CN113422964A - 一种串长度参数编解码方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是对串长度参数二值化后的前面N个二元符号采用上下文概率模型，其他二元符号采用等概率模型的CABAC编解码方法和装置。

Description

一种串长度参数编解码方法和装置
技术领域
本发明属于数据压缩领域，特别是一种串长度参数编解码方法和装置。
背景技术
随着人类社会进入人工智能、大数据、虚拟现实、增强现实、混合现实、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，各种数据集，包括大数据、图像数据、视频数据、以及各种新形态的数据已经成为互联网带宽的主要消耗者，对其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也称元素(例如：字节、比特、像素、像素分量、空间采样点、变换域系数)组成的排列成一定空间(一维、二维、或多维)形状的有限数据的集合(例如：一个一维数据队列、一个二维数据文件、一帧图像、一个视频序列、一个变换域、一个变换块、多个变换块、一个三维场景、一个持续变化的三维场景的序列)。对数据集，特别是二维或以上数据集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具有预定形状的子集，称为编码块(从解码的角度也就是解码块，统称为编码块或解码块)，以编码块或解码块为单位，按照预定的时间顺序，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码块或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，简称为当前样值也称为当前元素。
对于具有一定形状的一个编码块或解码块，在很多场合需要将其划分成更精细的基元(基本单元)，按照预定的时间顺序，一个基元一个基元进行编码或解码。对一个基元内的所有样值，通常施行同一类型的编码或解码操作。在任一时刻，正在编码或解码中的基元称为当前基元。对一个基元进行编码的结果是一个或多个编码参数，最后产生含这些编码参数的压缩数据码流。对一个基元进行解码就是解析所述压缩数据码流获得一个或多个编码参数，从所述一个或多个编码参数复原出重构的数据的样值。基元的例包括编码块或解码块(整个块作为一个基元)、子块、微块、串、字节串、alpha(阿尔法)串、像素串、样值串、索引串、线条。
以串为基元的编码模式的典型代表包括最新的国际视频标准VVC(VersatileVideo Coding)标准和我国AVS3(the third generation ofAudio Video CodingStandard)标准及之前的版标准中的Palette(简称PLT)模式和串匹配(也称为串预测或帧内串复制，简称ISC)模式。
在PLT模式中，用一个Palette来保存当前CU或者最近CU的代表性颜色，也称为主颜色。对于一个输入CU，首先将CU内的像素通过调色板生成方法获得调色板，然后对每个调色板中的主颜色用index表示，最后将CU内的像素映射成主颜色对应的索引表。PLT模式用调色板中主颜色、非主颜色和索引表来表示整个CU的像素，因此需要对主颜色、非主颜色和索引表进行编码。索引表的编码采用某种扫描顺序，用两种索引复制方式，分别是复制左边方式和复制上边方式，对索引复制方式和长度(length)进行熵编码，写入码流。非主颜色直接传输像素值本身。
ISC模式与PLT模式类似，也是一种以串为基元的模式，以一个像素单元为最小的复制单元，按照某种扫描顺序，在给定参考像素集内，若能在参考像素集内找到最优参考像素单元串或像素串，用像素单元串或像素串复制关系参数位移矢量和长度(length)分别表示参考像素单元串或像素串(简称参考串)与当前待编码像素单元串或像素串(也称为当前串)之间的位置关系和参考串的长度，否则编码当前像素单元。
与以块为基元的模式相比，以串为基元的模式最大的区别之一是需要对串长度进行有效编码。
国际上H.264标准、HEVC标准和VVC标准以及我国AVS2、AVS3标准对编码参数均采用基于上下文的自适应二进制算术编码(Context-Based Adaptive Binary ArithmeticCoding，CABAC)编码。CABAC主要包括二值化、上下文建模(对于每个二元符号选择合适的概率模型)和算术编码三个部分。二值化即将编码参数用二进制符号串表示。上下文建模即对于每个二元符号选择合适的概率模型。概率模型主要分为两种，一种是上下文概率模型(随着编解码的进行，概率模型是不断更新的)，另一种是等概率模型。
现有的串长度编码方案中，串长度参数的类型主要包括串长度值本身或下一个剩余数目。其中串长度值是当前串中像素单元的个数；当前剩余数目是当前编解码块像素单元总和减去当前已编解码像素单元的个数。下一个剩余数目是当前剩余数目减去当前串中像素单元的个数。当前像素单元大小是1、4或者其他大小。
现有的对串长度参数的二值化方案采用将串长度参数的二值化至少分成两部分。
首先，对串长度参数的值进行分段，分成以预设分界点为每段最小值的预设数目段数N(N一般大于等于2小于等于5)。举例说明，当前像素单元大小是4，串长度参数最大值为256，分成4段，预设分界点分别为0、1、5、21。对串长度参数的值分成4段：第1段的取值范围为串长度参数的值等于0；第2段的取值范围为串长度参数的值大于等于1小于等于4；第3段的取值范围为串长度参数的值大于等于5小于等于20；第4段的取值范围为串长度参数的值大于等于21小于等于256。
串长度参数二值化方案的第一部分是对当前编解码串长度编码参数在预设数目段数N中的第M(M小于等于N)段进行二值化，即对M进行二值化。其他部分是对当前编解码串长度编码参数减去第M段的分界点再进行二值化。
如何根据现有串长度参数二值化的特征，对串长度参数二值化后每个二元符号选择合适的概率模型是提升编码效率的一个关键问题。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是选择合适的概率模型来提升编解码效率。
本发明提出一种串长度参数编解码方法和装置。
一种串长度参数解码方法，包括以下步骤：
步骤1，输入含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流，对其一部分，至少采用上下文概率模型进行解码，至少获得表示串长度参数的二元符号串中的前面M个二元符号，其中M是大于0小于6的整数；
步骤2，对步骤1中压缩数据码流的剩余部分，至少采用等概率模型进行解码，至少获得表示串长度参数的二元符号串中的其余的二元符号；
步骤3，至少对表示串长度参数的二元符号串进行反二值化，获得串长度参数值。
一种串长度参数解码装置，包括上下文概率模型解码模块、等概率模型解码模块和串长度参数反二值化模块，
上下文概率模型解码模块用于对含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流的一部分进行解码，至少获得表示串长度参数的二元符号串中的前面M个二元符号，其中M是大于0小于6的整数；
等概率模型解码模块用于对含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流的剩余部分进行解码，至少获得表示串长度参数的二元符号串中的其余的二元符号；
串长度参数反二值化模块用于对表示串长度参数的二元符号串进行反二值化，获得串长度参数值。
进一步的，串长度参数为串长度值本身或下一个剩余数目或串长度值本身减去一个预定数或下一个剩余数目减去一个预定数或上述四者的任意组合，其中预定数为正整数；串长度值是当前串中像素单元的个数，当前剩余数目是当前解码块像素单元总和减去当前已解码像素单元的个数，下一个剩余数目是当前剩余数目减去当前串中像素单元的个数。
进一步的，像素单元是mxn个像素或像素分量组成的阵列，m为包括1或2或4或8或16的正整数，n为包括1或2或4或8或16的正整数。
进一步的，反二值化的方式为由一个最大值导出的定长码或预定阶数的指数哥伦布码或分段的截断二元码或一元码或具有最大值的截断一元码或具有最大值的截断二元码或具有最大值的截断k阶指数哥伦布码。
进一步的，表示串长度参数的二元符号串包括前缀和/或中缀，
前缀采用包括具有最大值的截断一元码或具有最大值的截断二元码或具有最大值的截断k阶指数哥伦布码或由一个最大值导出的定长码的反二值化方式，最大值至少由当前剩余数目导出，最大值允许为0，最大值为0表示前缀为空并且前缀的值为0；
中缀采用包括分段的截断二元码的反二值化方式，其段数和/或段的分界点由至少所述前缀的值和/或当前剩余数目导出，段数允许为0，段数为0表示中缀为空即不存在并且中缀的值为0；
对前缀中的前面N个二元符号采用上下文概率模型，对前缀的其余的二元符号和中缀的所有二元符号都采用等概率模型；
表示二元符号采用等概率模型的方式之一是置BypassFlag的值为1；
或者
表示串长度参数二元符号串包括前缀和/或中缀和/或后缀：
前缀采用包括具有最大值的截断一元码或具有最大值的截断二元码或具有最大值的截断k阶指数哥伦布码或由一个最大值导出的定长码的反二值化方式，所述最大值由至少当前剩余数目导出，所述最大值允许为0，最大值为0表示前缀为空即不存在并且前缀的值为0；
中缀采用包括分段的由一个最大值导出的定长码的反二值化方式，其段数和/或段的分界点由至少所述前缀的值和/或当前剩余数目导出，段数允许为0，段数为0表示中缀为空即不存在并且中缀的值为0，所述最大值允许为0，最大值为0表示中缀为空即不存在并且中缀的值为0；
后缀采用包括分段的由一个最大值导出的定长码的反二值化方式，其段数和/或段的分界点由至少所述前缀的值和/或所述中缀的值导出，段数允许为0，段数为0表示所述后缀为空即不存在并且后缀的值为0；
对所述前缀中的前面N个二元符号采用上下文概率模型，对前缀的其余的二元符号和中缀、后缀的所有二元符号都采用等概率模型；
表示二元符号采用等概率模型的方式之一是置BypassFlag的值为1。
进一步的，包括前缀和/或中缀的二元符号串，
前缀的反二值化方式为：根据当前剩余数目获得前缀最大值，使用截断值为前缀最大值的截断一元码的方法进行反二值化，获得前缀的值a；
中缀的反二值化方式为：如果a等于0，则中缀为空，串长度参数的值为0，
如果a大于0，根据a得出段数i,将串长度参数的取值范围分为X+1段整数区间[Ni,Ni+1)，其中X大于等于i,获得中缀最大值，使用截断值为中缀最大值的截断二元码的方法进行反二值化获得中缀的值b；
或者
包括前缀和/或中缀和/或后缀的二元符号串，
前缀的反二值化方式为：根据当前剩余数目获得前缀最大值，使用截断值为前缀最大值的截断一元码的方法进行反二值化，获得前缀的值a；
中缀的反二值化方式为：如果a等于0，则中缀和后缀为空，串长度参数的值为0，
如果a大于0，根据a得出段数i,将串长度参数的取值范围分为X+1段整数区间[Ni,Ni+1)，其中X大于等于i,获得中缀最大值，根据中缀最大值得出中缀定长码的长度n，
如果n大于或等于1，使用长度为n的定长码的方法进行反二值化获得中缀的值b，如果n小于1，则b为0；
后缀的反二值化方式为：根据b得出后缀定长码的长度j，如果j大于或等于1，使用长度为j的定长码的方法进行反二值化获得后缀的值c，如果j小于1，则c为0。
进一步的，串长度参数为下一剩余数目，像素单元由1个像素组成，M＝4，二元符号串包括前缀、中缀和后缀，
获得前缀最大值的方法为：将当前剩余数目定义为CurRemainingPixel，
如果CurRemainingPixel＝1，则二元符号串为空，
如果1＜CurRemainingPixel≤5，则前缀最大值为1，
如果5＜CurRemainingPixel≤21，前缀最大值为2，
如果21＜CurRemainingPixel≤277，则前缀最大值为3，
如果277＜CurRemainingPixel，则前缀最大值为4；
获得中缀最大值的方法为：将中缀最大值定义为maxValInfix，
如果a＝＝1，则i＝1且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-2,3)，
如果a＝＝2，则i＝5且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-6,15)，
