CN107071450B - 数据压缩的编码、解码方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种数据压缩的编码、解码方法及装置，其中该编码方法包括：自适应地从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式；根据选择的受限串模式对编码块进行串匹配编码得到使用选择的受限串模式进行编码的受限串的信息，以及使用选择的受限串模式进行编码的受限串的语法元素的压缩数据码流。通过本发明，解决了相关技术中串匹配方式存在匹配参数较多以及消耗较多比特数对其进行编码的问题，达到了较高的串匹配精度，以及减少比特数的消耗和提高了编码效率的效果。

Description

数据压缩的编码、解码方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种数据压缩的编码、解码方法及装置。
背景技术
随着人类社会进入大数据、云计算、移动计算、云-移动计算、超高清(4K)和特超高清(8K)视频图像分辨率、4G/5G通讯的时代，对各种数据，包括大数据、图像数据、视频数据，进行超高压缩比和极高质量的数据压缩成为必不可少的技术。
数据集是由数据的样值(例如：字节、比特、像素、像素分量)组成的集合。对一个数据集(例如：一个文件、一帧图像、一个视频序列)进行数据压缩的编码(以及相应的解码)时，通常把此数据集划分成若干块的子集，称为编码块(从解码的角度也就是解码块，统称为编解码块)，以编解码块为单位，一块一块进行编码或解码。在任一时刻，正在编码中的编码块称为当前编码块。在任一时刻，正在解码中的解码块称为当前解码块。当前编码块或当前解码块统称为当前编解码块或简称为当前块。正在编码或解码中的样值称为当前编码样值或当前解码样值，简称为当前样值。
很多常见的数据集的一个显著特点是具有很多匹配(即相似甚至完全相同)的式样。例如，图像和视频序列中通常有很多匹配的像素图样。因此，现有数据压缩技术中通常采用匹配(也称为预测或补偿)的方式，即用“预测值”(也称为“补偿值”或“参考样值”，例如“参考像素”)来匹配(也称为预测、表示、代表、补偿、近似、逼近等)当前编码或解码中样值(简称为“当前样值”)的方式来达到数据的无损或有损压缩的效果。简单地说，匹配方式的基本操作就是复制参考样值即在参考位置上的样值到当前样值的位置。因此，匹配方式或预测方式也称为复制方式。匹配方式中，已经经历过至少部分编码运算以及至少部分解码运算的重构(也称重建或复原)样值组成主参考集(也称主参考空间或主参考缓存)。主参考集之中的重构样值及其位置与原始数据集中的原始样值及其位置是一一对应的。匹配方式中，除了主参考集，可能还会构造或产生其他参考集，称为次参考集或从属参考集或者第二参考集、第三参考集等等。
现有常用的匹配方式有两种：块匹配方式和串匹配方式。块匹配方式的特征在于基本匹配单位是若干种预先确定的固定大小的块(样值块)。块匹配的基本匹配参数(也称为匹配关系或复制参数或复制关系)是位移矢量(也称为运动矢量、位置偏移、偏移量、相对位置、位置、相对地址、地址、相对坐标、坐标、相对索引、索引等)。位移矢量表示当前样值块(简称当前块)的参考样值块(简称参考块)的位置(通常称为参考位置)所在。串匹配方式的特征在于基本匹配单位是具有预先确定的一定形状但长度可变的串(样值串)。串匹配的基本匹配参数(也称为匹配关系或复制参数或复制关系)是位移矢量(也称为运动矢量、位置偏移、偏移量、相对位置、位置、相对地址、地址、相对坐标、坐标、相对索引、索引等)和串长度以及未匹配样值。位移矢量表示当前样值串(简称当前串)的参考样值串(简称参考串)的参考位置所在，等价于数据样值排列成一维数据后的一维偏移量。串长度表示当前串的长度即样值的数目。未匹配样值又称无参考样值，表示没有参考样值的当前样值。
如果编解码块具有二维形状(不一定限于正方形或矩形，可以是任何合理的其他二维形状)，则需要将其样值按照一定顺序排列后对其进行串匹配方式的编解码。排列方式也称为扫描方式。通常使用的扫描方式有水平扫描(又可分为光栅和弓形)和垂直扫描(也可分为光栅和弓形)。
串匹配具有灵活的匹配形状和可变的匹配长度，能够达到比块匹配高得多的匹配精度，但也存在匹配参数(也称为匹配关系或复制参数或复制关系)较多，消耗较多比特数对其进行编码的问题，影响了编码效率。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据压缩的编码、解码方法及装置，以至少解决相关技术中串匹配方式存在匹配参数较多以及消耗较多比特数对其进行编码的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种数据压缩的编码方法，包括：自适应地从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式；根据选择的受限串模式对编码块进行串匹配编码得到使用所述选择的受限串模式进行编码的受限串的信息，以及使用所述选择的受限串模式进行编码的受限串的语法元素的压缩数据码流。
可选地，所述数据至少包括以下之一：一维数据、二维数据、多维数据、图像、图像的序列、视频、音频、文件、字节的集合、比特的集合、像素的集合、像素分量的集合。
可选地，所述编码块为图像的编码区域，其中，所述图像至少包括以下之一：图像、图像的子图像、宏块、最大编码单元LCU、编码树单元CTU、编码单元CU、CU的子区域、预测单元PU、变换单元TU。
可选地，所述受限串模式至少包括以下之一的条件：所述一种受限串模式具有一个预设约束条件；所述一种受限串模式具有多个预设约束条件；所述一种受限串模式不具有预设约束条件；所述多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件有重叠部分；所述多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件无重叠部分。
可选地，所述一种受限串模式的预定约束条件是下列基本约束条件的一个或多个组合：基本约束条件1：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值有一个上限和/或一个下限；基本约束条件2：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值限于一组预定的值；基本约束条件3：一个编码块中，参考样值来自一个预定参考集或参考子集的串的数目有一个上限；基本约束条件4：一个编码块中，参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的数目有一个上限；基本约束条件5：串的长度等于编码块的样值的个数；基本约束条件6：串的长度等于编码块的样值的个数的二分之一；基本约束条件7：串的长度等于一个预定的值；基本约束条件8：串的长度的取值限于一组预定的值；基本约束条件9：编码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；基本约束条件10：编码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；基本约束条件11：串的位移矢量等于一个预定的值；基本约束条件12：串的位移矢量的取值限于一组预定的值；基本约束条件13：编码块具有正方形的形状并且串的位移矢量(水平分量，垂直分量)在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；基本约束条件14：编码块具有矩形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；基本约束条件15：串的长度的取值限于一个或一组预定的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预定的值；基本约束条件16：参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于所述参考样值；基本约束条件17：参考样值在当前块内部；基本约束条件18：编码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；基本约束条件19：编码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上。
可选地，所述预设的多种受限串模式包括以下三种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件1和所述基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件5和所述基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件13、所述基本约束条件16和所述基本约束条件17。
可选地，所述预设的多种受限串模式包括以下四种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件1和所述基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件5和所述基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件13、所述基本约束条件16和所述基本约束条件17；第四种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件18和所述基本约束条件19。
可选地，所述基本约束条件1中的所述参考位置的一个预定范围是当前块所在CTU和邻近K个CTU组成的区域范围，串的长度的所述上限是32而所述预定的下限是1；所述基本约束条件3中的所述预定参考集或参考子集是主参考集，串的总数目的所述预定的上限是当前块的样值的总数目乘以一个分数M/N，M和N均为正整数。
可选地，在所述压缩数据码流以下至少之一中存在所述多种受限串模式串匹配方式的使能标志位：序列参数集、图像参数集、条带头、CTU头、CU头、编码块头。
可选地，所述预设的多种受限串模式分别用多个预定的值来表示，其中，一种受限串模式对应于一个预定的值k，所述编码块在压缩数据码流中都有一个直接或间接或直接间接混合的受限串模式标识码；在所述受限串模式标识码等于k的情况下，采用与k对应的一种受限串模式对所述编码块进行串匹配编码；其中，所述直接的受限串模式标识码由压缩数据码流中的一个或多个比特串所组成；所述间接的受限串模式标识码是从其他编码参数和/或压缩数据码流的其他语法元素导出的受限串模式标识码；所述直接间接混合的受限串模式标识码是部分直接和部分间接混合的受限串模式标识码；所述k为正整数。
可选地，用来表示所述编码块的受限串模式的受限串模式标识码语法元素以下列形式存在于所述编码块的压缩数据码流中：编码块头信息、受限串模式标识码、样值串或未匹配样值的语法元素；或，编码块头信息、部分受限串模式标识码、第一个样值串的部分语法元素、受限串模式标识码的其余部分、样值串或未匹配样值的语法元素；其中，采用与受限串模式标识码的取值对应的受限串模式对所述编码块进行串匹配编码。
根据本发明的另一个方面，提供了一种数据压缩的编码装置，包括：选择模块，用于自适应地从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式；编码模块，用于根据选择的受限串模式对编码块进行串匹配编码得到使用所述选择的受限串模式进行编码的受限串的信息，以及使用所述选择的受限串模式进行编码的受限串的语法元素的压缩数据码流。
根据本发明的再一个方面，提供了一种数据压缩的解码方法，包括：解析压缩数据码流，获取受限串模式的信息；根据所述受限串模式的信息从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式对解码块进行串复制解码。
可选地，所述数据至少包括以下之一：一维数据、二维数据、多维数据、图像、图像的序列、视频、音频、文件、字节的集合、比特的集合、像素的集合、像素分量的集合。
可选地，所述解码块为图像的解码区域，其中，所述图像至少包括以下之一：图像、图像的子图像、宏块、最大解码单元LCU、解码树单元CTU、解码单元CU、CU的子区域、预测单元PU、变换单元TU。
可选地，所述受限串模式至少包括以下之一的条件：所述一种受限串模式具有一个预设约束条件；所述一种受限串模式具有多个预设约束条件；所述一种受限串模式不具有预设约束条件；所述多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件有重叠部分；所述多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件无重叠部分。
可选地，所述一种受限串模式的预定约束条件是下列基本约束条件的一个或多个组合：基本约束条件1：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值有一个上限和/或一个下限；基本约束条件2：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值限于一组预定的值；基本约束条件3：一个解码块中，参考样值来自一个预定参考集或参考子集的串的数目有一个上限；基本约束条件4：一个解码块中，参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的数目有一个上限；基本约束条件5：串的长度等于解码块的样值的个数；基本约束条件6：串的长度等于解码块的样值的个数的二分之一；基本约束条件7：串的长度等于一个预定的值；基本约束条件8：串的长度的取值限于一组预定的值；基本约束条件9：解码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；基本约束条件10：解码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；基本约束条件11：串的位移矢量等于一个预定的值；基本约束条件12：串的位移矢量的取值限于一组预定的值；基本约束条件13：解码块具有正方形的形状并且串的位移矢量(水平分量，垂直分量)在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；基本约束条件14：解码块具有矩形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；基本约束条件15：串的长度的取值限于一个或一组预定的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预定的值；基本约束条件16：参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于所述参考样值；基本约束条件17：参考样值在当前块内部；基本约束条件18：解码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；基本约束条件19：解码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上。
可选地，所述预设的多种受限串模式包括以下三种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件1和所述基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件5和所述基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件13、所述基本约束条件16和所述基本约束条件17。
可选地，所述预设的多种受限串模式包括以下四种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件1和所述基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件5和所述基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件13、所述基本约束条件16和所述基本约束条件17；第四种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件18和所述基本约束条件19。
可选地，所述基本约束条件1中的所述参考位置的一个预定范围是当前块所在CTU和邻近K个CTU组成的区域范围，串的长度的所述上限是32且所述下限是1；所述基本约束条件3中的所述预定参考集或参考子集是主参考集，串的总数目的所述预定的上限是当前块的样值的总数目乘以一个分数M/N。
可选地，在所述压缩数据码流以下至少之一中存在所述多种受限串模式串匹配方式的使能标志位：序列参数集、图像参数集、条带头、CTU头、CU头、解码块头。
可选地，所述预设的多种受限串模式分别用多个预定的值来表示，其中，一种受限串模式对应于一个预定的值k，每个所述解码块在压缩数据码流中都有一个直接或间接或直接间接混合的受限串模式标识码；在所述受限串模式标识码等于k的情况下，采用与k对应的一种受限串模式对所述解码块进行串匹配解码；其中，所述直接的受限串模式标识码由压缩数据码流中的一个或多个比特串所组成；所述间接的受限串模式标识码是从其他解码参数和/或压缩数据码流的其他语法元素导出的受限串模式标识码；所述直接间接混合的受限串模式标识码是部分直接和部分间接混合的受限串模式标识码。
可选地，用来表示所述解码块的受限串模式的受限串模式标识码语法元素以下列形式存在于所述解码块的压缩数据码流中：解码块头信息、受限串模式标识码、样值串或未匹配样值的语法元素；或，解码块头信息、部分受限串模式标识码、第一个样值串的部分语法元素、受限串模式标识码的其余部分、样值串或未匹配样值的其余语法元素；其中，采用与受限串模式标识码的取值对应的受限串模式对所述解码块进行串匹配解码。
根据本发明的又一个方面，提供了一种数据压缩的解码装置，包括：解析模块，用于解析压缩数据码流，获取受限串模式的信息；解码模块，用于根据所述受限串模式的信息从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式对解码块进行串复制解码。
通过本发明，采用自适应地从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式；进而根据选择的受限串模式对编码块进行串匹配编码得到使用选择的受限串模式进行编码的受限串的信息，以及使用选择的受限串模式进行编码的受限串的语法元素的压缩数据码流的方式，解决了相关技术中串匹配方式存在匹配参数较多以及消耗较多比特数对其进行编码的问题，达到了较高的串匹配精度，以及减少比特数的消耗和提高了编码效率的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的数据压缩的编码方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的数据压缩的解码方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的数据压缩的编码装置的结构框图；
图4是根据本发明实施例的数据压缩的解码装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例中提供了一种数据压缩的编码方法，图1是根据本发明实施例的数据压缩的编码方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S102，自适应地从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式；
步骤S104，根据选择的受限串模式对编码块进行串匹配编码得到使用选择的受限串模式进行编码的受限串的信息，以及使用选择的受限串模式进行编码的受限串的语法元素的压缩数据码流。
通过本实施例，采用自适应地从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式；进而根据选择的受限串模式对编码块进行串匹配编码得到使用选择的受限串模式进行编码的受限串的信息，以及使用选择的受限串模式进行编码的受限串的语法元素的压缩数据码流的方式，解决了相关技术中串匹配方式存在匹配参数较多以及消耗较多比特数对其进行编码的问题，达到了较高的串匹配精度，以及减少比特数的消耗和提高了编码效率的效果。
在本实施例的一个可选实施方式中，本实施例中涉及到的数据至少包括以下之一：一维数据、二维数据、多维数据、图像、图像的序列、视频、音频、文件、字节的集合、比特的集合、像素的集合、像素分量的集合。
另外，本实施例中的编码块为图像的编码区域，其中，图像至少包括以下之一：图像、图像的子图像、宏块、最大编码单元LCU、编码树单元CTU、编码单元CU、CU的子区域、预测单元PU、变换单元TU。
以及，受限串模式至少包括以下之一的条件：一种受限串模式具有一个预设约束条件；一种受限串模式具有多个预设约束条件；一种受限串模式不具有预设约束条件；多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件有重叠部分；多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件无重叠部分。
需要说明的是，本实施例中涉及到的一种受限串模式的预定约束条件是下列基本约束条件的一个或多个组合：
基本约束条件1：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值有一个上限和/或一个下限；
基本约束条件2：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件3：一个编码块中，参考样值来自一个预定参考集或参考子集的串的数目有一个上限；
基本约束条件4：一个编码块中，参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的数目有一个上限；
基本约束条件5：串的长度等于编码块的样值的个数；
基本约束条件6：串的长度等于编码块的样值的个数的二分之一；
基本约束条件7：串的长度等于一个预定的值；
基本约束条件8：串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件9：编码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；
基本约束条件10：编码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；
基本约束条件11：串的位移矢量等于一个预定的值；
基本约束条件12：串的位移矢量的取值限于一组预定的值；
基本约束条件13：编码块具有正方形的形状并且串的位移矢量(水平分量，垂直分量)在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；
基本约束条件14：编码块具有矩形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；
基本约束条件15：串的长度的取值限于一个或一组预定的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预定的值；
基本约束条件16：参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于参考样值；
基本约束条件17：参考样值在当前块内部；
基本约束条件18：编码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；
基本约束条件19：编码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上。
需要说明的是，基本约束条件1中的参考位置的一个预定范围是当前块所在CTU和邻近K个CTU组成的区域范围，串的长度的上限是32且预定的下限是1；基本约束条件3中的预定参考集或参考子集是主参考集，串的总数目的预定的上限是当前块的样值的总数目乘以一个分数M/N，M和N均为正整数。
基于上述基本约束条件，在本实施例的一个可选实施方式中，预设的多种受限串模式包括以下三种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件1和基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件5和基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件13、基本约束条件16和基本约束条件17。
在本实施例的另一个可选实施方式中预设的多种受限串模式包括以下四种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件1和基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件5和基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件13、基本约束条件16和基本约束条件17；第四种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件18和基本约束条件19。
在本实施例的另一个可选实施方式中，在压缩数据码流以下至少之一中存在多种受限串模式串匹配方式的使能标志位：序列参数集、图像参数集、条带头、CTU头、CU头、编码块头。
此外，对于本实施例中涉及到额预设的多种受限串模式分别用多个预定的值来表示，其中，一种受限串模式对应于一个预定的值k，编码块在压缩数据码流中都有一个直接或间接或直接间接混合的受限串模式标识码；在受限串模式标识码等于k的情况下，采用与k对应的一种受限串模式对编码块进行串匹配编码；其中，直接的受限串模式标识码由压缩数据码流中的一个或多个比特串所组成；间接的受限串模式标识码是从其他编码参数和/或压缩数据码流的其他语法元素导出的受限串模式标识码；直接间接混合的受限串模式标识码是部分直接和部分间接混合的受限串模式标识码；该k为正整数。
需要说明的是，用来表示编码块的受限串模式的受限串模式标识码语法元素以下列形式存在于编码块的压缩数据码流中：
编码块头信息、受限串模式标识码、样值串或未匹配样值的语法元素；或，编码块头信息、部分受限串模式标识码、第一个样值串的部分语法元素、受限串模式标识码的其余部分、样值串或未匹配样值的语法元素；其中，采用与受限串模式标识码的取值对应的受限串模式对编码块进行串匹配编码。
实施例2
图2是根据本发明实施例的数据压缩的解码方法流程图，如图2所示，该方法的步骤包括：
步骤S202：解析压缩数据码流，获取受限串模式的信息；
步骤S204：根据受限串模式的信息从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式对解码块进行串复制解码。
在本实施例的一个可选实施方式中，本实施例中涉及到的数据至少包括以下之一：一维数据、二维数据、多维数据、图像、图像的序列、视频、音频、文件、字节的集合、比特的集合、像素的集合、像素分量的集合。
另外，本实施例中的解码块为图像的解码区域，其中，图像至少包括以下之一：图像、图像的子图像、宏块、最大解码单元LCU、解码树单元CTU、解码单元CU、CU的子区域、预测单元PU、变换单元TU。
以及，受限串模式至少包括以下之一的条件：一种受限串模式具有一个预设约束条件；一种受限串模式具有多个预设约束条件；一种受限串模式不具有预设约束条件；多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件有重叠部分；多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件无重叠部分。
需要说明的是，本实施例中涉及到的一种受限串模式的预定约束条件是下列基本约束条件的一个或多个组合：
基本约束条件1：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值有一个上限和/或一个下限；
基本约束条件2：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件3：一个解码块中，参考样值来自一个预定参考集或参考子集的串的数目有一个上限；
基本约束条件4：一个解码块中，参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的数目有一个上限；
基本约束条件5：串的长度等于解码块的样值的个数；
基本约束条件6：串的长度等于解码块的样值的个数的二分之一；
基本约束条件7：串的长度等于一个预定的值；
基本约束条件8：串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件9：解码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；
基本约束条件10：解码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；
基本约束条件11：串的位移矢量等于一个预定的值；
基本约束条件12：串的位移矢量的取值限于一组预定的值；
基本约束条件13：解码块具有正方形的形状并且串的位移矢量(水平分量，垂直分量)在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；
基本约束条件14：解码块具有矩形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；
