СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ И СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЕКОДИРОВАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК H04N19/50 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

Эта заявка является продолжением международной заявки № PCT/CN2011/081102, поданной 21 октября 2011 г., которая испрашивает приоритет по патентной заявке Китая № 2011100591949, поданной 11 марта 2011 г., обе из которых полностью включены в состав данного документа по ссылке.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области обработки данных, и, в частности, к способу и устройству кодирования и к способу и устройству декодирования.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В процессе кодирования телевизионного изображения в уровне техники, кодер должен выполнять пространственное преобразование для данных исходного блока изображения или данных разности блоков прогнозированного изображения, выполнять операцию квантования для коэффициента преобразования, и затем выполнять энтропийное кодирование для квантованного коэффициента. Декодер выполняет операцию обратного квантования для коэффициента, полученного после энтропийного декодирования, восстанавливает коэффициент для получения коэффициента преобразования, и затем выполняет операцию обратного преобразования для получения данных блока исходного изображения или данных разности блоков изображения.

Для выполнения операции обратного квантования декодер должен получить шаг квантования (QStep), используемый в процессе квантования в кодере. Следовательно, кодер должен вписывать информацию об использовании Qstep в поток битов. Поскольку различные Qstep могут быть указаны посредством различных параметров квантования (QP, Quantization Parameter), кодер может кодировать QP и передавать его в декодер.

В тестовой модели высокоэффективного кодирования видеосигнала (HM, High efficiency video coding test Model) изображение делится на наибольшие элементы кодирования (LCU, Large Coding Units) одного размера, причем каждый LCU может включать в себя один или несколько CU нефиксированных размеров.

В способе кодирования изображения в уровне техники минимальным блоком, который может иметь независимый QP, является LCU, то есть каждый LCU соответствует QP.

Во время кодирования кодер описывает относящуюся к QP информацию в наборе параметров изображения (PPS, Picture Parameter Set) следующим образом:

Описание в заголовке среза (SH, Slice Header) следующее:

Описание в LCU следующее:

После того как кодер завершил кодирование вышеописанным способом, закодированные данные отправляются в декодер. Для каждого LCU декодер вычисляет параметр квантования QPLCU текущего LCU следующим образом:

Декодер может выполнять декодирование после получения параметра QPLCU текущего LCU.

Как можно видеть из решения из уровня техники:

в уровне техники каждый LCU соответствует QP; при выполнении управления скоростью передачи битов посредством регулировки QP кодер может только использовать LCU в качестве самой тонкой степени детализации для управления. Поскольку LCU в действительных приложениях обычно устанавливается равным некоторому большому размеру, например, 64*64 пикселей (что дальше здесь сокращается до 64*64 для простоты описания; что справедливо и для других данных), решение уровня техники влияет на точность управления скоростью передачи битов.

В другом способе кодирования изображения в уровне техники каждый CU в LCU переносит информацию qp_delta CU, так что точность управления скоростью передачи битов может быть улучшена.

Однако в уровне техники из-за того, что минимальный CU может быть установлен равным 8*8, если каждый CU переносит информацию qp_delta этого CU, затраты ресурсов кодирования сильно увеличиваются, и, следовательно, оказывается негативное влияние на полную эффективность сжатия при кодировании изображения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают способ и устройство кодирования, способ и устройство декодирования и систему кодирования/декодирования, которые эффективно улучшают точность управления скоростью передачи битов и эффективность сжатия.

Способ кодирования, обеспеченный вариантом осуществления настоящего изобретения, включает в себя: получение кодером данных, которые должны быть кодированы, причем данные, которые должны быть кодированы, представляют собой по меньшей мере один наибольший элемент кодирования (LCU); определение кодером параметра глубины квантования LCU согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов и вписывание параметра глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU; определение кодером QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, содержащегося в LCU; вычисление кодером разности QP каждого CU согласно QP каждого CU и некоторому значению прогнозирования QP каждого CU; для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, перенос кодером разности QP для CU в CU; и кодирование кодером параметра глубины квантования, разности QP для CU, который удовлетворяет заданному условию, и каждого CU для получения некоторого потока битов.

Способ декодирования, обеспеченный вариантом осуществления настоящего изобретения, включает в себя: анализ декодером принятого потока битов для получения параметра глубины квантования, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU; вычисление декодером значения прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU; для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, анализ декодером потока битов для получения разности QP для CU; вычисление декодером QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP каждого CU и разности QP, полученной посредством анализа; и декодирование декодером каждого CU согласно QP каждого CU.

Устройство кодирования, обеспеченное вариантом осуществления настоящего изобретения, включает в себя: блок получения данных, конфигурированный для получения данных, которые должны быть кодированы, причем данные, которые должны быть кодированы, представляют собой по меньшей мере один наибольший элемент кодирования LCU; блок обработки параметра глубины, конфигурированный для определения параметра глубины квантования LCU согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов, и для вписывания параметра глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, которые получаются блоком получения данных, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU; блок определения параметра квантования, конфигурированный для определения QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU; блок вычисления, конфигурированный для вычисления разности QP каждого CU согласно QP каждого CU, определенному блоком определения параметра квантования, и некоторому значению прогнозирования QP каждого CU; блок заполнения, конфигурированный для переноса, для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, разности QP для CU в CU; и блок кодирования, конфигурированный для кодирования параметра глубины квантования, разности QP для CU, который удовлетворяет заданному условию, и каждого CU для получения некоторого потока битов.

Устройство декодирования, обеспеченное вариантом осуществления настоящего изобретения, включает в себя: первый блок анализа, конфигурированный для выполнения анализа принятого потока битов для получения параметра глубины квантования, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU; блок прогнозирования параметра, конфигурированный для вычисления значения прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU; второй блок анализа, конфигурированный для выполнения анализа, для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, потока битов для получения разности QP для CU; блок вычисления параметра, конфигурированный для вычисления QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP каждого CU, полученному блоком прогнозирования параметра, и разности QP, полученной посредством анализа вторым блоком анализа; и блок декодирования, конфигурированный для декодирования каждого CU согласно QP каждого CU, полученному посредством вычисления блоком вычисления параметра.

Как можно видеть из вышеописанных технических решений, варианты осуществления настоящего изобретения имеют следующие преимущества:

В вариантах осуществления настоящего изобретения кодер может вписывать, во время кодирования, параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP, и для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, переносить разность QP для CU в CU, так что каждый LCU не соответствует только одному QP, но CU, который удовлетворяет заданному условию в LCU, соответствует QP. Следовательно, кодер может использовать CU в качестве самой тонкой степени детализации для управления скоростью передачи битов. Поскольку один LCU обычно включает в себя многочисленные CU, точность управления скоростью передачи битов LCU может быть эффективно улучшена.

Дополнительно кодер переносит разность QP для CU только в CU, который удовлетворяет заданному условию, но не переносит разность QP во всех CU. Следовательно, затраты ресурсов кодирования могут быть уменьшены, и, следовательно, полная эффективность сжатия улучшена.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

фиг. 1 - блок-схема варианта осуществления способа кодирования согласно настоящему изобретению,

фиг. 2 - блок-схема варианта осуществления способа декодирования согласно настоящему изобретению,

фиг. 3 - блок-схема варианта осуществления способа кодирования/декодирования согласно настоящему изобретению,

фиг. 4 - блок-схема, показывающая соотношение положений между CU и смежными CU согласно настоящему изобретению,

фиг. 5 - структурная схема LCU согласно настоящему изобретению,

фиг. 6 - структурная схема кодированного потока битов согласно настоящему изобретению,

фиг. 7 - блок-схема другого варианта осуществления способа кодирования/декодирования согласно настоящему изобретению,

фиг. 8 - структурная схема другого кодированного потока битов согласно настоящему изобретению,

фиг. 9 - блок-схема варианта осуществления устройства кодирования согласно настоящему изобретению,

фиг. 10 - блок-схема другого варианта осуществления устройства кодирования согласно настоящему изобретению,

фиг. 11 - блок-схема другого варианта осуществления устройства кодирования согласно настоящему изобретению,

фиг. 12 - блок-схема варианта осуществления устройства декодирования согласно настоящему изобретению,

фиг. 13 - блок-схема другого варианта осуществления устройства декодирования согласно настоящему изобретению, и

фиг. 14 - блок-схема другого варианта осуществления устройства декодирования согласно настоящему изобретению.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают способ и устройство кодирования и способ и устройство декодирования, которые эффективно улучшают точность управления скоростью передачи битов и эффективность сжатия.

