CN1291826A - 可变长编码方法和装置 - Google Patents

可变长编码方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1291826A
CN1291826A CN00118984A CN00118984A CN1291826A CN 1291826 A CN1291826 A CN 1291826A CN 00118984 A CN00118984 A CN 00118984A CN 00118984 A CN00118984 A CN 00118984A CN 1291826 A CN1291826 A CN 1291826A
Authority
CN
China
Prior art keywords
symbol
frame
variable length
probability
scene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN00118984A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1174555C (zh
Inventor
刘国烈
崔炳善
李英烈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN1291826A publication Critical patent/CN1291826A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1174555C publication Critical patent/CN1174555C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • H03M7/40Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code
    • H03M7/42Conversion to or from variable length codes, e.g. Shannon-Fano code, Huffman code, Morse code using table look-up for the coding or decoding process, e.g. using read-only memory
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/13Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/142Detection of scene cut or scene change
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/179Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a scene or a shot
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H04N19/87Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving scene cut or scene change detection in combination with video compression
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/147Scene change detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)

Abstract

一种可变长编码方法和装置。该方法包括下列步骤:对先前帧分析符号的出现概率;依据输入符号出现概率的分析结果;产生可变地将输入符号映射到比特模式上的映射表;依据该映射表重置符号与比特模式间的映射关系;和依据重置的映射关系对当前帧进行可变长编码。该方法有效地减少了产生的比特数目,并根据符号出现概率对图像帧进行可变长编码,因此不论图像的统计特性或编码特性如何变化,都能稳定地进行可变长编码。

