Способ декодирования изображений, способ кодирования изображений, устройство декодирования изображений, устройство кодирования изображений, программа и интегральная схема

Способ декодирования изображений, способ кодирования изображений, устройство декодирования изображений, устройство кодирования изображений, программа и интегральная схема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ]

[0001]

Настоящее изобретение относится к способу кодирования изображений для кодирования изображений или киноизображений, включенных в мультимедийные данные, и к способу декодирования изображений для декодирования кодированных изображений или киноизображений.

[ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ]

[0002]

В стандартах сжатия видеоизображений типа MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 или MPEG-4 AVC сжатое изображение обычно делится на прямоугольные блоки, называемые "макроблоками". Макроблок обычно задается как двумерный блок выборок изображения. Выборки изображения имеют ширину в 16 пикселей и высоту в 16 пикселей для выборок яркости. Коэффициент сжатия для макроблока управляется параметром шкалы квантования для каждого макроблока. Параметр шкалы квантования определяет уровень квантования, который нужно применить ко всем частотным коэффициентам. Параметр шкалы квантования обычно кодируется как значение отличия от параметра шкалы квантования у предыдущего макроблока в порядке кодирования и хранится в заголовке сжатого макроблока.

[0003]

В новых разрабатываемых видеостандартах, например стандарте Высокоэффективного кодирования видеосигнала (HEVC) от органов по стандартизации MPEG, предполагается, что разделение изображений на большие блоки может повысить эффективность кодирования сжатого видеоизображения (например, см. Непатентную литературу 1). Другими словами, изображение можно разделить на блоки кодирования (CU), где каждый блок кодирования имеет размер, который может быть гораздо больше макроблока. Например, размер блока кодирования может составлять 128 пикселей на 128 пикселей для выборок яркости, что приблизительно в 64 раза больше макроблока.

[0004]

Большой блок кодирования можно подразделить на меньшие блоки (субблоки кодирования) для достижения лучшей эффективности кодирования. Каждый блок кодирования или субблок кодирования содержит три основных компонента. Основными компонентами являются заголовок блока кодирования, блок предсказания (PU) и блок преобразования (TU).

[0005]

Фиг. 1 - схема, показывающая структуру сжатого изображения, содержащую блоки кодирования.

[0006]

Как показано на фиг. 1, изображение D100 включает в себя заголовок (в дальнейшем называемый заголовком изображения) и тело. Заголовок изображения включает в себя параметры, имеющие отношение к изображению (параметры изображения), тогда как тело включает в себя сжатые выборки изображения. Кроме того, тело включает в себя блоки кодирования, например блоки D102 и D104 кодирования, и некоторые блоки кодирования делятся на субблоки кодирования. Например, блок D102 кодирования делится на субблоки D106 кодирования, и один из субблоков D106 кодирования дополнительно делится на меньшие субблоки D108 кодирования. Блок D104 кодирования или субблок D108 кодирования содержит три основных компонента. Точнее говоря, блок D104 кодирования включает в себя заголовок D116 блока кодирования, блок D118 предсказания и блок D120 преобразования в качестве трех основных компонентов. Субблок D108 кодирования содержит заголовок D110 субблока кодирования, блок D112 предсказания и блок D114 преобразования в качестве трех основных компонентов. Как показано на фиг. 1, блок D120 преобразования делится на небольшие субблоки D122 преобразования, и один из субблоков D122 преобразования делится на меньшие субблоки D124 преобразования. Наименьшие блоки D114 и D124 преобразования (субблоки преобразования) включают в себя квантованные коэффициенты блока, который требует параметр шкалы квантования для процесса обратного квантования коэффициентов.