Как показано на фиг. 1, вариант осуществления способа кодирования настоящего изобретения включает в себя следующие этапы:

101. Кодер получает данные, которые должны быть кодированы.

В этом варианте осуществления кодер может получать данные, которые должны быть кодированы, причем данные, которые должны быть кодированы, представляют собой по меньшей мере один LCU, то есть данные, которые должны быть кодированы, могут представлять собой LCU или данные, составленные из многочисленных LCU.

102. Кодер определяет параметр глубины квантования LCU согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов и вписывает параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы.

Кодер получает параметр глубины квантования LCU согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU.

Следует отметить, что под размером, описанным в этом варианте осуществления и в последующих вариантах осуществления, подразумевается длина стороны, например, если CU представляет собой 32*32, то размер этого CU определяется как 32.

Кодер может получать параметр глубины квантования LCU, пытаясь выполнить замены, то есть постоянно регулируя значение параметра глубины квантования и выполняя аналоговое кодирование, так что скорость передачи битов после кодирования соответствует ожидаемому требованию. Специфический процесс не ограничивается в данном документе.

После определения параметра глубины квантования кодер может вписывать параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, для отправки данных в декодер.

103. Кодер определяет QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU.

После получения параметра глубины квантования LCU кодер может узнать размер минимального блока изображения, имеющего независимый QP, и соответствующий параметру глубины квантования, и определяет QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU.

104. Кодер вычисляет разность QP каждого CU согласно QP каждого CU и некоторому значению прогнозирования QP каждого CU.

В этом варианте осуществления кодер может получать значение прогнозирования QP каждого CU посредством вычисления, согласно QP каждого CU, полученному на этапе 103, и затем получать разность QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP и QP.

В этом варианте осуществления разность QP некоторого CU может быть задана как разность между QP для CU и значением прогнозирования QP для этого CU.

105. Для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, кодер переносит разность QP для CU в CU.

После определения разности QP каждого CU кодер может выбрать CU, который удовлетворяет заданному условию, из CU и переносить разность QP для CU в CU, который удовлетворяет заданному условию.

106. Кодер кодирует параметр глубины квантования, разность QP для CU, который удовлетворяет заданному условию, и каждый CU для получения некоторого потока битов.

В этом варианте осуществления после того как кодер вписывает параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, и вписывает разность QP в CU, который удовлетворяет заданному условию, кодер может кодировать все данные, которые должны быть кодированы, то есть кодировать параметр глубины квантования, разность QP для CU, который удовлетворяет заданному условию, и каждый CU для получения некоторого потока битов.

В этом варианте осуществления кодер может вписывать, во время кодирования, параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP, и для каждого CU, который удовлетворяет заданному условию, может переносить разность QP для CU в CU, так что каждый LCU не соответствует только одному QP, но CU, который удовлетворяет заданному условию в LCU, соответствует QP. Следовательно, кодер может использовать CU в качестве самой тонкой степени детализации для управления скоростью передачи битов. Поскольку один LCU обычно включает в себя многочисленные CU, точность управления скоростью передачи битов LCU может быть эффективно улучшена.

Дополнительно кодер переносит разность QP для CU только в CU, который удовлетворяет заданному условию, но не переносит разность QP во всех CU. Следовательно, затраты ресурсов кодирования могут быть уменьшены, и, следовательно, полная эффективность сжатия улучшена.

Вышесказанное описывает процесс кодирования согласно настоящему изобретению с перспективы кодера. Нижеследующее описывает процесс декодирования согласно настоящему изобретению с перспективы декодера. Как показано на фиг. 2, вариант осуществления способа декодирования согласно настоящему изобретению включает в себя:

201. Декодер выполняет анализ принятого потока битов для получения параметра глубины квантования.

В этом варианте осуществления декодер может принимать кодированный поток битов из кодера. Поскольку кодер вписывает, во время кодирования, параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, декодер может выполнять анализ соответствующего положения потока битов для получения параметра глубины квантования согласно предварительному соглашению.

Параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU.

202. Декодер вычисляет значение прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU.

В этом варианте осуществления после получения параметра глубины квантования, посредством анализа, из потока битов декодер может узнать размер минимального блока изображения, имеющего независимый QP согласно параметру глубины квантования, и определить значение прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU.

203. Для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, декодер выполняет анализ потока битов для получения разности QP для CU.

В этом варианте осуществления декодер может дополнительно выполнять анализ, для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, потока битов для получения разности QP для CU.

Следует отметить, что процесс получения разности QP декодером и процесс вычисления значения прогнозирования QP каждого CU декодером не ограничиваются порядком; процесс получения разности QP может исполняться первым, или процесс вычисления значения прогнозирования QP каждого CU может исполняться первым, или оба процесса могут быть исполнены одновременно, что определенным образом не ограничивается в данном документе.

204. Декодер вычисляет QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP каждого CU и разности QP, полученной посредством анализа.

После того как декодер узнает значение прогнозирования QP каждого CU на этапе 202 и получает разность QP посредством анализа на этапе 203, декодер может вычислять QP каждого CU согласно этим параметрам.

205. Декодер декодирует каждый CU согласно QP каждого CU.

В этом варианте осуществления после выяснения QP каждого CU, декодер может выполнять обработку обратного квантования и последующий процесс декодирования для каждого CU, что определенным образом не ограничивается в данном документе.

В этом варианте осуществления кодер может вписывать, во время кодирования, параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP, и для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, может переносить разность QP каждого CU в CU, так что каждый LCU не соответствует только одному QP. Следовательно, декодер может выполнять декодирование для каждого CU во время декодирования, без выполнения декодирования для всего LCU, и, следовательно, эффективность декодирования может быть улучшена.

Для простоты понимания обеспечивается последующее описание с перспективы кодирования/декодирования. Как показано на фиг. 3, вариант осуществления способа кодирования/декодирования согласно настоящему изобретению включает в себя следующие этапы:

301. Кодер получает последовательность, изображение или срез, которые должны быть кодированы.

В этом варианте осуществления данные, которые должны быть кодированы, которые получаются кодером, представляют собой последовательность или изображение или срез (фрагмент). Должно быть понятно, что последовательность включает в себя несколько изображений, изображение включает в себя несколько срезов, и срез включает в себя несколько LCU.

То есть в этом варианте осуществления данные, которые должны быть кодированы, которые получаются кодером, представляют собой многочисленные LCU.

302. Кодер определяет параметр lcu_qp_depth глубины квантования LCU согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов.

Кодер получает соответствующее значение lcu_qp_depth согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов. В частности, кодер может получать значение lcu_qp_depth, пытаясь выполнить замены, то есть постоянно регулируя значение lcu_qp_depth и выполняя аналоговое кодирование, так что скорость передачи битов после кодирования соответствует ожидаемому требованию. Специфический процесс не ограничивается в данном документе.

Диапазон значений lcu_qp_depth в этом варианте осуществления может составлять все целые числа от 0 до MaxSymbol, где MaxSymbol может быть вычислено с использованием следующего способа:

где max_coding_block_size указывает размер максимального CU, а именно размер LCU, и min_coding_block_size указывает размер минимального CU.

Следует отметить, что под размером, описанным в этом варианте осуществления и в последующих вариантах осуществления, подразумевается длина стороны, например, если CU представляет собой 32*32, то размер этого CU определяется как 32.

В этом варианте осуществления lcu_qp_depth используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU. Когда lcu_qp_depth равно 0, оно указывает, что минимальный блок изображения, имеющий независимый QP, представляет собой LCU; когда lcu_qp_depth равно 1, оно указывает, что LCU делится на четыре CU 32*32, с размером минимального блока изображения, равным 32, и т.д.

lcu_qp_depth в этом варианте осуществления представляет собой размер минимального блока изображения, имеющего независимый QP в каждом LCU в последовательности, изображении или срезе. То есть все LCU в последовательности, изображении или срезе используют одно и то же lcu_qp_depth.

