DEMURA补偿值的压缩、解压缩方法及系统
本发明公开了一种DEMURA补偿值的压缩、解压缩方法及系统。压缩方法包括分割DEMURA补偿值；计算各个子数据的预测值和残差；计算数据块的最大连续编码残差个数和最大连续不编码残差个数；计算数据块的残差编码表；分别将数据块的前M个子数据的子数据编码、残差编码表、最大连续编码残差个数和最大连续不编码残差个数写入压缩后的二进制比特流。解压缩方法包括解析二进制比特流；计算各个子数据的预测值；计算数据块的残差解码表；重建数据块。本发明的技术方案通过滑动窗口预测的方式充分利用数据在空域上的相关性，对其中部分数据进行残差编码和残差解码，在提高压缩率的同时进一步提高了重建值的准确性。
发明专利
CN202211035156.4
2022-08-26
CN117674854A
2024-03-08
H03M7/30(2006.01)
格兰菲智能科技有限公司
梅奥;朱传传;邵瑾
201203 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区金科路2557号201室
北京金诚同达律师事务所
李强%沈逸弢
上海;31
1.一种DEMURA补偿值的压缩方法，其特征在于，所述压缩方法包括： 步骤S100：分割DEMURA补偿值，得到多个数据块，所述数据块包括X+1个子数据D0至DX； 步骤S200：针对各个数据块，根据位于第N+1个子数据DN之前的M个子数据DN-M至DN-1，对各个子数据DN进行预测，得到各个子数据的预测值PM至PX和残差ZM至ZX； 步骤S300：根据分配给所述数据块的比特数B，计算所述数据块的最大连续编码残差个数K0和最大连续不编码残差个数K1； 步骤S400：基于所述预测值PM至PX、所述残差ZM至ZX、所述最大连续编码残差个数K0和所述最大连续不编码残差个数K1，对确定需要编码的子数据进行残差编码，得到所述数据块的残差编码表SC； 步骤S500：分别将所述数据块的前M个子数据D0至DM-1的子数据编码、残差编码表SC、最大连续编码残差个数K0和最大连续不编码残差个数K1写入压缩后的二进制比特流； 其中，M、N、X、K0和K1是自然数，M≤N≤X。 2.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，步骤S200具体包括： 步骤S210：针对各个数据块，建立长度为M的滑动窗口A； 步骤S220：所述滑动窗口A选取第N+1个子数据DN之前的M个子数据DN-M至DN-1； 步骤S230：基于第N+1个子数据DN之前的M个子数据DN-M至DN-1，对第N+1个子数据DN进行预测，得到第N+1个子数据DN的预测值PN； 步骤S240：基于第N+1个子数据DN和预测值PN，得到残差ZN； 步骤S250：判断N与X的大小关系； 步骤S260：若N<X，则将所述滑动窗口A移动一个子数据的长度，令N＝N+1，返回执行步骤S220； 步骤S270：若N＝X，则结束对所述数据块中各个子数据DN的预测。 3.根据权利要求2所述的压缩方法，其特征在于，步骤S230具体包括： 步骤S231：判断N与M的大小关系； 步骤S232：若N＝M，则将前M个子数据D0至DM-1作为子数据DN之前的M个子数据的重建值RN-M至RN-1； 步骤S233：若N≥2M，则基于第N+1个子数据DN之前的M个子数据的预测值PN-M至PN-1，结合残差ZN-M至ZN-1，计算子数据DN之前的M个子数据的重建值RN-M至RN-1； 步骤S234：若M＜N＜2M，则将位于子数据DN之前的前2M-N个子数据DN-M至DM-1作为子数据DN之前的前2M-N个子数据重建值RN-M至RM-1，并基于第N+1个子数据DN之前的N-M个子数据DM至DN-1的预测值PM至PN-1，结合残差ZM至ZN-1，计算子数据DN之前的N-M个子数据的重建值RM至RN-1，得到子数据DN之前的M个子数据的重建值RN-M至RN-1； 步骤S235：基于所述重建值RN-M至RN-1和所述滑动窗口的长度M得出偏移量off； 步骤S236：基于第N+1个子数据DN之前的M个子数据的重建值RN-M至RN-1、所述偏移量off和所述滑动窗口的长度M，得到第N+1个子数据DN的预测值PN。 4.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，步骤S300具体包括： 步骤S310：获取所述数据块的宽度W和宽度H、分配给所述数据块的比特数B及所述数据块中每个子数据的原始比特数B’； 步骤S320：根据所述比特数B、所述原始比特数B’、所述数据块的宽度W和宽度H，计算所述数据块的原始数据大小S0； 步骤S330：基于所述比特数B和所述数据块的原始数据大小S0，计算所述数据块的压缩倍数G； 步骤S340：根据所述压缩倍数G、所述数据块的宽度W和宽度H、所述滑动窗口的长度M，计算对所述数据块进行残差编码时的最大连续编码残差个数K0和最大连续不编码残差个数K1。 5.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，步骤S400具体包括： 步骤S401：初始化所述数据块中前M个子数据D0至DM-1的残差Z0至ZM-1； 步骤S402：从第M+1个子数据DM开始，设置标志位F、临时标志位F0、连续编码的残差计数QC和连续不编码的残差计数TC，并初始化为0； 步骤S403：判断位于子数据DN之前用于计算预测值PN的M个子数据的重建值RN-M至RN-1中相同值个数e是否符合预设条件，在符合预设条件时将所述临时标志位F0置为1； 步骤S404：统计子数据DN之前连续编码的残差个数QC，判断所述QC是否大于所述K0； 步骤S405：若QC＞K0，则将所述标志位F置为0； 步骤S406：若QC≤K0，则统计子数据DN之前连续不编码的残差个数TC，判断所述TC是否大于所述K1； 步骤S407：若TC＞K1，则将所述标志位F置为1； 步骤S408：若TC≤K1，则将所述标志位F置为与所述临时标志位F0相同的值； 步骤S409：判断所述标志位F的值； 步骤S410：若所述标志位F的值为1，则令QC＝QC+1，TC＝0； 步骤S411：若所述标志位F的值为0，则令TC＝TC+1，QC＝0； 步骤S412：判断N与X的大小关系； 步骤S413：若N＜X，则令N＝N+1，并返回步骤S403； 步骤S414：若N≥X，则结束所述数据块的编码； 步骤S415：统计所述数据块中各个子数据DN的残差编码，得到所述数据块的残差编码表SC。 6.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于，步骤S500具体包括： 步骤S510：对所述数据块中前M个子数据D0至DM-1进行编码，得到前M个子数据的子数据编码C0至CM-1； 步骤S520：将所述子数据编码C0至CM-1和所述残差编码表SC作为所述数据块的压缩码段，将最大连续编码残差个数K0和最大连续不编码残差个数K1作为所述数据块的判断码段； 步骤S530：将所述压缩码段和所述判断码段组成所述数据块的二进制编码写入压缩后的二进制比特流。 7.一种DEMURA补偿值的解压缩方法，其特征在于，所述解压缩方法包括： 步骤600：解析二进制比特流，得到多个数据块的前M个子数据D0至DM-1、残差编码表SC、最大连续编码残差个数K0和最大连续不编码残差个数K1，其中，所述数据块包括X+1个子数据D0至DX； 步骤700：针对各个数据块，根据位于第N+1个子数据DN之前的M个子数据的重建值RN-M至RN-1，结合所述残差编码表SC对第N+1个子数据DN进行预测，得到各个子数据的预测值PM至PX； 步骤800：基于所述预测值PM至PX、所述最大连续编码残差个数K0和所述最大连续不编码残差个数K1，结合所述残差编码表SC对需要解码的子数据DN进行残差解码，得到所述数据块的残差解码表SD； 步骤900：基于所述前M个子数据D0至DM-1、所述预测值PM至PX和所述残差解码表SD，重建所述数据块的各个子数据D0至DX； 其中，M、N、X、K0和K1是自然数，M≤N≤X。 8.根据权利要求7所述的解压缩方法，其特征在于，步骤S700具体包括： 步骤S710：针对各个数据块，建立长度为M的滑动窗口A； 步骤S720：所述滑动窗口A选取第N+1个子数据DN之前的M个子数据DN-M至DN-1； 步骤S730：基于第N+1个子数据DN之前的M个子数据的预测值PN-M至PN-1，结合所述残差编码表SC，对第N+1个子数据DN进行预测，得到第N+1个子数据DN的预测值PN； 步骤S740：判断N与X的大小关系； 步骤S750：若N<X，则将所述滑动窗口A移动一个子数据的长度，令N＝N+1，返回执行步骤S720； 步骤S760：若N＝X，则结束对所述数据块中各个子数据DN的预测。 9.根据权利要求8所述的解压缩方法，其特征在于，步骤S730具体包括： 步骤S731：判断N与M的大小关系； 步骤S732：若N＝M，则将前M个子数据D0至DM-1作为子数据DN之前的M个子数据的重建值RN-M至RN-1； 步骤S733：若N≥2M，则基于第N+1个子数据DN之前的M个子数据的预测值PN-M至PN-1，结合残差编码表SC，计算子数据DN之前的M个子数据的重建值RN-M至RN-1； 步骤S734：若M＜N＜2M，则将位于子数据DN之前的前2M-N个子数据DN-M至DM-1作为子数据DN之前的前2M-N个子数据重建值RN-M至RM-1，并基于第N+1个子数据DN之前的N-M个子数据DM至DN-1的预测值PM至PN-1，结合残差编码表SC，计算子数据DN之前的N-M个子数据的重建值RM至RN-1，得到子数据DN之前的M个子数据的重建值RN-M至RN-1； 步骤S735：基于所述重建值RN-M至RN-1和所述滑动窗口的长度M得出偏移量off； 步骤S736：基于第N+1个子数据DN之前的M个子数据的重建值RN-M至RN-1、所述偏移量off和所述滑动窗口的长度M，得到第N+1个子数据DN的预测值PN。 10.根据权利要求7所述的解压缩方法，其特征在于，步骤800具体包括： 步骤S801：初始化所述数据块中前M个子数据D0至DM-1的残差Z0至ZM-1； 步骤S802：从第M+1个子数据DM开始，设置标志位F、临时标志位F0、连续解码的残差计数QD和连续不解码的残差计数TD，并初始化为0； 步骤S803：判断位于子数据DN之前用于计算预测值PN的M个子数据的重建值RN-M至RN-1中相同值个数e是否符合预设条件，在符合预设条件时将所述临时标志位F0置为1； 步骤S804：统计子数据DN之前连续解码的残差个数QD，判断所述QD是否大于所述K0； 步骤S805：若QD＞K0，则将所述标志位F置为0； 步骤S806：若QD≤K0，则统计子数据DN之前连续不解码的残差个数TD，判断所述TD是否大于所述K1； 步骤S807：若TD＞K1，则将所述标志位F置为1； 步骤S808：若TD≤K1，则将所述标志位F置为与所述临时标志位F0相同的值； 步骤S809：判断所述标志位F的值； 步骤S810：若所述标志位F的值为1，则令QD＝QD+1，TD＝0； 步骤S811：若所述标志位F的值为0，则令TD＝TD+1，QD＝0； 步骤S812：判断N与X的大小关系； 步骤S813：若N＜X，则令N＝N+1，并返回步骤S803； 步骤S814：若N≥X，则结束所述数据块的解码； 步骤S815：统计所述数据块中各个子数据DN的残差解码，得到所述数据块的残差解码表SD。 11.根据权利要求7所述的解压缩方法，其特征在于，在步骤S900中，将前M个子数据重建为所述数据块的D0至DM-1，将所述残差解码表SD中经过解码残差的子数据对应的残差ZN与预测值PN相加后重建为所述数据块的DN-M至DX的一部分，将所述残差解码表SD中未经过解码残差的子数据对应的预测值PN重建为所述数据块的DN-M至DX的一部分。 12.一种DEMURA补偿值的压缩系统，其特征在于，所述压缩系统包括互相连接的分割模块、第一预测模块、计算模块、残差编码模块和写入模块； 所述分割模块用于分割DEMURA补偿值，得到多个数据块，所述数据块包括X+1个子数据D0至DX； 所述第一预测模块用于针对各个数据块，根据位于第N+1个子数据DN之前的M个子数据DN-M至DN-1，对各个子数据DN进行预测，得到各个子数据的预测值PM至PX和残差ZM至ZX； 所述计算模块用于根据分配给所述数据块的比特数B，计算所述数据块的最大连续编码残差个数K0和最大连续不编码残差个数K1； 所述残差编码模块用于基于所述预测值PM至PX、所述残差ZM至ZX、所述最大连续编码残差个数K0和所述最大连续不编码残差个数K1，对确定需要编码的子数据进行残差编码，得到所述数据块的残差编码表SC； 所述写入模块用于分别将所述数据块的前M个子数据D0至DM-1的子数据编码、残差编码表SC、最大连续编码残差个数K0和最大连续不编码残差个数K1写入压缩后的二进制比特流； 其中，M、N、X、K0和K1是自然数，M≤N≤X。 13.一种DEMURA补偿值的解压缩系统，其特征在于，所述解压缩系统包括互相连接的解析模块、第二预测模块、残差解码模块和重建模块； 所述解析模块用于解析二进制比特流，得到多个数据块的前M个子数据D0至DM-1、残差编码表SC、最大连续编码残差个数K0和最大连续不编码残差个数K1，其中，所述数据块包括X+1个子数据D0至DX； 所述第二预测模块用于针对各个数据块，根据位于第N+1个子数据DN之前的M个子数据的重建值RN-M至RN-1，结合所述残差编码表SC对第N+1个子数据DN进行预测，得到各个子数据的预测值PM至PX； 所述残差解码模块用于基于所述预测值PM至PX、所述最大连续编码残差个数K0和所述最大连续不编码残差个数K1，结合所述残差编码表SC对需要解码的子数据DN进行残差解码，得到所述数据块的残差解码表SD； 所述重建模块用于基于所述前M个子数据D0至DM-1、所述预测值PM至PX和所述残差解码表SD，重建所述数据块的各个子数据D0至DX； 其中，M、N、X、K0和K1是自然数，M≤N≤X。 14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至6任一项所述的DEMURA补偿值的压缩方法及如权利要求7至11任一项所述的DEMURA补偿值的解压缩方法。 15.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至6任一项所述的DEMURA补偿值的压缩方法及如权利要求7至11任一项所述的DEMURA补偿值的解压缩方法。