如果a＝＝3，则i＝21且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-22,255)，
否则，则i＝277且maxValInfix＝CurRemainingPixel-278；
n＝Ceil(Log(maxValInfix+1))-1；
后缀定长码的长度j的得出方法为：如果b小于2n-maxValInfix+1或maxValInfix为0，则j＝0，否则，j＝1；
串长度参数值的计算公式为i+(b<<j)+c-(2n-maxValInfix+1)*j；
或者
串长度参数为下一剩余数目，像素单元由4个像素组成，M＝3，二元符号串包括前缀、中缀和后缀，
获得前缀最大值的方法为：将当前剩余数目定义为CurRemainingPixel，
如果CurRemainingPixel＝1，则二元符号串为空，
如果1＜CurRemainingPixel≤5，则前缀最大值为1，
如果5＜CurRemainingPixel≤21，前缀最大值为2，
如果21＜CurRemainingPixel，则前缀最大值为3；
获得中缀最大值的方法为：将中缀最大值定义为maxValInfix，
如果a＝＝1，则i＝1且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-2,3)，
如果a＝＝2，则i＝5且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-6,15)，
否则，则i＝21且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-22,255)；
n＝Ceil(Log(maxValInfix+1))-1；
后缀定长码的长度j的得出方法为：如果b小于2n-maxValInfix+1或maxValInfix为0，则j＝0，否则，j＝1；
串长度参数值的计算公式为i+(b<<j)+c-(2n-maxValInfix+1)*j。
进一步的，二元符号串包括前缀、后缀和中缀，串长度参数为串长度值本身或下一个剩余数目或串长度值本身减去一个预定数或下一个剩余数目减去一个预定数或上述四者的任意组合，其中预定数为正整数，串长度值是当前串中像素单元的个数，当前剩余数目是当前解码块像素单元总和减去当前已解码像素单元的个数，下一个剩余数目是当前剩余数目减去当前串中像素单元的个数，串长度参数的解析过程包括以下操作：
操作1：获得当前剩余数目即当前长度最大值，当前长度最大值maxStrLength等于当前解码块总像素数NumTotalPixel减去当前已解码像素的个数NumCodedPixel，
操作2：获得当前剩余数目的所在区间即前缀最大值，前缀最大值maxValPrefix等于Ceil(Log(maxStrLength))，其中Ceil是向上取整，Log是以2为底的对数，
操作3：获得前缀的值StrLengthMinus1Prefix，如果maxStrLength大于1，则对str_length_minus1_prefix使用截断值为前缀最大值的截断一元码的方法进行反二值化，获得前缀的值StrLengthMinus1Prefix，否则StrLengthMinus1Prefix等于0；
操作4：获得中缀最大值maxValInfix，如果StrLengthMinus1Prefix等于0，则maxValInfix等于0，否则，maxValInfix等于min(maxStrLength-1-(1<<(StrLengthMinus1Prefix-1)),(1<<(StrLengthMinus1Prefix-1))-1)；
操作5：获得中缀的值StrLengthMinus1Infix，令n等于Ceil(Log(maxValInfix+1))，如果n大于1，则对str_length_minus1_infix使用长度为n的定长码的方法进行反二值化获得中缀的值StrLengthMinus1Infix，否则str_length_minus1_infix二元符号串为空且StrLengthMinus1Infix为0；
操作6：获得后缀的值StrLengthMinus1Suffix，如果(StrLengthMinus1Infix<((1<<n)–maxValInfix–1)或maxValInfix等于0不成立，则对str_length_minus1_suffix使用长度为1的定长码的方法进行反二值化获得后缀的值StrLengthMinus1Suffix，否则str_length_minus1_suffix二元符号串为空且StrLengthMinus1Suffix为0；
操作7：获得串长度参数的值StrLengthMinus1，如果StrLengthMinus1Prefix等于0，串长度参数的值StrLengthMinus1为0，否则串长度参数的值StrLengthMinus1的计算公式为(1<<(StrLengthMinus1Prefix-1))+(StrLengthMinus1Infix<<k)+StrLengthMinus1Suffix-((1<<n)-maxValInfix-1)×k。
一种串长度参数编码方法，包括以下步骤：
步骤1：输入以串为基元的数据，对串长度参数进行二值化，至少产生含表示串长度参数的二元符号串；
步骤2：至少对步骤1中的二元符号串中的前面M个二元符号采用上下文概率模型进行编码，产生含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流A，其中M是大于0小于6的整数；至少对二元符号串中的其余的二元符号采用等概率模型进行编码，产生含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流B。
一种串长度参数编码装置，包括串长度参数二值化模块、上下文概率模型编码模块和等概率模型编码模块，
串长度参数二值化模块用于对串长度参数进行二值化，至少产生表示串长度参数的二元符号串；
上下文概率模型编码模块用于对二元符号串中的前面M个二元符号进行编码，产生含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流，其中M是大于0小于6的整数；
等概率模型编码模块用于对二元符号串中的其余的二元符号进行编码，产生含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流。
本发明适用于对数据进行有损压缩的编码和解码，本发明也同样适用于对数据进行无损压缩的编码和解码。本发明适用于一维数据如字符串数据或字节串数据或一维图形或分维图形的编码和解码，本发明也同样适用于二维或以上维度的数据如图像、图像序列或视频数据的编码和解码。
本发明中，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：
一维数据、二维数据、多维数据、图形、分维图形、图像、图像的序列、视频、音频、文件、字节、比特、像素、三维场景、持续变化的三维场景的序列、虚拟现实的场景、持续变化的虚拟现实的场景的序列、像素形式的图像、图像的变换域数据、二维或二维以上字节的集合、二维或二维以上比特的集合、像素的集合、单分量像素的集合、三分量像素(R，G，B，A)的集合、三分量像素(Y，U，V)的集合、三分量像素(Y，Cb，Cr)的集合、三分量像素(Y，Cg，Co)的集合、四分量像素(C，M，Y，K)的集合、四分量像素(R，G，B，A)的集合、四分量像素(Y，U，V，A)的集合、四分量像素(Y，Cb，Cr，A)的集合、四分量像素(Y，Cg，Co，A)的集合。
本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：
1、本发明通过根据串长度参数的二值化方案特征，对串长度参数二值化后每个二元符号选择合适的概率模型，从而进一步提高数据的编码效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例4中synElVal与二元符号串的关系(截断一元码)
图2为实施例4中synElVal与二元符号串的关系(长度为len的定长码)
图3为实施例4前缀的最大值的计算方式
图4为实施例4中缀的最大值的计算方式
图5为实施例5前缀的最大值的计算方式
图6为实施例5中缀的最大值的计算方式
图7为实施例6串长度参数解析的方式
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种串长度参数编码方法，包括以下步骤：
步骤1：输入以串为基元的数据，该数据可以是一维数据、二维数据、多维数据、图形、分维图形、图像、图像的序列、视频、三维场景、持续变化的三维场景的序列、虚拟现实的场景、持续变化的虚拟现实的场景的序列、像素形式的图像、图像的变换域数据、二维或二维以上字节的集合、二维或二维以上比特的集合、像素的集合、三分量像素(Y，U，V)的集合、三分量像素(Y，Cb，Cr)的集合、三分量像素(Y，Cg，Co)的集合、三分量像素(R，G，B)的集合、四分量像素(C，M，Y，K)的集合、四分量像素(R，G，B，A)的集合、四分量像素(Y，U，V，A)的集合、四分量像素(Y，Cb，Cr，A)的集合、四分量像素(Y，Cg，Co，A)的集合，其串长度参数为串长度值本身或下一个剩余数目或串长度值本身减去一个预定数或下一个剩余数目减去一个预定数或上述四者的任意组合，其中预定数为正整数，然后对串长度参数进行二值化，产生二元符号串，二元符号串包括前缀和中缀；前缀采用截断一元码或截断二元码或截断k阶指数哥伦布码或由一个最大值导出的定长码的反二值化方式；中缀采用分段的截断二元码的反二值化方式，其段数和/或段的分界点由前缀的值和/或当前剩余数目导出；
步骤2：对前缀中的前面N个二元符号采用上下文概率模型进行算术编码，获得压缩数据码流A，对前缀中的其余的二元符号和后缀中的所有二元符号都采用等概率模型进行算术编码，获得压缩数据码流B。
实施例2：
一种串长度参数解码方法，包括以下步骤：
步骤1：获得含串长度参数的压缩数据码流，对其一部分采用上下文概率模型进行解析和算术解码，获得二元符号串中前面1个二元符号；对压缩数据码流的剩余部分，采用等概率模型进行解析和算术解码，获得二元符号串中其余的二元符号。其串长度参数为串长度值本身或下一个剩余数目或串长度值本身减去一个预定数或下一个剩余数目减去一个预定数或上述四者的任意组合，预定数为正整数。所述串长度值是当前串中像素单元的个数，当前剩余数目是当前编解码块像素单元总和减去当前已编解码像素单元的个数，下一个剩余数目是当前剩余数目减去当前串中像素单元的个数；像素单元是mxn个像素或像素分量组成的阵列，m为1或2或4或8或16，n为1或2或4或8或16。
步骤2.1：步骤1获得的二元符号串由前缀和后缀组成，前缀采用截断一元码的反二值化方式，按照预定的最大值计算方式，从当前剩余数目，获得前缀的最大值(maxValPrefix)，使用截断值即最大值(maxVal)为maxValPrefix的截断一元码的反二值化方式获得前缀的值a；
后缀采用截断二元码的反二值化方式，根据当前剩余数目，将串长度参数的取值范围分为预定的I+1段整数区间[Ni,Ni+1)，i＝0～I；根据a，确定段的值i，根据i获得后缀的最大值(maxValInfix)，使用截断值即最大值(maxVal)为maxValInfix的截断二元码的反二值化方式获得后缀的值b；
步骤2.2：根据段的值i和/或第二部分的值b，获得串长度参数的值。
实施例3：
一种串长度参数CABAC解码方法，包括以下步骤：
步骤1：获得含串长度参数的压缩数据码流，对其一部分采用上下文概率模型进行解析和算术解码，获得二元符号串中前面6个二元符号；对压缩数据码流的剩余部分，采用等概率模型进行解析和算术解码，获得二元符号串中其余的二元符号。其串长度参数为串长度值本身或下一个剩余数目或串长度值本身减去一个预定数或下一个剩余数目减去一个预定数或上述四者的任意组合，预定数为正整数。所述串长度值是当前串中像素单元的个数，当前剩余数目是当前编解码块像素单元总和减去当前已编解码像素单元的个数，下一个剩余数目是当前剩余数目减去当前串中像素单元的个数；像素单元是mxn个像素或像素分量组成的阵列，m为1或2或4或8或16，n为1或2或4或8或16。
步骤2.1：步骤1获得的二元符号串由前缀、中缀和后缀组成，前缀采用截断一元码的反二值化方式，按照预定最大值计算方式，从当前剩余数目，获得前缀的最大值(maxValPrefix)，使用截断值即最大值(maxVal)为maxValPrefix的截断一元码的反二值化方式获得前缀的值a；
中缀由一个最大值导出的定长码的反二值化，最大值为码值的最大值并且等于synElVal的值，根据当前剩余数目，将串长度参数的取值范围分为预定的I+1段整数区间[Ni,Ni+1)，i＝0～I，根据a，确定段的值i，根据i，获得中缀最大值(maxValInfix)，根据maxValInfix，导出中缀的定长码的长度n，使用长度为n的定长码的反二值化方式获得中缀的值b，根据b，获得后缀的定长码的长度k，使用长度为k的定长码的反二值化方式获得后缀的值c。
步骤2.2：根据i和b和/或k和/或c，获得串长度参数的值。
实施例4：
一种串长度参数解码方法，包括以下步骤：
步骤1：获得含串长度参数的压缩数据码流，其中，像素单元大小为1个像素，当前编解码块的像素单位数目最大为1024，串长度参数为下一剩余数目，称为isc_next_remaining_pixel_in_cu。对压缩数据码流的一部分采用上下文概率模型进行解析和算术解码，获得二元符号串中前面4个二元符号；对压缩数据码流的剩余部分，采用等概率模型进行解析和算术解码，表示二元符号采用等概率模型的方式之一是置BypassFlag的值为1，获得二元符号串中其余的二元符号。
步骤2.1：二元符号串由前缀、中缀和后缀三部分组成。CurRemainingPixel为当前解码块像素单元总和减去当前已解码像素单元的个数，。当CurRemainingPixel等于1时，isc_next_remaining_pixel_in_cu的值为0，结束反二值化；当CurRemainingPixel不等于1时，如图3所示,按以下算式计算maxValPrefix的值：
if(CurRemainingPixel<＝5){
maxValPrefix＝1
}
elseif(CurRemainingPixel<＝21){
maxValPrefix＝2
}
else if(CurRemainingPixel<＝277){
maxValPrefix＝3
}
else{
maxValPrefix＝4
}
根据图1，由第一部分前缀和maxVal＝maxValPrefix得到synElVal的值a。
如果a等于0，则压缩数据流中不存在第二部分中缀和第三部分后缀，isc_next_remaining_pixel_in_cu的值为0，结束反二值化；
如果a大于0，如图4所示，根据以下算式计算maxValInfix；
if(a＝＝1){
d＝1
maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel–2,3)
}
else if(a＝＝2){
d＝5
maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel–6,15)
}
else if(a＝＝3){
d＝21
maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel–22,255)
}
else{
d＝277
maxValInfix＝NumTotalPixel–NumCodedPixel–278
}
令n＝Ceil(Log(maxValInfix+1))，由第二部分中缀和len＝n-1根据图2得到synElVal的值b。如果len的值小于1，二元符号串为空，b的值为0。如果b小于2n-maxValInfix-1，或maxValInfix为0，则k等于0；否则，k等于1。由第三部分后缀和len＝k查图2得到synElVal的值c。如果len的值小于1，二元符号串为空，c的值为0。
步骤2.2：根据d、b、c、k、n和maxValInfix计算isc_next_remaining_pixel_in_cu的值，计算公式为isc_next_remaining_pixel_in_cu＝d+(b<<k)+c-(2n–maxValInfix–1)*k。
实施例5：
一种串长度参数解码方法，包括以下步骤：
步骤1：获得含串长度参数的压缩数据码流，其中，像素单元大小为4个像素，当前编解码块的像素单位数目最大为256，串长度参数为下一剩余数目，称为isc_next_remaining_pixel_in_cu。对压缩数据码流的一部分采用上下文概率模型进行解析和算术解码，获得二元符号串中前面3个二元符号；对压缩数据码流的剩余部分，采用等概率模型进行解析和算术解码，表示二元符号采用等概率模型的方式之一是置BypassFlag的值为1，获得二元符号串中其余的二元符号。
步骤2.1：二元符号串由前缀、中缀和后缀三部分组成。CurRemainingPixe l为当前解码块像素单元总和减去当前已解码像素单元的个数，当CurRemaining Pixel等于1时，isc_next_remaining_pixel_in_cu的值为0，结束反二值化；当CurRemainingPixel不等于1时，如图5所示，按以下算式计算maxValPrefix的值：
if(CurRemainingPixel<＝5){
maxValPrefix＝1
}
else if(CurRemainingPixel<＝21){
maxValPrefix＝2
}
else{
maxValPrefix＝3
}
根据图1，由第一部分前缀和maxVal＝maxValPrefix得到synElVal的值a。
如果a等于0，则压缩数据流中不存在第二部分中缀和第三部分后缀，isc_next_remaining_pixel_in_cu的值为0，结束反二值化；
如果a大于0，如图6所示，根据以下算式计算maxValInfix；
if(a＝＝1){
d＝1
maxValInfix＝Min(CurRemainingPixelQuarter–2,3)
}
else if(a＝＝2){
d＝5
maxValInfix＝Min(CurRemainingPixelQuarter–6,15)
}
else{
d＝21
maxValInfix＝Min(CurRemainingPixelQuarter–22,255)
}
令n＝Ceil(Log(maxValInfix+1))，由第二部分中缀和len＝n-1根据图2得到synElVal的值b。如果len的值小于1，二元符号串为空，b的值为0。如果b小于2n-maxValInfix-1，或maxValInfix为0，则k等于0；否则，k等于1。由第三部分后缀和len＝k查图2得到synElVal的值c。如果len的值小于1，二元符号串为空，c的值为0。
步骤2.2：根据d、b、c、k、n和maxValInfix计算isc_next_remaining_pixel_in_cu的值，计算公式为isc_next_remaining_pixel_in_cu＝d+(b<<k)+c-(2n–maxValInfix–1)*k。
实施例6：
一种串长度参数解码装置，包括上下文概率模块、等概率模块和反二值化模块，所述上下文概率模块用于对压缩数据码流进行解析和解码，获得表示串长度参数的二元符号串中前面5个二元符号，其中，第1个二元符号单独使用一个上下文概率模型，第2个二元符号和第3个二元符号共用一个上下文概率模型，第4个二元符号和第5个二元符号共用一个上下文概率模型，前缀的前面5个二元符号一共使用3个不同的上下文概率模型，表示二元符号采用等概率模型的方式之一是置BypassFlag的值为1，所述二元符号串为StrLengthMinus1，其由前缀str_length_minus1_prefix、中缀str_length_minus1_infix和后缀str_length_minus1_suffix组成。所述等概率模块用于对压缩数据码流进行解析和解码，获得表示串长度参数的二元符号串中剩余的二元符号。如图7所示，二元符号串的串长度参数的解析过程包括以下操作：
操作1：获得当前剩余数目即当前长度最大值，当前长度最大值maxStrLength等于当前解码块总像素数NumTotalPixel减去当前已解码像素的个数NumCodedPixel，
操作2：获得当前剩余数目的所在区间即前缀最大值，前缀最大值maxValPrefix等于Ceil(Log(maxStrLength))，其中Ceil是向上取整，Log是以2为底的对数，
操作3：获得前缀的值StrLengthMinus1Prefix，如果maxStrLength大于1，则对str_length_minus1_prefix使用截断值为前缀最大值的截断一元码的方法进行反二值化，获得前缀的值StrLengthMinus1Prefix，否则StrLengthMinus1Prefix等于0；
操作4：获得中缀最大值maxValInfix，如果StrLengthMinus1Prefix等于0，则maxValInfix等于0，否则，maxValInfix等于min(maxStrLength-1-(1<<(StrLengthMinus1Prefix-1)),(1<<(StrLengthMinus1Prefix-1))-1)；
操作5：获得中缀的值StrLengthMinus1Infix，令n等于Ceil(Log(maxValInfix+1))，如果n大于1，则对str_length_minus1_infix使用长度为n的定长码的方法进行反二值化获得中缀的值StrLengthMinus1Infix，否则str_length_minus1_infix二元符号串为空且StrLengthMinus1Infix为0；
操作6：获得后缀的值StrLengthMinus1Suffix，如果(StrLengthMinus1Infix<((1<<n)–maxValInfix–1)或maxValInfix等于0不成立，则对str_length_minus1_suffix使用长度为1的定长码的方法进行反二值化获得后缀的值StrLengthMinus1Suffix，否则str_length_minus1_suffix二元符号串为空且StrLengthMinus1Suffix为0；
操作7：获得串长度参数的值StrLengthMinus1，如果StrLengthMinus1Prefix等于0，串长度参数的值StrLengthMinus1为0，否则串长度参数的值StrLengthMinus1的计算公式为(1<<(StrLengthMinus1Prefix-1))+(StrLengthMinus1Infix<<k)+StrLengthMinus1Suffix-((1<<n)-maxValInfix-1)×k。
其中，ae(v)表示高级熵编码的语法元素。
所述反二值化模块对表示串长度参数的二元符号串进行反二值化，获得串长度参数值，其中，前缀的反二值化方法为：
计算maxValPrefix＝Ceil(Log(maxStrLength))。由maxVal＝maxValPrefix查图1得到synElVal的值。前缀的值等于synElVal。
中缀和后缀的反二值化方法为：
根据图2，len＝1,中缀或后缀的值等于synElVal。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (11)

1.一种串长度参数解码方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，输入含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流，对其一部分，至少采用上下文概率模型进行解码，至少获得表示串长度参数的二元符号串中的前面M个二元符号，其中M是大于0小于6的整数；
步骤2，对步骤1中压缩数据码流的剩余部分，至少采用等概率模型进行解码，至少获得表示串长度参数的二元符号串中的其余的二元符号；
步骤3，至少对表示串长度参数的二元符号串进行反二值化，获得串长度参数值。
2.一种串长度参数解码装置，其特征在于，包括上下文概率模型解码模块、等概率模型解码模块和串长度参数反二值化模块，
上下文概率模型解码模块用于对含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流的一部分进行解码，至少获得表示串长度参数的二元符号串中的前面M个二元符号，其中M是大于0小于6的整数；
等概率模型解码模块用于对含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流的剩余部分进行解码，至少获得表示串长度参数的二元符号串中的其余的二元符号；
串长度参数反二值化模块用于对表示串长度参数的二元符号串进行反二值化，获得串长度参数值。
3.根据权利要求1所述的串长度参数解码方法或权利要求2所述的串长度参数解码装置，其特征在于，串长度参数为串长度值本身或下一个剩余数目或串长度值本身减去一个预定数或下一个剩余数目减去一个预定数或上述四者的任意组合，其中预定数为正整数；串长度值是当前串中像素单元的个数，当前剩余数目是当前解码块像素单元总和减去当前已解码像素单元的个数，下一个剩余数目是当前剩余数目减去当前串中像素单元的个数。
4.根据权利要求3所述的串长度参数解码方法或串长度参数解码装置，其特征在于，像素单元是mxn个像素或像素分量组成的阵列，m为包括1或2或4或8或16的正整数，n为包括1或2或4或8或16的正整数。
5.根据权利要求3所述的串长度参数解码方法或权利要求2所述的串长度参数解码装置，其特征在于，反二值化的方式为由一个最大值导出的定长码或预定阶数的指数哥伦布码或分段的截断二元码或一元码或具有最大值的截断一元码或具有最大值的截断二元码或具有最大值的截断k阶指数哥伦布码。
6.根据权利要求5所述的串长度参数解码方法或串长度参数解码装置，其特征在于，表示串长度参数的二元符号串包括前缀和/或中缀，
前缀采用包括具有最大值的截断一元码或具有最大值的截断二元码或具有最大值的截断k阶指数哥伦布码或由一个最大值导出的定长码的反二值化方式，最大值至少由当前剩余数目导出，最大值允许为0，最大值为0表示前缀为空并且前缀的值为0；
中缀采用包括分段的截断二元码的反二值化方式，其段数和/或段的分界点由至少所述前缀的值和/或当前剩余数目导出，段数允许为0，段数为0表示中缀为空即不存在并且中缀的值为0；
对前缀中的前面N个二元符号采用上下文概率模型，对前缀的其余的二元符号和中缀的所有二元符号都采用等概率模型；
表示二元符号采用等概率模型的方式之一是置BypassFlag的值为1；
或者
表示串长度参数二元符号串包括前缀和/或中缀和/或后缀：
前缀采用包括具有最大值的截断一元码或具有最大值的截断二元码或具有最大值的截断k阶指数哥伦布码或由一个最大值导出的定长码的反二值化方式，所述最大值由至少当前剩余数目导出，所述最大值允许为0，最大值为0表示前缀为空即不存在并且前缀的值为0；
中缀采用包括分段的由一个最大值导出的定长码的反二值化方式，其段数和/或段的分界点由至少所述前缀的值和/或当前剩余数目导出，段数允许为0，段数为0表示中缀为空即不存在并且中缀的值为0，所述最大值允许为0，最大值为0表示中缀为空即不存在并且中缀的值为0；
后缀采用包括分段的由一个最大值导出的定长码的反二值化方式，其段数和/或段的分界点由至少所述前缀的值和/或所述中缀的值导出，段数允许为0，段数为0表示所述后缀为空即不存在并且后缀的值为0；
对所述前缀中的前面N个二元符号采用上下文概率模型，对前缀的其余的二元符号和中缀、后缀的所有二元符号都采用等概率模型；
表示二元符号采用等概率模型的方式之一是置BypassFlag的值为1。
7.根据权利要求6所述的串长度参数解码方法或串长度参数解码装置，其特征在于，包括前缀和/或中缀的二元符号串，
前缀的反二值化方式为：根据当前剩余数目获得前缀最大值，使用截断值为前缀最大值的截断一元码的方法进行反二值化，获得前缀的值a；
中缀的反二值化方式为：如果a等于0，则中缀为空，串长度参数的值为0，
如果a大于0，根据a得出段数i,将串长度参数的取值范围分为X+1段整数区间[Ni,Ni+1)，其中X大于等于i,获得中缀最大值，使用截断值为中缀最大值的截断二元码的方法进行反二值化获得中缀的值b；
或者
包括前缀和/或中缀和/或后缀的二元符号串，
前缀的反二值化方式为：根据当前剩余数目获得前缀最大值，使用截断值为前缀最大值的截断一元码的方法进行反二值化，获得前缀的值a；
中缀的反二值化方式为：如果a等于0，则中缀和后缀为空，串长度参数的值为0，
如果a大于0，根据a得出段数i,将串长度参数的取值范围分为X+1段整数区间[Ni,Ni+1)，其中X大于等于i,获得中缀最大值，根据中缀最大值得出中缀定长码的长度n，
如果n大于或等于1，使用长度为n的定长码的方法进行反二值化获得中缀的值b，如果n小于1，则b为0；
后缀的反二值化方式为：根据b得出后缀定长码的长度j，如果j大于或等于1，使用长度为j的定长码的方法进行反二值化获得后缀的值c，如果j小于1，则c为0。
8.根据权利要求7所述的串长度参数解码方法或串长度参数解码装置，其特征在于，串长度参数为下一剩余数目，像素单元由1个像素组成，M＝4，二元符号串包括前缀、中缀和后缀，
获得前缀最大值的方法为：将当前剩余数目定义为CurRemainingPixel，
如果CurRemainingPixel＝1，则二元符号串为空，
如果1＜CurRemainingPixel≤5，则前缀最大值为1，
如果5＜CurRemainingPixel≤21，前缀最大值为2，
如果21＜CurRemainingPixel≤277，则前缀最大值为3，
如果277＜CurRemainingPixel，则前缀最大值为4；
获得中缀最大值的方法为：将中缀最大值定义为maxValInfix，
如果a＝＝1，则i＝1且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-2,3)，
如果a＝＝2，则i＝5且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-6,15)，
如果a＝＝3，则i＝21且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-22,255)，
否则，则i＝277且maxValInfix＝CurRemainingPixel-278；
n＝Ceil(Log(maxValInfix+1))-1；
后缀定长码的长度j的得出方法为：如果b小于2n-maxValInfix+1或maxValInfix为0，则j＝0，否则，j＝1；
串长度参数值的计算公式为i+(b<<j)+c-(2n-maxValInfix+1)*j；
或者
串长度参数为下一剩余数目，像素单元由4个像素组成，M＝3，二元符号串包括前缀、中缀和后缀，
获得前缀最大值的方法为：将当前剩余数目定义为CurRemainingPixel，
如果CurRemainingPixel＝1，则二元符号串为空，
如果1＜CurRemainingPixel≤5，则前缀最大值为1，
如果5＜CurRemainingPixel≤21，前缀最大值为2，
如果21＜CurRemainingPixel，则前缀最大值为3；
获得中缀最大值的方法为：将中缀最大值定义为maxValInfix，
如果a＝＝1，则i＝1且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-2,3)，
如果a＝＝2，则i＝5且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-6,15)，
否则，则i＝21且maxValInfix＝Min(CurRemainingPixel-22,255)；
n＝Ceil(Log(maxValInfix+1))-1；
后缀定长码的长度j的得出方法为：如果b小于2n-maxValInfix+1或maxValInfix为0，则j＝0，否则，j＝1；
串长度参数值的计算公式为i+(b<<j)+c-(2n-maxValInfix+1)*j。
9.根据权利要求1所述的串长度参数解码方法或权利要求2所述的串长度参数解码装置，其特征在于，二元符号串包括前缀、后缀和中缀，串长度参数为串长度值本身或下一个剩余数目或串长度值本身减去一个预定数或下一个剩余数目减去一个预定数或上述四者的任意组合，其中预定数为正整数，串长度值是当前串中像素单元的个数，当前剩余数目是当前解码块像素单元总和减去当前已解码像素单元的个数，下一个剩余数目是当前剩余数目减去当前串中像素单元的个数，串长度参数的解析过程包括以下操作：
操作1：获得当前剩余数目即当前长度最大值，当前长度最大值maxStrLength等于当前解码块总像素数NumTotalPixel减去当前已解码像素的个数NumCodedPixel，
操作2：获得当前剩余数目的所在区间即前缀最大值，前缀最大值maxValPrefix等于Ceil(Log(maxStrLength))，其中Ceil是向上取整，Log是以2为底的对数，
操作3：获得前缀的值StrLengthMinus1Prefix，如果maxStrLength大于1，则对str_length_minus1_prefix使用截断值为前缀最大值的截断一元码的方法进行反二值化，获得前缀的值StrLengthMinus1Prefix，否则StrLengthMinus1Prefix等于0；
操作4：获得中缀最大值maxValInfix，如果StrLengthMinus1Prefix等于0，则maxValInfix等于0，否则，maxValInfix等于min(maxStrLength-1-(1<<(StrLengthMinus1Prefix-1)),(1<<(StrLengthMinus1Prefix-1))-1)；
操作5：获得中缀的值StrLengthMinus1Infix，令n等于Ceil(Log(maxValInfix+1))，如果n大于1，则对str_length_minus1_infix使用长度为n的定长码的方法进行反二值化获得中缀的值StrLengthMinus1Infix，否则str_length_minus1_infix二元符号串为空且StrLengthMinus1Infix为0；
操作6：获得后缀的值StrLengthMinus1Suffix，如果(StrLengthMinus1Infix<((1<<n)–maxValInfix–1)或maxValInfix等于0不成立，则对str_length_minus1_suffix使用长度为1的定长码的方法进行反二值化获得后缀的值StrLengthMinus1Suffix，否则str_length_minus1_suffix二元符号串为空且StrLengthMinus1Suffix为0；
操作7：获得串长度参数的值StrLengthMinus1，如果StrLengthMinus1Prefix等于0，串长度参数的值StrLengthMinus1为0，否则串长度参数的值StrLengthMinus1的计算公式为(1<<(StrLengthMinus1Prefix-1))+(StrLengthMinus1Infix<<k)+StrLengthMinus1Suffix-((1<<n)-maxValInfix-1)×k。
10.一种串长度参数编码方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：输入以串为基元的数据，对串长度参数进行二值化，至少产生含表示串长度参数的二元符号串；
步骤2：至少对步骤1中的二元符号串中的前面M个二元符号采用上下文概率模型进行编码，产生含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流A，其中M是大于0小于6的整数；至少对二元符号串中的其余的二元符号采用等概率模型进行编码，产生含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流B。
11.一种串长度参数编码装置，其特征在于，包括串长度参数二值化模块、上下文概率模型编码模块和等概率模型编码模块，
串长度参数二值化模块用于对串长度参数进行二值化，至少产生表示串长度参数的二元符号串；
上下文概率模型编码模块用于对二元符号串中的前面M个二元符号进行编码，产生含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流，其中M是大于0小于6的整数；
等概率模型编码模块用于对二元符号串中的其余的二元符号进行编码，产生含表示串长度参数的部分或全部信息的压缩数据码流。
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