專利名稱：用于高速解碼二進制圖像的方法
技術領域：
本發(fā)明的各方面涉及一種高速解碼二進制圖像的方法，尤其涉及一種在
聯(lián)合二值圖像專家組(JBIG)的像素解碼處理期間高速解碼二進制圖像的方 法。
背景技術：
JBIG是一種來自聯(lián)合二值圖像專家組的二進制圖像壓縮算法的國際標 準。JBIG算法基于一種算術編碼處理。特別地，上下文數(shù)據(jù)在相應圖像的每 個像素中以外圍模式的形式出現(xiàn)，并且用來搜索指示哪些像素是白色或黑色 的纟充計預測。
JBIG解碼處理使用以包括已經被解碼的鄰近像素信息的10位定義的上 下文值。JBIG解碼處理計算較小可能符號大小(LSZ)值和較大可能符號 (MPS)值，用該LSZ和MPS值評估當前像素，并且解碼該評估結果。在 這種情況下，該LSZ值指示由上述上下文值計算的狀態(tài)信息，并且該MPS 值指示由上述上下文值計算的另一個值。
然而，傳統(tǒng)系統(tǒng)以像素為單元(例如，1像素或1時鐘單元)具有序列 結構，使得傳統(tǒng)系統(tǒng)的速度根據(jù)圖像是固定的。例如，如果圖像全部都是白 色的，圖像的水平尺寸是10000像素，并且圖像的垂直尺寸是10000像素， 那么盡管編碼尺寸相對小，但是圖傳_數(shù)據(jù)在與(10000 x 10000 )時鐘對應的 時間段上被壓縮。
因此，由于傳統(tǒng)系統(tǒng)以各像素為單元執(zhí)行計算，所以執(zhí)行速度慢，花費 時間處理重疊部分(如空白)，并且降低了解碼速度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的各方面提供了 一種高速解碼二進制圖像的方法，其中該方法在 塊單元中解碼具有相同像素值的序列塊，從而提高了解碼速度。
本發(fā)明另外方面和/或本發(fā)明的優(yōu)點將部分地在隨后的描述中闡述，并將部分地^Mv所述描述中顯而易見，或通過本發(fā)明的實踐而得知。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種高速解碼二進制圖像的方法，該方
法包括確定二進制圖像中包括要被解碼的目標像素的預定數(shù)目的序列像素， 是否只于應于white一run、 black_run和combined—run的《壬一；以及:i口果該予貞定 數(shù)目的序列像素對應于white run、 black run和combined run的^f壬一 ，則每 時鐘單元解碼一塊中的預定數(shù)目的序列像素，其中當預定數(shù)目的序列像素全 為白色時，包括目標像素的預定數(shù)目的序列像素對應于white—run,當預定數(shù) 目的序列像素全為黑色時，對應于black一run,而當預定數(shù)目的序列像素為白 色和黑色混合時，對應于combined—run 。
white—run和black—run在要被解碼的目標像素的外圍像素中可以具有相 同的上下文值，并且在該目標像素的外圍塊中具有相同的像素值。
如果要被解碼的目標像素的外圍像素的上下文值的所有像素為0，并且 包含在該塊中的所有像素值為0，則可以確定white—run。
如果要被解碼的目標像素的較大可能符號(MPS)值為0，則可以確定 white—run 。
如果要被解碼的目標像素的外圍像素的上下文值的所有像素為1，并且 該塊的所有像素值為1，則可以確定black—run。
如果要被解碼的目標像素的較大可能符號(MPS)值為1,則可以確定 black一run。
如果若干模板每 一 行的所有的像素值都彼此相等，則可以確定 combin6d一run。
如果要被解碼的目標像素的較大可能符號(MPS)值與該模板第一行的 像素值相等，則可以確定combined—run。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個方面，提供了 一種包括用該方法編碼并由計算機實 現(xiàn)的計算4幾可讀記錄介質。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種高速解碼二進制圖像的裝置，該 裝置包括確定單元，用于確定二進制圖像中包括要被解碼的目標像素的預 定凄t目的序列4象素，是否對應于white—run、 black—run和combined—run的4壬 一 ；以及解碼單元，如果該預定數(shù)目的序列像素對應于white—run、 black_run 和combined—run的任一，則每時鐘單元解碼一塊中的預定數(shù)目的序列像素， 其中當預定數(shù)目的序列像素全為白色時，包括目標像素的預定數(shù)目的序列像素對應于white—run，當預定數(shù)目的序列像素全為黑色時，對應于black_run， 而當預定數(shù)目的序列像素為白色和黑色混合時，對應于combined—run。
本發(fā)明另外方面和/或本發(fā)明的優(yōu)點將部分地在隨后的描述中闡述，并將 部分地從所述描述中顯而易見，或通過本發(fā)明的實踐而得知。


結合附圖，從下面對實施例的詳細描述中，本發(fā)明的上述和/或其它方面 和優(yōu)點將變得更加明顯和更易于理解，附圖中
圖1是圖示一般JBIG解碼器的I/O操作的框圖2是圖示圖1的JBIG解碼器的概念圖3是圖示圖1的JBIG解碼器的解碼方法的流程圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的、由JBIG解碼器支持的2行模板的結
構圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的、由JBIG解碼器支持的3行模板的結
構圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的2行模板的white—run的結構圖； 圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的2行模板的black—run的結構圖； 圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的2行模板的combined—run的結構圖； 圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明另 一實施例的2行模板的combined—run的結構圖； 圖IO是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的解碼二進制圖像的方法的流程圖；以及 圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的解碼二進制圖像的方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細地參照本發(fā)明的實施例、附圖中圖示的示例，其中相同的參 考標號始終指相同的元件。為了解釋本發(fā)明，下面通過參照附圖描述各實施 例。
圖1是圖示一般JBIG解碼器輸入/輸出(I/O)操作的框圖。參照圖1, 該JBIG解碼器接收編碼的數(shù)據(jù)CD和上下文CX。該JBIG解碼器使用該編 碼的數(shù)據(jù)CD和上下文CX來解碼數(shù)據(jù)，并且輸出像素PIX。
圖2是圖示圖1的JBIG解碼器的概念圖。參照圖2,變量A表示時段 大小寄存器，并且變量C表示代碼寄存器。變量A包括在0x8000-0x10000(例如，0.75-1.5)時段中標準化的當前解碼時段的大小。供參考，如果該 JBIG解碼器#1初始化，則A值被_設為0x10000 ( A=0xl0000 ),并且該C值 為0(Ci)。該JBIG解碼器將當前時段分成兩部分。較大可能符號(MPS) 位于兩部分中的較低部分，而較小可能符號(LPS)位于兩部分的較高部分。 該MPS表示較大可能的像素，而該LPS表示較小可能的像素。較小可能符 號大小(LSZ)表示該LPS的幾率幅。
圖3是圖示圖1的JBIG解碼器的解碼方法的流程圖。參照圖3，該JBIG 解碼器通過計算目標像素的外圍像素的上下文(CX)，并且從表(LSZ [ST[CX]])中讀取對應于該上下文(CX)的LSZ值來解碼該目標像素。
相應地，在操作S301中，該LSZ值從舊的周期大小寄存器A，中被減去 以計算新的周期大小寄存器A ( A=A， - LSZ )。然后在操作S302中，該JBIG 解碼器確定該新A值是否大于CHIGH值，該CHIGH值表示C值的第16位。
