Способ и устройство для кодирования/декодирования видеоданных

Способ и устройство для кодирования/декодирования видеоданных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к обработке видеоданных, в частности к способу и устройству для преобразования видеоданных.

Уровень техники

В последнее время возрастает потребность в видеоматериалах высокого разрешения и высокого качества, в том числе видеоданных высокого разрешения (HD, high definition) и сверхвысокого разрешения (UHD, ultrahigh definition).

Необходимость повышения качества и разрешающей способности видеоматериалов неизбежно влечет за собой увеличение объема видеоданных. Соответственно, стоимость передачи и хранения видеоданных для видеоматериалов высокого качества возрастает по сравнению с обычными способами обработки видеоданных. Для решения этих проблем, вызванных повышением разрешения и качества видеоданных, можно использовать высокоэффективные технологии сжатия видеоданных.

Для сжатия видеоданных применяют различные технические решения, в том числе: межкадровое предсказание (inter prediction), в котором осуществляют предсказание значений пикселей, содержащихся в текущем изображении, на основе других изображений, внутрикадровое предсказание (intra prediction), в котором осуществляют предсказание значений пикселей, содержащихся в текущем изображении, с использованием информации о других пикселях в текущем изображении, а также способ энтропийного кодирования/декодирования, предполагающий назначение более коротких кодов более часто встречающимся или возникающим сигналам.

Раскрытие изобретения

Одним из аспектов настоящего изобретения является предоставление способа кодирования видеоданных и устройства для кодирования видеоданных для повышения эффективности кодирования видеоданных.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является предоставление способа декодирования видеоданных и устройства для декодирования видеоданных для повышения эффективности декодирования видеоданных.

Также настоящее изобретение предоставляет способ преобразования и устройство преобразования для повышения эффективности кодирования видеоданных.

Кроме того, настоящее изобретение предоставляет способ обратного преобразования и устройство для обратного преобразования для повышения эффективности декодирования видеоданных.

Вариант осуществления настоящего изобретения предлагает способ декодирования видеоданных. Способ декодирования видеоданных может включать определение режима предсказания, соответствующего блоку цветностных компонентов, определение режима пропуска преобразования (TSM, transform skip mode) блока цветностных компонентов из числа множества режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования на основе режима предсказания, соответствующего блоку цветностных компонентов, и выполнение обратного преобразования блока цветностных компонентов на основе определенного таким образом режима пропуска преобразования. Множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может включать по меньшей мере один из следующих режимов: двумерный (2D) режим преобразования, подразумевающий как горизонтальное, так и вертикальное преобразование, режим горизонтального преобразования, подразумевающий горизонтальное преобразование, режим вертикального преобразования, подразумевающий вертикальное преобразование, и режим отсутствия преобразования, не предполагающий какого-либо преобразования.

Если режим предсказания, соответствующий блоку цветностных компонентов, представляет собой режим межкадрового предсказания, то определение режима пропуска преобразования для блока цветностных компонентов может включать определение режима пропуска преобразования блока яркостных компонентов, соответствующего блоку цветностных компонентов, как режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов.

Если режим предсказания, соответствующий блоку цветностных компонентов, представляет собой режим внутрикадрового предсказания, то определение режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов может включать определение режима внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов и определение режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов на основе определенного таким образом режима внутрикадрового предсказания.

Если определенный таким образом режим внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов представляет собой режим DM, то определение режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов может включать определение режима пропуска преобразования блока яркостных компонентов, соответствующего блоку цветностных компонентов, как режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов, при этом режим DM может представлять собой режим, в котором режим внутрикадрового предсказания блока яркостных компонентов используется в качестве режима внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов.

Если определенный таким образом режим внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов представляет собой горизонтальный режим, то множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может включать двумерный (2D) режим преобразования, режим вертикального преобразования и режим отсутствия преобразования, но не включать режим горизонтального преобразования.

Если определенный таким образом режим внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов представляет собой вертикальный режим, то множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может включать двумерный (2D) режим преобразования, режим горизонтального преобразования и режим отсутствия преобразования, но не включать режим вертикального преобразования.