303. Кодер вписывает lcu_qp_depth в набор параметров последовательности, набор параметров изображения или информацию заголовка среза.

В этом варианте осуществления после получения значения lcu_qp_depth кодер может вписывать lcu_qp_depth в данные, которые должны быть кодированы.

Кодер может вписывать lcu_qp_depth в набор параметров последовательности для последовательности (SPS, Sequence Parameter Set), в частности, следующим образом:

Или кодер может вписывать lcu_qp_depth в PPS (для) изображения, в частности, следующим образом:

Или кодер может вписывать lcu_qp_depth в информацию заголовка среза для среза, в частности, следующим образом:

Должно быть понятно, что этот вариант осуществления использует только несколько примеров для описания положения для вписывания lcu_qp_depth; в фактическом применении lcu_qp_depth также может быть вписан в другие положения последовательности, изображения или среза, которые определенным образом не ограничиваются в данном документе.

304. Кодер вычисляет размер минимального блока изображения QPBlkSize, имеющего независимый QP.

После получения lcu_qp_depth кодер может вычислять размер QPBlkSize QPBlk минимального блока изображения согласно lcu_qp_depth.

В предположении, что размер LCU представляет собой max_coding_block_size, QPBlkSize может быть получен путем вычисления с использованием следующего способа:

Например, когда max_coding_block_size равен 64 и lcu_qp_depth равно 2, тогда QPBlkSize равен 16, то есть минимальный блок изображения представляет собой CU 16*16.

305. Кодер получает QP каждого CU согласно QPBlkSize и размеру CU.

В этом варианте осуществления кодер может получать QP каждого CU в следующих ситуациях.

Кодер вычислят QP для CU, размер которого больше или равен QPBlkSize, согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов.

Для CU, размер которого меньше QPBlkSize, кодер сначала определяет некоторый минимальный блок изображения, к которому принадлежит CU, затем вычисляет QP минимального блока изображения согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов, и использует QP минимального блока изображения в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения.

В этом варианте осуществления процесс вычисления QP согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов кодером является обычным для специалиста в данной области и определенным образом не ограничивается в данном документе.

306. Кодер получает значение прогнозирования QP каждого CU.

После получения QP каждого CU, кодер может использовать, согласно порядку кодирования (порядок кодирования и порядок декодирования одинаковы), QP кодированных CU смежных c каждым CU, для получения значения прогнозирования QP каждого CU. Обычно смежные кодированные CU включают в себя левый CU, верхний CU и верхний левый CU.

Для простоты описания сначала задается опорный CU:

Кодер использует каждый CU, размер которого больше или равен QPBlkSize, в качестве опорного CU, и для CU, размер которого меньше QPBlkSize, кодер определяет минимальный блок изображения, к которому принадлежит этот CU, и использует верхний левый CU минимального блока изображения в качестве опорного CU.

После того как задан опорный CU, кодер может вычислить значение прогнозирования QP каждого опорного CU согласно QP для CU, смежных с каждым опорным CU. Может быть много специфических способов вычисления, которые описаны с использованием нескольких примеров.

1. Вычисление с использованием левого CU, верхнего CU и верхнего левого CU:

Как показано на фиг. 4, CUC представляет собой опорный CU, причем CU может быть CU, размер которого больше или равен QPBlkSize, или может быть CU в верхнем левом углу минимального блока изображения.

CUU представляет собой верхний CU для CUC, CUL представляет собой левый CU для CUC, и CUUL представляет собой верхний левый CU для CUC. В этом варианте осуществления CU, смежные с CUC, представляют собой левый CU, верхний CU и верхний левый CU.

Координаты верхнего левого пикселя CUC представляют собой (xc, yc). Следовательно, CUL представляет собой CU, включающий в себя пиксель (xc-l, yc), CUU представляет собой CU, включающий в себя пиксель (xc, yc-1), и CUUL представляет собой CU, включающий в себя пиксель (xc-l,yc-l).

После определения CU, смежных с опорным CU, кодер может получать QP для CU согласно результату, вычисленному на этапе 305, где QP для CUC представляет собой QPC, QP для CUU представляет собой QPU, QP для CUL представляет собой QPL, и QP для CUUL представляет собой QPUL.

Следует отметить, что не для каждого CU может быть получен левый CU, верхний CU и верхний левый CU. Например, сам CU, расположенный на крайней левой стороне изображения или среза, не имеет левого CU. Следовательно, кодер может определять значение прогнозирования QP каждого CU согласно следующим специфическим условиям:

(1) Если не существует CU, смежных с CUC, определяют значение прогнозирования QP параметра квантования QPP для CUC согласно срезу и изображению, к которому принадлежит CUC.

В частности, QPp=slice_qp_delta + pic_init_qp_minus26 + 26, где slice_qp_delta представляет собой информацию, входящую в информацию заголовка среза, и pic_init_qp_minus26 представляет собой информацию, входящую в набор параметров изображения.

(2) Если в CUC существует только CUL, то QPL используется в качестве QPP.

(3) Если в CUC существует только CUU, то QPU используется в качестве QPP.

(4) Если существуют все CU, смежные с CUC, получают первую разность |QPL-QPUL| между QPL и QPUL, и вторую разность |QPU - QPUL| между QPU и QPUL.

Если |QPL-QPUL|<|QPU-QPUL|, это указывает, что разность между QPL и QPUL меньше, чем разность между QPU и QPUL. В этом случае очень вероятно, что CUL и CUUL принадлежат одному и тому же объекту в изображении. Поскольку край объекта расположен на краю CUU и CUUL, QPU может быть использован в качестве QPP.

Если |QPL-QPUL|≥|QPU-QPUL|, согласно вышеописанному выводу, QPL может быть использован в качестве QPP.

В фактическом применении следующие коды могут быть использованы для реализации вышеуказанной процедуры:

Понятно, что вышеупомянутые коды являются только примером в процессе реализации в фактическом применении, и для реализации могут быть использованы другие подобные коды, причем конкретная реализация не ограничивается в данном документе.

2. Вычисление с использованием левого CU, верхнего CU и ранее кодированного CU:

Также, как показано на фиг. 4, в этом варианте осуществления CUL и CUU могут быть использованы как CU, смежные с опорным CUC, причем CUC может быть CU, размер которого больше или равен QPBlkSize, или может быть CU в верхнем левом углу минимального блока изображения.

Координаты верхнего левого пикселя CUC представляют собой (xc, yc). Следовательно, CUL представляет собой CU, включающий в себя пиксель (xc-l, yc), CUU представляет собой CU, включающий в себя пиксель (xc, yc-1), QP для CUC представляет собой QPC, QP для CUU представляет собой QPU и QP для CUL представляет собой QPL.

Следует отметить, что не для каждого CU может быть получен левый CU и верхний CU. Например, сам CU, расположенный на крайней левой стороне изображения или среза, не имеет левого CU. Следовательно, кодер может определять значение прогнозирования QP каждого CU согласно следующим специфическим условиям:

(1) Если существует CUL для CUC, QPL используется в качестве QPP.

(2) Если не существует CUL для CUC, и существует CUU для CUC или ранее кодированный CU для CUC, QPU или QP ранее кодированного CU используется в качестве QPP.

(3) Если не существует CUL для CUC, и оба CUU для CUC и ранее кодированный CU для CUC существуют, QPU или QP ранее кодированного CU используется в качестве QPP. В частности, использовать ли QPU или QP ранее кодированного CU в качестве QPP, может быть определено заранее в кодере/декодере.

(4) Если никакой из CUL, CUU и ранее ранее кодированного CU для CUC не существует, QPP определяется согласно срезу и изображению, к которому принадлежит CUC.

В частности, QPp=slice_qp_delta + pic_init_qp_minus26 + 26, где slice_qp_delta представляет собой информацию, входящую в информацию заголовка среза, и pic_init_qp_minus26 представляет собой информацию, входящую в набор параметров изображения.

Выше используются только два примера для описания процесса вычисления значения прогнозирования QP каждого опорного CU кодером. Понятно, что в фактическом применении кодер может дополнительно использовать больше способов для вычисления значения прогнозирования QP каждого опорного CU, которые определенным образом не ограничиваются в данном документе.

307. Кодер записывает разность cu_qp_delta QP для CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, в CU.

