有损压缩编码数据方法和设备以及相应的重构数据方法和设备技术

本发明专利技术提出了修改量化系数以信号表示后处理方法。因此，提出了一种用于有损压缩编码数据的方法，所述数据至少包括图像数据和音频数据的一种。所述方法包括使用所述数据的预测的离散余弦变换的残差的量化来确定量化系数。所述方法进一步包括修改所述量化系数以最小化速率-失真成本，其中，使用数据的后处理的重构来确定所述失真，后处理的重构是根据后处理方法进行后处理的，并压缩编码所述修改的系数。在所述所提出的方法中，所述后处理方法是n>l个不同的预定后处理方法候选之一，其在后处理方法候选的排列的预定顺序中的位置等于修改的系数的和除以n的余数。这样做免除了比特流中标志的开销。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有损压缩编码数据方法和设备以及相应的重构数据方法和设备
本专利技术是在包括图像数据和音频数据中的至少一种的有损压缩编码数据领域作出的。
技术介绍
有损压缩编码试图使用尽可能少的比特来表示例如音频或视频数据的数据，同时设法从有损压缩编码的表示中尽可能好地重构数据。为了实现这一目标，通常定义速率-失真成本函数。最小化这个函数则允许在比特率方面的编码成本和在重构数据相对于原始数据的失真方面的信息丢失之间传送最佳权衡的有损压缩方案。重构数据可以包括后处理。也就是说，首先，使用包含在压缩编码数据中的信息生成该数据的初步重构。然后，应用后处理方法以重新获得通过有损压缩从原始数据中移除的信息部分。它的一个示例是在有损压缩的过程中从图像数据中移除胶片颗粒噪声(filmgrainnoise)和随后向从有损压缩编码的图像数据获得的初步重构添加模拟的胶片颗粒噪声。失真的另一示例性来源是量化。为了压缩视频或音频数据，通常使用已编码的数据来预测数据。残差剩余形式预测是使用例如离散余弦变换或小波变换的从空间和/或时间域到频率域的变换。然后对由此产生的系数进行量化。最后，使用例如霍夫曼编码或算术编码将量化系数压缩编码。量化可以是非线性的，使得系数被稀释或稀疏，即，只保留频率信息的一个子集。这与和修改相结合的线性量化类似或相同。E.Candes、J.Romberg和T.Tao在关于信息理论的IEEE期刊2006年2月第52卷第489–509页的《Robustuncertaintyprinciples:Exactsignalreconstructionfromhighlyincompletefrequencyinformation》中理论上证明了，不论以何种方式，可以使用适当的后处理从这样的子集精确地重构图像。Y.Zhang、S.Mei、Q.Chen和Z.Chen在IEEEICASSP学报2008年4月第1361-1364页的《Anovelimage/videocodingmethodbasedoncompressedsensingtheory》中提出了一种通过采用变换系数的二次抽样和基于残差域中对初步块重构的后处理的总偏差(TV)最小化的图像/视频编码方法。M.R.Dadkhah、S.Shirani、M.J.Deen在IEEEICASSP学报2010年3月14-19日第1030-1033页的《Compressivesensingwithmodifiedtotalvariationminimizationalgorithm》中提到利用范数-1后处理用于图像重构。基于总偏差最小化的后处理的另一应用示例可以在T.T.Do、X.Lu、J.Sole在ICIP学报2010年9月26-29日第3377-3380页的《Compressivesensingwithadaptivepixeldomainreconstructionforblock-basedvideocoding》中找到。其中，提出了一种视频编码器，其在采用自适应全偏差最小化块恢复的新的编码模式和现有的H.264模式之间进行选择。采用表示为CS-标志的附加标志来标记所选择的编码模式。解码器读取该CS标志并且然后执行对应于CS模式或正常模式的适当的重构算法。
技术实现思路
当前专利技术的专利技术人发现这样的问题，即无论是否执行像是总偏差(TV)正则化的后处理，标志的传输都会导致比特流中显著的开销，尤其是对于低比特率压缩。这个问题在可以使用若干后处理方法并且因此必须以信号表示的情况下甚至会加剧。专利技术人意识到，可以使用量化系数的修改来信号表示后处理方法。因此，提出了一种用于有损压缩编码数据的方法，所述数据包括图像数据和音频数据中的至少一种。所述方法包括使用所述数据的预测的离散余弦变换的残差的量化来确定量化系数。所述方法进一步包括：修改所述量化系数以最小化速率-失真成本，其中，使用数据的后处理的重构来确定所述失真，后处理的重构是根据后处理方法进行后处理的，以及压缩编码所述修改的系数。在上述提出的方法中，所述后处理方法是n>l个不同的预定后处理方法候选之一，其在后处理方法候选的排列的预定顺序中的位置等于修改后的系数的和除以n的余数。这样做免除了比特流中标志的开销。在一个实施例中，使用相应地适配的处理部件来执行这些步骤。