Description

可变长编码方法和装置
本发明涉及一种可变长编码方法。更确切的说,是一种能减少所生成比特数的可变长编码方法。这种方法依据输入图像符号的出现概率,动态地改变符号与比特模式的映射关系,从而达到减少比特数目的目的。本发明也涉及一种可变长编码装置,用于实现这一可变长编码方法。本发明还涉及一种可变长编码方法,用于解码由上述编码方法编码的比特模式。本发明同时也提供了一种解码装置,用于实现这一可变长解码方法。
为获得高的编码效率,标准化的视频编码译码器采用可变长编码(VLC)技术。图1所示的是一种传统可变长编码解码装置的方框图。参看图1,VLC单元10接收到某一符号并且VLC表12来进行可变长编码。在VLC表12中,依据常用测试模式中的平均符号概率,把每一符号映射至一个不同长度的比特模式上。
然而,这种符号统计概率随视频序列和编码参数的改变而有很大不同。所以,在传统的可变长编码技术中,往往会发生大量的比特被分配给某一符号的情况,即使该符号出现得很频繁。这样就导致一个问题,即降低了通过可变长编码方法压缩比特的效率。
为了解决这一问题,传统方法是准备多个VLC表,在这预备好的多个VLC表中选择一个合适的使用。但是,这种方法有缺陷,首先对视频序列的特性进行归类是很困难的,而且比特压缩的效率还有可能被降低,因为即使是相同的视频序列,符号出现概率的特性也会由于编码参数的不同而不同。
为了解决上述问题,本发明的一个目的就是提供一种可变长编码方法,它通过考虑输入图像中符号的出现概率,能够有效的降低比特率。
本发明的另一个目的是提供一种可变长编码装置来实现这种编码方法。
本发明的第三个目的就是提供一种可变长解码方法来解码由可变长编码方法编码的比特模式。
另外本发明的第四个目的是提供一种可变长解码装置来实现可变长解码方法。
为了达到上述目的之一,本发明提供一种方法,它对输入符号进行可变长编码以产生比特模式,这一方法包括以下步骤:(a)相对于先前帧分析符号的出现概率;(b)根据分析得到的符号出现概率重置映射关系;以及(c)根据重置后的映射关系对当前帧进行可变长编码。
最好,步骤(a)包括以下步骤:采用W个先前帧计算N个符号中第i个符号ai的出现概率Pi,计算公式如下: P i = Σ t = n - 1 n - W c i ( t ) Σ j = 0 N - 1 Σ t = n - 1 n - W c j ( t ) 其中,i是一个预定的正数,表示符号的序数,ci(t)是符号ai在第t帧中出现的次数。W是一个预定的正整数,表示用于分析符号出现概率的帧数。
最好步骤(a)只使用从恰好在当前帧之前的帧中获得的符号来分析符号的出现概率。
作为另一种选择,步骤(a)也可以使用从所有先前帧中得到的符号来分析符号的出现概率。
最好步骤(b)包括以下步骤:依据符号ai的出现概率Pi对符号ai重新排序,以便当i'≤i'+1时Pi'≥Pi'+1,其中i'是符号ai'的新的序数,然后依据新的排序关系,重置映射关系,使得m(i)=i'。
该可变长编码方法步骤(c)之前还包括步骤(c-1),它用于检测每个先前帧的场景是否与当前帧的场景相似,如果在步骤(c-1)中判定先前帧的场景与当前帧的场景不相似,那么使用缺省的可变长编码表和映射关系对当前帧进行可变长编码,当在步骤(c-1)中判定此前某帧的场景与当前帧的场景相似时,执行步骤(c)。
最好步骤(c-1)包括步骤(d-1)和(d-2),步骤(d-1)是用于检测发现恰好在当前帧之前的帧中的内部宏块的出现比例是否大于或等于预定的阀值,而步骤(d-2)则是用于判定场景是否改变。如果恰好在当前帧之前的帧中的内部宏块的出现比率等于大于预定的阀值,则判定场景改变,反之则判定场景未变。
作为另一种选择,步骤(c-1)也可包括步骤(e-1)和(e-2),(e-1)用于检测并发现通过根据上述方法在当前图像帧中在符号和比特模式之间进行映射而产生的比特数据、与通过使用缺省可变长编码定义而产生的比特数之间的差值是否大于或等于预定的比特数;和(e-2)如果在步骤(e-1)中这一差值大于或等于预定的比特数,那么就判定场景改变,否则,就判定场景未变。
另外,步骤(c-1)包括步骤(f-1)和(f-2),步骤(f-1)用于测量当前图像帧与运动补偿图像帧的绝对差值之和(SAD),而步骤(f-2)则用于判定场景是否改变,如果SAD大于或等于步骤(f-1)中预定的值,则判定场景改变,反之,则判定场景未变。
为了达到上述目的之一,本发明提供一种装置,用于对输入符号进行可变长编码以产生比特模式。该装置包括:统计分析器,用于相对于先前帧分析输入符号的出现概率;映射关系重置器,用于根据分析得到的符号出现概率来重置映射关系;以及可变长编码单元,用于根据重置后的映射关系对当前帧进行可变长编码。
为了达到上述目的之一,本发明提供一种采用可变长编码的数字图像编码方法,用于对通过对输入符号进行可变长编码而产生比特模式,这一方法包括下列步骤:(a)相对于先前帧分析符号的出现概率;(b)根据分析得到的符号出现概率重置映射关系;(c)根据重置后的映射关系,对当前帧进行可变长编码。
为了达到上述目的之一,本发明提供一种可变长解码的方法,用于对已被可变长编码的输入的比特模式进行解码。这一方法包括下列步骤:(a)用缺省可变长编码表对输入的比特模式进行可变长解码,以获得解码符号;(b)相对于当前帧的先前帧分析解码符号出现的概率;(c)根据对输入符号出现概率分析的结果,重置映射关系;(d)在当前帧中,用与重置后的映射关系相对应的符号代替解码符号。
为了达到上述目的之一,本发明提供一种装置,用于对已被可变长编码的输入的比特模式进行可变长解码,这一装置包括:可变长解码器,它使用缺省可变长编码表对输入的比特模式进行可变长解码,以获得解码符号;统计分析器,相对于当前帧的先前帧来分析解码符号出现的概率;映射关系重置器,它依据对输入符号出现概率的分析结果来重置符号与比特模式间的映射关系;以及符号替换器,在当前帧中,用与重置后的映射关系相对应的符号代替解码符号。
为了达到上述目的之一,本发明提供一种采用可变长解码的数字图像解码装置,该装置包括可变长解码单元,该可变长解码单元具有:可变长解码器,用于使用缺省的可变长编码表对输入的比特模式进行可变长解码,以获得解码符号;统计分析器,用于相对于当前帧的先前帧分析解码符号出现的概率;映射关系重置器,用于依据对输入符号出现概率的分析结果来重置符号与比特模式间的映射关系;以及符号替换器,用于在当前帧中,用与重置后的映射关系相对应的符号代替解码符号。
通过参照以下附图来详述最佳实施例,本发明的上述目的和优点将更为清楚明晰,附图中:
图1是传统的可变长编码装置的方框图;
图2是基于本发明的实施例的可变长编码装置的方框图;
图3A和3B是用于表示基于本发明实施例的可变长编码方法的主要步骤的流程图;
图4A至4E是本发明的可变长编码方法与传统的可变长编码方法,在编码时每帧的比特数方面的比较图;及
图5是基于本发明的实施例的可变长解码装置的方框图。
下面结合附图,详细说明本发明的实施例。参看图2,基于本发明的可变长编码装置包括:统计分析器202、映射关系重置单元204、场景变化检测器208和可变长编码(VLC)单元210。映射关系重置单元204又包括映射器205和符号替换器206。
在这一装置的工作中,用一个预定的正数i表示符号的序数,统计分析器202在步骤302接收到一个符号,然后在步骤304时对先前帧计算输入符号ai的出现概率。用ci(t)表示符号ai在第t帧中出现的次数,而用一个预定的正整数W来表示某一个窗口的大小,如用于计算符号出现概率的帧数。统计分析器202依据下面公式计算在W个先前帧中每个符号ai的出现概率Pi P i = Σ t = n - 1 n - W c i ( t ) Σ j = 0 N - 1 Σ t = n - 1 n - W c j ( t ) 所以,可得到在W个先前帧中N个符号中的第i个符号的出现概率Pi。在上述实施例中,每一符号的出现概率都是基于从多个先前图像帧中得到的符号计算的,但本发明不只限于此。每一符号的出现概率也可只根据从先前帧中得到的符号来计算,或者可根据从所有先前帧中得到的符号来计算。
接下来在步骤306中,映射器205依据从统计分析器202中输出的各符号ai的出现概率pi重新排列符号的顺序,并根据重新排序的关系设置映射关系:
m(i)=i'在本发明实施例中,符号重新排序,以便当i'≤i'+1时达到Pi'≥Pi'+1,也就是说,每个符号ai的出现概率是减小的。因此出现概率最大的符号被指定在VLC表中比特数最小的比特模式,随着符号出现概率的降低,给符号指定的比特模式具有更多的比特数。照这样安排,映射关系被重置。然后在步骤308中,符号替换器206就用与重置的映射关系相对应的符号替换输入的符号。
与此同时,在基于本发明的可变长编码方法中,如果先前帧与当前帧不相关,那么相对于先前帧而得到的符号的出现概率就不能用于当前图像帧。换句话说,就是有必要检测当前图像帧与先前图像帧是否相似。因此,在步骤320中,场景变化检测器208比较当前图像帧的场景与先前帧的场景,并检测它们是否相似。在本发明的实施例中,如果当前图像帧的场景与先前帧的场景相似,则场景变化检测器208输出控制信号SEENE CHANGE为逻辑“低”电平。如果当前图像帧的场景与先前帧的场景不相似,则输出的控制信号SCENE CHANGE为逻辑“高”电平。
在场景变化检测期间,最好确定当先前帧的内部宏块的出现比例等于或大于预定的阈值时场景改变。另外,可确定,当通过根据上述方法在当前图像帧中在符号和比特模式之间进行映射而产生的比特数据、与通过使用缺省可变长编码定义而产生的比特数之间的差值大于或等于预定的比特数时,场景改变。另外,在当前图像帧与运动补偿图像帧之间的绝对差值之和(SAD)大于或等于预定值时,可确定场景改变。
这样,如果“低”电平的控制信号SCENE CHANGE从场景变化检测器208输出,则表示场景未改变,所以在步骤30中,VLC单元210对替换后的符号,亦即根据重置后的映射关系得到的符号ai,使用当前帧的缺省VLC表,进行可变长编码。另一方面,如果“高”电平的控制信号SCENE_CHANGE从场景变化检测器208输出,则表示场景已改变。所以在步骤322中,VLC单元210采用当前帧的缺省VLC表212和映射关系对输入符号ai进行可变长编码,而不根据重置后的映射关系对当前帧进行可变长编码。
在对当前帧进行可变长编码后,在步骤324中判定当前帧是否是最后一帧,如果步骤324判定当前帧不是最后一帧,则在步骤326中选择下一帧,重复步骤302至304。
为了更清楚的理解本发明,下面用一个简单的例子说明本发明的装置的工作过程,首先,假设用如表1的VLC表来进行可变长编码。表1
符号 比特模式 比特数
a0 1 1
a1 01 2
a2 001 3
a3 0001 4
此外,假设在编码任一图像帧编码后,得到的符号的出现概率如下表2
符号 出现概率
a0 0.2
a1 0.3
a2 0.1
