圖2中示出了支持可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)的編解碼器150的操作的實施例。在模塊210中，編碼器120可以通過使用具有損失因子“η”的標準JPEG-LS壓縮原始可視比特流(PO)來產(chǎn)生第一比特流(Ρ1)，并且通過使用以無損或接近無損的壓縮模式使用JPEG-LS的原始可視比特流和第一比特流的差值比特流(d=P0 Pl)來產(chǎn)生第二比特流(P2)。在模塊220中，解碼器130響應(yīng)于接收到包括第一和第二比特流的全局比特流，來使用至少一個第一比特流產(chǎn)生重構(gòu)比特流。圖3A和圖3B中分別示出了當成功接收兩個比特流(第一和第二比特流)與僅成功接收第一比特流時的支持可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)的編解碼器150的實施例。在圖3A中，在一個實施例中，JPEG-LS模塊320可以接收原始可視比特流PO，并且可以產(chǎn)生第一比特流P1。在一個實施例中，可以提供第一比特流Pl和原始可視比特流PO作為對差值檢測模塊325的第一輸入和第二輸入。在一個實施例中，差值檢測模塊325可以產(chǎn)生差值比特流d (=PO-Pl),并且在通過損失因子“η”上偏移差值比特流“d”之后，可以將上偏移的差值比特流(Dsu)提供至無損壓縮模塊330。在一個實施例中，無損壓縮模塊330可以在將第二比 特流(P2)提供至解碼器130之前，產(chǎn)生第二比特流(P2)和第一比特流(Pl)。在一個實施例中，解碼器130可以成功地接收第一和第二比特流，并且產(chǎn)生重構(gòu)比特流，該重構(gòu)比特流可以基本上類似于原始可視比特流。在一個實施例中，第一解壓縮模塊340可以接收第一比特流(Pl)，并且通過使用標準的接近無損JPEG-LS壓縮技術(shù)解壓縮第一比特流，來產(chǎn)生第一解碼比特流/中間比特流(Is)。在一個實施例中，第二壓縮模塊350可以響應(yīng)于接收到第二比特流,產(chǎn)生失真校正比特流(Cs)。在一個實施例中，加法器345可以接收第一解碼比特流(Is)和失真校正比特流(Cs)，并且可以產(chǎn)生完美品質(zhì)(B卩，峰值信噪比PSNR=a，其中a可以表示無窮大)的重構(gòu)比特流。圖3B在許多方面類似于圖3A，下面描述圖3A與圖3B之間的差別。在一個實施例中，由無損壓縮模塊330產(chǎn)生的第二比特流可以不到達解碼器130。在一個實施例中，第一解壓縮模塊340可以產(chǎn)生第一解碼比特流，該第一解碼比特流可以用于產(chǎn)生重構(gòu)比特流。在一個實施例中，重構(gòu)比特流可以用于產(chǎn)生顯示，并且顯示的圖像或視頻可以具有高品質(zhì)(即，PSNR>42db (分貝))。圖4中示出了支持可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)的編碼器120的實施例。在一個實施例中，編碼器120可以包括編碼器接口 410、編碼器控制單元415、因子η壓縮模塊420、差值比特流產(chǎn)生器430、上偏移器450以及無損壓縮模塊480。在一個實施例中，編碼器接口410能夠支持編碼器120和處理模塊110以及信道接口模塊170之間的數(shù)據(jù)交換。在一個實施例中，如模塊510中所示，編碼器接口 410可以直接從處理模塊110接收原始可視比特流，或者響應(yīng)于接收到來自編碼器控制單元415的控制信號，從編碼器緩沖器125的第一部分125-1獲取原始可視比特流。在一個實施例中，編碼器接口 410可以將原始可視比特流傳遞至因子η壓縮模塊420。作為響應(yīng)，編碼器接口 410可以接收來自因子η解壓縮模塊420的第一比特流和來自無損壓縮模塊480的第二比特流。在一個實施例中，編碼器接口 410可以響應(yīng)于接收到來自編碼器控制單元415的第二控制信號將第一和第二比特流傳送至編碼器緩沖器125的第二部分 125-2。在一個實施例中，編碼器接口 410可以將第一比特流和第二比特流打包在單個全局比特流中，以使得可以在接收端分別地提取第一和第二比特流中的每一個。在一個實施例中，編碼器接口 410可以在通信信道180上發(fā)送全局比特流之前，針對全局比特流執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，以支持多流和優(yōu)先傳輸。在一個實施例中，該轉(zhuǎn)換可以針對第一比特流(Pl)使用更強的誤差校正碼來表示更大級別的誤差保護。