CN113518222B - 不同类型串采用不同长度二值化方案的编解码方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不同类型串采用不同长度二值化方案的编解码方法及装置,通过对等数值串的串长度参数和单位基矢量串的串长度参数分别采用两种至少具有不同的但又有关联的取值范围区间划分二值化及其对应的反二值化。本发明适用于对数据进行有损压缩或无损压缩的编码和解码,适用于一维数据、二维或以上维度的数据的编码和解码。

Description

不同类型串采用不同长度二值化方案的编解码方法及装置
技术领域
本发明涉及一种对数据进行有损或无损压缩的编码及解码系统,特别是采用点预测和点矢量对数据进行压缩的编码方法和解码方法。
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,对各种数据,包括大数据、图像数据、视频数据、以及各种新形态的数据,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)组成的集合。
对数据集进行编码或解码(简称为编解码)时,通常将数据元素按照预定规则排序即规定前后顺序,依前后顺序进行编解码。
对排列成一定空间(一维、二维、或多维)形状的数据集(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),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,有时还把此数据集划分成若干具有预定形状和/或大小(即元素数目)的子集,称为整压缩单元,以整压缩单元为单位,以预定的顺序,一个一个整压缩单元地进行编码或者解码。在任一时刻,正在编码或者解码中的整压缩单元称为当前整压缩单元。正在编码或者解码中的数据元素(有时也简称为元素)称为当前编码数据元素或者当前解码数据元素,统称为当前数据元素,简称为当前元素。元素由N个分量(通常1≤N≤5)组成,因此数据集和整压缩单元也都由N个分量组成。元素的分量也称为分量元素。
例如,一帧图像的元素即像素排列成矩形形状,具有1920(宽度)x 1080 (高度)的大小(分辨率),由3个分量组成:G(绿色)分量,B(蓝色) 分量,R(红色)分量或Y(亮度)分量,U(Cb色度)分量,V(Cr色度) 分量。
作为编码对象的多分量数据集和整压缩单元的各分量的采样率之间的关系通常用采样格式来表示。例如,对于包括计算机产生的含图形和文字的图像的一类二维数据元素的阵列,通常采用一种称为4:4:4(简称444) 的采样格式,就是数据集的3个分量都具有同样的采样率和大小(即分量样值的数目)。对于包括摄像机摄取的自然图像和视频的另一类二维数据元素的阵列,通常采用一种称为4:2:0(简称420)的采样格式,就是具有矩形形状和3个分量的数据集(如图像或视频)的2个称为次分量的分量(D 分量和E分量)的采样率和尺寸分别是另一个称为主分量的分量(F分量) 的四分之一,也就是主分量与次分量之间具有4:1的下采样关系。在这种情形,一个D分量D[i][j]和一个E分量E[i][j]对应于四个(2×2个)F 分量F[2i][2j],F[2i+1][2j],F[2i][2j+1],F[2i+1][2j+1]。如果F分量的分辨率是2M×2N(水平2M个分量元素,垂直2N个分量元素),即数据集的F分量是F={F[m][n]:m=0~2M-1,n=0~2N-1},那么D分量和 E分量的分辨率分别都是M×N(水平M个分量元素,垂直N个分量元素),即数据集的D分量和E分量分别是D={D[m][n]:m=0~M-1,n=0~N-1} 和E={E[m][n]:m=0~M-1,n=0~N-1}。在对次分量也需要较高质量的场合,则常常使用一种称为4:2:2(简称422)的采样格式,就是具有矩形形状和3个分量的数据集(如图像或视频)的2个次分量(D分量和E 分量)的采样率和尺寸分别是另一个主分量(F分量)的二分之一,也就是主分量与次分量之间具有2:1的下采样关系。在这种情形,在数据集(如图像或视频)的一个方向(如水平方向),一个D分量D[i][j]和一个E分量E[i][j]对应于两个(2×1个)F分量F[2i][j]和F[2i+1][j]。如果F 分量的分辨率是2M×N,,即数据集的F分量是F={F[m][n]:m=0~2M-1, n=0~N-1},那么D分量和E分量的分辨率分别都是M×N,即数据集的D分量和E分量分别是D={D[m][n]:m=0~M-1,n=0~N-1}和E={E[m][n]: m=0~M-1,n=0~N-1}。在采用YUV色彩格式的图像和视频中,以上所述F、D、E分量通常分别是Y、U、V分量。在采用RGB色彩格式的图像和视频中,以上所述F、D、E分量通常分别是G、B、R分量或G、R、B分量。在数据是图像或视频的场合,采样格式也常称为色度格式。各分量都具有相同采样率的色度格式称为全色度格式。一部分分量与另一部分分量之间具有下采样关系的色度格式称为下采样色度格式。
在数据集划分成整压缩单元的情形,排序的一种预定规则是首先对整压缩单元排序,再对每个整压缩单元内的元素排序。
数据压缩的一种有效手段是串预测也称串匹配。串预测将一个当前整压缩单元的元素按照预定的扫描方式排列后再分割成长度可变的元素串,对一个当前元素串,简称为当前串,在一个称为参考集的已完成预定程度的编解码的元素的集合或其子集之中,获得与所述当前串具有相同或相近似的数值的参考元素串简称参考串,也称之为所述当前串的参考串或预测串或匹配串。对于一个当前串的参考串,仅需要使用若干编码参数来记录所述参考串在参考集内的位置和/或形状和/或大小和/或尺寸,而不需要逐个记录所述当前串内每个元素的数值本身,就能完整地表示所述当前串的所有元素及其数值,从而达到数据压缩的目的。
例如,一个按照预定扫描方式排序的当前串,如果能在参考集内找到相应的参考串,则仅需要使用当前串的第一个元素即起始元素与参考串的第一个元素即起始元素之间的位置关系和串长度(串中元素的数目)这两个编码参数来记录所述参考串在参考集内的位置和大小,而不需要逐个记录所述当前串内每个元素的数值本身,就能完整地表示所述当前串的所有元素及其数值。记录所述两个编码参数所消耗的比特数常常远少于逐个记录所述当前串内每个元素的数值本身所消耗的比特数,从而达到了数据压缩的目的。
串预测中,也可能出现在参考集内找不到参考元素的不可预测元素。不可预测元素的分量、主分量、次分量分别被称为不可预测分量、不可预测主分量、不可预测次分量。
串预测中经常使用的扫描方式包括:
水平光栅扫描:一个整压缩单元内的元素沿水平方向一个元素一个元素排列,排列完一行后接着排列下一行,所有行内扫描方向都是从左至右排列或者所有行内扫描方向都是从右至左排列。
或者
水平来回扫描也称往返扫描或弓形扫描:一个整压缩单元内的元素沿水平方向一个元素一个元素排列,排列完一行后接着排列下一行,任何相邻的两行中一行的行内扫描方向是从左至右排列而另一行的行内扫描方向是从右至左排列,从左至右排列的行称之为正向行,从右至左排列的行称之为反向行;
或者
垂直光栅扫描:一个整压缩单元内的元素沿垂直方向一个元素一个元素排列,排列完一列后接着排列下一列,所有列内扫描方向都是从上至下排列或者所有列内扫描方向都是从下至上排列;
或者
垂直来回扫描也称往返扫描或弓形扫描:一个整压缩单元内的元素沿垂直方向一个元素一个元素排列,排列完一列后接着排列下一列,任何相邻的两列中一列的列内扫描方向是从上至下排列而另一列的列内扫描方向是从下至上排列,从上至下排列的列称之为正向列,从下至上排列的列称之为反向列。
串的扫描即排列中的第一个元素称为起始元素,串的扫描即排列中的最后一个元素称为终结元素。
点预测是串预测的一种变体,也是数据压缩的一种有效手段。
点预测技术将若干其数值经常重复出现于当前整压缩单元内或附近的已完成预定程度的编解码的数据元素在数据集内的位置,称为常现位置,存放在一个常现位置数组中,数组中存放的每个常现位置用一个索引来标明。常现位置上的数据元素作为参考元素或称预测元素或称匹配元素来使用。当前整压缩单元内的具有相等数值的一个待编码或待解码的等数值串,仅需要使用一个称为索引的编码参数和一个所述索引所标明的常现位置的重复次数即等数值串的长度的编码参数来表示所述等数值串的所有元素的数值都等于这个索引标明的常现位置(这个常现位置可以是所述等数值串之前的数据集内的某一个元素的位置,也可以是所述等数值串的第一个元素的位置)上的元素的数值,而不需要逐个记录所述等数值串内每个元素的数值本身,从而达到数据压缩的目的。常现位置通常用点矢量来表示,常现位置数组通常是点矢量数组即存放点矢量的数组。
点预测技术中,参考元素都是单个数据元素(常现位置上的数据元素),而对单个数据元素谈不上是否进行下采样,认为其具有全部分量。所以,即使在420采样格式和422采样格式等下采样色度格式的点预测中,每个参考元素也具有完整的3个分量。事实上,在下采样色度格式的点预测技术中,参考元素都是420采样格式和422采样格式的原始元素经过包括聚类和/或滤波在内的上采样处理后得到的具有444采样格式的全分量元素。
串预测技术中,最经常出现的串是在水平扫描模式中参考串位于当前串正上方一个单位距离的串和在垂直扫描模式中参考串位于当前串正左方一个单位距离的串,统称为单位基矢量串。
由于等数值串和单位基矢量串是最经常出现的两种串,在点预测与串预测结合的压缩技术中,至少采用等数值串和单位基矢量串对一个整压缩单元进行压缩。
对编码参数的二值化是对编码参数的熵编码的一个重要步骤。二值化将编码参数的一个值转换为一个二元符号串也称二元码字。对产生的二元符号串再进行二值熵编码。反二值化是二值化的逆运算,将编码参数的二元符号串转换为编码参数的值。二值化的一个例:一个编码参数的取值范围是{v0,v1,v2,v3,v4},一共可以取5个值,二值化将这5个值v0,v1,v2,v3,v4分别转换为二元符号串00,01,10,110,111。二元符号串中,二元符号的排列顺序是从左至右,依次为第1位、第2位、第3位等。二值化必须满足一个基本条件:任何一个二元符号串不能是其他二元符号串的起始部分。
串预测或点预测中的一种重要编码参数是串长度参数。最常见的串长度参数包括:
1)表示串中元素数的串长度StringLength(显然,串长度总是大于或等于1);
2)表示串中元素数减去一的串长度减一SLminus1(显然,串长度减一总是大于或等于0)。
现有点预测与串预测结合技术中,对等数值串的串长度参数和单位基矢量串的串长度参数采用同样的二值化及其对应的反二值化方案进行二值化和反二值化。但是,由于等数值串的串长度参数和单位基矢量串的串长度参数具有不同的特性,采用同样的二值化及其对应的反二值化方案,虽然有利于降低实现复杂度,但对编码效率有负面影响。
发明内容
为了解决点预测与串预测结合技术中的这一问题,本发明提供了一种对等数值串的串长度参数和单位基矢量串的串长度参数分别采用两种至少具有不同的但又有关联的取值范围区间划分的二值化及其对应的反二值化方案进行二值化和反二值化的长度二值化技术。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的:
一种点预测与串预测结合的编码方法,至少包括完成下列功能和操作的步骤:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度二值化方案进行二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度二值化方案进行二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分。
一种点预测与串预测结合的编码装置,至少包括完成下列功能和操作的模块:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度二值化方案进行二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度二值化方案进行二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分。
一种点预测与串预测结合的解码方法,至少包括完成下列功能和操作的步骤:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度反二值化方案进行反二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度反二值化方案进行反二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分。
一种点预测与串预测结合的解码装置,至少包括完成下列功能和操作的模块:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度反二值化方案进行反二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度反二值化方案进行反二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分。
进一步的,所述解码方法或者解码装置中,在原始数据是包括图像、图像的序列、视频的二维数据元素的阵列或阵列的序列的情形下,整压缩单元包括宏块、编码单元CU、CU的子区域、子编码单元SubCU、预测块、预测单元PU、PU的子区域、子预测单元SubPU、变换块、变换单元TU、TU 的子区域、子变换单元SubTU。
进一步的,所述解码方法或者解码装置中,所述预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为N个区间,M>N;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T;
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1。
进一步的,所述解码方法或者解码装置中,
整压缩单元的总元素数是T,T是2的P次方即T=2P,整压缩单元中当前已编码或已解码的元素数是U,整压缩单元中当前待编码或待解码的当前剩余元素数是V=T-U,显然,V≥1并且V是当前待编码或待解码的串长度所可能取的值的当前最大值,也就是说,当前待编码或待解码的串长度减一的取值范围是[0,V);所述预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为N个区间,M>N;
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则当前待编码或待解码的当前串长度参数的当前取值范围划分为MV个区间,其中,MV≤M且当前待编码或待解码的串长度参数所可能取的值都落在所述MV个区间内;
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则当前待编码或待解码的当前串长度参数的当前取值范围划分为NV个区间,其中,NV≤N且当前待编码或待解码的串长度参数所可能取的值都落在所述NV个区间内;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T),即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~ MV-1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为NV个区间:[Jn,J2n+1),n=0~ NV-1,其中,J0=0,JNv-1<V≤JNv,J2n+1=min(Jn+1,V);
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~MV -1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤I2,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即I2<V,当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV-1个区间:[0,I2),[Im,I2m+1),m=2~MV-1,其中,MV≥3, IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1;
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则按照下列方式将当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V=1,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,1);
否则即V>1,当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV+1个区间:[0,1),[2p,I2p+1),p=0~PV-1,其中,PV=ceil(log2(V)), ceil()是向上取整运算,I2p+1=min(2p+1,V);
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤2,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即V>2,当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV个区间:[0,2),[2p,I2p+1),p=1~PV-1,其中,PV≥2,2Pv-1< V≤2Pv,I2p+1=min(2p+1,V)。
进一步的,所述解码方法或者解码装置中,整压缩单元的总元素数T 等于16或32或64或128或256或512或1024或2048;
将对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分后产生的区间数记为S,S个区间记为[Rs,Rs+1),s=0~S-1,其中,R0=0,RS=V,s称为区间序号,Rs称为区间s的起点;
将串长度减一SLminus1表示为前缀SLminus1Prefix,中缀 SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix并分别使用截断一元码,1或多比特定长码,1比特定长码对前缀,中缀,后缀进行二值化和反二值化;
所述前缀表示SLminus1的值位于所述S个区间中的哪一个区间即表示区间序号s;
所述中缀和/或后缀表示SLminus1的值在所在区间内相对于区间起点的距离即表示SLminus1的值与Rs的差值SLminus1-Rs。
进一步的,所述解码方法或者解码装置中,
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V=1时,S=1,R0=0,R1=1;
当V>1时,S=ceil(log2(V))+1,ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs= 2s-1,s=1~S-1,RS=V;
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V≤2时,S=1,R0=0,R1=2;
当V>2时,S=ceil(log2(V)),ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs=2s, s=1~S-1,RS=V;
在当前待编码或待解码的串是等数值串或单位基矢量串的情形,所述前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix的二值化或者反二值化方案如下:
对前缀采用具有最大值maxVal=S-1的截断一元码进行二值化和反二值化;