[СПИСОК ИСТОЧНИКОВ]

[НЕПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА]

[0007]

[НЕПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА 1]

"Test Model under Consideration", Объединенная группа по кодированию видеосигнала (JCT-VC) из ITU-T SG16 WP3 и ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, 2-ое собрание: Женева, Швейцария, 21-28 июля 2010 г., документ: JCTVC-B205

[СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ]

[ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА]

[0008]

Однако в способе декодирования изображений и способе кодирования изображений в соответствии с вышеописанной Непатентной литературой 1 имеется проблема в том, что нельзя одновременно повысить качество изображения и эффективность кодирования. Другими словами, такой параметр, как параметр шкалы квантования, необходимый для кодирования и процесса кодирования, хранится в заголовке изображения, так что параметр применяется ко всему телу изображения D100. В результате невозможно регулировать качество изображения для каждого из небольших блоков обработки, например субблока кодирования, блока предсказания, субблока предсказания, блока преобразования или субблока преобразования. Кроме того, объем кодирования большой, когда параметр хранится для каждого из блоков обработки, так что параметр применяется к каждому из наименьших блоков обработки.

[0009]

Поэтому настоящее изобретение задумано в связи с этой проблемой, и цель настоящего изобретения - предоставить способ декодирования изображений и способ кодирования изображений для одновременного повышения качества изображения и эффективности кодирования.

[РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ]

[0010]

Чтобы достичь вышеописанной цели, способ декодирования изображений в соответствии с аспектом настоящего изобретения является способом декодирования изображений для декодирования кодированного потока, который включает в себя множество блоков обработки и заголовок для блоков обработки, причем кодированный поток формируется путем кодирования киноизображения, блоки обработки включают в себя по меньшей мере один многоуровневый блок обработки для разбиения на множество меньших блоков обработки, при этом способ декодирования изображений включает в себя: задание иерархического уровня, имеющего блок обработки, в котором хранится необходимый для декодирования параметр, путем разбора информации о глубине иерархии, хранимой в заголовке; и декодирование блока обработки с использованием параметра, хранимого в блоке обработки, расположенном на заданном иерархическом уровне.

[0011]

При этом блок обработки разделяется на уровни иерархически. Когда параметр хранится в каждом небольшом блоке обработки, расположенном на более низком иерархическом уровне, небольшие блоки обработки можно декодировать путем применения разного параметра к каждому из небольших блоков обработки. В результате можно повысить качество изображения. Кроме того, поскольку иерархический уровень, имеющий блок обработки, в котором хранится необходимый для декодирования параметр, задается путем разбора информации о глубине иерархии, иерархический уровень можно установить на произвольном иерархическом уровне вместо ограничения самым нижним иерархическим уровнем. Поэтому можно уменьшить объем кодирования для всех параметров, включенных в кодированный поток, по сравнению со случаем, где параметр хранится для каждого из наименьших блоков обработки, расположенных на самом нижнем иерархическом уровне, и эффективность кодирования можно повысить. При этом можно одновременно повысить качество изображения и эффективность кодирования. Кроме того, поскольку путем разбора информации о глубине иерархии задается иерархический уровень, имеющий блок обработки, в котором хранится параметр, то можно уменьшить нагрузку у процесса поиска блока обработки, в котором хранится параметр.

[0012]

Кроме того, кодированный поток формируется путем кодирования, которое включает в себя ортогональное преобразование и квантование, блок обработки разделяется на уровни, чтобы уменьшаться в направлении от более высокого уровня к более низкому уровню, блок кодирования существует в качестве наибольшего блока обработки на наивысшем иерархическом уровне, а блок преобразования существует в качестве блока обработки меньше блока кодирования на более низком иерархическом уровне, который находится глубже наивысшего иерархического уровня, параметр является параметром квантования, примененным к блоку преобразования, информация о глубине иерархии указывает более низкий иерархический уровень, который находится глубже наивысшего иерархического уровня, и (i) иерархический уровень, указанный информацией о глубине иерархии, или (ii) иерархический уровень, который находится выше упомянутого иерархического уровня и отличается от наивысшего иерархического уровня, задается при задании иерархического уровня, имеющего блок обработки, в котором хранится параметр квантования.

[0013]

При этом можно одновременно повысить качество изображения при квантовании по параметру квантования и эффективность кодирования в параметре квантования.