a3 0.4
基于本发明的可变长编码方法,根据概率大小产生如下符号与比特模式间的映射表表3
符号(ai) 比特模式 映射表
i' m(i)=i'
a3 1 0 m(3)=0
a1 01 1 m(1)=1
a0 001 2 m(0)=2
a2 0001 3 m(2)=3
例如,出现概率最小的符号a2被映射至一个四比特的比特模式上,即0001,而出现概率最大的符号a3被映射到一个只有一比特的比特模式上,即1。
根据表3所示的映射表进行可变长编码的符号的每一符号的平均比特率是∑PiSi=0.2×1+0.3×2+0.1×3+0.4×4=2.7比特/符号。另一方面,若根据本发明进行可变长编码的符号的每个符号的平均比特率为∑PiSm(i)=0.2×3+0.3×2+0.1×4+0.4×1=2.0比特/符号。因此,本发明将所产生的比特数减少了0.7比特/符号。
换句话说,即使使用在可变长编码中所用的VLC表,本发明也能减少所产生的比特数。另外,依据本发明的可变长编码方法,无论图像的统计特性或编码参数如何变化,可变长编码都能稳定执行,这是因为,这种可变长编码执行时已经考虑到图像帧中符号的统计特性。
为了评估本发明的可变长编码方法的性能,对其进行了模拟。模拟过程中,使用了五种测试序列,测试序列具有176×144个像素的QCIF帧格式、由100帧组成。模拟使用的是固定的量化步长尺寸。
模拟结果如下,图4A至4E所示图形是根据编码过程中每帧的比特数目,对本发明的可变长编码方法与传统可变长编码方法进行比较得到的。图4A至4E所示的是在使用“News”,“silent”,“container ship”,“Foreman”和“Hall Objects”作为测试序列时相对于量化步长尺寸的每帧的比特变化,所用的测试序列均由100帧组成、具有176×144像素的QCIF帧格式。至于其它测试条件,使用的是H.26L协议中定义的通常测试条件。
参看图4A至4D,当量化步长尺寸变小时,本发明的可变长编码方法比基于Telenor H.26L协议的可变长编码方法有更大的性能优势。
依据本发明,为了提高可变长编码效率,在不改变VLC表的情况下,根据对符号出现概率的部分测量结果,可以在可变长码字表中,对符号与比特模式间的映射关系作一些自适应变化。根据模拟结果,其中本发明的方法应用于宏块(MB)模式的信息,MB模式比特率大约降低50%。
如上所述,根据本发明的可变长编码方法,能通过动态改变映射关系来减少所产生的比特数,本发明的可变长编码方法可用于使用可变长编码的H.26L、H.263、MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4,也可用于使用广义可变长编码(VLC)的H.26L协议。
已由本发明的可变长编码方法进行可变长编码的比特模式被传输至发送信道。根据本发明的实施例,这些被传输的比特模式能用可变长解码装置解码。图5是依据本发明实施例的可变长解码装置的方框图。参看图5。可变长解码装置包括:可变长解码器502、统计分析器504、映射关系重置器506、符号替换器508和场景变化检测器510。
在该装置操作过程中,可变长译码器502使用缺省VLC表503对输入比特流中的比特模式进行可变长译码。统计分析器504相对于先前帧分析被解码符号的出现概率。映射关系重置器506根据分析所得的出现概率重新设置输入符号与比特模式间的映射关系。因为重置的映射关系是根据信号的出现概率来决定的,因此,如果输入的比特模式中的差错不是很多时,那么重置的映射关系与编码期间所用的映射关系应该是一致的,该编码是依据本发明实施例的可变长编码方法执行的,如参照图2、3A和3B所述。换句话说,即使已经使用本发明的可变长编码方法对图像进行编码的编码装置不给解码装置传输有关映射关系的信息,译码装置也能通过解码从编码装置传输过来的比特流获取编码期间所使用的映射关系。然后,符号替换器508用与当前帧中重置了的映射关系相对应的符号替换译码符号,并输出符号数据,最后,这些已经过本发明的可变长编码方法编码的比特模式,为减少产生的比特数动态改变映射关系,最终仍然成功地实行了可变长解码。
在上述本发明的实施例中,在可变长解码过程中,重置的映射关系被用于所有比特模式。在另一种情况下,为了能够解码已经由如图2中所说明的带有场景变化检测器208的可变长编码出的比特模式,依据上述本发明实施例,可变长解码装置也包括场景变化检测器510。场景变化检测器使用由可变长解码器502输出的解码符号来比较先前帧的场景与当前帧的场景,以检测它们是否相似。当它们不相似时,场景变化检测器510输出“低”控制信号。当它们相似时,输出“高”控制信号。响应于“低”控制信号,符号替换器508并不进行符号替换,而直接输出从可变长解码器502中接收到的解码符号作为符号数据。另外,响应于“高”控制信号,符号替换器508使用与重置映射关系相对应的符号替换从可变长解码器502中接收到的解码符号,然后输出替换后的符号作为符号数据。
这种可变长编码装置可以用于使用可变长编码的数字图像编码装置中。
本发明的可变长编码和解码方法能制成可在计算中执行的程序。这些程序可储存在磁记录媒质中,如软盘或硬盘,也可储存在光记录媒质中如CD-ROM或DVD,还可通过载波媒质如网络中传输。而且,构成程序的程序代码和代码段都很容易为本技术领域内的计算机程序员所推知。
如上所述,本发明的可变长编码方法依据图像特点,动态改变输入符号与比特模式的映射关系,从而减少了所产生的比特的数量。