Если определенный таким образом режим внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов представляет собой режим DC, то множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может включать двумерный (2D) режим преобразования и режим отсутствия преобразования, но не включать режим горизонтального преобразования и режим вертикального преобразования.

Если определенный таким образом режим внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов представляет собой режим LM, то множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может включать двумерный (2D) режим преобразования и режим отсутствия преобразования, но не включать режим горизонтального преобразования и режим вертикального преобразования, при этом режим LM может представлять собой режим, в котором предсказанное значение пикселя цветностного компонента определяется на основе значения пикселя яркостного компонента.

Другой вариант осуществления настоящего изобретения предлагает устройство для декодирования видеоданных. Устройство для декодирования видеоданных может содержать предсказывающий модуль, выполненный с возможностью определения режима предсказания, соответствующего блоку цветностных компонентов, и модуль обратного преобразования выполненный с возможностью определения режима пропуска преобразования (TSM) блока цветностных компонентов из числа множества режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования на основе режима предсказания, соответствующего блоку цветностных компонентов, и с возможностью выполнения обратного преобразования блока цветностных компонентов на основе определенного таким образом режима пропуска преобразования. Множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может содержать по меньшей мере один из следующих режимов: двумерный (2D) режим преобразования, подразумевающий как горизонтальное, так и вертикальное преобразование, режим горизонтального преобразования, подразумевающий горизонтальное преобразование, режим вертикального преобразования, подразумевающий вертикальное преобразование, и режим отсутствия преобразования, не предполагающий какого-либо преобразования.

Еще один вариант осуществления настоящего изобретения предлагает способ кодирования видеоданных. Способ кодирования видеоданных может включать определение режима предсказания, соответствующего блоку цветностных компонентов, определение режима пропуска преобразования (TSM) блока цветностных компонентов из числа множества режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования на основе режима предсказания, соответствующего блоку цветностных компонентов, и выполнение преобразования блока цветностных компонентов на основе определенного таким образом режима пропуска преобразования. Множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может содержать по меньшей мере один из следующих режимов: двумерный (2D) режим преобразования, подразумевающий как горизонтальное, так и вертикальное преобразование, режим горизонтального преобразования, подразумевающий горизонтальное преобразование, режим вертикального преобразования, подразумевающий вертикальное преобразование, и режим отсутствия преобразования, не предполагающий какого-либо преобразования.

Если режим предсказания, соответствующий блоку цветностных компонентов, представляет собой режим межкадрового предсказания, то определение режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов может включать определение режима пропуска преобразования блока яркостных компонентов, соответствующего блоку цветностных компонентов, в качестве режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов.

Если режим предсказания, соответствующий блоку цветностных компонентов, представляет собой режим внутрикадрового предсказания, то определение режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов может включать определение режима внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов и определение режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов на основе определенного таким образом режима внутрикадрового предсказания.

Если определенный таким образом режим внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов представляет собой режим DM, то определение режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов может включать определение режима пропуска преобразования блока яркостных компонентов, соответствующего блоку цветностных компонентов, как режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов, при этом режим DM может представлять собой режим, в котором режим внутрикадрового предсказания блока яркостных компонентов используется в качестве режима внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов.

Если определенный таким образом режим внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов представляет собой горизонтальный режим, то множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может включать двумерный (2D) режим преобразования, режим вертикального преобразования и режим отсутствия преобразования, но не включать режим горизонтального преобразования.

Если определенный таким образом режим внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов представляет собой вертикальный режим, то множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может включать двумерный (2D) режим преобразования, режим горизонтального преобразования и режим отсутствия преобразования, но не включать режим вертикального преобразования.

Если определенный таким образом режим внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов представляет собой режим DC, то множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может включать двумерный (2D) режим преобразования и режим отсутствия преобразования, но не включать режим горизонтального преобразования и режим вертикального преобразования.

Если определенный таким образом режим внутрикадрового предсказания блока цветностных компонентов представляет собой режим LM, то множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может включать двумерный (2D) режим преобразования и режим отсутствия преобразования, но не включать режим горизонтального преобразования и режим вертикального преобразования, при этом режим LM может представлять собой режим, в котором предсказанное значение пикселя цветностного компонента определяется на основе значения пикселя яркостного компонента.

Следующий вариант осуществления настоящего изобретения предлагает устройство для кодирования видеоданных. Устройство для кодирования видеоданных может включать предсказывающий модуль, выполненный с возможностью определения режима предсказания, соответствующего блоку цветностных компонентов, и модуль преобразования, выполненный с возможностью определения режима пропуска преобразования (TSM) блока цветностных компонентов из числа множества режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования на основе режима предсказания, соответствующего блоку цветностных компонентов, и с возможностью выполнения преобразования блока цветностных компонентов на основе определенного таким образом режима пропуска преобразования. Множество режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования может содержать по меньшей мере один из следующих режимов: двумерный (2D) режим преобразования, подразумевающий как горизонтальное, так и вертикальное преобразование, режим горизонтального преобразования, подразумевающий горизонтальное преобразование, режим вертикального преобразования, подразумевающий вертикальное преобразование, и режим отсутствия преобразования, не предполагающий какого-либо преобразования.

Технический результат

Обеспечиваемый настоящий изобретением способ кодирования видеоданных позволяет повысить эффективность кодирования видеоданных.

Обеспечиваемый настоящий изобретением способ декодирования видеоданных позволяет повысить эффективность декодирования видеоданных.

Обеспечиваемый настоящий изобретением способ преобразования/обратного преобразования позволяет повысить эффективность кодирования/декодирования видеоданных.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для кодирования видеоданных согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 приведена блок-схема устройства для декодирования видеоданных согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 показан способ преобразования, основанный на режиме преобразования согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4 показана диаграмма, схематически иллюстрирующая процесс преобразования в устройстве для кодирования согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 5 показана диаграмма, схематически иллюстрирующая процесс обратного преобразования в устройстве для декодирования согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 6 проиллюстрирован способ определения режима пропуска преобразования блока цветностных компонентов на основе режима внутрикадрового предсказания, соответствующего блоку цветностных компонентов.

На фиг. 7 показана диаграмма, схематически иллюстрирующая способ кодирования согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 8 показана диаграмма, схематически иллюстрирующая способ декодирования согласно примеру осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Несмотря на то, что показанные на фигурах элементы изображены отдельно с целью представления различных отличных друг от друга функций в составе данного устройства кодирования/устройства декодирования видеоданных, такая конфигурация не означает, что каждый из элементов в действительности является отдельным аппаратным или программным компонентом. Другими словами, такое разбиение на отдельные элементы сделано для удобства раскрытия сущности изобретения, но при этом можно по меньшей мере два элемента объединить в один элемент или же разделить один из элементов на несколько отдельных элементов, выполняющих соответствующие функции. Необходимо отметить, что те варианты осуществления, в которых некоторые из элементов объединены в единый комбинированный элемент и/или один из элементов разделен на несколько отдельных элементов, входят в объем охраны настоящего изобретения без отклонения от сущности настоящего изобретения.

Ниже будут подробно раскрыты примеры осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Одинаковые ссылочные обозначения на фигурах соответствуют одним и тем же элементам в рамках всего настоящего документа, а дублирующие друг друга описания аналогичных элементов будут опущены.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для кодирования видеоданных согласно примеру осуществления настоящего изобретения. Показанное на фиг. 1 устройство для кодирования видеоданных может содержать модуль 110 подразделения изображения, модуль 120 межкадрового предсказания, модуль 125 внутрикадрового предсказания, модуль 130 преобразования, квантизирующий модуль 135, деквантизирующий модуль 140, модуль 145 обратного преобразования, фильтрующий модуля 150, память 155, переупорядочивающий модуль 160 и модуль 165 энтропийного кодирования.

Модуль 110 подразделения изображения может подразделять текущее входное изображение на один или более элементов кодирования. Элемент кодирования (CU, coding unit) представляет собой элемент обработки кодирования в устройстве для кодирования видеоданных, который может быть рекурсивно подразделен, при этом информация о глубине основана на структуре дерева квадрантов. CU может иметь различные размеры, в том числе 8×8, 16×16, 32×32 и 64×64. CU максимального размера может называться наибольшим элементом кодирования (LCU, largest coding unit), a CU минимального размера может называться наименьшим элементом кодирования (SCU, smallest coding unit).

Кроме того, модуль 110 подразделения изображения может выполнять разделение CU для формирования элемента предсказания (PU, prediction unit) и элемента преобразования (TU, transform unit). PU может быть меньше чем CU или равен ему и не обязательно должен быть квадратным блоком, а может быть прямоугольным блоком.

Как правило, внутрикадровое предсказание осуществляется по элементам размером 2N×2N или N×N блоков. Здесь N представляет собой натуральное число, обозначающее количество пикселей, a 2N×2N или N×N может обозначать размер PU (и/или режим подразделения). Кроме того, межкадровое предсказание может осуществляться по элементам размером 2N×2N, 2N×N, N×2N или N×N блоков. Здесь N представляет собой натуральное число, обозначающее количество пикселей, а 2Ν×2Ν, 2N×N, N×2N или N×N может обозначать размер PU (и/или режим подразделения). Кроме того, для повышения эффективности межкадрового предсказания оно, помимо элементов PU с размером 2N×2N, 2N×N, N×2N или N×N, может осуществляться в отношении элементов PU размером 2N×nU, 2N×nD, nL×2N или nR×2N. Здесь 2N×nU, 2N×nD, nL×2N или nR×2N могут обозначать размер PU (и/или режим подразделения). В режимах подразделения 2N×nU и 2N×nD элемент PU может иметь размер 2N×(1/2)N или 2N×(3/2)N, тогда как в режимах подразделения nL×2N и nR×2N элемент PU может иметь размер (1/2)N×2N или (3/2)N×2N.

В режиме межкадрового предсказания модуль 120 межкадрового предсказания может выполнять предсказание движения (ME, motion estimation) и компенсацию движения (МС, motion compensation) Модуль 120 межкадрового предсказания может формировать блок предсказания на основе информации о предыдущем и/или последующем изображении относительно текущего изображения.

Модуль 120 межкадрового предсказания может выполнять предсказание движения на основе подразделенного целевого блока предсказания и по меньшей мере одного опорного блока, хранящегося в памяти 155. Модуль 120 межкадрового предсказания может формировать информацию о движении, в том числе вектор движения (MV, motion vector), индекс опорного блока и режим предсказания в качестве результата предсказания движения.

Кроме того, модуль 120 межкадрового предсказания может выполнять компенсацию движения, используя информацию о движении и опорный блок. В этом случае модуль 120 межкадрового предсказания может формировать и выдавать блок предсказания, соответствующий входному блоку, по опорному блоку.

В режиме внутрикадрового предсказания модуль 125 внутрикадрового предсказания может формировать блок предсказания на основе информации о пикселях в текущем изображении. В режиме внутрикадрового предсказания модуль 125 внутрикадрового предсказания может выполнять предсказание для текущего блока на основе целевого блока предсказания и воссозданного блока, ранее воссозданного посредством преобразования и квантизации. В этом случае воссозданный блок может представлять собой воссозданное изображение, не прошедшее фильтрацию.

В описанных выше режимах межкадрового предсказания и внутрикадрового предсказания предсказание можно выполнять в отношении целевого блока предсказания для формирования блока предсказания. В этом случае можно сформировать разностный блок на основе разностного значения между целевым блоком предсказания и сформированным блоком предсказания.

Модуль 130 преобразования может преобразовывать разностный блок по каждому TU для формирования коэффициента преобразования. TU может иметь древовидную структуру с максимальным и минимальным размерами. С помощью флага можно указать, подразделяется ли текущий блок на подблоки по каждому TU Модуль 130 преобразования может выполнять преобразование с использованием дискретного косинусного преобразования (DCT) или дискретного синусного преобразования (DST).

Квантизирующий модуль 135 может квантизировать коэффициенты, преобразованные модулем 130 преобразования. Коэффициент квантизации может изменяться согласно блоку или важности изображения. Квантизированный коэффициент преобразования может быть подан в переупорядочивающий модуль 160 и деквантизирующий модуль 140.

Переупорядочивающий модуль 160 может преобразовывать двумерный блок квантизированных коэффициентов преобразования в одномерный вектор коэффициентов преобразования путем сканирования с целью повышения эффективности энтропийного кодирования. Переупорядочивающий модуль 160 может изменять порядок сканирования согласно стохастической статистике с целью повышения эффективности энтропийного кодирования.

Модуль 165 энтропийного кодирования может выполнять энтропийное кодирование значений, полученных в переупорядочивающем модуле 160. При энтропийном кодировании более часто встречающимся значениям синтаксических элементов может назначаться кодовое слово с меньшим числом битов, а менее часто встречающимся значениям синтаксических элементов может назначаться кодовое слово с большим числом битов. Таким образом, размер битовой строки для кодируемых символов можно сократить, повысив тем самым эффективность сжатия при кодировании видеоданных. Для энтропийного кодирования можно применять различные способы кодирования, например экспоненциальное кодирование Голомба, CAVLC (контекстно-адаптивное кодирование переменной длины, context-adaptive variable length coding), а также CABAC (контекстно-адаптивное двоичное арифметическое кодирование, context-adaptive binary arithmetic coding). Кодированную информацию можно организовать в форме сжатого битового потока и передавать через уровень NAL (уровень сетевой абстракции, network abstraction layer) или же сохранять.

Деквантизирующий модуль 140 может деквантизировать коэффициенты преобразования, квантизированные в квантизирующем модуле 135, а модуль 145 обратного преобразования может осуществлять обратное преобразование деквантизированных коэффициентов преобразования для формирования воссозданного разностного блока. Воссозданный разностный блок можно объединить с блоком предсказания, сформированным в модуле 120 межкадрового предсказания или модуле 125 внутрикадрового предсказания, для формирования воссозданного блока. Воссозданный блок можно подать в модуль 125 внутрикадрового предсказания и фильтрующий модуль 150.

Фильтрующий модуль 150 может выполнять фильтрацию воссозданного разностного блока с помощью деблокирующего фильтра, преобразования SAO (sample adaptive offset, адаптивный сдвиг выборки) и/или адаптивного петлевого фильтра (ALF, adaptive loop filter). Деблокирующий фильтр может осуществлять фильтрацию воссозданного блока для устранения искажений на границах между блоками, возникающих при кодировании и декодировании. SAO представляет собой процесс фильтрации с обратной связью, выполняемый в отношении разностного блока, к которому применяется деблокирующий фильтр, с целью компенсации разницы смещения по отношению к исходному изображению на пиксель. С помощью SAO можно применять смещение полосы и краевое смещение. При смещении полосы пиксели можно разделить на 32 полосы согласно интенсивности и применять смещения к двум раздельным группам из 16 полос в краевой области и 16 полос в центральной области. Фильтрация ALF может осуществляться для минимизации ошибки между целевым блоком предсказания и окончательным воссозданным блоком. Фильтр ALF может выполнять фильтрацию на основе значения, полученного путем сравнения воссозданного блока, прошедшего фильтрацию с помощью деблокирующего фильтра, с текущим целевым блоком предсказания, при этом информация о коэффициентах фильтрации ALF можно загружать в заголовок слайса и передавать из устройства для кодирования в устройство для декодирования.

Из модуля 150 фильтрации окончательный воссозданный блок можно передать в память 155 для хранения. Окончательный воссозданный блок можно передать в модуль 120 межкадрового предсказания для выполнения межкадрового предсказания.

На фиг. 2 приведена блок-схема устройства для декодирования видеоданных согласно примеру реализации настоящего изобретения. Показанное на фиг. 2 устройство для декодирования видеоданных может содержать модуль 210 энтропийного декодирования, переупорядочивающий модуль 215, деквантизирующий модуль 220, модуль 225 обратного преобразования, модуль 230 межкадрового предсказания, модуль 235 внутрикадрового предсказания, фильтрующий модуль 240 и память 245.

Модуль 210 энтропийного декодирования может принимать сжатый битовый поток на уровне NAL. Модуль 210 энтропийного декодирования может выполнять энтропийное декодирование принятого битового потока, а также энтропийное декодирование информации о режиме предсказания и векторе движения, если битовый поток содержит информацию о режиме предсказания и векторе движения. При использовании энтропийного декодирования более часто встречающимся значениям синтаксических элементов может назначаться кодовое слово с меньшим числом битов, а менее часто встречающимся значениям синтаксических элементов может назначаться кодовое слово с большим числом битов. Таким образом размер битовой строки для кодируемых символов можно сократить, повысив тем самым эффективность сжатия при кодировании видеоданных.

Полученный в результате энтропийного декодирования коэффициент преобразования или разностный сигнал можно подать в переупорядочивающий модуль 215. Переупорядочивающий модуль 215 может выполнять обратное сканирование декодированного коэффициента преобразования или разностного сигнала для формирования двумерного (2D) блока коэффициентов преобразования.

Деквантизирующий модуль 220 может деквантизировать переупорядоченные коэффициенты преобразования. Модуль 225 обратного преобразования может выполнять обратное преобразование деквантизированных коэффициентов преобразования для формирования разностного блока.

Разностный блок можно объединить с блоком предсказания, сформированным в модуле 230 межкадрового предсказания или модуле 235 внутрикадрового предсказания, для формирования воссозданного блока. Воссозданный блок можно подать в модуль 235 внутрикадрового предсказания и фильтрующий модуль 240. Модуль 230 межкадрового предсказания и модуль 235 внутрикадрового предсказания выполняют операции, идентичные или эквивалентные операциям модуля 120 межкадрового предсказания и модуля 125 внутрикадрового предсказания устройства для кодирования видеоданных, поэтому соответствующие описания будут опущены.

Фильтрующий модуль 240 может выполнять фильтрацию воссозданного блока с помощью деблокирующего фильтра, SAO или фильтра ALF. Деблокирующий фильтр может осуществлять фильтрацию воссозданного блока для устранения искажений на границах между блоками, возникающих при кодировании и декодировании. SAO можно применять к воссозданному блоку, прошедшему фильтрацию с помощью деблокирующего фильтра, в единицах пикселей для уменьшения различия с исходным изображением. ALF позволяет выполнять фильтрацию воссозданного блока посредством SAO для минимизации ошибки между целевым блоком предсказания и окончательным воссозданным блоком.

Из модуля 240 фильтрации окончательный воссозданный блок можно передать в память 245 для хранения. Сохраненный окончательный воссозданный блок можно передать в модуль 230 межкадрового предсказания для выполнения межкадрового предсказания.

Ниже под блоком может пониматься элемент обработки при кодировании и декодировании видеоданных. Таким образом, в этом описании под блоком могут пониматься элементы CU, PU или TU.

Как правило, видеосигнал может содержать сигналы, задающие количества для трех основных цветов компонентов света. Эти три цветовых сигнала можно обозначить как красный (R), зеленый (G) и синий (В). Для сокращения частотного диапазона, используемого для обработки видеоданных, сигналы R, G и В можно преобразовать в сигналы яркости и цветности, эквивалентные сигналам R, G и В. В этом случае видеосигнал может включать в себя один сигнал яркости и два сигнала цветности. При этом сигнал яркости представляет собой компонент, определяющий яркость экрана, тогда как сигнал цветности представляет собой компонент, определяющий цвет экрана. Сигнал яркости можно обозначить буквой Y, а сигналы цветности буквой С.

Поскольку человеческий глаз обладает чувствительностью к сигналам яркости, но нечувствителен к сигналам цветности, одно изображение или блок может содержать меньшее количество пикселей компонентов цветности, чем пикселей компонентов яркости.

В видеоформате 4:2:0 количество пикселей блока компонентов цветности может составлять 1/2 от количества пикселей блока компонентов яркости в горизонтальном направлении и 1/2 от количества пикселей компонентов яркости в вертикальном направлении. В видеоформате 4:2:2 количество пикселей блока компонентов цветности может составлять 1/2 от количества пикселей блока компонентов яркости в горизонтальном направлении и совпадать с количеством пикселей компонентов яркости в вертикальном направлении. В видеоформате 4:4:4 количество пикселей блока компонентов цветности может совпадать с количеством пикселей блока компонентов яркости как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.

Как было раскрыто выше на примере фиг. 1 и фиг. 2, устройство для кодирования видеоданных может выполнять преобразование разностного блока по каждому TU, а устройство для декодирования видеоданных может осуществлять обратное преобразование деквантизированных коэффициентов преобразования для формирования воссозданного разностного блока. В нижеследующем описании вместо термина "обратное преобразование" в целях удобства описания может также при необходимости использоваться термин "преобразование", что должно быть хорошо понятно специалистам в данной области.

Устройство для кодирования и устройство для декодирования могут выполнять двумерное (2D) преобразование, включая как вертикальное, так и горизонтальное преобразование. Однако в случае, когда вертикальный и горизонтальный сигналы имеют существенно различающиеся характеристики, вертикальное или горизонтальное преобразование может быть опущено. Кроме того, в случае разреженного сигнала можно опустить весь процесс преобразования. Описанные способы преобразования позволяют снизить сложность устройства для декодирования и повысить эффективность кодирования.

В последующем описании режим преобразования, включающий как горизонтальное, так и вертикальное преобразование, называется «двумерным» (2D) режимом преобразования. Режим преобразования, подразумевающий только горизонтальное преобразование без вертикального преобразования, называется режимом горизонтального преобразования, а режим преобразования, подразумевающий только вертикальное преобразование без горизонтального преобразования, называется режимом вертикального преобразования. Кроме того, режим преобразования, не предполагающий ни горизонтального, ни вертикального преобразования, называется «режимом отсутствия преобразования». При этом режим отсутствия преобразования может также называться «режимом пропуска преобразования».

На фиг. 3 иллюстрирует способ преобразования, определяемый на основе примерного варианта осуществления настоящего изобретения.

Квадратные блоки с 310 по 340 на фиг. 3 представляют собой целевые блоки преобразования. В данном случае целевые блоки преобразования могут соответствовать элементам TU и/или CU. Стрелки, изображенные на блоках с 310 по 330, могут означать направления преобразования.

В отношении целевого блока 310 преобразования можно выполнять как вертикальное, так и горизонтальное преобразование. Таким образом, режим преобразования для целевого блока 310 преобразования может соответствовать двумерному (2D) режиму преобразования. В отношении целевого блока 320 преобразования можно выполнять только горизонтальное преобразование без вертикального преобразования. Таким образом, режим преобразования для целевого блока 320 преобразования может соответствовать режиму горизонтального преобразования. В этом случае, поскольку преобразование выполняется в отношении рядов, но не столбцов, способ преобразования в режиме горизонтального преобразования можно также называть «преобразованием только рядов». В отношении целевого блока 330 преобразования можно выполнять только вертикальное преобразование без горизонтального преобразования. Таким образом, режим преобразования для целевого блока 330 преобразования может соответствовать режиму вертикального преобразования. В этом случае, поскольку преобразование выполняется в отношении столбцов, но не рядов, способ преобразования в режиме вертикального преобразования можно также называть «преобразованием только столбцов». В отношении целевого блока 340 преобразования 340 преобразование может не выполняться. Таким образом, режим преобразования для целевого блока 340 преобразования может соответствовать режиму отсутствия преобразования.

В описанных выше режимах преобразования вертикальное преобразование и/или горизонтальное преобразование могут пропускаться или не пропускаться. Поэтому эти режимы преобразования можно также называть режимами пропуска преобразования (TSM, transform skip mode). При этом режим пропуска преобразования может включать двумерный (2D) режим преобразования, режим горизонтального преобразования, режим вертикального преобразования и режим отсутствия преобразования. Согласно этому двумерный (2D) режим преобразования, режим горизонтального преобразования, режим вертикального преобразования и/или режим отсутствия преобразования могут использоваться в качестве кандидатов на режим пропуска преобразования для целевого блока преобразования.

В одном из примеров осуществления по меньшей мере один из следующих режимов, то есть двумерный (2D) режим преобразования, режим горизонтального преобразования, режим вертикального преобразования или режим отсутствия преобразования, может использоваться в качестве режима-кандидата на режим пропуска преобразования для целевого блока преобразования. В этом случае один режим пропуска преобразования, выбранный из числа множества режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования, может быть применен к одному целевому блоку преобразования. Устройство для кодирования может выбрать один режим пропуска преобразования, имеющий наименьшее значение стоимости в смысле оптимизации искажения битрейта (RDO, rate-distortion optimization), среди множества режимов-кандидатов на режим пропуска преобразования. Затем устройство для кодирования может выполнить преобразование целевого блока преобразования на основе выбранного режима пропуска преоб