此外，相比于第二比特流(P2)的重新傳輸?shù)臄?shù)量，對第一比特流(Pl)的重新傳輸?shù)臄?shù)量可以更多。在一個實施例中，可以執(zhí)行關(guān)于全局比特流的協(xié)議轉(zhuǎn)換，以支持諸如IEEE802. lla/b/g、IEEE802. 12. 3c、以及使用60GHz技術(shù)針對無線個域網(wǎng)(WPAN)中的千兆無線傳輸?shù)南乱淮撩撞ㄒ?guī)范(NGmS)之類的傳輸標準。在一個實施例中，如圖5的模塊530中所示，響應(yīng)于接收到來自編碼器控制單元415的“開始壓縮”信號，因子η壓縮模塊420可以通過使用具有損失因子η的JPEG-LS壓縮技術(shù)壓縮原始可視比特流，來產(chǎn)生第一比特流(Ρ1)。在一個實施例中，損失因子“η”可以等于諸如(2，3,4…k }之類的正整數(shù)值。在一個實施例中，如模塊550中所示，響應(yīng)于接收到來自編碼器控制單元415的“差值產(chǎn)生”信號，差值比特流產(chǎn)生器430可以通過確定PO和Pl之間的差值，來產(chǎn)生差值比特流(d=P0 PI)。在一個實施例中，差值比特流可以包括通過由因子η壓縮模塊420執(zhí)行的壓縮操作所丟失的數(shù)據(jù)。在一個實施例中，例如，原始可視比特流可以表示視頻幀或圖像的像素。在一個實施例中，原始可視比特流的大小可以等于3，00，000字節(jié)(未壓縮圖像大小=在RGB表示中100 X 100像素X 3字節(jié)/像素=3，00, 000字節(jié))，并且第一比特流的大小可以等于100，000字節(jié)(=300，000字節(jié)/3. O的壓縮比)。然而，例如，具有損失因子“η=2”的壓縮技術(shù)可能會在壓縮原始可視比特流時造成某些像素值丟失，并且在那些丟失的像素中的信息可能會永久性的失去。在一個實施例中，差值比特流(d)可以包括在執(zhí)行壓縮時可能由因子η壓縮模塊420丟棄的這樣的像素數(shù)據(jù)。在一個實施例中，可以通過逐像素地從PO減去Pl來確定差值比特流。在一個實施例中，PO的像素值可以存在于范圍(0-255)中，并且Pl的像素值也可以存在于(0-255)的范圍中。然而，差值比特流(d)的像素值可以存在于(-255至+255)的范圍中，并且JPEG-LS技術(shù)針對正像素值操作。在一個實施例中，可以通過上偏移將-255至+255的范圍轉(zhuǎn)換為正的像素值范圍。在一個實施例中，可以將差值比特流(d)提供給上偏移器450。在一個實施例中，如模塊570中所示，響應(yīng)于接收到來自編碼器控制單元415的“上偏移信號”以及來自差值比特流產(chǎn)生器430的差值比特流，上偏移器450可以通過以因子“m”上偏移差值比特流(d)，來產(chǎn)生上偏移的差值比特流(Dsu)。在一個實施例中，上偏移差值比特流Dsu可以等于(d+m)，其中“m”可以等于255。關(guān)于上偏移，像素值范圍可以從(-255至+255)偏移至(O至511)，并且Dsu可以包括比特流，在該比特流中，9比特可以表示像素，并且JPEG-LS能夠處理9比特/像素表示。在一個實施例中，為了使用標準JPEG-LS-LS處理差值比特流(d)，表示可視信息的像素的值的理想范圍存在于范圍
中。在一個實施例中，上偏移差值比特流Dsu可以作為輸入提供至無損壓縮模塊480。在一個實施例中，如模塊580中所示，響應(yīng)于接收到來自編碼器控制單元415的“產(chǎn)生第二流”信號以及來自上偏移器450的Dsu，無損壓縮模塊480可以通過使用無損或接近無損JPEG-LS-LS壓縮技術(shù)壓縮上偏移比特流，來產(chǎn)生第二比特流。在以上示例中，無損壓縮模塊480可以通過壓縮上偏移的差值信號(Dsu)來產(chǎn)生第二比特流(P2)。在一個實施例中，第二比特流(P2)在壓縮之后的大小和第一比特流(Pl)在壓縮之后的大小可以提供可以表示總壓縮的壓縮值。在一個實施例中，如模塊590中所示，編碼器控制單元415可以將第一比特流(Pl)和第二比特流(P2)打包在單個全局比特流中，并且編碼器接口 410在編碼器控制單元415的控制下，可以將全局比特流存儲在編碼器緩沖器125的第二部分125-2 中。圖6中示出了支持可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)的解碼器130的實施例。在一個實施例中，解碼器130可以包括解碼器接口 610、解碼器控制單元615、第一解壓縮模塊620、第二解壓縮模塊630、下偏移器650、以及加法器680。