Claims (23)

1.一种对输入符号进行可变长编码以产生比特模式的方法,该方法包括下列步骤:
a)相对于先前帧分析符号的出现概率;
b)依据符号出现概率的分析结果,重置映射关系;和
c)依据重置的映射关系,对当前帧进行可变长编码。
2.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(a)包括这样一个步骤,即利用W个先前帧,计算N个符号中的第i个符号ai的出现概率,计算公式如下: P i = Σ t = n - 1 n - W c i ( t ) Σ j = 0 N - 1 Σ t = n - 1 n - W c j ( t ) 其中i是一个预定的正数,表示符号的序数,ci(t)是在第t帧中符号ai出现的次数,W是一个预定的正整数,表示用于分析符号出现概率的帧的数量。
3.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(a)只采用从恰好在当前帧之前的帧得到的符号来分析符号的出现概率。
4.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(a)使用从所有先前帧得到的符号来分析符号的出现概率。
5.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(b)包括以下步骤:根据符号ai的出现概率Pi对符号ai进行重新排序,以便当i'≤i′+1时Pi'≥Pi′+1,其中i'是符号ai'的新的序数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,在步骤(c)之前,还包括检测每个先前帧的场景是否与当前帧的场景相似的步骤(c-1),其中,如果步骤(c-1)中判定先前帧的场景与当前帧的场景不相似,那么就使用缺省可变长编码表和映射关系,对当前帧进行可变长编码,如果步骤(c-1)中判定先前帧的场景与当前帧的场景相似,则执行步骤(c)。
7.根据权利要求6中所述的方法,其中步骤(c-1)包括下列步骤:
(d-1)检测并发现恰好在当前帧之前的帧中内部宏块的出现比例是否大于或等于预定的阈值;和
(d-2)如果恰好在当前帧之前的帧中的内部宏块的出现比例大于或等于预定的阈值,则判定场景改变,否则就判定场景未变。
8.根据权利要求6所述的方法,其中步骤(c-1)包括以下步骤:
(e-1)检测并发现通过根据上述方法在当前图像帧中在符号和比特模式之间进行映射而产生的比特数据、与通过使用缺省可变长编码定义而产生的比特数之间的差值是否大于或等于预定的比特数;和
(e-2)如果在步骤(e-1)中这一差值大于或等于预定的比特数,那么就判定场景改变,否则,就判定场景未变。
9.根据权利要求6所述的方法,其中步骤(c-1)还包括以下步骤:
(f-1)测量当前图像帧与运动补偿图像帧之间的绝对差值之和(SAD);和
(f-2)如果在步骤(f-1)中SAD大于或等于预定值,则判定场景改变,否则,判定场景未变。
10.一种对输入符号进行可变长编码以产生比特模式的装置,该装置包括:
统计分析器,用于相对于先前帧,分析输入符号的出现概率;
映射关系重置器,用于依据符号出现概率的分析结果,重置映射关系;和
可变长编码单元,依据重置的映射关系,对当前帧进行可变长编码。
11.根据权利要求10所述的装置,其中统计分析器计算W个先前帧中每个符号ai的出现概率P1,公式如下: P i = Σ t = n - 1 n - W c i ( t ) Σ j = 0 N - 1 Σ t = n - 1 n - W c j ( t ) 其中i是一个预定的正数,表示符号的序数,ci(t)是在第t帧中符号ai出现的次数;W是一个预定的正整数,表示用于分析符号出现概率的帧的数量,统计分析器输出W个先前帧中的N个符号中第i个符号的出现概率Pi
12.根据权利要求10所述的装置,其中统计分析器只利用从恰好在当前帧之前的帧中得到的符号来分析符号的出现概率。
13.根据权利要求10所述的装置,其中统计分析器利用从所有先前帧得到的符号来分析符号的出现概率。
14.根据权利要求10所述的装置,其中映射关系重置器根据符号ai的出现概率Pi对符号ai进行重新排列,以便当i'<=i'+1时Pi'>=Pi′+1,其中i'是符号ai的新的序数,并根据重新排列后的关系,重置映射关系,以使m(i)=i'。