例如:S=5时,maxVal等于4,前缀所表示的区间序号s=0,1,2,3, 4的截断一元码二元符号串分别是1,01,001,0001,0000。
对中缀采用具有长度即二进制位数len=ceil(log2(min(V,Rs+1)-Rs))-1 的定长码进行二值化和反二值化,但len<1时,中缀SLminus1Infix的值默认等于0,中缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化;
如果中缀SLminus1Infix的值大于或等于2len+1-(min(V,Rs+1)-Rs)并且(min(V,Rs+1)-Rs)>1,则对后缀采用k=1比特定长码进行二值化和反二值化,否则,后缀SLminus1Suffix的值默认等于0,后缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化,k默认等于0;
从前缀SLminus1的值即区间序号s,中缀SLminus1Infix的值,后缀SLminus1Suffix的值,len+1的值,k的值,按照如下方式计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength:
SLminus1=Rs+SLminus1Infix×2k+SLminus1Suffix-(2len+1-(min(V, Rs+1)-Rs))×k,
StringLength=SLminus1+1。
进一步的,所述解码方法或者解码装置中,
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则对串长度减一 SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀 SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化;
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则对串长度减一 SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀 SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化。
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。
有损压缩中,编码前的原始等数值串上的元素的数值允许有差别,但差别小于一个预定阈值。
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
1)一维数据;
2)二维数据;
3)多维数据;
4)图形;
5)分维图形;
6)图像;
7)图像的序列;
8)视频;
9)音频;
10)文件;
11)字节;
12)比特;
13)像素;
14)三维场景;
15)持续变化的三维场景的序列;
16)虚拟现实的场景;
17)持续变化的虚拟现实的场景的序列
18)像素形式的图像;
19)图像的变换域数据;
20)二维或二维以上字节的集合;
21)二维或二维以上比特的集合;
22)像素的集合;
23)单分量像素的集合;
24)三分量像素(R,G,B,A)的集合;
25)三分量像素(Y,U,V)的集合;
26)三分量像素(Y,Cb,Cr)的集合;
27)三分量像素(Y,Cg,Co)的集合;
28)四分量像素(C,M,Y,K)的集合;
29)四分量像素(R,G,B,A)的集合;
30)四分量像素(Y,U,V,A)的集合;
31)四分量像素(Y,Cb,Cr,A)的集合;
32)四分量像素(Y,Cg,Co,A)的集合。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
本发明提出的一种点预测与串预测结合的编码方法,至少包括完成下列功能和操作的步骤:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度二值化方案进行二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度二值化方案进行二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分。
一种点预测与串预测结合的编码装置,至少包括完成下列功能和操作的模块:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度二值化方案进行二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度二值化方案进行二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分。
一种点预测与串预测结合的解码方法,至少包括完成下列功能和操作的步骤:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度反二值化方案进行反二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度反二值化方案进行反二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分。
一种点预测与串预测结合的解码装置,至少包括完成下列功能和操作的模块:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度反二值化方案进行反二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度反二值化方案进行反二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分。
实施例1
所述编解码方法或者解码装置中,在原始数据是包括图像、图像的序列、视频的二维数据元素的阵列或阵列的序列的情形下,整压缩单元包括宏块、编码单元CU、CU的子区域、子编码单元SubCU、预测块、预测单元 PU、PU的子区域、子预测单元SubPU、变换块、变换单元TU、TU的子区域、子变换单元SubTU。
实施例2
所述编解码方法或者编解码装置中,所述预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为N个区间,M>N;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T;
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1。
实施例3
所述编解码方法或者编解码装置中,
整压缩单元的总元素数是T,T是2的P次方即T=2P,整压缩单元中当前已编码或已解码的元素数是U,整压缩单元中当前待编码或待解码的当前剩余元素数是V=T-U,显然,V≥1并且V是当前待编码或待解码的串长度所可能取的值的当前最大值,也就是说,当前待编码或待解码的串长度减一的取值范围是[0,V);所述预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为N个区间,M>N;
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则当前待编码或待解码的当前串长度参数的当前取值范围划分为MV个区间,其中,MV≤M且当前待编码或待解码的串长度参数所可能取的值都落在所述MV个区间内;
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则当前待编码或待解码的当前串长度参数的当前取值范围划分为NV个区间,其中,NV≤N且当前待编码或待解码的串长度参数所可能取的值都落在所述NV个区间内;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T),即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~ MV-1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为NV个区间:[Jn,J2n+1),n=0~ NV-1,其中,J0=0,JNv-1<V≤JNv,J2n+1=min(Jn+1,V);
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~MV -1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤I2,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即I2<V,当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV-1个区间:[0,I2),[Im,I2m+1),m=2~MV-1,其中,MV≥3, IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1;
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则按照下列方式将当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V=1,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,1);
否则即V>1,当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV+1个区间:[0,1),[2p,I2p+1),p=0~PV-1,其中,PV=ceil(log2(V)), ceil()是向上取整运算,I2p+1=min(2p+1,V);
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤2,则当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即V>2,当前待编码或待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV个区间:[0,2),[2p,I2p+1),p=1~PV-1,其中,PV≥2,2Pv-1< V≤2Pv,I2p+1=min(2p+1,V)。
实施例4
所述编解码方法或者编解码装置中,整压缩单元的总元素数T等于16 或32或64或128或256或512或1024或2048;
将对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分后产生的区间数记为S,S个区间记为[Rs,Rs+1),s=0~S-1,其中,R0=0,RS=V,s称为区间序号,Rs称为区间s的起点;
将串长度减一SLminus1表示为前缀SLminus1Prefix,中缀 SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix并分别使用截断一元码,1或多比特定长码,1比特定长码对前缀,中缀,后缀进行二值化和反二值化;
所述前缀表示SLminus1的值位于所述S个区间中的哪一个区间即表示区间序号s;
所述中缀和/或后缀表示SLminus1的值在所在区间内相对于区间起点的距离即表示SLminus1的值与Rs的差值SLminus1-Rs。
实施例5
所述编解码方法或者编解码装置中,
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V=1时,S=1,R0=0,R1=1;
当V>1时,S=ceil(log2(V))+1,ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs= 2s-1,s=1~S-1,RS=V;
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V≤2时,S=1,R0=0,R1=2;
当V>2时,S=ceil(log2(V)),ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs=2s, s=1~S-1,RS=V;
在当前待编码或待解码的串是等数值串或单位基矢量串的情形,所述前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix的二值化或者反二值化方案如下:
对前缀采用具有最大值maxVal=S-1的截断一元码进行二值化和反二值化;
例如:S=5时,maxVal等于4,前缀所表示的区间序号s=0,1,2,3, 4的截断一元码二元符号串分别是1,01,001,0001,0000。
对中缀采用具有长度即二进制位数len=ceil(log2(min(V,Rs+1)-Rs))-1 的定长码进行二值化和反二值化,但len<1时,中缀SLminus1Infix的值默认等于0,中缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化;
如果中缀SLminus1Infix的值大于或等于2len+1-(min(V,Rs+1)-Rs)并且 (min(V,Rs+1)-Rs)>1,则对后缀采用k=1比特定长码进行二值化和反二值化,否则,后缀SLminus1Suffix的值默认等于0,后缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化,k默认等于0;
从前缀SLminus1的值即区间序号s,中缀SLminus1Infix的值,后缀SLminus1Suffix的值,len+1的值,k的值,按照如下方式计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength:
SLminus1=Rs+SLminus1Infix×2k+SLminus1Suffix-(2len+1-(min(V, Rs+1)-Rs))×k,
StringLength=SLminus1+1。
实施例6
所述编解码方法或者编解码装置中,
如果当前待编码或待解码的串是等数值串,则对串长度减一 SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀 SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化。计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength的过程的语法描述表是:
Figure RE-GDA0003259350560000231
Figure RE-GDA0003259350560000241
表中SL_minus1_prefix、SL_minus1_infix和SL_minus1_suffix表示存在于码流中的语法元素。
如果当前待编码或待解码的串是单位基矢量串,则对串长度减一 SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀 SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化。计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength的过程的语法描述表是:
Figure RE-GDA0003259350560000242
Figure RE-GDA0003259350560000251
表中SL_minus1_prefix、SL_minus1_infix和SL_minus1_suffix表示存在于码流中的语法元素。
在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,除了包含所列的那些要素,而且还可包含没有明确列出的其他要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (24)

1.一种点预测与串预测结合的编码方法,其特征在于,至少包括完成下列功能和操作的步骤:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度二值化方案进行二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度二值化方案进行二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分;
所述编码方法中,预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为N个区间,M>N;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T;
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1。
2.一种点预测与串预测结合的编码装置,其特征在于,至少包括完成下列功能和操作的模块:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度二值化方案进行二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度二值化方案进行二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分;
所述编码装置中,预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为N个区间,M>N;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T;
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1。
3.一种点预测与串预测结合的解码方法,其特征在于,至少包括完成下列功能和操作的步骤:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度反二值化方案进行反二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度反二值化方案进行反二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分;
所述解码方法中,预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为N个区间,M>N;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T;
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1。
4.一种点预测与串预测结合的解码装置,其特征在于,至少包括完成下列功能和操作的模块:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度反二值化方案进行反二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度反二值化方案进行反二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分;
所述解码装置中,预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的取值范围划分为N个区间,M>N;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T;
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1。