Кодер получает QP каждого CU посредством вычисления на этапе 305 и получает значение прогнозирования QP каждого опорного CU посредством вычисления на этапе 306. Следовательно, кодер может дополнительно вычислять разность cu_qp_delta QP каждого CU согласно параметрам, и специфический способ вычисления может быть следующим.

Для каждого опорного CU кодер использует разность между QP опорного CU и значением прогнозирования QP опорного CU в качестве разности QP опорного CU, то есть cu_qp_delta=QPC-QPP.

Если другой CU входит в состав минимального блока изображения, к которому принадлежит опорный CU, то кодер использует разность QP опорного CU в качестве разности QP других CU в минимальном блоке изображения.

То есть для CU, размер которого больше или равен QPBlkSi, поскольку такие CU являются опорными CU, кодер может использовать разность между QP и значениями прогнозирования QP для CU в качестве cu_qp_delta для CU.

Для CU, размер которых меньше QPBlkSize, то есть несколько CU входят в состав минимального блока изображения, где CU в верхнем левом углу минимального блока изображения представляет собой опорный CU, значение прогнозирования QP опорного CU может быть получено на этапе 306. Затем cu_qp_delta=QPC-QPP опорного CU может быть получена в комбинации с QP, вычисленным на этапе 305, и после этого значение cu_qp_delta опорного CU назначается другим CU в минимальном блоке изображения. Следует отметить, что в фактическом применении, в дополнение к операции назначения значения, могут быть использованы другие способы для обработки, например, если определяется, что CU в минимальном блоке изображения удовлетворяет некоторому заданному условию, cu_qp_delta опорного CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, переносится в CU.

В этом варианте осуществления после получения cu_qp_delta каждого CU, кодер может переносить cu_qp_delta для CU в CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию. Специфический CU, который удовлетворяет заданному условию, может представлять собой CU, имеющий ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU.

Если некоторый CU использует режим кодирования с пропуском, то не существует ненулевого квантованного коэффициента преобразования в сжатом потоке битов CU. Следовательно, такие CU не удовлетворяют заданному условию; если режим кодирования с пропуском не используется, то CU могут включать в себя ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU, и CU удовлетворяют заданному условию.

В этом варианте осуществления для некоторого CU, который удовлетворяет заданному условию, кодер может вписывать cu_qp_delta CU в следующее положение CU:

где sig_coeff_num>0 представляет собой условие для оценки того, существует ли cu_qp_delta в потоке битов текущего CU; если условие оценки истинно, то это указывает, что cu_qp_delta существует в потоке битов текущего CU; или если условие оценки ложно, то это указывает, что cu_qp_delta не существует в потоке битов текущего CU.

Следует отметить, что для CU, размер которого меньше QPBlkSize, кодер делает оценку того, удовлетворяют ли CU в минимальном блоке изображения, которому принадлежит CU, заданному условию; если один CU не удовлетворяет заданному условию, продолжают оценивать, удовлетворяют ли последующие CU заданному условию; если последующие CU удовлетворяют заданному условию, вписывают cu_qp_delta CU в CU и останавливают оценку, то есть cu_qp_delta больше не вписывается в другие CU в минимальном блоке изображения независимо от того, удовлетворяют ли CU заданному условию или нет.

Следует отметить, что, поскольку не все CU удовлетворяют некоторому заданному условию, кодер не только может переносить cu_qp_delta CU в CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, но также может сбрасывать QP для CU, который не удовлетворяет настоящему условию. Специфический способ может заключаться в следующем.

Для каждого CU, который не удовлетворяет заданному условию, кодер устанавливает QP для CU следующим образом:

для некоторого CU, размер которого больше или равен QPBlkSize, кодер использует значение прогнозирования QP для CU в качестве QP для CU; и для некоторого CU, размер которого меньше QPBlkSize, если ни один из других CU в минимальном блоке изображения, к которому принадлежит CU, не удовлетворяет заданному условию, то кодер использует значение прогнозирования QP опорного CU в минимальном блоке изображения, к которому принадлежит CU, в качестве QP для CU.

Сброс QP для CU, который не удовлетворяет заданному условию, может гарантировать, что значение прогнозирования такое же, как у декодера, может быть получено во время прогнозирования QP в следующем кодируемом CU.

308. Кодер кодирует lcu_qp_depth, cu_qp_delta и каждый CU для получения потока битов.

После получения lcu_qp_depth и cu_qp_delta кодер может кодировать каждый CU. В этом варианте осуществления процесс кодирования lcu_qp_depth кодером может включать в себя: использование кодером кода с фиксированной длиной слова или кода с переменной длиной слова для выполнения двоичного преобразования для lcu_qp_depth для получения соответствующего двоичного кодового слова; и вписывание кодером согласно способу кодирования с фиксированной длиной слова кодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного кодирования, полученного двоичного кодового слова в поток битов, соответствующий положению, определенному на этапе 302.

Код с переменной длиной слова, используемый кодером, может представлять собой экспоненциальный код Голомба (Golomb) без знака или другие подобные коды с переменной длиной слова и определенным образом не ограничивается в данном документе.

Процесс кодирования cu_qp_delta кодером может включать в себя:

использование кодером кода с переменной длиной слова для выполнения двоичного преобразования для cu_qp_delta CU, который удовлетворяет заданному условию, для получения соответствующего двоичного кодового слова; и вписывание кодером полученного двоичного кодового слова в поток битов согласно способу кодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного кодирования.

Кодер вписывает, согласно способу кодирования с фиксированной длиной слова, кодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного кодирования, полученное двоичное кодовое слово в поток битов, соответствующий положению, определенному на этапе 307.

Код с переменной длиной слова, используемый кодером, может представлять собой экспоненциальный код Голомба со знаком или другие подобные коды с переменной длиной слова и определенным образом не ограничивается в данном документе.

В этом варианте осуществления процесс кодирования CU кодером не ограничивается в данном документе. После завершения кодирования получается поток битов, и кодер может отправить поток битов в декодер.

309. Декодер декодирует принятый поток битов для получения lcu_qp_depth.

После приема потока битов декодер узнает, согласно предварительному соглашению с кодером, что положение lcu_qp_depth в потоке битов представляет собой SPS, PPS или SH, и, следовательно, получает двоичное кодовое слово из положения посредством использования способа декодирования с фиксированной длиной слова, декодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного декодирования.

Декодер использует код с фиксированной длиной слова или код с переменной длиной слова для выполнения обратного двоичного преобразования для двоичного кодового слова для получения lcu_qp_depth.

Код с переменной длиной слова в этом варианте осуществления может представлять собой экспоненциальный код Голомба без знака или другие подобные коды с переменной длиной слова и определенным образом не ограничивается в данном документе.

В этом варианте осуществления lcu_qp_depth используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в каждом LCU в последовательности, или изображении, или срезе.

310. Декодер вычисляет размер минимального блока изображения QPBlkSize, имеющего независимый QP.

После получения lcu_qp_depth посредством вычисления декодер может получить QPBlkSize посредством вычисления согласно lcu_qp_depth. Специфический способ вычисления может быть таким же, как способ для вычисления QPBlkSize кодером на этапе 304, и дополнительно не описывается в данном документе.

311. Декодер выполняет анализ CU, который удовлетворяет заданному условию, для получения cu_qp_delta этого CU.

В этом варианте осуществления для каждого CU, который удовлетворяет заданному условию, декодер может получить двоичное кодовое слово из соответствующего положения в потоке битов CU посредством использования способа декодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного декодирования.

Декодер использует код с переменной длиной слова для выполнения обратного двоичного преобразования для двоичного кодового слова для получения cu_qp_delta CU.

Код с переменной длиной слова в этом варианте осуществления может представлять собой экспоненциальный код Голомба со знаком или другие подобные коды с переменной длиной слова и определенным образом не ограничивается в данном документе.

Следует отметить, что согласно описанию на этапе 307, sig_coeff_num>0 представляет собой условие для выполнения оценки того, существует ли cu_qp_delta в потоке битов текущего CU; следовательно, декодер может узнать, посредством проверки условия оценки, удовлетворяет ли CU заданному условию; и CU, который удовлетворяет заданному условию, также может представлять собой CU, имеющий ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU.