本专利技术人还提出了非临时性部件，其至少部分专用于压缩编码数据的存储和传输中的至少一种，所述数据包含图像数据和音频数据中的至少一种，根据所述提出的用于有损压缩编码的方法来压缩编码数据。用于重构包含图像数据和音频数据中的至少一种的数据的相应方法包括：压缩解码系数、使用处理部件来使用压缩解码的系数确定数据的初步重构，以及通过使用n>l个不同的预定后处理方法候选之一来后处理所述初步重构以确定数据的重构，所述n>l个不同的预定后处理方法候选之一在后处理方法候选的排列的顺序中的位置等于压缩解码后的系数的和除以n的余数。此外，提出了相应的设备。并且指定进一步有利实施例的特征。附图说明本专利技术的示例性实施例在附图中示出并且在随后的说明中进行了更详细的解释。解释示例性实施例仅为了阐明本专利技术，而不是限制本专利技术的公开或仅由权利要求限定的范围。附图中：图1描绘了根据本专利技术的编码过程的示例性流程图；图2描述了在比特流中在后处理上嵌入隐蔽信息的示例性流程图；以及图3描绘了根据本专利技术的解码过程的示例性流程图。具体实施方式可以在包含相应地适配的处理设备的任何电子设备上实现本专利技术。例如，本专利技术可以实现在电视、移动电话、个人计算机、数字静态相机、数码摄像机、mp3播放器、导航系统或汽车音频系统中。在一个示例性实施例中，本专利技术被用于编码由图像像素构成的图像。在所述实施例中，确定要被编码的图像像素块和所述块的预测之间的残差。使用已编码的图像像素确定所述预测。其次，在所述残差上应用从空间域到频域的变换，诸如离散余弦变换。由根据扫描顺序的量化和扫描从所述变换的结果生成量化系数的序列，在所述扫描顺序中，首先发生量化还是扫描是不重要的。在量化系数中，为了进行进一步的修改，选择那些对于人类视觉系统具有减少的关联性的系数，例如，与和人类感知灵敏度相关联的阈值之上的频率相关联的系数。这保证了随后的修改不会导致对用户的极端显著的失真。然后，在所选择的系数中，确定正值的且不超过正阈值的那些系数和进一步被包含在至少正数个零值系数的连续子序列中的那些系数，即，每个所确定的系数是相应的子序列中的唯一非零值系数。所有所确定的系数可以被设置为零，这导致不显著影响图像质量的压缩。或者，可以使用速率-失真成本优化以在所确定的系数中识别那些系数并将其设置为零，所述系数当被设置为零时，导致速率-失真成本的改善。这样做提供了一种基于视频编码方案的自适应压缩感知，其自适应选择在表示视频帧中最有效率的系数。速率-失真成本优化可以考虑一种或多种类似总偏差正则化的后处理方法，总偏差正则化也被称为总偏差最小化，或l1最小化(也被称为范数-1最小化)，所述一种或多种后处理方法以这样一种顺序(即，每个后处理具有相关联的序号)与代表没有后处理的虚设后处理方法(dummypost-processingmethod)一同排列。因此，在一个实施例中，确定后处理是否改善本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有损压缩编码数据的方法，所述数据包括图像数据和音频数据中的至少一种，所述方法包括使用所述数据的预测的离散余弦变换的残差的量化来确定量化系数，修改所述量化系数以最小化速率‑失真成本，其中，使用数据的后处理的重构来确定所述失真，后处理的重构是根据后处理方法进行后处理的，以及压缩编码所述修改的系数，其中，所述后处理方法是n>l个不同的预定后处理方法候选之一，其在后处理方法候选的排列的预定顺序中的位置等于修改的系数的和除以n的余数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于有损压缩编码数据的方法，所述数据包括图像数据，所述方法包括：修改所述数据的预测的变换残差的量化系数以最小化率-失真成本，其中，使用数据的后处理的重构来确定所述失真，后处理的重构是根据后处理方法进行后处理的，以及压缩编码所修改的量化系数，其中，所述后处理方法是n>l个不同的预定后处理方法候选之一，其在后处理方法候选的排列的预定顺序中的位置等于修改的系数的和除以n的余数,将数据和量化系数排列为二维块；以及，修改系数包括：通过下述方式确定系数的序列：根据扫描顺序扫描量化系数并且使用该序列来确定那些量化系数，那些量化系数中的每一个：●代表预定频率阈值之上的频率，●不超过预定正阈值，并且●是包含在至少预定正数个量化系数的连续子序列中的唯一非零系数，以及在确定的系数中识别当被设置为零时导致最小化率-失真成本的那些系数，并且将所识别的系数设置为零。2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所修改的系数和所述预测来确定所述重构，使用已压缩编码的数据和确定预测的信息来确定所述预测。3.根据权利要求1所述的方法，还包括确定量化的量化参数，其中，正阈值和正数量中的至少一个取决于确定的量化参数。4.根据权利要求1-3任何一项所述的方法，其中，后处理方法候选之一是总偏差正则化。5.根据权利要求1-3中的任何一项所述的方法，其中，后...

【专利技术属性】
技术研发人员：江文斐，陈志波，张帆，
申请(专利权)人：汤姆逊许可公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR