用历史点预测信息表复用点矢量的数据编解码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用历史点预测信息表复用点矢量的数据编解码方法及装置，其技术方案要点是：至少包括以下步骤:将任何一个整压缩单元中所使用的部分点矢量或者全部点矢量的参数，添加和存储到一个历史点预测信息表中；点预测编码的任何一个整压缩单元所使用的点矢量，或者来自所述历史点预测信息表，称其为复用点矢量，或者不在所述历史点预测信息表，称其为新点矢量；对于新点矢量，压缩数据码流中至少按照预定规则决定的主分量和/或次分量的元素数值，按照所述预定规则，将新点矢量表示的常现位置上的元素数值写入压缩数据码流。本发明专利技术提供的数据编解码方法能够实现对具有相同元素数值的常现位置及其点矢量的快速调用，极大的提高了编码效率。提高了编码效率。

【技术实现步骤摘要】
用历史点预测信息表复用点矢量的数据编解码方法及装置


[0001]本专利技术涉及数据解码、编码
，尤其涉及到用历史点预测信息表复用点矢量的数据编解码方法及装置。

技术介绍

[0002]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
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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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。N个分量都具有同样的采样率和大小(即分量样值的数目)的数据被称为全采样格式数据。N个分量具有不同的采样率和大小，其中N1个分量，称之为主分量，的采样率和大小是其余N－N1个分量，称之为次分量，的采样率和大小的整数倍的数据被称为下采样格式数据。所述整数倍通常是2倍、4倍、8倍、2x2倍、4x2倍等。全采样格式数据中，所有分量都被认为是主分量，没有次分量。下采样格式数据中，至少有一个分量是主分量并且至少有一个分量是次分量。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
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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
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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
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1，n＝0～2N
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1}，那么D分量和E分量的分辨率分别都是M
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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
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1，n＝0～N
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1}和E＝{E[m][n]：m＝0～M
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1，n＝0～N
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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
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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
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1，n＝0～N
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1}，那么D分量和E分量的分辨率分别都是M
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N，即数据集的D 分量和E分量分别是D＝{D[m][n]：m＝0～M
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1，n＝0～N
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1}和E＝{E[m][n]：m＝0～ M
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1，n＝0～N
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1}。在采用YUV或YCbCr或YCgCo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分量或Y、Cb、Cr分量或Y、Cg、Co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。
[0008]在下采样格式中，一个次分量所在的位置(通常称为次分量位置)及其元素对应于多个主分量所在的位置(通常称为主分量位置，即使简称为位置也不会产生混淆)及其元素。这种一对多的对应关系具有不确定性。为了消除这种不确定性，通常在与一个次分量位置及其元素对应的多个位置(如420格式中的2x2个位置或422格式中的2x1个位置)及其元素中预先指定一个主分量正位置及其正元素(如指定2x2个位置及其元素中位于左上角的位置及其元素或2x1个位置及其元素中位于左边的位置及其元素为主分量正位置及其正元素)作为与所述次分量位置及其元素一一对应的唯一正规的主分量位置及其元素。主分量正位置与次分量位置之间具有一一对应关系，因此，主分量正位置与次分量位置合称为正位置，表示该位置既是主分量正位置也是次分量位置，正位置与次分量位置之间也同样具有一一对应关系，与一个次分量位置对应的多个主分量位置中的除了正位置之外的其他位置都称为非正位置。主分量正元素与次分量元素之间也具有一一对应关系，因此，主分量正元素与次分量元素合称为正元素，表示该元素既是主分量正元素也是次分量元素，正元素与次分量元素之间也同样具有一一对应关系，与一个次分量元素对应的多个主分量元素中的除了正元素之外的其他元素都称为非正元素。另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用历史点预测信息表复用点矢量的数据编码方法，其特征在于，所述数据编码方法至少包括如下步骤：步骤1：将任何一个整压缩单元中所使用的部分点矢量或者全部点矢量的参数，添加和存储到一个历史点预测信息表中；步骤2：点预测编码的任何一个整压缩单元所使用的点矢量，或者来自所述历史点预测信息表，称其为复用点矢量，或者不在所述历史点预测信息表内，称其为新点矢量；步骤3：对于新点矢量，压缩数据码流中至少存在按照预定规则决定的主分量和/或次分量的元素数值，存在按照所述预定规则，将新点矢量表示的常现位置上的元素数值写入压缩数据码流。