В этом варианте осуществления, поскольку не все CU являются CU, которые удовлетворяет заданному условию, декодер может определять cu_qp_delta всех CU следующим образом:

Для каждого CU, размер которого равен или больше QPBlkSize, декодер делает оценку того, удовлетворяет ли CU заданному условию; и если CU удовлетворяет заданному условию, выполняет анализ CU для получения cu_qp_delta этого CU, или, если CU не удовлетворяет заданному условию, устанавливает cu_qp_delta этого CU равной 0; и

для CU, размер которого меньше QPBlkSize, декодер определяет минимальный блок изображения, к которому принадлежит CU, и делает оценку того, в свою очередь согласно порядку декодирования CU в минимальном блоке изображения, удовлетворяет ли каждый CU в минимальном блоке изображения заданному условию, и если да, останавливает оценку и использует cu_qp_delta этого CU в качестве cu_qp_delta всех CU в минимальном блоке изображения, или если никакой из CU в минимальном блоке изображения не удовлетворяет заданному условию, устанавливает cu_qp_delta всех CU в минимальном блоке изображения равной 0.

312. Декодер получает значение прогнозирования QP каждого CU согласно QPBlkSize и размеру CU.

После получения QPBlkSize декодер может получить значение прогнозирования QP каждого CU согласно размеру каждого CU и QPBlkSize.

Специфический процесс на этом этапе такой же, как способ для получения значения прогнозирования QP каждого CU кодером на этапе 306. Как описано на этапе 306, смежная область представляет собой кодированную или декодированную область. Поскольку порядок кодирования является таким же, что и порядок декодирования, кодированная область и декодированная область представляют собой одну и ту же область. Поскольку могут быть получены QP для CU в смежной области, значение прогнозирования QP каждого CU может быть получено согласно способу такому же, как на этапе 306.

После получения значения прогнозирования QP каждого CU, QP для CU может быть получен в комбинации с cu_qp_delta каждого CU, полученной на этапе 311, то есть QP=значение прогнозирования QP+cu_qp_delta.

313. Декодер вычисляет QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP и cu_qp_delta каждого CU.

После получения значения прогнозирования QP каждого CU посредством вычисления, декодер может вычислить QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP и cu_qp_delta каждого CU. Специфический способ может быть следующим:

- для CU, который не удовлетворяет заданному условию и размер которого больше или равен QPBlkSize, использование декодером значения прогнозирования QP для CU в качестве QP для этого CU;

- для CU, который удовлетворяет заданному условию и размер которого больше или равен QPBlkSize, использование декодером суммы значения прогнозирования QP для CU и cu_qp_delta CU в качестве QP для этого CU;

- для CU, размер которого меньше QPBlkSize, если CU удовлетворяет заданному условию, получение декодером значения прогнозирования QP верхнего левого CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и использование суммы значения прогнозирования QP и cu_qp_delta в качестве QP для этого CU; и использование QP для CU в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения; и

- для CU, размер которого меньше QPBlkSize, если никакой из CU в минимальном блоке изображения, к которому принадлежит CU, не удовлетворяет заданному условию, получение декодером значения прогнозирования QP верхнего левого CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и использование значения прогнозирования QP в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения.

314. Декодер декодирует каждый CU согласно QP каждого CU.

В этом варианте осуществления декодер может выполнять обработку обратного квантования, и процесс последующего декодирования для каждого CU посредством использования QP каждого CU, полученного на этапе 313, что определенным образом не ограничивается в данном документе.

Для более легкого понимания далее используется специфический пример для короткого описания способа кодирования/декодирования согласно настоящему изобретению. Далее следует ссылка на фиг. 5, которая изображает структурную схему LCU согласно настоящему изобретению, где max_coding_block_size составляет 64, и QPBlkSize составляет 16.

Как показано на фиг. 5, LCU включает в себя 37 CU, причем CU, помеченный крестиком, представляет собой CU, использующий кодирование с пропуском, а именно некоторый CU, который не удовлетворяет заданному условию. В остальных CU в предположении, что квантованные коэффициенты преобразования, которые включены в состав сжатых потоков битов CU3 и CU23, оба равны 0, причем CU3 и CU23 также являются CU, которые не удовлетворяет заданному условию, и остальные CU представляют собой CU, которые удовлетворяют заданному условию.

Согласно процессу декодирования, описанному в варианте осуществления на фиг. 3, структура потока битов, полученного после кодирования LCU с фиг. 5, показана на фиг. 6, на которой M1, M2,..., и M37 представляют собой информацию заголовка, C1, C4,..., и C37 представляют собой коэффициенты преобразования, и DQP1, DQP4,..., и DQP37 представляют собой cu_qp_delta.

В этом варианте осуществления кодер может вписывать, во время кодирования, параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP, и для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, переносит разность QP каждого CU в CU, так что каждый LCU не соответствует только одному QP, но CU, который удовлетворяет заданному условию в LCU, соответствует QP. Следовательно, кодер может использовать CU в качестве самой тонкой степени детализации для управления скоростью передачи битов. Поскольку один LCU обычно включает в себя многочисленные CU, точность управления скоростью передачи битов LCU может быть эффективно улучшена.

Во-вторых, кодер переносит разность QP для CU только в CU, который удовлетворяет заданному условию, но не переносит разность QP во всех CU. Следовательно, затраты ресурсов кодирования могут быть уменьшены, и, следовательно, полная эффективность сжатия улучшена.

В-третьих, в этом варианте осуществления кодер и декодер могут использовать многочисленные способы прогнозирования для вычисления значения прогнозирования QP для CU, так чтобы процесс вычисления был более гибким и мог адаптироваться к многочисленным различным операционным средам.

Вышеприведенное описание представляет способ кодирования/декодирования. Далее описывается другой способ кодирования/декодирования. В частности, со ссылкой на фиг. 7 другой вариант осуществления способа кодирования/декодирования согласно настоящему изобретению, включает в себя следующие этапы:

701. Кодер получает LCU, который должен быть кодирован.

В этом варианте осуществления данные, которые должны быть кодированы, которые получаются кодером, представляют собой один LCU.

702. Кодер определяет параметр глубины квантования lcu_qp_depth LCU согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов.

Кодер получает соответствующее значение lcu_qp_depth согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов. В частности, кодер может получать значение lcu_qp_depth, пытаясь выполнить замены, то есть постоянно регулируя значение lcu_qp_depth и выполняя аналоговое кодирование, так что скорость передачи битов после кодирования удовлетворяет предполагаемому требованию. Специфический процесс не ограничивается в данном документе.

Диапазон значений lcu_qp_depth в этом варианте осуществления может составлять все целые числа от 0 до MaxSymbol, где MaxSymbol может быть вычислено с использованием следующего способа:

где max_coding_block_size указывает размер максимального CU, а именно размер LCU, и min_coding_block_size указывает размер минимального CU.

Следует отметить, что размер, описанный в этом варианте осуществления и в последующих вариантах осуществления, относится к длине стороны, например, если CU представляет собой 32*32, то размер этого CU определяется как 32.

В этом варианте осуществления lcu_qp_depth используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU. Когда lcu_qp_depth равен 0, это указывает, что минимальный блок изображения, имеющий независимый QP, представляет собой LCU; когда lcu_qp_depth равен 1, это указывает, что LCU делится на четыре 32*32 CU с размером минимального блока изображения, равным 32, и т.д.

lcu_qp_depth в этом варианте осуществления представляет собой размер минимального блока изображения, имеющего независимый QP в текущем LCU, то есть lcu_qp_depth, используемый каждым LCU в последовательности, изображении или срезе, является независимым, и lcu_qp_depth, используемый каждым LCU, может быть различным.

703. Кодер вписывает lcu_qp_depth в первый CU, имеющий ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU в текущем LCU согласно порядку кодирования.

В этом варианте осуществления после получения значения lcu_qp_depth кодер может вписывать lcu_qp_depth в первый CU, имеющий ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU в текущем LCU согласно порядку кодирования:

где переменная lcu_qp_depthFlag вводится для достижения цели передачи lcu_qp_depth только в первом CU, имеющем ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU. Конечно, для реализации такой же структуры потока битов, также могут быть использованы другие способы.

