[發明專利]限制分叉樹的劃分大小的取值范圍的數據壓縮方法和裝置

在審

• 申請號: 202310083781.4
• 申請日: 2019-06-30
• 公開（公告）號: CN116233415A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 林濤
• 申請（專利權）人: 上海天荷電子信息有限公司
• 主分類號: H04N19/103
• 分類號: H04N19/103;H04N19/176;H04N19/96;H04N19/186
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種在圖像的序列和視頻編碼的樹狀結構劃分中，每幀圖像允許對分叉樹在生成過程中所產生的劃分的大小的取值范圍進行限制，從而起到減小每幀圖像的實際的取值范圍，減少編碼劃分的大小所需要消耗的比特數，提升編碼效率的作用。

?本申請是下列原申請的的分案申請：

原申請的申請日：2019-06-30

原申請的申請號：2019105822607

原申請的發明創造名稱：分層規定子集對編碼參數進行編碼的數據壓縮方法和裝置（辦理登記手續時的名稱：對圖像的序列進行壓縮的編碼方法及裝置、解碼方法及裝置）

技術領域

本發明涉及一種對數據進行壓縮的編碼及解碼（也稱譯碼）系統，特別是對取值范圍有限的數據集的編碼及解碼的方法和裝置。

背景技術

隨著人類社會進入大數據、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、虛擬現實的時代，對各種原始數據，包括大數據、圖像數據、視頻數據、音頻數據、語音數據、神經網絡數據，進行超高壓縮比和極高質量的數據壓縮成為必不可少的技術。

?很大一類的數據壓縮問題可以歸結為對數據集Y?=?{y=f(x)：x?∈X?}的壓縮問題，其中，∈表示“屬于”；集合X是Y或f的定義域，由所有的x組成，?x稱為X的一個元素；集合Y由所有的y=f(x)組成，y=f(x)稱為Y的一個元素，通常是一個數值（一維即有一個分量的數值或多維即有多個分量的數值）或者等價于一個數值或者表示為一個數值；f是定義在X上的一種對應關系，也稱對應法則或函數關系或簡稱函數，對X中的每一個x，都存在唯一的y=f(x)與x相對應。不同的x可能對應相同的y=f(x)，即x₁∈X，x₂∈X，x₁與x₂是X中不同的元素，但f(x₁)和f(x₂)有相等的數值。數據集Y的另一種等價的表示法是對每一個x?∈X都存在與x相對應的y=f(x)?∈Y。

?對數據集Y的壓縮問題實際上就是用盡可能少的比特數來表示Y的所有元素f(x)。記表示每個f(x)所消耗的比特數為b(x)，則表示Y的所有元素f(x)所需要消耗的總比特數B_total等于所有b(x)之和，即B_total?=?∑_x∈Xb(x)，其中∑表示求和運算而∑的下標_x∈X表示對X中所有的x進行b(x)的求和運算。

?數據集Y的元素（即數據）y的數值稱為元素y所取的數值，簡稱為y的數值或取值。y所允許取到的互不相同的數值的全體組成Y的取值范圍，記為R={r[k]：k?=?0～K-1}，其中，當i?≠?j時，r[i]?≠?r[j]。顯然，K是取值范圍R的大小，即R的元素的個數。

?b(x)和B_total都與Y的取值范圍R的大小K有直接關聯。例如，當K=2^b并且R的元素都用長度為b的定長二進制碼（也就是位數即比特數等于b的二進制碼）來表示的情形，所有的b(x)都等于b=log₂(K)，因此，B_total?=?N×b?=?N×log₂(K)，其中N是X中元素的個數。顯然，當K增大時，B_total也將增大。由此可見，數據壓縮的效果與數據的取值范圍的大小有直接關聯。

在現有技術中，在對一個數據集Y進行數據壓縮時，其取值范圍R是固定不變的，所以取值范圍的大小K也是固定不變的。當K較大時，每編碼或解碼一個數據y，都要使用和消耗較多的比特數，使得編碼效率的提高變得很困難。