2.用历史点预测信息表复用点矢量的数据编码装置，其特征在于，所述数据编码装置至少包括能够实现下列功能和操作的模块；将任何一个整压缩单元中所使用的部分点矢量或者全部点矢量的参数，添加和存储到一个历史点预测信息表中；点预测编码的任何一个整压缩单元所使用的点矢量，或者来自所述历史点预测信息表，称其为复用点矢量，或者不在所述历史点预测信息表内，称其为新点矢量；对于新点矢量，压缩数据码流中至少存在按照预定规则决定的主分量和/或次分量的元素数值，存在按照所述预定规则，将新点矢量表示的常现位置上的元素数值写入压缩数据码流。3.用历史点预测信息表复用点矢量的数据解码方法，其特征在于，所述解码方法至少包括以下步骤：将任何一个整压缩单元中所使用的部分点矢量或者全部点矢量的参数，添加和存储到一个历史点预测信息表中；点预测解码的任何一个整压缩单元所使用的点矢量，或者来自所述历史点预测信息表内，称其为复用点矢量，或者不在所述历史点预测信息表中，称其为新点矢量；对于新点矢量，压缩数据码流中至少存在按照预定规则决定的主分量和/或次分量的元素数值，至少按照所述预定规则，从压缩数据码流中获得新点矢量表示的常现位置上的元素数值。4.用历史点预测信息表复用点矢量的数据解码装置，其特征在于，所述解码装置至少包括能够实现下列功能和操作的模块：将任何一个整压缩单元中所使用的部分点矢量或者全部点矢量的参数，添加和存储到一个历史点预测信息表中；点预测解码的任何一个整压缩单元所使用的点矢量，或者来自所述历史点预测信息表，称其为复用点矢量，或者不在所述历史点预测信息表内，称其为新点矢量；对于新点矢量，压缩数据码流中至少存在按照预定规则决定的主分量和/或次分量的元素数值，至少按照所述预定规则，从压缩数据码流中获得新点矢量表示的常现位置上的元素数值。5.根据权利要求3或4所述的用历史点预测信息表复用点矢量的数据解码方法或解码装置，其特征在于，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，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的子区域或子变换单元SubTU。6.根据权利要求3或4所述的用历史点预测信息表复用点矢量的数据解码方法或解码装置，其特征在于，所述点矢量的参数至少包括其表示的常现位置在预定的一维或多维区域的一维或多维坐标。7.根据权利要求3或4所述的用历史点预测信息表复用点矢量的数据解码方法或解码装置，其特征在于，所述整压缩单元中所使用的全部点矢量的参数都存储在该整压缩单元专用的点预测信息表中，所述点预测信息表由两部分组成，第一部分存储复用点矢量的参数或为空，第二部分存储新点矢量的参数或为空。8.根据权利要求3或4所述的用历史点预测信息表复用点矢量的数据解码方法或解码装置，其特征在于，上述解码方法或者解码装置中，如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，数据是420采样格式的二维数据元素的阵列或阵列的序列，有一个主分量F和两个次分量D和E；还包括，对于新点矢量，如果所述新点矢量表示的常现位置是主分量正位置，则压缩数据码流中存在主分量和次分量的元素数值，否则压缩数据码流中存在主分量的元素数值；或者，对于新点矢量，压缩数据码流中总是存在所述新点矢量表示的常现位置的主分量的元素数值；如果所述新点矢量表示的常现位置是主分量正位置，则压缩数据码流中还存在所述新点矢量表示的常现位置的次分量的元素数值。9.根据权利要求3或4所述的用历史点预测信息表复用点矢量的数据解码方法或解码装置，其特征在于，包括下列特征之一或其任一组合，特征1：在对一个当前整压缩单元进行编码或解码时，一方面，将复用点矢量的参数从历史点预测信息表中取出，放入当前整压缩单元专用的当前点预测信息表中，并在所述历史点预测信息表中将所述复用点矢量标记为被复用；另一方面，将新点矢量的参数放入所述当前点预测信息表中；特征2：在将复用点矢量的参数从所述历史点预测信息表中取出，放入当前整压缩单元专用的当前点预测信息表中的过程中，使用所述复用点矢量在所述历史点预测信息表中的地址或索引与前一个复用点矢量在所述历史点预测信息表中的地址或索引之差来挑选和取出所述复用点矢量；特征3：在将一个当前整压缩单元中使用的全部点矢量的参数都放入当前整压缩单元专用的当前点预测信息表中之后，将所述当前点预测信息表和所述历史点预测信息表按照下列方式合并，产生新的历史点预测信息表；一方面，将所述当前点预测信息表放入所述新的历史点预测信息表，占据所述新的历史点预测信息表的一部分；另一方面，将所述历史点预测信息表中未被所述当前整压缩单元所复用的点矢量的参
数放入所述新的历史点预测信息表，占据所述新的历史点预测信息表的另一部分。10.根据权利要求3或4所述的用历史点预测信息表复用点矢量的数据解码方法或装置，其特征在于，包括下列特征之一或其任一组合，特征1：所述解码方法或者解码装置中，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，将复用点矢量的参数从由PrevPpInfoList、PrevFopYonly、PrevEvsDpbIndex、PrevEvsDpbReactivatedYonly、PrevCompLumaFreqOccurPos所组成的所述历史点预测信息表中取出，放入当前整压缩单元专用的由PpInfoList、FopYonly、EvsDpbIndex、EvsDpbReactivatedYonly、CompLumaFreqOccurPos所组成的当前点预测信息表中的过程的语法描述表至少包括：
if(PrevPvBufSize>0&&IscNumOfNewPv<15)//是否有可供复用的点矢量isc_num_of_reused_pv//当前整压缩单元中复用的点矢量(PV)的数目for(k＝0；PvNum<IscNumOfReusedPv；k++){//取出和放入复用PV的循环isc_prev_pv_not_reused_run//当前复用PV与前一个复用PV的地址之差k+＝IscPrevPvNotReusedRun//将k设为当前复用PV在PrevPpInfoList中地址PpInfoList[PvNum][0]＝PrevPpInfoList[k][0]//PV参数1：PV的水平分量PpInfoList[PvNum][1]＝PrevPpInfoList[k][1]//PV参数2：PV的垂直分量
FopYonly[PvNum]＝PrevFopYonly[k]//PV参数3：常现位置是否仅有主分量EvsDpbIndex[PvNum]＝PrevEvsDpbIndex[k]//PV参数4：PV的状态参数EvsDpbReactivatedYonly[PvNum]＝PrevEvsDpbReactivatedYonly[k]//参数5CompLumaFreqOccurPos[PvNum]＝Pr...

【专利技术属性】
技术研发人员：林涛，周开伦，赵利平，焦孟草，王淑慧，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：