一种数据编码方法、数据解码方法及计算机可读介质技术

一种用于将数据值阵列编码成数据集以及所述数据集未编码的值的转义码的数据编码方法，转义码包括一元编码部分和非一元编码部分，所述方法包括以下步骤：设置定义非一元编码部分的位的最小数目的编码参数，所述编码参数在0与预定的上限之间；将1或更大的偏移值加入到所述编码参数中，以便定义最小的最低有效数据部分尺寸；生成一个或多个数据集，其表示相对于所述数据值阵列，预定幅度范围的数据值的位置，以便将每个数据值的至少一个最低有效位的值编码；从所述一个或多个数据集未编码的每个数据值的至少一部分中生成相应互补的最高有效数据部分和最低有效数据部分，以便值的最高有效数据部分表示该部分的0或更多最高有效位，并且所述相应的最低有效数据部分取决于该部分的多个最低有效位，所述最低有效位的数目大于或等于所述最小的最低有效数据部分尺寸；将所述数据集编码成输出数据流；将所述最高有效数据部分编码成所述输出数据流；并且将所述最低有效部分编码成所述输出数据流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种数据编码方法、数据解码方法及计算机可读介质
本公开涉及数据编码和解码。
技术介绍
文中所提出的“
技术介绍
”描述为了一般性地呈现本专利技术的背景的目的。目前具名的专利技术人的工作(达其在此先前技术段落中所描述的程度、以及其无法另合格为申请时的先有技术的描述的形态)不被明确地或暗示性地承认为对抗本专利技术的先有技术。有数种视频数据压缩以及解压缩系统，其涉及将视频数据变换为频域表示、将频域系数目化及接着将某形式的熵编码应用至已量化的系数。在本上下文中，熵可以被视为表示数据符号或符号系列的信息内容。熵编码的目标在于，使用(理想地)表示一系列数据符号的信息内容所需要的最小数目的编码数据位，通过无损的方式编码这系列数据符号。实际上，熵编码用于编码量化系数，以便编码数据比原始的量化系数的数据尺寸更小(在其位数方面)。更有效的熵编码流程给相同的输入数据尺寸提供更小的输出数据尺寸。一种用于熵编码视频数据的技术是所谓的CABAC(上下文适应二进制算术编码)技术。
技术实现思路
本公开提供了根据权利要求1所述的数据编码方法。进一步相应的方面及特征限定于所附权利要求中。应理解之前的一般性描述及之后的详细描述为本公开的实例性的，而非限制性的。附图说明本公开的更完整的理解以及许多其伴随的优点将随着其藉由参考实施方式的以下详细描述(当配合附图而考虑时)变得更为了解而被轻易地获得，其中：图1示意性地示出了一种使用视频数据压缩及解压缩之音频/视频(A/V)数据传输及接收系统；图2示意性地示出了一种使用视频资料解压缩之视频显示系统；图3示意性地示出了一种使用视频数据压缩及解压缩之音频/视频存储系统；图4示意性地示出了一种使用视频数据解压缩之视频相机；图5提供视频数据压缩及解压缩设备的示意性概览图；图6示意性地示出了预测图像的产生；图7示意性地示出了最大编码单元(LCU)；图8示意性地示出了一组四个编码单元(CU)；图9和10示意性地示出了将图8的编码单元子分离为较小的编码单元；图11示意性地示出了预测单元(PU)的数组；图12示意性地示出了变换单元(TU)的数组；图13示意性地示出了部分编码图像；图14示意性地示出了一组可能的预测方向；图15示意性地示出了一组预测模式；图16示意性地示出了锯齿扫描；图17示意性地示出了CABAC熵编码器；图18A到18D示意性地示出了CABAC编码和解码操作的方面；图19示意性地示出了CABAC编码器；图20示意性地示出了CABAC解码器；图21是示出编码系统的概览的示意图；图22是位速率对量化参数(QP)的示图；图23是用于6个测试位深的位速率对绿色通道PSNR的示图，启用变换跳过模式；图24是用于6个测试位深的位速率对绿色通道PSNR的示图，禁用变换跳过模式；图25是用于6个测试位深的位速率对绿色通道PSNR的示图，具有14个位变换矩阵；图26是比较各种精度DCT矩阵的用于一个测试序列的PSNR对位速率的示图；图27是示出使用旁路固定位编码的用于一个测试序列的PSNR对位速率的示图；图28是提供编码配置文件的实例的表格；图29到31是分别阐明CABAC流程的部分的版本的示意性流程图；图32A-F是阐明不同的CABAC对准方案的示意图；图33到35是分别阐明CABAC流程的终止阶段的版本的示意性流程图；图36是示意性地示出了编码技术的流程图；图37是示意性地示出了自适应技术的流程图；以及图38和39是阐明用于选择变换动态范围和数据精度参数的流程的示意性流程图。