一种编码方法及相关设备技术

本申请实施例公开了一种编码方法及相关设备。包括：根据每个RLE数据对应的分布概率；对多个RLE数据进行排序，并将排序后的多个RLE数据映射为多个重组数据；将多个重组数据展开为多个二进制数据，生成第一矩阵；根据出现概率，确定对信源信号进行处理得到的编码序列，编码序列包括第一集合和第二集合，第一集合为压缩后保留的比特位，第二集合为压缩后舍弃的比特位，对第一向量进行译码输出第三集合，第一向量为全零序列、或所述第一集合对应的向量与极化矩阵相乘得到的向量，第三集合包括压缩后保留的比特位和压缩后舍弃的比特位出现译码错误的位置。采用本申请实施例，提高了极化码压缩吞吐量、以及实现快速无损压缩。以及实现快速无损压缩。以及实现快速无损压缩。

【技术实现步骤摘要】
一种编码方法及相关设备


[0001]本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种编码方法及相关设备。

技术介绍

[0002]熵编码(entropy coding)是一种被广泛应用于图像及视频数据压缩中的编码技术，其本质是一种独立于介质的具体特征的进行无损数据压缩的方案。按照香浓熵原理从而不丢失任何信息。常见的熵编码包括香浓编码、哈夫曼编码和算术编码等等。其目的是使用尽可能短的编码长度来无损地描述信源符号。目前熵编码被广泛使用于图像及视频压缩等领域，对节省存款空间和提升数据传输效率起到非常重要的作用。但是，现有技术采用一种变长编码的方式，吞吐量较低，编码效率低。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种编码方法及相关设备，提高了极化码压缩吞吐量、以及实现并行 Polar码的快速无损压缩。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种编码方法，包括：获取多个游程编码RLE数据以及多个RLE数据中每个RLE数据对应的分布概率；根据分布概率，对多个RLE数据进行排序，并将排序后的多个RLE数据映射为多个重组数据；将多个重组数据展开为多个二进制数据，生成第一矩阵，并根据分布概率统计第一矩阵中每列比特位为1的出现概率；根据出现概率，确定对信源信号进行处理得到的编码序列，编码序列包括第一集合和第二集合，第一集合为压缩后保留的比特位，第二集合为压缩后舍弃的比特位。最后，对第一向量进行译码输出第三集合，第一向量为全零序列、或第一集合对应的向量与极化矩阵相乘得到的向量，第三集合包括压缩后保留的比特位和压缩后舍弃的比特位出现译码错误的位置。通过对图像数据进行颜色转化、灰度平移、DCT变换、数据量化、Zig-Zag扫描，游程编码后得到RLE数据，并对该RLE数据进行重组，接着转成多位二进制比特序列，最后设计Polar码对各比特平面的信号进行并行压缩，提高了极化码压缩吞吐量，实现并行Polar码的快速无损压缩。
[0005]在一种可能的设计中，第一集合为编码序列中极化后的熵趋近于1的比特位，第二集合为编码序列中极化后的熵趋近于0的比特位。
[0006]在另一种可能的设计中，极化后的熵为根据出现概率确定的。
[0007]在另一种可能的设计中，根据固定比特集合，通过极化码译码器进行译码得到压缩后舍弃的比特位的估计值，其中，Y
N
＝0
N
，U
F
＝U
S
，Y
N
为极化码译码器的接收信号，U
F
为固定比特集合，U
S
为第一集合，N为大于等于1的整数。通过将无损压缩Polar码的设计等效于一个针对二进制对称信道的Polar信道编码的设计，从而实现并行Polar码的快速无损压缩。
[0008]在另一种可能的设计中，根据固定比特集合，通过极化码译码器进行译码得到压缩后舍弃的比特位的估计值，其中，Y
N
＝[U
F
,0
I
]*G
N
，U
F
＝0
F
，Y
N
为极化码译码器的接收信号， U
F
为固定比特集合，G
N
为极化矩阵，N为大于等于1的整数。通过对固定比特集合对应的矩阵进行平移，以便直接使用现有的Polar码译码器，从而实现并行Polar码的快速无损压缩。
[0009]在另一种可能的设计中，当估计值与压缩后舍弃的比特位的原始值不相同时，将估计值进行翻转，并记录压缩后舍弃的比特位出现译码错误的位置。
[0010]在另一种可能的设计中，按照分布概率从大到小的顺序，对多个RLE数据进行排序。通过数据重组，减少比特位之间的相关性，提高压缩性能。
[0011]在另一种可能的设计中，按照第一矩阵的每列进行分层得到多个比特平面，并统计每个比特平面为1的出现概率，从而实现Polar码并行分层压缩。
[0012]第二方面，本申请实施例提供了一种编码装置，该编码装置被配置为实现上述第一方面中网元设备所执行的方法和功能，由硬件/软件实现，其硬件/软件包括与上述功能相应的模块。
[0013]第三方面，本申请实施例提供了一种网元设备，包括：处理器、存储器和通信总线，其中，通信总线用于实现处理器和存储器之间连接通信，处理器执行存储器中存储的程序用于实现上述第一方面的步骤。
[0014]在一个可能的设计中，本申请提供的网元设备可以包含用于执行上述方法设计中网元设备的行为相对应的模块。模块可以是软件和/或是硬件。
[0015]第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。
[0016]第五方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对本申请实施例或
技术介绍
中所需要使用的附图进行说明。
