Способ кодирования/декодирования многоракурсной видеопоследовательности на основе адаптивной компенсации локальных различий яркости при межкадровом предсказании (варианты)

Способ кодирования/декодирования многоракурсной видеопоследовательности на основе адаптивной компенсации локальных различий яркости при межкадровом предсказании (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технологиям обработки цифровых сигналов в компьютерной системе, а более конкретно - к способам коррекции различий в яркости, которые могут возникать между кадрами многоракурсной видеопоследовательности. В частности, настоящее изобретение может быть использовано при кодировании и декодировании многоракурсных видеопоследовательностей.

Один из известных из уровня техники способов, применяемых для кодирования многоракурсных видеопоследовательностей, заключается в использовании кадров, принадлежащих соседним видам (ракурсам), а также кадров, синтезированных с помощью кадров соседних видов (ракурсов) и карт глубин. Такие кадры выступают в качестве опорных кадров при проведении кодирования с предсказанием [1]. При этом производится устранение возможного смещения объекта в текущем кадре относительно одного из опорных кадров. Под смещением может пониматься движение объекта или различие в положении объекта между текущим кодируемым кадром и кадрами, принадлежащими соседним видам (ракурсам), или синтезированным кадром. Цель устранения указанного смещения заключается в минимизации межкадровой разности. Полученная межкадровая разность затем кодируется (например, путем применения декоррелирующего преобразования, квантования и энтропийного кодирования) и помещается в выходной - битовый поток.

Возможные различия в параметрах камер, используемых для съемки многоракурсных видеопоследовательностей, а также различие в световом потоке, поступающем от объектов съемки к камерам, приводят к локальным различиям яркости между кадрами, принадлежащими разным ракурсам. Указанные различия в яркости также влияют на характеристики синтезированных кадров. Это может приводить к увеличению абсолютных значений межкадровой разности, что негативно сказывается на эффективности кодирования.

Для решения указанной выше проблемы в стандарте Н.264 [2] используется взвешенный прогноз, изначально предназначенный для эффективного кодирования одновидовых (одноракурсных) видеопоследовательностей, в которых встречаются эффекты плавного введения и выведения изображения, мерцания или смены сцены. Взвешенный прогноз позволяет устранять различие в яркости между кодируемым кадром и опорными кадрами на уровне макроблоков. При этом используются одни и те же значения весовых коэффициентов для всех макроблоков, принадлежащих одному и тому же слою. Весовые коэффициенты могут определяться в процессе кодирования и сохраняться в выходном битовом потоке («явный» взвешенный прогноз) или вычисляться в процессе кодирования/декодирования («неявный» взвешенный прогноз). Однако в случае многоракурсных последовательностей, где могут наблюдаться локальные изменения яркости и/или контрастности, такой способ может оказаться неэффективным.

Другим подходом к решению указанной проблемы является адаптивная поблочная коррекция различия в яркости [3]. Одним из способов, реализующих указанный подход, является способ одношаговой аффинной коррекции яркости для многоракурсных видеопоследовательностей (Multiview One-Step Affine Illumination Compensation - MOSAIC) [4, 5]. Указанный способ предполагает комбинацию поблочной коррекции различия в яркости с описанными в [2] режимами межкадрового предсказания. В процессе такого кодирования для каждого макроблока вычисляют средние значения пикселей текущего кодируемого блока и опорного блока-кандидата. Для указанных блоков формируют модифицированные блоки путем вычитания среднего значения для каждого пикселя блока. Затем для полученных блоков вычисляют сумму абсолютных разностей (Mean-Removed Sum of Absolute Difference - MRSAD). Результатом межкадрового предсказания являются относительные координаты опорного блока (вектор смещения), которые дают минимальное значение стоимости кодирования, а также разность между модифицированным кодируемым блоком и модифицированным опорным блоком. При этом вычисление стоимости кодирования основывается на вычисленном значении MRSAD и оценке битовых затрат на передачу дополнительной информации, необходимой для последующего декодирования. Помимо вектора смещения дополнительная информация включает в себя разность между средними значениями текущего и опорного блоков. Эта разность обозначается как DVIC (Difference Value of Illumination Compensation) и является параметром коррекции яркости. Значение DVIC подвергается дифференциальному кодированию и помещается в выходной битовый поток. Необходимо отметить, что в случае режима "Р Skip" значение DVIC определяется на основании значений DVIC соседних макроблоков, которые уже были закодированы на момент кодирования текущего макроблока. Таким образом, приведенный способ не позволяет полностью устранить необходимость явной передачи дополнительной информации, необходимой для последующего декодирования.