在一個實施例中，第一解壓縮模塊620可以解壓縮第一比特流，并且第二解壓縮模塊630可以解壓縮第二比特流，并且分別描繪了兩個解壓縮模塊620和630。然而，在其它實施例中，可以提供單個解壓縮來對第一和第二比特流解壓縮。在一個實施例中，解碼器接口 610可以支持解碼器130和處理模塊110以及信道 接口模塊170之間的數(shù)據(jù)交換。在一個實施例中，如圖7的模塊710中所示，解碼器接口 610可以直接從信道接口 170接收全局比特流，或者獲取包括第一比特流和第二比特流的至少部分全局比特流。在一個實施例中，解碼器接口 170可以響應(yīng)于接收到來自解碼器控制單元615的控制信號，從解碼器緩沖器135的第二部分135-2獲取至少第一比特流。在一個實施例中，解碼器接口 610可以將從全局比特流中獲取的比特流提供給第一解壓縮模塊620或第二解壓縮模塊630中的一個。在一個實施例中，解碼器接口 610可以從全局比特流獲取第一比特流和第二比特流中的至少一個，并且將第一比特流提供至第一解壓縮模塊620，將第二比特流提供至第二解壓縮模塊630。在另一實施例中，解碼器接口 610可以從全局比特流獲取第一比特流，并且可以將第一比特流提供至第一解壓縮模塊620。在完成解碼之后，在一個實施例中，解碼器接口 610可以響應(yīng)于接收到來自解碼器控制單元615的第二控制信號，將重構(gòu)比特流存儲至解碼器緩沖器135的第一部分135-1。在一個實施例中，如圖7的模塊730中所示，響應(yīng)于接收到來自解碼器控制單元615的“第一開始解壓縮”信號，第一解壓縮模塊620可以通過以無損或接近無損壓縮模式使用JPEG-LS壓縮技術(shù)解壓縮第一比特流(Pl)來產(chǎn)生第一解碼流(DeS I)。在一個實施例中，可以通過解壓縮第一比特流(Pl)來產(chǎn)生第一解碼比特流。在一個實施例中，如圖7的模塊750中所示，響應(yīng)于接收到來自解碼器控制單元615的“第二開始解壓縮”信號，第二解壓縮模塊630可以通過以無損或接近無損壓縮模式使用JPEG-LS壓縮技術(shù)解壓縮第二比特流(P2)來產(chǎn)生失真校正比特流(Cs)。在一個實施例中，可以通過解壓縮第二比特流來產(chǎn)生失真校正比特流。在一個實施例中，失真校正比特流(Cs)基本類似于由圖4的差值比特流產(chǎn)生器430產(chǎn)生的差值比特流。在一個實施例中，如模塊770中所示，響應(yīng)于接收到來自解碼器控制單元615的“下偏移”信號，下偏移器650可以通過以因子“m”偏移失真校正比特流(Cs，其可以約等于d)，來產(chǎn)生下偏移比特流(Dsd)。在一個實施例中，下偏移差值比特流(Dsd)可以等于(d-m)。在一個實施例中，下偏移差值比特流(Dsd)可以提供為到加法器680的輸入。在一個實施例中，如模塊780中所示，響應(yīng)于接收到來自解碼器控制單元615的“誤差校正”信號，加法器680可以通過將下偏移比特流(Dsd)加至第一解碼比特流，來產(chǎn)生重構(gòu)比特流。在一個實施例中，重構(gòu)比特流可以基本類似于原始可視比特流。因此，使用重構(gòu)比特流的重構(gòu)圖像的品質(zhì)可以隨著峰值信噪比(PSNR)等于阿爾法(α =無窮大)而近乎
占主兀夫ο在一個實施例中，如模塊790中所示，解碼器控制單元615可以使得解碼器接口610將重構(gòu)比特流存儲在解碼器緩沖器135-1的第一部分。在一個實施例中，處理模塊110可以獲取存儲在解碼器緩沖器135-1的第一部分中的重構(gòu)比特流，并且使用重構(gòu)比特流再造可視信息。在一個實施例中，再造可視信息可以基本上類似于由原始可視比特流表示的可視信息。此外，JPEG-LS壓縮技術(shù)可以提供低復(fù)雜和高壓縮性能。圖8Α和圖8Β中分別示出了針對計算機圖形和逼真圖像的標準JPEG-LS和H. 264/AVC的率失真曲線圖。在圖8Α中，PSNR是沿著y軸810繪制的，而以MBps為單位的比特率 是沿著X軸820繪制的。繪制線830可以表示對于200至800MBps的比特率變化的H. 264/AVC壓縮技術(shù)的變化。繪制線830示出了針對200至800MBps的比特率變化，PSNR的變化處于32. 5與45之間。在一個實施例中，繪制線840可以表示對于200至600MBps的比特率變化，標準JPEG-LS壓縮技術(shù)的變化。在一個實施例中，繪制線840示出了針對200至600MBps的比特率變化，PSNR的變化處于39與49之間?？