[0018]图1是本申请实施例提供的一种典型的JPEG压缩算法的流程示意图；
[0019]图2是本申请实施例提供的一种JPEG压缩算法中使用的量化矩阵的示意图；
[0020]图3是本申请实施例提供的一种量化后的频率分量的示意图；
[0021]图4是本申请实施例提供的一种哈夫曼编码的示意图；
[0022]图5是本申请实施例提供的一种统计概率分布的示意图；
[0023]图6是本申请实施例提供的一种编码系统的架构示意图；
[0024]图7是本申请实施例提供的一种编码方法的流程示意图；
[0025]图8是本申请实施例提供的一种RLE数据重组的示意图；
[0026]图9是本申请实施例提供的一种数据重组前后的分布对比的示意图；
[0027]图10是本申请实施例提供的一种polar码信源极化的示意图；
[0028]图11是本申请实施例提供的一种polar码信源压缩和信道通信等效示意图；
[0029]图12是本申请实施例提供的一种BSC信道的示意图；
[0030]图13是本申请实施例提供的一种Polar无损压缩的流程示意图；
[0031]图14是本申请实施例提供的一种编码装置的示意图；
[0032]图15是本申请实施例提出的一种网元设备的结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
[0034]请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种典型的JPEG压缩算法的流程示意图。例如，对于联合图像专家小组(joint photographic expert group，JPEG)图像压缩编码。首先将原始图像通过色域转换(color transform)得到Y、U和V三个灰度矩阵，再对该灰度矩阵进行相应的平移(level offset)调整灰度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种编码方法，其特征在于，所述方法包括：获取多个游程编码RLE数据以及所述多个RLE数据中每个RLE数据对应的分布概率；根据所述分布概率，对所述多个RLE数据进行排序，并将排序后的所述多个RLE数据映射为多个重组数据；将所述多个重组数据展开为多个二进制数据，生成第一矩阵，并根据所述分布概率统计所述第一矩阵中每列比特位为1的出现概率；根据所述出现概率，确定对信源信号进行处理得到的编码序列，所述编码序列包括第一集合和第二集合，所述第一集合为压缩后保留的比特位，所述第二集合为压缩后舍弃的比特位；对第一向量进行译码输出第三集合，所述第一向量为全零序列、或所述第一集合对应的向量与极化矩阵相乘得到的向量，所述第三集合包括所述压缩后保留的比特位和所述压缩后舍弃的比特位出现译码错误的位置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一集合为所述编码序列中极化后的熵趋近于1的比特位，所述第二集合为所述编码序列中极化后的熵趋近于0的比特位。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述极化后的熵为根据所述出现概率确定的。4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述对第一向量进行译码输出第三集合包括：根据固定比特集合，通过极化码译码器进行译码得到所述压缩后舍弃的比特位的估计值，其中，Y
N
＝0
N
，U
F
＝U
S
，所述Y
N
为所述极化码译码器的接收信号，所述U
F
为所述固定比特集合，所述U
S
为所述第一集合，所述N为大于等于1的整数。5.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述对第一向量进行译码输出第三集合包括：根据固定比特集合，通过极化码译码器进行译码得到所述压缩后舍弃的比特位的估计值，其中，Y
N
＝[U
F
,0
I
]*G
N
，U
F
＝0
F
，所述Y
N
为所述极化码译码器的接收信号，所述U
F
为所述固定比特集合，所述G
N
为所述极化矩阵，所述N为大于等于1的整数。6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述对第一向量进行译码输出第三集合包括：当所述估计值与所述压缩后舍弃的比特位的原始值不相同时，将所述估计值进行翻转，并记录所述压缩后舍弃的比特位出现译码错误的位置。7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述分布概率，对所述多个RLE数据进行排序包括：按照所述分布概率从大到小的顺序，对所述多个RLE数据进行排序。8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述分布概率统计所述第一矩阵中每列比特位为1的出现概率包括：按照所述第一矩阵的每列进行分层得到多个比特平面，并统计每个所述比特平面为1的所述出现概率。9.一种编码装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取多个游程编码RLE数据以及所述多个RLE数据中每个RLE数据对应
的分布概率；处理模块，用于根据所述分布概率，对所述多个RLE数据进行排序，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凌，李斌，顾佳琦，沈晖，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：