[0014]

Кроме того, заголовок может быть заголовком изображения для изображения, включающего в себя блоки обработки, и информация о глубине иерархии может храниться в заголовке изображения.

[0015]

При этом иерархию, имеющую блок обработки, в котором хранится необходимый для декодирования параметр, можно идентифицировать как общий иерархический уровень для всего изображения.

[0016]

Кроме того, когда декодируется блок обработки, может использоваться параметр квантования, расположенный в блоке обработки после коэффициента преобразования, сформированного ортогональным преобразованием и квантованием.

[0017]

При этом, поскольку параметр квантования хранится, только когда имеются коэффициенты преобразования, параметр квантования не хранится, когда коэффициенты преобразования отсутствуют, и эффективность кодирования можно повысить.

[0018]

Кроме того, чтобы достичь вышеупомянутой цели, способ кодирования изображений в соответствии с аспектом настоящего изобретения является способом кодирования изображений для формирования (путем кодирования киноизображения) кодированного потока, который включает в себя множество блоков обработки и заголовок для блоков обработки, причем блоки обработки включают в себя по меньшей мере один многоуровневый блок обработки для разбиения на множество меньших блоков обработки, при этом способ кодирования изображений включает в себя: кодирование киноизображения; запись в заголовок информации о глубине иерархии для задания иерархического уровня, имеющего блок обработки, в котором хранится необходимый для декодирования параметр; и запись параметра в блок обработки, расположенный на иерархическом уровне, заданном информацией о глубине иерархии.

[0019]

При этом, когда блок обработки иерархически разделяется на уровни, можно записать параметр, который отличается для каждого из небольших блоков обработки, которые располагаются на низких иерархических уровнях. В результате устройство декодирования изображений может декодировать блоки обработки путем применения разного параметра к каждому из небольших блоков обработки, и поэтому можно повысить качество изображения. Кроме того, путем записи информации о глубине иерархии в заголовок для задания иерархического уровня, имеющего блок обработки, в котором хранится необходимый для декодирования параметр, можно сообщить иерархический уровень устройству декодирования изображений. Поэтому можно установить произвольный иерархический уровень без ограничения иерархического уровня самым нижним иерархическим уровнем. Поэтому можно уменьшить объем кодирования для всех параметров, включенных в кодированный поток, по сравнению со случаем, где параметр хранится для каждого из наименьших блоков обработки, расположенных на самом нижнем иерархическом уровне, и эффективность кодирования можно повысить. При этом можно одновременно повысить качество изображения и эффективность кодирования.

[0020]

Кроме того, ортогональное преобразование и квантование выполняются над киноизображением, когда кодируется киноизображение, блок обработки разделяется на уровни, чтобы уменьшаться в направлении от более высокого уровня к более низкому уровню, блок кодирования существует в качестве наибольшего блока обработки на наивысшем иерархическом уровне, а блок преобразования существует в качестве блока обработки меньше блока кодирования на более низком иерархическом уровне, который находится глубже наивысшего иерархического уровня, параметр является параметром квантования, примененным к блоку преобразования, информация о глубине иерархии указывает иерархический уровень, который находится ниже наивысшего иерархического уровня, и параметр записывается в блок обработки на (i) иерархическом уровне, указанном информацией о глубине иерархии, или (ii) иерархическом уровне, который находится выше упомянутого иерархического уровня и отличается от наивысшего иерархического уровня, когда записывается параметр квантования.

[0021]

При этом можно одновременно повысить качество изображения при квантовании по параметру квантования и эффективность кодирования в параметре квантования.

[0022]

Кроме того, заголовок является заголовком изображения для изображения, включающего в себя блоки обработки, и информацию о глубине иерархии можно записать в заголовок изображения, когда записывается информация о глубине иерархии.

[0023]

При этом иерархический уровень, имеющий блок обработки, в котором хранится необходимый для декодирования параметр, обычно можно установить для всего изображения.