15.根据权利要求10所述的装置,还包括场景变化检测器,用于检测先前帧的场景是否与当前帧的场景相似,当它们不相似时,输出第一逻辑电平作为控制信号,而当它们相似时,输出第二逻辑电平作为控制信号;
其中,可变长编码单元响应于第一逻辑电平控制信号,使用缺省可变长编码表和映射关系,对当前帧进行可变长编码,而响应于第二逻辑电平控制信号,使用重置的映射关系对当前帧进行可变长编码。
16.根据权利要求15所述的装置,其中场景变化检测器包括:
测量装置,用于测量恰好在当前帧之前的帧中内部宏块的出现比例;
判断装置,用于判断场景是否改变,如果内部宏块的出现比例大于或等于预定阈值,则判定场景改变,否则判定场景未变。
17.根据权利要求15所述的装置,其中场景变化检测器包括:
计数装置,用于对通过根据缺省映射表相对于当前图像帧在符号和比特模式之间进行映射而产生的第一个比特数进行计数,并对通过根据重置的映射关系相对于当前图像帧在符号和比特模式之间进行映射而产生的第二个比特数进行计数;
判断装置,用于计算第一个比特数和第二个比特数之差,如果这个差大于或等于预定值,则判定场景改变了,否则,就判定场景未变。
18.根据权利要求15所述的装置,其中场景变化检测器包括:
绝对差之和(SAD)测量装置,用于测量当前图像帧与运动补偿图像帧之间的SAD。
判断装置,判定场景是否改变,如果SAD大于或等于预定值,则判定场景改变了,否则,判定场景未变。
19.一种采用可变长编码的数字图像编码方法,用于通过对输入符号进行可变长编码而产生比特模式,这一方法包括下列步骤:
(a)相对于先前帧,分析符号的出现概率;
(b)依据符号的出现概率的分析结果,重置映射关系;和
(c)依据重置的映射关系,对当前帧进行可变长编码。
20.一种对已被可变长编码的输入的比特模式进行可变长解码的方法,包括下列步骤:
(a)使用缺省可变长编码表,对输入的比特模式进行可变长解码,以得到解码符号;
(b)相对于当前帧的先前帧,分析解码符号的出现概率;
(c)根据对输入符号出现概率的分析结果,重新设置映射关系;和
(d)在当前帧中,用与重置的映射关系相对应的符号替换解码符号。
21.一种对已被可变长编码的输入的比特模式进行可变长解码的装置,包括:
可变长解码器,用于使用缺省可变长编码表,对输入的比特模式进行可变长解码,以得到解码符号;
统计分析器,用于相对于当前帧的先前帧,分析解码符号的出现概率;
映射关系重置器,用于根据对输入符号出现概率的分析结果,重新设置符号和比特模式之间的映射关系;和
符号替换器,用于在当前帧中,用与重置的映射关系相对应的符号替换解码符号。
22.一种使用可变长解码的数字图像解码装置,该装置包括可变长解码装置,这一可变长解码装置包括:
可变长解码器,用于使用缺省可变长编码表,对输入的比特模式进行可变长解码,以得到解码符号;
统计分析器,用于相对于当前帧的先前帧,分析解码符号的出现概率;
映射关系重置器,用于根据对输入符号出现概率的分析结果,重新设置符号和比特模式之间的映射关系;和
符号替换器,用于在当前帧中,用与重置的映射关系相对应的符号替换解码符号。
23.根据权利要求22所述的装置,还包括场景变化检测器,它利用由可变长解码器输出的解码符号,检测先前帧的场景是否与当前帧的场景相似,如果它们不相似,则输出第一逻辑电平,如果它们相似,则输出第二逻辑电平;
其中,响应于第一逻辑电平控制信号,符号替换器并不进行符号替换,而是直接输出从可变长解码器中接收到的解码符号为符号数据,并且响应于第二逻辑电平控制信号,符号替换器用与重置的映射关系相对应的符号替换从可变长解码器中接收到的解码符号,输出替换后的符号作为符号数据。
CNB001189840A 1999-08-02 2000-08-02 可变长编码方法和装置 Expired - Fee Related CN1174555C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR19990031672A KR100618972B1 (ko) 1999-08-02 1999-08-02 가변장 코딩 방법 및 장치
KR31672/1999 1999-08-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1291826A true CN1291826A (zh) 2001-04-18
CN1174555C CN1174555C (zh) 2004-11-03