Параметры, необходимые для коррекции различия яркости могут быть получены путем анализа восстановленных (закодированных, а затем декодированных) областей кадров. Это позволяет уменьшить количество дополнительной информации, которая должна быть закодирована в выходном битовом потоке. Указанный подход был реализован в способе взвешенного предсказания с использованием соседних пикселей (WPNP - Weighted Prediction using Neighboring Pixels) [6]. Этот способ использует значения пикселей кодируемого кадра, соседних с текущим кодируемым блоком, и значения пикселей опорного кадра, соседних с опорным блоком, для попиксельной оценки изменения яркости. При этом изменения яркости для выбираемых двух соседних пикселей умножаются на весовые коэффициенты и складываются, образуя оценку изменения яркости и контрастности между отдельными пикселями текущего и опорного блоков. Необходимо отметить, что весовые коэффициенты вычисляются отдельно для каждого положения пикселя кодируемого блока. Значения весовых коэффициентов определяются исходя из взаимного расстояния между пикселем кодируемого блока и выбранными соседними пикселями. На точность производимой оценки оказывает влияние то, что изменение яркости пикселей, соседних по отношению к кодируемому и опорному блокам, может отличаться от изменения яркости пикселей, принадлежащих непосредственно кодируемому и опорному блокам, а также то, что метод согласно [6], учитывает только взаимное пространственное положение пикселей, но не учитывает соотношения интенсивностей корректируемого пикселя и пикселя из окрестности.

Другой вариант, реализующий подход, связанный с оценкой параметров изменения яркости и контрастности путем анализа восстановленных (закодированных, а затем декодированных) областей кадров, описан в патентной заявке США 2011/0286678 [7]. Описываемый в заявке способ кодирования многоракурсных видеопоследовательностей включает в себя коррекцию различия яркости в процессе кодирования с предсказанием. Параметры коррекции яркости оценивают исходя из оценки изменения яркости областей, соседних по отношению к кодируемому и опорному блокам областей. Так как указанные области доступны как на этапе кодирования, так и на этапе декодирования, отпадает необходимость явной передачи параметров коррекции в выходном битовом потоке. Получаемые параметры применяются для коррекции опорного блока. Надежность оценки параметров изменения яркости определяется путем коррекции яркости для области опорного кадра, смежной с опорным блоком, и сравнения полученной скорректированной области с восстановленной (закодированной и затем декодированной) областью кодируемого кадра, смежной с текущим кодируемым блоком. Недостаток указанного способа заключается в том, расчет параметров коррекции выполняется на основе всех пикселей выбранных смежных областей, при этом не предусматривается исключение из рассмотрения отдельных пикселей, которые могут негативно влиять на получаемые параметры коррекции, а лишь производится оценка надежности коррекции в целом, на основе которой затем принимается решение о том, имеет ли смысл выполнять коррекцию или нет. Это может приводить к исключению этапа коррекции в целом, либо к ошибочной коррекции, тем самым снижая эффективность межкадрового кодирования.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ, описанный в патентной заявке США 2008/0304760 [8]. Указанный способ реализуется компьютерной системой и направлен на коррекции изменения яркости и контрастности для опорного блока. При этом данный способ включает в себя следующие этапы: получение восстановленных значений пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому блоку, и восстановленных значений пикселей, соседних по отношению к опорному блоку, в качестве входной информации; предсказание средних значений для текущего кодируемого и опорного блоков на основании восстановленных значений пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому блоку, и восстановленных значений пикселей, соседних по отношению к опорному блоку; определение параметров коррекции яркости для опорного блока на основе предсказанного среднего значения пикселей текущего кодируемого блока, предсказанного среднего значения опорного блока и значений пикселей текущего кодируемого блока и опорного блока; и выполнение коррекции яркости для опорного блока, используя ранее определенный параметр коррекции яркости.

Недостаток прототипа [8] заключается в следующем. Восстановленные значения пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому блоку и опорному блоку, используются исключительно для предсказания средних значений. Это ограничение не позволяет использовать информацию, которая содержится в соседних пикселях. Кроме того, отсутствует анализ соотношений между значениями пикселей опорного блока и значениями пикселей, соседних по отношению к опорному блоку. Таким образом, не принимаются во внимание возможные различия в параметрах коррекции изменения яркости между рассматриваемыми блоками и областями, соседними по отношению к рассматриваемым блокам. Это может приводить к снижению надежности процедуры коррекции различия в яркости и контрастности, что негативным образом будет сказываться на эффективности кодирования. Помимо этого, способ не позволяет учесть наличие пикселей в смежных областях, значения которых в силу различных причин, например из-за внесенных искажений при сжатии с потерями, оказываются сильно отличающимися от общей совокупности пикселей в смежных областях. Ввиду этого точность финальной оценки параметров коррекции яркости может быть существенно снижена. Также недостатком прототипа является то, что параметры коррекции всегда передаются в выходном битовом потоке, что, в целом, может ухудшать эффективность компрессии.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в том, чтобы разработать реализуемый компьютерной системой способ, позволяющий повысить эффективность межкадрового предсказания при кодировании многоракурсной видеопоследовательности в сравнении с прототипом [8].

Технический результат достигается за счет разработки группы объединенных единым замыслом способов компьютерной обработки цифровых сигналов, основанных на усовершенствованном способе адаптивной локальной компенсации различий яркости между опорным блоком и текущим кодируемым блоком на основе пикселей из окрестностей опорного и кодируемого блоков, значения которых оцениваются как достоверные. При этом способ адаптивной локальной компенсации включает в себя выполнение следующих операций:

- получают значения пикселей текущего кодируемого блока, принадлежащего кодируемому кадру, и значения пикселей опорного блока, принадлежащего опорному кадру;

- получают восстановленные (закодированные и затем декодированные) значения пикселей, соседних по отношению к текущему блоку кодируемого кадра, и значения пикселей, соседних по отношению к опорному блоку опорного кадра; при этом получаемые пиксели выбирают из одной или более пространственных областей, называемых также окрестностью, каждая из которых характеризуется наперед заданной пространственной близостью по отношению к текущему блоку кодируемого кадра и текущему опорному блоку опорного кадра; области, являющиеся смежными по отношению к текущему блоку кодируемого кадра и текущему опорному блоку опорного кадра, выбирают, исходя из типа и размера пространственного преобразования, применяемого впоследствии для кодирования остаточного сигнала, исходя из размеров уже закодированных соседних блоков, а также их логических связей с текущим кодируемым блоком;

- исключают из рассмотрения пиксели, принадлежащие как окрестности текущего кодируемого блока, так и окрестности опорного блока опорного кадра, которые оценивают как недостоверные для расчета параметров изменения яркости по заранее заданному, по меньшей мере, одному критерию;

- определяют числовые соотношения между пикселями опорного блока, достоверными пикселями из окрестности текущего кодируемого блока и достоверными пикселями из окрестности опорного блока;

- вычисляют значения параметров коррекции яркости на основе найденных числовых соотношений, учитывая начальные значения;

- оценивают изменения значений пикселей опорного блока; в случае, если изменение оценено как существенное, выполняют коррекцию значений пикселей опорного блока, используя найденные параметры коррекции.

В данном контексте под логическими связями понимаются определенные объективно существующие зависимости между текущим блоком и соседними блоками, задаваемые, например, методом кодирования. В этом случае подобной связью может быть объединение соседних блоков и текущего кодируемого блока вместе в единый элемент кодирования, для которого задан общий вектор смещения. Дополнительно рассчитывают оценку подобия совокупности пикселей, соседних по отношению к кодируемому блоку, и совокупности пикселей, соседних по отношению к опорному блоку. Значение рассчитанной оценки подобия пикселей может использоваться как дополнительное условие при принятии решения о целесообразности компенсации различий яркости пикселей опорного блока.

Таким образом, заявляемое изобретение заключается в применении более надежной процедуры оценки параметров компенсации различий яркости между опорным и кодируемым блоками, процедуры коррекции значений пикселей опорного блока, а также в использовании эффективного режима кодирования блока, основанного на малом наборе дополнительных служебных данных, необходимых для реализации. А более конкретно, существо заявляемого изобретения состоит в использовании большего количества данных для оценки параметров изменения яркости, а также учете существующих связей между значениями пикселей опорного блока, восстановленными значениями пикселей, соседних с опорным блоком, и восстановленными значениями пикселей, соседними с кодируемым блоком. Помимо этого, предусматривается использование критериев сходства областей для детектирования случаев, когда коррекция может быть малоэффективной, предложены новые способы выявления пикселей, сильно отличающихся от совокупности пикселей в смежных областях, на основе которых выполняется оценка параметров, а также предложены методы исключения сильно отличающихся значений пикселей из дальнейшего рассмотрения.

В частности, в одной из реализаций заявляемого способа проводится анализ соотношений между значениями пикселей опорного блока и значениями пикселей, соседних по отношению к опорному блоку, а также соотношений между восстановленными значениями пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому блоку, и значениями пикселей, соседних по отношению к опорному блоку.

При реализации способа также предусмотрено применение усовершенствованных способов кодирования и декодирования многоракурсных видеопоследовательностей, причем такие способы основаны на использовании компенсации яркости, что позволяет повысить эффективность сжатия благодаря тому, что при оценке изменения яркости используются значения пикселей, которые доступны как при кодировании, так и при декодировании. В этом случае параметры коррекции яркости могут быть точно восстановлены без необходимости передачи каких-либо дополнительных данных в выходном битовом потоке.

В другой реализации заявляемого способа при вычислении оценки параметров изменения яркости предлагается исключать из рассмотрения пиксели, которые принадлежат уже декодированным и восстановленным областям опорного и кодируемого кадров и взаимные отличия которых, рассчитанные численно, превышают отличия пикселей соответствующих смежных областей по заранее заданному критерию. Такие пиксели в дальнейшем обозначаются как недостоверные.

В одном из вариантов реализации заявляемого изобретения предлагается модификация упомянутого выше способа, заключающаяся в том, что процесс определения соотношений между пикселями текущего кодируемого кадра и опорного кадра, а также определения параметров коррекции яркости включает в себя выполнение следующих операций:

- вычисляют статистические характеристики для восстановленных значений пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому блоку, статистических характеристик для пикселей опорного блока и статистических характеристик для пикселей, соседних по отношению к опорному блоку;

- определяют соотношения между статистическими характеристиками для пикселей опорного блока и статистическими характеристиками для восстановленных значений пикселей, соседних по отношению к опорному блоку;

- вычисляют оценку значения статистической характеристики для текущего кодируемого блока на основе вычисленных статистических характеристик и соотношений между ними производят:

- определение параметра коррекции изменения яркости для компенсации различий яркости между опорным и текущим кодируемым блоками на основе найденной оценки статистической характеристики для текущего блока и статистической характеристики опорного блока.

Еще одна модификация заявляемого изобретения состоит в том, что способ коррекции яркости опорного блока в процессе кодирования многоракурсной видеопоследовательности, включает в себя:

- получение значений пикселей текущего блока кодируемого кадра и значений пикселей опорного блока опорного кадра;

- получение восстановленных (закодированных и затем декодированных) значений пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому блоку, и значений пикселей, соседних по отношению к опорному блоку;

- вычисление первой оценки estD_i,j для каждого положения (i, j) пикселя в опорном блоке; причем первая оценка estD_i,j является линейной комбинацией восстановленных значений пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому блоку, k=0, …, N-1, N - число пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому и опорному блокам;

- вычисление второй оценки estR_i,j для каждого положения (i, j) пикселя в опорном блоке; причем вторая оценка estR_i,j является линейной комбинацией значений пикселей, соседних по отношению к опорному блоку, k=0, …, N-1;

- определение параметров коррекции изменения яркости для коррекции каждого пикселя в опорном блоке; при этом определение этих параметров основывается на значении первой оценки estD_i,j значении второй оценки estR_i,j, а также на значениях R_i,j пикселей опорного блока;

- выполнение коррекции изменения яркости для каждого пикселя в опорном блоке, используя найденные на предыдущем шаге параметры коррекции изменения яркости и контрастности.

Согласно другой модификации заявляемого изобретения способ предусматривает, что вычисление первой и второй оценок для каждого положения пикселя в опорном блоке и определение параметров коррекции изменения яркости для каждого положения пикселя в опорном блоке включает в себя:

- вычисление первой оценки estD_i,j как

,

- вычисление второй оценки estR_i,j как

,

где W_k(i, j), k=0, …, N-1 - весовые коэффициенты, зависящие от интенсивности пикселя опорного блока в позиции (i, j) и интенсивности пикселя с индексом k=0, …, N-1 из заранее заданной близлежащей окрестности опорного блока, , k=0, …, N-1, восстановленные значения пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому блоку, , k=0, …, N-1 - значения пикселей, соседних по отношению к опорному блоку, N - это число пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому и опорному блокам; начальное значение BaseR для первой оценки и начальное значение BaseD для второй оценки заданы таким образом, что BaseR и BaseD либо оба неотрицательные, либо оба неположительные числа;

- определение параметров коррекции изменения яркости для каждого положения (i, j) пикселя в опорном блоке; этот параметр определяется как , если вторая оценка estR_i,j не равна нулю. В противном случае α_i,j полагается равным 1;

- выполнение коррекции изменения яркости для опорного блока путем умножения значения каждого пикселя опорного блока R_i,j на соответствующий ему параметр коррекции α_i,j.

Также заявляемое изобретение предусматривает, что вычисление первой и второй оценок для каждого положения пикселя в опорном блоке и определение параметров коррекции изменения яркости для каждого положения пикселя в опорном блоке включает в себя:

- вычисление первой оценки estD_l,j как

,

где W_k(i, j), k=0, …, N-1 и L_K(i, j), k=0…N-1 - два набора весовых коэффициентов, L_K(i, j), k=0…N-1 зависит от позиции (i, j) пикселя в опорном блоке и индекса k=0, …, N-1 и , k=0, …, N-1 восстановленные значения пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому блоку, N - это число пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому и опорному блокам;

- вычисление второй оценки как

,

где W_k(i, j), k=0, …, N-1 и L_K(i, j), k=0…N-1 - два набора весовых коэффициентов, L_K(i, j),k=0…N-1 зависит от позиции (i, j) пикселя в опорном блоке и индекса k=0, …, N-1 и , k=0, …, N-1 - значения пикселей, соседних по отношению к опорному блоку; начальное значение BaseR для первой оценки и начальное значение BaseD для второй оценки заданы таким образом, что BaseR и BaseD либо оба неотрицательные, либо оба неположительные числа;

- определение параметров коррекции изменения яркости для каждого положения (i, j) пикселя в опорном блоке; этот параметр определяется как , если вторая оценка estR_i,j не равна нулю. В противном случае α_i,j и полагается равным 1;

- выполнение коррекции изменения яркости для опорного блока путем умножения значения каждого пикселя опорного блока R_i,j на соответствующий ему параметр коррекции α_i,j.

Еще одна модификация заявляемого изобретения предусматривает, что вычисление первой и второй оценок для каждого положения пикселя в опорном блоке включает в себя:

- вычисление весовых коэффициентов W_k(i, j) , k=0, …, N-1 для первой оценки estD_i,j и второй оценки estR_i,j; для каждого положения (i, j) пикселя в опорном блоке весовой коэффициент W_k(i, j) равен невозрастающей функции абсолютной разности:

,

что обеспечивает обратно пропорциональное увеличение/уменьшение значения W_k(i, j) в зависимости от уменьшения/увеличения абсолютной разности. Здесь R_i,j - это значение пикселя опорного блока; - значение пикселя, соседнего по отношению к опорному блоку; N - число пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому и опорному блокам.

Также другой вариант модификации заявляемого изобретения предусматривает, что вычисление первой и второй оценок для каждого положения пикселя в опорном блоке включает в себя:

- вычисление весовых коэффициентов L_K(i, j), k=0, …, N-1 для первой оценки и второй оценки для каждого положения (i, j) пикселя в опорном блоке так, что весовой коэффициент L_K(i, j) равен невозрастающей функции f расстояния между пикселями :

что обеспечивает обратно пропорциональное увеличение/уменьшение значения L_K(i, j) в зависимости от приближения или удаления пикселя от корректируемого пикселя R_i,j. Здесь это значение пикселя опорного блока; - значение пикселя, соседнего по отношению к опорному блоку; N - число пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому и опорному блокам.

В другом варианте реализации заявляемого изобретения предлагается модификация упомянутого выше метода, которая предусматривает, что вычисление первой и второй оценок для каждого положения пикселя в опорном блоке включает в себя:

- вычисление весовых коэффициентов L_K(i, j), k=0, …, N-1 для первой оценки estD_i,j и второй оценки estR_i,j; для каждого положения (i, j) пикселя в опорном блоке весовой коэффициент равен невозрастающей функции абсолютной разности:

,

что обеспечивает обратно пропорциональное увеличение/уменьшение значения W_k(i, j) в зависимости от уменьшения/увеличения абсолютной разности в случае , где Thr - предопределенное пороговое значение; иначе w_k(i, j). Здесь R_i,j - значение пикселя опорного блока; - значение пикселя, соседнего по отношению к опорному блоку; N - число пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому и опорному блокам.

При реализации заявляемого изобретения имеет смысл применить еще одну модификацию упомянутого выше метода, которая предусматривает, что вычисление первой и второй оценок для каждого положения пикселя в опорном блоке включает в себя:

- вычисление весовых коэффициентов W_k(i, j), k=0, …, N-1 для первой оценки estD_i,j и второй оценки estR_i,j; для каждого положения (i, j) пикселя в опорном блоке весовой коэффициент W_k(i, j) равен невозрастающей функции абсолютной разности:

,

что обеспечивает обратно пропорциональное увеличение/уменьшение значения W_k(i, j) в зависимости от уменьшения/увеличения абсолютной разности; при этом вычисление весовых коэффициентов подобным образом производится только для пикселей и , которые оценены как надежные путем проверки условия , где - значение пикселя, соседнего по отношению к текущему кодируемому блоку, Thr1 - первый предопределенный порог; кроме того, вычисление весовых коэффициентов подобным образом выполняется, если , где thr2 - второй предопределенный порог; иначе W_k(i, j)=0. Здесь R_i,j - значение пикселя опорного блока; - значение пикселя, соседнего по отношению к опорному блоку; N - число пикселей, соседних по отношению к текущему кодируемому и опорному блокам.

Согласно другому варианту реализации заявляемого изобретения предлагается модификация упомянутого выше метода, которая предусматривает, что вычисление первой и второй оценки для каждого положения пикселя в опорном блоке включает в себя:

- вычисление весовых коэффициентов W_k(i, j), k=0, …, N-1 для первой оценки estD_i,j и второй оценки estR_i,j; для каждого положения пикселя в опорном блоке весовой коэффициент W_k(i, j) определяется как: , где С1, С2, С3 - численные параметры, задающие нелинейную зависимость весового коэффициента от величины A_k(i, j) и A_k(i, j), где определяется как , R_i,j - значение пикселя опорного блока, - значение пикселя, соседнего по отношению к опорному блоку, в случае , где Thr - предопределенный порог; иначе W_k(i, j)=0.

Дальнейшее развитие предлагаемого варианта заявляемого изобретения заключается в том, что параметры, определяющие зависимость весовых коэффициентов W_k(i, j), в частности параметры С1, С2 и C3 могут адаптивно изменяться в зависимости от расстояния между пикселем R_i,j в опорном блоке и пикселями , соседними по отношению к опорному блоку. Тем самым может быть учитывается различное влияние пикселей, соседних с текущим блоком и соседних с опорным блоком, и участвующих в вычислении параметров коррекции в зависимости от расстояния до корректируемого пикселя.

В качестве альтернативы при реализации заявляемого изобретения предлагается модификация упомянутого выше метода, которая предусматривает, что вычисление первой и второй оценок для каждого положения пикселя в опорном блоке включает в себя:

- вычисление весовых коэффициентов W_k(i, j), k=0, …, N-1 для первой оценки estD_i,j и второй оценки estR_i,j, для каждого положения W_k(i, j) пикселя в опорном блоке весовой коэффициент w_k(i, j) равен , где C1, C2, C3 - численные параметры, задающие нелинейную зависимость весового коэффициента от величины A_k(i, j), которая определяется как , где R_i,j - значение пикселя опорного блока, - значение пикселя, соседнего по отношению к опорному блоку, а вычисление весовых коэффициентов подобным образом производится только для пикселей и , которые оценены как надежные путем проверки условия , где , k=0,…, N-1 - значение пикселя, соседнего по отношению к текущему кодируемому блоку, rhr1 - первый предопределенный порог; кроме того, вычисление весовых коэффициентов подобным образом выполняется, если , где Thr-2 - второй предопределенный порог; иначе W_k(i, j)=0.

Заявляемое изобретение предусматривает реализацию метода, при которой для уменьшения вычислительных затрат, связанных с компенсаций пикселей опорного блока для выявления случая, когда первая оценка estD_i,j и вторая оценка estR_i,j таковы, что параметр коррекции α_i,j близок к 1, выполняется проверка условия: EstR_i,j+Δ1>>Qbits₁==EstD_i,j+Δ1>>Qbits₁, где Qbits₁ и Δ1 - неотрицательные целые числа, а   обозначает операцию целочисленного округления, и если условие верно, то параметр коррекции задается равным 1.

Для повышения точности метода компенсации локальных отличий яркости, при котором достигается снижение вычислительных затрат, связанных с компенсаций пикселей опорного блока в случае, если первая оценка estD_i,j и вторая оценка estR_i,j таковы, что параметр коррекции α_i,j близок к 1, может выполняться проверка условия (|EstD_i,j-EstR_i,j|+Δ2>>Qbits₂==0, где Obits₂ и Δ2 - неотрицательные целые числа, а   обозначает операцию целочисленного округления, и если условие верно, то параметр коррекции задается равным 1. Также имеет смысл рассмотреть и более общий критерий, позволяющий определять ситуацию близости параметра коррекции к 1, который подразумевает проверку следующего неравенства: Δ3×EstR_i,j<EstD_i,j<Δ4×EstR_i,j, где Δ3, Δ4 - заранее заданные неотрицательные числа, и в случае его выполнения задание параметра коррекции равным 1.

Заявляемое изобретение также предусматривает оценку подобия восстановленных пикселей, соседних с опорным блоком, и восстановленных пикселей, соседних с кодируемым блоком для принятия возможного решения о применении коррекции в случае сильного подобия. В частности, для оценки подобия восстановленных пикселей, соседних с опорным блоком, и восстановленных пикселей, соседних с кодируемым блоком, заявляемое изобретение предусматривает:

- все уже восстановленные пиксели , соседние с опорным блоком, и все уже восстановленные пиксели , k=0, …, N-1, соседние с кодируемым блоком, образуя совместно пары , однозначно задаваемые пространственным положением пикселей и , k=0, …, N-1 в соответствующих областях, которое определяется значением номера пикселя k, группируются в М непересекающихся групп G0…GM-1, таких что пара , k=0…N-1∈{G₀∩…G₁∩…∩G_M-1}. Пары пикселей, принадлежащих группе Gi, обозначаются так же, как ;

- для каждой группы Gi рассчитывается метрика, которая основана на учете различий между и и которая не зависит от различий средних значений всех пикселей и средних значений всех пикселей каждой группы Gi;

- для каждой группы Gi рассчитывается метрика, основанная на различиях средних значений всех пикселей и средних значений всех пикселей каждой группы Gi;

- рассчитывается общая метрика, обозначаемая MR_Norm, для групп G0…GM-1, которая основана на учете пиксельных различий пикселей и по каждой из групп и которая не зависит от различий средних значений всех пикселей и средних значений всех пикселей каждой группы Gi;

- рассчитывается общая метрика, обозначаемая М_Norm, для групп G0…GM-1, которая основана на учете различия средних значений всех пикселей и средних значений всех пикселей каждой группы Gi;

- производится сравнение значений рассчитанных метрик MR_Norm и M_Norm с наперед заданными пороговыми значениями, и в случае если MR_Norm больше первого заданного порогового значения или M_Norm меньше второго заданного порогового значения, подобие восстановленных пикселей, соседних с опорным блоком, и восстановленных пикселей, соседних с кодируемым блоком считается слабым; в противном случае подобие восстановленных пикселей, соседних с опорным блоком, и восстановленных пикселей, соседних с кодируемым блоком считается сильным;

- если подобие восстановленных пикселей, соседних с опорным блоком и восстановленных пикселей, соседних с кодируемым блоком слабое, коррекция может не применяться;

- если подобие восстановленных пикселей, соседних с опорным блоком, и восстановленных пикселей, соседних с кодируемым блоком сильное, коррекция выполняется безусловно.

Дальнейшее развитие метода предусматривает следующее:

- для каждой группы Gi рассчитывается метрика MR_Norn(G_l),