分層信號質(zhì)量層級中的信號處理和繼承的制作方法
【專利摘要】一種信號處理器被配置成在包括多個質(zhì)量水平的層級中對信號進行編碼。信號處理器產(chǎn)生針對至少第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)。信號處理器生成各組重構(gòu)信號，其指定如何將處于第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成處于層級中的第二（較高）質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)，潛在地利用可用參考信號。根據(jù)一個布置，信號處理器利用熵編碼器來對重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼?；诿拷M重構(gòu)數(shù)據(jù)中一個或多個符號的概率分布信息且基于從先前質(zhì)量水平繼承的概率分布信息和/或其他編碼參數(shù)，熵編碼器將重構(gòu)數(shù)據(jù)編碼成已編碼值或位串。使用概率分布信息，熵解碼器將已編碼值或位串轉(zhuǎn)換回到重構(gòu)數(shù)據(jù)。
【專利說明】分層信號質(zhì)量層級中的信號處理和繼承【背景技術(shù)】
[0001]CPU (中央處理單元)效率在信號的編碼和解碼期間都很重要。最近一代的處理器正在變得越來越并行，其中在每個單個芯片上達到幾百個簡單核心。
[0002]不幸的是，本質(zhì)上，傳統(tǒng)MPEG (運動圖像專家組)系列編解碼器在結(jié)構(gòu)上是非并行的。這源自于下述事實:其是基于塊的，并且必須順序地對每個圖像塊進行編碼和解碼，這是因為為了實現(xiàn)高效的壓縮，必須使得所有塊以某種方式相互依賴。經(jīng)由所謂的“切片”(基本上，被相互獨立地處理的圖像片段，如同其是一個接一個地放置的單獨視頻一樣)到MPEG編碼中的引入，H.264標準允許幾個線程(通常是2或3個線程)的并行處理。諸如去塊(de-blocking)之類的重要算法元素(即，使塊之間的過渡“平滑”以創(chuàng)建更均勻圖像的濾波器)通常是充滿條件指令的全局運算，這不適合于包括并行CPU的應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)今的CPU和GPU (圖形處理單元)通常是非常強大的；單個GPU能夠包括數(shù)百個計算核心以執(zhí)行信息的并行處理。當使用當前技術(shù)時，能夠?qū)D像的較大部分存儲在處理器高速緩存中以用于處理。將圖像分裂成大量的小塊的需要不再適用于現(xiàn)代CPU和GPU，其為創(chuàng)建MPEG時的驅(qū)動因素，因為來自那個時代的處理器每次可能僅處理非常小的視頻數(shù)據(jù)塊，并且然后僅順序地進行處理。因此，當實現(xiàn)類似于MPEG的類型的編碼/解碼時，大部分的可用處理能力可能變得不可使用，其中分塊偽跡被不必要地引入到信號中。并且，與當開發(fā)MPEG時盛行的內(nèi)容相比 ，現(xiàn)代應(yīng)用通常要求高得多的定義視頻編碼和高得多的總體重放質(zhì)量。在高清晰度(HD)、高質(zhì)量視頻中，在具有低細節(jié)(潛在地甚至失焦)的區(qū)域與具有非常細微的細節(jié)的區(qū)域之間存在大得多的差異。這使得諸如在MPEG中使用的那些變換之類的頻域變換的使用甚至更加不適合于圖像處理和重放，因為相關(guān)頻率的范圍正在變得寬得多。
[0004]另外，較高分辨率圖像包括較高量的攝像機噪聲和/或膠片顆粒，即對于觀察而言可能相當不相關(guān)且要求許多位以進行編碼的非常詳細的高頻像素過渡。
[0005]最后，傳統(tǒng)編解碼器不適合于高效地執(zhí)行3D或體積成像，其在諸如醫(yī)學成像、科學成像等領(lǐng)域中正在變得越來越重要。
[0006]大多數(shù)目標設(shè)備現(xiàn)今支持不同的重放分辨率和質(zhì)量。所謂的SVC (可擴縮視頻編碼)(可擴縮性的當前MPEG標準)尚未被行業(yè)有利地接收，并顯示出極少到不存在的采用率，因為其被認為過于復(fù)雜且有點帶寬低效。
[0007]此外，已編碼視頻是大量的；即，內(nèi)容提供商通常沒有時間利用每個特定視頻流對編碼器參數(shù)和實驗進行定制。當前，內(nèi)容提供商不喜歡必須手動地對許多編碼參數(shù)進行調(diào)節(jié)(tweak)(每當執(zhí)行編碼并檢驗結(jié)果的質(zhì)量時)以便成功地對視頻進行編碼。
[0008]作為編碼/解碼的MPEG標準的替換，所謂的圖像金字塔已被用于編碼/解碼目的。例如，使用拉普拉斯金字塔，常規(guī)系統(tǒng)已使用高斯濾波器且然后構(gòu)建通過利用剛性編程的解碼器從較低分辨率水平向上采樣回到原始水平而獲得的圖像之間的差異的金字塔，來創(chuàng)建較低分辨率圖像。
[0009]常規(guī)拉普拉斯金字塔編碼的使用已被放棄。這種變換的一個缺點是創(chuàng)作者嘗試避免向下采樣圖像中的失真/偽跡，因此其始終使用高斯濾波，因為其是不添加其自身的任何信息的唯一類型的濾波器。然而，高斯濾波存在的不能克服的問題是:其引入了模糊效應(yīng)，使得當上擴回到較高分辨率時，需要過度量的圖像校正信息以再現(xiàn)原始圖像。換言之，利用常規(guī)濾波器進行的向上采樣導(dǎo)致重構(gòu)圖像中的鋸齒狀或模糊邊緣。該鋸齒狀或模糊邊緣需要使用相當大量的殘余數(shù)據(jù)而校正，使得這種編碼技術(shù)對于在較高分辨率應(yīng)用中使用而言是不期望的。任何信號編碼器的重要組分中的一個是當前稱為“熵編碼”的操作。在實踐中，一旦利用無損或有損方法執(zhí)行了編碼操作和變換，則殘余內(nèi)容(即，不能從已經(jīng)在解碼器處可用的數(shù)據(jù)(諸如視頻數(shù)據(jù)中的前一幀)導(dǎo)出的新信息)本質(zhì)上是如果可能的話必須在沒有任何進一步損耗或近似的情況下且以最少可能量的位發(fā)射的數(shù)字串。能夠通過其以最少可能量的位發(fā)射數(shù)字串的無損數(shù)據(jù)壓縮方案通常被稱為熵編碼。數(shù)字/符號串中的熵的概念涉及到數(shù)字/符號串所包含的固有量的信息:由于并非串中的所有數(shù)字/符號都是不同的，因此串包含被頻繁重復(fù)的少數(shù)符號(理想地，僅一個)越多，則對串進行編碼所必需的位越少。
[0010]在文獻中存在用于熵編碼的多種方法。精密熵編碼器(諸如CABAC，在H.264的情況下引入的上下文自適應(yīng)熵編碼器)能夠以很大計算復(fù)雜度為代價達到優(yōu)異的結(jié)果，而其他熵編碼器(諸如，被稱為范圍編碼的技術(shù))僅當與適當?shù)膮?shù)一起使用時才能達到類似的結(jié)果。一般地，熵編碼器僅如其對要編碼的串中的符號頻率的(即，解碼器必須以某種方式從編碼器得到的符號的概率分布的)估計那樣高效。由于MPEG系列編解碼器是基于塊的(即，其在多個塊中劃分信號并本質(zhì)上單獨地對每個塊進行分析/編碼)，因此理想地，其將需要針對每個單個塊的殘余內(nèi)容的單獨概率分布:這在給定非常高數(shù)目的塊的情況下當然將是不切實際的，因此，其使用標準概率分布(并非針對特定幀而定制的，并且因此在數(shù)據(jù)壓縮方面較不高效)或像CABAC之類的自適應(yīng)方案(更高效，但非常復(fù)雜)。
[0011]本文中的方法和實施例表示用于以低計算復(fù)雜度實現(xiàn)高效的熵編碼結(jié)果的創(chuàng)新方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本文中的實施例相對于用于在分層信號質(zhì)量層級中產(chǎn)生已壓縮、已編碼數(shù)據(jù)的常規(guī)系統(tǒng)和方法偏離。例如，本文中的某些實施例涉及基于標準熵編碼技術(shù)在層級中產(chǎn)生已編碼重構(gòu)數(shù)據(jù)的獨特方式。為了壓縮的效率和實現(xiàn)的簡單起見，本專利申請描述了利用范圍編碼技術(shù)的實施例，雖然在本文中涵蓋的方法也能夠與若干其他類型的熵編碼器一起應(yīng)用。
[0013]更具體地，本文中的一個實施例包括被配置成在包括多個質(zhì)量水平的層級中對信號進行編碼的信號處理器。為此，該信號處理器產(chǎn)生針對至少第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)。該信號處理器生成各組重構(gòu)數(shù)據(jù)，其指定如何將處于第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成處于層級中的第二 (較高)質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)。例如，根據(jù)某些方法，各組重構(gòu)數(shù)據(jù)指定對能夠從前一(較低)質(zhì)量水平自動地導(dǎo)出(“繼承”)的數(shù)據(jù)和信號再現(xiàn)進行校正、結(jié)合和補充所必需的所有信息。
[0014]信號處理器然后利用諸如范圍編碼器之類的熵編碼器來對每組重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼。每組重構(gòu)數(shù)據(jù)的編碼能夠包括產(chǎn)生表示正在編碼的重構(gòu)數(shù)據(jù)的范圍值(位串)。[0015]根據(jù)其他實施例，請注意，在編碼之前，能夠?qū)⑿盘柼幚砥髋渲贸煞治雒拷M重構(gòu)數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生指示一些或所有符號在重構(gòu)數(shù)據(jù)中的概率分布的概率分布信息。指示一個或多個符號在重構(gòu)數(shù)據(jù)中的概率的概率分布信息使所選熵編碼器(例如，以非限制性示例的方式，范圍編碼、霍夫曼(Huffman)編碼、基于表格的VLC/可變長度編碼、行程(run_length)編碼等)能夠?qū)⒅貥?gòu)數(shù)據(jù)編碼成適當?shù)奈淮?例如，范圍值)。在創(chuàng)建范圍值之后，編碼器存儲范圍值和概率分布信息，以用于范圍值回到重構(gòu)數(shù)據(jù)的后續(xù)解碼。熵編碼能夠表示一組或多組不同類型的重構(gòu)數(shù)據(jù)中的任一組，諸如向上采樣操作的參數(shù)、量化閾值、要在從較低質(zhì)量水平向上采樣之后應(yīng)用的殘余數(shù)據(jù)、要在已知參考信號圖像的運動補償之后應(yīng)用的殘余數(shù)據(jù)、對被用于運動補償?shù)拿芗\動圖中的運動矢量的調(diào)整、運動區(qū)、關(guān)于噪聲的譜信息、元數(shù)據(jù)等。
[0016]針對每組重構(gòu)數(shù)據(jù)，諸如(一個或多個)范圍解碼器之類的一個或多個熵解碼器資源至少部分地基于每組原始重構(gòu)數(shù)據(jù)中的一個或多個符號的概率分布信息，將已編碼值(例如，范圍值)解碼回到原始重構(gòu)數(shù)據(jù)。在解碼之后，另一資源使用由(一個或多個)解碼器產(chǎn)生的已解碼重構(gòu)數(shù)據(jù)來對信號的再現(xiàn)進行重構(gòu)。重構(gòu)能夠基于如上所述的不同類型的重構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0017]該重構(gòu)數(shù)據(jù)能夠包括用于基于處于較低質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)和/或已知/可用參考信號(例如，以非限制性示例的方式，視頻中的前一幀)重構(gòu)處于下一較高質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)的多種不同類型的適當數(shù)據(jù)中的任一種。在一個實施例中，重構(gòu)數(shù)據(jù)包括所謂的幀內(nèi)殘余數(shù)據(jù)，指示要在將處于一個質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)向上采樣至處于下一較高質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)之后進行的調(diào)整。根據(jù)另一實施例，該重構(gòu)數(shù)據(jù)包括元數(shù)據(jù)，諸如要被應(yīng)用以將信號從給定質(zhì)量水平向上采樣至下一較高質(zhì)量水平的一個或多個向上采樣操作。根據(jù)另一實施例，該重構(gòu)數(shù)據(jù)包括要對通過利用適當操作對在較低質(zhì)量水平處使用的運動圖進行向上采樣而獲得的密集運動圖(即，包含用于所有信號元素的運動矢量的圖)進行的調(diào)整；在這種實施例中，該重構(gòu)數(shù)據(jù)還可以包括幀間殘余數(shù)據(jù)，指示要在借助于上述密集運動圖對已知參考信號進行運動補償之后對該重構(gòu)信號進行的調(diào)整。在一個示例實施例中，能夠通過避免指定關(guān)于能夠從前一(較低)質(zhì)量水平自動地導(dǎo)出(“繼承”)什么的信息來減少各組重構(gòu)數(shù)據(jù)所需的信息量。
[0018]如前所述，針對每組重構(gòu)數(shù)據(jù)，編碼器能夠識別概率分布信息，其指示一個或多個符號在要編碼的重構(gòu)數(shù)據(jù)(其能夠被表示為一串符號)中的概率。熵編碼器產(chǎn)生要被各熵解碼器用來對殘余數(shù)據(jù)中的多個符號的概率分布進行外推的至少一個解碼參數(shù)。
[0019]在其他實施例中，熵編碼器向熵解碼器指定多于兩個參數(shù)以用于位串到重構(gòu)數(shù)據(jù)的解碼。在這種實施例中，熵解碼器假設(shè)第一參數(shù)指定重構(gòu)數(shù)據(jù)中殘余數(shù)據(jù)元素的百分比，其等于諸如零之類的最常見值。接收到參數(shù)的熵解碼器假設(shè)N個附加參數(shù)中的每一個指示另一或下一最頻繁符號在重構(gòu)數(shù)據(jù)中的概率。基于N個參數(shù)和潛在地基于其他標準參數(shù)，解碼器還對第N個符號后的所有其他符號的概率進行外推。該概率分布信息提供將位串解碼回到原始重構(gòu)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。
[0020]根據(jù)另一實施例，熵編碼器向解碼器指定兩個參數(shù)以用于位串到重構(gòu)數(shù)據(jù)的解碼。在這種實施例中，第一參數(shù)指定重構(gòu)數(shù)據(jù)中符號(例如，殘余數(shù)據(jù)元素)的百分比，其等于對解碼器來說已知的值(例如，零)。第二參數(shù)包括使解碼器能夠?qū)Ω郊臃栐谥貥?gòu)數(shù)據(jù)中的概率進行外推的信息。該分布信息提供將位串解碼回到原始重構(gòu)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。
[0021]根據(jù)另一實施例，編碼器向解碼器指定一個參數(shù)以用于位串到重構(gòu)數(shù)據(jù)的解碼。在這種實施例中，所述一個參數(shù)指定殘余數(shù)據(jù)元素在重構(gòu)數(shù)據(jù)中的百分比，其等于對解碼器來說已知的值(諸如零)。解碼器然后基于對解碼器來說已知的標準默認參數(shù)來對所有其他符號的概率進行外推。
[0022]根據(jù)其他實施例，能夠?qū)蛹壷械亩鄠€質(zhì)量水平中的每一個配置成包括用于以給定質(zhì)量水平重構(gòu)信號的再現(xiàn)的相應(yīng)重構(gòu)數(shù)據(jù)。當適合于減少已編碼數(shù)據(jù)的量時，能夠在下一較高質(zhì)量水平處利用(“繼承”)處于給定質(zhì)量水平的一些或所有重構(gòu)數(shù)據(jù)，以代替必須指定處于每個質(zhì)量水平的重構(gòu)數(shù)據(jù)。例如，能夠?qū)㈧亟獯a器配置成接收位串，并且，響應(yīng)于檢測到諸如熵編碼器未生成用于數(shù)據(jù)的任何概率分布參數(shù)或者處于較低質(zhì)量水平的熵編碼器明確地指示其不會指定用于較高質(zhì)量水平的任何概率分布參數(shù)之類的條件，熵解碼器能夠利用在(一個或多個)先前質(zhì)量水平處使用的(一個或多個)概率分布參數(shù)以將重構(gòu)數(shù)據(jù)解碼。
[0023]本文中的實施例還包括信號處理器，其被配置成將針對給定質(zhì)量水平的一組或多組重構(gòu)數(shù)據(jù)解析成重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個群組(“瓦片”)。例如，當將瓦片應(yīng)用于表示殘余數(shù)據(jù)的重構(gòu)數(shù)據(jù)時，瓦片的組合定義用于對處于給定質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)的元素進行調(diào)整的殘余數(shù)據(jù)，例如在從較低質(zhì)量水平進行向上采樣或?qū)σ阎獏⒖夹盘栠M行運動補償之后。編碼器產(chǎn)生每個瓦片中的符號的各概率分布參數(shù)。編碼器然后針對每個瓦片判定是使用這種概率分布參數(shù)(其因此將必須被發(fā)射到解碼器)還是從先前(較低)質(zhì)量水平自動地繼承的概率分布參數(shù)(其將是對解碼器來說已知的，而不需要發(fā)射附加信息)。編碼器然后基于用于群組的所選各概率分布參數(shù)(繼承的或新的)將重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個群組(瓦片)編碼到各位串中。解碼器將位串和概率分布值接收到各瓦片中并發(fā)起多個熵解碼器的(可選地并行)執(zhí)行，以基于與每個瓦片相關(guān)聯(lián)的位串和概率分布值來再現(xiàn)重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個群組。如本文所討論的瓦片技術(shù)能夠用在層級中的一個或多個質(zhì)量水平中以促進熵編碼/解碼和信號重構(gòu)的并行處理。
[0024]下面更詳細地討論這些及其他實施例變型。
[0025]如上所述，請注意，本文中的實施例能夠包括一個或多個計算機化設(shè)備、路由器、網(wǎng)絡(luò)、工作站、手持式或膝上型計算機等的配置以執(zhí)行和/或支持本文公開的任何或所有方法操作。換言之，能夠?qū)⒁粋€或多個計算機化設(shè)備或處理器編程和/或配置為如本文所解釋的那樣操作以執(zhí)行不同的實施例。
[0026]除如上文所討論的編碼/解碼之外，本文中的其他實施例包括軟件程序以執(zhí)行在上文概述且在下面詳細地公開的步驟和操作。一個這種實施例包括計算機可讀、硬件存儲資源(即，非瞬變計算機可讀介質(zhì))，其包括在其上編碼的計算機程序邏輯、指令等，其當在具有一個或多個處理器(例如，CPU、GPU等)和相應(yīng)存儲器的計算機化設(shè)備中執(zhí)行時將(一個或多個)處理器編程為和/或促使(一個或多個)處理器執(zhí)行本文公開的任何操作。這種布置能夠被提供為在諸如光學介質(zhì)(例如，CD-R0M、DVD、BD等)、軟盤或硬盤之類的計算機可讀介質(zhì)或諸如一個或多個ROM或RAM或PROM芯片中的固件或微代碼之類的其他介質(zhì)上布置或編碼的軟件、代碼和/或其他數(shù)據(jù)(例如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))，或者被提供為專用集成電路(ASIC)。能夠?qū)④浖蚬碳蚱渌@種配置安裝到計算機化設(shè)備上以促使計算機化設(shè)備執(zhí)行本文所解釋的技術(shù)。
[0027]相應(yīng)地，本公開的一個特定實施例涉及一種計算機程序產(chǎn)品，其包括具有存儲在其上以支持信號處理操作的計算機可讀硬件存儲介質(zhì)。例如，在一個實施例中，指令在由各計算機設(shè)備的處理器執(zhí)行時促使處理器:產(chǎn)生處于第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)；生成至少一組重構(gòu)數(shù)據(jù)，該至少一組重構(gòu)數(shù)據(jù)指定如何基于處于第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)和/或已知參考信號、以層級中的第二質(zhì)量水平重構(gòu)信號的再現(xiàn)，第二質(zhì)量水平高于第一質(zhì)量水平；以及利用熵編碼器(例如，以非限制性示例的方式，范圍編碼器、霍夫曼編碼器、基于表格的VLC編碼器、行程編碼器)來對不同組的重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼，熵編碼器針對每個組產(chǎn)生表示被包含在重構(gòu)數(shù)據(jù)中的符號的已編碼值或位串。
[0028]在另一實施例中，表示剛剛描述的實施例的解碼側(cè)，所述指令在由各計算機設(shè)備的處理器執(zhí)行時促使處理器:產(chǎn)生處于第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)；接收至少一組已編碼值，該至少一組一編碼制(一旦被解碼就)指定如何基于處于第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)和/或已知參考信號、以層級中的第二質(zhì)量水平重構(gòu)信號的再現(xiàn)，第二質(zhì)量水平高于第一質(zhì)量水平；以及利用一個或多個熵解碼器(例如，以非限制性示例的方式，范圍解碼器、霍夫曼解碼器、基于表格的VLC解碼器、行程解碼器)來將已編碼值解碼并再現(xiàn)要被用來以第二質(zhì)量水平重構(gòu)信號的不同組的重構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0029]步驟的排序是為了清楚起見而添加的。這些步驟能夠按照任何適當?shù)捻樞騺韴?zhí)行。
[0030]本公開的其他實施例包括軟件程序、固件和/或相應(yīng)硬件以執(zhí)行在上文概述且在下面詳細地公開的任何方法實施例步驟和操作。
[0031]并且，應(yīng)理解的是，能夠?qū)⑷绫疚乃懻摰南到y(tǒng)、方法、設(shè)備、計算機可讀存儲介質(zhì)上的指令等嚴格地體現(xiàn)為軟件程序、體現(xiàn)為軟件、固件和/或硬件的混合或者單獨地體現(xiàn)為硬件，諸如在處理器內(nèi)或在操作系統(tǒng)內(nèi)或在軟件應(yīng)用內(nèi)等。如上文所討論的，本文中的技術(shù)非常適合于在對信號進行編碼/解碼的軟件、固件和/或硬件應(yīng)用中使用。以非限制性示例的方式，利用這些技術(shù)編碼/解碼的信號能夠是二維的(例如，畫面、視頻幀、2D運動圖、熱圖等)、三維的(例如，3D/體積圖像、全息圖像、CAT掃描、醫(yī)學/科學圖像、3D運動圖等)或者甚至以多于三個維度、基于時間的信號(例如，音頻信號、視頻信號等)等等為特征。為了簡單起見，本文所示的實施例常常指代作為2D設(shè)置平面(例如，適當色彩空間中的2D圖像)顯示的圖像，諸如例如畫面。然而，相同的概念和方法也適用于任何其他類型的信號。此外，應(yīng)注意的是，本文中的實施例不限于在這種應(yīng)用中使用，并且本文所討論的技術(shù)也非常適合于其他應(yīng)用。
[0032]另外，請注意，雖然可在本公開的不同地方討論本文中的不同特征、技術(shù)、配置等中的每一個，但意圖在于能夠相互獨立地或相互組合地執(zhí)行每個概念。相應(yīng)地，能夠以許多不同的方式來體現(xiàn)和查看如本文所述的一個或多個本發(fā)明、實施例等。
[0033]并且，請注意，本文中的實施例的此初步討論并未指定每個實施例和/或遞增地本公開或要求保護的(一個或多個)發(fā)明的新型方面。替代地，本簡要描述僅提出相比于常規(guī)技術(shù)的新穎性的一般實施例和相應(yīng)點。針對(一個或多個)發(fā)明的附加細節(jié)和/或可能觀點(變換)，讀者被引導(dǎo)至如下面進一步討論的本公開的【具體實施方式】部分和相應(yīng)的圖?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0034]根據(jù)如附圖中所示的本文中的優(yōu)選實施例的以下更特定描述，本發(fā)明的前述及其他目的、特征和優(yōu)點將變得顯而易見，在附圖中，相似的附圖標記遍及不同的圖指代相同部分。附圖不一定按比例繪制，而是著重于圖示實施例、原理、概念等。
[0035]圖1是圖示出根據(jù)本文中的實施例的重構(gòu)數(shù)據(jù)的編碼/解碼的示例圖。
[0036]圖2是圖示出根據(jù)本文中的實施例的信號的向上采樣的示例圖。
[0037]圖3是圖示出根據(jù)本文中的實施例的處理的示例圖。
[0038]圖4是圖示出用于對重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼的示例標準熵編碼方法的示例圖。
[0039]圖5是圖示出根據(jù)本文中的實施例的處于層級中的多個質(zhì)量水平的重構(gòu)數(shù)據(jù)的編碼和解碼的不例圖。
[0040]圖6是圖示出根據(jù)本文中的實施例的使用一個或多個并行處理器的重構(gòu)數(shù)據(jù)的瓦片的處理的示例圖。
[0041]圖7是圖示出根據(jù)本文中的實施例的處于給定質(zhì)量水平的多個瓦片的處理的示例圖。
[0042]圖8是圖示出根據(jù)本文中的實施例的使用多個量化器的處于給定質(zhì)量水平的重構(gòu)數(shù)據(jù)的量化的示例圖。
[0043]圖9是圖示出根據(jù)本文中的實施例的使用不同量化器設(shè)置的重構(gòu)數(shù)據(jù)的量化的示例圖。
[0044]圖10是圖示出根據(jù)本文中的實施例的將表示殘余數(shù)據(jù)的一組重構(gòu)數(shù)據(jù)解析成殘余數(shù)據(jù)的不同群組的示例圖。
[0045]圖11是圖示出根據(jù)本文中的實施例的不同重構(gòu)數(shù)據(jù)群組的創(chuàng)建的示例圖。
[0046]圖12是圖示出根據(jù)本文中的實施例的用于執(zhí)行計算機代碼、固件、軟件、應(yīng)用、邏輯等的示例計算機架構(gòu)的圖。
[0047]圖13是圖示出根據(jù)本文中的實施例的處理重構(gòu)數(shù)據(jù)的方法的示例流程圖?！揪唧w實施方式】
[0048]圖1是圖示出根據(jù)本文中的實施例的重構(gòu)數(shù)據(jù)的處理的示例圖。
[0049]如所示的那樣，信號處理器100-1將信號115向下采樣至處于較低質(zhì)量水平的不同再現(xiàn)。一般地，對信號115進行向下采樣能夠包括產(chǎn)生處于每個不同質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)，并生成重構(gòu)數(shù)據(jù)，其指定如何將處于第一質(zhì)量水平的信號的給定再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成處于層級中的下一較高質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)。
[0050]請注意，與信號115的再現(xiàn)和處于較低質(zhì)量水平的信號的相應(yīng)再現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的值能夠表示任何適當類型的數(shù)據(jù)信息。以非限制性示例的方式，信號115可以是圖像數(shù)據(jù)、視頻的幀或域、體積醫(yī)學圖像、運動圖等，指示各圖像中的多個信號元素(例如，圖素(pel)/平面元素、像素/畫面元素、體素(voxel) /體積畫面元素等)中的每一個的設(shè)置(例如，色彩分量、用直角坐標或極坐標表示的運動矢量、溫度、放射性量、密度值等)。
[0051]信號115中的每一個元素能夠以諸如一個或多個色彩分量之類的若干設(shè)置為屬性。根據(jù)這種實施例，根據(jù)諸如YUV、RGB、HSV等適當色彩空間標準來對信號數(shù)據(jù)中的元素的色彩分量進行編碼。[0052]以非限制性示例的方式，信號115所表示的圖像能夠是二維的(例如，畫面、視頻幀、2D運動圖等)、三維的(例如，3D/體積圖像、全息圖像、CAT掃描、醫(yī)學/科學圖像、3D運動圖等)或者甚至以多于三個維度為特征。信號元素或分量的設(shè)置指示如何表示/顯示要在設(shè)備上重放或再現(xiàn)的信號。
[0053]根據(jù)其他實施例，信號115表示包括多個元素的原始信號或高分辨率信號。在這種實施例中，信號的再現(xiàn)(例如信號115-3的再現(xiàn)、信號115-2的再現(xiàn)、信號115-1的再現(xiàn)、……)中的每一個能夠類似于已從信號115向下采樣至較低質(zhì)量水平的原始信號的縮略圖表示。
[0054]處于較低質(zhì)量水平的信號115的再現(xiàn)捕捉原始信號的較粗糙屬性，而不是原始信號的更詳細的較細微屬性。詳細的較細微屬性出現(xiàn)在處于較高質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)中。以非限制性示例的方式，信號處理器100-1將原始信號115向下采樣至信號115-3的再現(xiàn)；信號處理器100-1將信號115-3的再現(xiàn)向下采樣至信號115-2的再現(xiàn)；信號處理器100-1將信號115-2的再現(xiàn)向下采樣至信號115-1的再現(xiàn)；以此類推至最低質(zhì)量水平。能夠?qū)⑿盘?15向下采樣至任何數(shù)目的適當水平。
[0055]當將信號115向下采樣至每個較低質(zhì)量水平時，信號處理器110-1能夠生成各重構(gòu)數(shù)據(jù)150。重構(gòu)數(shù)據(jù)指示如何基于處于較低質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)和/或已知參考信號(例如，以非限制性示例的方式，視頻中的先前幀)、以下一較高質(zhì)量水平重構(gòu)信號的再現(xiàn)。例如，重構(gòu)數(shù)據(jù)150-3指示如何將信號115-2的再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成信號115-3的再現(xiàn)；重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2指示如何將信號115-1的再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成信號115-2的再現(xiàn)；重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1指示如何將信號115-0的再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成信號115-1的再現(xiàn)；以此類推。
[0056]重構(gòu)數(shù)據(jù)150能夠是用于以較高質(zhì)量水平重構(gòu)信號的多種不同類型的數(shù)據(jù)中的任一種。例如，重構(gòu)數(shù)據(jù)包括一組或多組不同類型的重構(gòu)數(shù)據(jù)中的任一組，諸如向上采樣操作的參數(shù)、量化閾值信息、殘余數(shù)據(jù)、運動區(qū)、對運動矢量的調(diào)整、關(guān)于噪聲的譜信息、元數(shù)據(jù)等。
[0057]在對各信號進行向下采樣并產(chǎn)生重構(gòu)數(shù)據(jù)的附加示例細節(jié)中，能夠?qū)⑿盘柼幚砥?00-1配置成測試并創(chuàng)建不同組的重構(gòu)數(shù)據(jù)，以從一個質(zhì)量水平向上采樣至另一個。
[0058]重構(gòu)數(shù)據(jù)150能夠包括用于信號處理的任何適當數(shù)據(jù)。例如，每組重構(gòu)數(shù)據(jù)150能夠包括元數(shù)據(jù)、殘余數(shù)據(jù)等。元數(shù)據(jù)能夠包括諸如借以將信號的再現(xiàn)從一個質(zhì)量水平轉(zhuǎn)換成下一個的一組一個或多個向上采樣操作之類的數(shù)據(jù)；殘余數(shù)據(jù)能夠指示諸如要對處于不同質(zhì)量水平的信號元素進行的調(diào)整(例如，在對處于較低質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)進行向上采樣之后，或者在對處于同一質(zhì)量水平的已知參考信號進行運動補償之后等)等信息。
[0059]信號處理器100-1能夠包括熵編碼器140。在一個示例實施例中，熵編碼器140將處于多個不同質(zhì)量水平中的每一個的重構(gòu)數(shù)據(jù)處理成各組范圍值信息180和概率分布信息 190。
[0060]范圍值信息180能夠包括針對相應(yīng)的一組重構(gòu)數(shù)據(jù)生成的各范圍值(即，表示已編碼符號的位串)。概率分布信息190能夠指示正在被編碼的各組重構(gòu)數(shù)據(jù)150中一個或多個符號的分布。在一個示例實施例中，能夠避免用于一組或多組重構(gòu)數(shù)據(jù)的概率分布信息190的指示，這意味著對于相應(yīng)的(一個或多個)組重構(gòu)數(shù)據(jù)而言，解碼器應(yīng)當使用從先前(較低)質(zhì)量水平和/或從已知參考信號繼承的概率分布信息。[0061]在一個實施例中，熵編碼器140和解碼器440能夠基于在本領(lǐng)域中已知為范圍編碼的技術(shù)，其具有良好的性能和效率；然而，這僅僅是以非限制性示例的方式示出的，并且能夠使用熵編碼或數(shù)據(jù)壓縮的任何適當方法來對重構(gòu)數(shù)據(jù)150進行編碼和解碼。無論所使用的熵編碼的類型如何，本文中的方法都相對于常規(guī)系統(tǒng)和方法偏離。
[0062]能夠?qū)㈧鼐幋a器140配置成產(chǎn)生用于不同類型的重構(gòu)數(shù)據(jù)中的每一個的各范圍值信息和概率分布信息。
[0063]作為更具體示例，信號處理器100-1利用熵編碼器140來將重構(gòu)數(shù)據(jù)150_1編碼成范圍值信息180-1和概率分布信息190-1。例如，熵編碼器140針對質(zhì)量水平#1分析各組重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1以產(chǎn)生各組概率分布信息190-1。每組概率分布信息190-1指示相應(yīng)組的重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1中一個或多個符號的概率分布。
[0064]熵編碼器140產(chǎn)生用于重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2的概率分布信息190_2。各組概率分布信息190-2指示各組重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2中一個或多個符號的概率分布。在一個示例實施例中，針對處于一個或多個質(zhì)量水平中的一組或多組重構(gòu)數(shù)據(jù)，編碼器可以選擇不產(chǎn)生概率分布信息，這意味著對于相應(yīng)的(一個或多個)組或重構(gòu)數(shù)據(jù)而言，編碼器和解碼器應(yīng)當使用從較低質(zhì)量水平和/或從已知參考信號自動地繼承的概率分布信息。
[0065]信號處理器100-1利用熵編碼器140以基于相應(yīng)的概率分布信息、針對每個質(zhì)量水平對每組重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼。例如，熵編碼器140利用概率分布信息190-1作為產(chǎn)生表示重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1的范圍值信息180-1 (B卩，已編碼位串)的基礎(chǔ)；熵編碼器140利用概率分布信息190-2作為產(chǎn)生表示重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2的范圍值信息190-2的基礎(chǔ)；熵編碼器140利用概率分布信息190-3作為產(chǎn)生表示重構(gòu)數(shù)據(jù)150-3的范圍值信息190-3的基礎(chǔ)；以此類推。
[0066]信號處理器100-1存儲范圍值信息180和概率分布信息190以用于后續(xù)分發(fā)到一個或多個目標資源。在一個實施例中，能夠通過通信鏈路將已編碼信息(即，在本文中稱為范圍值信息180和/或概率分布信息190的位串的集合)從源發(fā)射給包括解碼器的消費者以再現(xiàn)或重放信號115。如下面進一步討論的，信號115的再現(xiàn)能夠包括將處于一個或多個質(zhì)量水平中的每一個的范圍值信息180和概率分布信息190解碼成各組重構(gòu)數(shù)據(jù)，以便重構(gòu)信號115以用于重放。所產(chǎn)生的信號再現(xiàn)可以具有相同或不同的分辨率且與原始已編碼信號相同或幾乎相同。換言之，對于后一種情況，如本文所討論的編碼/解碼能夠是無損或有損的。
[0067]在一個實施例中，信號處理器100-2接收用于各重構(gòu)數(shù)據(jù)的范圍值信息180 (BP,表示已編碼符號的位串的集合)和概率分布信息190。信號處理器100-2實現(xiàn)熵解碼器440。熵解碼器440利用概率分布信息190來將范圍值信息180解碼成重構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0068]如上所述，在解碼之后，信號處理器100-2利用由解碼器440產(chǎn)生的重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1來將處于第一質(zhì)量水平的信號115-0的再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成處于下一較高質(zhì)量水平的信號115-1的再現(xiàn)；信號處理器100-2利用由解碼器440產(chǎn)生的重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2來將信號115-1的再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成信號115-2的再現(xiàn)；信號處理器100-2利用由解碼器440產(chǎn)生的重構(gòu)數(shù)據(jù)150-3來將信號115-2的再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成信號115-3的再現(xiàn)；以此類推。
[0069]請注意，信號處理器100-2不必繼續(xù)向上轉(zhuǎn)換和再現(xiàn)的過程直至原始存在于信號中且被信號處理器100-1編碼的最高質(zhì)量水平；事實上，本文所述的分層熵編碼通過允許低端再現(xiàn)設(shè)備僅對其被配備以應(yīng)對的位流部分進行解碼和再現(xiàn)，相對于常規(guī)系統(tǒng)和方法偏離。如果傳輸鏈路暫時地或明確地變得不適合于承載與整個位流180相關(guān)聯(lián)的信息量，則相同的優(yōu)點適用；能夠由信號處理器100-2獨立地對能夠到達解碼器的部分(例如180-1、180-2等)進行處理和解碼直至某個質(zhì)量水平，從而確保信號115的再現(xiàn)，盡管是以降低的質(zhì)量，即使當傳輸鏈路退化時。
[0070]再次請注意，各組重構(gòu)數(shù)據(jù)能夠包括指示下述各項的殘余數(shù)據(jù):要在將處于第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)向上采樣到處于下一較高質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)之后進行的調(diào)整；或要在將已知參考信號運動補償至處于下一較高質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)之后對特定信號元素進行的調(diào)整；或要對用于將已知參考信號運動補償至處于下一較高質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)的運動圖進行的調(diào)整等等。
[0071]本文中的一個實施例包括:減少對用于每組重構(gòu)數(shù)據(jù)的概率分布信息190進行編碼所需的數(shù)據(jù)量。為了減少需要被發(fā)射至解碼器440的數(shù)據(jù)，能夠?qū)㈧鼐幋a器140配置成分析概率分布信息，以便包括要被各解碼器用來對多個符號在殘余數(shù)據(jù)中的概率分布進行外推的一個或多個解碼參數(shù)。
[0072]更具體地，在一個示例實施例中，編碼器140分析概率分布信息190以便包括多個解碼參數(shù)，該多個解碼參數(shù)包括第一參數(shù)和附加參數(shù)。第一參數(shù)指定被分配有第一符號的重構(gòu)數(shù)據(jù)(例如，殘余數(shù)據(jù))中元素的百分比。每個附加解碼參數(shù)能夠指示存在于重構(gòu)數(shù)據(jù)(例如，殘余數(shù)據(jù))中的下一符號的概率。
[0073]根據(jù)另一實施例，如本文所討論的編碼器140分析用于各重構(gòu)數(shù)據(jù)的概率分布信息以便產(chǎn)生第一解碼參數(shù)和第二解碼參數(shù)。第一解碼參數(shù)指定被分配有第一符號的殘余數(shù)據(jù)中元素的百分比；第二解碼參數(shù)指定如何對用于重構(gòu)數(shù)據(jù)(例如，殘余數(shù)據(jù))中多個其他(附加)符號中的每一個的概率分布值進行外推。例如，在一個不例實施例中，假設(shè)在用于對殘余數(shù)據(jù)進行編碼的字母表中存在N個不同的符號，并且將第一解碼參數(shù)稱為Cl1以及將第二解碼參數(shù)稱為d2 ;解碼器將能夠通過對以下方程組求解來計算所有符號概率P (O)至P (N-1)，服從所有概率P (O)至P (N-1)之和必須是I的約束:
P(O) = d1
p(k) =p (k-1) * d2,其中k處于2至N-1范圍內(nèi)。
[0074]根據(jù)另一實施例，編碼器140產(chǎn)生用于每組重構(gòu)數(shù)據(jù)的概率分布信息，以僅包括指示殘余數(shù)據(jù)中第一符號的概率的單個解碼參數(shù)。解碼器440基于對解碼器來說已知的預(yù)定的一組標準參數(shù)來對其他符號的概率分布進行外推；該外推可以通過計算或基于表格查找而完成。
[0075]在其他實施例中，如下面所討論的，為了針對每個質(zhì)量水平減少需要被發(fā)射到解碼器的數(shù)據(jù)量，熵編碼器140不生成用于各重構(gòu)數(shù)據(jù)的任何概率分布信息。在這種實例中，解碼器440針對一個或多個較高質(zhì)量水平中的每一個使用(“繼承”)來自較低質(zhì)量水平的概率分布信息，以將范圍值信息轉(zhuǎn)換成重構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0076]圖2是圖示出根據(jù)本文中的實施例的信號的處理的示例圖。
[0077]如先前所討論的，在一個實施例中，信號115可以表示圖像信息。在本非限制性示例中假設(shè)信號115和相應(yīng)的重構(gòu)數(shù)據(jù)指示如何利用給定比例因數(shù)(例如，在本非限制性示例中，比例因數(shù)為2)將較低分辨率圖像轉(zhuǎn)換或擴展成較高分辨率圖像。[0078]此外，假設(shè)各組熵編碼重構(gòu)數(shù)據(jù)150在被解碼時指示如何控制處于每個質(zhì)量水平的圖像元素的設(shè)置。例如，處于質(zhì)量水平J的圖像210-1包括圖像元素域W ;處于質(zhì)量水平J+1的圖像210-2包括圖像兀素域X ;圖像210-3包括圖像兀素域Y ;等等。
[0079]針對質(zhì)量水平J的重構(gòu)數(shù)據(jù)指示如何控制圖像210-1中的圖像元素W的設(shè)置(例如，信號115-0的再現(xiàn))；針對質(zhì)量水平J+1的重構(gòu)數(shù)據(jù)指示如何將圖像210-1中的每個圖像元素W轉(zhuǎn)換成圖像210-2中的四個X元素；針對質(zhì)量水平J+2的重構(gòu)數(shù)據(jù)指示如何將圖像210-2中的每個圖像元素Y轉(zhuǎn)換成圖像210-3中的四個Y元素；以此類推。轉(zhuǎn)換能夠包括向上采樣和濾波(也借助于非線性操作)后面緊接著對元素進行調(diào)整。
[0080]圖3是圖示出根據(jù)本文中的實施例的處理重構(gòu)數(shù)據(jù)的不同示例的示例圖。
[0081]如所示的那樣，重構(gòu)數(shù)據(jù)150-3能夠包括元數(shù)據(jù)160-3、殘余數(shù)據(jù)170_3等。重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2能夠包括元數(shù)據(jù)160-2、殘余數(shù)據(jù)170-2等。重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1能夠包括元數(shù)據(jù)160-1、殘余數(shù)據(jù)170-1等。
[0082]熵編碼器140分析元數(shù)據(jù)160-1以產(chǎn)生概率分布信息390_1，其指示元數(shù)據(jù)160_1中符號的分布。熵編碼器140還分析殘余數(shù)據(jù)170-1以產(chǎn)生概率分布信息391-1，其指示殘余數(shù)據(jù)170-1中符號的分布。
[0083]熵編碼器140分析元數(shù)據(jù)160-2以產(chǎn)生概率分布信息390_2，其指示元數(shù)據(jù)160_2中符號的分布。熵編碼器140還分析殘余數(shù)據(jù)170-2以產(chǎn)生概率分布信息391-2，其指示殘余數(shù)據(jù)170-2中符號的分布。
[0084]熵編碼器140分析元數(shù)據(jù)160-3以產(chǎn)生概率分布信息390_3，其指示元數(shù)據(jù)160_3中符號的分布。熵編碼器140還分析殘余數(shù)據(jù)170-3以產(chǎn)生概率分布信息391-3，其指示殘余數(shù)據(jù)170-3中符號的分布；以此類推。
[0085]有時，熵編碼器140可以判定不產(chǎn)生概率分布信息39*-*，在該情況下，針對相應(yīng)的重構(gòu)數(shù)據(jù)組，將自動地從較低質(zhì)量水平和/或從已知參考信號繼承用于對相應(yīng)的范圍值進行編碼的概率分布信息。
[0086]經(jīng)由熵編碼的某種適當方法(例如，范圍編碼、霍夫曼編碼、基于表格的VLC/可變長度編碼、行程編碼或其他類似技術(shù))，熵編碼器140產(chǎn)生用于元數(shù)據(jù)160-1的范圍值信息380-1、用于殘余數(shù)據(jù)170-1的范圍值信息381-1、用于元數(shù)據(jù)160-2的范圍值信息380-2、用于殘余數(shù)據(jù)170-2的范圍值信息381-2、用于元數(shù)據(jù)160-3的范圍值信息380-3、用于殘余數(shù)據(jù)170-3的范圍值信息381-3等等。
[0087]熵解碼器440利用概率分布信息390-1來將范圍值信息380_1解碼成元數(shù)據(jù)160-1 ;熵解碼器440利用概率分布信息391-1來將范圍值信息381-1解碼成殘余數(shù)據(jù)170-1。
[0088]熵解碼器440還利用概率分布信息390-2來將范圍值信息380_2解碼成元數(shù)據(jù)160-2 ;熵解碼器440利用概率分布信息391-2來將范圍值信息381-2解碼成殘余數(shù)據(jù)170-2。
[0089]熵解碼器440還利用概率分布信息390-3來將范圍值信息380_3解碼成元數(shù)據(jù)160-3 ;熵解碼器440利用概率分布信息391-3來將范圍值信息381-3解碼成殘余數(shù)據(jù)170-3 ;以此類推。
[0090]有時，熵解碼器440可以不接收概率分布信息39*-*，在該情況下，將自動地從較低質(zhì)量水平和/或從已知參考信號繼承對相應(yīng)的范圍值進行解碼所需的概率分布信息。
[0091]圖4是圖示出用于對重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼的示例熵編碼方法(S卩，被稱為范圍編碼的行業(yè)標準方法)的示例圖。
[0092]如所示的那樣，最初，熵編碼器140根據(jù)符號概率來選擇諸如O至I之類的范圍以進行細分。對于具有已知長度和符號x、Y和Z的已知字母表的重構(gòu)數(shù)據(jù)的符號的給定序列(例如，ΧΧΥΧΖ)，熵編碼器140產(chǎn)生概率分布信息。在這種情況下，概率分布信息指示序列中符號X的概率是60%，序列中符號Y的概率是20%，并且符號Z的概率是20%?；诟怕史植夹畔⒑头栃蛄?，熵編碼器140作為范圍值而產(chǎn)生被包括在范圍(0.25056，0.25920)內(nèi)的任何數(shù)字。特別地，編碼器將可能選擇要求最少量的位的該范圍內(nèi)的數(shù)字中的一個(例如，能夠精確地用二進制表示為0.0100001的0.2578125，在小數(shù)點后有7位)。
[0093]使用用于該序列的概率分布信息，解碼器能夠?qū)⒎秶?例如，二進制值
0.0100001或位串“0100001”)解碼回至序列XXYXZ。
[0094]這種類型的范圍編碼能夠用于將每組重構(gòu)數(shù)據(jù)編碼成各范圍值。然而，請注意，5個符號的使用僅僅是以非限制性示例的方式示出的，并且每組重構(gòu)數(shù)據(jù)當然可以包括遠多于5個符號的序列(例如，從幾百個符號或甚至多得多的字母表取得的數(shù)萬個符號的序列)。
[0095]圖5是圖示出根據(jù)本文中的實施例的處于層級中的多個質(zhì)量水平的已編碼信息的使用的示例圖。
[0096]在本示例中，信號處理器100-1利用熵編碼器140來將重構(gòu)數(shù)據(jù)編碼成范圍值信息和概率分布信息。例如，熵編碼器140分析針對質(zhì)量水平#1的重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1 (例如，如本文所討論的一種或多種不同類型的重構(gòu)數(shù)據(jù)中的任一種)以產(chǎn)生概率分布信息490-1。概率分布信息490-1指不重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1中一個或多個符號的概率分布。基于概率分布信息490-1和重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1中的符號的序列，熵編碼器以如本文討論的方式產(chǎn)生范圍值信息 480_1ο
[0097]熵解碼器440使用概率分布信息490-1作為將范圍值信息480_1轉(zhuǎn)換成重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1的基礎(chǔ)。
[0098]在下一質(zhì)量水平處，熵編碼器140分析針對質(zhì)量水平#2的重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2以產(chǎn)生一組概率分布信息。在本示例中，基于該分析，熵編碼器140認識到用于重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2的概率分布信息基本上類似于或等于用于重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1的概率分布信息。在這種實例中，能夠在質(zhì)量水平#2處重用(“繼承”)概率分布信息490-1，而不要求存儲和/或發(fā)射指定新概率分布將需要的信息。
[0099]將處于前一質(zhì)量水平#1的概率分布信息490-1重用于處于較高質(zhì)量水平的元素(例如，從信號115-1的再現(xiàn)重用到信號115-2的再現(xiàn))，熵編碼器140生成范圍值信息480-2。熵編碼器140在沒有相應(yīng)的概率分布信息的情況下存儲并發(fā)射用于質(zhì)量水平#2的范圍值信息480-2。換言之，熵編碼器140不針對范圍值信息480-2向解碼器440發(fā)送一組概率分布信息。
[0100]在這種實施例中，熵解碼器440被配置成接收范圍值信息480-2。響應(yīng)于檢測到熵編碼器140未生成和發(fā)送針對范圍值信息480-2的概率分布信息，熵解碼器440利用概率分布信息490-1 (例如，指示重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1中一個或多個符號的概率分布)來將范圍值信息480-2解碼成重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2。這種技術(shù)減少了需要被發(fā)射到熵解碼器440以重構(gòu)信號115的數(shù)據(jù)量。能夠在多個較高質(zhì)量水平處重用用于給定質(zhì)量水平的單個組概率分布信息。編碼器還能夠指定將在不需要其他規(guī)范(即，將不存在任何超越(override))的情況下從當前質(zhì)量水平一直向上到最上(最高)質(zhì)量水平繼承給定組的概率分布信息。這支持需要編碼、存儲或發(fā)射的數(shù)據(jù)的再進一步減少。
[0101]相應(yīng)地，本文中的實施例能夠包括:接收用于給定重構(gòu)數(shù)據(jù)的范圍值；識別處于前一(例如，較低)質(zhì)量水平的重構(gòu)數(shù)據(jù)中符號的概率分布；以及利用該較低質(zhì)量水平的所識別的概率分布來將范圍值信息解碼成給定重構(gòu)數(shù)據(jù)。如所提及的那樣，處于層級中的一個或多個不同較高水平的概率分布信息的重用(“繼承”)減少了需要被發(fā)送到熵解碼器以重構(gòu)信號的已編碼數(shù)據(jù)的量。
[0102]熵編碼器140可以分析重構(gòu)數(shù)據(jù)150-3并獲悉重構(gòu)數(shù)據(jù)150_3中符號的概率分布信息基本上不同于(例如，高于閾值)重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1和/或重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2中符號的分布。在這種實例中，熵編碼器140產(chǎn)生概率分布信息490-3?；诟怕史植夹畔?90-3和重構(gòu)數(shù)據(jù)150-3中的符號序列，熵編碼器140產(chǎn)生范圍值信息480-3。
[0103]熵解碼器440被配置成接收范圍值信息480-3和概率分布信息490_3。熵解碼器440使用概率分布信息490-3作為將范圍值信息480-3轉(zhuǎn)換成重構(gòu)數(shù)據(jù)150-3的基礎(chǔ)。
[0104]根據(jù)替換實施例，請注意，能夠?qū)㈧亟獯a器440配置成接收用于給定質(zhì)量水平的范圍值信息。響應(yīng)于檢測到熵編碼器140未指定用于給定重構(gòu)數(shù)據(jù)的概率分布值，取代使用繼承概率分布(例如，以非限制性示例的方式，前一較低質(zhì)量水平的相同概率分布信息)，熵解碼器利用用于一個或多個符號的默認概率分布以便將范圍值解碼成各重構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0105]再一次地，請注意，在本文中僅以非限制性示例的方式示出了作為熵編碼方法的范圍編碼的選擇，作為特定實施例且為了使描述更清楚:能夠與相同的方法一起使用熵編碼或數(shù)據(jù)壓縮的任何適當方法，像在本文中已經(jīng)引用的那些方法或可能在未來發(fā)現(xiàn)或開發(fā)且直接地或間接地利用符號概率的其他方法。
[0106]用于每個幀/LoQ的每個瓦片的殘余分布的精確指示
假設(shè)必須對針對質(zhì)量水平N的殘余數(shù)據(jù)進行編碼。假設(shè)解碼器已經(jīng)具有關(guān)于前一水平N-1的信息并已嘗試通過利用一組上擴操作/濾波器來以水平N重構(gòu)信號的再現(xiàn)。為了完全重構(gòu)水平N，解碼器現(xiàn)在需要接收針對水平N的殘余數(shù)據(jù)。
[0107]編碼器可能具有關(guān)于原始水平N和關(guān)于解碼器內(nèi)部工作的知識(S卩，其能夠預(yù)測解碼器將計算出的水平N的“初稿”)，因此，編碼器140能夠計算以相對于原始圖像的期望接近性/相似性重構(gòu)整個圖像(例如，處于質(zhì)量水平N的所有元素)所需的殘余內(nèi)容的分布。
[0108]為了提高效率，本文中的一個實施例包括僅僅向解碼器發(fā)送零符號的概率，S卩，在殘余數(shù)據(jù)中最常出現(xiàn)的符號(例如，當元素所需的調(diào)整值為零或處于零附近時，達到適當閾值)。這可能是用于在符號字母表的不同可能分布之間鑒別的最有用參數(shù)。相應(yīng)地，針對每個幀的每個質(zhì)量水平的每個瓦片(如下面進一步討論的)，能夠?qū)⒔獯a器440配置成具有殘余內(nèi)容的適當概率分布，允許由編碼器140實現(xiàn)的熵編碼以顯著的有效性壓縮重構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0109]根據(jù)一個實施例，如上所述，可以僅當在給定質(zhì)量水平處需要時才發(fā)送殘余數(shù)據(jù)中不同符號的特定分布。針對后續(xù)質(zhì)量水平和可能地針對后續(xù)幀，解碼器默認地使用被用于前一質(zhì)量水平的概率分布信息，除非編碼器140通過發(fā)送新的值來超越上一個值。
[0110]圖6是圖示出根據(jù)本文中的實施例的使用一個或多個并行處理器的重構(gòu)數(shù)據(jù)的瓦片的處理的示例圖。
[0111]如所示的那樣，能夠?qū)㈧鼐幋a器140配置成將每組重構(gòu)數(shù)據(jù)解析成重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個群組。例如，能夠?qū)㈧鼐幋a器140配置成將重構(gòu)數(shù)據(jù)150-1解析成瓦片610-1、瓦片610-2、瓦片610-3、瓦片610-4等。處于質(zhì)量水平#1的每個瓦片610能夠包括相對于信號中的預(yù)定數(shù)目個(例如，64個)鄰接元素的重構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0112]能夠?qū)㈧鼐幋a器140配置成將重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2解析成瓦片620_1、瓦片620_2、瓦片620-3、瓦片620-4等。每個瓦片620能夠包括相對于信號中的預(yù)定數(shù)目個(例如，256個)鄰接元素的重構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0113]請注意，重構(gòu)數(shù)據(jù)不是基于塊或基于瓦片的，因為其可以通過處理整個信號而獲得，或者，僅在被產(chǎn)生之后才將其切成單獨的瓦片，以便允許并行的熵編碼/解碼。
[0114]圖7是圖示出根據(jù)本文中的實施例的處于給定質(zhì)量水平的給定組的重構(gòu)數(shù)據(jù)(例如，殘余數(shù)據(jù)或?qū)τ糜谶\動補償?shù)倪\動圖的調(diào)整等)的多個瓦片的編碼的示例圖。
[0115]如先前 所討論的，能夠?qū)㈧鼐幋a器140配置成將針對給定質(zhì)量水平的重構(gòu)數(shù)據(jù)解析成多個瓦片。在本示例中，將重構(gòu)數(shù)據(jù)150-2解析成瓦片重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T1、瓦片重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T2、瓦片重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T3等。
[0116]根據(jù)這種實施例，熵編碼器140產(chǎn)生多個群組中的每一個中一個或多個符號的概率分布信息(例如，各概率分布值)。例如，熵編碼器140基于針對瓦片群組的各概率分布值將瓦片重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個群組中的每一個編碼成范圍值。
[0117]更具體地，熵編碼器140產(chǎn)生指示瓦片重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T1中一個或多個符號的分布的概率分布信息490-T1 ;熵編碼器140產(chǎn)生指不瓦片重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T2中一個或多個符號的分布的概率分布信息490-T2 ;熵編碼器140產(chǎn)生指示瓦片重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T3中一個或多個符號的分布的概率分布信息490-T3 ;以此類推。
[0118]基于概率分布信息490-T1和重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T1中的符號序列，熵編碼器140產(chǎn)生范圍值信息480-T1 ;基于概率分布信息490-T2和重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T2中的符號序列，熵編碼器140產(chǎn)生范圍值信息480-T2 ;基于概率分布信息490-T3和重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T3中的符號序列，熵編碼器140產(chǎn)生范圍值信息480-T3 ;以此類推。
[0119]在一個示例實施例中，重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個群組中的每一個包含相對于被包括在瓦片中的信號元素的殘余數(shù)據(jù)。每個殘余數(shù)據(jù)元素指示要在信號從第一質(zhì)量水平到第二質(zhì)量水平的轉(zhuǎn)換期間對信號的相應(yīng)部分進行的調(diào)整。
[0120]如本文所討論的將重構(gòu)數(shù)據(jù)縮減至不同組的瓦片使信號處理器100-2能夠發(fā)起多個熵解碼器的并行執(zhí)行，以使用范圍值480-T和概率分布值490-T來再現(xiàn)重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個群組(例如，瓦片重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T1、瓦片重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T2、瓦片重構(gòu)數(shù)據(jù)150-T3、……)。[0121 ] 通過簡單地將關(guān)于瓦片計算的分布/直方圖合并，還能夠經(jīng)由并行算法來完成計算針對全局信號/圖像的殘余內(nèi)容的分布/直方圖。
[0122]圖8是圖示出根據(jù)本文中的實施例的使用一個或多個死區(qū)量化器的處于給定質(zhì)量水平的重構(gòu)數(shù)據(jù)的量化的示例圖。調(diào)整不同死區(qū)并將其應(yīng)用于重構(gòu)數(shù)據(jù)(例如，殘余數(shù)據(jù))使得能夠根據(jù)多個不同的次級質(zhì)量水平對重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個質(zhì)量水平中的每一個進一步編碼。
[0123]例如，編碼器生成諸如殘余數(shù)據(jù)170-2之類的重構(gòu)數(shù)據(jù)。請注意，能夠使用如本文所述的死區(qū)量化將處于層級中的任何質(zhì)量水平的任何類型的重構(gòu)數(shù)據(jù)編碼成不同的次級質(zhì)量水平。
[0124]經(jīng)由不同死區(qū)設(shè)置的應(yīng)用(例如，利用量化器810-1、量化器810-2、……)，編碼器將殘余數(shù)據(jù)170-2(即，重構(gòu)數(shù)據(jù))解析成包括已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1、已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2等的多個群組。例如，在一個實施例中，編碼器將量化器810-1應(yīng)用于殘余數(shù)據(jù)170-2以產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1 ;編碼器將量化器810-2應(yīng)用于殘余數(shù)據(jù)170-2以產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2 ;以此類推。量化器810-1具有將范圍#1內(nèi)的任何符號設(shè)置成諸如零之類的公共符號(因此，針對該范圍有公共名稱“死區(qū)”)的效果；量化器810-2具有將范圍#2內(nèi)的任何符號設(shè)置成諸如零之類的公共符號的效果；以此類推。每個量化器提供不同水平的死區(qū)(和潛在地甚至不同的量化步長)，導(dǎo)致不同的次級質(zhì)量水平。
[0125]熵編碼器140單獨地對處于不同次級質(zhì)量水平的重構(gòu)數(shù)據(jù)的每個不同群組進行編碼。
[0126]例如，針對已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1的第一群組，熵編碼器140分析已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1，以產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1中一個或多個符號的第一概率分布值(例如，概率分布信息890-1)。熵編碼器140以如先前針對其他重構(gòu)數(shù)據(jù)討論的方式基于已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1的概率分布信息890-1和元素設(shè)置來產(chǎn)生范圍值信息880-1。
[0127]針對已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2的第二群組，熵編碼器140分析已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2，以產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2中一個或多個符號的概率分布值(例如，概率分布信息890-2)。熵編碼器1 40基于已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2的概率分布信息890-2和元素設(shè)置來產(chǎn)生范圍值信息880-2。
[0128]在諸如阻止重構(gòu)數(shù)據(jù)到解碼器的傳輸?shù)臈l件之類的網(wǎng)絡(luò)擁塞期間，如上文所討論的使用不同量化器的層級中的一個或多個質(zhì)量水平中的每一個的編碼是有用的。例如，響應(yīng)于阻止范圍值信息880-1和概率分布信息890-1 (例如，與范圍值信息880-2和概率分布信息890-2相比，范圍值信息880-1和概率分布信息890-1包括更大量的數(shù)據(jù))的及時傳輸或解碼的障礙的檢測和/或發(fā)生，本文中的實施例包括將范圍值信息880-2和概率分布信息890-2發(fā)射到解碼器。解碼器440將范圍值信息880-2和概率分布信息890-2解碼以產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2。
[0129]根據(jù)其他實施例，能夠根據(jù)諸如可用帶寬之類的參數(shù)來調(diào)整處于一個或多個質(zhì)量水平中的每一個的量化以發(fā)射范圍值信息和概率分布信息。也就是說，能夠在較高帶寬可用時的時間期間發(fā)射較大的數(shù)據(jù)量(例如，重構(gòu)數(shù)據(jù)的較高次級質(zhì)量水平)；能夠在帶寬有限時的時間期間發(fā)射較小的數(shù)據(jù)量(例如，重構(gòu)數(shù)據(jù)的較低次級質(zhì)量水平)。
[0130]因此，本文中的一個實施例包括生成已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)以便以層級中的給定質(zhì)量水平重構(gòu)信號。熵編碼器140對殘余數(shù)據(jù)170-2應(yīng)用不同的量化，以在熵編碼之前減小處于給定質(zhì)量水平的已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)的熵。將一個或多個量化器應(yīng)用于殘余數(shù)據(jù)170-1促進了根據(jù)期望比特率(例如，恒定比特率CBR)進行的已編碼殘余數(shù)據(jù)的傳輸，因為擴大用于符號的給定字母表的死區(qū)(例如，從范圍#1至范圍#2)減小了已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)的熵。也就是說，與范圍值信息880-1和概率分布信息890-1相比，較低次級質(zhì)量水平范圍值信息880-2和概率分布信息890-2要求更少的位并要求更少的發(fā)射時間。
[0131]根據(jù)其他實施例，能夠?qū)⑿盘柼幚砥?00-1和/或熵編碼器140配置成計算用于對處于層級中的多個質(zhì)量水平的信號進行調(diào)整的殘余數(shù)據(jù)中符號的概率分布。例如，在一個實施例中，信號處理器100-1利用針對重構(gòu)數(shù)據(jù)計算的概率分布以基于第一量化設(shè)置來估計對處于一個或多個質(zhì)量水平的殘余數(shù)據(jù)進行熵編碼的比特率。響應(yīng)于檢測到用于發(fā)射諸如殘余數(shù)據(jù)之類的重構(gòu)數(shù)據(jù)的所估計出的比特率高于期望閾值，信號處理器100-1能夠?qū)堄鄶?shù)據(jù)應(yīng)用附加/不同量化(例如，通過擴大得以被量化成最可能符號的死區(qū))以減小與殘余數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的熵并減少必須被發(fā)射到解碼器以重構(gòu)信號115的數(shù)據(jù)量(例如，處于每個質(zhì)量水平的范圍值信息和概率分布信息)。相應(yīng)地，信號處理器100-1能夠調(diào)整處于多個質(zhì)量水平中的每一個的殘余數(shù)據(jù)的熵以確保能夠在由期望比特率施加的界限內(nèi)將已編碼數(shù)據(jù)發(fā)射到目的地。
[0132]圖9是圖示出根據(jù)本文中的實施例的使用不同死區(qū)設(shè)置的重構(gòu)數(shù)據(jù)的量化的示例圖。
[0133]如所示的那樣，量化器810-1的應(yīng)用在產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1時將落在_2與2之間的范圍#1內(nèi)的殘余數(shù)據(jù)170-2中的任何符號轉(zhuǎn)換成符號值零。換言之，量化器810-1將具有值1、2、_2、1、2和I的殘余數(shù)據(jù)170-2中的元素設(shè)置成公共符號值O以產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1。在本特定示例中，重構(gòu)數(shù)據(jù)170-2中的其他值從殘余數(shù)據(jù)170-2延續(xù)至已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1 ;這僅僅意圖使示例更容易遵循，并且應(yīng)當理解的是，在本發(fā)明的實際實施例中，也可能量化其他值，其中量化步長等于或不同于死區(qū)#1的寬度。
[0134]如所示的那樣，量化器810-2的應(yīng)用在產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2時將落在_4與4之間的范圍#2內(nèi)的殘余數(shù)據(jù)170-2中的任何符號轉(zhuǎn)換成符號值零。換言之，量化器810-2將具有值1、2、-2、_4、1、2、1、3和-3的殘余數(shù)據(jù)170-2中的元素設(shè)置成公共符號值O以產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2。在本特定示例中，重構(gòu)數(shù)據(jù)170-2中的其他值從殘余數(shù)據(jù)170-2延續(xù)至已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2 ;再一次，這僅僅意圖使示例更容易遵循，并且應(yīng)當理解的是，在本發(fā)明的實際實施例中，也可能量化其他值，其中量化步長等于或不同于死區(qū)#2的寬度。
[0135]能夠?qū)⒕幋a器配置成針對多個次級質(zhì)量水平中的每一個重復(fù)此過程。
[0136]作為應(yīng)用不同死區(qū)量化器的結(jié)果，與已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2相比，已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1具有更高熵。相應(yīng)地，針對已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2的已編碼數(shù)據(jù)組小于針對已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1的已編碼數(shù)據(jù)組。如上所述，在網(wǎng)絡(luò)擁塞期間，可以有利的是，發(fā)射和解碼已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-2以代替發(fā)射和解碼已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)870-1。
[0137]圖10是圖示出根據(jù)本文中的實施例的根據(jù)量值將重構(gòu)數(shù)據(jù)解析成殘余數(shù)據(jù)的不同群組的示例圖。在本示例實施例中，編碼器將諸如殘余數(shù)據(jù)170-2之類的重構(gòu)數(shù)據(jù)解析成多個群組(例如，已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1、已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-2、已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-3等)。經(jīng)由量化器1010-1，信號處理器100-1產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1。在一個實施例中，信號處理器100-1填充已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1 (例如，第一組重構(gòu)數(shù)據(jù))以包括具有落在第一范圍外的值(諸如小于-T3的值和大于+T3的值)的殘余數(shù)據(jù)170-2的元素。其他值(即，在-T3與+T3之間的“死區(qū)”中)被設(shè)置為諸如零之類的公共符號，其將變得越來越可能且由此將要求較少的位以利用熵編碼表示。
[0138]經(jīng)由量化器1010-2，信號處理器100-1產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070_2。在一個實施例中，信號處理器100-1填充已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-2 (例如，第二組重構(gòu)數(shù)據(jù))以包括具有落在第一范圍外且在第二范圍內(nèi)的值(例如，落在-T3與-T2之間以及在+T2與+T3之間的值)的殘余數(shù)據(jù)170-2的元素。落在-T2與+T2之間的死區(qū)中的值被設(shè)置為諸如零之類的公共符號；其他值(即，小于-T3且大于+T3)未被編碼。
[0139]經(jīng)由量化器1010-3，信號處理器100-1還產(chǎn)生已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070_3。在一個實施例中，信號處理器100-1填充已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-3 (例如，第三組重構(gòu)數(shù)據(jù))以包括具有落在第三范圍內(nèi)的值(例如，落在-T2與T2之間的值)的殘余數(shù)據(jù)170-2的元素。其他值未被編碼。
[0140]熵編碼器140單獨地對已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070進行編碼。
[0141]例如，熵編碼器140分析已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1以產(chǎn)生概率分布信息1090_1?；谝颜{(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1中的概率分布信息1090-1和元素序列，熵編碼器140產(chǎn)生范圍值信息1080-1。
[0142]因此，能夠?qū)㈧鼐幋a器140配置成單獨地將已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070的不同群組編碼成相應(yīng)的范圍值信息和概率分布信息。例如，熵編碼器140將已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1解碼成概率分布信息1090-1和范圍值信息1080-1 ;熵編碼器140將已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-2編碼成概率分布信息1090-2和范圍值信息1080-2 ;熵編碼器140將已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-3編碼成概率分布信息1090-3和范圍值信息1080-3 ;以此類推。
[0143]如上文所討論的在互補群組中對重構(gòu)數(shù)據(jù)進行解析和編碼可以在諸如解碼器的可變/不可預(yù)測計算能力或不同質(zhì)量向不同解碼器的提供(例如，按次計費(pay-per-view)服務(wù))之類的情況下或者在編碼器與解碼器之間的傳輸信道的擁塞期間有用。例如，在一個實施例中，響應(yīng)于阻止及時地將重構(gòu)數(shù)據(jù)的所有群組(例如，已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1、已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-2、已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-3等)解碼以產(chǎn)生原始信號的較高準確度復(fù)制品的障礙的發(fā)生，信號處理器100-2能夠基于概率分布信息1090-1來發(fā)起已編碼殘余數(shù)據(jù)的子集(諸如僅范圍值信息1080-1)到已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1的解碼。在這種實例中，信號處理器100-2利用重構(gòu)數(shù)據(jù)的已解碼第一群組來將處于第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成第二質(zhì)量水平。
[0144]圖11是圖示出根據(jù)本文中的實施例的使用不同量化器設(shè)置的重構(gòu)數(shù)據(jù)的量化的示例圖。如所示的那樣，編碼器140將已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)170-2解析成已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1、已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-2等。
[0145]編碼器140填充已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1以包括具有落在第一范圍之外(例如在量值方面大于50)的值的殘余數(shù)據(jù)170-2的元素。所有其他值被設(shè)置為零。
[0146]編碼器140填充已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-2以包括具有落在25與50之間的量值范圍內(nèi)的值的所生成的重構(gòu)數(shù)據(jù)的元素。已利用已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-1中的非零符號編碼的值不再需要在已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070-2中編碼。所有其他值被設(shè)置為零。
[0147]信號處理器100-1針對每個范圍重復(fù)此過程。
[0148]如上文所討論的，熵編碼器140單獨地對各組已調(diào)整殘余數(shù)據(jù)1070進行編碼。
[0149]比特率或恒定比特率編碼的精確控制的示例
MPEG系列編解碼器及其他行業(yè)標準編解碼器不能根據(jù)已編碼位流保持在預(yù)定義范圍的每秒比特內(nèi)的恒定比特率進行編碼。這在很大程度上是由于算法的性質(zhì)。也就是說，這種編解碼器僅在已完成整個編碼過程之后才能確定對圖像進行編碼所需的精確位數(shù)。當未滿足位限額時，這種編碼器必須利用不同的參數(shù)對原始信號重新編碼多次，直至所生成的尺寸處于與目標相距期望閾值內(nèi)。一般地，在恒定比特率的情形中，編碼器從開始起頻繁地開始利用高壓縮參數(shù)進行編碼(從而常常實現(xiàn)比在可用比特率的情況下將在理論上可能的質(zhì)量更低的質(zhì)量)，以便最小化不得不將信號重新編碼多次的風險。
[0150]與常規(guī)編解碼器相比，并且根據(jù)本文中的實施例，可以預(yù)先知道將需要多少位以對重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼，因為位數(shù)僅取決于重構(gòu)數(shù)據(jù)的概率分布，其能夠在開始熵編碼過程之前計算。還能夠使用概率分布的適當代替物，諸如殘余數(shù)據(jù)中零符號的概率。
[0151 ] 由于本文中的實施例對整個信號(不是對小塊,例如8X8像素塊，如在MPEG系列編解碼器或其他頻域編解碼器中那樣)進行操作，所以可以容易地計算將需要多少位以對各不同重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼。如果不可能發(fā)射或解碼較高分辨率重構(gòu)數(shù)據(jù)，則能夠如本文所討論的那樣將重構(gòu)數(shù)據(jù)自適應(yīng)地量化以減小殘余內(nèi)容的熵(并因此減小所必需的比特率)。
[0152]本文中的一個實施例包括:設(shè)置落在零周圍的范圍內(nèi)的值以增加零符號的概率；或者增加量化步長以減小符號的字母表。以這些方式減小熵使得能夠以較少的位將已編碼信號發(fā)射到解碼器。重構(gòu)信號的完整性可能由于殘余數(shù)據(jù)的量化(其用于在重放時產(chǎn)生信號115的詳細方面)而稍微受損。然而，將不存在由擁塞引起的重放時的暫停。當更多帶寬可用時，能夠?qū)⑤^高質(zhì)量的重構(gòu)數(shù)據(jù)發(fā)射到解碼器以用于信號的重構(gòu)和重放。
[0153]圖12是根據(jù)本文中的實施例的提供計算機處理的計算機系統(tǒng)800的示例框圖。
[0154]計算機系統(tǒng)800可以是或包括計算機化設(shè)備，諸如個人計算機、處理電路、電視、重放設(shè)備、編碼設(shè)備、工作站、便攜式計算設(shè)備、控制臺、網(wǎng)絡(luò)終端、處理設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其作為交換機、路由器、服務(wù)器、客戶端等進行操作。
[0155]請注意，以下討論提供了指示如何執(zhí)行如先前所討論的與信號處理器140相關(guān)聯(lián)的功能的基本實施例。然而，應(yīng)當注意的是，用于執(zhí)行如本文所述的操作的實際配置能夠根據(jù)相應(yīng)應(yīng)用而變化。能夠經(jīng)由包括一個或多個處理器和存儲硬件的各計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)諸如解碼器440之類的其他資源以執(zhí)行如本文所討論的解碼。
[0156]如所示的那樣，本示例的計算機系統(tǒng)800包括互連811，互連811耦合在其中能夠存儲和檢索數(shù)字信息的計算機可讀存儲介質(zhì)812，諸如非瞬變類型的介質(zhì)、計算機可讀、硬件存儲介質(zhì)等。計算機系統(tǒng)800還能夠包括一個或多個處理器813、I/O接口 814以及通信接口 817。
[0157]I/O接口 814提供與儲藏庫180以及(如果存在的話)顯示屏、諸如鍵盤、計算機鼠標等外圍設(shè)備816的連接。
[0158]計算機可讀存儲介質(zhì)812 (例如，硬件存儲介質(zhì))可以是任何適當?shù)脑O(shè)備和/或硬件，諸如存儲器、光學儲存器、硬盤驅(qū)動器、軟盤等。計算機可讀存儲介質(zhì)可以是非瞬變存儲介質(zhì)，用于存儲與信號處理器140相關(guān)聯(lián)的指令。該指令被諸如信號處理器140之類的相應(yīng)資源執(zhí)行，以執(zhí)行如本文所討論的任何操作。
[0159]通信接口 817使計算機系統(tǒng)800能夠通過網(wǎng)絡(luò)190進行通信，以從遠程源檢索信息并與其他計算機、交換機、客戶端、服務(wù)器等進行通信。I/o接口 814還使處理器813能夠從儲藏庫180檢索或試圖檢索所存儲的信息。
[0160]如所示的那樣，能夠用由(一個或多個)處理器813作為信號處理器過程140-2執(zhí)行的信號處理器應(yīng)用140-1對計算機可讀存儲介質(zhì)812進行編碼。[0161]請注意，還能夠?qū)⒂嬎銠C系統(tǒng)800或編碼器140體現(xiàn)為包括用于存儲數(shù)據(jù)和/或邏輯指令的計算機可讀存儲介質(zhì)812 (例如，硬件存儲介質(zhì)、非瞬變存儲介質(zhì)等)。
[0162]計算機系統(tǒng)800能夠包括一個或多個處理器813以執(zhí)行這種指令并執(zhí)行如本文所討論的操作。相應(yīng)地，當被執(zhí)行時，與信號處理器應(yīng)用140-1相關(guān)聯(lián)的代碼能夠支持如本文所討論的處理功能。如所提及的那樣，信號處理器140能夠被配置成支持編碼和/或解碼。
[0163]在一個實施例的操作期間，(一個或多個)處理器813經(jīng)由互連811的使用來訪問計算機可讀存儲介質(zhì)812，以便啟動、運行、執(zhí)行、解釋或以其他方式實行存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)812中的信號處理器應(yīng)用140-1的指令。信號處理器應(yīng)用140-1的執(zhí)行產(chǎn)生(一個或多個)處理器813中的處理功能。換言之，與(一個或多個)處理器813相關(guān)聯(lián)的編碼器過程140-2表示在計算機系統(tǒng)800中的(一個或多個)處理器813內(nèi)或上執(zhí)行信號處理器應(yīng)用140-1的一個或多個方面。
[0164]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，計算機系統(tǒng)800能夠包括其他過程和/或軟件和硬件部件，諸如控制硬件處理資源的分配和使用以執(zhí)行信號處理器應(yīng)用140-1的操作系統(tǒng)。
[0165]根據(jù)不同的實施例，請注意，計算機系統(tǒng)可以是各種類型的設(shè)備中的任一種，包括但不限于個人計算機系統(tǒng)、臺式計算機、膝上型計算機、筆記本、筆記本計算機、大型計算機系統(tǒng)、便攜式計算機、工作站、網(wǎng)絡(luò)計算機、應(yīng)用服務(wù)器、存儲設(shè)備、消費電子設(shè)備(諸如攝像機、錄像攝像機、機頂盒、移動設(shè)備、視頻游戲控制臺、手持式視頻游戲設(shè)備)、外圍設(shè)備(諸如交換機、調(diào)制解調(diào)器、路由器)、或者一般地任何類型的計算或電子設(shè)備。
[0166]圖13是圖示出根據(jù)本文中的實施例的生成并利用熵編碼的方法的示例流程圖1300。
[0167]在步驟1310中，信號處理器100-1產(chǎn)生處于第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)。
[0168]在步驟1320中，信號處理器100-1生成重構(gòu)數(shù)據(jù)，該重構(gòu)數(shù)據(jù)指定如何將處于第一質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)轉(zhuǎn)換成處于層級中的第二質(zhì)量水平的信號的再現(xiàn)，第二質(zhì)量水平高于第一質(zhì)量水平。
[0169]在步驟1330中，信號處理器100-1利用熵編碼器來對重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼。熵編碼器140產(chǎn)生表示重構(gòu)數(shù)據(jù)的位流(例如，范圍值信息)。
[0170]再次請注意，本文中的技術(shù)非常適合于在處理和重構(gòu)信號時使用。然而，應(yīng)當注意的是，本文中的實施例不限于在這種應(yīng)用中使用，并且本文所討論的技術(shù)也非常適合于其他應(yīng)用。
[0171]基于本文闡述的描述，已闡述了許多特定細節(jié)以提供對要求保護的主題的透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在沒有這些特定細節(jié)的情況下實施要求保護的主題。在其他實例中，未詳細地描述本領(lǐng)域技術(shù)人員將已知的方法、設(shè)備、系統(tǒng)等，以免使要求保護的主題含糊不清。已經(jīng)在對存儲于計算機系統(tǒng)存儲器(諸如計算機存儲器)內(nèi)的數(shù)據(jù)位或二進制數(shù)字信號的操作的算法或符號表示方面提出了詳細描述的某些部分。這些算法描述或表示是被數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域中的技術(shù)人員用來向本領(lǐng)域中的其他人傳達其工作的實質(zhì)的技術(shù)的示例。如在本文中且一般地描述的算法被認為是導(dǎo)致期望結(jié)果的自相一致的操作或類似處理的序列。在該上下文中，操作或處理涉及到物理量的物理操縱。通常，盡管不一定，這種量可以采取能夠被存儲、傳輸、組合、比較或以其他方式操縱的電或磁信號的形式。在原理上由于常用的原因，將這些信號稱為諸如位、數(shù)據(jù)、值、元素、符號、字符、項、數(shù)字、數(shù)值等有時已證明是方便的。然而，應(yīng)當理解的是，所有這些和類似術(shù)語將與適當?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)，并僅僅是方便的標簽。除非另外具體聲明，如從以下討論中顯而易見的那樣，應(yīng)當認識到，遍及本說明書，利用諸如“處理”、“計算”、“測算”、“確定”等術(shù)語的討論指代計算平臺的動作或過程，該計算平臺諸如是計算機或類似電子計算設(shè)備，其對被表示為存儲器、寄存器或者該計算平臺的其他信息存儲設(shè)備、傳輸設(shè)備或顯示設(shè)備內(nèi)的物理電子或磁量的數(shù)據(jù)進行操縱或變換。
[0172]雖然已經(jīng)參考其優(yōu)選實施例特別地示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不脫離如所附權(quán)利要求限定的本申請的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)方面的各種改變。這種變化意圖被本申請的范圍覆蓋。由此，本申請的實施例的先前描述并不意圖進行限制。相反，對本發(fā)明的任何限制都在以下權(quán)利要求中提出。
【權(quán)利要求】
1.一種在包括多個質(zhì)量水平的層級中對信號進行編碼的方法，該方法包括: 產(chǎn)生處于第一質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)； 生成至少一組重構(gòu)數(shù)據(jù)，該至少一組重構(gòu)數(shù)據(jù)指定如何基于處于第一質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)和/或可用參考信號、以層級中的第二質(zhì)量水平重構(gòu)信號再現(xiàn)，第二質(zhì)量水平高于第一質(zhì)量水平；以及 利用熵編碼器來對不同組重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼，該熵編碼器針對每一組產(chǎn)生表示被包含在重構(gòu)數(shù)據(jù)中的符號的已編碼值或位串。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，利用熵編碼器包括: 分析每組重構(gòu)數(shù)據(jù)以產(chǎn)生具有概率分布信息的一個或多個解碼參數(shù)，該概率分布信息指示該組重構(gòu)數(shù)據(jù)所使用的符號的字母表中至少一個符號的概率；以及 存儲已編碼值或位串和概率分布信息，以用于已編碼值或位串回到重構(gòu)數(shù)據(jù)的后續(xù)解碼。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括: 實現(xiàn)熵解碼器以針對每組重構(gòu)數(shù)據(jù)將已編碼值或位串和概率分布信息解碼成重構(gòu)數(shù)據(jù)；以及 利用由解碼器產(chǎn)生的各組重構(gòu)數(shù)據(jù)，以基于處于第一質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)和/或可用參考信號來以第二質(zhì)量水平重構(gòu)該信號再現(xiàn)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，各組重構(gòu)數(shù)據(jù)中的一個包括指示要在將處于第一質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)向上采樣至處于第二質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)之后進行的調(diào)整的殘余數(shù)據(jù)；并且其中，利用熵編碼器包括產(chǎn)生要被各熵解碼器用來對殘余數(shù)據(jù)中多個符號的概率分布進行外推的至少一個解碼參數(shù)。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述至少一個解碼參數(shù)包括第一參數(shù)和附加參數(shù)，該第一參數(shù)指定重構(gòu)數(shù)據(jù)中被分配有第一符號的元素的百分比，該附加參數(shù)指示重構(gòu)數(shù)據(jù)中多個附加符號的概率。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述至少一個解碼參數(shù)包括第一參數(shù)和第二參數(shù)，該第一參數(shù)指定重構(gòu)數(shù)據(jù)中被分配有第一符號的元素的百分比，該第二參數(shù)向解碼器指示如何對重構(gòu)數(shù)據(jù)中多個其他符號的概率分布值進行外推。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述至少一個解碼參數(shù)包括指示重構(gòu)數(shù)據(jù)中第一符號的概率的僅單個參數(shù)，熵解碼器基于對將已編碼值或位串轉(zhuǎn)換回到重構(gòu)數(shù)據(jù)的熵解碼器來說已知的預(yù)定組的標準參數(shù)對多個其他符號的概率分布進行外推。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，針對一組或多組重構(gòu)數(shù)據(jù)，利用熵編碼器包括: 將每組重構(gòu)數(shù)據(jù)解析成重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個群組； 利用熵編碼器來產(chǎn)生存在于多個群組中的每一個中的符號的各概率分布信息；以及 利用熵編碼器以基于用于群組的各概率分布信息將每組重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個群組編碼成已編碼值或位串。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，重構(gòu)數(shù)據(jù)的所述多個群組中的每一個是相對于信號的特定部分的殘余數(shù)據(jù)元素的瓦片，殘余數(shù)據(jù)元素中的每一個指示要在信號從第一質(zhì)量水平到第二質(zhì)量水平的向上采樣之后對信號的對應(yīng)元素進行的調(diào)整，該方法還包括: 發(fā)起多個熵解碼器的并行執(zhí)行，以針對每個群組使用特定已編碼值或位串和概率分布值來再現(xiàn)重構(gòu)數(shù)據(jù)的多個群組。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述重構(gòu)數(shù)據(jù)是各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第一陣列，該方法還包括: 生成各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二陣列，各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二陣列指定如何基于處于第二質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)來以層級中的第三質(zhì)量水平重構(gòu)信號再現(xiàn)，第三質(zhì)量水平高于第二質(zhì)量水平；以及 分析第二陣列的每組重構(gòu)數(shù)據(jù)以基于概率分布信息來產(chǎn)生一個或多個解碼參數(shù)，該概率分布信息指示該組重構(gòu)數(shù)據(jù)所使用的符號的字母表中的至少一個符號的概率；以及 利用熵編碼器來對各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二陣列進行編碼，該熵編碼器針對每組重構(gòu)數(shù)據(jù)基于針對該組產(chǎn)生的概率分布信息來產(chǎn)生表示數(shù)據(jù)的已編碼值或位串。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述重構(gòu)數(shù)據(jù)是各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第一陣列，該方法還包括: 生成各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二陣列，各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二陣列指定如何基于處于第二質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)和/或可用參考信號、以層級中的第三質(zhì)量水平重構(gòu)信號再現(xiàn)，第三質(zhì)量水平高于第二質(zhì)量水平；以及 利用熵編碼器來對各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二陣列進行編碼，該熵編碼器針對每組重構(gòu)數(shù)據(jù)基于各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第一陣列中的對應(yīng)數(shù)據(jù)組的概率分布信息來產(chǎn)生表示數(shù)據(jù)的已編碼值或位串。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述重構(gòu)數(shù)據(jù)是各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第一陣列，該方法還包括: 接收針對各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二陣列的已編碼值或位串，各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的陣列指示如何基于處于第二質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)和/或可用參考信號來以第三質(zhì)量水平重構(gòu)信號再現(xiàn)，第三質(zhì)量水平高于第二質(zhì)量水平； 接收解碼參數(shù)并識別第二陣列的每組重構(gòu)數(shù)據(jù)中符號的概率分布；以及 利用所識別的概率分布來將針對各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二陣列的已編碼值或位串解碼成各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二陣列。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 接收表示各組重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二陣列的已編碼值或位串；以及 針對每組重構(gòu)數(shù)據(jù)，響應(yīng)于檢測到熵編碼器未發(fā)送用于一組或多組數(shù)據(jù)的概率分布信息或者熵編碼器先前指定其不會發(fā)送用于一組或多組數(shù)據(jù)的概率分布參數(shù)，利用針對重構(gòu)數(shù)據(jù)的第一陣列中的對應(yīng)組解碼的概率分布信息來對表示數(shù)據(jù)組的已編碼值或位串進行熵解碼。
14.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括: 接收針對每組重構(gòu)數(shù)據(jù)的已編碼值或位串； 以及 響應(yīng)于檢測到熵編碼器未發(fā)送關(guān)于該組重構(gòu)數(shù)據(jù)中符號的概率分布的特定信息，利用用于符號的默認概率分布值來將已編碼值或位串解碼成重構(gòu)數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 將一組或多組重構(gòu)數(shù)據(jù)解析成多個群組，該多個群組至少包括重構(gòu)數(shù)據(jù)的第一群組和重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二群組；填充重構(gòu)數(shù)據(jù)的第一群組，使得具有落在值/符號的第一范圍內(nèi)的值/符號的所生成的重構(gòu)數(shù)據(jù)組的所有元素保持其值/符號，而所有其他元素被設(shè)置為默認值/符號； 填充重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二群組，使得具有落在值/符號的第二范圍內(nèi)的值/符號的所生成的重構(gòu)數(shù)據(jù)組的所有元素保持其值/符號，而所有其他元素被設(shè)置為默認值/符號；以及根據(jù)值/符號的附加范圍，根據(jù)相同的方法來填充附加群組；以及其中，針對這種組利用熵編碼器還包括單獨地對重構(gòu)數(shù)據(jù)的第一群組、重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二群組和重構(gòu)數(shù)據(jù)的任何其他附加群組進行熵編碼。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，單獨地進行熵編碼還包括: 針對第一群組: 分析重構(gòu)數(shù)據(jù)的第一群組以產(chǎn)生具有概率分布信息的一個或多個解碼參數(shù)，該概率分布信息指示第一群組所使用的字母表中的符號的概率分布；以及 利用熵編碼器以基于第一概率分布信息來產(chǎn)生第一已編碼值或位串，第一已編碼值或位串表示重構(gòu)數(shù)據(jù)的第一群組； 針對第二群組: 分析重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二群組以產(chǎn)生具有概率分布信息的一個或多個解碼參數(shù)，該概率分布信息指示第二群組所使用的字母表中的符號的概率分布；以及 利用熵編碼器以基于第二概率分布信息來產(chǎn)生第二已編碼值或位串，第二已編碼值或位串表示重構(gòu)數(shù)據(jù)的第二群組； 針對任何其他附加群組: 分析重構(gòu)數(shù)據(jù)的特定群組以產(chǎn)生具有概率分布信息的一個或多個解碼參數(shù)，該概率分布信息指示特定群組所使用的字母表中的符號的概率分布；以及 利用熵編碼器以基于各概率分布信息來產(chǎn)生用于群組的已編碼值或位串，該已編碼值或位串表示重構(gòu)數(shù)據(jù)的特定群組。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 針對特定組的重構(gòu)數(shù)據(jù)，響應(yīng)于阻止及時地對重構(gòu)數(shù)據(jù)的所有群組進行熵解碼的障礙的發(fā)生，發(fā)起已編碼值或位串中的僅一些到重構(gòu)數(shù)據(jù)的各群組的熵解碼，重構(gòu)數(shù)據(jù)的每個群組的所述熵解碼基于指示概率分布信息的各解碼參數(shù)；以及 連同已經(jīng)解碼的其他組重構(gòu)數(shù)據(jù)一起，利用重構(gòu)數(shù)據(jù)的熵解碼群組以基于處于第一質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)和/或可用參考信號來重構(gòu)第二質(zhì)量水平。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 針對特定組的重構(gòu)數(shù)據(jù)，響應(yīng)于特定需要、或阻止及時地進行熵編碼的障礙的發(fā)生、或用于重構(gòu)數(shù)據(jù)的所有群組的傳輸?shù)乃匦璧男畔挼牟豢捎眯?，向解碼器傳輸與重構(gòu)數(shù)據(jù)的各群組相對應(yīng)的已編碼值或位串中的僅一些連同指示概率分布信息的任何解碼參數(shù)。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 生成殘余數(shù)據(jù)以便以層級中的給定質(zhì)量水平重構(gòu)信號；以及 基于熵度量來估計對殘余數(shù)據(jù)進行熵編碼所需的位數(shù)；以及 將量化器應(yīng)用于殘余數(shù)據(jù)，以減小熵編碼之前的處于給定質(zhì)量水平的殘余數(shù)據(jù)的熵，量化器對殘余數(shù)據(jù)的應(yīng)用促進了根據(jù)期望比特率對已編碼殘余數(shù)據(jù)的傳輸。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:計算用于對處于層級中的多個質(zhì)量水平的信號進行調(diào)整的殘余數(shù)據(jù)中符號的概率分布； 利用概率分布以基于第一量化器設(shè)置來估計對殘余數(shù)據(jù)進行熵編碼的比特率； 響應(yīng)于檢測到所估計出的比特率高于期望閾值，對殘余數(shù)據(jù)應(yīng)用附加量化以減小與殘余數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的熵；以及 利用熵編碼器來對已量化殘余數(shù)據(jù)進行編碼。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述熵編碼器是范圍編碼器。
22.具有存儲在其上的指令的計算機可讀存儲硬件，該指令在被處理設(shè)備執(zhí)行時促使處理設(shè)備執(zhí)行以下操作: 產(chǎn)生處于第一質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)； 生成至少一組重構(gòu)數(shù)據(jù)，該至少一組重構(gòu)數(shù)據(jù)指定如何基于處于第一質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)和/或可用參考信號、以層級中的第二質(zhì)量水平重構(gòu)信號再現(xiàn)，第二質(zhì)量水平高于第一質(zhì)量水平；以及 利用熵編碼器來對不同組重構(gòu) 數(shù)據(jù)進行編碼，該熵編碼器針對每一組產(chǎn)生表示被包含在重構(gòu)數(shù)據(jù)中的符號的已編碼值或位串。
23.一種計算機系統(tǒng)，包括: 處理器； 存儲器單元，其存儲與由處理器執(zhí)行的應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的指令；以及互連，將所述處理器和所述存儲器單元耦合，使所述計算機系統(tǒng)能夠執(zhí)行所述應(yīng)用并執(zhí)行以下操作: 產(chǎn)生處于第一質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)； 生成至少一組重構(gòu)數(shù)據(jù)，該至少一組重構(gòu)數(shù)據(jù)指定如何基于處于第一質(zhì)量水平的信號再現(xiàn)、以層級中的第二質(zhì)量水平重構(gòu)信號再現(xiàn)，第二質(zhì)量水平高于第一質(zhì)量水平；以及利用熵編碼器來對不同組重構(gòu)數(shù)據(jù)進行編碼，該熵編碼器針對每一組產(chǎn)生表示被包含在重構(gòu)數(shù)據(jù)中的符號的已編碼值或位串。
【文檔編號】H04N19/124GK103918261SQ201280036119
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月21日
【發(fā)明者】盧卡·羅薩托, 圭多·梅亞爾迪 申請人:盧卡·羅薩托, 圭多·梅亞爾迪