【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種對數(shù)據(jù)進(jìn)行有損或無損壓縮的編碼及解碼系統(tǒng),特別是采用點預(yù)測對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮的編碼方法及裝置和解碼方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、隨著人類社會進(jìn)入人工智能、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實、云計算、移動計算、云-移動計算、超高清(4k)和特超高清(8k)視頻圖像分辨率、4g/5g通訊的時代,對各種數(shù)據(jù),包括大數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、以及各種新形態(tài)的數(shù)據(jù),進(jìn)行超高壓縮比和極高質(zhì)量的數(shù)據(jù)壓縮成為必不可少的技術(shù)。
2、數(shù)據(jù)集是由數(shù)據(jù)元素(例如:字節(jié)、比特、像素、像素分量、空間采樣點、變換域系數(shù))組成的集合。
3、對數(shù)據(jù)集進(jìn)行編碼或解碼(簡稱為編解碼)時,通常將數(shù)據(jù)元素按照預(yù)定規(guī)則排序即規(guī)定前后順序,依前后順序進(jìn)行編解碼。
4、對排列成一定空間(一維、二維、或多維)形狀的數(shù)據(jù)集(例如:一個一維數(shù)據(jù)隊列、一個二維數(shù)據(jù)文件、一幀圖像、一個視頻序列、一個變換域、一個變換塊、多個變換塊、一個三維場景、一個持續(xù)變化的三維場景的序列),特別是二維或以上數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的編碼(以及相應(yīng)的解碼)時,一般將此數(shù)據(jù)集劃分成若干具有預(yù)定形狀和/或大小(即元素數(shù)目)的壓縮子集,以壓縮子集為單位,以預(yù)定的順序,一個壓縮子集接著一個壓縮子集地依次進(jìn)行編碼或者解碼。
5、在對一個壓縮子集進(jìn)行編碼或者解碼時,通常將此壓縮子集劃分成若干具有預(yù)定形狀和/或大小(即元素數(shù)目)的最大壓縮單元,以最大壓縮單元為單位,以預(yù)定的順序,一個最大壓縮單元接著一個最大壓縮單元地依次進(jìn)行編碼或者解碼。從左向右排列成一行的最大
6、在一個最大壓縮單元內(nèi),還把此最大壓縮單元進(jìn)一步劃分成若干具有預(yù)定形狀和/或大小(即元素數(shù)目)的子單元,稱為整壓縮單元,以整壓縮單元為單位,以預(yù)定的順序,一個一個整壓縮單元地進(jìn)行編碼或者解碼。
7、簡而言之,以上過程最終將數(shù)據(jù)集劃分成若干具有預(yù)定形狀和/或大小(即元素數(shù)目)的子集,稱為整壓縮單元,以整壓縮單元為單位,以預(yù)定的順序,一個一個整壓縮單元地進(jìn)行編碼或者解碼。
8、在任一時刻,正在編碼或者解碼中的壓縮子集稱為當(dāng)前壓縮子集。正在編碼或者解碼中的最大壓縮單元稱為當(dāng)前最大壓縮單元。正在編碼或者解碼中的最大壓縮單元行稱為當(dāng)前最大壓縮單元行。正在編碼或者解碼中的整壓縮單元稱為當(dāng)前整壓縮單元。正在編碼或者解碼中的數(shù)據(jù)元素(有時也簡稱為元素)稱為當(dāng)前編碼數(shù)據(jù)元素或者當(dāng)前解碼數(shù)據(jù)元素,統(tǒng)稱為當(dāng)前數(shù)據(jù)元素,簡稱為當(dāng)前元素。元素由n個分量(通常1≤n≤5)組成,因此數(shù)據(jù)集、壓縮子集、最大壓縮單元和整壓縮單元也都由n個分量組成。元素的分量也稱為分量元素。
9、例如,壓縮子集是一幀圖像,其元素即像素排列成矩形形狀,具有3840(寬度)x2160(高度)的大小(分辨率),由3個分量組成:g(綠色)分量,b(藍(lán)色)分量,r(紅色)分量或y(亮度)分量,u(cb色度)分量,v(cr色度)分量。一幀圖像被劃分為128x128大小的最大壓縮單元。每個最大壓縮單元又進(jìn)一步被劃分成從4x4到64x64的大小各異的正方形或矩形的整壓縮單元。
10、在數(shù)據(jù)集劃分成壓縮子集、最大壓縮單元和整壓縮單元的情形,對元素進(jìn)行排序的一種預(yù)定規(guī)則是首先對壓縮子集排序、繼而對每個壓縮子集內(nèi)的最大壓縮單元排序,然后對每個最大壓縮單元內(nèi)的整壓縮單元排序,再對每個整壓縮單元內(nèi)的元素排序。
11、也就是說,在數(shù)據(jù)集最終劃分成整壓縮單元的情形,排序的一種預(yù)定規(guī)則是首先對整壓縮單元排序,再對每個整壓縮單元內(nèi)的元素排序。
