Устройство, способ и компьютерная программа для кодирования и декодирования видеоинформации

Устройство, способ и компьютерная программа для кодирования и декодирования видеоинформации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству, способу и компьютерной программе для кодирования и декодирования видеоинформации.

Предпосылки создания изобретения

Видеокодек состоит из кодера, при помощи которого изображения входных видеоданных преобразуют в сжатое представление, подходящее для хранения и передачи, а также декодера, при помощи которого сжатое представление видеоданных распаковывают, возвращая их к форме, пригодной для просмотра. Сжатие последовательностей изображений может выполняться либо в виде последовательностей неподвижных изображений, кодируемых с использованием средств пространственного предсказания, либо в виде кодирования внешне предсказываемых изображений, с использованием средств пространственного и временного предсказания. Последовательности изображений с произвольным доступом и поддержкой редактирования отдельных изображений, на существующем уровне техники обеспечиваются при помощи представления последовательности в виде серии независимо кодируемых изображений с внутренним предсказанием. Такие форматы, включают, например, движущийся JPEG, анимированный GIF и профили внутреннего предсказания стандарта Н.264.

Если последовательность изображений представлена в виде серии статичных кадров, то эффективность кодирования, как правило, невысока, а требования к размерам файла для последовательностей с высоким разрешением могут становиться непомерно большими. В случае кодирования последовательности как видеоданных с временным предсказанием, накладываются строгие ограничения на способ кодирования последовательности, на способ воспроизведения последовательности, и при этом редактирование пользователем отдельных изображений в последовательности является проблематичным.

Следовательно, необходимы более эффективные способы кодирования и декодирования последовательностей изображений, которые в то же время могли бы обеспечивать функциональность произвольного доступа и редактирования.

Сущность изобретения

Идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в том, что более эффективное кодирование и декодирование последовательности изображений с функциональностью произвольного доступа и редактирования может быть достигнуто при помощи сигнализации, с помощью которой указывают, может ли набор опорных изображений быть сохранен в буфере опорных изображений однократно, и могут ли все выходные изображения в последовательности быть декодированы с использованием упомянутого набора опорных изображений, который не меняется в ходе декодирования последовательности.

Способ в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, представляет собой способ декодирования последовательности изображений из битового потока, включающий

декодирование идентификатора, указывающего, могут ли все выходные изображения быть декодированы с использованием заранее заданного набора опорных изображений;

декодирование указания на требуемые опорные изображения для заданного выходного изображения;

декодирование по меньшей мере одного опорного изображения, на которое выполнено указание, для заданного выходного изображения; и декодирование по меньшей мере одного выходного изображения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

декодирование, из одного или более синтаксических элементов и/или значений синтаксических элементов, указания, является ли изображение опорным изображением или неопорным изображением.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

декодирование указания на то, что битовый поток включает только один временной подуровень, при этом неопорные изображения временного подуровня считают неопорными изображениями, и при этом все остальные изображения считают опорными изображениями.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

декодирование указания на то, что битовый поток включает два или более временных подуровней, при этом все изображения со значением параметра TemporalId равным 0, считают опорными изображениями, а все изображения со значением параметра TemporalId большим 0 считают неопорными изображениями.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

декодирование метаданных из формата контейнерного файла для битового потока, которые указывают на опорные и на неопорные изображения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

декодирование указания, которое указывает на выходные изображения и/или на изображения, которые не являются выходными, при этом указание является одним из следующего:

- параметр pic_output_flag (флаг вывода изображения) стандарта HEVC,

- сообщение SEI для указания на отображаемые изображения,

- указание в метаданных формата контейнерного файла для указания на отображаемые изображения. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения форматом контейнерного файла является базовый формат медиафайлов стандарта ISO (ISO Base Media File Format, ISOBMFF) и при этом на выходные изображения указывают с использованием механизма группирования сэмплов, таким образом, что последовательность или набор изображений сохраняют с использованием структуры трека формата ISOMBFF.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

декодирование указания на то, что для всех изображений в наборе изображений, кодируемых с внешним предсказанием, в качестве опорных изображений используются только внутренне предсказываемые изображения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