[0024]

Кроме того, когда записывается параметр квантования, параметр квантования можно записать в блок обработки после коэффициента преобразования, сформированного ортогональным преобразованием и квантованием.

[0025]

При этом параметр квантования можно записывать, только когда имеются коэффициенты преобразования, и можно повысить эффективность кодирования.

[0026]

Следует отметить, что настоящее изобретение может быть реализовано в виде вышеописанного способа декодирования изображений и способа кодирования изображений. Оно также может быть реализовано в виде устройства для кодирования или декодирования изображения, интегральной схемы, программы для декодирования или кодирования изображения в соответствии со способами, и носителя записи, имеющего хранимую на нем программу.

[ПОЛЕЗНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ]

[0027]

Способ декодирования изображений и способ кодирования изображений в соответствии с настоящим изобретением могут одновременно повысить качество изображения и эффективность кодирования.

[КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ]

[0028]

Фиг. 1 - схема, показывающая конфигурацию традиционного кодированного потока.

Фиг. 2 - блок-схема, показывающая конфигурацию устройства кодирования изображений в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 - блок-схема, показывающая конфигурацию устройства декодирования изображений в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 - пояснительная схема для описания блочной структуры с множественной иерархией.

Фиг. 5 - схема, показывающая конфигурацию кодированного потока, который должен формироваться программным обеспечением TMuC.

Фиг. 6A - схема, показывающая конфигурацию кодированного потока в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6B - схема, показывающая конфигурацию кодированного потока в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6C - схема, показывающая конфигурацию кодированного потока в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 - схема, показывающая конфигурацию другого кодированного потока в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8A - схема, показывающая конфигурацию еще одного кодированного потока в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8B - схема, показывающая конфигурацию еще одного кодированного потока в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9A - схема, показывающая положение хранения Max_quantization_unit_hierarchy_depth в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9B - схема, показывающая положение хранения Max_quantization_unit_hierarchy_depth в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10A - схема, показывающая приращение параметра шкалы квантования в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10B - схема, показывающая параметр смещения зоны нечувствительности квантования в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10C - схема, показывающая индекс в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10D - схема, показывающая параметр смещения квантования в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 11 - блок-схема алгоритма, показывающая декодирование приращения QP с помощью устройства декодирования изображений в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 12 - блок-схема алгоритма, показывающая вычисление QP с помощью устройства декодирования изображений в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 13 - блок-схема алгоритма, показывающая декодирование с помощью устройства декодирования изображений в соответствии с Модификацией 1 Варианта 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 14 - блок-схема алгоритма, показывающая кодирование с помощью устройства кодирования изображений в соответствии с Модификацией 1 Варианта 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 15A - блок-схема алгоритма, показывающая декодирование с помощью устройства декодирования изображений в соответствии с Модификацией 2 Варианта 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 15B - блок-схема алгоритма, показывающая декодирование с помощью устройства декодирования изображений в соответствии с Модификацией 2 Варианта 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 16A - блок-схема алгоритма, показывающая кодирование с помощью устройства кодирования изображений в соответствии с Модификацией 2 Варианта 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 16B - блок-схема алгоритма, показывающая кодирование с помощью устройства кодирования изображений в соответствии с Модификацией 2 Варианта 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 17A - блок-схема алгоритма, показывающая способ декодирования изображений в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 17B - блок-схема алгоритма, показывающая способ кодирования изображений в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 18A - схема, показывающая синтаксис заголовка последовательности в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 18B - схема, показывающая синтаксис заголовка изображения в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 18C - схема, показывающая синтаксис заголовка секции в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 19A - схема, показывающая синтаксис блока кодирования (CU) в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 19B - схема, показывающая синтаксис блока предсказания (PU) в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 19C - схема, показывающая синтаксис блока преобразования (TU) в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 20 - общая конфигурация системы предоставления контента для реализации услуг распространения контента.

Фиг. 21 показывает общую конфигурацию системы цифрового вещания.

Фиг. 22 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации телевизора.

Фиг. 23 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации блока воспроизведения/записи информации, который считывает и записывает информацию с носителя записи и на него, который является оптическим диском.

Фиг. 24 показывает пример конфигурации носителя записи, который является оптическим диском.

Фиг. 25A показывает пример сотового телефона.

Фиг. 25B - блок-схема, показывающая пример конфигурации сотового телефона.

Фиг. 26 иллюстрирует структуру мультиплексированных данных.

Фиг. 27 схематически показывает, как каждый поток мультиплексируется в мультиплексированные данные.

Фиг. 28 показывает подробнее, как видеопоток хранится в потоке пакетов PES.

Фиг. 29 показывает структуру пакетов TS и исходных пакетов в мультиплексированных данных.

Фиг. 30 показывает структуру данных PMT.

Фиг. 31 показывает внутреннюю структуру информации о мультиплексированных данных.

Фиг. 32 показывает внутреннюю структуру информации об атрибутах потока.

Фиг. 33 показывает этапы для идентификации видеоданных.

Фиг. 34 показывает пример конфигурации интегральной схемы для реализации способа кодирования киноизображений и способа декодирования киноизображений в соответствии с каждым из вариантов осуществления.

Фиг. 35 показывает конфигурацию для переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 36 показывает этапы для идентификации видеоданных и переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 37 показывает пример справочной таблицы, в которой стандарты видеоданных ассоциируются с частотами возбуждения.

Фиг. 38A - схема, показывающая пример конфигурации для совместного использования модуля в блоке обработки сигналов.

Фиг. 38B - схема, показывающая другой пример конфигурации для совместного использования модуля в блоке обработки сигналов.

[ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

[0029]

Ниже будут описываться варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

[0030]

[ВАРИАНТ 1 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

Фиг. 2 - блок-схема, показывающая конфигурацию устройства кодирования изображений в соответствии с настоящим вариантом осуществления.

[0031]

Устройство 1000 кодирования изображений включает в себя блок 1100 обработки кодирования и блок 1200 управления кодированием.

[0032]

Блок 1100 обработки кодирования формирует кодированный поток путем кодирования киноизображений блок за блоком. Блок 1100 обработки кодирования включает в себя блок 1101 вычитания, блок 1102 ортогонального преобразования, блок 1103 квантования, блок 1104 энтропийного кодирования, блок 1105 обратного квантования, блок 1106 обратного ортогонального преобразования, сумматор 1107, фильтр 1108 уменьшения блочности, запоминающее устройство 1109, блок 1110 внутреннего предсказания, блок 1111 компенсации движения, блок 1112 оценки движения и переключатель 1113.

[0033]

Блок 1101 вычитания получает киноизображение и изображение предсказания из переключателя 1113. Блок 1101 вычитания вычитает изображение предсказания из текущего блока для кодирования, включенного в киноизображение, чтобы сформировать разностное изображение.

[0034]

Блок 1102 ортогонального преобразования выполняет ортогональное преобразование, например дискретное косинусное преобразование, над разностным изображением, сформированным блоком 1101 вычитания, чтобы преобразовать разностное изображение в блок коэффициентов, содержащий множество частотных коэффициентов. Блок 1103 квантования квантует каждый из частотных коэффициентов, включенных в блок коэффициентов, чтобы сформировать блок квантованных коэффициентов.

[0035]

Блок 1104 энтропийного кодирования формирует кодированный поток путем выполнения энтропийного кодирования (кодирования переменной длины) над блоком коэффициентов квантованным блоком 1103 квантования, и вектором движения, оцененным блоком 1112 оценки движения.

[0036]

Блок 1105 обратного квантования выполняет обратное квантование над блоком коэффициентов квантованным блоком 1103 квантования. Блок 1106 обратного ортогонального преобразования формирует декодированное разностное изображение путем выполнения обратного ортогонального преобразования, например обратного дискретного косинусного преобразования, над каждым из частотных коэффициентов, включенных в блок обратно квантованных коэффициентов.