如果A值大于CHIGH值(操作S302 ),則該JBIG解碼器在操作S303 中比較A值和0x8000值。如果A值小于0x8000值(操作S303 )，貝'J JBIG 解碼器在操作S304中執(zhí)行MPS—EXCHANGEx函數(shù)和RENORMDx函數(shù)。相 反，如果A值大于或等于0x8000值(操作S303 ),則該JBIG解碼器在操作 S305中從MPS[CX]值中提取像素PIX，并且解碼該MPS[CX]值。同時，如 果該A值小于或等于該CHIGH值(操作S302 )，則該JBIG解碼器在操作S306 中執(zhí)行LPS—EXCHANGEx函數(shù)和RENORMDx函數(shù)。
如上所述，該JBIG解碼是在像素單元中計算的，使得該解碼速度變得 更慢。因此，需要一種能夠以塊為單元同時解碼重疊部分(例如，空白部分) 的改進方法，代替以像素為單元解碼相同部分。
重疊部分被分成白色區(qū)域、黑色區(qū)域和混合區(qū)域。白色區(qū)域包括連續(xù)排 列的白色像素，并被稱為white一run。黑色區(qū)域包括連續(xù)排列的黑色像素，并 被稱為black一run?；旌蠀^(qū)域混合白色區(qū)域和黑色區(qū)域，并被稱為 combined—run 。
參照圖4和圖5 ，該JBIG解碼器支持3行模板(CX3 )和2行模板(CX2 )。 例如，對應于8個像素的所有上下文可以被檢查，使得需要塊區(qū)域(塊2和 塊3)。相應地，在2行模板的情況下(圖5),要被解碼的目標像素"？，，的 鄰近的位置0到9的像素對應于上下文(CX2 ),并且其中1到8值連續(xù)排列 的像素對應于該塊(塊2)。
9上述操作可以根據(jù)三種方法使用，其詳細描述將在下文具體描述。
圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的2行模板的white_run的結構圖。參照圖 6 ，包括連續(xù)的白色像素的white—run可以根據(jù)以下關系由上下文、塊和MPS 確定
2行模板White—run = ( Cx2= =0 ) & ( Block2= =0 ) & ( MPS= =0 ) 3行模板White_mn = ( CX3= =0 ) & (Block3= =0 ) & (MPS= =0 ) 即，在2行模板的情況下，是白色的上下文CX2和塊(BLOCK2)的所 有像素由對應于白色的0表示。在這種情況下，如果MPS值是O，則確定為 white—mn。在3行模板的情況下，是白色的上下文CX3和塊(BL0CK3 )的 所有像素由對應于白色的0表示。在這種情況下，如果該MPS值是O，則確 定為white—run 。
圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的2行模板的black—run的結構圖。參照圖 7，包括連續(xù)的黑色像素的black—run可以根據(jù)以下關系由上下文、塊和MPS 確定
2行模板Black_run = ( Cx2= =0x3ff) & ( Block2=0xff) & ( MPS= =1 ) 3行模板Black —run = ( CX3= =0x3ff) & ( Block3= =0xffff) & ( MPS=
=1)
即，在2行才莫板的情況下，是黑色的上下文CX2和塊(BLOCK2)的所 有像素由對應于黑色的1表示。在這種情況下，如果該MPS值是O,確定為 black—run。在3行模板的情況下，是黑色的上下文CX3和塊(BLOCK3 )的 所有像素由對應于黑色的l表示。在這種情況下，如果該MPS值是1，則確 定為black—run。
圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的2行模板的combined—run的結構圖。圖 9是圖示根據(jù)本發(fā)明另 一實施例的2行模板的combined—run的結構圖。參照 圖8和圖9,在combined—run的2行模板的情況下，combined—run第一行的 所有像素都彼此相等，并且combinectrun第二行的所有像素都彼此相等。在 這種情況下，如果該MPS值等于第一行像素(MPS==第一行)，則確定為 combined—run。在combined_run的3行模板(未示出)情況下,combined—run 第一行的所有像素都彼此相等，combined_run第二行的所有像素都彼此相等， 并且combined—run第三行的所有像素都彼此相等。在這種情況下，如果MPS 值等于第一行像素(MPS-二第一行)，則確定為combined—run。^口果white—run、 black—run禾口 combined—run的4壬一凈皮滿足，貝'J確定當前 像素在平面區(qū)域中存在。
圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的解碼二進制圖像的方法的流程圖。為了 便于描述和更好地理解本發(fā)明的各方面，在圖4中示出的2行模板的塊單元 包括8位，并且其詳細描述將在下文具體描述。
參照圖10，在操作S1001中根據(jù)本發(fā)明的各方面的解碼器讀取要被解碼 的8個序列像素附近的像素的上下文(CX)。解碼器從表(LSZ [ST[CX]]) 中讀取對應于該讀取的上下文(CX)的LSZ值。然后，在操作S1002中， 解碼器從舊的時段大小寄存器A中減去LSZ值以計算該塊單元(8位)的新 的時段大小寄存器BA ( BA=A - 8*LSZ[ST[CX]])。
此后，在操作S1003中，該解碼器確定該序列像素表示white—run、 blackj^in或combined_run。如果上下文(CX2 )和塊(BLOCK2 )的所有像 素是0 ，并且MPS值也是0 ，則序列像素被確定為white_ run。如果上下文(CX2 ) 和塊(BLOCK2)的所有像素是1,并且MPS值是O,則序列像素被確定為 black—run。同時，如果第一行的所有像素都彼此相等，第二行的所有像素都 彼此相等，并且MPS值等于第一行像素(MPS:-第一行)，則序列像素被確 定為combined一run。
如果序列j象素^皮確定為white—run 、 black—run和combined—run的4壬一(#: 作S1003 ),則在操作S1004中，解碼器比較CHIGH值和BA值以確定BA 值是否大于CHIGH值。如果BA值大于CHIGH值(操作S1004)，則解碼器 在操作S1005中比較BA值和0x8000值，以確定BA值是否大于或等于0x8000 值。如果BA值大于或等于0x8000值(操作S1005 )，則解碼器在操作S1006 中從MPS[CX]中提取序列像素(PIX),并且以8像素為單元解碼提取的像素。 即，解碼器每時鐘解碼8像素。
同時，如果BA值小于0x8000值(操作S1005 )，則解碼器在操作S1007 中從MPS[CX]中提取序列像素(PIX)，并且以像素為單元解碼提取的像素。 即，解碼器每時鐘解碼單個像素。
盡管上述實施例描述了在8位塊單元中的解碼，應當理解的是本發(fā)明的 各方面不僅限于此示例，而且可以應用到其它示例(如16位塊單元，32位 塊單元等等)。
此外，盡管上述實施例僅公開了在8位塊單元中解碼的部分，但是應當理解的是本發(fā)明的各方面不僅限于此示例，而且可以應用到能夠進一步提高
解碼速度的其它示例(參見圖11 )。如從圖11中可見，在16位塊單元中解碼 的另外的解碼部分可以進一步地并行連接到圖10，使得本發(fā)明的范圍可以進 一步擴展。
如從上述描述顯而易見，本發(fā)明的各方面以塊為單元解碼具有相同像素 的塊，從而提高了解碼速度。此外，本發(fā)明的各方面可以以并行連接方式互 連8位解碼部分、16位解碼部分、和32位解碼部分，從而提高了解碼速度。
本發(fā)明的各方面也可以實現(xiàn)為在計算機可讀記錄介質上的計算機可讀代 碼。同樣，完成本發(fā)明的代碼和代碼段可以由屬于本發(fā)明的領域的編程人員 容易地理解。該計算機可讀記錄介質是可以存儲能隨后被計算機系統(tǒng)或計算 機代碼處理裝置讀取的數(shù)據(jù)的任意數(shù)據(jù)存儲設備。計算機可讀記錄介質的示 例包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、 CD-ROM、磁帶、軟 盤、和光數(shù)據(jù)存儲設備。該計算機可讀記錄介質同樣可以在連網的計算機系 統(tǒng)上分布，使得計算機可讀代碼以分布式方式被存儲和執(zhí)行。