梢匀菀椎匕l(fā)現(xiàn)，JPEG-LS-LS情況下的計算機圖形的PSNR高于H. 264/AVC壓縮技術(shù)的PSNR。在圖8B中，PSNR是沿著y軸810繪制的，而以MBps為單位的比特率是沿著x軸820繪制的。繪制線880可以表示對于200至800MBps的比特率變化的H. 264/AVC壓縮技術(shù)的變化。繪制線880示出了針對200至800MBps的比特率變化，PSNR的變化處于37. 5與47之間。在一個實施例中，繪制線860可以表示對于200至750MBps的比特率變化，標準JPEG-LS壓縮技術(shù)的變化。在一個實施例中，繪制線860示出了針對200至750MBps的比特率變化，PSNR的變化處于35與50之間?？梢匀菀椎匕l(fā)現(xiàn)，對于在JPEG-LS-LS情況下的逼真圖像的PSNR高于H. 264/AVC壓縮技術(shù)的PSNR。圖9中示出了針對不同損失因子“nl”、“n2”、“n3”等的可調(diào)節(jié)壓縮JPEG-LS和標準JPEG-LS的性能曲線圖。在一個實施例中，繪制標記沿著X軸920的測試影片和沿著y軸910的壓縮率(CR)的變化的圖。在一個實施例中，繪制線930表示在使用標準JPEG-LS壓縮技術(shù)時，對于不同測試影片(諸如電影、微風、高爾夫球、勒拿河(lena)、飛機、狒狒以及胡椒粉)的壓縮率的變化。在一個實施例中，繪制線940、950、970以及980分別表示在使用具有損失因子n=l、n=2、n=3以及n=4的可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)時，對于不同測試影片(諸如電影、微風、高爾夫球、勒拿河(lena)、飛機、狒狒以及胡椒粉)的壓縮率的變化?？梢宰⒁獾?，對于可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)的每個測試影片的壓縮率隨著損失因子“η”變化。例如，對于針對損失因子η=1、2、3以及4的可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)而言，標準JPEG-LS壓縮技術(shù)的電影的壓縮率分別是2. 7 (951),2. 55 (941),2. 38 (971)以及2. 2 (981)。在一個實施例中，用于測試影片的第一比特流和第二比特流的大小(總數(shù)的百分t匕)可以提供如下電影P1=49%；Dsu=51%微風P1=45%；Dsu=55%高爾夫球P1=46%；Dsu=54%勒拿河P1=59%；Dsu=41%飛機Ρ1=δ4%；Dsu=46%
狒狒P1=69%；Dsu=31%胡椒粉P1=61%；Dsu=39%參照圖10，計算機系統(tǒng)1000可包括通用處理器1002，該通用處理器1002包括單指令多數(shù)據(jù)(SMD)處理器以及圖形處理器單元(GPU)1005。在一個實施例中，處理器1002除了執(zhí)行各種其它任務(wù)或存儲指令序列以提供機器可讀存儲介質(zhì)1025中的增強操作之夕卜，還可以通過獲取存儲在機器可讀存儲介質(zhì)1025中的可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮碼1026，來支持上述可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)。然而，指令序列也可以存儲在存儲器1020中或任何其它合適的存儲介質(zhì)中。在一個實施例中，可以由處理器1002或GPU 1005來支持上述的可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)。盡管圖10中示出了分開的圖形處理器單元GPU 1005，但是，在某些實施例中，作 為另一示例，處理器1002可以用于執(zhí)行增強操作。操作計算機系統(tǒng)1000的處理器1002可以是耦合至邏輯1030的一個或多個處理器核心。邏輯1030可以耦合至一個或多個可以為計算機系統(tǒng)1000提供接口的I/O設(shè)備1060和1070。例如，在一個實施例中，邏輯1030可以是芯片組邏輯。邏輯1030耦合至存儲器1020，該存儲器1020可以是任意種類的存儲器，包括光學、磁性或半導體存儲器。圖形處理器單元1005通過幀緩沖器耦合至顯示器1040，該幀緩沖器可以存儲編解碼器1071中的緩沖器的內(nèi)容。在此描述的可調(diào)節(jié)JPEG-LS技術(shù)可以以各種硬件架構(gòu)來實現(xiàn)。