Способ кодирования видео и устройство кодирования видео и способ декодирования видео и устройство декодирования видео, которые выполняют деблокирующую фильтрацию на основании единиц кодирования древовидной структуры

Способ кодирования видео и устройство кодирования видео и способ декодирования видео и устройство декодирования видео, которые выполняют деблокирующую фильтрацию на основании единиц кодирования древовидной структуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к кодированию и декодированию видео.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

По мере того как разрабатывается и поставляется аппаратное обеспечение для воспроизведения и сохранения видео контента с высоким разрешением или с высоким качеством, возрастает потребность в видео кодеке для эффективного кодирования или декодирования видео контента с высоким разрешением или с высоким качеством. В обычном видео кодеке видео кодируется в соответствии с ограниченным способом кодирования на основе макроблока с заранее заданным размером.

Способ кодирования с предсказанием на основе макроблока может создавать эффект блокирования из-за прерывистых значений пикселей на границах блоков. Поэтому в видео кодеке выполняется деблокирующая фильтрация для улучшения сжимаемости видео и качества восстановленного изображения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

В настоящем изобретении предложен способ выполнения деблокирующей фильтрации в видео кодеке путем использования единицы кодирования, преодолевающей ограничения обычного способа кодирования на основе макроблока и имеющий новую древовидную структуру.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

В настоящем изобретении предложены способ и устройство для выполнения деблокирующей фильтрации, которая уменьшает деблокирующий эффект, создаваемый в области границы единиц кодирования в видео, кодированном на основе единицы кодирования древовидной структуры.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения качество сжатого и восстановленного видео может быть значительно улучшено путем удаления деблокирующего эффекта из сжатого и восстановленного видео на основе единицы кодирования древовидной структуры.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - блок-схема устройства для кодирования видео, которое выполняет деблокирующую фильтрацию на основе единиц кодирования с древовидной структурой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - блок-схема устройства для декодирования видео, которое выполняет деблокирующую фильтрацию на основе единиц кодирования с древовидной структурой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 - схема для описания концепции единиц кодирования в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4 - блок-схема кодера изображения на основе единиц кодирования в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 - блок-схема декодера изображения на основе единиц кодирования в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 - схема, иллюстрирующая единицы кодирования с большей глубиной в соответствии с глубинами и единицы предсказания, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 - схема для описания взаимосвязи между единицами кодирования и единицами преобразования, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 - схема для описания кодирующей информации единиц кодирования, соответствующих кодированной глубине, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 9 - схема единиц кодирования с большей глубиной в соответствии с глубинами, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 10-12 - схемы, описывающие взаимосвязь между единицами кодирования, единицами предсказания и единицами преобразования, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 13 - схема, описывающая взаимосвязь между единицей кодирования, единицей предсказания и единицей преобразования, в соответствии с информацией режима кодирования из Таблицы 1;

Фиг. 14 иллюстрирует максимальные единицы кодирования, единицы кодирования с древовидной структурой, полученные разделением каждой максимальной единицы кодирования, единицы предсказания, полученные разделением каждой единицы кодирования, и единицы данных, включающие в себя единицы преобразования;

Фиг. 15-17 иллюстрируют границы фильтрации, определяемые на основании границ единиц данных, имеющих заранее определенный или превышающий размер, по отношению к единицам данных с фиг. 14;

Фиг. 18 - схема для описания процесса деблокирующей фильтрации в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, на основе границ фильтрации по Фиг. 17;

Фиг. 19А-19В иллюстрируют пиксели, расположенные на границах фильтрации, чтобы описать деблокирующую фильтрацию в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 20А-20В - таблицы для определения пороговых значений α и β в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 21 - схема для описания процесса задания значения смещения относительно порогового значения α в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 22А и 22В - таблицы, используемые для определения заранее определенного промежуточного значения, используемого в процессе деблокирующей фильтрации в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 23 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ кодирования видео на основе единиц кодирования в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 24 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ декодирования видео на основе единиц кодирования в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения представлен способ кодирования видео, который выполняет деблокирующую фильтрацию на основании единиц кодирования, при этом способ включает в себя разбиение одной картинки на по меньшей мере одну максимальную единицу кодирования, которая представляет собой единицу данных с максимальным размером; определение единиц кодирования, которые являются иерархически сконфигурированными в соответствии с глубинами, указывающими сколько раз по меньшей мере одна максимальная единица кодирования пространственно разбивается, и единиц предсказания и единиц преобразования соответственно для предсказания и преобразования единиц кодирования; определение границы фильтрации, на которой должна выполняться деблокирующая фильтрация, на основании по меньшей мере одной единицы данных из единиц кодирования, единиц предсказания и единиц преобразования; определение силы фильтрации на границе фильтрации на основании режима предсказания единицы кодирования, к которой принадлежат смежные пиксели на основании границы фильтрации, и значений коэффициента преобразования пикселей, смежных с границей фильтрации; и выполнение деблокирующей фильтрации на основании определенной силы фильтрации.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения представлен способ декодирования видео, который выполняет деблокирующую фильтрацию на основании единиц кодирования, при этом способ включает в себя выделение данных изображения, кодированных в соответствии с единицами кодирования, информации режима кодирования о единицах кодирования с древовидной структурой, и информации о деблокирующей фильтрации в максимальной единице кодирования в соответствии с единицами кодирования с древовидной структурой, включенными в каждую максимальную единицу кодирования, полученную разбиением текущей картинки, путем автоматического анализа принятого битового потока; определение единиц предсказания и единиц преобразования для предсказания и преобразования в соответствии с единицами кодирования и декодирования закодированных данных изображения, на основании информации режима кодирования о единицах кодирования с древовидной структурой; определение границы фильтрации, до которой должна быть выполнена деблокирующая фильтрация из границ, по меньшей мере одной единицы данных из единиц кодирования с древовидной структурой, единиц предсказания и единиц преобразования, путем использования информации о деблокирующей фильтрации; определение силы фильтрации границы фильтрации на основании режима предсказания единицы кодирования, к которой принадлежат смежные пиксели на основании определенной границы фильтрации, и значений коэффициентов преобразования пикселей, смежных с границей фильтрации; и выполнение деблокирующей фильтрации на декодированных данных изображения на основании определенной силы фильтрации.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения представлено устройство для кодирования видео, которое выполняет деблокирующую фильтрацию на основании единиц кодирования, при этом устройство включает в себя определитель единицы кодирования для определения единиц кодирования, которые иерархически сконфигурированы в соответствии с глубинами, указывающими сколько раз по меньшей мере одна максимальная единица кодирования пространственно разбивается, причем максимальная единица кодирования представляет собой единицу данных с максимальным размером, которая разбивается для кодирования одной картинки, и единицы предсказания и единицы преобразования соответственно для предсказания и преобразования единиц кодирования; модуль деблокирующей фильтрации для определения границы фильтрации, на которой деблокирующая фильтрация должна быть выполнена на основании по меньшей мере одной единицы данных из единиц кодирования, единиц предсказания и единиц преобразования, для определения силы фильтрации на границе фильтрации на основании режима предсказания единицы кодирования, к которой принадлежат смежные пиксели на основании границы фильтрации, и значений коэффициента преобразования пикселей, смежных с границей фильтрации, и выполнения деблокирующей фильтрации на основании определенной силы фильтрации; и передатчик для кодирования информации о деблокирующей фильтрации и передачи информации с закодированными данными одной картинки и информации режима кодирования о единицах кодирования с древовидной структурой.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения представлено устройство для декодирования видео, которое выполняет деблокирующую фильтрацию на основании единиц кодирования, при этом устройство включает в себя модуль приема и выделения для выделения данных изображения, закодированных в соответствии с единицами кодирования, информации режима кодирования о единицах кодирования с древовидной структурой, и информации о деблокирующей фильтрации в максимальной единице кодирования, в соответствии с единицами кодирования с древовидной структурой, включенной в каждую максимальную единицу кодирования, полученную разбиением текущей картинки, путем анализа принятого битового потока; декодер для определения единиц предсказания и единиц преобразования для предсказания и преобразования в соответствии с единицами кодирования и декодирования кодированных данных изображения, на основании информации режима кодирования о единицах кодирования с древовидной структурой; и модуль деблокирующей фильтрации для определения границы фильтрации, до которой деблокирующая фильтрация должна быть выполнена, из границ по меньшей мере одной единицы данных из единиц кодирования с древовидной структурой, единиц предсказания и единиц преобразования, путем использования информации о деблокирующей фильтрации, определения силы фильтрации границы фильтрации на основании режима предсказания единицы кодирования, к которому принадлежат смежные пиксели, на основании определенной границы фильтрации, и значений коэффициентов преобразования пикселей, смежных с границей фильтрации, и выполнения деблокирующей фильтрации на декодированных данных изображения на основании определенной силы фильтрации.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1 представляет собой блок-схему устройства 100 кодирования видео, которое выполняет деблокирующую фильтрацию на основании единиц кодирования с древовидной структурой, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Устройство 100 кодирования видео включает в себя определитель 110 единицы кодирования, модуль 130 деблокирующей фильтрации и передатчик 120.

Определитель 110 единицы кодирования принимает данные изображения одной картинки видео и разбивает картинку по меньшей мере на одну максимальную единицу кодирования, которая представляет собой единицу данных с максимальным размером. Максимальная единица кодирования в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения может быть единицей данных с размером 32×32, 64×64, 128×128, 256×256, и т. д., в котором форма единицы данных представляет собой квадрат с шириной и длиной, (кратными 2) равными 2 в квадрате, что больше 8.

Определитель 110 единицы кодирования определяет единицы кодирования с иерархической структурой в соответствии с областями, пространственно разнесенными по каждой максимальной единице кодирования. Единицы кодирования могут быть выражены на основании глубины, указывающей количество раз пространственного разбиения максимальной единицы кодирования. В развернутом виде, единицы кодирования с древовидной структурой включают в себя единицы кодирования, соответствующие глубине, определенной как кодированная глубина, из всех единиц кодирования с большей глубиной в соответствии с глубинами, включенными в максимальную единицу кодирования. Единица кодирования кодированной глубины может быть иерархически определена в соответствии с глубинами в одной и той же области максимальной единицы кодирования, а может быть независимо определена в разных областях.

Определитель 110 единицы кодирования может кодировать каждую единицу кодирования с большей глубиной, включенную в текущую максимальную единицу кодирования, и определять единицу кодирования для вывода оптимального результата кодирования и кодированной глубины, которая представляет собой соответствующую глубину, путем сравнения результатов кодирования единиц кодирования меньшей глубины и большей глубины в соответствии с областями. Также, кодированная глубина текущей области может быть независимо определена из кодированной глубины другой области.

Следовательно, определитель 110 единицы кодирования может определить единицы кодирования с древовидной структурой в кодированной глубине независимо определенной в соответствии с областями по каждой максимальной единице кодирования. Также, определитель 110 единицы кодирования выполняет кодирование с предсказанием при определении единиц кодирования кодированной глубины. Определитель 110 единицы кодирования может определить единицу предсказания или сектор, который представляет собой единицу данных для выполнения кодирования с предсказанием для вывода оптимального результата кодирования в единицу кодирования кодированной глубины. Например, примеры типа секторов в отношении единицы кодирования с размером 2N×2N (где N - положительное целое) могут включать в себя сектора с размерами 2N×2N, 2N×N, N×2N или N×N. Примеры типа секторов включают в себя симметричные сектора, которые получаются путем симметричного разбиения высоты или ширины единицы кодирования, сектора, полученные путем ассиметричного разбиения высоты или ширины единицы кодирования, такого как 1:n или n:1, сектора, которые получаются путем геометрического разбиения единицы предсказания, и сектора с произвольными формами. Также режим предсказания типа разбиения может быть взаимным режимом, внутренним режимом, режимом пропуска или тому подобным.

Единица кодирования в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения может характеризоваться максимальным размером и глубиной. Глубина обозначает количество раз иерархического разбиения единицы кодирования из максимальной единицы кодирования, и так как глубина увеличивается, то единицы кодирования с большей глубиной в соответствии с глубинами могут быть получены разбиением из максимальной единицы кодирования до минимальной единицы кодирования. Глубина максимальной единицы кодирования представляет собой наибольшую глубину, а глубина минимальной единицы кодирования является наименьшей глубиной. Так как размер единицы кодирования, соответствующий каждой глубине, уменьшается, по мере того как глубина максимальной единицы кодирования увеличивается, то единица кодирования, соответствующая большей глубине, может включать в себя множество единиц кодирования, соответствующих меньшим глубинам.

Максимальная глубина в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения представляет собой индекс, указывающий, сколько раз происходило разбиение максимальной единицы кодирования до минимальной единицы кодирования. Первая максимальная глубина в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения может обозначать общее количество разбиений максимальной единицы кодирования до минимальной единицы кодирования. Вторая максимальная глубина в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения может обозначать общее количество уровней глубины от максимальной единицы кодирования до минимальной единицы кодирования. Например, когда глубина максимальной единицы кодирования равна 0, глубина единицы кодирования, при которой максимальная единица кодирования разбивается один раз, может быть установлена равной 1, а глубина единицы кодирования, при которой максимальная единица кодирования разбивается 2 раза, может быть установлена равной 2. Отсюда, если минимальная единица кодирования представляет собой единицу кодирования, до которой максимальная единица кодирования разбивалась четыре раза, существуют 5 уровней глубины - глубины 0, 1, 2, 3 и 4, и, таким образом, первая максимальная глубина может быть установлена равной 4, а вторая максимальная глубина может быть установлена равной 5.

Единицы кодирования с древовидной структурой в максимальной единице кодирования и способ определения сектора, в соответствии вариантами осуществления настоящего изобретения, будут описаны подробно ниже со ссылкой на Фиг. 3-12.

Блок 130 деблокирующей фильтрации определяет границу фильтрации, до которой должна быть выполнена деблокирующая фильтрация на основании по меньшей мере одной единицы данных из единиц кодирования, единиц предсказания и единиц преобразования и определяет силу фильтрации на границе фильтрации на основании режима предсказания единицы кодирования, к которой принадлежат смежные пиксели на основании определенной границы фильтрации и значений коэффициентов преобразования пикселей, смежных с границей фильтрации, и выполняет деблокирующую фильтрацию на основании силы фильтрации. Например, когда единицы кодирования, единицы предсказания и единицы преобразования определяются, как будет описано ниже, то модуль 130 деблокирующей фильтрации может определять границу единиц данных с заранее заданным размером или выше как границу фильтрации, до которой должна быть выполнена деблокирующая фильтрация на основании размеров единиц кодирования, единиц предсказания и единиц преобразования, и выполняет деблокирующую фильтрацию на пикселях, смежных с границей фильтрации.

Передатчик 120 может кодировать информацию о деблокирующей фильтрации, определенной модулем 130 деблокирующей фильтрации, и передавать информацию наряду с кодированными данными картинки и информацией режима кодирования о единицах кодирования с древовидной структурой максимальной единицы кодирования. Информация о деблокирующей фильтрации может включать в себя информацию об определении границы фильтрации, такую, как размер единицы данных для определения единицы данных для выполнения деблокирующей фильтрации из границ единиц данных, таких как единицы кодирования, единицы предсказания и единицы преобразования.

Передатчик 120 может вставлять и передавать информацию о деблокирующей фильтрации в набор параметров последовательности (SPS) или набор параметров картинки (PPS) картинки.

Процесс определения границы фильтрации для деблокирующей фильтрации и процесс деблокирующей фильтрации в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на Фиг. 14-24.

Определитель 110 единицы кодирования может определять единицу кодирования с оптимальной формой и размером для каждой максимальной единицы кодирования на основании размера и максимальной глубины максимальной единицы кодирования, определенной с учетом рассмотрения характеристик текущий картинки. Также, поскольку кодирование может быть выполнено с использованием любого из различных режимов предсказания и способов преобразования по каждой максимальной единице кодирования, то оптимальный режим кодирования может быть определен, принимая во внимание характеристики изображения единиц кодирования с различными размерами изображения.

Если изображение с высоким разрешением или большим количеством данных кодируется в обычном макроблоке с фиксированным размером 16×16 или 8×8, то количество макроблоков на каждую картинку существенно возрастает. Следовательно, количество участков сжатой информации, генерированных каждым макроблоком, возрастает и, таким образом, затрудняет передачу сжатой информации, и эффективность сжатия данных падает. Однако, используя определитель 110 единицы кодирования, окончательная эффективность сжатия видео может быть увеличена, поскольку единица кодирования регулируется, принимая во внимание характеристики изображения наряду с увеличением максимального размера единицы кодирования, учитывая размер изображения.

Также кодирование с предсказанием, имеющее уменьшенную ошибку с исходной картинкой может быть выполнено с помощью опорной картинки, которая деблочно отфильтрована, посредством деблокирующей фильтрации на основании единиц кодирования с древовидной структурой.

Фиг. 2 представляет блок-схему устройства 200 декодирования видео, которое выполняет деблокирующую фильтрацию на основании единиц кодирования с древовидной структурой, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство 200 декодирования видео включает в себя модуль 210 приема и выделения, декодер 220 и модуль 230 деблокирующей фильтрации.

Модуль 210 приема и выделения выделяет данные изображения, кодированные согласно единицам кодирования с древовидной структурой, информацией режима о единицах кодирования и информации о деблокирующей фильтрации, в соответствии с максимальными единицами кодирования, путем приема и автоматического анализа битового потока видео. Модуль 210 приема и выделения может выделять информацию о деблокирующей фильтрации из SPS или PPS картинки.

Декодер 220 декодирует данные изображения, кодированные в соответствии с единицами кодирования, на основании информации режима кодирования о единицах кодирования с древовидной структурой, выделенной модулем 210 приема и выделения.

Декодер 220 может определять единицу кодирования кодированной глубины, включенную в максимальную единицу кодирования, и тип сектора, режим предсказания и единицу преобразования единицы кодирования на основании информации режима кодирования о единицах кодирования с древовидной структурой, соответствующей максимальным единицам кодирования.

Декодер 220 может декодировать кодированные данные изображения максимальной единицы кодирования путем декодирования кодированных данных изображения на основании определенного типа сектора, режима предсказания и единицы преобразования по каждой единице кодирования из единиц кодирования с древовидной структурой, включенных в состав максимальной единицы кодирования.

Данные изображения, декодированные декодером 220 и информация о деблокирующей фильтрации, выделенная модулем 210 приема и выделения, вводятся в модуль 230 деблокирующей фильтрации.

Модуль 230 деблокирующей фильтрации определяет границу фильтрации, до которой должна быть выполнена деблокирующая фильтрация, из границ по меньшей мере одной единицы данных из единиц кодирования с древовидной структурой, единиц предсказания и единиц преобразования, путем использования информации о деблокирующей фильтрации, определяет силу фильтрации на границе фильтрации на основании режима предсказания единицы кодирования, к которой принадлежат смежные пиксели на основании границы фильтрации и значений коэффициента преобразования пикселей, смежных с границей фильтрации, и выполняет деблокирующую фильтрацию на данных деблокирующей фильтрации на основании силы фильтрации.

С использованием модуля 230 деблокирующей фильтрации ошибка между восстановленным изображением и исходным изображением может быть уменьшена, так как декодирование с предсказанием выполняется на последующей картинке путем обращения к опорной картинке, до которой выполняется деблокирующая фильтрация.

На Фиг. 3 показана схема, описывающая концепцию единиц кодирования в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Размер единицы кодирования может быть выражен как ширина × высота, и может быть 64×64, 32×32, 16×16, 8×8. Единица кодирования с размером 64×64 может быть разбита на единицы предсказания с размером 64×64, 64×32, 32×64 или 32×32, а единица кодирования с размером 32×32 может быть разбита на единицы предсказания с размером 32×32, 32×16, 16×32 или 16×16, а единица кодирования с размером 16×16 может быть разбита на единицы предсказания с размером 16×16, 16×8, 8×16, или 8×8, а единица кодирования с размером 8×8 может быть разбита на единицы предсказания 8×8, 8×4, 4×8 или 4×4.

В видеоданных 310 разрешение равно 1920×1080, максимальный размер единицы кодирования 64, и максимальная глубина 2. В видеоданных 320 разрешение равно 1920×1080, максимальный размер единицы кодирования 64, и максимальная глубина 3. В видеоданных 330 разрешение равно 352×288, максимальный размер единицы кодирования 16, максимальная глубина 1. Максимальная глубина, показанная на Фиг. 3, обозначает общее количество разбиений максимальной единицы кодирования до минимальной единицы декодирования.

Если разрешение высокое или количество данных большое, то максимальный размер единицы кодирования может быть большим, что не только повышает эффективность кодирования, но также точно отражает характеристики изображения. Следовательно, максимальный размер единицы кодирования видеоданных 310 и 320 с более высоким разрешением, чем видеоданные 330, может быть 64.

Так как глубина видеоданных 310 равна 2, то единицы кодирования 315 видеоданных 310 могут включать в себя максимальную единицу кодирования с размером 64 длинной оси и единицы кодирования с размерами 32 и 16 длинной оси, поскольку глубины стали глубже на два уровня путем двойного разбиения максимальной единицы кодирования. При этом, так как максимальная глубина видео данных 330 равна 1, то единицы кодирования 335 видеоданных 330 могут включать в себя максимальную единицу кодирования с размером 16 длинной оси, и единицы кодирования с размером 8 длинной оси, поскольку глубины стали глубже на один уровень путем одноразового разбиения максимальной единицы кодирования.

Так как максимальная глубина видео данных 320 равна 3, то единицы кодирования 325 видеоданных 320 могут включать в себя максимальную единицу кодирования с размером 64 длинной оси и единицы кодирования с размерами 32, 16 и 8 длинной оси, так как глубины стали глубже на 3 уровня путем разбиения максимальной единицы кодирования три раза. Из-за того, что глубина увеличивается, подробная информация может быть выражена точно.

На Фиг. 4 показана блок-схема кодера 400 изображения, основанного на единицах кодирования, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Кодер 400 изображения может соответствовать устройству 100 кодирования видео. Другими словами, внутренний предиктор 410 выполняет внутреннее предсказание по единицам кодирования во внутреннем режиме из текущего кадра 405, а оценщик 420 движения и компенсатор 425 движения выполняют взаимную оценку и компенсацию движения по единицам кодирования во внутреннем режиме из текущего кадра 405, используя текущий кадр 405 и опорный кадр 495.

Данные, выведенные из внутреннего предиктора 410, оценщика 420 движения и компенсатора 425 движения вводятся как квантованный коэффициент преобразования через преобразователь 430 и квантователь 440. Квантованный коэффициент преобразования восстанавливается как данные в пространственной области через инверсный квантователь 460 и инверсный преобразователь 470, и восстановленные данные в пространственной области выводятся как опорный кадр 495 после пост-обработки модулем 480 деблокирования и модулем 490 контурного фильтра. Квантованный коэффициент преобразования может быть выведен как битовый поток 455 через энтропийный кодер 450.

Внутренний предиктор 410, оценщик 420 движения, компенсатор 425 движения, преобразователь 430, квантователь 440, энтропийный кодер 450, инверсный квантователь 460, инверсный преобразователь 470, модуль 480 деблокирования 480 и модуль 490 контурного фильтра декодера 400 изображения могут работать, принимая во внимание единицы кодирования с древовидной структурой, в соответствии с максимальными единицами кодирования.

В частности, модуль 480 деблокирования определяет границу фильтрации, до которой деблокирующая фильтрация должна быть выполнена, на основании максимального размера единицы кодирования и единиц кодирования с древовидной структурой, определяет силу фильтрации на границе фильтрации на основании режима предсказания единицы кодирования, к которой принадлежат смежные пиксели на основании границы фильтрации, и значений коэффициентов преобразования пикселей, смежных с границей фильтрации, и выполняет деблокирующую фильтрацию, основанную на силе фильтрации.

Фиг. 5 - блок-схема декодера 500 изображения, основанного на единицах кодирования в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Анализатор 510 анализирует кодированные данные изображения, которые должны быть декодированы, и информацию о кодировании, необходимую для декодирования, из битового потока 505. Данные кодированного изображения выводятся как инверсные квантованные данные через энтропийный декодер 520 и инверсный квантователь 530, и инверсные квантованные данные восстанавливаются в данные изображения в пространственной области посредством инверсного преобразователя 540.

Внутренний предиктор 550 выполняет внутреннее предсказание по единицам кодирования во внутреннем режиме в отношении данных изображения в пространственном домене, и компенсатор 560 движения выполняет компенсацию на единицах кодирования во взаимном режиме с помощью использования опорного кадра 585.

Данные изображения в пространственном домене, которые прошли через внутренний предиктор 550 и компенсатор 560 движения могут быть выведены как восстановленный кадр 595 после прохождения обработки через деблокирующий единица 570 и единица 580 петлевого фильтра. Также данные изображения, которые были обработаны посредством модуля 570 деблокирования и модуля 580 контурного фильтра могут быть выведены как опорный кадр 585.

Чтобы декодировать данные изображения в декодере 230 данных изображения устройства 200 декодирования видео, декодер 500 изображения может выполнять операции, которые выполняются после автоматического анализатора 510.

Поскольку декодер 500 изображения соответствует устройству декодирования видео, то автоматический анализатор 510, энтропийный декодер 520, инверсный квантователь 530, инверсный преобразователь 540, внутренний предиктор 550, компенсатор 560 движения, модуль 570 деблокирования и модуль 580 контурного фильтра декодера 500 изображения выполняют операции на основании единиц кодирования с древовидной структурой для каждой максимальной единицы кодирования.

В частности, модуль 570 деблокирования определяет границу фильтрации, до которой деблокирующая фильтрация должна выполняться, из границ по меньшей мере одной единицы данных из единиц кодирования с древовидной структурой, единиц предсказания и единиц преобразования, путем использования автоматически проанализированной информации о деблокирующей фильтрации, определяет силу фильтрации на границе фильтрации на основании режима предсказания единицы кодирования, к которой принадлежат смежные пиксели на основании границы фильтрации и значений коэффициентов преобразования пикселей, смежных с границей фильтрации, и выполняет деблокирующую фильтрацию в отношении данных изображения, декодированных на основании силы фильтрации. Подробные операции, касающиеся деблокирующей фильтрации, будут описаны подробно позже со ссылкой на Фиг. 14.

На Фиг. 6 показана схема, иллюстрирующая единицы кодирования с большей глубиной в соответствии с глубинами и единицы предсказания в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Устройство 100 кодирования видео и устройство 200 декодирования видео используют единицы кодирования с древовидной структурой, которые независимо определены в соответствии с областями, так чтобы учесть характеристики изображения. Максимальная высота, максимальная ширина и максимальная глубина единиц кодирования могут быть адаптивно определены в соответствии с характеристиками изображения, или могут быть другим путем заданы пользователем. Размеры единиц кодирования с большей глубиной в соответствии с глубинами могут быть определены согласно заранее определенному максимальному размеру единицы кодирования.

В иерархической структуре 600 единиц кодирования, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, максимальная высота и максимальная ширина каждой из единиц кодирования равна 64, а максимальная глубина равна 5. Максимальная глубина, показанная на Фиг.6 обозначает общее количество уровней глубины от максимальной единицы кодирования до минимальной единицы кодирования.

Так как глубина увеличивается по вертикальной оси иерархической структуры 600, то каждая высота и ширина единицы кодирования с большей глубиной разбиваются. Также единица предсказания или сектора, которые являются основой для кодирования с предсказанием каждой единицы кодирования с большей глубиной, показаны по горизонтальной оси иерархической структуры 600.

Другими словами, единица 610 кодирования является максимальной единицей кодирования в иерархической структуре 600, в которой глубина равна 0 и размер, т.е. высота на ширину, равен 64×64. Глубина увеличивается по вертикальной оси, и существуют единица 620 кодирования с размером 32×32 и глубиной 1, и единица 630 кодирования с размером 16×16 и глубиной 2, и единица 640 кодирования с размером 8×8 и глубиной 3, и единица 650 кодирования с размером 4×4 и глубиной 4. Единица 650 кодирования с размером 4×4 и глубиной 4 является минимальной единицей кодирования.

Сектора сформированы как единицы предсказания единиц кодирования вдоль горизонтальной оси в соответствии с каждой глубиной. Другими словами единица предсказания единицы 610 кодирования с размером 64×64 и глубиной 0 включает в себя сектор 610 с размером 64×64, сектора 612 с размером 64×32, сектора 614 с размером 32×64 или сектора 616 с размером 32×32. Другими словами единица 610 кодирования может быть квадратной единицей данных с минимальным размером, включающей в себя сектора 610, 612, 614 и 616.

Аналогичным образом, единица предсказания единицы 620 кодирования с размером 32×32 и глубиной 1 может включать в себя сектор 620 с размером 32×32, сектора 622 с размером 32×16, сектора 624 с размером 16×32 и сектора 626 с размером 16×16.

Аналогично единица предсказания единицы 630 кодирования с размером 16×16 и глубиной 2 может включать в себя сектор с размером 16×16, включенным в единицу 630 кодирования с размером 16×8, сектора 634 с размером 8×16 и сектора 636 с размером 8×8.

Аналогично единица предсказания единицы 640 кодирования с размером 8×8 и глубиной 3 может включать в себя сектор с размером 8×8, включенный в единицу 640 кодирования, секторы 642 с размером 8×4, секторы 644 с размером 4×8 и секторы 646 с размером 4×4.

Единица 650 кодирования с размером 4×4 и глубиной 4 является минимальной единицей кодирования и единицей