[发明专利]一种图像熵编码、熵解码的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及编解码技术领域，尤其涉及一种图像熵编码、熵解码的方法及装置。 

背景技术

在视频和图像编解码过程中是，为减小视频和图像数据在传输或存储时的数据量，通常需要采用相应的压缩编解码技术。在视频和图像压缩编码过程中需要采用变换技术将一副图像、一个区域中的图像内容及信息经变换后集中于某一特定区域，以便在视频压缩算法对相应内容进行有效的压缩。具体可以将一幅图像或图像中的一个区域被划分成若干小块或子区域(称为子块，亦可称之为图像块)，之后再子块为单位进行变换。其中，子块的大小可以但不限于为4×4或8×8等，相应的4和8均以图像像素为单位。在视频和图像编码解码中通常以16×16的图像块为一个编解码处理单元，这个单元成为宏块。一个宏块还有可能会进一步划分成若干尺寸更小的子块，在现有文献中，子块和宏块可以统称为图像块。 

在进行子块划分过程中，具体可以将一个特定区域分别按照不同的子块大小进行划分，然后针对不同大小的子块进行不同的变换处理，称为自适应块大小的变换技术。这里所说的变换是指具有一定数学特性的数据处理方法，例如DCT(离散余弦变换)、小波变换、整数变换等。在视频和图像编码解码中这些变换通常以矩阵形式表示。 

在自适应块尺寸变换技术中存在多种变换模式时，部分宏块可以单独使 用一种变换模式，所述的变换模式是指变换及变换相应的编解码处理方式，例如，一个大小为16×16的宏块中所有子块都划分成8×8大小，并且所有子块均采用8×8的变换及与变换相应的编码及解码技术(即采用一种变换模式)。同时，部分宏块中的子块可以使用不同的变换模式，例如：在一个16×16的宏块中若含有4×4、4×8、8×4及8×8几种子块类型，则可以分别使用4×4、4×8、8×4及8×8各自对应的变换模式。 

其中，若数据块采用不同的变换，则将使得经过不同变换处理后的数据的分布规律会也不相同，为此，在对经过不同变换之后的数据块进行VLC(Variable Length Coding，变长编码)和VLD(Variable Length Coding，变长解码))过程中，需要根据数据块的分布规律(即统计特性)分别采用相适应的码表进行编码或解码操作。 

在视频编解码标准中使用变长编码时会为编码元素设置一套码表，码表根据编码元素为编码图像亮度分量元素、图像色度分量元素、帧间编码、帧内编码进行划分。该编码元素是指编码过程中产生的游程(run)和量化系数值(level)，其中，run是指在编码或解码过程中在图像块扫描中一个非0系数前值为0的系数的个数，level是指量化系数的数值大小。在变长编码中run和level以一对数据的形式出现。 

在变长编码中，编码端得到一对run和level之后，在码表中根据run和level的数值查找到相应的索引值，该索引值称为变换系数(trans_coefficient)。在变长编码中trans_coefficient值会规定在一定范围内，若因编码时level或run值过大而没法确定trans_coefficient值，则还会使用转逸系数差值(escape_level_diff)，escape_level_diff通常是在trans_coefficient与run和level对之间没法建立联系时使用。在编码过程中，编码系统会根据trans_coefficient和escape_level_diff(如果存在)的值以及当前编码元素是否为图像块亮度分量元素、图像块色度分量元素以及是否为帧间编码元素、帧内编码元素等 因素确定下一编码元素所使用的码表。如果当前图像块编码结束，编码系统会在当前图像块最后一个编码元素编码完毕后写入一个块结束标志(EOB)，EOB的值由当前码表决定。 

在变长解码中，根据从码流中解析得到的trans_coefficient和escape_level_diff(如果存在)值在相应的码表中查找trans_coefficient和escape_level_diff对应的run和level对。在解码过程中，解码系统会根据trans_coefficient和escape_level_diff(如果存在)的值以及当前解码元素是否为图像块亮度分量元素、图像块色度分量元素以及是否为帧间编码元素、帧内编码元素等因素确定下一解码元素所使用的码表。如果解码系统解析得到的语法元素为当前码表中EOB的对应值，则表示当前图像块解码结束，即需要开始针对下一图像块的解码。