В этом варианте осуществления sig_coeff_num>0 представляет собой условие для оценки того, существует ли cu_qp_delta в потоке битов текущего CU. Когда условие оценки удовлетворяется, lcu_qp_depth также может быть помещен в другие положения потока битов текущего CU, которые определенным образом не ограничиваются в данном документе.

Поскольку не каждый CU удовлетворяет условию для переноса lcu_qp_depth, в этом варианте осуществления кодер проверяет, согласно порядку кодирования CU, каждый ли CU удовлетворяет условию для переноса lcu_qp_depth, то есть является ли CU первым CU, имеющим ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU.

Если текущий CU не удовлетворяет условию для переноса lcu_qp_depth, то кодер продолжает проверять последующие CU в текущем LCU. В некотором CU, если обнаруживается, что CU удовлетворяет условию для переноса lcu_qp_depth, lcu_qp_depth вписывается в CU в положение, определенное выше.

В этом варианте осуществления после вписывания lcu_qp_depth в CU кодер необязательно вписывать lcu_qp_depth снова в другие CU для LCU, к которому принадлежит упомянутый CU.

Этапы 704-708 такие же, как этапы 304-308, показанные на фиг. 3, и дополнительно не описываются в данном документе.

709. Декодер декодирует принятый поток битов для получения lcu_qp_depth.

После приема потока битов декодер может узнать, согласно предварительному соглашению с кодером, положение lcu_qp_depth в потоке битов, и, следовательно, получает двоичное кодовое слово из положения посредством использования способа декодирования с фиксированной длиной слова, декодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного декодирования.

Декодер использует код с фиксированной длиной слова или код с переменной длиной слова для выполнения обратного двоичного преобразования для двоичного кодового слова для получения lcu_qp_depth.

Код с переменной длиной слова в этом варианте осуществления может представлять собой экспоненциальный код Голомба без знака или другие подобные коды с переменной длиной слова и определенным образом не ограничивается в данном документе.

lcu_qp_depth в этом варианте осуществления используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в текущем LCU.

Этапы 710-714 такие же, как этапы 310-314, в варианте осуществления, показанном на фиг. 3, и дополнительно не описываются в данном документе.

Для более легкого понимания далее используется специфический пример для короткого описания способа кодирования/декодирования согласно настоящему изобретению. Далее следует ссылка на фиг. 5, которая изображает структурную схему LCU согласно настоящему изобретению, где max_coding_block_size составляет 64, и QPBlkSize составляет 16.

Как показано на фиг. 5, LCU включает в себя 37 CU, причем CU, помеченный крестиком, представляет собой CU, использующий кодирование с пропуском, а именно некоторый CU, который не удовлетворяет заданному условию. В остальных CU в предположении, что квантованные коэффициенты преобразования, которые включены в состав сжатых потоков битов CU3 и CU23, оба равны 0, причем CU3 и CU23 также являются CU, которые не удовлетворяет заданному условию, и остальные CU представляют собой CU, которые удовлетворяют заданному условию.

Согласно процессу кодирования, описанному в варианте осуществления на фиг. 7, структура потока битов, полученного после кодирования LCU с фиг. 5, показана на фиг. 8, на которой глубина представляет собой lcu_qp_depth, M1, M2,..., и M37 представляют собой информацию заголовка, C1, C4,..., и C37 представляют собой коэффициенты преобразования, и DQP1, DQP4,..., и DQP37 представляют собой cu_qp_delta.

В этом варианте осуществления кодер может вписывать, во время кодирования, параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP, и для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, переносит разность QP каждого CU в CU, так что каждый LCU не соответствует только одному QP, но CU, который удовлетворяет заданному условию в LCU, соответствует QP. Следовательно, кодер может использовать CU в качестве самой тонкой степени детализации для управления скоростью передачи битов. Поскольку один LCU обычно включает в себя многочисленные CU, точность управления скоростью передачи битов LCU может быть эффективно улучшена.

Во-вторых, кодер переносит разность QP для CU только в CU, который удовлетворяет заданному условию, но не переносит разность QP во всех CU. Следовательно, затраты ресурсов кодирования могут быть уменьшены, и, следовательно, полная эффективность сжатия улучшается.

В-третьих, в этом варианте осуществления кодер и декодер могут использовать многочисленные способы прогнозирования для вычисления значения прогнозирования QP для CU, так чтобы процесс вычисления был более гибким и мог адаптироваться к многочисленным различным средам.

Далее в этом варианте осуществления lcu_qp_depth используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в текущем LCU. Следовательно, каждый LCU переносит одну часть lcu_qp_depth, так что различные LCU могут использовать различные lcu_qp_depth, тем самым дополнительно улучшая точность управления скоростью передачи битов LCU.

Далее описан вариант осуществления устройства кодирования согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 9, вариант осуществления устройства кодирования согласно настоящему изобретению включает в себя:

- блок 901 получения данных, конфигурированный для получения данных, которые должны быть кодированы, причем данные, которые должны быть кодированы, представляют собой по меньшей мере один наибольший элемент кодирования LCU;

- блок 902 обработки параметра глубины, конфигурированный для определения параметра глубины квантования LCU согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов и для вписывания параметра глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, которые получаются блоком 901 получения данных, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU;

- блок 903 определения параметра квантования, конфигурированный для определения QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU;

- блок 904 вычисления, конфигурированный для вычисления разности QP каждого CU согласно QP каждого CU, определенному блоком 903 определения параметра квантования, и некоторому значению прогнозирования QP каждого CU;

- блок 905 заполнения, конфигурированный для переноса, для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, разности QP для CU в CU; и

- блок 906 кодирования, конфигурированный для кодирования параметра глубины квантования, разности QP для CU, который удовлетворяет заданному условию, и каждого CU для получения некоторого потока битов.

Для более легкого понимания далее подробно описывается устройство кодирования согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 10, другой вариант осуществления устройства кодирования настоящего изобретения включает в себя:

- блок 1001 получения данных, конфигурированный для получения данных, которые должны быть кодированы, причем данные, которые должны быть кодированы, представляют собой по меньшей мере один наибольший элемент кодирования LCU;

- блок 1002 обработки параметра глубины, конфигурированный для определения параметра глубины квантования LCU согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов, и для вписывания параметра глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, которые получаются блоком 1001 получения данных, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU;

- блок 1003 определения параметра квантования, конфигурированный для определения QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU;

- блок 1005 вычисления, конфигурированный для вычисления разности QP каждого CU согласно QP каждого CU, определенному блоком 1003 определения параметра квантования, и некоторому значению прогнозирования QP каждого CU;

- блок 1006 заполнения, конфигурированный для переноса, для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, разности QP для CU в CU; и

- блок 1007 кодирования, конфигурированный для кодирования параметра глубины квантования, разности QP для CU, который удовлетворяет заданному условию, и каждого CU для получения некоторого потока битов.

Устройство кодирования в этом варианте осуществления может дополнительно включать в себя:

- блок 1004 прогнозирования, конфигурированный для вычисления значения прогнозирования QP каждого опорного CU согласно QP для CU, смежных с каждым опорным CU;

- причем каждый CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, используется в качестве опорного CU, и для некоторого CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, в качестве опорного CU используется верхний левый CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU.

Блок 1004 прогнозирования в этом варианте осуществления включает в себя:

- первый модуль 10041 проверки, конфигурированный для выполнения оценки, для каждого CU, того, существуют ли CU, смежные с опорным CU, причем CU, смежные с опорным CU, включают в себя левый CU, верхний CU и верхний левый CU опорного CU;

- первый модуль 10042 прогнозирования, конфигурированный для определения значения прогнозирования QP опорного CU согласно срезу или изображению, к которому принадлежит опорный CU, когда не существуют CU, смежные с опорным CU;

- второй модуль 10043 прогнозирования, конфигурированный для использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует только левый CU опорного CU;

- третий модуль 10044 прогнозирования, конфигурированный для использования QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует только верхний CU опорного CU; и

- четвертый модуль 10045 прогнозирования, конфигурированный для получения некоторой первой разности между QP левого CU и QP верхнего левого CU, и некоторой второй разности между QP верхнего CU и QP верхнего левого CU, когда существуют все CU, смежные с опорным CU, и для использования QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, если первая разность меньше второй разности, или использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, если первая разность больше или равна второй разности.