具体实施方式现在参考图，图1-4被提供以给出利用压缩及/或解压缩设备之设备或系统的示意性图标，以供配合实施方式而描述于下。所有将描述于下之数据压缩及/或解压缩可被实施以硬件、以运作在诸如通用计算机等通用数据处理设备上之软件，当成诸如特定应用集成电路(ASIC)或场可编程门阵列(FPGA)等可编程硬件或当成这些的组合。于其中实施方式藉由软件及/或固体来实施的情况下，应理解此类软件及/或固体、及藉以存储或提供此类软件及/或固体之非易失性机器可读数据存储媒体被视为实施方式。图1示意性地示出了一种使用视频数据压缩及解压缩之音频/视频数据传输及接收系统。输入音频/视频信号10被供应至视频数据压缩设备20，其压缩音频/视频信号10之至少视频成分以供传输沿着传输路由30，诸如缆线、光纤、无线链路等等。已压缩信号由解压缩设备40所处理以提供输出音频/视频信号50。针对返回路径，压缩设备60压缩音频/视频以供传输沿着传输路由30而至解压缩设备70。压缩设备20及解压缩设备70可因此形成传输链路之一节点。解压缩设备40及压缩设备60可形成传输链路之另一节点。当然，于其中传输链路为单向之例子中，仅有节点之一需要压缩设备而另一节点仅需要解压缩设备。图2示意性地示出了一种使用视频资料解压缩之视频显示系统。特别地，已压缩音频/视频信号100由解压缩设备110所处理以提供其可被显示于显示120上之解压缩信号。解压缩设备110可被实施为显示120的部分，例如被提供于与显示设备相同的外壳内。另一方面，解压缩设备110可能被提供为(例如)所谓的机顶盒(STB)，注意：用词“机上”并非暗示机盒需设置相对于显示120之任何特定方位或位置；其仅为用以指示可连接至显示以当作周边装置之装置的本技术中所使用的术语。图3示意性地示出了一种使用视频数据压缩及解压缩之音频/视频存储系统。输入音频/视频信号130被供应至压缩设备140，其产生已压缩信号以供由存储装置150所存储，诸如磁盘装置、光盘装置、磁带装置、固态存储装置(如半导体内存或其他存储装置)。为了播放，已压缩数据被读取自存储装置150并传递至解压缩设备160以供解压缩，以提供输出音频/视频信号170。应理解：已压缩或已编码信号、及存储该信号之存储媒体或数据载体被视为实施方式。图4示意性地示出了一种使用视频数据解压缩之视频相机。于图4中，图像捕获设备180，诸如电荷耦合装置(CCD)图像电感器及相关的控制和读出电子电路，产生视频信号，其被传递至压缩设备190。一麦克风(或复数麦克风)200产生一音频信号以供被传递至压缩设备190。压缩设备190产生已压缩音频/视频信号210以便被存储及/或传输(通常显示为示意性级220)。将描述于下之技术主要有关于视频数据压缩。应理解：许多现有的技术可配合将被描述的视频数据压缩技术而被用于音频数据压缩，以产生已压缩音频/视频信号。因此，将不提供音频数据压缩之各个讨论。亦应理解：与视频数据(特别是广播质量视频数据)相关的数据率一般是极高于与音频数据相关的数据率(无论已压缩或未压缩)。因此应理解：未压缩音频数据可伴随已压缩视频数据以形成已压缩音频/视频信号。应进一步理解：虽然目前的实例(图1-4中所显示者)有关音频/视频数据，但以下将描述的技术可发现其应用于仅处理(亦即，压缩、解压缩、存储、显示及/或传输)视频数据之系统。换言之，实施方式可应用于视频数据压缩而不一定具有任何相关的音频资料处置。图5提供视频数据压缩及解压缩设备的示意性概览图。输入视频信号300之连续图像被供应至相加器310及图像预测器320。图像预测器320将参考图6而被更详细地描述于下。