盡管本發(fā)明的一些實施例已經被顯示和描述，但是本領域技術人員將理 解，可以對這些實施例進行各種改變而不背離本發(fā)明的原則和精神，本發(fā)明 的范圍由權利要求及其等價限定。
權利要求
1.一種高速解碼二進制圖像的方法，該方法包括確定二進制圖像中包括要被解碼的目標像素的預定數(shù)目的序列像素是否對應于white_run、black_run和combined_run的任一；以及如果該預定數(shù)目的序列像素對應于white_run、black_run和combined_run的任一，則每時鐘單元解碼一塊中的預定數(shù)目的序列像素，其中包括該目標像素的該預定數(shù)目的序列像素對應于white_run，當預定數(shù)目的序列像素全為白色時，black_run，當預定數(shù)目的序列像素全為黑色時，以及combined_run，當預定數(shù)目的序列像素為白色和黑色的混合時。
2. 如權利要求l所述的方法，其中當預定數(shù)目的序列像素對應于white—run或black—run時，該預定數(shù)目的 序列像素在目標像素的外圍像素中具有相同的上下文值，以及當預定數(shù)目的序列像素對應于white—run或black—run時，該預定數(shù)目的 序列像素在該目標像素的外圍塊中具有相同的像素值。
3. 如權利要求2所述的方法，其中確定該預定數(shù)目的序列像素是否對應 于white一mn、 black—run和combined—run的任一 包括如果具有相同上下文值的所有外圍像素由值0表示，并且在外圍塊中的 相同像素值為0,則確定該預定數(shù)目的序列像素對應于white—run。
4. 如權利要求2所述的方法，其中確定該預定數(shù)目的序列像素是否對應 于white—run、 black—run和combined—run的任一 包括如果具有相同上下文值的所有外圍像素由值0表示，在外圍塊中的相同 像素值為0，并且要解碼的目標像素的較大可能符號(MPS)值為0,則確定 該預定凄t目的序列4象素對應于white—run。
5. 如權利要求2所述的方法，其中確定該預定數(shù)目的序列像素是否對應 于white一run、 black—run和combined—run的任一包括如果具有相同上下文值的所有外圍像素由值l表示，并且在外圍塊中的 相同像素值為1,則確定該預定數(shù)目的序列像素對應于black一run。
6. 如權利要求2所述的方法，其中確定該預定數(shù)目的序列像素是否對應 于white—run、 black—run和combined—run的任一包括如果具有相同上下文值的所有外圍像素由值1表示，在外圍塊中的相同像素值為1，并且要解碼的目標像素的MPS值為1,則確定該預定數(shù)目的序 列像素對應于black—mn。
7. 如權利要求1所述的方法，其中確定該預定數(shù)目的序列像素是否對應 于white一run、 black—run和combined—run的任一 包括如果對于模板的每一行，該行所有像素值都相等，則確定combined一run。
8. 如權利要求l所述的方法，其中確定該預定數(shù)目的序列像素是否對應 于white一mn、 black—run和combined—run的任一 包括如果對于模板的每一行，相應行的所有像素值都相等并且要解碼的目標 像素的MPS值等于該模板第一行的像素值，則確定combined—run。
9. 如權利要求1所述的方法，還包括如果該預定數(shù)目的序列像素不對應于white—run、 black—run和 combined—run的任一，則每時鐘單元解碼該預定數(shù)目序列像素的一個像素。
10. 如權利要求l所述的方法，還包括如果第二預定數(shù)目的序列像素對應于white—mn、 black—run和 combined一run的任一，則與該預定數(shù)目的序列像素并行地、在該第二個塊中 每時鐘單元解碼第二預定數(shù)目的序列像素，其中該第二塊與該塊大小不同。
11. 如權利要求IO所述的方法，其中該塊是8位塊、16位塊、和32位 塊的任一，而該第二塊是8位塊、16位塊和32位塊的不同的一個
12. 如權利要求l所述的方法，其中該塊是8位塊、16位塊、和32位塊 的任一。
13. 如權利要求1所述的方法，其中該預定數(shù)目的序列像素的解碼是 JBIG解碼。