декодирование указания на то, что для всех изображений, кодируемых с внешним предсказанием, используется только одно опорное изображение. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

декодирование указания, относящегося к нулю или более порядкам декодирования, которые не идентичны порядку битового потока, из формата контейнерного файла или из одного или более сообщений SEI.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения форматом контейнерного файла является базовый формат медиафайлов стандарта ISO (ISOBMFF), и при этом структуру данных бокса Chunk Offset (смещения чанка) и структуру данных бокса Sample to Chunk (соответствия сэмпл-чанк) используют для связывания сэмплов, расположенных в любом порядке в структуре данных бокса Media Data (мультимедийных данных), или во внешнем файле (или файлах), с порядком декодирования.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

декодирование указания, относящегося к нулю или более порядкам отображения, которые не идентичны порядку вывода в соответствии с определением в битовом потоке или согласно указанию на то, что должно быть использовано значение по умолчанию из формата контейнерного файла или из одного или более сообщений SEI.

Способ в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, представляет собой способ декодирования последовательности изображений из битового потока, включающий

декодирование идентификатора, указывающего, являются ли все внешне предсказываемые изображения в последовательности неопорными изображениями;

декодирование по меньшей мере одного внутренне предсказываемого изображения; и

декодирование по меньшей мере одного внешне предсказываемого изображения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

декодирование указания на то, что для всех изображений, кодируемых с внешним предсказанием, используется только одно опорное изображение.

Способ в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения, представляет собой способ декодирования последовательности изображений из битового потока, включающий

декодирование идентификатора, указывающего, используются ли для всех изображений уточняющего уровня только изображения из изображений базового уровня;

декодирование по меньшей мере одного изображения базового уровня; и

декодирование по меньшей мере одного изображения уточняющего уровня.

В соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения устройство включает:

по меньшей мере один процессор и по меньшей мере одну память, при этом в упомянутой по меньшей мере одной памяти хранят код, который при исполнении упомянутым по меньшей мере одним процессором обеспечивает выполнение устройством по меньшей мере следующего:

декодирование идентификатора из битового потока, при этом идентификатор указывает, могут ли все выходные изображения последовательности изображений быть декодированы с использованием заранее заданного набора опорных изображений;

декодирование указания на требуемые опорные изображения для заданного выходного изображения;

декодирование по меньшей мере одного опорного изображения, на которое выполнено указание, для заданного выходного изображения; и

декодирование по меньшей мере одного выходного изображения.

В соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения предложен машиночитаемый носитель для хранения данных, на котором хранят код для использования устройством, который при исполнении процессором обеспечивает выполнение этим устройством следующего:

декодирование идентификатора из битового потока, при этом идентификатор указывает, могут ли все выходные изображения последовательности изображений быть декодированы с использованием заранее заданного набора опорных изображений;

декодирование указания на требуемые опорные изображения для заданного выходного изображения;

декодирование по меньшей мере одного опорного изображения, на которое выполнено указание, для заданного выходного изображения; и

декодирование по меньшей мере одного выходного изображения.

В соответствии с шестым вариантом осуществления настоящего изобретения предложено устройство, включающее видеодекодер, сконфигурированный для декодирования битового потока, включающего последовательность изображений, при этом видеодекодер включает

средства декодирования идентификатора из битового потока, при этом идентификатор указывает, могут ли все выходные изображения последовательности изображений быть декодированы с использованием заранее заданного набора опорных изображений;

средства декодирования указания на требуемые опорные изображения для заданного выходного изображения;

средства декодирования по меньшей мере одного опорного изображения, на которое выполнено указание, для заданного выходного изображения; и

средства декодирования по меньшей мере одного выходного изображения.

В соответствии с седьмым вариантом осуществления настоящего изобретения предложен видеодекодер, сконфигурированный для декодирования битового потока, включающего последовательность изображений, при этом упомянутый видеодекодер сконфигурирован также:

для декодирования идентификатора из битового потока, при этом идентификатор указывает, могут ли все выходные изображения последовательности изображений быть декодированы с использованием заранее заданного набора опорных изображений;

для декодирования указания на требуемые опорные изображения для заданного выходного изображения;

для декодирования по меньшей мере одного опорного изображения, на которое выполнено указание, для заданного выходного изображения; и

для декодирования по меньшей мере одного выходного изображения.