在一個實施例中，可以使用編解碼器1071中的編碼器-解碼器組合來實現(xiàn)可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)。在一個實施例中，當NIC 1070處于發(fā)送模式時，編解碼器1071可以使用由CPU 1002或GPU 1005產(chǎn)生的原始可視比特流來產(chǎn)生第一和第二比特流，并且將包括第一和第二比特流的全局比特流提供至信道接口 1074。在一個實施例中，當NIC 1070處于接收模式時，編解碼器1071可以使用從信道接口 1074接收的至少部分全局比特流來產(chǎn)生第一解碼比特流和/或失真校正比特流。在一個實施例中，編解碼器1071可以使用第一解碼比特流和/或失真校正比特流來產(chǎn)生重構(gòu)比特流。例如，可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)可以集成在邏輯1030中?？商鎿Q地，可以使用分立或集成的圖形處理器。作為另一實施例，可以由通用處理器來實現(xiàn)可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)，該通用處理器包括多核處理器或作為存儲在機器可讀介質(zhì)中的一組軟件指令。在一個實施例中，計算機系統(tǒng)1000可以表示臺式計算機系統(tǒng)、膝上型計算機系統(tǒng)、相機系統(tǒng)、蜂窩電話、移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(MID)、上網(wǎng)本、個人數(shù)字處理(PDA)或任何其它這類的類似系統(tǒng)。在一個實施例中，計算機系統(tǒng)1000可以支持基于軟件的應(yīng)用，該應(yīng)用可以使用可調(diào)節(jié)JPEG-LS壓縮技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種執(zhí)行壓縮的方法，包括 響應(yīng)于接收到表示可視信息的原始可視比特流，產(chǎn)生至少包括第一比特流和第二比特流的全局比特流；以及 響應(yīng)于接收到所述全局比特流，使用重構(gòu)的比特流再造可視顯示； 其中，所述第一比特流是通過使用具有損失因子的JPEG-LS壓縮技術(shù)壓縮所述原始可視比特流產(chǎn)生的， 其中，所述第二比特流是通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)壓縮經(jīng)上偏移的差值比特流產(chǎn)生的， 其中，所述重構(gòu)的比特流是使用第一解碼比特流產(chǎn)生的，其中，所述第一解碼比特流是通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)解壓縮至少所述全局比特流的第一比特流產(chǎn)生的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述重構(gòu)的比特流是通過將誤差校正數(shù)據(jù)加至所述第一解碼比特流產(chǎn)生的，其中，所述誤差校正數(shù)據(jù)是通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)解壓縮所述第二比特流產(chǎn)生的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述經(jīng)上偏移的差值比特流是通過以所述損失因子偏移差值比特流產(chǎn)生的，其中，執(zhí)行偏移所述差值比特流以恢復(fù)所述差值比特流的像素值的范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述差值比特流是通過確定所述原始可視比特流和所述第一比特流之間的差值產(chǎn)生的，其中，所述第二比特流是通過使用JPEG-LS接近無損壓縮技術(shù)壓縮所述經(jīng)上偏移的比特流產(chǎn)生的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括在通信信道上發(fā)送所述全局比特流之前，轉(zhuǎn)換所述全局比特流以支持多流和優(yōu)先傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括， 從所述全局比特流提取所述第一比特流和所述第二比特流； 通過解壓縮所述第一比特流產(chǎn)生第一解碼比特流，并且通過解壓縮所述第二比特流產(chǎn)生失真校正比特流；以及 使用所述第一解碼比特流和所述失真校正比特流產(chǎn)生所述重構(gòu)的比特流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括通過使用所述損失因子偏移所述失真校正比特流來產(chǎn)生經(jīng)下偏移的比特流，其中，將所述經(jīng)下偏移的比特流加至所述第一解碼比特流以產(chǎn)生所述重構(gòu)的比特流。