基本约束条件15：串的长度的取值限于一个或一组预定的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预定的值；
基本约束条件16：参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于参考样值；
基本约束条件17：参考样值在当前块内部；
基本约束条件18：解码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；
基本约束条件19：解码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上。
需要说明的是，基本约束条件1中的参考位置的一个预定范围是当前块所在CTU和邻近K个CTU组成的区域范围，串的长度的上限是32且预定的下限是1；基本约束条件3中的预定参考集或参考子集是主参考集，串的总数目的预定的上限是当前块的样值的总数目乘以一个分数M/N，M和N均为正整数。
基于上述基本约束条件，在本实施例的一个可选实施方式中，预设的多种受限串模式包括以下三种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件1和基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件5和基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件13、基本约束条件16和基本约束条件17。
在本实施例的另一个可选实施方式中预设的多种受限串模式包括以下四种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件1和基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件5和基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件13、基本约束条件16和基本约束条件17；第四种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件18和基本约束条件19。
在本实施例的另一个可选实施方式中，在压缩数据码流以下至少之一中存在多种受限串模式串匹配方式的使能标志位：序列参数集、图像参数集、条带头、CTU头、CU头、解码块头。
此外，对于本实施例中涉及到额预设的多种受限串模式分别用多个预定的值来表示，其中，一种受限串模式对应于一个预定的值k，解码块在压缩数据码流中都有一个直接或间接或直接间接混合的受限串模式标识码；在受限串模式标识码等于k的情况下，采用与k对应的一种受限串模式对解码块进行串匹配解码；其中，直接的受限串模式标识码由压缩数据码流中的一个或多个比特串所组成；间接的受限串模式标识码是从其他解码参数和/或压缩数据码流的其他语法元素导出的受限串模式标识码；直接间接混合的受限串模式标识码是部分直接和部分间接混合的受限串模式标识码；该k为正整数。
需要说明的是，用来表示解码块的受限串模式的受限串模式标识码语法元素以下列形式存在于解码块的压缩数据码流中：
解码块头信息、受限串模式标识码、样值串或未匹配样值的语法元素；或，解码块头信息、部分受限串模式标识码、第一个样值串的部分语法元素、受限串模式标识码的其余部分、样值串或未匹配样值的语法元素；其中，采用与受限串模式标识码的取值对应的受限串模式对解码块进行串匹配解码。
需要说明的是，实施例2是与实施例1相对应的编解码方法。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例3
在本实施例中还提供了一种数据压缩的编码装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预设功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是根据本发明实施例的数据压缩的编码装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：选择模块32，用于自适应地从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式；编码模块34，与选择模块32耦合链接，用于根据选择的受限串模式对编码块进行串匹配编码得到使用选择的受限串模式进行编码的受限串的信息，以及使用选择的受限串模式进行编码的受限串的语法元素的压缩数据码流。
在本实施例的一个可选实施方式中，本实施例中涉及到的数据至少包括以下之一：一维数据、二维数据、多维数据、图像、图像的序列、视频、音频、文件、字节的集合、比特的集合、像素的集合、像素分量的集合。
另外，本实施例中的编码块为图像的编码区域，其中，图像至少包括以下之一：图像、图像的子图像、宏块、最大编码单元LCU、编码树单元CTU、编码单元CU、CU的子区域、预测单元PU、变换单元TU。
以及，受限串模式至少包括以下之一的条件：一种受限串模式具有一个预设约束条件；一种受限串模式具有多个预设约束条件；一种受限串模式不具有预设约束条件；多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件有重叠部分；多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件无重叠部分。
需要说明的是，本实施例中涉及到的一种受限串模式的预定约束条件是下列基本约束条件的一个或多个组合：
基本约束条件1：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值有一个上限和/或一个下限；
基本约束条件2：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件3：一个编码块中，参考样值来自一个预定参考集或参考子集的串的数目有一个上限；
基本约束条件4：一个编码块中，参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的数目有一个上限；
基本约束条件5：串的长度等于编码块的样值的个数；
基本约束条件6：串的长度等于编码块的样值的个数的二分之一；
基本约束条件7：串的长度等于一个预定的值；
基本约束条件8：串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件9：编码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；
基本约束条件10：编码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；
基本约束条件11：串的位移矢量等于一个预定的值；
基本约束条件12：串的位移矢量的取值限于一组预定的值；
基本约束条件13：编码块具有正方形的形状并且串的位移矢量(水平分量，垂直分量)在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；
基本约束条件14：编码块具有矩形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；
基本约束条件15：串的长度的取值限于一个或一组预定的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预定的值；
基本约束条件16：参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于参考样值；
基本约束条件17：参考样值在当前块内部；
基本约束条件18：编码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；
基本约束条件19：编码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上。
需要说明的是，基本约束条件1中的参考位置的一个预定范围是当前块所在CTU和邻近K个CTU组成的区域范围，串的长度的上限是32且预定的下限是1；基本约束条件3中的预定参考集或参考子集是主参考集，串的总数目的预定的上限是当前块的样值的总数目乘以一个分数M/N，M和N均为正整数。
基于上述基本约束条件，在本实施例的一个可选实施方式中，预设的多种受限串模式包括以下三种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件1和基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件5和基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件13、基本约束条件16和基本约束条件17。
在本实施例的另一个可选实施方式中预设的多种受限串模式包括以下四种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件1和基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件5和基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件13、基本约束条件16和基本约束条件17；第四种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件18和基本约束条件19。
在本实施例的另一个可选实施方式中，在压缩数据码流以下至少之一中存在多种受限串模式串匹配方式的使能标志位：序列参数集、图像参数集、条带头、CTU头、CU头、编码块头。
