技术领域
[0001] 本
发明涉及视频
图像处理领域，尤其涉及一种数据编解码方法、相关装置及系统。
背景技术
[0002] 当前基于
块的
视频编码技术中常常使用
帧间预测技术来消除图像间的信息冗余，帧间预测技术利用当前图像邻近的已编码或已解码图像
像素信息去除当前图像块的冗余信息以获得残差。
[0003] 由于在同一时刻不同视点的图像可能有着相似的图像内容，因此在多视
角视频编码（Multi-view Video Coding，MVC）中，为了进一步消除不同视点图像间的信息冗余，帧间预测技术包括了视间预测技术，视间预测编解码技术是混合编解码结构对残差
信号进行编解码。
[0004] 为了能进一步提高编解码效率，使得预测
视频信号与原始视频信号更加接近，减少残差信号，在3D视频编解码中包括了高级残差预测（Advanced Residual Prediction，ARP）技术。
[0005] 当前ARP技术中
叠加的残差信号采用了三种权重方案来实现，在编码端需要进行3次循环计算然后选出最佳权重进行编码传输，最终解码端进行对应的解码。
现有技术中的权重加权计算复杂度高，造成了3D视频编解码复杂度高，不利于实现3D视频编解码。
发明内容
[0006] 本发明
实施例所要解决的技术问题在于，提供一种数据编码方法、数据解码方法、数据编码装置、数据解码装置和数据编解码系统，降低了对视频或图像的编解码复杂度。
[0007] 第一方面，本发明实施例提供了一种数据编码方法，包括：
[0008] 在数据编码过程中启动高级残差预测ARP；
[0009] 从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到修正的预测信号；并生成权重标识位；所述权重标识位用于指示选取的权重值信息；
[0011] 结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到修正的预测信号包括：
[0012] 根据预设的第一权重值和第二权重值，分别进行两次残差信号加权叠加预测信号计算，并统计出各自的率失真结果；
[0013] 根据所述率失真结果从所述第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到修正的预测信号。
[0014] 结合第一方面，或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一权重值为0，所述第二权重值为1。
[0015] 结合第一方面，或者第一方面的第一种可能的实现方式，或者第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述在数据编码过程中启动高级残差预测ARP具体包括：
[0016] 判断当前编码为非基本视点的帧间或视间编码时，启动高级残差预测ARP。
[0017] 第二方面，本发明实施例提供了一种数据解码方法，包括：
[0018] 在数据解码过程中启动高级残差预测ARP；
[0019] 根据接收的权重标识位，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到
运动补偿的预测信号；所述权重标识位用于指示在数据解码过程中选取的权重值信息。
[0020] 结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述根据接收的权重标识位，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到运动补偿的预测信号包括：
[0021] 对接收的经过熵编码的权重标识位进行熵解码，得到所述权重标识位；
[0022] 根据所述权重标识位指示的权重值信息，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到运动补偿的预测信号。
[0023] 结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到运动补偿的预测信号包括：
[0024] 从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值；
[0025] 对当前待解码块对应的参考块的残差信号乘以所述选取的权重值，叠加到所述待解码块的预测信号上进行运动补偿计算，得到运动补偿的预测信号。
[0026] 结合第二方面，或者第二方面的第一种可能的实现方式，或者第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一权重值为0，所述第二权重值为1。
[0027] 第三方面，本发明实施例提供了一种数据编码装置，包括高级残差预测ARP编码模块，所述ARP计算模块包括：
[0028] 编码启动单元，用于在数据编码过程中启动高级残差预测ARP；
[0029] 权重选取单元，用于从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到修正的预测信号；
[0030] 权重标识位生成单元，用于生成权重标识位；所述权重标识位用于指示选取的权重值信息；
[0031] 编码输出单元，用于对所述权重标识位进行熵编码并输出。
[0032] 结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述权重选取单元包括：
[0033] 残差叠加运动计算单元，用于根据预设的第一权重值和第二权重值，分别进行两次残差信号加权叠加预测信号计算；
[0034] 率失真统计单元，用于统计所述两次残差信号加权叠加预测信号计算各自的率失真结果；
[0035] 加权计算选取单元，用于根据所述率失真结果从所述第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到修正的预测信号。
[0036] 结合第三方面，或者第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一权重值为0，所述第二权重值为1。
[0037] 结合第三方面，或者第三方面的第一种可能的实现方式，或者第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述编码启动单元具体用于：判断当前编码为非基本视点的帧间或视间编码时，启动高级残差预测ARP。
[0038] 第四方面，本发明实施例提供了一种数据解码装置，包括高级残差预测ARP解码模块，所述ARP解码模块包括：
[0039] 解码启动单元，用于在数据解码过程中启动高级残差预测ARP；
[0040] 权重选取解码单元，用于根据接收的权重标识位，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到运动补偿的预测信号；所述权重标识位用于指示在数据解码过程中选取的权重值信息。
[0041] 结合第四方面，在第一种可能的实现方式中，所述权重选取解码单元包括：
[0042] 熵解码单元，用于对接收的经过熵编码的权重标识位进行熵解码，得到所述权重标识位；
[0043] 解码单元，用于根据所述权重标识位指示的权重值信息，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到运动补偿的预测信号。
[0044] 结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述解码单元包括：
[0045] 选取单元，用于从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值；
[0046] 残差叠加运动补偿单元，用于对当前待解码块对应的参考块的残差信号乘以所述选取的权重值，叠加到所述待解码块的预测信号上进行运动补偿计算，得到运动补偿的预测信号。
[0047] 结合第四方面，或者第四方面的第一种可能的实现方式，或者第四方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一权重值为0，所述第二权重值为1。
[0048] 第五方面，本发明实施例提供了一种数据编解码系统，包括数据编码装置和数据解码装置，其中
[0049] 所述数据编码装置为第三方面，或者第三方面的第一种可能的实现方式，或者第三方面的第二种可能的实现方式，或者第三方面的第三种可能的实现方式中的数据编码装置；
[0050] 所述数据解码装置为第四方面，或者第四方面的第一种可能的实现方式，或者第四方面的第二种可能的实现方式，或者第四方面的第三种可能的实现方式中的数据解码装置。
[0051] 通过实施本发明实施例，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行编码，并生成权重标识位，对所述权重标识位进行熵编码并输出；在解码端根据接收的权重标识位，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行解码，无需进行3次循环计算然后选出最佳权重进行编码传输，解决了现有技术中权重加权计算复杂度高，造成了3D视频编解码复杂度高的技术问题，简化了ARP的实现；并且在权重标识位传输上只需1位比特位数，减少了传输所需的比特位数，提高了通信效率。
附图说明
[0052] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0053] 图1是本发明提供的数据编码方法的流程示意图；
[0054] 图2是本发明提供的ARP技术的原理示意图；
[0055] 图3是本发明提供的ARP技术的另一实施例的原理示意图；
[0056] 图4是本发明提供的数据解码方法的流程示意图；
[0057] 图5是本发明提供的数据编码装置的结构示意图；
[0058] 图6是本发明权重选取单元的结构示意图；
[0059] 图7是本发明提供的数据解码装置的结构示意图；
[0060] 图8是本发明权重选取解码单元的结构示意图；
[0061] 图9是本发明提供的数据编解码系统的结构示意图。
具体实施方式
[0062] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0063] 需要说明的是，在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附
权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0064] 参见图1，是本发明提供的数据编码方法的流程示意图，该方法包括：
[0065] 步骤S100：在数据编码过程中启动高级残差预测ARP；
[0066] 具体地，可以在非基本视点的帧间或视间编码过程的情况下启动ARP编码计算，即当判断出当前编码为非基本视点的帧间或视间编码时，则启动高级残差预测ARP；下面通过图2和图3详细说明本发明提供的ARP技术；
[0067] 如图2示出的本发明提供的ARP技术的原理示意图，在时域的ARP技术中，进行非基本视点的块Dc编解码时，利用
视差矢量可以得到所述非基本视点的块Dc在参考视点图像中所对应的参考块Bc，根据Dc到Dr的
运动矢量可以得到对应Bc的预测块Br，Dr是Dc在帧间参考图像中的预测块，利用运动补偿可以得到残差信号rB，其中rB=Bc-Br。通常情况下，因为同一物体在不同视点上对应区域的运动矢量一致，因此将从基本视点得到的残差信号rB叠加到当前块Dc的预测信号上能更为准确的对原始信号进行预测，从而减少所需残差的信息量，从而减少所需的编码比特数，提高编码效率。
[0068] 如图3示出的本发明提供的ARP技术的另一实施例的原理示意图，在视间的ARP技术中，进行非基本视点的块Dc编解码时，利用Dc的视差运动矢量可以得到所述非基本视点的块Dc在参考视点图像中所对应的参考块Bc，根据Bc的运动矢量可以得到对应Bc的时域预测块Br，根据Dc的视差运动矢量可以得到预测块Br对应块Dr，Dr是Dc在视间参考图像中的预测块，利用运动补偿可以得到残差信号rB，其中rB=Dr-Br。通常情况下，因为同一物体在不同视点上对应区域的运动矢量一致，因此将从基本视点得到的残差信号rB叠加到当前块Dc的预测信号上能更为准确的对原始信号进行预测，从而减少所需残差的信息量，从而减少所需的编码比特数，提高编码效率。
[0069] 步骤S102：从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到修正的预测信号；并生成权重标识位；所述权重标识位用于指示选取的权重值信息；
[0070] 具体地，由于存在量化大小的差异，需要将叠加的残差信号经过加权计算；本发明通过从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值来进行编码，即无需进行3次循环计算然后选出最佳权重进行编码传输，生成的权重标识位也无需2位比特位数来指示选取的权重值信息，只需1位比特位数即可。
[0071] 步骤S104：对所述权重标识位进行熵编码并输出。
[0072] 具体地，本发明可以通过设置权重标识位0表明选取该第一权重值，设置权重标识位1表明选取该第二权重值；或者通过设置权重标识位1表明选取该第一权重值，设置权重标识位0表明选取该第二权重值；只要编解码双方约定协商好即可。
[0073] 进一步地，步骤S102可以包括：根据预设的第一权重值和第二权重值，分别进行两次残差信号加权叠加预测信号计算，并统计出各自的率失真结果；根据所述率失真结果从所述第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到修正的预测信号。
[0074] 具体地，进行残差计算时，将从预设的第一权重值和第二权重值中选取其中一个进行残差叠加
运动估计，当选取其中一个权重值进行残差叠加运动估计计算完毕后，再选取另外一个权重值进行残差叠加运动估计计算；详细地，当处于Merge（合并）模式时，在残差叠加后进行合并参考列表（Merge candidates List，MCL）和运动补偿；当处于Inter（帧间）模式，在残差叠加后进行运动估计和运动补偿。在根据该第一权重值和第二权重值都计算完毕后，统计出各自的率失真结果，然后根据该率失真结果最终选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到修正的预测信号；。
[0075] 可理解的，例如：选用第一权重值统计的率失真结果包括计算误差0.3和使用比特位数7位，那么率失真可以为0.3×7=2.1；选用第一权重值统计的率失真结果包括计算误差0.5和使用比特位数6位，那么率失真可以为0.5×6=3。那么可以选用率失真小的权重值（即第一权重值）来进行加权计算和编码。需要说明的是，本发明实施例不限于上述描述的率失真统计方法。
[0076] 再进一步地，本发明实施例中的第一权重值可以为0，第二权重值可以为1；本发明经过通测，利用选中进行ARP权重值为0.5的次数除以进行ARP的次数，得到现有技术中选中权重值为0.5的概率为0.053，因此可忽略使用权重值为0.5进行加权计算和编码的情况。
[0077] 通过实施本发明实施例，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行编码，并生成权重标识位，对所述权重标识位进行熵编码并输出；在解码端根据接收的权重标识位，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行解码，无需进行3次循环计算然后选出最佳权重进行编码传输，解决了现有技术中权重加权计算复杂度高，造成了3D视频编解码复杂度高的技术问题，简化了ARP的实现；并且在权重标识位传输上只需1位比特位数，减少了传输所需的比特位数，提高了通信效率。
[0078] 上述详细阐述了本发明实施例的数据编码方法，下面相应地，详细说明本发明还提供了一种数据解码方法，如图4所示，包括：
[0079] 步骤S400：在数据解码过程中启动高级残差预测ARP；
[0080] 具体地，解码端在接收到编码数据以及权重标识位信息后，可在非基本视点的帧间或视间解码过程中启动ARP解码计算。
[0081] 步骤S402：根据接收的权重标识位，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到运动补偿的预测信号；所述权重标识位用于指示在数据解码过程中选取的权重值信息。
[0082] 具体地，根据接收的权重标识位，识别出编码时采用了哪种权重值；例如编解码双方约定了权重标识位0表明选取该第一权重值，权重标识位1表明选取该第二权重值；而接收的权重标识位为0，即识别出编码时采用了第一权重值，即可利用该第一权重值进行解码。
[0083] 进一步地，步骤S402可以包括：对接收的经过熵编码的权重标识位进行熵解码，得到所述权重标识位；根据所述权重标识位指示的权重值信息，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到运动补偿的预测信号。
[0084] 具体地，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行解码还可以具体包括：从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值；对当前待解码块对应的参考块的残差信号乘以所述选取的权重值，叠加到所述待解码块的预测信号上进行运动补偿计算，得到运动补偿的预测信号。
[0085] 可理解的，当进行时域ARP时，当前待解码块对应的参考块的残差信号为视间参考块的残差信号；当进行视间ARP时，当前待解码块对应的参考块的残差信号为时域参考块的残差信号。
[0086] 再进一步地，该第一权重值可以为0，第二权重值可以为1。
[0087] 通过实施本发明实施例，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行编码，并生成权重标识位，对所述权重标识位进行熵编码并输出；在解码端根据接收的权重标识位，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行解码，无需进行3次循环计算然后选出最佳权重进行编码传输，解决了现有技术中权重加权计算复杂度高，造成了3D视频编解码复杂度高的技术问题，简化了ARP的实现；并且在权重标识位传输上只需1位比特位数，减少了传输所需的比特位数，提高了通信效率。
[0088] 上述详细阐述了本发明实施例的数据编码方法和数据解码方法，下面为了便于更好地实施本发明实施例的上述方案，相应地，下面还提供用于配合实施上述方案的相关装置。
[0089] 如图5示出的本发明提供的数据编码装置的结构示意图，数据编码装置50包括ARP编码模块500，ARP编码模块500包括：编码启动单元5000、权重选取单元5002、权重标识位生成单元5004和编码输出单元5006，其中
[0090] 编码启动单元5000用于在数据编码过程中启动高级残差预测ARP；
[0091] 权重选取单元5002用于从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到修正的预测信号；
[0092] 权重标识位生成单元5004用于生成权重标识位；所述权重标识位用于指示选取的权重值信息；
[0093] 编码输出单元5006用于对所述权重标识位进行熵编码并输出。
[0094] 具体地，如图6示出的本发明权重选取单元的结构示意图，权重选取单元5002包括：残差叠加运动计算单元50020、率失真统计单元50022和加权计算选取单元50024，其中[0095] 残差叠加运动计算单元50020用于根据预设的第一权重值和第二权重值，分别进行两次残差信号叠加预测信号计算；详细地，当处于Merge（合并）模式时，残差叠加运动计算单元50020在残差叠加后进行合并参考列表（Merge candidates List，MCL）和运动补偿；当处于Inter（帧间）模式，残差叠加运动计算单元50020在残差叠加后进行运动估计和运动补偿。
[0096] 率失真统计单元50022用于统计所述两次残差信号叠加预测信号计算各自的率失真结果；
[0097] 加权计算选取单元50024用于根据所述率失真结果从所述第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到修正的预测信号。
[0098] 进一步地，本发明实施例中的第一权重值可以为0，第二权重值可以为1。
[0099] 再进一步地，编码启动单元5000具体用于：判断当前编码为非基本视点的帧间或视间编码时，启动高级残差预测ARP。
[0100] 可理解的，本发明实施例的数据编码装置50例如可以是计算机等
电子终端。
[0101] 可以理解的是，本实施例的数据编码装置50的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
[0102] 通过实施本发明实施例，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行编码，并生成权重标识位，对所述权重标识位进行熵编码并输出；在解码端根据接收的权重标识位，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行解码，无需进行3次循环计算然后选出最佳权重进行编码传输，解决了现有技术中权重加权计算复杂度高，造成了3D视频编解码复杂度高的技术问题，简化了ARP的实现；并且在权重标识位传输上只需1位比特位数，减少了传输所需的比特位数，提高了通信效率。
[0103] 上述详细阐述了本发明实施例的数据编码装置的结构，下面还具体描述本发明公开的数据解码装置的结构，如图7示出的本发明提供的数据解码装置的结构示意图，数据解码装置70包括ARP解码模块700，ARP解码模块700可以包括：解码启动单元7000和权重选取解码单元7002，其中
[0104] 解码启动单元7000用于在数据解码过程中启动高级残差预测ARP；
[0105] 权重选取解码单元7002用于根据接收的权重标识位，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到运动补偿的预测信号；所述权重标识位用于指示在数据解码过程中选取的权重值信息。
[0106] 具体地，如图8示出的本发明权重选取解码单元的结构示意图，权重选取解码单元7002包括：熵解码单元70020和解码单元70022，其中
[0107] 熵解码单元70020用于对接收的经过熵编码的权重标识位进行熵解码，得到所述权重标识位；
[0108] 解码单元70022用于根据所述权重标识位指示的权重值信息，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值，对预测信号进行残差加权叠加得到运动补偿的预测信号。
[0109] 具体地，解码单元70022还可以包括选取单元和残差叠加运动补偿单元，其中选取单元用于从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值；残差叠加运动补偿单元用于对当前待解码块对应的参考块的残差信号乘以所述选取的权重值，叠加到所述待解码块的预测信号上进行运动补偿计算，得到运动补偿的预测信号。
[0110] 进一步地，本发明实施例中的第一权重值可以为0，第二权重值可以为1。
[0111] 可理解的，本发明实施例的数据解码装置70例如可以是计算机等移动终端。
[0112] 可以理解的是，本实施例的数据解码装置70的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
[0113] 为了便于更好地实施本发明实施例的上述方案，本发明还提供了用于配合实施上述方案的相关系统。下面结合图9示出的本发明提供的数据编解码系统的结构示意图，进行详细说明：
[0114] 数据编解码系统90包括数据编码装置900和数据解码装置902，其中，[0115] 数据编码装置900为上述图5至图6实施例中的数据编码装置50，这里不再赘述；
[0116] 数据解码装置902为上述图7至图8实施例中的数据解码装置70，这里不再赘述。
[0117] 综上所述，通过实施本发明实施例，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行编码，并生成权重标识位，对所述权重标识位进行熵编码并输出；在解码端根据接收的权重标识位，从预设的第一权重值和第二权重值中选取一种权重值进行解码，无需进行3次循环计算然后选出最佳权重进行编码传输，解决了现有技术中权重加权计算复杂度高，造成了3D视频编解码复杂度高的技术问题，简化了ARP的实现；并且在权重标识位传输上只需1位比特位数，减少了传输所需的比特位数，提高了通信效率。
[0118] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过
计算机程序来指令相关的
硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。
[0119] 以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