8.一種機器可讀存儲介質(zhì)，其包括響應(yīng)于被執(zhí)行而導致處理器執(zhí)行包括以下的步驟的多個指令 響應(yīng)于接收到表示可視信息的原始可視比特流，產(chǎn)生至少包括第一比特流和第二比特流的全局比特流；以及 響應(yīng)于接收到所述全局比特流，使用重構(gòu)的比特流再造可視顯示； 其中，所述第一比特流是通過使用具有損失因子的JPEG-LS壓縮技術(shù)壓縮所述原始可視比特流產(chǎn)生的， 其中，所述第二比特流是通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)壓縮經(jīng)上偏移的差值比特流產(chǎn)生的， 其中，所述重構(gòu)的比特流是使用第一解碼比特流產(chǎn)生的，其中，所述第一解碼比特流是通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)解壓縮至少所述全局比特流的第一比特流產(chǎn)生的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機器可讀存儲介質(zhì)，其中，所述重構(gòu)的比特流是通過將誤差校正數(shù)據(jù)加至所述第一解碼比特流產(chǎn)生的，其中，所述誤差校正數(shù)據(jù)是通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)解壓縮所述第二比特流產(chǎn)生的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機器可讀存儲介質(zhì)，其中，所述經(jīng)上偏移的差值比特流是通過以所述損失因子偏移差值比特流產(chǎn)生的，其中，執(zhí)行偏移所述差值比特流以恢復(fù)所述差值比特流的像素值的范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機器可讀存儲介質(zhì)，其中，所述差值比特流是通過確定所述原始可視比特流和所述第一比特流之間的差值產(chǎn)生的，其中，所述第二比特流是通過使用JPEG-LS接近無損壓縮技術(shù)壓縮所述經(jīng)上偏移的比特流產(chǎn)生的。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機器可讀存儲介質(zhì)，還包括在通信信道上發(fā)送所述全局比特流之前，轉(zhuǎn)換所述全局比特流以支持多流和優(yōu)先傳輸。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機器可讀存儲介質(zhì)，還包括， 從所述全局比特流提取所述第一比特流和所述第二比特流， 通過解壓縮所述第一比特流產(chǎn)生第一解碼比特流，并且通過解壓縮所述第二比特流產(chǎn)生失真校正比特流，以及 使用所述第一解碼比特流和所述失真校正比特流產(chǎn)生所述重構(gòu)的比特流。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機器可讀存儲介質(zhì)，還包括通過使用所述損失因子偏移所述失真校正比特流來產(chǎn)生經(jīng)下偏移的比特流。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機器可讀存儲介質(zhì)，還包括將所述經(jīng)下偏移的比特流加至所述第一解碼比特流來產(chǎn)生所述重構(gòu)的比特流。