此外，对于本实施例中涉及到额预设的多种受限串模式分别用多个预定的值来表示，其中，一种受限串模式对应于一个预定的值k，编码块在压缩数据码流中都有一个直接或间接或直接间接混合的受限串模式标识码；在受限串模式标识码等于k的情况下，采用与k对应的一种受限串模式对编码块进行串匹配编码；其中，直接的受限串模式标识码由压缩数据码流中的一个或多个比特串所组成；间接的受限串模式标识码是从其他编码参数和/或压缩数据码流的其他语法元素导出的受限串模式标识码；直接间接混合的受限串模式标识码是部分直接和部分间接混合的受限串模式标识码；该k为正整数。
需要说明的是，用来表示编码块的受限串模式的受限串模式标识码语法元素以下列形式存在于编码块的压缩数据码流中：
编码块头信息、受限串模式标识码、样值串或未匹配样值的语法元素；或，编码块头信息、部分受限串模式标识码、第一个样值串的部分语法元素、受限串模式标识码的其余部分、样值串或未匹配样值的语法元素；其中，采用与受限串模式标识码的取值对应的受限串模式对编码块进行串匹配编码。
实施例4
图4是根据本发明实施例的数据压缩的解码装置的结构框图，如图4所示，该装置包括：解析模块42，用于解析压缩数据码流，获取受限串模式的信息；解码模块44，与解析模块42耦合链接，用于根据受限串模式的信息从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式对解码块进行串复制解码。
在本实施例的一个可选实施方式中，本实施例中涉及到的数据至少包括以下之一：一维数据、二维数据、多维数据、图像、图像的序列、视频、音频、文件、字节的集合、比特的集合、像素的集合、像素分量的集合。
另外，本实施例中的解码块为图像的解码区域，其中，图像至少包括以下之一：图像、图像的子图像、宏块、最大解码单元LCU、解码树单元CTU、解码单元CU、CU的子区域、预测单元PU、变换单元TU。
以及，受限串模式至少包括以下之一的条件：一种受限串模式具有一个预设约束条件；一种受限串模式具有多个预设约束条件；一种受限串模式不具有预设约束条件；多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件有重叠部分；多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件无重叠部分。
需要说明的是，本实施例中涉及到的一种受限串模式的预定约束条件是下列基本约束条件的一个或多个组合：
基本约束条件1：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值有一个上限和/或一个下限；
基本约束条件2：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件3：一个解码块中，参考样值来自一个预定参考集或参考子集的串的数目有一个上限；
基本约束条件4：一个解码块中，参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的数目有一个上限；
基本约束条件5：串的长度等于解码块的样值的个数；
基本约束条件6：串的长度等于解码块的样值的个数的二分之一；
基本约束条件7：串的长度等于一个预定的值；
基本约束条件8：串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件9：解码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；
基本约束条件10：解码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；
基本约束条件11：串的位移矢量等于一个预定的值；
基本约束条件12：串的位移矢量的取值限于一组预定的值；
基本约束条件13：解码块具有正方形的形状并且串的位移矢量(水平分量，垂直分量)在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；
基本约束条件14：解码块具有矩形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；
基本约束条件15：串的长度的取值限于一个或一组预定的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预定的值；
基本约束条件16：参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于参考样值；
基本约束条件17：参考样值在当前块内部；
基本约束条件18：解码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；
基本约束条件19：解码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上。
需要说明的是，基本约束条件1中的参考位置的一个预定范围是当前块所在CTU和邻近K个CTU组成的区域范围，串的长度的上限是32且预定的下限是1；基本约束条件3中的预定参考集或参考子集是主参考集，串的总数目的预定的上限是当前块的样值的总数目乘以一个分数M/N，M和N均为正整数。
基于上述基本约束条件，在本实施例的一个可选实施方式中，预设的多种受限串模式包括以下三种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件1和基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件5和基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件13、基本约束条件16和基本约束条件17。
在本实施例的另一个可选实施方式中预设的多种受限串模式包括以下四种受限串模式：第一种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件1和基本约束条件3；第二种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件5和基本约束条件6；第三种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件13、基本约束条件16和基本约束条件17；第四种受限串模式的预定约束条件是基本约束条件18和基本约束条件19。
在本实施例的另一个可选实施方式中，在压缩数据码流以下至少之一中存在多种受限串模式串匹配方式的使能标志位：序列参数集、图像参数集、条带头、CTU头、CU头、解码块头。
此外，对于本实施例中涉及到额预设的多种受限串模式分别用多个预定的值来表示，其中，一种受限串模式对应于一个预定的值k，解码块在压缩数据码流中都有一个直接或间接或直接间接混合的受限串模式标识码；在受限串模式标识码等于k的情况下，采用与k对应的一种受限串模式对解码块进行串匹配解码；其中，直接的受限串模式标识码由压缩数据码流中的一个或多个比特串所组成；间接的受限串模式标识码是从其他解码参数和/或压缩数据码流的其他语法元素导出的受限串模式标识码；直接间接混合的受限串模式标识码是部分直接和部分间接混合的受限串模式标识码；该k为正整数。
需要说明的是，用来表示解码块的受限串模式的受限串模式标识码语法元素以下列形式存在于解码块的压缩数据码流中：
解码块头信息、受限串模式标识码、样值串或未匹配样值的语法元素；或，解码块头信息、部分受限串模式标识码、第一个样值串的部分语法元素、受限串模式标识码的其余部分、样值串或未匹配样值的语法元素；其中，采用与受限串模式标识码的取值对应的受限串模式对解码块进行串匹配解码。
下面结合本发明实施例的具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例5
为了解决串匹配方式中的这一问题，本实施例提供了一种采用多种受限串模式进行串匹配编解码的数据压缩方法：在串匹配方式中，受限串是指受到预设约束条件的限制的串。在对一个编解码块使用串匹配方式进行编解码时，编解码块的一种受限串模式是指所述编解码块中的所有串都是受到一个或一组预设约束条件的限制的受限串。不同的受限串模式有不同的一个或一组预设约束条件。在一个或一组预设约束条件的限制下，可选的串的类型、种类、数目大为减少，从而匹配参数的数目和/或取值范围也大为减少，对其进行编码所需消耗的比特数也大为减少。采用多种(至少两种)受限串模式对编解码块进行串匹配方式的编解码，在编解码块的头信息中用直接或间接的标识码来表示当前块采用了哪一种受限串模式，就可以自适应地根据编解码块的数据特性选择一种最优的受限串模式，既可以达到很高的串匹配精度，又可以减少消耗的比特数，大大提高编码效率。
在本实施例中采用多种(即两种或以上)编解码块层次的受限串模式进行串匹配编解码。
其中，对于一种受限串模式可以具有一个预设约束条件，也可以是一种受限串模式具有一组(即两个或以上)预设约束条件；该所述一个预设约束条件是一项或多项基本约束条件的组合。
另外，一种受限串模式具有零预设约束条件，即没有预设约束条件；多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件有重叠部分；多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件无重叠部分。
在本实施例的编码方法中，采用根据一个当前编码块的特性自适应地从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式对所述当前编码块进行串匹配编码，并产生至少含多种受限串模式的标识码及其对应的受限串的匹配参数(即解码时需要的复制参数)的信息的压缩数据码流。
在本实施例的解码方法中，采用解析压缩数据码流，获取受限串模式的信息，根据所述受限串模式的信息采用预设的多种受限串模式之一对一个当前解码块进行串复制解码。
需要说明的是，本实施例适用于有损数据压缩的编码和解码，本发明也同样适用于无损数据压缩的编码和解码。本发明适用于一维数据如字符串数据或字节串数据的编码和解码，本发明也同样适用于二维或以上数据如图像或视频数据的编码和解码。