Со ссылкой на фиг. 11 другой вариант осуществления устройства кодирования согласно настоящему изобретению включает в себя:

- блок 1101 получения данных, конфигурированный для получения данных, которые должны быть кодированы, причем данные, которые должны быть кодированы, представляют собой по меньшей мере один наибольший элемент кодирования LCU;

- блок 1102 обработки параметра глубины, конфигурированный для определения параметра глубины квантования LCU согласно заданному алгоритму управления скоростью передачи битов, и для вписывания параметра глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, которые получаются блоком 1101 получения данных, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU;

- блок 1103 определения параметра квантования, конфигурированный для определения QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU;

- блок 1105 вычисления, конфигурированный для вычисления разности QP каждого CU согласно QP каждого CU, определенному блоком 1103 определения параметра квантования, и некоторому значению прогнозирования QP каждого CU;

- блок 1106 заполнения, конфигурированный для переноса, для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, разности QP для CU в CU; и

- блок 1107 кодирования, конфигурированный для кодирования параметра глубины квантования, разности QP для CU, который удовлетворяет заданному условию, и каждого CU для получения некоторого потока битов.

Устройство кодирования в этом варианте осуществления может дополнительно включать в себя:

- блок 1104 прогнозирования, конфигурированный для вычисления значения прогнозирования QP каждого опорного CU согласно QP для CU, смежных с каждым опорным CU;

- причем каждый CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, используется в качестве опорного CU, и для некоторого CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, в качестве опорного CU используется верхний левый CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU.

Блок 1104 прогнозирования в этом варианте осуществления включает в себя:

- второй модуль 11041 проверки, конфигурированный для выполнения оценки, для каждого опорного CU, того, существует ли левый CU опорного CU;

- пятый модуль 11042 прогнозирования, конфигурированный для использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует только левый CU опорного CU;

- шестой модуль 11043 прогнозирования, конфигурированный для использования QP верхнего CU или QP ранее кодированного CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда левый CU опорного CU не существует, и верхний CU опорного CU или ранее кодированный CU опорного CU существует; и

- седьмой модуль 11044 прогнозирования, конфигурированный для определения значения прогнозирования QP опорного CU согласно срезу или изображению, к которому принадлежит опорный CU, когда никакой из левого CU, верхнего CU и ранее кодированного CU опорного CU не существует.

В этом варианте осуществления кодер может вписывать, во время кодирования, параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP, и для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, переносить разность QP каждого CU в CU, так что каждый LCU не соответствует только одному QP, но CU, который удовлетворяет заданному условию в LCU, соответствует QP. Следовательно, кодер может использовать CU в качестве самой тонкой степени детализации для управления скоростью передачи битов. Поскольку один LCU обычно включает в себя многочисленные CU, точность управления скоростью передачи битов LCU может быть эффективно улучшена.

Во-вторых, кодер переносит разность QP для CU только в CU, который удовлетворяет заданному условию, но не переносит разность QP во всех CU. Следовательно, затраты ресурсов кодирования могут быть уменьшены, и, следовательно, полная эффективность сжатия улучшена.

Далее описан вариант осуществления устройства кодирования согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 12, вариант осуществления устройства декодирования согласно настоящему изобретению включает в себя:

- первый блок 1201 анализа, конфигурированный для выполнения анализа принятого потока битов для получения параметра глубины квантования, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU;

- блок 1202 прогнозирования параметра, конфигурированный для вычисления значения прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU;

- второй блок 1203 анализа, конфигурированный для выполнения анализа, для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, потока битов для получения разности QP для CU;

- блок 1204 вычисления параметра, конфигурированный для вычисления QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP каждого CU, полученному блоком 1202 прогнозирования параметра, и разности QP, полученной посредством анализа вторым блоком 1203 анализа; и

- блок 1205 декодирования, конфигурированный для декодирования каждого CU согласно QP каждого CU, полученному посредством вычисления блоком 1204 вычисления параметра.

Для более легкого понимания, далее подробно описывается устройство декодирования согласно настоящему изобретению. В частности, как показано на фиг. 13, другой вариант осуществления устройства декодирования настоящего изобретения включает в себя:

- первый блок 1301 анализа, конфигурированный для выполнения анализа принятого потока битов для получения параметра глубины квантования, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU;

- блок 1302 прогнозирования параметра, конфигурированный для вычисления значения прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU;

- второй блок 1303 анализа, конфигурированный для выполнения анализа, для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, потока битов для получения разности QP для CU;

- блок 1304 вычисления параметра, конфигурированный для вычисления QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP каждого CU, полученному модулем 1302 прогнозирования параметра, и разности QP, полученной посредством анализа вторым блоком 1303 анализа; и

- блок 1305 декодирования, конфигурированный для декодирования каждого CU согласно QP каждого CU, полученному посредством вычисления блоком вычисления параметра.

Блок 1302 прогнозирования параметра может дополнительно включать в себя:

- первый модуль 13021 проверки параметра, конфигурированный для выполнения оценки, для каждого опорного CU, того, существуют ли CU, смежные с опорным CU, причем CU, смежные с опорным CU, включают в себя левый CU, верхний CU и верхний левый CU опорного CU, причем каждый CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, используется в качестве опорного CU, и для некоторого CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, в качестве опорного CU используется верхний левый CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU;

- первый модуль 13022 прогнозирования параметра, конфигурированный для определения значения прогнозирования QP опорного CU согласно срезу или изображению, к которому принадлежит опорный CU, когда не существуют CU, смежные с опорным CU;

- второй модуль 13023 прогнозирования параметра, конфигурированный для использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует только левый CU опорного CU;

- третий модуль 13024 прогнозирования параметра, конфигурированный для использования QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует только верхний CU опорного CU; и

- четвертый модуль 13025 прогнозирования параметра, конфигурированный для получения некоторой первой разности между QP левого CU и QP верхнего CU, и некоторой второй разности между QP верхнего CU и QP верхнего левого CU, когда существуют все CU, смежные с опорным CU, и для использования QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, если первая разность меньше второй разности, или использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, если первая разность больше или равна второй разности.

Модуль 1304 вычисления параметра в этом варианте осуществления может дополнительно включать в себя:

- первый модуль 13041 вычисления, конфигурированный для использования значения прогнозирования QP для CU в качестве QP для этого CU, для CU, который не удовлетворяет заданному условию и размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения;

- второй модуль 13042 вычисления, конфигурированный для использования суммы значения прогнозирования QP для CU и разности QP для CU в качестве QP для этого CU, для CU, который удовлетворяет заданному условию, и размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения;

- третий модуль 13043 вычисления, конфигурированный для получения значения прогнозирования QP верхнего левого CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и для использования суммы значения прогнозирования QP и разности QP для CU в качестве QP для этого CU; и для использования QP для CU в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения, для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, если CU удовлетворяет заданному условию; и

- четвертый модуль 13044 вычисления, конфигурированный для получения значения прогнозирования QP верхнего левого CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и для использования значения прогнозирования QP в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения, для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, если никакой из CU в минимальном блоке изображения, к которому принадлежит CU, не удовлетворяет заданному условию.

Со ссылкой на фиг. 14 другой вариант осуществления устройства декодирования настоящего изобретения включает в себя:

- первый блок 1401 анализа, конфигурированный для выполнения анализа принятого потока битов для получения параметра глубины квантования, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU;

- блок 1402 прогнозирования параметра, конфигурированный для вычисления значения прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, входящего в состав LCU;

- второй блок 1403 анализа, конфигурированный для выполнения анализа, для каждого CU, который удовлетворяет некоторому заданному условию, потока битов для получения разности QP для CU;

- блок 1404 вычисления параметра, конфигурированный для вычисления QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP каждого CU, полученного блоком 1402 прогнозирования параметра, и разности QP, полученной посредством анализа вторым блоком 1403 анализа; и

- блок 1405 декодирования, конфигурированный для декодирования каждого CU согласно QP каждого CU, полученному посредством вычисления блоком вычисления параметра.