16.一種用于執(zhí)行壓縮的裝置，包括 耦合至通信信道的編碼器，以及 其中，所述編碼器還包括 編碼器接口，所述編碼器接口用于響應(yīng)于接收到表示可視信息的原始可視比特流產(chǎn)生至少包括第一比特流和第二比特流的全局比特流， 因子n壓縮模塊，所述因子n壓縮模塊耦合至所述編碼器接口，其中，所述因子n壓縮模塊用于通過使用具有損失因子的JPEG-LS壓縮技術(shù)壓縮所述原始可視比特流來產(chǎn)生所述第一比特流， 無損壓縮模塊，所述無損壓縮模塊耦合至所述編碼器接口，其中，所述無損壓縮模塊用于通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)壓縮經(jīng)上偏移的差值比特流來產(chǎn)生所述第二比特流， 解碼器，所述解碼器耦合至所述通信信道，其中，所述解碼器用于響應(yīng)于接收到所述全局比特流產(chǎn)生重構(gòu)的比特流，其中，所述解碼器還包括第一解壓縮模塊，其中，所述第一解壓縮模塊用于使用第一解碼比特流產(chǎn)生所述重構(gòu)的比特流，其中，所述第一解碼比特流是通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)解壓縮至少所述全局比特流的第一比特流產(chǎn)生的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，所述解碼器用于通過將誤差校正數(shù)據(jù)加至所述第一解碼比特流產(chǎn)生所述重構(gòu)的比特流，其中，所述誤差校正數(shù)據(jù)是通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)解壓縮所述第二比特流產(chǎn)生的，其中，所述解碼器還包括耦合至所述信道的解碼器接口，其中，所述解碼器接口用于從所述全局比特流提取所述第一比特流和所述第二比特流。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述編碼器還包括耦合至差值比特流產(chǎn)生器的偏移器，其中，所述偏移器用于通過以所述損失因子偏移差值比特流來產(chǎn)生所述經(jīng)上偏移的差值比特流，其中，執(zhí)行偏移所述差值比特流以恢復(fù)所述差值比特流的像素值的范圍，其中，所述差值比特流產(chǎn)生器用于通過確定所述原始可視比特流和所述第一比特流之間的差值產(chǎn)生所述差值比特流。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述無損壓縮模塊用于通過使用JPEG-LS接近無損壓縮技術(shù)壓縮所述經(jīng)上偏移的比特流來產(chǎn)生所述第二比特流。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述編碼器接口用于在通信信道上發(fā)送所述全局比特流之前，轉(zhuǎn)換所述全局比特流以支持多流和優(yōu)先傳輸。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述無損解壓縮模塊用于 通過解壓縮所述第一比特流產(chǎn)生第一解碼比特流，以及 通過解壓縮所述第二比特流產(chǎn)生失真校正比特流。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，所述解碼器還包括 偏移器模塊，其中，所述偏移器用于通過使用所述損失因子偏移所述失真校正比特流來產(chǎn)生經(jīng)下偏移的比特流；以及 加法器模塊，其中，所述加法器用于將所述經(jīng)下偏移的比特流加至所述第一解碼比特流，以產(chǎn)生所述重構(gòu)的比特流。
全文摘要
使用原始可視比特流產(chǎn)生至少包括第一比特流和第二比特流的全局比特流。通過使用具有損失因子“n”的JPEG-LS壓縮技術(shù)壓縮所述原始可視比特流，來產(chǎn)生所述第一比特流。通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)壓縮差值比特流，來產(chǎn)生所述第二比特流，其中差值比特流包括原始可視比特流和第一比特流之間的差值。在信道上接收全局比特流之后使用重構(gòu)比特流再造可視顯示，其中通過使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)解壓縮至少第一比特流來產(chǎn)生重構(gòu)比特流。使用JPEG-LS無損壓縮技術(shù)解壓縮第二比特流，并且通過添加解壓縮的第二比特流可以提高顯示品質(zhì)。
文檔編號H04N7/26GK102687509SQ200980163183
公開日2012年9月19日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者A·M·圖爾利科沃, A·S·烏哈諾夫, A·V·謝爾蓋耶 申請人:英特爾公司