12、作為編碼對象的多分量數(shù)據(jù)集和整壓縮單元的各分量的采樣率之間的關(guān)系通常用采樣格式來表示。n個分量都具有同樣的采樣率和大小(即分量樣值的數(shù)目)的數(shù)據(jù)被稱為全采樣格式數(shù)據(jù)。n個分量具有不同的采樣率和大小,其中n1個分量,稱之為主分量,的采樣率和大小是其余n-n1個分量,稱之為次分量,的采樣率和大小的整數(shù)倍的數(shù)據(jù)被稱為下采樣格式數(shù)據(jù)。所述整數(shù)倍通常是2倍、4倍、8倍、2x2倍、4x2倍等。全采樣格式數(shù)據(jù)中,所有分量都被認(rèn)為是主分量,沒有次分量。下采樣格式數(shù)據(jù)中,至少有一個分量是主分量并且至少有一個分量是次分量。例如,對于包括計算機產(chǎn)生的含圖形和文字的圖像的一類二維數(shù)據(jù)元素的陣列,通常采用一種稱為4:4:4(簡稱444)的采樣格式,就是數(shù)據(jù)集的3個分量都具有同樣的采樣率和大小(即分量樣值的數(shù)目)。對于包括攝像機攝取的自然圖像和視頻的另一類二維數(shù)據(jù)元素的陣列,通常采用一種稱為4:2:0(簡稱420)的采樣格式,就是具有矩形形狀和3個分量的數(shù)據(jù)集(如圖像或視頻)的2個稱為次分量的分量(d分量和e分量)的采樣率和尺寸分別是另一個稱為主分量的分量(f分量)的四分之一,也就是主分量與次分量之間具有4:1的下采樣關(guān)系。在這種情形,一個d分量d[i][j]和一個e分量e[i][j]對應(yīng)于四個(2×2個)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個分量元素,垂直2n個分量元素),即數(shù)據(jù)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分量的分辨率分別都是m×n(水平m個分量元素,垂直n個分量元素),即數(shù)據(jù)集的d分量和e分量分別是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}。在對次分量也需要較高質(zhì)量的場合,則常常使用一種稱為4:2:2(簡稱422)的采樣格式,就是具有矩形形狀和3個分量的數(shù)據(jù)集(如圖像或視頻)的2個次分量(d分量和e分量)的采樣率和尺寸分別是另一個主分量(f分量)的二分之一,也就是主分量與次分量之間具有2:1的下采樣關(guān)系。在這種情形,在數(shù)據(jù)集(如圖像或視頻)的一個方向(如水平方向),一個d分量d[i][j]和一個e分量e[i][j]對應(yīng)于兩個(2×1個)f分量f[2i][j]和f[2i+1][j]。如果f分量的分辨率是2m×n,,即數(shù)據(jù)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分量的分辨率分別都是m×n,即數(shù)據(jù)集的d分量和e分量分別是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或ycbcr或ycgco色彩格式的圖像和視頻中,以上所述f、d、e分量通常分別是y、u、v分量或y、cb、cr分量或y、cg、co分量。在采用rgb色彩格式的圖像和視頻中,以上所述f、d、e分量通常分別是g、b、r分量或g、r、b分量。在數(shù)據(jù)是圖像或視頻的場合,采樣格式也常稱為色度格式。各分量都具有相同采樣率的色度格式稱為全色度格式。一部分分量與另一部分分量之間具有下采樣關(guān)系的色度格式稱為下采樣色度格式。
13、在下采樣格式中,一個次分量所在的位置(通常稱為次分量位置)及其元素對應(yīng)于多個主分量所在的位置(通本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種點預(yù)測的編碼方法,其特征在于至少包括下列步驟:
2.一種點預(yù)測的編碼裝置,其特征在于至少包括下列模塊:
3.一種點預(yù)測的解碼方法,其特征在于至少包括下列步驟:
4.一種點預(yù)測的解碼裝置,其特征在于至少包括下列模塊:
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的解碼方法或裝置,其特征在于,
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的解碼方法或裝置,其特征在于,
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的解碼方法或裝置,其特征在于,
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的解碼方法或裝置,其特征在于,
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的解碼方法或裝置,其特征在于包括下列2項特征之任一:
10.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的解碼方法或裝置,其特征在于包括下列2項特征之任一:
【技術(shù)特征摘要】
1.一種點預(yù)測的編碼方法,其特征在于至少包括下列步驟:
2.一種點預(yù)測的編碼裝置,其特征在于至少包括下列模塊:
3.一種點預(yù)測的解碼方法,其特征在于至少包括下列步驟:
4.一種點預(yù)測的解碼裝置,其特征在于至少包括下列模塊:
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的解碼方法或裝置,其特征在于,
6.根據(jù)權(quán)利要求3或...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:林濤,
申請(專利權(quán))人:郭萍,
類型:發(fā)明
國別省市:
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