[0037]

Сумматор 1107 формирует локально декодированное изображение путем получения изображения предсказания из переключателя 1113 и сложения изображения предсказания и декодированного разностного изображения, которое формируется блоком 1106 обратного ортогонального преобразования.

[0038]

Фильтр 1108 уменьшения блочности устраняет искажение в блоке (блочность) локально декодированного изображения, сформированного сумматором 1107, и сохраняет локально декодированное изображение в запоминающем устройстве 1109.

[0039]

Блок 1110 внутреннего предсказания формирует изображение предсказания путем выполнения внутреннего предсказания над текущим блоком, который нужно кодировать, используя локально декодированное изображение, сформированное сумматором 1107.

[0040]

Блок 1112 оценки движения оценивает вектор движения для текущего блока, который нужно кодировать, включенного в киноизображение, и выводит оцененный вектор движения в блок 1111 компенсации движения и блок 1104 энтропийного кодирования.

[0041]

Блок 1111 компенсации движения выполняет компенсацию движения над текущим блоком, который нужно кодировать, обращаясь к изображению, сохраненному в запоминающем устройстве 1109, как к опорному изображению и используя вектор движения, оцененный блоком 1112 оценки движения. Блок 1111 компенсации движения с помощью компенсации движения формирует изображение предсказания по отношению к текущему блоку, который нужно кодировать.

[0042]

Когда кодирование с внутренним предсказанием выполняется над текущим блоком, который нужно кодировать, переключатель 1113 выводит изображение предсказания, сформированное блоком 1110 внутреннего предсказания, в блок 1101 вычитания и сумматор 1107. Когда кодирование с внешним предсказанием выполняется над текущим блоком, который нужно кодировать, переключатель 1113 выводит изображение предсказания, сформированное блоком 1111 компенсации движения, в блок 1101 вычитания и сумматор 1107.

[0043]

Блок 1200 управления кодированием управляет блоком 1100 обработки кодирования. Точнее говоря, блок 1200 управления кодированием определяет блок обработки, в котором хранится параметр квантования, и информацию о глубине иерархии для задания местоположения блока обработки. Параметр квантования является параметром, используемым для квантования блоком 1103 квантования и обратного квантования блоком 1105 обратного квантования. Блоки обработки в соответствии с настоящим вариантом осуществления разделяются на уровни, и каждый из блоков обработки на любом уровне соответствует вышеописанному блоку. Информация о глубине иерархии является, например, параметром для задания уровня, имеющего блок обработки, в котором хранится параметр квантования. Блок 1200 управления кодированием дает команду блоку 1104 энтропийного кодирования сохранить параметр квантования в вышеопределенном блоке обработки и сохранить информацию о глубине иерархии в заголовке кодированного потока (например, заголовке последовательности или заголовке изображения).

[0044]

Фиг. 3 - блок-схема, показывающая конфигурацию устройства декодирования изображений в соответствии с настоящим вариантом осуществления.

[0045]

Устройство 2000 декодирования изображений включает в себя блок 2100 обработки декодирования и блок 2200 управления декодированием.

[0046]

Блок 2100 обработки декодирования формирует декодированное изображение путем декодирования кодированного потока блок за блоком. Блок 2100 обработки декодирования включает в себя блок 2101 энтропийного декодирования, блок 2102 обратного квантования, блок 2103 обратного ортогонального преобразования, сумматор 2104, фильтр 2105 уменьшения блочности, запоминающее устройство 2106, блок 2107 внутреннего предсказания, блок 2108 компенсации движения и переключатель 2109.

[0047]

Блок 2101 энтропийного декодирования получает кодированный поток и выполняет энтропийное декодирование (декодирование переменной длины) над кодированным потоком.

