[發(fā)明專利]高性能變長(zhǎng)編解碼方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410469348.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104349165B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洪劍;林江;田磊磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海通途半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號(hào): H04N19/13
• 分類號(hào): H04N19/13;H04N19/503
• 代理公司: 上海國(guó)智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31274
• 代理人: 潘建玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種編解碼方法及裝置，特別是涉及一種視頻或圖像處理領(lǐng)域的高性能變長(zhǎng)編解碼方法及裝置。

背景技術(shù)

圖像或視頻是一種有效生動(dòng)的信息表達(dá)方式，目前在電視、視頻會(huì)議和DVD等領(lǐng)域得到了廣泛的使用。為了解決圖像或視頻存儲(chǔ)成本高和傳輸帶寬大等缺點(diǎn)，國(guó)際上相關(guān)組織制定了視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)如MPEG-x系列和圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG系列等。圖像或視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)中的主要編碼方法有Huffman編碼、Golomb-Rice編碼和算術(shù)編碼，使得編碼效率更高。

Huffman編碼：Huffman編碼是一種無(wú)損的熵編碼方式，其主要的編碼思想是：對(duì)出現(xiàn)概率較高的信息分配以較少的碼字，出現(xiàn)概率較小的信息分配以較多的碼字。其缺點(diǎn)是：當(dāng)信息種類比較多(如256種)且概率分布均勻時(shí)，壓縮效率將非常低，而且解碼裝置需用多級(jí)的多路選擇器，不僅產(chǎn)生巨大的延遲同時(shí)使得解碼裝置面積增大。

Golomb-Rice編碼：Golomb-Rice編碼是一種無(wú)損的熵編碼方式，其主要編碼方式是：根據(jù)預(yù)先設(shè)定的K值，首先計(jì)算得出系數(shù)Q，編碼Q個(gè)0；接著編碼一位標(biāo)志位M，此時(shí)M值必為1；最后用K位編碼余數(shù)R。其缺點(diǎn)是：當(dāng)預(yù)先設(shè)定的K值不準(zhǔn)確時(shí)，壓縮效率將非常低，而且解碼裝置需用多級(jí)的多路選擇器，不僅產(chǎn)生巨大的延遲同時(shí)使得解碼裝置面積增大。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種高性能變長(zhǎng)編解碼方法及裝置，其有效地解決了現(xiàn)有變長(zhǎng)編碼方法中編碼效率低和解碼裝置時(shí)延長(zhǎng)、面積大等的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了高性能變長(zhǎng)編解碼。

為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種高性能變長(zhǎng)編碼方法，包括如下步驟：

步驟一，根據(jù)當(dāng)前行像素值和已編碼像素值，計(jì)算出預(yù)測(cè)值；

步驟二，根據(jù)該預(yù)測(cè)值與當(dāng)前像素值計(jì)算出殘差值并映射為非負(fù)整數(shù)；

步驟三，根據(jù)已編碼像素值的信息計(jì)算出Golomb-Rice編碼所需的K值；

步驟四，采用Huffman編碼方法編碼像素點(diǎn)殘差的映射值的Golomb系數(shù)Q，然后采用Golomb編碼方法編碼像素點(diǎn)殘差的映射值的Golomb余數(shù)R，對(duì)所有待編碼殘差映射值進(jìn)行編碼；

步驟五，對(duì)編碼后產(chǎn)生的變長(zhǎng)碼字進(jìn)行打包產(chǎn)生最終比特流。

進(jìn)一步地，步驟四進(jìn)一步包括如下步驟：

步驟2.1，根據(jù)K值利用殘差映射值計(jì)算公式計(jì)算出待編碼的殘差映射值的Golomb系數(shù)Q和Golomb余數(shù)R；

步驟2.2，采用Huffman編碼方式編碼待編碼的殘差映射值的Golomb系數(shù)Q；

步驟2.3，采用Golomb編碼方法并利用二進(jìn)制編碼待編碼的殘差映射值的Golomb余數(shù)R；

步驟2.4，把該Golomb系數(shù)Q和該Golomb余數(shù)R聚合產(chǎn)生待編碼的殘差映射值的變長(zhǎng)碼字；

步驟2.5，循環(huán)步驟2.1～34編碼所有的待編碼的殘差映射值。

進(jìn)一步地，步驟2.1中的殘差映射值計(jì)算公式為：

dm＝Q×2^k+R

其中，dm為待編碼的殘差映射值，Q為Golomb系數(shù)Q，R為Golomb余數(shù)R。

進(jìn)一步地，步驟2.2中，該Huffman編碼方式為根據(jù)預(yù)先制定的碼表編碼該Golomb系數(shù)Q值。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種高性能變長(zhǎng)解碼方法，包括如下步驟：

步驟一，對(duì)原比特流進(jìn)行解包操作產(chǎn)生Golomb-TT解碼裝置所需的最長(zhǎng)比特流；

步驟二，根據(jù)當(dāng)前行像素值和已編碼像素值計(jì)算出預(yù)測(cè)值；

步驟三，根據(jù)已編碼像素值的信息計(jì)算出Golomb-Rice解碼所需的K值；

步驟四，利用該Golomb-TT解碼裝置并行解碼多個(gè)像素點(diǎn)的Golomb系數(shù)Q和Golomb余數(shù)R，并根據(jù)K值以及Golomb系數(shù)Q和Golomb余數(shù)R，利用殘差映射值計(jì)算公式計(jì)算出各像素點(diǎn)的殘差映射值；

步驟五，根據(jù)預(yù)測(cè)值與當(dāng)前殘差映射值進(jìn)行反映射并計(jì)算出當(dāng)前像素值。

進(jìn)一步地，于步驟四中，采用Huffman解碼方式解碼Golomb系數(shù)Q，從比特流中解碼出二進(jìn)制的Golomb余數(shù)R值，并根據(jù)K、Q和R值，利用該殘差映射值計(jì)算公式計(jì)算出各像素點(diǎn)的殘差映射值。

進(jìn)一步地，該殘差映射值計(jì)算公式為：

dm＝Q×2^k+R

其中，dm為待解碼的殘差映射值，Q為Golomb系數(shù)Q，R為Golomb余數(shù)R。