5.一种点预测与串预测结合的编码方法,其特征在于,至少包括完成下列功能和操作的步骤:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度二值化方案进行二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度二值化方案进行二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分;
所述编码方法中,整压缩单元的总元素数是T,T是2的P次方即T=2P,整压缩单元中当前已编码的元素数是U,整压缩单元中当前待编码的当前剩余元素数是V=T-U,显然,V≥1并且V是当前待编码的串长度所可能取的值的当前最大值,也就是说,当前待编码的串长度减一的取值范围是[0,V);所述预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为N个区间,M>N;
如果当前待编码的串是等数值串,则当前待编码的当前串长度参数的当前取值范围划分为MV个区间,其中,MV≤M且当前待编码的串长度参数所可能取的值都落在所述MV个区间内;
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则当前待编码的当前串长度参数的当前取值范围划分为NV个区间,其中,NV≤N且当前待编码的串长度参数所可能取的值都落在所述NV个区间内;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T),即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
如果当前待编码的串是等数值串,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~MV-1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为NV个区间:[Jn,J2n+1),n=0~NV-1,其中,J0=0,JNv-1<V≤JNv,J2n+1=min(Jn+1,V);
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T;
如果当前待编码的串是等数值串,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~MV-1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤I2,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即I2<V,当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV-1个区间:[0,I2),[Im,I2m+1),m=2~MV-1,其中,MV≥3,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1;
如果当前待编码的串是等数值串,则按照下列方式将当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V=1,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,1);
否则即V>1,当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV+1个区间:[0,1),[2p,I2p+1),p=0~PV-1,其中,PV=ceil(log2(V)),ceil()是向上取整运算,I2p+1=min(2p +1,V);
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤2,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即V>2,当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV个区间:[0,2),[2p,I2p+1),p=1~PV-1,其中,PV≥2,2Pv-1<V≤2Pv,I2p+1=min(2p+1,V)。
6.根据权利要求5所述的点预测与串预测结合的编码方法,其特征在于,在原始数据是包括图像、图像的序列、视频的二维数据元素的阵列或阵列的序列的情形下,所述整压缩单元包括宏块、编码单元CU、CU的子区域、子编码单元SubCU、预测块、预测单元PU、PU的子区域、子预测单元SubPU、变换块、变换单元TU、TU的子区域、子变换单元SubTU。
7.根据权利要求5所述的点预测与串预测结合的编码方法,其特征在于,所述编码方法中,整压缩单元的总元素数T等于16或32或64或128或256或512或1024或2048;
将对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分后产生的区间数记为S,S个区间记为[Rs,Rs+1),s=0~S-1,其中,R0=0,RS=V,s称为区间序号,Rs称为区间s的起点;
将串长度减一SLminus1表示为前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix并分别使用截断一元码,1或多比特定长码,1比特定长码对前缀,中缀,后缀进行二值化和反二值化;
所述前缀表示SLminus1的值位于所述S个区间中的哪一个区间即表示区间序号s;
所述中缀和/或后缀表示SLminus1的值在所在区间内相对于区间起点的距离即表示SLminus1的值与Rs的差值SLminus1-Rs。
8.根据权利要求7所述的点预测与串预测结合的编码方法,其特征在于,所述编码方法中,如果当前待编码的串是等数值串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V=1时,S=1,R0=0,R1=1;
当V>1时,S=ceil(log2(V))+1,ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs=2s-1,s=1~S-1,RS=V;
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V≤2时,S=1,R0=0,R1=2;
当V>2时,S=ceil(log2(V)),ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs=2s,s=1~S-1,RS=V;
在当前待编码的串是等数值串或单位基矢量串的情形,所述前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix的二值化或者反二值化方案如下:
对前缀采用具有最大值maxVal=S-1的截断一元码进行二值化和反二值化;
例如:S=5时,maxVal等于4,前缀所表示的区间序号s=0,1,2,3,4的截断一元码二元符号串分别是1,01,001,0001,0000;
对中缀采用具有长度即二进制位数len=ceil(log2(min(V,Rs+1)-Rs))-1的定长码进行二值化和反二值化,但len<1时,中缀SLminus1Infix的值默认等于0,中缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化;
如果中缀SLminus1Infix的值大于或等于2len+1-(min(V,Rs+1)-Rs)并且(min(V,Rs+1)-Rs)>1,则对后缀采用k=1比特定长码进行二值化和反二值化,否则,后缀SLminus1Suffix的值默认等于0,后缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化,k默认等于0;
从前缀SLminus1的值即区间序号s,中缀SLminus1Infix的值,后缀SLminus1Suffix的值,len+1的值,k的值,按照如下方式计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength:
SLminus1=Rs+SLminus1Infix×2k+SLminus1Suffix-(2len+1-(min(V,Rs+1)-Rs))×k,
StringLength=SLminus1+1。
9.根据权利要求5所述的点预测与串预测结合的编码方法,其特征在于,所述编码方法中,
如果当前待编码的串是等数值串,则对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化;计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength的过程的语法描述表是:
Figure FDA0003842829470000111
Figure FDA0003842829470000121
表中SL_minus1_prefix、SL_minus1_infix和SL_minus1_suffix表示存在于码流中的语法元素;
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化;计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength的过程的语法描述表是:
Figure FDA0003842829470000122
表中SL_minus1_prefix、SL_minus1_infix和SL_minus1_suffix表示存在于码流中的语法元素。