Способ в соответствии с восьмым вариантом осуществления настоящего изобретения, представляет собой способ кодирования последовательности изображений в битовый поток, включающий

кодирование набора опорных изображений;

сохранение упомянутого набора опорных изображений в исходном буфере опорных изображений;

кодирование набора выходных изображений без изменения содержимого исходного буфера опорных изображений; и

кодирование в битовый поток указания, которое указывает на то, что все выходные изображения в последовательности изображений могут быть декодированы с использованием упомянутого набора опорных изображений.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

кодирование в один или более синтаксических элементов и/или значений синтаксических элементов указания, является ли изображение опорным изображением или неопорным изображением.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

кодирование указания на то, что битовый поток включает только один временной подуровень, при этом неопорные изображения временного подуровня считают неопорными изображениями, и при этом все остальные изображения считают опорными изображениями.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ включает также кодирование указания на то, что битовый поток включает два или более временных подуровней, при этом все изображения со значением параметра TemporalId равным 0, считают опорными изображениями, а все изображения со значением параметра TemporalId большим 0 считают неопорными изображениями.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

кодирование метаданных в формате контейнерного файла для битового потока, которые указывают на опорные и на неопорные изображения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

кодирование указания, которое указывает на выходные изображения и/или на изображения, которые не являются выходными, при этом указание является одним из следующего:

- параметр pic_output_flag (флаг вывода изображения) стандарта HEVC,

- сообщение SEI для указания на отображаемые изображения,

- указание в метаданных формата контейнерного файла для указания на отображаемые изображения. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения форматом контейнерного файла является базовый формат медиафайлов стандарта ISO (ISOBMFF) и при этом на выходные изображения указывают с использованием механизма группирования сэмплов, таким образом, что последовательность или набор изображений сохраняют с использованием структуры трека формата ISOMBFF.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

кодирование указания на то, что для всех изображений в наборе изображений, кодируемых с внешним предсказанием, в качестве опорных изображений используются только внутренне предсказываемые изображения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

кодирование указания на то, что для всех изображений, кодируемых с внешним предсказанием, используется только одно опорное изображение. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

кодирование указания, относящегося к нулю или более порядкам декодирования, которые не идентичны порядку битового потока, в формате контейнерного файла или в одном или более сообщений SEI.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения форматом контейнерного файла является базовый формат медиафайлов стандарта ISO (ISOBMFF), и при этом структуру данных бокса Chunk Offset (смещения чанка) и структуру данных бокса Sample to Chunk (соответствия сэмпл-чанк) используют для связывания сэмплов, расположенных в любом порядке в структуре данных бокса Media Data (мультимедийных данных), или во внешнем файле (или файлах), с порядком декодирования.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ также включает

кодирование указания, относящегося к нулю или более порядкам отображения, которые не идентичны порядку вывода в соответствии с определением в битовом потоке или согласно указанию на то, что должно быть использовано значение по умолчанию в формате контейнерного файла или в одном или более сообщений SEI.

В соответствии с девятым вариантом осуществления настоящего изобретения устройство включает:

по меньшей мере один процессор и по меньшей мере одну память, при этом в упомянутой по меньшей мере одной памяти хранят код, который при исполнении упомянутым по меньшей мере одним процессором обеспечивает выполнение устройством по меньшей мере следующего:

кодирование набора опорных изображений в битовый поток. сохранение упомянутого набора опорных изображений в исходный буфер опорных изображений;

кодирование набора выходных изображений без изменения содержимого исходного буфера опорных изображений; и

кодирование в битовый поток указания, которое указывает на то, что все выходные изображения в последовательности изображений могут быть декодированы с использованием упомянутого набора опорных изображений.

В соответствии с десятым вариантом осуществления настоящего изобретения предложен машиночитаемый носитель для хранения данных, на котором хранят код для использования устройством, который при исполнении процессором обеспечивает выполнение этим устройством следующего:

кодирование набора опорных изображений в битовый поток;

сохранение упомянутого набора опорных изображений в исходный буфер опорных изображений;

кодирование набора выходных изображений без изменения содержимого исходного буфера опорных изображений; и

кодирование в битовый поток указания, которое указывает на то, что все выходные изображения в последовательности изображений могут быть декодированы с использованием упомянутого набора опорных изображений.

В соответствии с одиннадцатым вариантом осуществления настоящего изобретения устройство включает:

видеокодер, сконфигурированный для кодирования последовательности изображений в битовый поток, при этом упомянутый видеокодер включает

средства кодирования набора опорных изображений;

средства сохранения упомянутого набора опорных изображений в исходном буфере опорных изображений;

средства кодирования набора выходных изображений без изменения содержимого исходного буфера опорных изображений; и

средства кодирования в битовый поток указания, которое указывает на то, что все выходные изображения в последовательности изображений могут быть декодированы с использованием упомянутого набора опорных изображений.

В соответствии с двенадцатым вариантом осуществления настоящего изобретения предложен видеокодер, сконфигурированный для кодирования последовательности изображений в битовый поток, при этом упомянутый видеокодер сконфигурирован также

для кодирования набора опорных изображений;

для сохранения упомянутого набора опорных изображений в исходный буфер опорных изображений;

для кодирования набора выходных изображений без изменения содержимого исходного буфера опорных изображений; и

для кодирования в битовый поток указания, которое указывает на то, что все выходные изображения в последовательности изображений могут быть декодированы с использованием упомянутого набора опорных изображений.

Краткое описание чертежей

Для более детального понимания настоящего изобретения оно будет описано далее с помощью примеров, показанных на приложенных чертежах, где:

На фиг. 1 эскизно проиллюстрировано электронное устройство, в котором применяются некоторые из вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 2 эскизно проиллюстрировано абонентское оборудование, подходящее для применения некоторых из вариантов настоящего изобретения;

На фиг. 3 также эскизно проиллюстрированы электронные устройства, в которых применяются некоторые из вариантов осуществления настоящего изобретения и которые соединены при помощи проводных и беспроводных сетевых соединений;

На фиг. 4 эскизно проиллюстрирован кодер, подходящий для реализации некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 5 показан пример изображения, состоящего из двух ячеек;

На фиг. 6 показан пример текущего блока пикселей и пяти пространственно смежных с ним блоков пикселей, которые могут быть использованы в качестве кандидатных предсказаний движения;

На фиг. 7 показана блок-схема алгоритма процедуры кодирования в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 8a-8d показаны некоторые из примеров схем кодирования в соответствии с некоторыми из вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 9 показана эскизная блок-схема декодера, подходящего для реализации некоторых из вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 10 показана блок-схема алгоритма процедуры декодирования в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения; и

На фиг. 11 показана блок-схема алгоритма процедуры декодирования в соответствии с еще одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание некоторых примеров осуществления изобретения

Ниже более подробны описаны аппаратура и возможные механизмы, подходящие для кодирования подизображений уточняющего уровня без значительного понижения эффективности кодирования. С этой целью для начала рассмотрим фиг. 1, на которой показана эскизная блок-схема примера аппаратуры или электронного устройства 50, которое может иметь в своем составе кодек, соответствующий одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Электронное устройство 50 может, например, быть мобильным терминалом или абонентским оборудованием системы беспроводной связи. Однако нужно понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в любом электронном устройстве или аппаратуре, где требуется кодирование и декодирование, или только кодирование, или же только декодирование видеоизображений.

Устройство 50 может иметь в своем составе корпус 30 для размещения и защиты устройства. Устройство 50 может также включать дисплей 32 в форме дисплея на жидких кристаллах. В других вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый дисплей может быть выполнен по любой технологии, подходящей для отображения изображений или видеоинформации. Устройство 50 может также включать клавиатуру 34. В других вариантах осуществления настоящего изобретения может применяться любой подходящий интерфейс обмена данными или пользовательский интерфейс. К примеру, пользовательский интерфейс может быть реализован в виде виртуальной клавиатуры или системы ввода данных, являющейся частью сенсорного дисплея. Устройство может включать микрофон 36 или любое другое подходящее устройство ввода аудиоинформации, которое может быть устройством ввода цифрового или аналогового сигнала. Устройство 50 может также включать устройство вывода аудиоинформации, которое в вариантах осуществления настоящего изобретения может представлять собой любое из следующего: головной телефон 38, громкоговоритель или же аналоговое или цифровое соединение для вывода аудиоинформации. Устройство 50 может также включать аккумулятор 40 (или в других вариантах осуществления настоящего изобретения устройство может снабжаться электроэнергией от любого подходящего мобильного энергетического устройства, например, солнечной батареи, топливной батареи или заводного генератора). Устройство может также включать инфракрасный порт 42 для связи с другими устройствами в ближней зоне прямой видимости. В других вариантах осуществления настоящего изобретения устройство 50 может включать любые подходящие решения связи малой дальности, например, беспроводное соединение Bluetooth или проводное соединение USB/Firewire.

Устройство 50 может включать контроллер 56 или процессор для управления устройством 50. Контроллер 56 может быть соединен с памятью 58, которая в различных вариантах осуществления настоящего изобретения может хранить данные, одновременно в форме видеоинформации и аудиоинформации, и/или может также хранить инструкции для исполнения в контроллере 56. Контроллер 56 может быть также соединен со схемами 54 кодека, способными осуществлять кодирование и декодирование аудио- и/или видеоданных или являться вспомогательным средством при кодировании и декодировании, выполняемом контроллером 56.

Устройство 50 может также включать устройство 48 чтения карт и смарт-карту 46, например, карту UICC и устройство чтения UICC-карт для предоставления информации об абоненте, и для обеспечения возможности предоставления аутентификационной информации с целью аутентификации и авторизации абонента в сети.

Устройство 50 может включать схемы 52 радиоинтерфейса, связанные с контроллером, которые могут использоваться для формирования сигналов беспроводной связи, например, для связи с сетью сотовой связи, системой беспроводной связи или беспроводной локальной вычислительной сетью. Устройство 50 может также включать антенну 44, связанную со схемами 52 радиоинтерфейса, для передачи радиочастотных сигналов, формируемых в схемах 52 радиоинтерфейса, в другое устройство (или устройства), а также для приема радиочастотных сигналов от другого устройства (или устройств).

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения устройство 50 включает камеру, способную записывать или регистрировать отдельные кадры, которые затем передают в кодек 54 или контроллер для обработки. В других вариантах осуществления настоящего изобретения устройство может принимать от другого устройства данные видеоизображений для обработки перед их передачей и/или хранением. В других вариантах осуществления настоящего изобретения устройство 50 может принимать изображение для кодирования/декодирования либо беспроводным способом, либо по проводному соединению.

С помощью фиг. 3 проиллюстрирован один из примеров системы, в которой могут использоваться различные варианты осуществления настоящего изобретения. Система 10 включает несколько устройств связи, способных осуществлять связь при помощи одной или нескольких сетей. В состав системы 10 может входить любая комбинация проводных и беспроводных сетей, включая, без ограничения перечисленным, беспроводную сотовую телефонную сеть (например, сеть GSM, UMTS, CDMA и т.п.), беспроводную локальную вычислительную сеть (wireless local area network, WLAN), например, в соответствии с определением в любом из стандартов IEEE 802.x, персональную сеть Bluetooth, локальную вычислительную сеть Ethernet, локальную вычислительную сеть типа «маркерное кольцо» глобальную сеть и Интернет.

Система 10 может включать как проводные, так и беспроводные устройства связи, а также устройство 50, подходящее для реализации вариантов осуществления настоящего изобретения.

В качестве примера на фиг. 3 показана мобильная телефонная сеть 11 и изображение сети Интернет 28. Соединение с Интернетом 28 может включать, без ограничения перечисленным, беспроводные соединения с большим радиусом действия, беспроводные соединения с малым радиусом действия, а также различные проводные соединения, включая, без ограничения перечисленным, телефонные линии, кабельные линии, линии электропередач и аналогичные каналы связи.

Примерами устройств связи в системе 10 могут служить, без ограничения перечисленным, электронная аппаратура или устройство 50, комбинация карманного персонального компьютера (personal digital assistant, PDA) и мобильного телефона 14, PDA 16, интегрированное устройство 18 обмена сообщениями (integrated messaging device, IMD), настольный компьютер 20, ноутбук 22. Устройства 50 связи могут быть как стационарными, так и мобильными, например, они могут переноситься лицами, находящимися в движении. Устройство 50 может также размещаться на транспортном средстве, включая, без ограничения перечисленным, автомобиль, грузовик, такси, автобус, поезд, судно, самолет, велосипед, мотоцикл или любое аналогичное подходящее транспортное средство.

Варианты осуществления настоящего изобретения могут также быть реализованы в абонентской телеприставке, т.е. в приемнике цифрового телевидения, который, опционально, может обладать функциональностью отображения видеоинформации и беспроводной связи, в планшетных или (портативных) персональных компьютерах (ПК), которые включают аппаратную или программную (или комбинированную) реализацию кодера и/или декодера, в различных операционных системах, в чипсетах (микросхемных наборах), процессорах, DSP-процессорах и/или во встраиваемых системах, обеспечивающих аппаратное и/или программное кодирование.

Некоторые из подобных или других устройств могут как посылать, так и принимать вызовы и сообщения, а также осуществлять связь с операторами связи при помощи беспроводного соединения 25 с базовой станцией 24. Базовая станция 24 может быть соединена с сетевым сервером 26, обеспечивающим связь между средствами 11 связи и Интернетом 28. Система может включать дополнительные устройства связи, а также устройства связи других типов.

Устройства связи могут осуществлять связь с использованием различных технологий передачи данных, включая, без ограничения перечисленным, множественный доступ с кодовым разделением (Code Division Multiple Access, CDMA), глобальную систему мобильной связи (Global System for Mobile Communications, GSM), универсальную систему мобильной связи (Universal Mobile Telecommunication System, UMTS), множественный доступ с разделением по времени (Time Division Multiple Access, TDMA), множественный доступ с разделением по частоте (Frequency Division Multiple Access, FDMA), протокол управления передачей/протокол Интернета (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCP-IP), службу коротких сообщений (Short Messaging Service, SMS), службу мультимедийных сообщений (Multimedia Messaging Service, MMS), электронную почту, сервис мгновенной передачи сообщений (Instant Messaging Service, IMS), Bluetooth, IEEE 802.11, и любые аналогичные технологии беспроводной связи. Устройство связи, используемое при реализации различных вариантов осуществления настоящего изобретения, может осуществлять связь с использованием различных сред передачи данных, включая, без ограничения, радиосоединения, инфракрасные, лазерные, кабельные соединения или любые другие подходящие соединения.

Видеокодек состоит из кодера, при помощи которого входные видеоданные преобразуют в сжатое представление, подходящее для хранения и передачи, а также декодера, при помощи которого сжатое представление видеоданных распаковывают, возвращая их к форме, пригодной для просмотра пользователем. Как правило, в кодере часть информации исходной видеопоследовательности отбрасывается с целью представления видеоинформации в более компактной форме (т.е. с меньшим битрейтом).

Типовые гибридные видеокодеки, например, многие из реализаций кодеров, соответствующие стандартам ITU-T Н.263 и Н.264, кодируют видеоинформацию в два этапа. Сначала предсказывают значения пикселей в определенной области изображения (или «блоке» пикселей), например, с использованием механизмов компенсации движения (нахождение области в одном из предварительно закодированных видеокадров, которая близко соответствует кодируемому в текущий момент блоку пикселей, и указание на эту область) или с использованием средств пространственного предсказания (использование, заданным образом, значений пикселей вокруг кодируемого блока пикселей). Затем кодируют ошибку предсказания, т.е. разность между предсказанным блоком пикселей и исходным блоком пикселей. Как правило, это выполняется при помощи преобразования разности пиксельных значений с использованием заданного преобразования (например, дискретного косинусного преобразования (Discrete Cosine Transform, DCT), или его варианта), квантования его коэффициентов и энтропийного кодирования квантованных коэффициентов. За счет регулировки степени детализации процесса квантования кодер может управлять балансом между точностью представления пикселей (качеством изображения) и размером результирующего кодированного представления видеоинформации (размером файла или битрейтом).

Внешнее предсказание, которое может также называться временным предсказанием, компенсацией движения или предсказанием с компенсацией движения, позволяет понизить временную избыточность. Источником информации для внешнего предсказания являются ранее декодированные изображения. Для внешнего предсказания используют тот факт, что смежные пиксели в одном изображении с большой вероятностью являются коррелированными. Внутреннее предсказание может выполняться в пространственном или во временном домене, т.е. могут предсказываться либо значения элементов изображения, либо коэффициенты преобразования. Внутреннее предсказание обычно применяют при внутреннем кодировании, когда внешнее предсказание не применяется.

Одним из результатов процедуры кодирования является набор параметров кодирования, таких как векторы движения и коэффициенты преобразования. Энтропийное кодирование многих параметров может быть более эффективным, если сначала выполняется их предсказание на основе пространственно-смежных или соседних по времени параметров Например, вектор движения может предсказываться на основе пространственно смежных векторов движения, при этом кодироваться может только разность относительно предсказания вектора движения. Предсказание параметров кодирования и внутреннее предсказание совместно могут называться внутрикадровым предсказанием.

На фиг. 4 проиллюстрирована блок-схема видеодекодера, подходящего для применения вариантов осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4 проиллюстрирован кодер для двух уровней, однако нужно понимать, что проиллюстрированный кодер может быть расширен и выполнять кодирование более чем двух уровней. На фиг. 4 проиллюстрирован один вариантов осуществления видеокодера, включающий первый сегмент 500 кодера для базового уровня и второй сегмент 502 кодера для уточняющего уровня. Каждый из сегментов, первый сегмент 500 кодера и второй сегмент 502 кодера, могут включать аналогичные элементы для кодирования поступающих изображений. Сегменты 500, 502 кодера могут включать устройство 302, 402 предсказания пикселей, кодер 303, 403 ошибки предсказания и декодер 304, 404 ошибки предсказания. Также, на фиг. 4 показан один из вариантов осуществления устройства 302, 402 предсказания пикселей, включающего устройство 306, 406 внешнего предсказания, устройство 308, 408 внутреннего предсказания, селектор 310, 410 режима, фильтр 316, 416 и память 318, 418 опорных кадров. Устройство 302 предсказания пикселей в первом сегменте 500 кодера принимает изображения 300 базового уровня кодируемого видеопотока одновременно в устройстве 306 внешнего предсказания (которое определяет разницу между этим изображением и опорным кадром 318 компенсации движения) и в устройстве 308 внутреннего предсказания (которое определяет предсказание для блока пикселей изображения, исходя только из уже обработанных частей текущего кадра или изображения). Выходные данные из устройства внешнего предсказания и из устройства внутреннего предсказания передают в селектор 310 режима. Устройство 308 внутреннего предсказания может иметь более одного режима внутреннего предсказания. Следовательно, в каждом из режимов может выполняться внутреннее предсказание, и предсказанный сигнал может быть предоставлен в селектор 310 режима. В селектор 310 режима передается также копия изображения 300 базового уровня. Соответственно, устройство 402 предсказания пикселей во втором сегменте 502 кодера принимает изображения 400 уточняющего уровня кодируемого видеопотока одновременно в устройстве 406 внешнего предсказания (которое определяет разницу между этим изображением и опорным кадром 418 компенсации движения) и в устройстве 408 внутреннего предсказания (которое определяет предсказание для блока пикселей изображения, исходя только из уже обработанных частей текущего кадра или изображения). Выходные данные из устройства внешнего предсказания и из устройства внутреннего предсказания передают в селектор 410 режима. Устройство 408 внутреннего предсказания может иметь более одного р