專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)據(jù)壓縮、解壓縮方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及數(shù)據(jù)壓縮、解壓縮方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體通信業(yè)務(wù)需求量的極大增長(zhǎng)，通過(guò)通信系統(tǒng)和通信網(wǎng) 絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量正不斷增加。資源有限且代價(jià)昂貴的通信信道已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足這種與日俱增 的傳輸需求。所以有必要對(duì)研究壓縮編碼方法來(lái)降低信道承載的數(shù)據(jù)。以下將就信源壓縮算法進(jìn)行說(shuō)明如圖1所示，是采樣數(shù)據(jù)編碼器的原理圖。編碼器的子集分離器將輸入的一幀原 始數(shù)據(jù)分解成第一和第二兩個(gè)子集；估計(jì)器利用第一子集數(shù)據(jù)估計(jì)第二子集數(shù)據(jù)，然后第 二子集減去得到的第二子集的估值得到一組誤差數(shù)據(jù)。第一子集數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)一個(gè)導(dǎo)數(shù)編碼 器處理得到子集尾數(shù)和子集指數(shù)發(fā)送給格式化模塊，而誤差數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)另一個(gè)導(dǎo)數(shù)編碼器處 理得到誤差尾數(shù)和誤差指數(shù)也發(fā)送給格式化模塊；同時(shí)兩個(gè)上述導(dǎo)數(shù)編碼器還輸出反映第 一子集編碼信息的子集導(dǎo)數(shù)及子集哈弗曼(Huffman)表，以及反映誤差數(shù)據(jù)編碼信息的誤 差導(dǎo)數(shù)及誤差Huffman表，這些導(dǎo)數(shù)信息決定了表示一組浮點(diǎn)數(shù)據(jù)需要的最少存儲(chǔ)量。頭 信息編碼器將接收到的子集導(dǎo)數(shù)及子集Huffman表、誤差導(dǎo)數(shù)及誤差Huffman表和來(lái)自反 映編碼器編碼設(shè)置的編碼參數(shù)組合成頭信息交給格式化模塊；壓縮數(shù)據(jù)格式化模塊將接收 的頭信息、子集尾數(shù)和子集指數(shù)以及誤差尾數(shù)和誤差指數(shù)按照一定的格式組合成編碼數(shù)據(jù) 幀，形成壓縮數(shù)據(jù)輸出。如圖2所示，是采樣數(shù)據(jù)解碼器的原理圖。解碼器的壓縮數(shù)據(jù)分析模塊將接收到 的壓縮編碼幀分解成頭信息、子集尾數(shù)和子集指數(shù)以及誤差尾數(shù)和誤差指數(shù)；頭信息解碼 器將收到的頭信息分離成子集導(dǎo)數(shù)及子集Huf fman表、誤差導(dǎo)數(shù)及誤差Huf fman表；兩個(gè)集 成解碼器中，一個(gè)利用子集導(dǎo)數(shù)及子集Huffman表將子集尾數(shù)和子集指數(shù)重構(gòu)成第一子集 數(shù)據(jù)，而一個(gè)利用誤差導(dǎo)數(shù)及誤差Huffman表將誤差尾數(shù)和誤差指數(shù)重構(gòu)成誤差數(shù)據(jù)；估 計(jì)器根據(jù)解碼得到的第一子集數(shù)據(jù)估算出第二子集數(shù)據(jù)，并將其與誤差數(shù)據(jù)相加，得到第 二子集數(shù)據(jù)，最后第二子集數(shù)據(jù)與第一子集數(shù)據(jù)通過(guò)子集結(jié)合器處理得到重構(gòu)數(shù)據(jù)輸出。多媒體信源信號(hào)(如語(yǔ)音、音頻、圖像和視頻信號(hào))在送入信道之前，可以利用業(yè) 已成熟的信源編碼算法進(jìn)行壓縮編碼；然而在通信終端之間、通信系統(tǒng)內(nèi)部各部分或部件 之間、板內(nèi)各芯片之間或片內(nèi)各邏輯單元之間的數(shù)據(jù)多為一般數(shù)據(jù)(非周期信號(hào)、隨機(jī)信 號(hào)稱(chēng)為一般性信號(hào))，這些數(shù)據(jù)不具備多媒體信源的相關(guān)特性，不能采用通用的信源壓縮算 法對(duì)其進(jìn)行壓縮；由于僅能對(duì)信源信號(hào)進(jìn)行壓縮，適用性窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供數(shù)據(jù)壓縮、解壓縮方法、裝置及系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn) 對(duì)一般性信號(hào)和信源信號(hào)的壓縮。一種數(shù)據(jù)壓縮方法，包括
獲取原始數(shù)據(jù)S的幀，獲取壓縮編碼規(guī)則；根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)原始數(shù)據(jù)S的幀進(jìn)行壓縮編碼，得到第一層編碼誤差El和第 一層編碼Cl ；根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編碼C2 ；將C2、Cl封裝得到壓縮后的編碼幀。一種數(shù)據(jù)解壓縮方法，包括獲取編碼比特流Bl得到編碼幀，獲取解碼解壓規(guī)則；將編碼幀分解得到第一層編碼Cl以及第二層編碼C2 ；根據(jù)解碼解壓規(guī)則將第二層編碼C2解碼解壓得到第一層編碼誤差El ；對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行解碼解壓得到解碼數(shù)據(jù)S’ ；將解碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Sri。一種數(shù)據(jù)壓縮裝置，包括第一層壓縮編碼模塊，用于壓縮編碼規(guī)則對(duì)原始數(shù)據(jù)S的幀進(jìn)行壓縮編碼，得到 第一層編碼誤差El和第一層編碼Cl ；第二層壓縮編碼模塊，用于根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編 碼C2 ；幀封裝模塊，用于將C2、Cl封裝得到壓縮后的編碼幀。一種數(shù)據(jù)解壓縮裝置，包括幀解封模塊，用于獲取編碼比特流Bl得到編碼幀；將編碼幀分解得到第一層編碼 Cl以及第二層編碼C2 ；第二層解碼解壓模塊，用于解碼解壓規(guī)則將第二層編碼C2解碼解壓得到第一層 編碼誤差El ；第一層解碼解壓模塊，用于對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行解碼解壓得到解碼數(shù)據(jù)S’ ；將解 碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Sri?！N通信系統(tǒng)，包括以可通信方式連接的數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收端，其特征在 于，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)壓縮裝置，所述接收端本發(fā)明實(shí)施例提供 的數(shù)據(jù)解壓縮裝置。上述技術(shù)方案具有如下有益效果根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼， 得到第一層編碼誤差El和第一層編碼Cl ；根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二 層編碼C2 ；將C2、C1組合得到編碼比特流Bi。實(shí)現(xiàn)了分層壓縮，適用于多媒體信源信號(hào)的 壓縮也適用于一般數(shù)據(jù)的壓縮，該壓縮方法應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸，可以提高通信信號(hào)和數(shù)據(jù)的 傳輸效率，提高信道利用率；應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，則可以提高通信信號(hào)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)效率，提 高存儲(chǔ)設(shè)備利用率。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。7
圖1為現(xiàn)有技術(shù)采樣數(shù)據(jù)編碼器的原理示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)采樣數(shù)據(jù)解碼器的原理示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例數(shù)據(jù)壓縮裝置示意圖；圖4A為本發(fā)明實(shí)施例第一層壓縮編碼模塊示意圖；圖4B為本發(fā)明實(shí)施例第二層壓縮編碼模塊示意圖；圖5A為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)失真編解碼器示意圖；圖5B為本發(fā)明實(shí)施例第二層壓縮編碼模塊示意圖；圖5C為本發(fā)明實(shí)施例第三層壓縮編碼模塊示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例數(shù)據(jù)壓縮裝置示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例數(shù)據(jù)解壓縮裝置示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例第二層解碼解壓模塊示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例第一層解碼解壓模塊示意圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例數(shù)據(jù)解壓縮裝置示意圖；圖IlA為本發(fā)明實(shí)施例第二層解壓解碼模塊示意圖；圖IlB為本發(fā)明實(shí)施例第三層解壓解碼模塊示意圖； 圖IlC為本發(fā)明實(shí)施例失真編碼結(jié)構(gòu)示意圖；圖IlD為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)失真編碼結(jié)構(gòu)示意圖；圖12A為本發(fā)明實(shí)施例通信系統(tǒng)示意圖；圖12B為本發(fā)明實(shí)施例通信系統(tǒng)示意圖；圖13A為本發(fā)明實(shí)施例存儲(chǔ)系統(tǒng)示意圖；圖13B為本發(fā)明實(shí)施例存儲(chǔ)系統(tǒng)示意圖；圖14A為本發(fā)明實(shí)施例數(shù)據(jù)壓縮方法流程示意圖；圖14B為本發(fā)明實(shí)施例原始數(shù)據(jù)S的時(shí)域幅值實(shí)例示意圖；圖14C為本發(fā)明實(shí)施例DCT系數(shù)示意圖；圖15A為本發(fā)明實(shí)施例基于DCT變換的壓縮編碼算法流程示意圖；圖15B為本發(fā)明實(shí)施例第二層編碼C2的流程示意圖；圖15C為本發(fā)明實(shí)施例DCT系數(shù)的概率分布實(shí)例示意圖；圖15D為本發(fā)明實(shí)施例誤差El的概率分布實(shí)例示意圖；圖15E為本發(fā)明實(shí)施例4比特編碼時(shí)頻域參數(shù)編碼Cr中16個(gè)碼字概率分布的實(shí) 例示意圖；圖15F為本發(fā)明實(shí)施例4比特編碼時(shí)誤差編碼Ce中16個(gè)碼字概率分布的實(shí)例示 意圖；圖16為本發(fā)明實(shí)施例數(shù)據(jù)解壓縮方法流程示意圖；圖17為本發(fā)明實(shí)施例基于DCT變換的解碼解壓算法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他8實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例將公開(kāi)高效通信信號(hào)和一般數(shù)據(jù)的壓縮、編碼和傳輸方法和裝置。 其中編碼器的作用是對(duì)輸入的原始數(shù)據(jù)S進(jìn)行壓縮編碼，然后將壓縮得到的編碼比特流送 入信道傳輸或存入存儲(chǔ)介質(zhì)；解碼器的作用是對(duì)來(lái)自信道或存儲(chǔ)介質(zhì)的壓縮比特流進(jìn)行解 碼和解壓縮，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例的方案既可應(yīng)用于通信信號(hào)和數(shù)據(jù)的壓縮與傳 輸，也可以應(yīng)用于其它一般數(shù)據(jù)的壓縮編碼和通信傳輸中去，還可以應(yīng)用于語(yǔ)音和音頻等 多媒體信息的壓縮編碼和通信傳輸中去。下面分別介紹編碼和解碼方法進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)壓縮裝置，如圖3所示，包括需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是為了區(qū)分 兩個(gè)相同名稱(chēng)非相同的實(shí)體或者非相同的參量，可見(jiàn)“第一”和“第二”僅為了表述的方便 不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定，后續(xù)實(shí)施例對(duì)此不再一一說(shuō)明。第一層壓縮編碼模塊301，用于獲取原始數(shù)據(jù)S的幀，獲取壓縮編碼規(guī)則；根據(jù)壓 縮編碼規(guī)則對(duì)原始數(shù)據(jù)S的幀進(jìn)行壓縮編碼，得到第一層編碼誤差El和第一層編碼Cl ；壓縮編碼規(guī)則可以是幀頭信息Hi ；也可以是預(yù)定義的壓縮編碼規(guī)則。對(duì)此本發(fā)明 實(shí)施例不予限定，在后續(xù)實(shí)施例中均以幀頭信息Hi為例進(jìn)行說(shuō)明。幀頭信息Hi可以包含 幀的長(zhǎng)度信息、差錯(cuò)校驗(yàn)信息等；需要用于壓縮的幀頭信息可以從幀中獲取，也可以通過(guò)預(yù) 定義的方式存儲(chǔ)對(duì)此本發(fā)明實(shí)施例不予限定。在對(duì)原始數(shù)據(jù)S的幀進(jìn)行壓縮編碼的過(guò)程中，壓縮編碼的結(jié)果相對(duì)于壓縮編碼前 的編碼幀存在誤差，例如上述El是壓縮編碼的結(jié)果(第一層編碼Cl)相對(duì)于原編碼幀的誤差。第二層壓縮編碼模塊302，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編 碼C2 ；上述壓縮編碼一般有壓縮和編碼兩個(gè)部分，這兩個(gè)部分可以分別進(jìn)行，也可以同時(shí) 進(jìn)行。在有失真的編碼算法中可以分別進(jìn)行，在無(wú)失真編碼中可以同時(shí)進(jìn)行。幀封裝模塊303，用于將C2、Cl封裝得到壓縮后的編碼幀。若壓縮編碼規(guī)則是Hi，則上述幀封裝模塊303，具體用于將C2、Hi以及Cl封裝得 到壓縮后的編碼幀。若壓縮編碼規(guī)則是預(yù)定義的壓縮編碼規(guī)則，Hi可以不用封裝到編碼幀 中。另外由壓縮后的編碼幀就可以得到編碼比特流Bi。由C2、Hi以及Cl封裝得到壓 縮后的編碼幀的結(jié)構(gòu)可以參考后續(xù)實(shí)施例中的圖11C。圖3中，輸入的原始數(shù)據(jù)S被送入第一層壓縮編碼模塊301進(jìn)行壓縮編碼，根據(jù)幀 頭信息，生成第一層編碼誤差El和第一層編碼Cl，將得到的第一層編碼誤差El和第一層編 碼Cl分別送入第二層壓縮編碼模塊302和幀封裝模塊303 ；根據(jù)幀頭信息，第一層編碼誤 差El經(jīng)過(guò)第二層壓縮編碼模塊302的壓縮編碼得到第二層編碼C2 ；最后，幀封裝模塊303 將第一層編碼Cl、幀頭信息Hi以及第二層編碼C2組合，再加上幀頭信息Hi，得到完整的編 碼幀輸出，形成編碼比特流Bi。具體地，如圖4A所示，上述第一層壓縮編碼模塊301包括時(shí)頻分析模塊3011，用于對(duì)原始數(shù)據(jù)S進(jìn)行時(shí)頻分析得到頻域參數(shù)Fp ；量化編碼模塊3012，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)Fp進(jìn)行量化得到頻域參數(shù)9編碼Cr ；由于對(duì)原始數(shù)據(jù)S時(shí)頻分析得到頻域參數(shù)Fp的值有很多并分布在可以確定的范 圍內(nèi)，通過(guò)量化可以將相的頻域參數(shù)Fp值用一個(gè)參數(shù)表示，這樣可以減少數(shù)據(jù)量；量化的 具體實(shí)現(xiàn)在后續(xù)實(shí)施例中將作更詳細(xì)的說(shuō)明。解碼反量化模塊3013，用于根據(jù)頻域參數(shù)編碼Cr執(zhí)行解碼反量化得到解碼頻域 參數(shù)Fp’ ；時(shí)頻合成模塊3014，用于對(duì)解碼頻域參數(shù)Fp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼數(shù)據(jù)S’ ；減法模塊3015，用于將原始數(shù)據(jù)S與解碼數(shù)據(jù)S’相減，得到第一層編碼誤差El ；熵編碼模塊3016，用于對(duì)頻域參數(shù)編碼Cr進(jìn)行熵編碼得到第一層編碼Cl。在圖4A中，原始數(shù)據(jù)S經(jīng)過(guò)時(shí)頻分析模塊3011得到頻域參數(shù)Fp，在幀頭信息的 指導(dǎo)下，量化編碼模塊3012對(duì)頻域參數(shù)進(jìn)行量化產(chǎn)生頻域參數(shù)編碼Cr，頻域參數(shù)編碼被同 時(shí)送入解碼反量化模塊3013和熵編碼模塊3016 ；解碼反量化模塊3013根據(jù)頻域參數(shù)編碼 進(jìn)行本地解碼得到解碼頻域參數(shù)Fp’，解碼頻域參數(shù)再經(jīng)過(guò)時(shí)頻合成得到解碼數(shù)據(jù)S’，將 原始數(shù)據(jù)S與解碼數(shù)據(jù)S’相減得到的誤差，在本實(shí)施例中稱(chēng)之為第一層編碼誤差El ；同時(shí)， 熵編碼模塊3016對(duì)頻域參數(shù)編碼Cr進(jìn)行熵編碼得到的編碼，在本實(shí)施例中稱(chēng)之為第一層 編碼Cl。如圖4B所示，第二層壓縮編碼模塊302可以包括量化編碼模塊3021和熵編碼模 塊3022。第一層編碼誤差El被送入第二層壓縮編碼模塊302，經(jīng)過(guò)量化編碼模塊3021編 碼后得到誤差編碼Ce，再經(jīng)過(guò)熵編碼模塊3022編碼后得到第二層壓縮編碼C2。進(jìn)一步地，上述第二層壓縮編碼模塊302，還用于在對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼之前，將El 按比特深度進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)分類(lèi)后的殘差按其比特深度的范圍進(jìn)行非均勻標(biāo)量量化。在后續(xù) 實(shí)施例中將就此作更詳細(xì)說(shuō)明。其中，比特深度描述的是數(shù)據(jù)的精度，可以是指表示數(shù)據(jù)的 有效位數(shù)，或二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。其中，分類(lèi)的目的是在于提高量化的質(zhì)量；按比特深度分類(lèi) 的方式例如比特深度為10比特的分為一類(lèi)，9比特的分為一類(lèi)，等。進(jìn)一步地，如圖5A所示，由于以上實(shí)施例中使用了可以帶來(lái)編碼誤差的量化和編 碼處理，致使編碼設(shè)備為失真編碼器。本實(shí)施例進(jìn)一步設(shè)計(jì)了無(wú)失真編解碼器。上述第二層壓縮編碼模塊302，用于對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，得 到的第二層編碼誤差E2 ；對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，得到第二層編碼C2 ；還 包括第三層壓縮編碼模塊501，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)E2進(jìn)行壓縮編碼得到第三層編 碼C3 ；上述幀封裝模塊303，具體用于將C3、C2、Hi以及Cl封裝得到壓縮后的編碼幀。在圖5A中，輸入的原始數(shù)據(jù)S輸入到第一層壓縮編碼模塊301進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編 碼，將得到第一層編碼誤差El和第一層編碼Cl分別送給第二層壓縮編碼模塊302和幀封 裝模塊303 ；第一層編碼誤差El被送入第二層壓縮編碼模塊302進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，得到 的第二層編碼誤差E2和第二層編碼C2被分別送給第三層壓縮編碼模塊501和幀封裝模塊 303 ；第二層編碼誤差E2輸入到第三層壓縮編碼模塊303進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，生成第二層編 碼C3 ；最后，幀封裝模塊303將第一層編碼Cl、第二層編碼C2和第三層編碼C3組合在一 起，再加上幀頭信息Hi，得到完整的編碼幀輸出，形成編碼比特流B2。具體地，如圖5B所示，上述第二層壓縮編碼模塊302，包括
時(shí)頻分析模塊3021，用于對(duì)El進(jìn)行時(shí)頻分析得到頻域參數(shù)Flp ；量化編碼模塊3022，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)Flp進(jìn)行量化得到頻域參數(shù) 編碼Clr ；解碼反量化模塊3023，用于根據(jù)頻域參數(shù)編碼Clr進(jìn)行本地解碼得到解碼頻域參 數(shù) Flp，；時(shí)頻合成模塊30M，用于對(duì)解碼頻域參數(shù)Flp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼誤差El’ ；減法模塊3025，用于將El與解碼誤差E1，相減，得到第二層編碼誤差E2 ；熵編碼模塊30 ,用于對(duì)頻域參數(shù)編碼Clr進(jìn)行熵編碼得到第二層編碼C2。在圖5B中，輸入數(shù)據(jù)El經(jīng)過(guò)時(shí)頻分析模塊3021得到頻域參數(shù)Flp，在幀頭信息的 指導(dǎo)下，量化編碼模塊3022對(duì)頻域參數(shù)進(jìn)行量化產(chǎn)生頻域參數(shù)編碼Clr，域參數(shù)編碼Clr被 同時(shí)送入解碼反量化模塊3023和熵編碼模塊30 ；解碼反量化模塊3023根據(jù)域參數(shù)編碼 Clr進(jìn)行本地解碼得到解碼頻域參數(shù)Flp’，解碼頻域參數(shù)Flp’再經(jīng)過(guò)時(shí)頻合成得到解碼誤 差El ”，將輸入數(shù)據(jù)El與解碼誤差ΕΓ相減，生成第二層編碼誤差E2。如圖5C所示，給出了無(wú)失真編碼器中第三層壓縮編碼模塊503的示意圖。第二層 編碼誤差E2被送入第三層壓縮編碼模塊501，經(jīng)過(guò)量化編碼模塊5011得到誤差編碼C2e， 再經(jīng)過(guò)熵編碼模塊5012，得到第三層壓縮編碼C3。進(jìn)一步地，如圖6所示，上述裝置，還包括發(fā)送模塊601，用于將上述編碼比特流Bl發(fā)送到傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸，或者將上述 編碼比特流Bl發(fā)送給存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)。以上實(shí)施例中，由于編碼比特流Bl是由壓縮后的幀得到的，因而上述編碼比特 流Bl相對(duì)原始數(shù)據(jù)更小，在傳輸過(guò)程中可以節(jié)省傳輸資源，并且存儲(chǔ)時(shí)能夠節(jié)省存儲(chǔ)空 間。對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種數(shù)據(jù)解壓縮裝置，如圖7所示，包括幀解封模塊701，用于獲取編碼比特流Bl得到編碼幀；將編碼幀分解得到第一層 編碼Cl、第二層編碼C2 ；第二層解碼解壓模塊702，用于解碼解壓規(guī)則將第二層編碼C2解碼解壓得到第一 層編碼誤差El ；上述解碼解壓規(guī)則可以是預(yù)定義的解碼解壓規(guī)則也可以是幀頭信息Hi ；若 解碼解壓規(guī)則是幀頭信息Hi，則上述幀解封模塊701，具體用于獲取編碼比特流Bl得到編 碼幀；將編碼幀分解得到第一層編碼Cl、幀頭信息Hi以及第二層編碼C2 ；上述解碼解壓規(guī) 則與前述實(shí)施例中的壓縮編碼規(guī)則是相應(yīng)的關(guān)系。第一層解碼解壓模塊703，用于對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行解碼解壓得到解碼數(shù)據(jù)S’ ； 將解碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到的數(shù)據(jù)為重構(gòu)數(shù)據(jù)Sri。從編碼比特流Bl中接收到編碼幀后，幀解封模塊701將編碼幀中的信息分解成第 二層編碼C2、幀頭信息Hi以及第一層編碼Cl ；第二層編碼數(shù)據(jù)流C2被送入第二層解碼解 壓模塊702，根據(jù)幀頭信息，解碼解壓得到第一層編碼誤差El ；第一層編碼誤差El和第一層 編碼Cl 一起被送入第一層解碼解壓模塊703，第一層編碼Cl經(jīng)過(guò)解碼解壓后生成解碼數(shù)據(jù) S’ ；最后解碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Srl輸出。具體地，如圖8所示，第二層解碼解壓模塊702，包括熵解碼模塊7021，用于對(duì)第二層壓縮編碼C2進(jìn)行熵解碼得到誤差編碼Ce ；11
解碼反量化模塊7022，用于對(duì)誤差編碼Ce進(jìn)行反量化得到第一層編碼誤差E1。輸入的第二層壓縮編碼C2經(jīng)過(guò)熵解碼模塊7021得到誤差編碼Ce，再經(jīng)過(guò)反量化 模塊7022得到第一層編碼誤差El。具體地，如圖9所示，第一層解碼解壓模塊703，包括熵解碼模塊7031，用于對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Cr ；解碼反變量化模塊7032，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)編碼Cr進(jìn)行反量化得 到解碼頻域參數(shù)Fp ’ ；時(shí)頻合成模塊7033，用于對(duì)解碼頻域參數(shù)Fp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼數(shù)據(jù)S’ ；加法模塊7034，用于將解碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Srl。第一層編碼誤差El和第一層編碼Cl 一起被送入第一層解碼解壓模塊703，第一層 編碼Cl經(jīng)過(guò)熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Cr，頻域參數(shù)編碼被送入解碼反量化模塊7032，根據(jù) 頭信息反量化得到頻域參數(shù)Fp，通過(guò)頻域參數(shù)Fp，時(shí)頻合成模塊7033產(chǎn)生解碼數(shù)據(jù)S’ ；最 后解碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Srl輸出。進(jìn)一步地，如圖10所示，上述幀解封模塊701將編碼幀分解還得到第三層編碼C3 ； 還包括第三解碼解壓模塊1001，用于根據(jù)幀頭信息Hi，對(duì)第三層編碼C3進(jìn)行解碼解壓得 到第二層編碼誤差E2 ；上述第二層解壓解碼模塊702，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)第二層編碼C2進(jìn)行解碼 解壓，得到解碼誤差ΕΓ，將解碼誤差ΕΓ與第二層編碼誤差E2相加，得到第一層編碼誤差 E1。解碼裝置從編碼比特流B2中接收到編碼幀后，幀解封模塊701將編碼幀中的信息 分解成幀頭信息Hi、第一層編碼Cl、第二層編碼C2和第三層編碼C3 ；第三層編碼數(shù)據(jù)流C3 被送入第三層解碼解壓模塊1001，根據(jù)幀頭信息，解碼解壓得到第二層編碼誤差E2 ；第二 層編碼誤差E2和第二層編碼C2 —起被送入第二層解碼解壓模塊702，第二層編碼C2經(jīng)過(guò) 解碼解壓后生成解碼誤差ΕΓ，解碼誤差ΕΓ與第二層編碼誤差E2相加，得到第一層編碼誤 差El ；將得到的第一層編碼誤差El和第一層編碼Cl送入第一層解碼解壓模塊703進(jìn)行解 碼解壓，第一層編碼Cl經(jīng)過(guò)解碼解壓后生成解碼數(shù)據(jù)S’，解碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差 El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Sr2輸出。具體地，如圖IlA所示，上述第二層解壓解碼模塊702，包括熵解碼模塊7021，用于對(duì)第二層編碼C2進(jìn)行熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Clr ；解碼反量化模塊7022，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)編碼Clr進(jìn)行反量化得 到解碼頻域參數(shù)Flp’ ；時(shí)頻合成模塊7023，用于對(duì)解碼頻域參數(shù)Flp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼誤差El ；加法模塊70M，用于將解碼誤差ΕΓ與第二層編碼誤差E2相加，得到第一層編碼 誤差E1。在圖IlA中，第二層編碼誤差E2和第二層編碼C2 —起被送入第二層解碼解壓模 塊702，第二層編碼C2經(jīng)過(guò)熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Clr，頻域參數(shù)編碼被送入解碼反量化 模塊7022，根據(jù)頭信息反量化得到頻域參數(shù)Flp，通過(guò)頻域參數(shù)，時(shí)頻合成模塊7023產(chǎn)生解 碼誤差ΕΓ ；最后解碼誤差ΕΓ與第二層編碼誤差E2相加，得到第一層編碼誤差El輸出。相應(yīng)地，無(wú)失真編碼幀的結(jié)構(gòu)以及由連續(xù)的無(wú)失真編碼幀組成的編碼比特流B2由下表給 出?？梢?jiàn)，與有失真編碼幀相比，在無(wú)失真編碼幀中增加了第二層編碼部分。如圖IlB所示，給出了無(wú)失真解碼器中第三層解壓解碼模塊1001的結(jié)構(gòu)示意圖。 輸入的第三層壓縮編碼C3經(jīng)過(guò)熵解碼模塊10011得到誤差編碼C2e，再經(jīng)過(guò)解碼反量化模 塊10012得到第二層編碼誤差E2。幀封裝模塊303將編碼器中得到的第一層編碼Cl和第二層編碼C2組合，再加上 幀頭信息，組成一個(gè)完整的編碼幀，圖Iic給出了失真編碼幀的結(jié)構(gòu)示意圖。不同編碼幀按 照輸出的時(shí)間順序排列，便形成了編碼器輸出的編碼比特流Bi，如圖IlC所示。圖IlC中的幀頭信息是編碼幀中的可選信息，當(dāng)編解碼器工作在固定的工作模式 時(shí)，幀頭信息可以去掉不用；但當(dāng)編解碼器工作在時(shí)變的模式時(shí)，幀頭信息攜帶著當(dāng)前編碼 幀的編碼模式，這是必須傳遞給解碼器端的，所以不能省去。幀頭信息可能包括的信息有 幀長(zhǎng)、編碼模式、編碼速率、量化編碼表格等信息，這是需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求而確定的。無(wú)失真編碼幀的結(jié)構(gòu)以及由連續(xù)的無(wú)失真編碼幀組成的編碼比特流B2由圖IlD 給出。可見(jiàn)，與有失真編碼幀相比，在無(wú)失真編碼幀中增加了第二層編碼部分。
另外本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種通信系統(tǒng)，可以參考圖12A，包括以可通信方式 連接的數(shù)據(jù)發(fā)送端1201和數(shù)據(jù)接收端1202，其中上述數(shù)據(jù)發(fā)送端1201為本發(fā)明實(shí)施例提 供的任意一項(xiàng)的數(shù)據(jù)壓縮裝置，上述數(shù)據(jù)接收端1202為本發(fā)明實(shí)施例提供的任意一項(xiàng)的 數(shù)據(jù)解壓縮裝置。以下兩個(gè)系統(tǒng)舉例分別就數(shù)據(jù)接收端1202為通信設(shè)備或者存儲(chǔ)設(shè)備為 例進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種通信系統(tǒng)，如圖12A所示，包括以可通信方式連接的 數(shù)據(jù)發(fā)送端1201和數(shù)據(jù)接收端1202，其中上述數(shù)據(jù)發(fā)送端1201為本發(fā)明實(shí)施例提供的任 意一項(xiàng)的數(shù)據(jù)壓縮裝置，上述接收端1202為本發(fā)明實(shí)施例提供的任意一項(xiàng)的數(shù)據(jù)解壓縮直ο如圖12B所示，通信系統(tǒng)的一個(gè)舉例，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的有失真和無(wú)失真編解 碼器可以應(yīng)用在圖12B所示的系統(tǒng)之中，編碼器1201A通過(guò)各類(lèi)傳輸信道或網(wǎng)絡(luò)1303A與 解碼器1202A進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信(如數(shù)據(jù)通信、文件傳輸、語(yǔ)音通信、音頻通信等)、進(jìn)程和 系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)通信(如通用公共無(wú)線接口中的IQ數(shù)據(jù)傳輸和拉遠(yuǎn)等)、設(shè)備內(nèi)或板內(nèi)模 塊之間的數(shù)據(jù)傳輸(如AD/DA變換器與其它部件的數(shù)據(jù)交換)等。數(shù)據(jù)流向?yàn)樵紨?shù)據(jù) S，經(jīng)編碼器1201A編碼得到編碼比特流B，編碼比特流B經(jīng)過(guò)傳輸信道1303A到達(dá)解碼器 1202A，經(jīng)解碼得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Sr本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，如圖13A所示，包括編碼設(shè)備1301和解碼 設(shè)備1302，其中上述編碼設(shè)備1301為本發(fā)明實(shí)施例提供的任意一項(xiàng)的數(shù)據(jù)壓縮裝置，上述 解碼設(shè)備1302為本發(fā)明實(shí)施例提供的任意一項(xiàng)的數(shù)據(jù)解壓縮裝置。如圖1 所示，存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)舉例，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的有失真和無(wú)失真編解 碼器可以應(yīng)用在如圖13B所示的面向存儲(chǔ)應(yīng)用的系統(tǒng)之中，如數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)、數(shù)字媒體存儲(chǔ)、數(shù)字圖書(shū)館等。數(shù)據(jù)的流向?yàn)樵紨?shù)據(jù)S經(jīng)編碼器1301A編碼得到編碼比特流B， 編碼比特流被發(fā)送給存儲(chǔ)裝置1302A進(jìn)行存儲(chǔ)，編碼比特流B被出去出來(lái)進(jìn)入解碼器1303A 解碼得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Sr。以上實(shí)施例中，由于編碼比特流Bl是由壓縮后的幀得到的，因而上述編碼比特流 Bl相對(duì)原始數(shù)據(jù)更小，在傳輸過(guò)程中可以節(jié)省傳輸資源，并且存儲(chǔ)時(shí)能夠節(jié)省存儲(chǔ)空間。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)壓縮方法，如圖14A所示，包括1401 獲取原始數(shù)據(jù)S的幀，獲取壓縮編碼規(guī)則；壓縮編碼規(guī)則可以是幀頭信息Hi ；也可以是預(yù)定義的壓縮編碼規(guī)則對(duì)此本發(fā)明 實(shí)施例不予限定，在后續(xù)實(shí)施例中均以幀頭信息Hi為例進(jìn)行說(shuō)明。1402 根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)上述編碼幀進(jìn)行壓縮編碼，得到第一層編碼誤差El和 第一層編碼Cl ；因此上述1402可以是根據(jù)Hi對(duì)上述編碼幀進(jìn)行壓縮編碼，得到第一層編碼誤差 El和第一層編碼Cl ；更具體地，上述1402中，根據(jù)Hi得到第一層編碼誤差El和第一層編 碼Cl，包括對(duì)原始數(shù)據(jù)S進(jìn)行時(shí)頻分析得到頻域參數(shù)Fp ；根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)Fp進(jìn)行量化得到頻域參數(shù)編碼Cr，根據(jù)頻域參數(shù)編碼Cr執(zhí)行解碼反量化得到解碼頻域參數(shù)Fp’，對(duì)解碼頻域參數(shù) Fp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼數(shù)據(jù)S’，將原始數(shù)據(jù)S與解碼數(shù)據(jù)S’相減，得到第一層編碼誤 差El ；對(duì)頻域參數(shù)編碼Cr進(jìn)行熵編碼得到第一層編碼Cl。更具體地，上述對(duì)原始數(shù)據(jù)S進(jìn)行時(shí)頻分析得到頻域參數(shù)Fp，包括對(duì)原始數(shù)據(jù)S的每幀進(jìn)行離散余弦變換(Discrete Cosine Transform, DCT)正 變換，得到頻域參數(shù)Fp ；需要說(shuō)明的是時(shí)頻分析的方法還可以是修正余弦變換(Modified Discrete Cosine Transform, MDCT)、快速傅里葉變換(FastFourier Fransform, FFT)、離 散小波變換等(Discrete Wavelet Transform, DffT)等。DCT只是其中的一個(gè)舉例不應(yīng)理 解為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。上述根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)Fp進(jìn)行量化得到頻域參數(shù)編碼Cr，包括根據(jù)頻域參數(shù)Fp幅度分布，對(duì)頻域參數(shù)Fp進(jìn)行分類(lèi)處理，然后進(jìn)行量化得到頻域 參數(shù)編碼Cr ；上述壓縮編碼為非均勻標(biāo)量量化編碼。更具體地，上述熵編碼為哈弗曼Huffman編碼、算術(shù)編碼、其它不等長(zhǎng)編碼中的 至少一項(xiàng)。更具體地，上述分類(lèi)處理包括對(duì)全動(dòng)態(tài)范圍的頻域參數(shù)Fp進(jìn)非均勻標(biāo)量量化， 或者，對(duì)設(shè)定范圍內(nèi)的頻域參數(shù)Fp進(jìn)行非均勻標(biāo)量量化。1403 根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編碼C2 ；具體地，上述1403可以是根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編碼 C2。進(jìn)一步地，1403中，在對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼之前，還包括將El按比特深度進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)分類(lèi)后的殘差按其比特深度的范圍進(jìn)行非均勻標(biāo)量量化。14
具體地，上述1403根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編碼C2，包括 對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行量化編碼得到誤差編碼Ce，對(duì)誤差編碼Ce進(jìn)行熵編碼得到第二 層壓縮編碼C2。1404 將C2以及Cl封裝得到壓縮后的編碼幀。另外由壓縮后的編碼幀就可以得 到編碼比特流Bi。若壓縮編碼規(guī)則是Hi，則1404可以為將C2、Hi以及Cl封裝得到壓縮后的編碼 幀。若壓縮編碼規(guī)則是預(yù)定義的壓縮編碼規(guī)則，Hi可以不用封裝到編碼幀中。進(jìn)一步地，上述1404封裝得到壓縮后的編碼幀包括根據(jù)原始數(shù)據(jù)S的編碼幀特 性復(fù)雜度選擇可變速率或固定速率進(jìn)行封裝得到壓縮后的編碼幀。進(jìn)一步地，上述將C2、Hi以及Cl封裝得到壓縮后的編碼幀之前，還包括對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，得到的第二層編碼誤差E2 ；對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，得到第二層編碼C2 ；上述1403根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編碼C2，包括根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)E2進(jìn)行壓縮編碼得到第三層編碼C3 ；上述1404將C2、Hi以及Cl封裝得到壓縮后的編碼幀包括上述將C3、C2、Hi以及Cl封裝得到壓縮后的編碼幀。具體地，上述對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，得到的第二層編碼誤差 E2，包括對(duì)El進(jìn)行時(shí)頻分析得到頻域參數(shù)Flp，根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)Flp進(jìn)行量化 得到頻域參數(shù)編碼Clr ；根據(jù)頻域參數(shù)編碼Clr進(jìn)行本地解碼得到解碼頻域參數(shù)Flp’，對(duì)解碼頻域參數(shù) Flp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼誤差E1’，將El與解碼誤差ΕΓ相減，得到第二層編碼誤差E2。進(jìn)一步地，得到編碼比特流Bl之后，還包括通過(guò)傳輸信道發(fā)送上述編碼比特流 Bi，或者將上述編碼比特流Bl存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中。本發(fā)明實(shí)施例中的原始數(shù)據(jù)S可以是任意來(lái)源和任意類(lèi)型的數(shù)據(jù)，比如一般的數(shù) 據(jù)序列、采樣通信信號(hào)、采樣時(shí)間序列、語(yǔ)音信號(hào)、音頻信號(hào)等。數(shù)據(jù)壓縮編碼模塊的作用是 對(duì)輸入原始數(shù)據(jù)S進(jìn)行壓縮編碼，它可以根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)壓縮性能和成本的要求采用不同 方法，常采用的方法有頻域和變換處理方法，如DCT變換、小波變換(Wavelet Transfirm, WT)等，也可以有時(shí)域處理的波形編碼方法，如脈沖編碼調(diào)制(Pulse Code Modulation, PCM)和自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(Adaptive Differential Pulse Code Modulation, ADPCM)等，還可以采用算法比較復(fù)雜的預(yù)測(cè)，如線性預(yù)測(cè)(Linear Prediction, LP)等 方法，同時(shí)還可以采用壓縮比較高但算法比較復(fù)雜的矢量，例如量化矢量量化(Vector Quantization,VQ)方法等。為了降低硬件實(shí)現(xiàn)的成本，本編碼器中的數(shù)據(jù)壓縮編碼模塊采 用了算法比較簡(jiǎn)單但性能較好的基于DCT變換的壓縮編碼算法。DCT變換是一種常用的時(shí)頻變換方法，常在信號(hào)處理和圖像處理當(dāng)中使用，用于對(duì) 數(shù)據(jù)和信號(hào)進(jìn)行有損的壓縮。DCT變換之所以能用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，是因?yàn)樗鼘?duì)于一般的數(shù) 據(jù)或信號(hào)其具有很好的能量集中特性，即數(shù)據(jù)做DCT變換之后，能量會(huì)集中到小部分的DCT 系數(shù)上去，有利于進(jìn)行高效數(shù)據(jù)壓縮和量化編碼。如圖14B所示，表示一個(gè)原始數(shù)據(jù)S的時(shí) 域幅值實(shí)例，它所對(duì)應(yīng)的DCT系數(shù)的由圖14C給出，圖14C為DCT系數(shù)的幅值實(shí)例?？梢钥闯觯瑫r(shí)域原始數(shù)據(jù)相比，DCT變換后信號(hào)的能量集中到了部分系數(shù)中去?；贒CT變換的壓縮編碼算法流程由圖15A給出。具體流程為1501 對(duì)每幀輸入的原始數(shù)據(jù)S進(jìn)行DCT正變換，得到頻域參數(shù)Fp，即DCT系數(shù)；1502 為了使算法對(duì)數(shù)據(jù)具有自適應(yīng)性，對(duì)頻域參數(shù)Fp進(jìn)行預(yù)處理。1503:為了使之后的量化更加精確，在量化之前根據(jù)預(yù)處理后DCT系數(shù)的幅度分 布，將DCT系數(shù)進(jìn)行分類(lèi)處理。DCT系數(shù)的分布一般是非均勻分布，如圖15C給出了分類(lèi)之 后一類(lèi)DCT系數(shù)的概率分布實(shí)例(其他類(lèi)系數(shù)的概率分布與其類(lèi)似)，可以看出，DCT系數(shù) 的分布是非常不等概的分布，對(duì)其壓縮編碼算法應(yīng)該采用非均勻標(biāo)量量化編碼算法，這里 DCT系數(shù)壓縮編碼模塊采用的是Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化算法。1504 量化。在之前的技術(shù)說(shuō)明中，DCT系數(shù)量化是分類(lèi)處理的，具體的可以分為 兩類(lèi)一類(lèi)直接對(duì)全動(dòng)態(tài)范圍的數(shù)據(jù)進(jìn)行Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化，這種處理方法相對(duì) 簡(jiǎn)單。另一類(lèi)只對(duì)一部分范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化，即先設(shè)定兩個(gè)門(mén) 限值，分別為小系數(shù)門(mén)限和大系數(shù)門(mén)限；小系數(shù)門(mén)限的確定規(guī)則是保持重構(gòu)信噪比在可接 受范圍內(nèi)的情況下使小系數(shù)盡量多，大系數(shù)門(mén)限的確定規(guī)則是保持比特率在可接受范圍 內(nèi)的情況下使大系數(shù)盡量多，將幅值小于小系數(shù)門(mén)限的DCT系數(shù)置零，將幅值大于大系數(shù) 門(mén)限的DCT系數(shù)用更精確地方法表示，只有在小系數(shù)和大系數(shù)門(mén)限之間的DCT系數(shù)才參與 Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化，從而在傳輸最少的比特的基礎(chǔ)上保持最大限度的重構(gòu)信噪比。 其中，大于大系數(shù)門(mén)限的DCT系數(shù)可以使用指數(shù)加尾數(shù)的形式來(lái)表示，或是利用更精細(xì)的 Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化表來(lái)量化。具體實(shí)施例預(yù)處理即對(duì)DCT系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一移位，根據(jù)該幀DCT系數(shù)的絕對(duì)值最大 值確定將DCT系數(shù)歸一化到15位所需要的移位位數(shù)，最多移7位，即小于1 的系數(shù)不參與 移位，再根據(jù)移位位數(shù)對(duì)全幀數(shù)據(jù)進(jìn)行向左移位；根據(jù)移位后DCT系數(shù)絕對(duì)值最大值二進(jìn) 制表示的頭四位分布情況，將DCT系數(shù)分為四類(lèi)，即DCT系數(shù)最大值頭四位為1000-1001劃 為一類(lèi)，1010-1011劃為一類(lèi)，1100-1101劃為一類(lèi)，1110-1111劃為一類(lèi)，其中每一類(lèi)數(shù)據(jù) 在幅度上相近，量化時(shí)可以相對(duì)精確。量化時(shí)設(shè)定小系數(shù)門(mén)限為1024，即小于IOM的系數(shù) 全部置為0，用1個(gè)量化區(qū)間標(biāo)示；設(shè)定大系數(shù)門(mén)限為最大值處，每幀保留2個(gè)大系數(shù)， 而這些大系數(shù)用5比特的Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化來(lái)量化表示，用1個(gè)量化區(qū)間來(lái)標(biāo)示； 介于小系數(shù)門(mén)限和大系數(shù)門(mén)限之間的DCT系數(shù)，用正負(fù)各7個(gè)區(qū)間的Lloyd-Max非均勻標(biāo) 量量化來(lái)量化。針對(duì)整個(gè)DCT系數(shù)，一共利用16個(gè)區(qū)間即4比特來(lái)進(jìn)行量化。1505:頻域參數(shù)Fp經(jīng)以上說(shuō)明的量化編碼后得到頻域參數(shù)編碼Cr，頻域參數(shù)編碼 經(jīng)過(guò)本地解碼反量化后得到解碼頻域參數(shù)Fp’，1506 解碼頻域參數(shù)經(jīng)過(guò)后處理再通過(guò)時(shí)頻合成得到解碼數(shù)據(jù)S’，將原始數(shù)據(jù)S 與解碼數(shù)據(jù)S’相減，生成第一層編碼誤差E1。在實(shí)際應(yīng)用中，誤差El的分布一般是非均勻 分布，圖15D所示是誤差El的概率分布實(shí)例。因此對(duì)誤差El的壓縮編碼算法應(yīng)該采用非 均勻量化編碼算法，在這里采用的也是Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化算法。1507 :1504量化后的DCT系數(shù)進(jìn)行熵編碼，得到第一層編碼(第一層壓縮編碼)。如圖15B所示，為執(zhí)行第二層編碼C2(第二層壓縮編碼)的流程。1501A:實(shí)際觀察中發(fā)現(xiàn)，每幀之間誤差動(dòng)態(tài)范圍相差較大，且每幀中只有幾個(gè)幅 值很大的殘差，其余部分殘差幅值都在一個(gè)相對(duì)其較小的范圍內(nèi)波動(dòng)。因此，在對(duì)誤差El進(jìn)行量化編碼之前，將誤差按比特深度進(jìn)行分類(lèi)。1502A 對(duì)分類(lèi)后的殘差按其比特深度的范圍來(lái)進(jìn)行Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化， 這樣使每一類(lèi)中的殘差量化更加精確。具體實(shí)施例為了除去一幀中偶然幾個(gè)大值對(duì)該幀的其余大部分殘差比特深度判 定的影響，一般取每幀殘差的第三大值(取絕對(duì)值后)來(lái)判斷該幀殘差的比特深度，即判斷 第三大值是否小于32、小于64、小于1 或大于128，然后根據(jù)比特深度將殘差分為四類(lèi)。 對(duì)分類(lèi)后的殘差按其比特深度的范圍來(lái)進(jìn)行Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化，即第一類(lèi)量化區(qū) 間范圍為0-32，第二類(lèi)量化區(qū)間范圍為0-64，第三類(lèi)量化區(qū)間范圍為0-128，第四類(lèi)量化區(qū) 間范圍為大于128。其中Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化用15個(gè)量化區(qū)間標(biāo)示，還有1個(gè)量化 區(qū)間用來(lái)標(biāo)示每幀保留的2個(gè)殘差大值，即殘差第一大值和第二大值，這些大值用5比特的 Lloyd-Max非均勻標(biāo)量量化來(lái)量化表示。1503A:由第一層壓縮編碼模塊產(chǎn)生的頻域參數(shù)編碼Cr和第二層壓縮編碼模塊產(chǎn) 生的誤差編碼Ce —般也具有較強(qiáng)的不等概特性，圖15E給出了一個(gè)4比特編碼時(shí)頻域參數(shù) 編碼Cr中16個(gè)碼字概率分布的實(shí)例，而圖15F給出了一個(gè)4比特編碼時(shí)誤差編碼Ce中16 個(gè)碼字概率分布的實(shí)例?？梢钥闯觯l域參數(shù)編碼Cr和誤差編碼Ce碼字出現(xiàn)的概率是不 均等的，這就為采用熵編碼進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)壓縮提供了依據(jù)，因此數(shù)據(jù)熵編碼模塊和誤 差熵編碼模塊各自采用熵編碼方法分別對(duì)頻域參數(shù)編碼Cr碼字和誤差編碼Ce碼字進(jìn)行無(wú) 失真的熵編碼，分別得到第一層編碼Cl和第二層編碼C2。熵編碼可以采用Huffman編碼、 算術(shù)編碼或其它不等長(zhǎng)編碼算法、或它們的組合算法。對(duì)應(yīng)地、本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種數(shù)據(jù)解壓縮方法，如圖16所示，包括1601 獲取編碼比特流Bl得到編碼幀，獲取解碼解壓規(guī)則；將編碼幀分解得到第 一層編碼Cl、以及第二層編碼C2 ；1602 根據(jù)解碼解壓規(guī)則將第二層編碼C2解碼解壓得到第一層編碼誤差El ；上述解碼解壓規(guī)則可以是預(yù)定義的解碼解壓規(guī)則也可以是幀頭信息Hi ；若解碼 解壓規(guī)則是幀頭信息Hi，則上述1601可以是獲取編碼比特流Bl得到編碼幀；將編碼幀分 解得到第一層編碼Cl、幀頭信息Hi以及第二層編碼C2 ；具體地，1602中根據(jù)幀頭信息Hi將第二層編碼C2解碼解壓得到第一層編碼誤差 E1，包括對(duì)第二層壓縮編碼C2進(jìn)行熵解碼得到誤差編碼Ce，對(duì)誤差編碼Ce進(jìn)行反量化得 到第一層編碼誤差El。進(jìn)一步地，在1601中，將編碼幀分解還得到第三層編碼C3 ；上述1602根據(jù)幀頭信 息Hi將第二層編碼C2解碼解壓得到第一層編碼誤差E1，包括根據(jù)幀頭信息Hi，對(duì)第三層編碼C3進(jìn)行解碼解壓得到第二層編碼誤差E2 ；根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)第二層編碼C2進(jìn)行解碼解壓，得到解碼誤差ΕΓ，將解碼誤差 ΕΓ與第二層編碼誤差E2相加，得到第一層編碼誤差El。1603 對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行解碼解壓得到解碼數(shù)據(jù)S’ ；具體地，1603中對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行解碼解壓得到解碼數(shù)據(jù)S’，包括對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Cr，根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù) 編碼Cr進(jìn)行反量化得到解碼頻域參數(shù)Fp’，對(duì)解碼頻域參數(shù)Fp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼數(shù)17據(jù)S，。具體地，上述1603根據(jù)幀頭信息Hi將第二層編碼C2解碼解壓得到第一層編碼誤 差E1，包括對(duì)第二層編碼C2進(jìn)行熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Clr，根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù) 編碼Clr進(jìn)行反量化得到解碼頻域參數(shù)Flp ’，對(duì)解碼頻域參數(shù)Flp ’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼 誤差ΕΓ ；將解碼誤差ΕΓ與第二層編碼誤差E2相加，得到第一層編碼誤差E1。1604 將解碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Sri。對(duì)應(yīng)基于DCT變換的壓縮編碼的流程，本發(fā)明實(shí)施例還提供了基于DCT變換的解 碼解壓算法流程由圖17給出。1701 第二層編碼C2經(jīng)過(guò)熵解碼模塊得到誤差編碼Ce ；1702 再經(jīng)過(guò)反量化模塊得到第一層編碼誤差El ；1703 第一層編碼Cl經(jīng)過(guò)熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Cr ；1704:頻域參數(shù)編碼被送入反量化模塊，根據(jù)頭信息反量化得到解碼頻域參數(shù) Fp'；1705 解碼頻域參數(shù)Fp’經(jīng)過(guò)后處理恢復(fù)為原來(lái)的頻域參數(shù)特性1706 時(shí)頻合成模塊根據(jù)該解碼頻域參數(shù)Fp’進(jìn)行DCT反變換得到解碼數(shù)據(jù)S’。1707 最后解碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Srl，完成解碼 解壓過(guò)程。本發(fā)明實(shí)施例還給出了，編碼比特分配的說(shuō)明如上，幀頭信息中有一項(xiàng)為編碼模式，編解碼器可能的編碼模式有兩種，即可變速 率和固定速率。在可變速率模式下，編碼器輸出比特流的編碼速率不是固定的，是根據(jù)編碼 器輸入數(shù)據(jù)的特性改變的，如果輸入編碼幀特性復(fù)雜，就需要比較多的比特對(duì)其進(jìn)行一定 質(zhì)量的編碼；相反如果輸入編碼幀特性簡(jiǎn)單，就需要比較多的比特對(duì)其進(jìn)行一定質(zhì)量的編 碼。在固定速率模式下，要求編碼器輸出比特流的編碼速率固定不變的，這時(shí)就需要對(duì)每幀 有限的編碼比特進(jìn)行合理分配，是在比特?cái)?shù)受限的情況下，作到編碼質(zhì)量最好。固定速率模式下的比特分配采用迭代的方法，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下。設(shè)數(shù)據(jù)的采樣 頻率為Fs，編碼幀的幀長(zhǎng)為L(zhǎng)f，編解碼器設(shè)定的編碼速率為Rb，那么幀速率Rf和每幀比特 數(shù)Bf就可以表示為
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，包括 獲取原始數(shù)據(jù)S的幀，獲取壓縮編碼規(guī)則；根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)原始數(shù)據(jù)S的幀進(jìn)行壓縮編碼，得到第一層編碼誤差El和第一層 編碼Cl ；根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編碼C2 ； 將C2、Cl封裝得到壓縮后的編碼幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述壓縮編碼規(guī)則包括 幀頭信息Hi ；所述將C2、Cl封裝得到壓縮后的編碼幀包括 將C2、Hi以及Cl封裝得到壓縮后的編碼幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述根據(jù)Hi得到第一層編碼誤差El和第一 層編碼Cl，包括對(duì)原始數(shù)據(jù)S進(jìn)行時(shí)頻分析得到頻域參數(shù)Fp ； 根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)Fp進(jìn)行量化得到頻域參數(shù)編碼Cr， 根據(jù)頻域參數(shù)編碼Cr執(zhí)行解碼反量化得到解碼頻域參數(shù)Fp’，對(duì)解碼頻域參數(shù)Fp’進(jìn) 行時(shí)頻合成得到解碼數(shù)據(jù)S’，將原始數(shù)據(jù)S與解碼數(shù)據(jù)S’相減，得到第一層編碼誤差El ； 對(duì)頻域參數(shù)編碼Cr進(jìn)行熵編碼得到第一層編碼Cl。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，所述對(duì)原始數(shù)據(jù)S進(jìn)行時(shí)頻分析得到頻域參 數(shù)Fp，包括對(duì)原始數(shù)據(jù)S的每幀進(jìn)行離散余弦變換DCT正變換，得到頻域參數(shù)Fp ； 所述根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)Fp進(jìn)行量化得到頻域參數(shù)編碼Cr，包括 根據(jù)頻域參數(shù)Fp幅度分布，對(duì)頻域參數(shù)Fp進(jìn)行分類(lèi)處理，然后進(jìn)行量化得到頻域參數(shù) 編碼Cr ；所述根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)所述編碼幀進(jìn)行壓縮編碼包括 根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)所述編碼幀進(jìn)行非均勻標(biāo)量量化編碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任意一項(xiàng)所述方法，其特征在于，在對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼之前，還 包括將El按比特深度進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)分類(lèi)后的殘差按其比特深度的范圍進(jìn)行非均勻標(biāo)量量化。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4任意一項(xiàng)所述方法，其特征在于，所述根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)El進(jìn) 行壓縮編碼得到第二層編碼C2，包括對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行量化編碼得到誤差編碼Ce，對(duì)誤差編碼Ce進(jìn)行熵編碼得到 第二層壓縮編碼C2。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述將C2、Hi以及Cl封裝得到壓縮后的編 碼幀之前，還包括對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，得到的第二層編碼誤差E2 ； 對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，得到第二層編碼C2 ； 所述根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編碼C2，包括 根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)E2進(jìn)行壓縮編碼得到第三層編碼C3 ；所述將C2、Hi以及Cl封裝得到壓縮后的編碼幀包括 所述將C3、C2、Hi以及Cl封裝得到壓縮后的編碼幀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述方法，其特征在于，所述對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編 碼，得到的第二層編碼誤差E2，包括對(duì)El進(jìn)行時(shí)頻分析得到頻域參數(shù)Flp，根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)Flp進(jìn)行量化得到 頻域參數(shù)編碼Clr ；根據(jù)頻域參數(shù)編碼Clr進(jìn)行本地解碼得到解碼頻域參數(shù)Flp ’，對(duì)解碼頻域參數(shù)Flp ’進(jìn) 行時(shí)頻合成得到解碼誤差El’ JfEl與解碼誤差ΕΓ相減，得到第二層編碼誤差E2 ；對(duì)頻域 參數(shù)編碼Clr進(jìn)行熵編碼得到第二層編碼C2。
9.一種數(shù)據(jù)解壓縮方法，其特征在于，包括獲取編碼比特流Bl得到編碼幀，獲取解碼解壓規(guī)則；將編碼幀分解得到第一層編碼Cl以及第二層編碼C2 ；根據(jù)解碼解壓規(guī)則將第二層編碼C2解碼解壓得到第一層編碼誤差El ；對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行解碼解壓得到解碼數(shù)據(jù)S’ ；將解碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Sri。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述方法，其特征在于，解碼解壓規(guī)則包括 幀頭信息Hi。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述方法，其特征在于，根據(jù)幀頭信息Hi將第二層編碼C2解碼解 壓得到第一層編碼誤差El，包括對(duì)第二層壓縮編碼C2進(jìn)行熵解碼得到誤差編碼Ce，對(duì)誤差編碼Ce進(jìn)行反量化得到第 一層編碼誤差El。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述方法，其特征在于，對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行解碼解壓得到 解碼數(shù)據(jù)S’，包括對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Cr，根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)編碼 Cr進(jìn)行反量化得到解碼頻域參數(shù)Fp’，對(duì)解碼頻域參數(shù)Fp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼數(shù)據(jù)S’。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述方法，其特征在于，所述根據(jù)幀頭信息Hi將第二層編碼 C2解碼解壓得到第一層編碼誤差E1，包括對(duì)第二層編碼C2進(jìn)行熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Clr，根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)編碼 Clr進(jìn)行反量化得到解碼頻域參數(shù)Flp’，對(duì)解碼頻域參數(shù)Flp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼誤差 ΕΓ ；將解碼誤差ΕΓ與第二層編碼誤差E2相加，得到第一層編碼誤差E1。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述方法，其特征在于，將編碼幀分解還得到第三層編碼C3；所述 根據(jù)幀頭信息Hi將第二層編碼C2解碼解壓得到第一層編碼誤差E1，包括根據(jù)幀頭信息Hi，對(duì)第三層編碼C3進(jìn)行解碼解壓得到第二層編碼誤差E2 ； 根據(jù)幀頭信息Hi，對(duì)第二層編碼C2進(jìn)行解碼解壓，得到解碼誤差ΕΓ，將解碼誤差ΕΓ 與第二層編碼誤差E2相加，得到第一層編碼誤差El。
15.一種數(shù)據(jù)壓縮裝置，其特征在于，包括第一層壓縮編碼模塊，用于壓縮編碼規(guī)則對(duì)原始數(shù)據(jù)S的幀進(jìn)行壓縮編碼，得到第一 層編碼誤差El和第一層編碼Cl ；第二層壓縮編碼模塊，用于根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編碼C2 ；幀封裝模塊，用于將C2、C1封裝得到壓縮后的編碼幀。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述壓縮裝置，其特征在于，所述第一層壓縮編碼模塊，具體用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)原始數(shù)據(jù)S的幀進(jìn)行壓縮編 碼，得到第一層編碼誤差El和第一層編碼Cl ；所述第二層壓縮編碼模塊，具體用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼得到第二層 編碼C2 ；所述幀封裝模塊，具體用于將C2、Hi以及Cl封裝得到壓縮后的編碼幀。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述裝置，其特征在于，所述第一層壓縮編碼模塊包括 時(shí)頻分析模塊，用于對(duì)原始數(shù)據(jù)S進(jìn)行時(shí)頻分析得到頻域參數(shù)Fp ；量化編碼模塊，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)Fp進(jìn)行量化得到頻域參數(shù)編碼Cr， 解碼反量化模塊，用于根據(jù)頻域參數(shù)編碼Cr執(zhí)行解碼反量化得到解碼頻域參數(shù)Fp’ ； 時(shí)頻合成模塊，用于對(duì)解碼頻域參數(shù)Fp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼數(shù)據(jù)S’ ； 減法模塊，用于將原始數(shù)據(jù)S與解碼數(shù)據(jù)S’相減，得到第一層編碼誤差El ； 熵編碼模塊，用于對(duì)頻域參數(shù)編碼Cr進(jìn)行熵編碼得到第一層編碼Cl。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述裝置，其特征在于，所述第二層壓縮編碼模塊，還用于在對(duì)El進(jìn)行壓縮編碼之前，將El按比特深度進(jìn)行分 類(lèi)，對(duì)分類(lèi)后的殘差按其比特深度的范圍進(jìn)行非均勻標(biāo)量量化。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述裝置，其特征在于，所述第二層壓縮編碼模塊，具體用于對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，得到的 第二層編碼誤差E2 ；對(duì)第一層編碼誤差El進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，得到第二層編碼C2 ； 所述裝置還包括第三層壓縮編碼模塊，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)E2進(jìn)行壓縮編碼得到第三層編碼C3 ； 所述幀封裝模塊，具體用于將C3、C2、Hi以及Cl由壓縮后的編碼幀。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述裝置，其特征在于，所述第二層壓縮編碼模塊，包括 時(shí)頻分析模塊，用于對(duì)El進(jìn)行時(shí)頻分析得到頻域參數(shù)Flp ；量化編碼模塊，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)Flp進(jìn)行量化得到頻域參數(shù)編碼Clr ；解碼反量化模塊，用于根據(jù)頻域參數(shù)編碼Clr進(jìn)行本地解碼得到解碼頻域參數(shù)Flp’ ； 時(shí)頻合成模塊，用于對(duì)解碼頻域參數(shù)Flp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼誤差El’ ； 減法模塊，用于將El與解碼誤差ΕΓ相減，得到第二層編碼誤差E2 ； 熵編碼模塊，用于對(duì)頻域參數(shù)編碼Clr進(jìn)行熵編碼得到第二層編碼C2。
21.一種數(shù)據(jù)解壓縮裝置，其特征在于，包括幀解封模塊，用于獲取編碼比特流Bl得到編碼幀；將編碼幀分解得到第一層編碼Cl以 及第二層編碼C2 ；第二層解碼解壓模塊，用于解碼解壓規(guī)則將第二層編碼C2解碼解壓得到第一層編碼 誤差El ；第一層解碼解壓模塊，用于對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行解碼解壓得到解碼數(shù)據(jù)S’ ；將解碼數(shù) 據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Sri。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述解壓縮裝置，其特征在于，所述幀解封模塊，具體用于獲取編碼比特流Bl得到編碼幀；將編碼幀分解得到第一層 編碼Cl、幀頭信息Hi以及第二層編碼C2 ；所述第二層解碼解壓模塊，具體用于根據(jù)幀頭信息Hi將第二層編碼C2解碼解壓得到 第一層編碼誤差El。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述裝置，其特征在于，第二層解碼解壓模塊，包括 熵解碼模塊，用于對(duì)第二層壓縮編碼C2進(jìn)行熵解碼得到誤差編碼Ce ； 解碼反量化模塊，用于對(duì)誤差編碼Ce進(jìn)行反量化得到第一層編碼誤差E1。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述裝置，其特征在于，第一層解碼解壓模塊，包括 熵解碼模塊，用于對(duì)第一層編碼Cl進(jìn)行熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Cr ；解碼反變量化模塊，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)編碼Cr進(jìn)行反量化得到解碼頻 域參數(shù)Fp ’ ；時(shí)頻合成模塊，用于對(duì)解碼頻域參數(shù)Fp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼數(shù)據(jù)S’ ； 加法模塊，用于將解碼數(shù)據(jù)S’與第一層編碼誤差El相加，得到重構(gòu)數(shù)據(jù)Sri。
25.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述裝置，其特征在于，所述將編碼幀分解還得到第三層編 碼C3 ；所述裝置還包括第三解碼解壓模塊，用于根據(jù)幀頭信息Hi，對(duì)第三層編碼C3進(jìn)行解碼解壓得到第二層 編碼誤差E2 ；所述第二層解壓解碼模塊，具體用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)第二層編碼C2進(jìn)行解碼解壓， 得到解碼誤差ΕΓ，將解碼誤差ΕΓ與第二層編碼誤差E2相加，得到第一層編碼誤差El。
26.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述裝置，其特征在于，所述第二層解壓解碼模塊，包括 熵解碼模塊，用于對(duì)第二層編碼C2進(jìn)行熵解碼得到頻域參數(shù)編碼Clr ；解碼反量化模塊，用于根據(jù)幀頭信息Hi對(duì)頻域參數(shù)編碼Clr進(jìn)行反量化得到解碼頻域 參數(shù)Flp’ ；時(shí)頻合成模塊，用于對(duì)解碼頻域參數(shù)Flp’進(jìn)行時(shí)頻合成得到解碼誤差ΕΓ ； 加法模塊，用于將解碼誤差ΕΓ與第二層編碼誤差Ε2相加，得到第一層編碼誤差Ε1。
27.一種通信系統(tǒng)，包括以可通信方式連接的數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收端，其特征在 于，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端為權(quán)利要求15至18任意一項(xiàng)的裝置，所述接收端為權(quán)利要求21至Μ、 26任意一項(xiàng)的裝置；或者，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端為權(quán)利要求19或20的裝置，所述接收端為權(quán)利 要求25的裝置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了數(shù)據(jù)壓縮、解壓縮方法、裝置及系統(tǒng)；以方法實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)為例，包括獲取原始數(shù)據(jù)S的幀，獲取壓縮編碼規(guī)則；根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)原始數(shù)據(jù)S的幀進(jìn)行壓縮編碼，得到第一層編碼誤差E1和第一層編碼C1；根據(jù)壓縮編碼規(guī)則對(duì)E1進(jìn)行壓縮編碼得到第二層編碼C2；將C2、C1封裝得到壓縮后的編碼幀。實(shí)現(xiàn)了分層壓縮，適用于多媒體信源信號(hào)的壓縮也適用于一般數(shù)據(jù)的壓縮，該壓縮方法應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸，可以提高通信信號(hào)和數(shù)據(jù)的傳輸效率，提高信道利用率；應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，則可以提高通信信號(hào)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)效率，提高存儲(chǔ)設(shè)備利用率。
文檔編號(hào)H04N7/50GK102055974SQ20101051252
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者劉怡, 周佳, 夏雨, 鐘政良, 馬鴻飛 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司