10.一种点预测与串预测结合的编码装置,其特征在于,至少包括完成下列功能和操作的模块:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度二值化方案进行二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度二值化方案进行二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分;
所述编码装置中,整压缩单元的总元素数是T,T是2的P次方即T=2P,整压缩单元中当前已编码的元素数是U,整压缩单元中当前待编码的当前剩余元素数是V=T-U,显然,V≥1并且V是当前待编码的串长度所可能取的值的当前最大值,也就是说,当前待编码的串长度减一的取值范围是[0,V);所述预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为N个区间,M>N;
如果当前待编码的串是等数值串,则当前待编码的当前串长度参数的当前取值范围划分为MV个区间,其中,MV≤M且当前待编码的串长度参数所可能取的值都落在所述MV个区间内;
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则当前待编码的当前串长度参数的当前取值范围划分为NV个区间,其中,NV≤N且当前待编码的串长度参数所可能取的值都落在所述NV个区间内;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T),即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
如果当前待编码的串是等数值串,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~MV-1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为NV个区间:[Jn,J2n+1),n=0~NV-1,其中,J0=0,JNv-1<V≤JNv,J2n+1=min(Jn+1,V);
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T;
如果当前待编码的串是等数值串,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~MV-1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤I2,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1 个区间:[0,V);
否则即I2<V,当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV-1个区间:[0,I2),[Im,I2m+1),m=2~MV-1,其中,MV≥3,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1;
如果当前待编码的串是等数值串,则按照下列方式将当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V=1,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,1);
否则即V>1,当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV+1个区间:[0,1),[2p,I2p+1),p=0~PV-1,其中,PV=ceil(log2(V)),ceil()是向上取整运算,I2p+1=min(2p +1,V);
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤2,则当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即V>2,当前待编码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV个区间:[0,2),[2p,I2p+1),p=1~PV-1,其中,PV≥2,2Pv-1<V≤2Pv,I2p+1=min(2p+1,V)。
11.根据权利要求10所述的点预测与串预测结合的编码装置,其特征在于,在原始数据是包括图像、图像的序列、视频的二维数据元素的阵列或阵列的序列的情形下,所述整压缩单元包括宏块、编码单元CU、CU的子区域、子编码单元SubCU、预测块、预测单元PU、PU的子区域、子预测单元SubPU、变换块、变换单元TU、TU的子区域、子变换单元SubTU。
12.根据权利要求10所述的点预测与串预测结合的编码装置,其特征在于,所述编码装置中,整压缩单元的总元素数T等于16或32或64或128或256或512或1024或2048;
将对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分后产生的区间数记为S,S个区间记为[Rs,Rs+1),s=0~S-1,其中,R0=0,RS=V,s称为区间序号,Rs称为区间s的起点;
将串长度减一SLminus1表示为前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix并分别使用截断一元码,1或多比特定长码,1比特定长码对前缀,中缀,后缀进行二值化和反二值化;
所述前缀表示SLminus1的值位于所述S个区间中的哪一个区间即表示区间序号s;
所述中缀和/或后缀表示SLminus1的值在所在区间内相对于区间起点的距离即表示SLminus1的值与Rs的差值SLminus1-Rs。
13.根据权利要求12所述的点预测与串预测结合的编码装置,其特征在于,所述编码装置中,如果当前待编码的串是等数值串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V=1时,S=1,R0=0,R1=1;
当V>1时,S=ceil(log2(V))+1,ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs=2s-1,s=1~S-1,RS=V;
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V≤2时,S=1,R0=0,R1=2;
当V>2时,S=ceil(log2(V)),ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs=2s,s=1~S-1,RS=V;
在当前待编码的串是等数值串或单位基矢量串的情形,所述前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix的二值化或者反二值化方案如下:
对前缀采用具有最大值maxVal=S-1的截断一元码进行二值化和反二值化;
例如:S=5时,maxVal等于4,前缀所表示的区间序号s=0,1,2,3,4的截断一元码二元符号串分别是1,01,001,0001,0000;
对中缀采用具有长度即二进制位数len=ceil(log2(min(V,Rs+1)-Rs))-1的定长码进行二值化和反二值化,但len<1时,中缀SLminus1Infix的值默认等于0,中缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化;
如果中缀SLminus1Infix的值大于或等于2len+1-(min(V,Rs+1)-Rs)并且(min(V,Rs+1)-Rs)>1,则对后缀采用k=1比特定长码进行二值化和反二值化,否则,后缀SLminus1Suffix的值默认等于0,后缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化,k默认等于0;
从前缀SLminus1的值即区间序号s,中缀SLminus1Infix的值,后缀SLminus1Suffix的值,len+1的值,k的值,按照如下方式计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength:
SLminus1=Rs+SLminus1Infix×2k+SLminus1Suffix-(2len+1-(min(V,Rs+1)-Rs))×k,
StringLength=SLminus1+1。
14.根据权利要求10所述的点预测与串预测结合的编码装置,其特征在于,所述编码装置中,
如果当前待编码的串是等数值串,则对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化;计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength的过程的语法描述表是:
Figure FDA0003842829470000181
表中SL_minus1_prefix、SL_minus1_infix和SL_minus1_suffix表示存在于码流中的语法元素;
如果当前待编码的串是单位基矢量串,则对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化;计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength的过程的语法描述表是:
Figure FDA0003842829470000191
表中SL_minus1_prefix、SL_minus1_infix和SL_minus1_suffix表示存在于码流中的语法元素。
15.一种点预测与串预测结合的解码方法,其特征在于,至少包括完成下列功能和操作的步骤:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度反二值化方案进行反二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度反二值化方案进行反二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分;