14. 一種用權利要求1的方法編碼并由計算機實現(xiàn)的計算機可讀記錄介質。
15. —種高速解碼二進制圖像的裝置，該裝置包括確定單元，用于確定二進制圖像中包括要被解碼的目標像素的預定數(shù)目 的序列 <象素是否》于應于white—run 、 black—run和combined—run的4壬 一 ；以及解碼單元，用于如果該預定數(shù)目的序列像素對應于white_mn、 black—run 和combined—run的任一，則每時鐘單元解碼一塊中的預定數(shù)目的序列像素，其中包括該目標像素的該預定數(shù)目的序列像素對應于 white—mn，當預定數(shù)目的序列像素全為白色時， black—run,當預定數(shù)目的序列像素全為黑色時，以及conbined—run，當預定數(shù)目的序列像素為白色和黑色的混合時。
16. 如權利要求15所述的裝置，其中當預定數(shù)目的序列像素對應于white—run或black—run時，該預定數(shù)目的 序列像素在目標像素的外圍像素中具有相同的上下文值，以及當預定數(shù)目的序列像素對應于white—run或black—run時，該預定數(shù)目的 序列像素在該目標像素的外圍塊中具有相同的像素值。
17. 如權利要求16所述的裝置，其中如果具有相同上下文值的所有外圍 像素由值0表示，并且在外圍塊中的相同像素值為0,則該確定單元確定該 預定數(shù)目的序列像素對應于white_mn。
18. 如權利要求16所述的裝置，其中如果具有相同上下文值的所有外圍 像素由值0表示，在外圍塊中的相同像素值為0，并且要被解碼的目標像素 的較大可能符號(MPS)值為0,則該確定單元確定該預定數(shù)目的序列像素 對應于white—run。
19. 如權利要求16所述的裝置，其中如果具有相同上下文值的所有外圍 像素由值l表示，并且在外圍塊中的相同像素值為1,則該確定單元確定該 預定數(shù)目的序列像素對應于black—run。
20. 如權利要求16所述的裝置，其中如果具有相同上下文值的所有外圍 像素由值l表示，在外圍塊中的相同像素值為1,并且要被解碼的目標像素 的MPS值為1,則該確定單元確定該預定數(shù)目的序列像素對應于black—run。
21. 如權利要求15所述的裝置，其中如果對于模板每一行，該行的所有 像素值都相等，則該確定單元確定combined—run。
22. 如權利要求15所述的裝置，其中如果對于模板每一行，相應行的所 有像素值都相等，并且要被解碼的目標像素的MPS值等于該模板的第一行的 像素值，則該確定單元確定combined一run。
23. 如權利要求15所述的裝置，其中如果該預定數(shù)目的序列像素不對應 于white—run、 black—run和combined—run的任一，則該解碼單元每時鐘單元 解碼該預定數(shù)目序列像素的一個像素。
24. 如權利要求15所述的裝置，其中如果第二預定數(shù)目的序列像素對應于white—run、 black—run禾口 combined—run的4壬一，則該解石馬單元與該子貞定凄t 目的序列像素并行地、在該第二個塊中每時鐘單元解碼第二預定數(shù)目的序列 像素，其中該第二塊與該塊大小不同。
25. 如權利要求24所述的裝置，其中該塊是8位塊、16位塊、和32位 塊的任一，并且該第二塊是8位塊、16位塊和32位塊的不同的一個。
26. 如權利要求15所述的裝置，其中該塊是8位塊、16位塊、和32位 塊的任一。
27. 如權利要求15所述的裝置，其中該解碼單元是JBIG解碼器。
全文摘要
一種用于高速解碼二進制圖像的方法，其中具有相同像素值的塊在時鐘單元中被解碼，使得解碼速度提高。該方法包括確定預定數(shù)目的序列像素是否對應于white_run、black_run和combined_run的任一；以及如果該預定數(shù)目的序列像素對應于white_run、black_run和combined_run的任一，則每時鐘單元解碼一個塊中的序列像素。
文檔編號H04N1/41GK101296298SQ20081012588
公開日2008年10月29日 申請日期2008年2月14日 優(yōu)先權日2007年2月16日
發(fā)明者權鐘民 申請人:三星電子株式會社