其中，数据压缩所涉及的数据包括下列类型的数据之一或其组合：
1)一维数据；
2)二维数据；
3)多维数据；
4)图像；
5)图像的序列；
6)视频；
7)音频；
8)文件；
9)字节的集合；
10)比特的集合；
11)像素的集合；
12)像素分量的集合。
另外，本实施例中，在数据是图像、图像的序列、视频等的情形，编码块或解码块是图像的一个编码区域或一个解码区域，包括以下至少一种：图像的子图像、宏块、最大编码单元LCU、编码树单元CTU、编码单元CU、CU的子区域、预测单元PU、变换单元TU。
需要说明的是，本实施例中涉及到的受限串模式具有下列特性之一或其合理的组合：所述一种受限串模式具有一个预设约束条件；所述一种受限串模式具有一组(多个即两个或以上)预设约束条件；所述一种受限串模式具有至少一个预设约束条件，所述一个预设约束条件是一项或多项基本约束条件的逻辑组合；所述一种受限串模式具有零预设约束条件，即没有预设约束条件；所述多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件有重叠部分；所述多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件无重叠部分。
下面对本实施例中的具体的可选实施方式进行详细说明；
可选实施方式一
编码方法或装置或解码方法或装置中，一种受限串模式的预设约束条件是下列基本约束条件的一项或若干项的组合：
基本约束条件1参考样值来自参考位置的一个预设范围的串的长度的取值有一个预设的上限和/或一个预设的下限；
基本约束条件2参考样值来自参考位置的一个预设范围的串的长度的取值限于一组预设的值；
基本约束条件3一个编解码块中，参考样值来自一个预设参考集或参考子集的串的数目有一个预设的上限；
基本约束条件4一个编解码块中，参考样值来自参考位置的一个预设范围的串的数目有一个预设的上限；
基本约束条件5串的长度等于编解码块的样值的个数；
基本约束条件6串的长度等于编解码块的样值的个数的二分之一；
基本约束条件7串的长度等于一个预设的值；
基本约束条件8串的长度的取值限于一组预设的值；
基本约束条件9编解码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；
基本约束条件10编解码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；
基本约束条件11串的位移矢量等于一个预设的值；
基本约束条件12串的位移矢量的取值限于一组预设的值；
基本约束条件13编解码块具有正方形的形状并且串的位移矢量(水平分量，垂直分量)在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；
基本约束条件14编解码块具有矩形的形状并且串的位移矢量(水平分量，垂直分量)在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；
基本约束条件15串的长度的取值限于一个或一组预设的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预设的值；
基本约束条件16参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于参考样值；
基本约束条件17参考样值在当前块内部；
基本约束条件18编解码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；
基本约束条件19编解码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上。
可选实施方式二
预设的多种受限串模式是下列三种受限串模式：
第一种受限串模式的预设约束条件是基本约束条件1和基本约束条件3。也就是说，采用第一种受限串模式的编解码块都受到下列限制：1)如果一个串的参考样值来自参考位置的一个预设范围，则这个串的长度的取值有一个预设的上限和/或一个预设的下限；2)编解码块中，参考样值来自一个预设参考集或参考子集的串的总数目有一个预设的上限。
第二种受限串模式的预设约束条件是基本约束条件5和基本约束条件6。也就是说，采用第二种受限串模式的编解码块都受到下列限制：编解码块或者仅有一个串长度等于编解码块的样值的个数的串，或者仅有两个串长度等于编解码块的样值的个数的二分之一的串。
第三种受限串模式的预设约束条件是基本约束条件13、基本约束条件16和基本约束条件17。也就是说，采用第三种受限串模式的编解码块都受到下列限制：编解码块具有正方形的形状，其中任何一个串都或者其位移矢量(水平分量，垂直分量)在水平扫描时等于(0，1)，在垂直扫描时等于(1，0)，在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长(即这个串的当前串是将参考串移动一行或一列的位置得到的)或者其当前样值都等于一个参考样值，并且，编解码块的所有参考样值都来自编解码块的内部。
可选实施方式3
在可选实施方式1的编码方法或解码方中，预设的多种受限串模式是下列四种受限串模式：
第一种受限串模式的预设约束条件等同于实施或变体例2的第一种受限串模式的预设约束条件。
第二种受限串模式的预设约束条件等同于实施或变体例2的第二种受限串模式的预设约束条件。
第三种受限串模式的预设约束条件等同于实施或变体例2的第三种受限串模式的预设约束条件。
第四种受限串模式的预设约束条件是基本约束条件18和基本约束条件19。也就是说，采用第四种受限串模式的编解码块都受到下列限制：编解码块具有二维形状并且其所有串的方向都是垂直或者其所有串的方向都是水平且起点和终点都在块边界上。
可选实施方式4
在上述可选实施方式1-3中，基本约束条件1中的参考位置的一个预设范围是当前块所在CTU和邻近(左方或者左方和/或左上方和/或上方和/或右上方)K(通常1≤K≤4)个CTU组成的区域范围，串的长度的预设的上限是32(含)而预设的下限是1(含)，基本约束条件3中的预设参考集或参考子集是主参考集，串的总数目的预设的上限是当前块的样值的总数目乘以一个分数M/N(通常1≤M<N≤16)。
可选实施方式5
在编码方法或解码方法中，在压缩数据码流的下列地方之一或若干处存在多种受限串模式串匹配方式的使能标志位：
1)序列参数集；通常是是序列参数集的一个直接存在或隐含推导的语法元素；
2)图像参数集；通常是图像参数集的一个直接存在或隐含推导的语法元素；
3)条带头；通常是条带头的一个直接存在或隐含推导的语法元素；
4)CTU头；通常是CTU头的一个直接存在或隐含推导的语法元素；
5)CU头；通常是CU头的一个直接存在或隐含推导的语法元素；
6)编解码块头；通常是编解码块头的一个直接存在或隐含推导的语法元素。
可选实施方式6
在编码方法或解码方法中，预设的多种受限串模式分别用多个预设的值来表示，一种受限串模式对应于一个预设的值k，每个编解码块在压缩数据码流中都有一个直接或间接或直接间接混合的受限串模式标识码，
如果受限串模式标识码等于k，则
{
采用与k对应的一种受限串模式对编解码块进行串匹配编解码
}
直接的受限串模式标识码由压缩数据码流中的一个或多个位串(比特串)所组成。间接的受限串模式标识码是从其他编解码参数和/或压缩数据码流的其他语法元素导出的受限串模式标识码。直接间接混合的受限串模式标识码是部分直接(即由压缩数据码流中的一个或多个位串所组成)部分间接(即从其他编解码参数和/或压缩数据码流的其他语法元素导出)混合的受限串模式标识码。
可选实施方式7
编码方或解码方法中，用来表示编解码块的受限串模式的受限串模式标识码语法元素以下列形式存在于编解码块的压缩数据码流中：
编解码块头信息、受限串模式标识码、更多的编解码块头信息、样值串或未匹配样值的语法元素(1≤N≤编解码块的样值的总数目)；或，
编解码块头信息、部分受限串模式标识码、更多的编解码块头信息、第一个样值串的部分语法元素、受限串模式标识码的其余部分、样值串或未匹配样值的其余语法元素(1≤N≤编解码块的样值的总数目)；
其中，受限串模式标识码取一个值时，采用与值对应的那种受限串模式对编解码块进行串匹配编解码。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种数据压缩的编码方法，其特征在于，包括：
自适应地从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式；
根据选择的受限串模式对编码块进行串匹配编码得到使用所述选择的受限串模式进行编码的受限串的信息，以及使用所述选择的受限串模式进行编码的受限串的语法元素的压缩数据码流；
所述一种受限串模式的预定约束条件是下列基本约束条件的一个或多个组合：
基本约束条件1：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值有一个上限和/或一个下限；
基本约束条件2：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件3：一个编码块中，参考样值来自一个预定参考集或参考子集的串的数目有一个上限；
基本约束条件4：一个编码块中，参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的数目有一个上限；
基本约束条件5：串的长度等于编码块的样值的个数；
基本约束条件6：串的长度等于编码块的样值的个数的二分之一；
基本约束条件7：串的长度等于一个预定的值；
基本约束条件8：串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件9：编码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；
基本约束条件10：编码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；
基本约束条件11：串的位移矢量等于一个预定的值；
基本约束条件12：串的位移矢量的取值限于一组预定的值；
基本约束条件13：编码块具有正方形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于（0，1），在垂直扫描时等于（1，0），在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；
基本约束条件14：编码块具有矩形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于（0，1），在垂直扫描时等于（1，0），在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；
基本约束条件15：串的长度的取值限于一个或一组预定的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预定的值；
基本约束条件16：参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于所述参考样值；
基本约束条件17：参考样值在当前块内部；
基本约束条件18：编码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；
基本约束条件19：编码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上；
所述预设的多种受限串模式包括：第一种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件1和所述基本约束条件3。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据至少包括以下之一：
一维数据、二维数据、多维数据、图像、图像的序列、视频、音频、文件、字节的集合、比特的集合、像素的集合、像素分量的集合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述编码块为图像的编码区域，其中，所述图像至少包括以下之一：图像、图像的子图像、宏块、最大编码单元LCU、编码树单元CTU、编码单元CU、CU的子区域、预测单元PU、变换单元TU。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述受限串模式至少包括以下之一的条件：
所述一种受限串模式具有一个预设约束条件；
所述一种受限串模式具有多个预设约束条件；
所述一种受限串模式不具有预设约束条件；
所述多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件有重叠部分；
所述多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件无重叠部分。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的多种受限串模式包括以下受限串模式：
第二种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件5和所述基本约束条件6；
第三种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件13、所述基本约束条件16和所述基本约束条件17。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的多种受限串模式包括以下受限串模式：
第二种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件5和所述基本约束条件6；
第三种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件13、所述基本约束条件16和所述基本约束条件17；
第四种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件18和所述基本约束条件19。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述基本约束条件1中的所述参考位置的一个预定范围是当前块所在CTU和邻近K个CTU组成的区域范围，串的长度的所述上限是32且所述下限是1；
所述基本约束条件3中的所述预定参考集或参考子集是主参考集，串的总数目的所述预定的上限是当前块的样值的总数目乘以一个分数M/N。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述压缩数据码流以下至少之一中存在所述多种受限串模式串匹配方式的使能标志位：
序列参数集、图像参数集、条带头、CTU头、CU头、编码块头。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述预设的多种受限串模式分别用多个预定的值来表示，其中，一种受限串模式对应于一个预定的值k，所述编码块在压缩数据码流中都有一个直接或间接或直接间接混合的受限串模式标识码；
在所述受限串模式标识码等于k的情况下，采用与k对应的一种受限串模式对所述编码块进行串匹配编码；其中，所述直接的受限串模式标识码由压缩数据码流中的一个或多个比特串所组成；所述间接的受限串模式标识码是从其他编码参数和/或压缩数据码流的其他语法元素导出的受限串模式标识码；所述直接间接混合的受限串模式标识码是部分直接和部分间接混合的受限串模式标识码。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
用来表示所述编码块的受限串模式的受限串模式标识码语法元素以下列形式存在于所述编码块的压缩数据码流中：
编码块头信息、受限串模式标识码、样值串或未匹配样值的语法元素；或，
编码块头信息、部分受限串模式标识码、第一个样值串的部分语法元素、受限串模式标识码的其余部分、样值串或未匹配样值的语法元素；其中，采用与受限串模式标识码的取值对应的受限串模式对所述编码块进行串匹配编码。
11.一种数据压缩的编码装置，其特征在于，包括：
选择模块，用于自适应地从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式；
编码模块，用于根据选择的受限串模式对编码块进行串匹配编码得到使用所述选择的受限串模式进行编码的受限串的信息，以及使用所述选择的受限串模式进行编码的受限串的语法元素的压缩数据码流；
所述一种受限串模式的预定约束条件是下列基本约束条件的一个或多个组合：
基本约束条件1：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值有一个上限和/或一个下限；
基本约束条件2：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件3：一个编码块中，参考样值来自一个预定参考集或参考子集的串的数目有一个上限；
基本约束条件4：一个编码块中，参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的数目有一个上限；
基本约束条件5：串的长度等于编码块的样值的个数；
基本约束条件6：串的长度等于编码块的样值的个数的二分之一；
基本约束条件7：串的长度等于一个预定的值；
基本约束条件8：串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件9：编码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；
基本约束条件10：编码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；
基本约束条件11：串的位移矢量等于一个预定的值；
基本约束条件12：串的位移矢量的取值限于一组预定的值；
基本约束条件13：编码块具有正方形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于（0，1），在垂直扫描时等于（1，0），在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；
基本约束条件14：编码块具有矩形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于（0，1），在垂直扫描时等于（1，0），在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；
基本约束条件15：串的长度的取值限于一个或一组预定的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预定的值；
基本约束条件16：参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于所述参考样值；
基本约束条件17：参考样值在当前块内部；
基本约束条件18：编码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；
基本约束条件19：编码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上；
所述预设的多种受限串模式包括：第一种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件1和所述基本约束条件3。
12.一种数据压缩的解码方法，其特征在于，包括：
解析压缩数据码流，获取受限串模式的信息；
根据所述受限串模式的信息从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式对解码块进行串复制解码；
所述一种受限串模式的预定约束条件是下列基本约束条件的一个或多个组合：