所述解码方法中,整压缩单元的总元素数是T,T是2的P次方即T=2P,整压缩单元中当前已解码的元素数是U,整压缩单元中当前待解码的当前剩余元素数是V=T-U,显然,V≥1并且V是当前待解码的串长度所可能取的值的当前最大值,也就是说,当前待解码的串长度减一的取值范围是[0,V);所述预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为N个区间,M>N;
如果当前待解码的串是等数值串,则当前待解码的当前串长度参数的当前取值范围划分为MV个区间,其中,MV≤M且当前待解码的串长度参数所可能取的值都落在所述MV个区间内;
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则当前待解码的当前串长度参数的当前取值范围划分为NV个区间,其中,NV≤N且当前待解码的串长度参数所可能取的值都落在所述NV个区间内;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T),即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
如果当前待解码的串是等数值串,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~MV-1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为NV个区间:[Jn,J2n+1),n=0~NV-1,其中,J0=0,JNv-1<V≤JNv,J2n+1=min(Jn+1,V);
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T;
如果当前待解码的串是等数值串,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~MV-1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤I2,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即I2<V,当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV-1个区间:[0,I2),[Im,I2m+1),m=2~MV-1,其中,MV≥3,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1;
如果当前待解码的串是等数值串,则按照下列方式将当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V=1,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,1);
否则即V>1,当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV+1个区间:[0,1),[2p,I2p+1),p=0~PV-1,其中,PV=ceil(log2(V)),ceil()是向上取整运算,I2p+1=min(2p +1,V);
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤2,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即V>2,当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV个区间:[0,2),[2p,I2p+1),p=1~PV-1,其中,PV≥2,2Pv-1<V≤2Pv,I2p+1=min(2p+1,V)。
16.根据权利要求15所述的点预测与串预测结合的解码方法,其特征在于,在原始数据是包括图像、图像的序列、视频的二维数据元素的阵列或阵列的序列的情形下,所述整压缩单元包括宏块、编码单元CU、CU的子区域、子编码单元SubCU、预测块、预测单元PU、PU的子区域、子预测单元SubPU、变换块、变换单元TU、TU的子区域、子变换单元SubTU。
17.根据权利要求15所述的点预测与串预测结合的解码方法,其特征在于,所述解码方法中,整压缩单元的总元素数T等于16或32或64或128或256或512或1024或2048;
将对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分后产生的区间数记为S,S个区间记为[Rs,Rs+1),s=0~S-1,其中,R0=0,RS=V,s称为区间序号,Rs称为区间s的起点;
将串长度减一SLminus1表示为前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix并分别使用截断一元码,1或多比特定长码,1比特定长码对前缀,中缀,后缀进行二值化和反二值化;
所述前缀表示SLminus1的值位于所述S个区间中的哪一个区间即表示区间序号s;
所述中缀和/或后缀表示SLminus1的值在所在区间内相对于区间起点的距离即表示SLminus1的值与Rs的差值SLminus1-Rs。
18.根据权利要求17所述的点预测与串预测结合的解码方法,其特征在于,所述解码方法中,如果当前待解码的串是等数值串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V=1时,S=1,R0=0,R1=1;
当V>1时,S=ceil(log2(V))+1,ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs=2s-1,s=1~S-1,RS=V;
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V≤2时,S=1,R0=0,R1=2;
当V>2时,S=ceil(log2(V)),ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs=2s,s=1~S-1,RS=V;
在当前待解码的串是等数值串或单位基矢量串的情形,所述前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix的二值化或者反二值化方案如下:
对前缀采用具有最大值maxVal=S-1的截断一元码进行二值化和反二值化;
例如:S=5时,maxVal等于4,前缀所表示的区间序号s=0,1,2,3,4的截断一元码二元符号串分别是1,01,001,0001,0000;
对中缀采用具有长度即二进制位数len=ceil(log2(min(V,Rs+1)-Rs))-1的定长码进行二值化和反二值化,但len<1时,中缀SLminus1Infix的值默认等于0,中缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化;
如果中缀SLminus1Infix的值大于或等于2len+1-(min(V,Rs+1)-Rs)并且(min(V,Rs+1)-Rs)>1,则对后缀采用k=1比特定长码进行二值化和反二值化,否则,后缀SLminus1Suffix的值默认等于0,后缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化,k默认等于0;
从前缀SLminus1的值即区间序号s,中缀SLminus1Infix的值,后缀SLminus1Suffix的值,len+1的值,k的值,按照如下方式计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength:
SLminus1=Rs+SLminus1Infix×2k+SLminus1Suffix-(2len+1-(min(V,Rs+1)-Rs))×k,
StringLength=SLminus1+1。
19.根据权利要求15所述的点预测与串预测结合的解码方法,其特征在于,所述解码方法中,
如果当前待解码的串是等数值串,则对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化;计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength的过程的语法描述表是:
Figure FDA0003842829470000251
表中SL_minus1_prefix、SL_minus1_infix和SL_minus1_suffix表示存在于码流中的语法元素;
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化;计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength的过程的语法描述表是:
Figure FDA0003842829470000261
表中SL_minus1_prefix、SL_minus1_infix和SL_minus1_suffix表示存在于码流中的语法元素。
20.一种点预测与串预测结合的解码装置,其特征在于,至少包括完成下列功能和操作的模块:
对称为第一种串的等数值串的串长度参数采用第一种串长度反二值化方案进行反二值化,对称为第二种串的单位基矢量串的串长度参数采用第二种串长度反二值化方案进行反二值化,这两种方案至少具有不同的但又有预定的关联的取值范围区间划分;
所述解码装置中,整压缩单元的总元素数是T,T是2的P次方即T=2P,整压缩单元中当前已解码的元素数是U,整压缩单元中当前待解码的当前剩余元素数是V=T-U,显然,V≥1并且V是当前待解码的串长度所可能取的值的当前最大值,也就是说,当前待解码的串长度减一的取值范围是[0,V);所述预定的关联是:
1)所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为M个区间,所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度参数的总取值范围划分为N个区间,M>N;
如果当前待解码的串是等数值串,则当前待解码的当前串长度参数的当前取值范围划分为MV个区间,其中,MV≤M且当前待解码的串长度参数所可能取的值都落在所述MV个区间内;
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则当前待解码的当前串长度参数的当前取值范围划分为NV个区间,其中,NV≤N且当前待解码的串长度参数所可能取的值都落在所述NV个区间内;
或者,
2)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T),即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为N个区间:[Jn,Jn+1),n=0~N-1,其中,J0=0,JN=T;
M>N;
如果当前待解码的串是等数值串,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~MV-1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为NV个区间:[Jn,J2n+1),n=0~NV-1,其中,J0=0,JNv-1<V≤JNv,J2n+1=min(Jn+1,V);
或者,
3)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,T)即大于或等于0并且小于T的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M个区间:[Im,Im+1),m=0~M-1,其中,I0=0,IM=T;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为M-1个区间:[0,I2),[Jm,Jm+1),m=2~M-1,其中,IM=T;
如果当前待解码的串是等数值串,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV个区间:[Im,I2m+1),m=0~MV-1,其中,I0=0,IMv-1<V≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤I2,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即I2<V,当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为MV-1个区间:[0,I2),[Im,I2m+1),m=2~MV-1,其中,MV≥3,IMv-1<V ≤IMv,I2m+1=min(Im+1,V);
或者,
4)等数值串的串长度减一和单位基矢量串的串长度减一的共同总取值范围是区间[0,2P)即大于或等于0并且小于2P的全部整数;
所述第一种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P+1个区间:[0,1),[2p,2p+1),p=0~P-1;;
所述第二种串长度二值化或者反二值化方案将串长度减一的总取值范围划分为P个区间:[0,2),[2p,2p+1),p=1~P-1;
如果当前待解码的串是等数值串,则按照下列方式将当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V=1,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,1);
否则即V>1,当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV+1个区间:[0,1),[2p,I2p+1),p=0~PV-1,其中,PV=ceil(log2(V)),ceil()是向上取整运算,I2p+1=min(2p +1,V);
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则按照下列方式将当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为下列区间:
如果V≤2,则当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为1个区间:[0,V);
否则即V>2,当前待解码的当前串长度减一的当前取值范围划分为PV个区间:[0,2),[2p,I2p+1),p=1~PV-1,其中,PV≥2,2Pv-1<V≤2Pv,I2p+1=min(2p+1,V)。
21.根据权利要求20所述的点预测与串预测结合的解码装置,其特征在于,在原始数据是包括图像、图像的序列、视频的二维数据元素的阵列或阵列的序列的情形下,所述整压缩单元包括宏块、编码单元CU、CU的子区域、子编码单元SubCU、预测块、预测单元PU、PU的子区域、子预测单元SubPU、变换块、变换单元TU、TU的子区域、子变换单元SubTU。
22.根据权利要求20所述的点预测与串预测结合的解码装置,其特征在于,所述解码装置中,整压缩单元的总元素数T等于16或32或64或128或256或512或1024或2048;
将对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分后产生的区间数记为S,S个区间记为[Rs,Rs+1),s=0~S-1,其中,R0=0,RS=V,s称为区间序号,Rs称为区间s的起点;
将串长度减一SLminus1表示为前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix并分别使用截断一元码,1或多比特定长码,1比特定长码对前缀,中缀,后缀进行二值化和反二值化;
所述前缀表示SLminus1的值位于所述S个区间中的哪一个区间即表示区间序号s;
所述中缀和/或后缀表示SLminus1的值在所在区间内相对于区间起点的距离即表示SLminus1的值与Rs的差值SLminus1-Rs。
23.根据权利要求22所述的点预测与串预测结合的解码装置,其特征在于,所述解码装置中,如果当前待解码的串是等数值串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V=1时,S=1,R0=0,R1=1;
当V>1时,S=ceil(log2(V))+1,ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs=2s-1,s=1~S-1,RS=V;
如果当前待解码的串是单位基矢量串,则S,Rs,Rs+1值如下:
当V≤2时,S=1,R0=0,R1=2;
当V>2时,S=ceil(log2(V)),ceil()是向上取整运算,R0=0,Rs=2s,s=1~S-1,RS=V;
在当前待解码的串是等数值串或单位基矢量串的情形,所述前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix的二值化或者反二值化方案如下:
对前缀采用具有最大值maxVal=S-1的截断一元码进行二值化和反二值化;
例如:S=5时,maxVal等于4,前缀所表示的区间序号s=0,1,2,3,4的截断一元码二元符号串分别是1,01,001,0001,0000;
对中缀采用具有长度即二进制位数len=ceil(log2(min(V,Rs+1)-Rs))-1的定长码进行二值化和反二值化,但len<1时,中缀SLminus1Infix的值默认等于0,中缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化;
如果中缀SLminus1Infix的值大于或等于2len+1-(min(V,Rs+1)-Rs)并且(min(V,Rs+1)-Rs)>1,则对后缀采用k=1比特定长码进行二值化和反二值化,否则,后缀SLminus1Suffix的值默认等于0,后缀不存在于码流中,也不需要进行二值化和反二值化,k默认等于0;
从前缀SLminus1的值即区间序号s,中缀SLminus1Infix的值,后缀SLminus1Suffix的值,len+1的值,k的值,按照如下方式计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength:
SLminus1=Rs+SLminus1Infix×2k+SLminus1Suffix-(2len+1-(min(V,Rs+1)-Rs))×k,
StringLength=SLminus1+1。
24.根据权利要求20所述的点预测与串预测结合的解码装置,其特征在于,所述解码装置中,
如果当前待解码的串是等数值串,则对串长度减一SLminus1的当前取值范围进行划分并且对前缀SLminus1Prefix,中缀SLminus1Infix,后缀SLminus1Suffix进行二值化和反二值化;计算串长度减一SLminus1和串长度StringLength的过程的语法描述表是:
Figure FDA0003842829470000321
表中SL_minus1_prefix、SL_minus1_infix和SL_minus1_suffix表示存在于码流中的语法元素;
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Figure FDA0003842829470000331
表中SL_minus1_prefix、SL_minus1_infix和SL_minus1_suffix表示存在于码流中的语法元素。
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