相加器310事实上执行相减(负相加)操作，其中其输入视频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将数据值阵列编码成数据集以及所述数据集未编码的值的转义码的数据编码方法，转义码包括一元编码部分和非一元编码部分，所述方法包括以下步骤：设置定义非一元编码部分的位的最小数目的编码参数，所述编码参数在0与预定的上限之间；将1或更大的偏移值加入到所述编码参数中，以便定义最小的最低有效数据部分尺寸；生成一个或多个数据集，其表示相对于所述数据值阵列，预定幅度范围的数据值的位置，以便将每个数据值的至少一个最低有效位的值编码；从所述一个或多个数据集未编码的每个数据值的至少一部分中生成相应互补的最高有效数据部分和最低有效数据部分，以便值的所述最高有效数据部分表示该部分的更多最高有效位或0，并且相应的最低有效数据部分取决于该部分的多个最低有效位，最低有效位的数目大于或等于所述最小的最低有效数据部分尺寸；将所述数据集编码成输出数据流；将所述最高有效数据部分编码成所述输出数据流；并且将所述最低有效部分编码成所述输出数据流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.08 GB 1306335.9;2013.04.19 GB 1307121.2;201.一种用于将数据值阵列编码成数据集以及所述数据集未编码的值的转义码的数据编码方法，转义码包括一元编码部分和非一元编码部分，所述方法包括以下步骤：设置定义非一元编码部分的位的最小数目的编码参数，所述编码参数在0与预定的上限之间；将1或更大的偏移值加入到所述编码参数中，以便定义最小的最低有效数据部分尺寸；生成一个或多个数据集，其表示相对于所述数据值阵列，预定幅度范围的数据值的位置，以便将每个数据值的至少一个最低有效位的值编码；从所述一个或多个数据集未编码的每个数据值的至少一部分中生成相应互补的最高有效数据部分和最低有效数据部分，以便值的所述最高有效数据部分表示该部分的更多最高有效位或0，并且相应的最低有效数据部分取决于该部分的多个最低有效位，最低有效位的数目大于或等于所述最小的最低有效数据部分尺寸；将所述数据集编码成输出数据流；将所述最高有效数据部分编码成所述输出数据流；并且将所述最低有效数据部分编码成所述输出数据流。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述最高有效数据部分编码成所述输出数据流的步骤包括使用一元码将所述最高有效数据部分编码成所述输出数据流；并且将所述最低有效数据部分编码成所述输出数据流的步骤包括使用非一元码将所述最低有效数据部分编码成所述输出数据流。3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述数据集编码成输出数据流的步骤包括使用二进制码将所述数据集编码成输出数据流。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设置步骤包括根据阵列中当前数据值的幅度增大所述编码参数。5.根据权利要求2所述的方法，其中，编码所述最高有效数据部分和所述最低有效数据部分的步骤包括使用Golomb-Rice码或指数哥伦布码编码所述最高有效数据部分和所述最低有效数据部分。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述Golomb-Rice码的后缀长度等于所述最小的最低有效数据部分尺寸；并且所述指数哥伦布码具有等于所述最小的最低有效数据部分尺寸的阶数。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述偏移值是根据所述数据值阵列的参数生成的。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述数据值阵列的参数包括从列表中选择的一个或多个，所述列表包括：在所述阵列内的数据值的数目；由所述数据值表示的数据类型；适用于所述数据值阵列的量化参数；以及编码模式。9.根据权利要求1所述的方法，包括包含在数据头定义所述偏移值的数据的步骤。10.一种用于解码输入数据以提供数据值阵列的数据解码方法，其中,所述输入数据是被编码成数据集以及所述数据集未编码的值的转义码，转义码包括一元编码部分和非一元编码部分，所述方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·贝瑞，詹姆斯·亚历山大·戈梅，尼古拉斯·里安·桑德斯，卡尔·詹姆斯·沙曼，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP