Способ и устройство кодирования режима внутрикадрового предсказания для блока предсказания изображений и способ и устройство декодирования режима внутрикадрового предсказания для блока предсказания изображений

Способ и устройство кодирования режима внутрикадрового предсказания для блока предсказания изображений и способ и устройство декодирования режима внутрикадрового предсказания для блока предсказания изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к кодированию и декодированию изображения и в частности - к способу и устройству для кодирования режима внутрикадрового предсказания блока предсказания изображений, который может эффективно кодировать режим внутрикадрового предсказания компонента цветности на основе корреляции между режимом внутрикадрового предсказания, определенным для блока предсказания изображений компонента яркости, и режимом внутрикадрового предсказания для компонента цветности, и способа и устройства декодирования режима внутрикадрового предсказания блока предсказания изображений.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В способе сжатия изображений, таком как стандарт усовершенствованного кодирования видеосигналов (AVC), разработанный Экспертной группой по вопросам движущегося изображения (MPEG)-1, MPEG-2, MPEG-3 или H.264/MPEG-4, изображение разделяется на макроблоки для кодирования изображения. Каждый из макроблоков кодируется во все режимах кодирования, которые могут использоваться при межкадровом предсказании и внутрикадровом предсказании, и затем кодируется в режиме кодирования, который выбирается в соответствии с битрейтом, используемым для кодирования макроблока, и степенью искажения декодированного макроблока на основе оригинального макроблока.

По мере того как разрабатывается и предлагается аппаратное обеспечение для воспроизведения и хранения видеоконтента с высоким разрешением или высоким качеством, существует растущая потребность в видеокодеке, способном эффективно кодировать и декодировать видеоконтент с высоким разрешением или высоким качеством. В традиционном видеокодеке видеосигналы кодируются в ограниченном режиме предсказания на основе макроблоков, каждый из которых имеет заранее определенный размер.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Настоящее изобретение предполагает способы и устройства для эффективного кодирования и декодирования режима внутрикадрового предсказания блока предсказания компонента цветности изображения, соответствующего блоку предсказания компонента яркости изображения, на основе режима внутрикадрового предсказания, определенного для блока предсказания компонента яркости изображения.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

В соответствии с аспектом настоящего изобретения режим внутрикадрового предсказания блока предсказания компонента цветности эффективно кодируется и декодируется путем восстановления группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, применяемой в отношении блока предсказания компонента цветности, в соответствии с тем, является ли режим внутрикадрового предсказания компонента яркости таким же, как и режим внутрикадрового предсказания компонента цветности.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения избыточность между режимом внутрикадрового предсказания блока предсказания компонента яркости изображения и режимом внутрикадрового предсказания блока предсказания компонента цветности изображения может быть устранена, а режим внутрикадрового предсказания блока предсказания компонента цветности изображения может эффективно выражаться на основе режима внутрикадрового предсказания блока предсказания компонента яркости изображения. Также количество битов, используемых сигнализации режима внутрикадрового предсказания блока предсказания компонента цветности изображения, может быть уменьшено.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство кодирования видеосигналов в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство декодирования видеосигналов в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 представляет собой диаграмму для описания концепции блоков кодирования в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую модуль кодирования изображений на основе блока кодирования, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую модуль декодирования изображений на основе блока кодирования, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую более глубинные блоки кодирования в соответствии с глубинами и сегменты в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 представляет собой диаграмму для описания отношения между блоком кодирования и блоком преобразования в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8 представляет собой диаграмму для описания информации блоков кодирования в соответствии с глубинами, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую блоки кодирования в соответствии с глубинами, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10, фиг. 11 и фиг. 12 представляют собой диаграммы для описания отношения блоками кодирования, блоками предсказания и блоками преобразования частоты в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 13 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую отношение между блоком кодирования, блоком предсказания и блоком преобразования в соответствии с информацией о режиме кодирования из таблицы 1, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 14А - фиг. 14С представляют собой диаграммы, иллюстрирующие форматы блоков предсказания компонента яркости и компонента цветности в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 15 представляет собой таблицу, иллюстрирующую количество режимов внутрикадрового предсказания в соответствии с размерами блоков предсказания компонента яркости, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 16А представляет собой диаграмму, иллюстрирующую режим внутрикадрового предсказания, применимый в отношении блока предсказания компонента яркости, имеющего заранее определенный размер, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 16В представляет собой диаграмму, иллюстрирующую направления режимов внутрикадрового предсказания с фиг. 16А.

Фиг. 16С представляет собой диаграмму для описания способа выполнения внутрикадрового предсказания в отношении блока предсказания компонента яркости путем использования режимов внутрикадрового предсказания с фиг. 16А, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 17 представляет собой диаграмму для описания режима внутрикадрового предсказания, применяемого в отношении блока предсказания компонента яркости, имеющего заранее определенный размер, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 18А - фиг. 18С представляют собой опорные диаграммы для описания режимов внутрикадрового предсказания, имеющих различные направленности, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 19 представляет собой опорную диаграмму для описания билинейного режима в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 20 представляет собой график для описания отношения между текущим пикселем и периферийным пикселем, расположенным на линии, имеющей направленность (dx, dy) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 21 представляет собой график для описания изменения соседнего пикселя, расположенного на линии, имеющей направленность (dx, dy), в соответствии с местоположением текущего пикселя, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 22 и фиг. 23 представляют собой диаграммы для описания способа определения направления режима внутрикадрового предсказания, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 24 представляет собой опорную диаграмму для описания доступного режима внутрикадрового предсказания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 25А и фиг. 25В представляют собой опорные диаграммы для описания режима внутрикадрового предсказания в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 26 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство кодирования режима внутрикадрового предсказания изображения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 27 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую способ кодирования режима внутрикадрового предсказания изображения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 28 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процесс кодирования режима внутрикадрового предсказания изображения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 29 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство декодирования режима внутрикадрового предсказания изображения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 30 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую способ декодирования режима внутрикадрового предсказания изображения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 31 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процесс декодирования режима внутрикадрового предсказания изображения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с аспектом настоящего изобретения предлагается способ кодирования режима внутрикадрового предсказания изображения, содержащий: определение режима внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения, составляющего изображение, путем использования первой группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, содержащей множество режимов внутрикадрового предсказания; определение режима внутрикадрового предсказания блока предсказания второго компонента изображения, соответствующего блоку предсказания первого компонента изображения, путем использования второй группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, содержащей множество режимов внутрикадрового предсказания; когда определенный режим внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения является таким же, как один из определенных заранее режимов внутрикадрового предсказания, включенных во вторую группу возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, восстановление второй группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, чтобы устранить избыточность режима внутрикадрового предсказания, который включен во вторую группу возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания и является таким же, как определенный режим внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения; и кодирование определенного режима внутрикадрового предсказания блока предсказания второго компонента изображения на основе восстановленной второй группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусмотрено устройство кодирования режима внутрикадрового предсказания изображения, включающее в себя: первый модуль определения режима внутрикадрового предсказания, который определяет режим внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения, составляющего изображение, путем использования первой группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, включающей в себя множество режимов внутрикадрового предсказания; второй модуль определения режима внутрикадрового предсказания, который определяет режим внутрикадрового предсказания блока предсказания второго компонента изображения, соответствующего блоку предсказания первого компонента изображения, путем использования второй группы возможных вариантов, включающей в себя множество режимов внутрикадрового предсказания; и модуль кодирования режима внутрикадрового предсказания, который, когда определенный режим внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения является таким же, как один из определенных заранее режимов внутрикадрового предсказания, включенных во вторую группу возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, восстанавливает вторую группу возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, чтобы устранить избыточность режима внутрикадрового предсказания, который включен во вторую группу возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания и является таким же, как определенный режим внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения, и кодирует определенный режим внутрикадрового предсказания блока предсказания второго компонента изображения на основе восстановленной второй группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусмотрен способ декодирования режима внутрикадрового предсказания изображения, содержащий: получение информации о режиме внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения, составляющего изображение, из битового потока; когда режим внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения является таким же, как один из определенных заранее режимов внутрикадрового предсказания, включенных во вторую группу возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, что может применяться для блока предсказания второго компонента изображения, восстановление второй группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, чтобы устранить избыточность режима внутрикадрового предсказания, который включен во вторую группу возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания и является таким же, как определенный режим внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения; и декодирование режима внутрикадрового предсказания блока предсказания второго компонента изображения на основе восстановленной второй группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания. В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусмотрено устройство декодирования режима внутрикадрового предсказания изображения, содержащее: модуль получения режима внутрикадрового предсказания, который получает информацию о режиме внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения, составляющего изображение, из битового потока, когда определяется, что режим внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения является таким же, как один из определенных заранее режимов внутрикадрового предсказания, включенных во вторую группу возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, что может применяться для блока предсказания второго компонента изображения, восстанавливает вторую группу возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания, чтобы устранить избыточность режима внутрикадрового предсказания, который включен во вторую группу возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания и является таким же, как определенный режим внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения, и определяет режим внутрикадрового предсказания блока предсказания второго компонента изображения на основе восстановленной второй группы возможных вариантов режима внутрикадрового предсказания; первый модуль выполнения внутрикадрового предсказания, который выполняет внутрикадровое предсказание в отношении блока предсказания первого компонента изображения на основе режима внутрикадрового предсказания блока предсказания первого компонента изображения, который получается из битового потока; и

второй модуль выполнения внутрикадрового предсказания, который выполняет внутрикадровое предсказание в отношении блока предсказания второго компонента изображения на основе определенного режима внутрикадрового предсказания блока предсказания второго компонента изображения.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение теперь будет описано более полно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых демонстрируются примерные варианты осуществления изобретения.

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство 100 кодирования видеосигналов в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Устройство 100 включает в себя модуль 110 разделения максимального блока кодирования, модуль 120 определения блока кодирования и блок 130 вывода.

Модуль 110 разделения максимального блока кодирования может разделять текущее изображение на основе максимального блока кодирования, который представляет собой блок кодирования, имеющий максимальный размер для текущего изображения. Если текущее изображение больше, чем максимальный блок кодирования, данные изображения текущего изображения могут быть разбиты на по меньшей мере один максимальный блок кодирования. Максимальный блок кодирования может быть блоком данных, имеющим размер 32х32, 64х64, 128х128 или 256х256, и форма блока данных может быть квадратом, имеющим ширину и длину квадратов от 2 до 8. Данные изображения могут быть выведены к модулю 120 определения блока кодирования в соответствии с по меньшей мере одним максимальным блоком кодирования.

Блок кодирования может характеризоваться максимальным размером и глубиной. Глубина означает количество раз, когда блок кодирования пространственно разбивается от максимального блока кодирования, и по мере того как глубина увеличивается, более глубинные блоки кодирования в соответствии с глубинами могут быть разбиты с максимального блока кодирования до минимального блока кодирования. Глубина максимального блока кодирования - это глубина самого верхнего уровня, а глубина минимального блока кодирования - это глубина самого нижнего уровня. Когда размер блока кодирования, соответствующего каждой глубине, уменьшается, по мере того как глубина максимального блока кодирования увеличивается, блок кодирования, соответствующей меньшей глубине, может включать в себя множество блоков кодирования, соответствующих бóльшим глубинам.

Как описывается выше, данные изображения текущего изображения разбиваются на максимальные блоки кодирования в соответствии с максимальным размером блока кодирования, и каждый из максимальных блоков кодирования может включать в себя более глубинные блоки кодирования, которые разбиваются в соответствии с глубинами. Когда максимальный блок кодирования разбивается в соответствии с глубинами, данные изображения пространственной области, включенные в максимальный блок кодирования, могут быть классифицированы иерархически в соответствии с глубинами.

Максимальная глубина и максимальный размер блока кодирования, которые ограничивают общее число раз, когда высота и ширина максимального блока кодирования иерархически разделяются, могут быть предварительно установлены.

Модуль 120 определения блока кодирования кодирует по меньшей мере одну разделенную область, полученную в результате разделения области максимального блока кодирования в соответствии с глубинами, и определяет глубину, на которой подлежат выводу финальные результаты кодирования в соответствии с по меньшей мере одной разделенной областью. То есть модуль 120 определения блока кодирования кодирует данные изображения в соответствии с более глубинными блоками изображения в соответствии с глубинами для каждого максимального блока кодирования текущего изображения и выбирает глубину, имеющую наименьшую ошибку кодирования в качестве кодированной глубины. Определенная кодированная глубина и данные изображения в соответствии с максимальными блоками кодирования выводятся к блоку 130 вывода.

Данные изображения в максимальном блоке кодирования кодируются на основе более глубинных блоков кодирования, соответствующих по меньшей мере одной глубине, равной или расположенной ниже, чем максимальная глубина, и результаты кодирования данных изображения сравниваются на основе каждого из более глубинных блоков кодирования. Глубина, имеющая наименьшую ошибку кодирования, может быть выбрана после сравнения ошибок кодирования более глубинных блоков кодирования. По меньшей мере одна кодированная глубина может быть выбрана для каждого максимального блока кодирования.

Размер максимального блока кодирования разбивается, когда блок кодирования иерархически разделяется в соответствии с глубинами и когда количество блоков кодирования увеличивается. Также, даже если блоки кодирования соответствуют одной и той же глубине в одном максимальном блоке кодирования, определяется, разделять ли каждый из блоков кодирования, соответствующих одной и той же глубине, до большей глубины путем измерения ошибки кодирования данных изображения каждого блока кодирования, раздельно. Соответственно, даже когда данные изображения включены в один максимальный блок кодирования, когда ошибки кодирования могут различаться в соответствии с областями в одном максимальном блоке кодирования, кодированные глубины могут различаться в соответствии с областями в данных изображения. Так, одна или несколько кодированных глубин могут быть определены в одном максимальном блоке кодирования, а данные изображения максимального блока кодирования могут быть разделены в соответствии с блоками кодирования по меньшей мере одной кодированной глубины.

Соответственно, модуль 120 определения блока кодирования может определять блоки кодирования, имеющие древовидную структуру, включенные в текущий максимальный блок кодирования. «Блоки кодирования, имеющие древовидную структуру», включают в себя блоки кодирования, имеющие глубину, определенную как кодированная глубина, из числа всех более глубинных блоков кодирования, включенных в текущий максимальный блок кодирования. Блоки кодирования кодированной глубины могут быть иерархически определены в соответствии с глубинами в той же области в максимальном блоке кодирования и могут быть независимо определены в других областях. Подобным образом, кодированная глубина текущей области может быть независимо определена исходя из кодированных глубин других областей.

Максимальная глубина - это индекс, относящийся к количеству разделений максимального блока кодирования до минимального блока кодирования. Первая максимальная глубина может отражать общее количество разделений максимального блока кодирования до минимального блока кодирования. Вторая максимальная глубина может отражать общее количество уровней глубины от максимального блока кодирования до минимального блока кодирования. Например, когда глубина максимального блока кодирования равно 0, глубина блока кодирования, полученного путем разделения максимального блока кодирования один раз, может быть установлена на 1, а глубина блока кодирования, полученного путем разделения максимального блока кодирования два раза, может быть установлена на 2. В этом случае, когда блок кодирования, полученный путем разделения максимального блока кодирования четыре раза, является минимальным блоком кодирования, когда существуют уровни глубины 0, 1, 2, 3 и 4, первая максимальная глубина может быть установлена на 4, а вторая максимальная глубина может быть установлена на 5.

Кодирование с предсказанием и преобразование частоты могут выполняться в отношении максимального блока кодирования. Кодирование с предсказанием и преобразование частоты выполняются на основе более глубинных блоков кодирования в соответствии с глубинами, которые равны или меньше максимальной глубины для каждого максимального блока кодирования.

Когда количество более глубинных блоков кодирования в соответствии с глубинами увеличивается, по мере того как максимальный блок кодирования разделяется в соответствии с глубинами, кодирование, включающее в себя кодирование с предсказанием и преобразование частоты, должно выполняться в отношении всех более глубинных блоков кодирования, сгенерированных, когда глубины увеличиваются. Кодирование с предсказанием и преобразование частоты будут объяснены на основе блока кодирования текущей глубины из числа одного или более максимальных блоков кодирования для удобства объяснения.

Устройство 100 может различным образом выбирать размер или форму блока данных для кодирования данных изображения. С целью кодировать данные изображения выполняются такие операции, как кодирование с предсказанием, преобразование частоты и энтропийное кодирование. Один и тот же блок данных может использоваться для всех операций или же различные блоки данных могут использоваться для разных операций.

Например, устройство 100 может выбирать не только блок кодирования для кодирования данных изображения, но и блок данных, который отличается от блока кодирования, чтобы выполнить кодирование с предсказанием в отношении данных изображения в блоке кодирования.

Чтобы выполнить кодирование с предсказанием в максимальном блоке кодирования, кодирование с предсказанием может быть выполнено на основе блока кодирования кодированной глубины, то есть блок кодирования больше не разделяется. Блок кодирования, который больше не разделяется и становится основой для кодирования с предсказанием, именуется «блоком предсказания». Сегмент, полученный путем разделения блока предсказания, может включать в себя блок предсказания и блок данных, полученные путем разделения по меньшей мере чего-то одного из высоты и глубины блока предсказания.

Например, когда блок кодирования, имеющий размер 2Nx2N (N - положительное целое число), больше не разделяется, блок предсказания может иметь размер 2Nx2N и сегмент может иметь размер может иметь размер 2Nx2N, NxN, Nx2N или NxN. Примеры типа сегмента могут включать в себя симметричные сегменты, полученные путем симметричного разделения высоты или ширины блока предсказания, сегменты, полученные путем асимметричного разделения высоты или ширины блока предсказания, как то 1:n или n:1, сегменты, полученные путем геометрического разделения блока предсказания, и сегменты, имеющие произвольные формы.

Режим предсказания блока предсказания может быть по меньшей мере одним из внутрикадрового режима, межкадрового режима и режима пропуска. Например, внутрикадровый режим и межкадровый режим могут выполняться в отношении сегмента, имеющего размер 2Nx2N, NxN, Nx2N или NxN. Также режим пропуска может выполняться только в отношении сегмента, имеющего размер 2Nx2N. Кодирование может независимо выполняться в отношении одного блока предсказания в блоке кодирования и, режим предсказания, имеющий по меньшей мере ошибку кодирования, может быть выбран.

Также устройство 100 может выполнять преобразование частоты в отношении данных изображения в блоке кодирования на основе не только блока кодирования для кодирования данных изображения, но и блока данных, отличного от блока кодирования.

Чтобы выполнить преобразование частоты в блоке кодирования, преобразование частоты может выполняться на основе блока данных, имеющего размер, равный или меньший того, что имеет блок кодирования. Например, блок данных для преобразования частоты может включать в себя блок данных для межкадрового режима и блока данных для внутрикадрового режима.

Блок данных, который становится основой преобразования частоты, может именоваться «блоком преобразования». Подобно блоку кодирования, блок преобразования в блоке кодирования может быть рекурсивно разделен до блока преобразования, имеющий меньший размер, и остаточные данные блока кодирования могут быть разделены в соответствии с блоками преобразования, имеющими древовидную структуру, в соответствии с глубиной преобразования.

Глубина преобразования, отражающая количество разделений, чтобы достичь блока преобразования путем разделения высоты и ширины блока кодирования, также может быть установлена в блоке преобразования. Например, размер блока преобразования текущего блока кодирования, имеющего размер 2Nx2N, -2Nx2N, глубина преобразования может быть установлена на 0, когда размер блока преобразования NxN, глубина преобразования может быть установлена на 1, и когда размер блока преобразования N/2xN/2, глубина преобразования может быть установлена на 2. То есть блоки преобразования, имеющие древовидную структуру, могут быть установлены в соответствии с глубинами преобразования.

Информация о более глубинных блоках кодирования в соответствии с глубинами задействует информацию о кодированной глубине, информацию, относящуюся к предсказанию, и информацию, относящуюся к преобразованию частоты. Соответственно, модуль 120 определения блока кодирования может определять не только кодированную глубину, которая генерирует по меньшей мере ошибку кодирования, но и тип сегмента, по которому блок предсказания разделяется на сегменты, режим предсказания в соответствии с каждым блоком предсказания и размер блока предсказания для преобразования частоты.

Способ определения сегмента и блоков кодирования, имеющих древовидную структуру, в максимальном блоке кодирования будет подробно объяснен со ссылкой на фиг. 3 - фиг. 12.

Модуль 120 определения блока кодирования может измерять ошибку кодирования более глубинных блоков кодирования в соответствии с глубинами путем использования оптимизации зависимости искажения от скорости передачи на основе множителей Лагранжа.

Блок 130 вывода данных изображения выводит данные изображения максимального блока кодирования, который кодируется на основе по меньшей мере одной кодированной глубины, определенной модулем 120 определения блока кодирования, и информации о режиме кодирования в соответствии с кодированной глубиной, в битовые потоки.

Кодированные данные изображения могут быть результатом, полученным путем кодирования остаточных данных изображения.

Информация о режиме кодирования в соответствии с кодированной глубиной может включать в себя информацию о кодированной глубине, информацию о типе сегмента в блоке предсказания, информацию о режиме предсказания и информацию о размере блока преобразования.

Информация о кодированной глубине может быть определена путем использования информации разделения в соответствии с каждой глубиной, отражающей, выполняется ли кодирование в отношении блоков кодирования большей глубины вместо текущей глубины. Когда текущая глубина текущего блока кодирования является кодированной глубиной, когда данные изображения в текущем блоке кодирования подвергаются кодированию, информация разделения может быть определена так, чтобы не разбивать текущий блок кодирования до большей глубины. В качестве альтернативы, когда текущая глубина текущего блока кодирования не является кодированной глубиной, когда кодирование осуществляется в отношении блока кодирования большей глубины, информация разделения может быть определена так, чтобы разбивать текущий блок кодирования, чтобы получить блоки кодирования большей глубины.

Когда текущая глубина не является кодированной глубиной, кодирование выполняется в отношении блока кодирования, который разделен на блоки кодирования большей глубины. Когда один или несколько блоков кодирования большей глубины существуют в одном блоке кодирования текущей глубины, кодирование может неоднократно выполняться в отношении каждого блока кодирования большей глубины, и таким образом, кодирование может рекурсивно выполняться для блоков кодирования одинаковой глубины.

Когда блоки кодирования, имеющие древовидную структуру, должны быть определены в одном максимальном блоке кодирования и информация о по меньшей мере одном режиме кодирования должна быть определена для каждого блока кодирования кодированной глубины, информация о по меньшей мере одном режиме кодирования может быть определена для одного максимального блока кодирования. Также когда данные изображения максимального блока кодирования могут быть иерархически разделены в соответствии с глубинами и, таким образом, кодированные глубины могут различаться в соответствии с областями, информация о режиме кодирования и кодированной глубине может быть установлена для данных изображения.

Соответственно, блок 130 вывода может назначать информацию кодирования о соответствующей кодированной глубине и режиме кодирования для по меньшей мере одного из блока кодирования, блока предсказания и минимального блока, включенного в максимальный блок кодирования.

Минимальный блок может быть квадратным блоком данных, имеющим размер, полученный путем разделения минимального блока кодирования, составляющего самую большую глубину, на 4, и может быть квадратным блоком данных, имеющим максимальный размер, который может быть включен во все из блоков кодирования, блоков предсказания и блоков преобразования, включенный в максимальный блок кодирования.

Например, информация кодирования, выведенная с помощью блока 130 вывода, может подразделяться на информацию кодирования в соответствии с более глубинными блоками кодирования в соответствии с глубинами и информацию кодирования в соответствии блоками предсказания. Информация кодирования в соответствии с более глубинными блоками кодирования в соответствии с глубинами может включать в себя информацию о режиме предсказания и информацию о размерах сегментов. Информация кодирования о блоках предсказания может включать в себя информацию об оцененном направлении межкадрового режима, информацию об индексе опорного изображения межкадрового режима, информацию о векторе движения, информацию о компоненте цветности внутрикадрового режима и информацию о способе интерполяции внутрикадрового режима. Также информация о максимальном размере блока кодирования, которая определяется в соответствии с изображениями, фрагментами или GOP, и информация о максимальной глубине могут быть внесены в заголовок битового потока.

В соответствии с устройством 100, имеющим простейшую структуру, более глубинный блок кодирования является блоком кодирования, полученным путем разделения высоты или ширины блока кодирования меньшей глубины, который находятся на один уровень выше, на два. То есть когда размер блока кодирования текущей глубины 2Nx2N, размер блока кодирования большей глубины - NxN. Также когда блок кодирования текущей глубины имеет размер 2Nx2N, размер блока кодирования большей глубины - NxN. Также блок кодирования текущей глубины, имеющий размер 2Nx2N, может включать в себя максимум 4 блока кодирования большей глубины.

Соответственно, устройство 100 может формировать блоки кодирования, имеющие древовидную структуру, путем определения блока кодирования, имеющего оптимальную форму и оптимальный размер для каждого максимального блока кодирования, на основе размера максимального блока кодирования и максимальной глубины, определенной с учетом характеристик текущего изображения. Также, когда кодирование может выполняться в отношении каждого максимального блока кодирования путем использования любого из различных режимов предсказания и режимов преобразования частоты, с учетом характеристик блоков изображения, имеющих различные размеры изображения, может быть определен оптимальный режим кодирования.

Таким образом, если изображение, имеющее высокое разрешение или большой объем данных, кодируется в стандартном макроблоке, количество макроблоков на изображение чрезмерно увеличивается. Соответственно, количество частей сжатой информации, сгенерированной для каждого макроблока, увеличивается, и, таким образом, сложно передавать сжатую информацию и эффективность сжатия данных снижается. Однако при использовании устройства 100 эффективность сжати