Family

ID=36590847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB001189840A Expired - Fee Related CN1174555C (zh) 1999-08-02 2000-08-02 可变长编码方法和装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6668094B1 (zh)
EP (1) EP1075087B1 (zh)
JP (1) JP3466140B2 (zh)
KR (1) KR100618972B1 (zh)
CN (1) CN1174555C (zh)
AT (1) ATE307424T1 (zh)
DE (1) DE60023226T2 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102377996A (zh) * 2010-08-05 2012-03-14 华为技术有限公司 上下文自适应可变长编码方法及装置
CN102404571A (zh) * 2011-11-22 2012-04-04 浙江大学 视频图像编解码中的二进制化的方法和装置
CN106849956A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 华为机器有限公司 压缩方法、解压缩方法、装置和数据处理系统
CN109818940A (zh) * 2019-01-03 2019-05-28 浙江好络维医疗技术有限公司 一种适用于在嵌入式硬件中实现实时传输的心电波形快速压缩算法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100750092B1 (ko) * 2000-01-28 2007-08-21 삼성전자주식회사 가변장 코딩방법 및 장치
KR100856398B1 (ko) * 2000-05-17 2008-09-04 삼성전자주식회사 복수 매핑 테이블을 이용한 가변장 부호화 및 복호화방법과 그 장치
US20030169816A1 (en) * 2002-01-22 2003-09-11 Limin Wang Adaptive universal variable length codeword coding for digital video content
US7286157B2 (en) * 2003-09-11 2007-10-23 Intellivid Corporation Computerized method and apparatus for determining field-of-view relationships among multiple image sensors
US20070230805A1 (en) * 2004-07-27 2007-10-04 Yoshihisa Yamada Coded Data Recording Apparatus, Decoding Apparatus and Program
JP2006128759A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 映像符号化装置、映像復号化装置、映像符号化方法及び映像復号化方法
KR100995294B1 (ko) * 2006-06-30 2010-11-19 주식회사 메디슨 누적 빈도수를 이용한 초음파 영상의 압축 방법
JP2010103969A (ja) * 2008-09-25 2010-05-06 Renesas Technology Corp 画像復号方法、画像復号装置、画像符号化方法及び画像符号化装置
US8971413B2 (en) 2010-05-24 2015-03-03 Intel Corporation Techniques for storing and retrieving pixel data
US20110317759A1 (en) * 2010-06-25 2011-12-29 Thomas Vinay S System, method, and computer program product for parameter estimation for lossless video compression
US9264707B2 (en) * 2013-02-04 2016-02-16 Google Inc. Multi-symbol run-length coding

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626829A (en) * 1985-08-19 1986-12-02 Intelligent Storage Inc. Data compression using run length encoding and statistical encoding
JPH03145223A (ja) * 1989-10-30 1991-06-20 Toshiba Corp 可変長符号復調装置
US5134477A (en) * 1990-12-11 1992-07-28 At&T Bell Laboratories Hdtv receiver
JPH0575477A (ja) * 1991-09-13 1993-03-26 Sony Corp ハフマン符号化装置および復号化装置
JP3093499B2 (ja) * 1992-03-06 2000-10-03 三菱電機株式会社 シーンチェンジ検出装置
JP2697479B2 (ja) * 1992-04-17 1998-01-14 国際電信電話株式会社 可逆可変長符号化方式
US5510785A (en) * 1993-03-19 1996-04-23 Sony Corporation Method of coding a digital signal, method of generating a coding table, coding apparatus and coding method
US5541595A (en) * 1994-05-19 1996-07-30 Matsushita Electric Corporation Of America Variable length code decoder for simultaneous decoding the most significant bits and the least significant bits of a variable length code
KR0139161B1 (ko) * 1994-11-26 1998-05-15 김광호 가변장부호테이블의 심볼-부호어 재배정을 이용한 가변장 부호화/복호화 장치
EP1802133A3 (en) * 1995-03-15 2008-11-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Moving picture coding and/or decoding systems
JPH08256266A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Mitsubishi Electric Corp 画像符号化方式
US5793896A (en) * 1995-03-23 1998-08-11 Intel Corporation Ordering corrector for variable length codes
KR100319919B1 (ko) * 1996-07-06 2002-06-20 윤종용 가변 확률모형을 사용한 개선된 산술 부호화기 및/또는 복호화기
JPH10336654A (ja) * 1997-06-02 1998-12-18 Nec Corp 画像符号化装置
JPH1155531A (ja) 1997-07-31 1999-02-26 Ricoh Co Ltd 算術符号化装置
US5982306A (en) * 1997-12-02 1999-11-09 Daewoo Electronics Co., Ltd. Variable-length coding method and apparatus thereof
KR100281328B1 (ko) * 1998-01-30 2001-02-01 전주범 콘텍스트 기반 산술 부호화/복호화 방법 및 장치
US6449394B1 (en) * 1999-07-09 2002-09-10 Sarnoff Corporation Packing variable-length code bits at fixed positions