基本约束条件1：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值有一个上限和/或一个下限；
基本约束条件2：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件3：一个解码块中，参考样值来自一个预定参考集或参考子集的串的数目有一个上限；
基本约束条件4：一个解码块中，参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的数目有一个上限；
基本约束条件5：串的长度等于解码块的样值的个数；
基本约束条件6：串的长度等于解码块的样值的个数的二分之一；
基本约束条件7：串的长度等于一个预定的值；
基本约束条件8：串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件9：解码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；
基本约束条件10：解码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；
基本约束条件11：串的位移矢量等于一个预定的值；
基本约束条件12：串的位移矢量的取值限于一组预定的值；
基本约束条件13：解码块具有正方形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于（0，1），在垂直扫描时等于（1，0），在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；
基本约束条件14：解码块具有矩形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于（0，1），在垂直扫描时等于（1，0），在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；
基本约束条件15：串的长度的取值限于一个或一组预定的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预定的值；
基本约束条件16：参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于所述参考样值；
基本约束条件17：参考样值在当前块内部；
基本约束条件18：解码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；
基本约束条件19：解码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上；
所述预设的多种受限串模式包括：第一种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件1和所述基本约束条件3。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述数据至少包括以下之一：
一维数据、二维数据、多维数据、图像、图像的序列、视频、音频、文件、字节的集合、比特的集合、像素的集合、像素分量的集合。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述解码块为图像的解码区域，其中，所述图像至少包括以下之一：图像、图像的子图像、宏块、最大解码单元LCU、解码树单元CTU、解码单元CU、CU的子区域、预测单元PU、变换单元TU。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述受限串模式至少包括以下之一的条件：
所述一种受限串模式具有一个预设约束条件；
所述一种受限串模式具有多个预设约束条件；
所述一种受限串模式不具有预设约束条件；
所述多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件有重叠部分；
所述多种受限串模式对应的多组预设约束条件之中的两组预设约束条件无重叠部分。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预设的多种受限串模式包括以下受限串模式：
第二种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件5和所述基本约束条件6；
第三种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件13、所述基本约束条件16和所述基本约束条件17。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预设的多种受限串模式包括以下受限串模式：
第二种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件5和所述基本约束条件6；
第三种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件13、所述基本约束条件16和所述基本约束条件17；
第四种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件18和所述基本约束条件19。
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述基本约束条件1中的所述参考位置的一个预定范围是当前块所在CTU和邻近K个CTU组成的区域范围，串的长度的所述上限是32且所述下限是1；
所述基本约束条件3中的所述预定参考集或参考子集是主参考集，串的总数目的所述预定的上限是当前块的样值的总数目乘以一个分数M/N。
19.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述压缩数据码流以下至少之一中存在所述多种受限串模式串匹配方式的使能标志位：
序列参数集、图像参数集、条带头、CTU头、CU头、解码块头。
20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述预设的多种受限串模式分别用多个预定的值来表示，其中，一种受限串模式对应于一个预定的值k，每个所述解码块在压缩数据码流中都有一个直接或间接或直接间接混合的受限串模式标识码；
在所述受限串模式标识码等于k的情况下，采用与k对应的一种受限串模式对所述解码块进行串匹配解码；其中，所述直接的受限串模式标识码由压缩数据码流中的一个或多个比特串所组成；所述间接的受限串模式标识码是从其他解码参数和/或压缩数据码流的其他语法元素导出的受限串模式标识码；所述直接间接混合的受限串模式标识码是部分直接和部分间接混合的受限串模式标识码。
21.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
用来表示所述解码块的受限串模式的受限串模式标识码语法元素以下列形式存在于所述解码块的压缩数据码流中：
解码块头信息、受限串模式标识码、样值串或未匹配样值的语法元素；或，
解码块头信息、部分受限串模式标识码、第一个样值串的部分语法元素、受限串模式标识码的其余部分、样值串或未匹配样值的语法元素；其中，采用与受限串模式标识码的取值对应的受限串模式对所述解码块进行串匹配解码。
22.一种数据压缩的解码装置，其特征在于，包括：
解析模块，用于解析压缩数据码流，获取受限串模式的信息；
解码模块，用于根据所述受限串模式的信息从预设的多种受限串模式中选择一种受限串模式对解码块进行串复制解码；
所述一种受限串模式的预定约束条件是下列基本约束条件的一个或多个组合：
基本约束条件1：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值有一个上限和/或一个下限；基本约束条件2：参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件3：一个解码块中，参考样值来自一个预定参考集或参考子集的串的数目有一个上限；
基本约束条件4：一个解码块中，参考样值来自参考位置的一个预定范围的串的数目有一个上限；
基本约束条件5：串的长度等于解码块的样值的个数；
基本约束条件6：串的长度等于解码块的样值的个数的二分之一；
基本约束条件7：串的长度等于一个预定的值；
基本约束条件8：串的长度的取值限于一组预定的值；
基本约束条件9：解码块具有正方形的形状并且串的长度等于正方形的边长；
基本约束条件10：解码块具有矩形的形状并且串的长度等于矩形的宽或高；
基本约束条件11：串的位移矢量等于一个预定的值；
基本约束条件12：串的位移矢量的取值限于一组预定的值；
基本约束条件13：解码块具有正方形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于（0，1），在垂直扫描时等于（1，0），在转换为等价的一维偏移量后等于正方形的边长；
基本约束条件14：解码块具有矩形的形状并且串的位移矢量在水平扫描时等于（0，1），在垂直扫描时等于（1，0），在转换为等价的一维偏移量后等于矩形的宽或高；
基本约束条件15：串的长度的取值限于一个或一组预定的值，并且串的位移矢量的取值限于一个或一组预定的值；
基本约束条件16：参考串的长度等于1，即只有一个参考样值，而当前串的长度大于或等于1并且所有当前样值都等于所述参考样值；
基本约束条件17：参考样值在当前块内部；
基本约束条件18：解码块具有二维形状并且所有串的方向是垂直的且起点和终点都在块边界上；
基本约束条件19：解码块具有二维形状并且所有串的方向是水平的且起点和终点都在块边界上；
所述预设的多种受限串模式包括：第一种受限串模式的预定约束条件是所述基本约束条件1和所述基本约束条件3。
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