[0048]

Блок 2102 обратного квантования выполняет обратное квантование над блоком квантованных коэффициентов, сформированных путем энтропийного декодирования с помощью блока 2101 энтропийного декодирования. Блок 2103 обратного ортогонального преобразования формирует декодированное разностное изображение путем выполнения обратного ортогонального преобразования, например обратного дискретного косинусного преобразования, над каждым из частотных коэффициентов, включенных в блок обратно квантованных коэффициентов.

[0049]

Сумматор 2104 формирует декодированное изображение путем получения изображения предсказания из переключателя 2109 и сложения изображения предсказания и декодированного разностного изображения, которое формируется блоком 2103 обратного ортогонального преобразования.

[0050]

Фильтр 2105 уменьшения блочности устраняет искажение в блоке у декодированного изображения, сформированного сумматором 2104, сохраняет декодированное изображение в запоминающем устройстве 2106 и выводит декодированное изображение.

[0051]

Блок 1110 внутреннего предсказания формирует изображение предсказания путем выполнения внутреннего предсказания над текущим блоком, который нужно декодировать, используя декодированное изображение, сформированное сумматором 2104.

[0052]

Блок 2108 компенсации движения выполняет компенсацию движения над текущим блоком, который нужно декодировать, обращаясь к изображению, сохраненному в запоминающем устройстве 2106, как к опорному изображению и используя вектор движения, сформированный путем энтропийного декодирования блоком 2101 энтропийного декодирования. Блок 2108 компенсации движения с помощью компенсации движения формирует изображение предсказания по отношению к текущему блоку, который нужно декодировать.

[0053]

Когда кодирование с внутренним предсказанием выполняется над текущим блоком, который нужно декодировать, переключатель 2109 выводит изображение предсказания, сформированное блоком 2107 внутреннего предсказания, в сумматор 2104. Когда кодирование с внешним предсказанием выполняется над текущим блоком, который нужно декодировать, переключатель 2109 выводит изображение предсказания, сформированное блоком 2108 компенсации движения, в сумматор 2104.

[0054]

Блок 2200 управления декодированием управляет блоком 2100 обработки декодирования. Точнее говоря, блок 2200 управления декодированием разбирает информацию о глубине иерархии, хранимую в заголовке кодированного потока (например, заголовке последовательности или заголовке изображения), на основе результата энтропийного декодирования с помощью блока 2101 энтропийного декодирования. Блок 2200 управления декодированием на основе информации о глубине иерархии идентифицирует иерархический уровень, имеющий блок обработки, в котором хранится параметр квантования, и разбирает параметр квантования, включенный в блок обработки на иерархическом уровне. Блок 2200 управления декодированием дает команду блоку 2102 обратного квантования выполнить обратное квантование с использованием разобранного параметра квантования.

[0055]

Фиг. 4 - пояснительная схема для описания многоуровневых блоков обработки (блочная структура с множественной иерархией).

[0056]

Блок 1100 обработки кодирования выполняет кодирование над киноизображением для каждого из блоков обработки, и блок 2100 обработки декодирования декодирует кодированный поток для каждого из блоков обработки. Блок обработки разбивается на небольшие блоки обработки, и небольшие блоки обработки разделяются на уровни так, что каждый из небольших блоков обработки разбивается на меньшие блоки обработки. Следует отметить, что когда блок обработки меньше, иерархический уровень, на котором существует блок обработки, находится глубже и ниже, а значение, показывающее иерархический уровень, больше. В отличие от этого, когда блок обработки больше, иерархический уровень, на котором существует блок обработки, находится неглубоко и на высоком уровне, а значение, показывающее иерархический уровень, небольшое.

[0057]

Блок обработки включает в себя блок кодирования (CU), блок предсказания (PU) и блок преобразования (TU). CU является блоком из 128 x 128 пикселей максимум и соответствует традиционному макроблоку. PU является основной единицей для внешнего предсказания. TU является основной единицей для ортогонального преобразования, и размер TU такой же, как размер PU, или меньше размера PU на один иерархический уровень. CU делится, например, на четыре суб-CU, и один из суб-CU включает в себя PU и TU, имеющие такой же размер, как и CU (в этом случае PU и TU перекрываются друг с другом). Например, PU дополнительно делится на четыре суб-PU, и TU также дополнительно делится на четыре суб-TU. Следует отметить, что когда блок обработки делится на небольшие блоки обработки, небольшой блок обработки является субблоком обработки. Например, когда блоком обработки является CU, субблоком обработки является суб-CU. Когда блоком обработки является PU, субблоком обработки является суб-PU. Когда блоком обработки является TU, субблоком обработки является суб-TU.

[0058]

НИЖЕСЛЕДУЮЩЕЕ БУДЕТ ОПИСЫВАТЬ ПОДРОБНОСТИ

[0059]

Изображения разделяются на секции. Секция является последовательностью наибольших блоков кодирования. Местоположение наибольшего блока кодирования задается адресом IcuAddr наибольшего блока кодирования.

[0060]

Каждый блок кодирования, включая наибольший блок кодирования, рекурсивно делится на четыре блока кодирования. Это приводит к сегментации блока кодирования на квадрадерево. Местоположение блока кодирования задается индексом cuIdx блока кодирования, в котором верхняя левая выборка (пиксель или коэффициент) наибольшего блока кодирования определяется как начало отсчета.

[0061]

Если блок кодирования не разрешено разбивать, то он считается блоком предсказания. Аналогично блоку кодирования, местоположение блока предсказания задается индексом puIdx блока предсказания, в котором верхняя левая выборка (пиксель или коэффициент) наибольшего блока кодирования определяется как начало отсчета.

[0062]

Блок предсказания может включать в себя несколько разделов (разделов блока предсказания или суб-PU). Раздел блока предсказания задается индексом puPartIdx раздела предсказания, в котором верхняя левая выборка блока предсказания определяется как начало отсчета.

[0063]

Блок предсказания может включать в себя несколько блоков преобразования. Аналогично блоку кодирования, блок преобразования можно рекурсивно разбить на четыре небольших блока преобразования (субблока преобразования). Это обеспечивает сегментацию разностного сигнала на квадрадерево. Местоположение блока преобразования задается индексом tuIdx блока преобразования, в котором верхняя левая выборка блока предсказания определяется как начало отсчета.

[0064]

Здесь определения блоков обработки выглядят следующим образом.

[0065]

Блок дерева кодирования (CTB): Основная единица для задания сегментации на квадрадерево данной квадратной области. CTB имеет различные размеры квадратной формы.

[0066]

Наибольший блок дерева кодирования (LTCB): Блок дерева кодирования с наибольшим размером, допустимым в секции. Секция состоит из неперекрывающихся LCTB.

[0067]

Наименьший блок дерева кодирования (SCTB): Блок дерева кодирования с наименьшим размером, допустимым в секции. SCTB не разрешено разбивать на меньшие CTB.

[0068]

Блок предсказания (PU): Основная единица для задания процесса предсказания. Размер PU такой же, как у CU, который больше не разрешено разбивать. PU можно разбить на несколько разделов, которые могут иметь произвольную форму, тогда как CU разрешено разбивать на четыре квадратные формы.

[0069]

Блок преобразования (TU): Основная единица для задания процесса преобразования и квантования.

[0070]

Блок кодирования (CU): То же самое, что блок дерева кодирования.

[0071]

Наибольший блок кодирования (LCU): То же самое, что наибольший блок дерева кодирования.

[0072]

Наименьший блок кодирования (SCU): То же самое, что наименьший блок дерева кодирования.

[0073]

Кроме того, параметры квантования включают в себя один или несколько следующих параметров: приращение параметра шкалы квантования (приращение QP или QP приращения), параметр смещения квантования, индекс (Qmatrix select idc) и параметр смещения зоны нечувствительности квантования. Следует отметить, что индекс предназначен для выбора матрицы шкал квантования из множества матриц шкал квантования.

[0074]

Приращение параметра шкалы квантова