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102377996A (zh) * 2010-08-05 2012-03-14 华为技术有限公司 上下文自适应可变长编码方法及装置
CN102377996B (zh) * 2010-08-05 2014-04-30 华为技术有限公司 上下文自适应可变长编码方法及装置
CN102404571A (zh) * 2011-11-22 2012-04-04 浙江大学 视频图像编解码中的二进制化的方法和装置
CN106849956A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 华为机器有限公司 压缩方法、解压缩方法、装置和数据处理系统
CN106849956B (zh) * 2016-12-30 2020-07-07 华为机器有限公司 压缩方法、解压缩方法、装置和数据处理系统
CN109818940A (zh) * 2019-01-03 2019-05-28 浙江好络维医疗技术有限公司 一种适用于在嵌入式硬件中实现实时传输的心电波形快速压缩算法
CN109818940B (zh) * 2019-01-03 2021-06-25 浙江好络维医疗技术有限公司 一种适用于在嵌入式硬件中实现实时传输的心电波形快速压缩算法

Also Published As

Publication number Publication date
DE60023226D1 (de) 2006-03-02
KR100618972B1 (ko) 2006-09-01
CN1174555C (zh) 2004-11-03
DE60023226T2 (de) 2006-07-06
EP1075087A2 (en) 2001-02-07
EP1075087B1 (en) 2005-10-19
US6668094B1 (en) 2003-12-23
ATE307424T1 (de) 2005-11-15
KR20010016662A (ko) 2001-03-05
JP3466140B2 (ja) 2003-11-10
EP1075087A3 (en) 2003-07-02
JP2001086004A (ja) 2001-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1174555C (zh) 可变长编码方法和装置
US6917651B1 (en) Variable length coding method and apparatus
JP3017380B2 (ja) データ圧縮方法及び装置並びにデータ伸長方法及び装置
RU2433479C2 (ru) Адаптивное кодирование и декодирование коэффициентов с широким диапазоном
Chrysafis et al. SBHP-a low complexity wavelet coder
US20150189269A1 (en) Recursive block partitioning
CN1099767C (zh) 数字数据压缩的方法和装置
CN1212607C (zh) 使用编码方案选择模型以减少对帧差错敏感性的预测语音编码器
Moulin et al. Information-theoretic analysis of watermarking
CN115412735A (zh) 编解码方法、装置、设备、存储介质及计算机程序
CN1613259A (zh) 用于检测内编码图像和用于从未压缩数字视频中提取内dct精度和宏块级编码参数的方法和系统
CN1913632A (zh) 运动画面编码方法和设备
WO2022252567A1 (zh) 基于相关度比较确定视频编解码优先顺序的方法及装置
CN1901430A (zh) 以循环冗余检查来进行盲目传输格式检测的系统与方法
CN101189876A (zh) 用信号发送可缩放视频编码中的比特流排序
CN102547260B (zh) 基于上下文自适应的可变长编码的解码方法及系统
CN1225915C (zh) 检测编码视频数据流中的噪音的方法
CN116668691A (zh) 一种图片压缩传输方法、装置及终端设备
CN115765756A (zh) 一种高速透明传输的无损数据压缩方法、系统及装置
CN1474980A (zh) 编码
WO2024007843A9 (zh) 一种编解码方法、装置及计算机设备
EP4354876A1 (en) Encoding control method and apparatus, and decoding control method and apparatus
JP2005012496A (ja) 適応型可変長符号化装置、適応型可変長符号化方法及び適応型可変長符号化プログラム
CN118138752A (zh) 一种手机屏圆形切口校正装置中的增益系数图像压缩方法及装置
Cosman et al. Vector quantization: clustering and classification trees

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20041103

Termination date: 20160802

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee