通过使用像素值之间的差来处理视频帧的方法和设备技术

提供了一种用于处理视频帧的方法和设备。所述方法包括：将视频帧划分为多个像素块，每个像素块包括参考像素；计算参考像素和与参考像素邻近的像素之间的差值；将计算的差值转换为属于比特深度范围的值；通过使用转换的差值作为符号来执行熵编码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过使用像素值之间的差来处理视频帧的方法和设备
与本公开一致的方法和设备涉及一种用于对视频帧进行编码和解码的方法和设备。
技术介绍
随着图像处理和通信技术的发展，通过网络发送和接收的图像数据的大小已逐渐增大。最近，用于通过无缝流技术再现分辨率为1920×1080的全高清(full-HD)视频的技术已备受瞩目。海量存储和高质量图像数据的无缝再现需要宽的带宽，因此已积极地进行对使用60GHz频带的通信技术的研究。在60GHz频带中的无线电波具有方向性，因此在60GHz通信中的可用带宽受在光束路径中存在的障碍物的影响。在这种环境中，需要有效地压缩原始图像数据以确保服务的质量。为此，使用先进视频编码(AVC)/H.264编解码器。然而，用于图像处理的大多数编解码器需要许多操作，这是复杂的并且会耗尽许多系统资源。
技术实现思路
技术问题具有有限电能容量和操作资源的装置(诸如移动装置)需要相对容易实现的图像处理技术，并与传统的编解码器相比需要少量的操作，以处理海量存储和高质量图像数据。技术方案本专利技术提供了一种用于以有效的方式处理视频帧的方法和设备。有益效果根据本专利技术，图像处理与传统的编解码器相比，要更少的系统资源，并且复杂性被降低。附图说明图1是用于解释根据示例性实施例的将视频帧划分为像素块的处理的概念图；图2是用于解释根据示例性实施例的对像素块进行转换(编码)的处理的概念图；图3是根据示例性实施例的在发送端处理图像数据的处理的流程图；图4示出根据示例性实施例的在发送端输出的图像数据的格式；图5是根据示例性实施例的对视频帧进行编码的处理的流程图；图6是根据示例性实施例的对差值进行转换的处理的流程图；图7是根据示例性实施例的用于熵编码的码表；图8A至图8C是用于描述根据示例性实施例的差值的发生概率的变化的曲线图；图9是示出根据示例性实施例的通过处理差值获得的结果的表；图10是根据示例性实施例的对视频帧进行编码的设备的框图；图11是根据示例性实施例的用于实现对视频帧进行编码的处理的程序源代码的示例的示图；图12是根据示例性实施例的对编码视频帧进行解码的处理的流程图；图13是根据示例性实施例的用于实现对编码视频帧进行解码的处理的程序源代码的示例的示图；图14是根据示例性实施例的用于对编码视频帧进行解码的设备的框图。最佳实施方式根据示例性实施例的一方面，提供了一种对视频帧进行编码的方法，所述方法包括：将视频帧划分为多个像素块，每个像素块包括参考像素；计算参考像素和与参考像素邻近的像素之间的差值；将计算的差值转换为属于比特深度范围的值；通过使用转换的差值作为符号来执行熵编码。可针对每一个像素块计算参考像素和与参考像素邻近的像素之间的差值，针对像素块，计算的差值可被转换为属于比特深度范围的值。转换计算的差值的步骤可包括：将差值与比特深度的级别值相加；通过使用比特深度的级别值，对相加的值执行模运算。执行熵编码的步骤可包括：使用指数哥伦布码，按照转换之前的差值的发生概率的顺序将转换的差值映射到用于熵编码的符号。可根据数学图1执行映射转换的差值的步骤，[数学.1]其中，d表示转换的差值，Sd表示映射到d的符号，p表示比特深度。根据示例性实施例的另一方面，提供了一种存储用于执行对视频帧进行编码的方法的计算机可读程序的计算机可读记录介质。根据示例性实施例的另一方面，提供了一种用于对视频帧进行编码的设备，所述设备包括：帧划分单元，将视频帧划分为多个像素块，每个像素块包括参考像素；差值计算单元，计算参考像素和与参考像素邻近的像素之间的差值；差值转换单元，将计算的差值转换为属于比特深度范围的值；熵编码单元，通过使用转换的差值作为符号来执行熵编码。差值计算单元可针对每一个像素块，计算参考像素和与参考像素邻近的像素之间的差值，差值转换单元可将针对像素块计算的差值转换为属于比特深度范围的值。差值转换单元可包括：求和单元，将差值与比特深度的级别值相加；模运算执行单元，通过使用比特深度的级别值，对相加的值执行模运算。熵编码单元可使用指数哥伦布码，按照转换之前的差值的发生概率的顺序将转换的差值映射到用于熵编码的符号。熵编码单元可根据数学图2对转换的差值进行映射，[数学.2]其中，d表示转换的差值，Sd表示映射到d的符号，p表示比特深度。根据示例性实施例的另一方面，提供了一种对编码视频帧进行解码的方法，所述方法包括：从编码像素值重建用于熵编码的符号；将重建的符号映射到属于比特深度范围的值；将映射的值与参考值的像素值相加；通过比特深度的级别值，对相加的值执行模运算；将作为结果产生的模运算值确定为包括在编码视频帧中的像素块中与参考像素邻近的像素的像素值。可根据数学图3执行映射重建的符号的步骤，[数学.3]其中，Ds表示符号s的映射值，p表示比特深度。符号可以是与指数哥伦布码相应的熵编码符号。根据示例性实施例的另一方面，提供了一种存储用于执行对编码视频帧进行解码的方法的计算机可读程序的计算机可读记录介质。根据示例性实施例的另一方面，提供了一种对编码视频帧进行解码的设备，所述设备包括：符号重建单元，从编码像素值重建用于熵编码的符号；映射单元，将重建的符号映射到属于比特深度范围的值；求和单元，将映射的值与参考值的像素值相加；模运算执行单元，通过比特深度的级别值，对相加的值执行模运算；像素值确定单元，将作为结果产生的模运算值确定为包括在编码视频帧中的像素块中与参考像素邻近的像素的像素值。映射单元可根据数学图4对重建的符号进行映射，[数学.4]其中，Ds表示符号s的映射值，p表示比特深度。符号可以是与指数哥伦布码相应的熵编码符号。具体实施方式图1是用于解释根据示例性实施例的将视频帧划分为像素块的处理的概念图。参照图1，视频数据包括多个视频帧。每个视频帧被划分为多个条带。例如，1920×1080的一个视频帧可被划分为135个分辨率为1920×8的条带。每个条带可被划分为多个像素块。例如，1920×8的一个条带可被划分为8×8的像素块。在图1中示出2×2的像素块作为简单的示例。图2是用于解释根据示例性实施例的对像素块进行转换(编码)的处理的概念图。通过使用像素之间的像素值差来对根据参照图1描述的处理而确定的像素块进行编码。参照图2，在2×2的像素块中的四个像素y00、y01、y10和y11中的一个被确定为参考像素。参考像素不被转换，但其它像素被转换为像素之间的差值。视频帧在邻近像素之间具有空间相关性。因此，如果通过使用邻近像素之间的差值来对像素进行编码，则去除冗余，从而提高编码效率。例如，像素y00被确定为图2中的参考像素。如以下所示确定其它像素y01、y10和y11的差值。(1)：d01＝y01-y00(2)：d10＝y10-y00(3)：d11＝y11-y10更具体地说，包括在一个像素块中的像素y00、y01、y10和y11分别被转换为像素值y00、d01、d10和d11(参考像素y00没有改变)。在这点上，由于像素y10比参考像素y00更接近于像素y11，因此由于像素y11和y10之间的高相关性，使用像素y10的像素值而不使用参考像素y00的像素值来计算像素值d11。虽然在本示例性实施例中像素y11被转换为像素y10和y11之间的差值，但是像素y11还可被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.26 KR 10-2010-0104751;2010.05.10 US 61/3331.一种对视频帧进行编码的方法，所述方法包括：将视频帧划分为多个像素块，每个像素块包括参考像素；计算参考像素和与参考像素邻近的像素之间的差值；将计算的差值转换为属于比特深度范围的值；通过使用转换的差值作为符号来执行熵编码，其中，转换计算的差值的步骤包括：将差值与比特深度的级别值相加；通过使用比特深度的级别值，对相加的值执行模运算，其中，执行熵编码的步骤包括：按照转换之前的差值的发生概率的顺序来重新排列转换的差值；将重新排列的差值映射到用于熵编码的符号。2.如权利要求1所述的方法，其中，针对每一个像素块计算参考像素和与参考像素邻近的像素之间的差值，针对像素块，计算的差值被转换为属于比特深度范围的值。3.如权利要求1所述的方法，其中，在执行熵编码的步骤中，使用指数哥伦布码。4.如权利要求3所述的方法，其中，根据执行映射转换的差值的步骤，其中，d表示转换的差值，Sd表示映射到d的符号，p表示比特深度。5.一种用于对视频帧进行编码的设备，所述设备包括：帧划分单元，将视频帧划分为多个像素块，每个像素块包括参考像素；差值计算单元，计算参考像素和与参考像素邻近的像素之间的差值；差值转换单元，将计算的差值转换为属于比特深度范围的值；熵编码单元，通过使用转换的差值作为符号来执行熵编码，其中，差值转换单元包括：求和单元，将差值与比特深度的级别值相加；模运算执行单元，通过使用比特深度的级别值，对相加的值执行模运算，其中，熵编码单元按照转换之前的差值的发生概率的顺序来重新排列转换的差值，并将重新排列的差值映射到用于熵编码的符号。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：朴成范，尹载元，全海荣，姜信旭，崔大雄，邵怀荣，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：
国别省市：