Модуль 1402 прогнозирования параметра может дополнительно включать в себя:

- второй модуль 14021 проверки параметра, конфигурированный для выполнения оценки, для каждого опорного CU, того, существует ли левый CU опорного CU, причем каждый CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, используется в качестве опорного CU, и для некоторого CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, в качестве опорного CU используется верхний левый CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU;

- пятый модуль 14022 прогнозирования параметра, конфигурированный для использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует только левый CU опорного CU;

- шестой модуль 14023 прогнозирования параметра, конфигурированный для использования QP верхнего CU или QP ранее декодированного CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда левый CU опорного CU не существует, и верхний CU опорного CU или ранее декодированный CU опорного CU существует; и

- седьмой модуль 14024 прогнозирования параметра, конфигурированный для определения значения прогнозирования QP опорного CU согласно срезу или изображению, к которому принадлежит опорный CU, когда никакой из левого CU, верхнего CU и ранее декодированного CU опорного CU не существует.

Блок 1404 вычисления параметра в этом варианте осуществления может дополнительно включать в себя:

- первый модуль 14041 вычисления, конфигурированный для использования значения прогнозирования QP для CU в качестве QP для этого CU, для CU, который не удовлетворяет заданному условию, и размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения;

- второй модуль 14042 вычисления, конфигурированный для использования суммы значения прогнозирования QP для CU и разности QP для CU в качестве QP для этого CU, для CU, который удовлетворяет заданному условию, и размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения;

- третий модуль 14043 вычисления, конфигурированный для получения значения прогнозирования QP верхнего левого CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и для использования суммы значения прогнозирования QP и разности QP для CU в качестве QP для этого CU, и для использования QP для CU в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения, для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, если CU удовлетворяет заданному условию; и

- четвертый модуль 14044 вычисления, конфигурированный для получения значения прогнозирования QP верхнего левого CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и для использования значения прогнозирования QP в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения, для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, если никакой из CU в минимальном блоке изображения, к которому принадлежит CU, не удовлетворяет заданному условию.

В этом варианте осуществления кодер может вписывать, во время кодирования, параметр глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, причем параметр глубины квантования используется для указания некоторого размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP, и для каждого CU, который удовлетворяет заданному условию, может переносить разность QP для CU в CU, так что каждый LCU не соответствует только одному QP. Следовательно, декодер может выполнять декодирование для каждого CU во время декодирования, без выполнения декодирования для всего LCU, и, следовательно, эффективность декодирования может быть улучшена.

Технология, обеспеченная вариантами осуществления настоящего изобретения, может быть применена к области цифровой обработки сигнала, и реализуется посредством кодера или декодера. Кодер и декодер видео широко применяются к различным устройствам связи или электронным устройствам, например, цифровой телевизор, телевизионная приставка, медиа-шлюз, мобильный телефон, беспроводное устройство, персональный цифровой секретарь (PDA), карманный или переносной компьютер, GPS приемник/навигатор, камера, видеопроигрыватель, видеокамера, устройство записи видео, устройство наблюдения, видеоконференц-связь и видеотелефонное устройство и так далее. Такие устройства включают в себя процессор, память и интерфейс для передачи данных. Кодер/декодер видео может быть реализован непосредственно цифровой схемой или чипом, как, например, процессор цифровой обработки сигналов (DSP), или могут быть реализованы посредством программного кода для приведения в действие процессора для исполнения процедуры в программном коде.

Специалистам должно быть понятно, что все или часть этапов способов в вариантах осуществления могут быть реализованы посредством программы, дающей инструкции релевантному аппаратному обеспечению. Программа может быть сохранена в считываемом компьютером носителе. Носителем данных может быть постоянное запоминающее устройство, магнитный диск или оптический диск.

Изобретение относится к средствам кодирования телевизионного изображения. Техническим результатом является повышение точности управления скоростью передачи битов и эффективности сжатия при кодировании и декодировании. Способ содержит получение кодером данных, представляющих собой наибольший элемент кодирования LCU, определение кодером параметра глубины квантования LCU и добавление указанного параметра в подлежащие кодированию данные, где параметр глубины квантования используется для указания размера минимального блока изображения, имеющего независимый параметр квантования, QP в LCU, определение кодером QP каждого элемента кодирования, CU в LCU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого содержащегося CU, вычисление кодером разности QP каждого CU согласно QP каждого CU и значению прогнозирования QP каждого CU, сохранение кодером в каждом CU, удовлетворяющему заданному условию, разности QP упомянутого CU; кодирование кодером параметра глубины квантования. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ кодирования, содержащий:
получение кодером данных, которые должны быть кодированы, при этом данные, которые должны быть кодированы, представляют собой по меньшей мере один наибольший элемент кодирования, LCU;
определение кодером параметра глубины квантования LCU и добавление параметра глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, при этом параметр глубины квантования используется для указания размера минимального блока изображения, имеющего независимый параметр квантования, QP, в LCU;
определение кодером QP каждого элемента кодирования, CU, в LCU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого содержащегося CU;
вычисление кодером разности QP каждого CU согласно QP каждого CU и значению прогнозирования QP каждого CU;
сохранение кодером в каждом CU, который удовлетворяет заданному условию, разности QP упомянутого CU; и
кодирование кодером параметра глубины квантования, разности QP упомянутого CU, который удовлетворяет упомянутому заданному условию, и каждого CU для получения потока битов,
при этом размер минимального блока изображения относится к длине стороны минимального блока изображения, а размер каждого содержащегося CU относится к длине стороны каждого содержащегося CU;
при этом определение кодером параметра глубины квантования LCU содержит: определение кодером параметра глубины квантования LCU согласно заданному алгоритму управления битрейтом посредством постоянной корректировки значения lcu_qp_depth и выполнения аналогового кодирования, так что битрейт после кодирования соответствует ожидаемому требованию;
при этом диапазон значений параметра глубины квантования представляет собой все целые числа от 0 до MaxSymbol, где MaxSymbol вычисляется посредством использования следующего способа:
MaxSymbol=log2(max_coding_block_size)-log2(min_coding_block_size),
где max_coding_block_size указывает размер LCU, а min_coding_block_size указывает размер минимального CU.

2. Способ по п. 1, в котором:
данные, которые должны быть кодированы, представляют собой последовательность, или изображение, или слайс; и
параметр глубины квантования используется для указания размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в каждом LCU в последовательности, или изображении, или слайсе.

3. Способ по п. 2, в котором добавление параметра глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, содержит:
добавление кодером параметра глубины квантования в набор параметров последовательности для последовательности, или набор параметров изображения для изображения, или информацию заголовка слайса для слайса.

4. Способ по п. 1, в котором:
данные, которые должны быть кодированы, представляют собой один LCU; и
параметр глубины квантования используется для указания размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в упомянутом одном LCU.

5. Способ по п. 4, в котором добавление параметра глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, содержит:
добавление кодером параметра глубины квантования в первый CU, имеющий ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU в упомянутом одном LCU согласно порядку кодирования.

6. Способ по п. 1, в котором определение кодером QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, содержащегося в LCU, содержит:
для CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, вычисление кодером QP для CU согласно упомянутому заданному алгоритму управления битрейтом; и
для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, определение кодером минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, вычисление QP минимального блока изображения согласно упомянутому заданному алгоритму управления битрейтом и использование QP минимального блока изображения в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения.

7. Способ по п. 1, в котором вычисление кодером разности QP каждого CU согласно QP каждого CU и значению прогнозирования QP каждого CU содержит:
использование кодером каждого CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, в качестве опорного CU;
для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, определение кодером минимального блока изображения, к которому принадлежит упомянутый CU, и использование верхнего левого CU минимального блока изображения в качестве опорного CU;
вычисление кодером значения прогнозирования QP каждого опорного CU согласно QP для CU, смежных с каждым опорным CU;
для каждого опорного CU использование кодером разности между QP опорного CU и значением прогнозирования QP опорного CU в качестве разности QP опорного CU; и
если другие CU содержатся в минимальном блоке изображения, к которому принадлежит опорный CU, использование кодером разности QP опорного CU в качестве разности QP других CU.

8. Способ по п. 7, в котором вычисление кодером значения прогнозирования QP каждого опорного CU согласно QP для CU, смежных с каждым опорным CU, содержит:
для каждого опорного CU оценку кодером того, существуют ли CU, смежные с опорным CU, при этом CU, смежные с опорным CU, содержат левый CU, верхний CU и верхний левый CU опорного CU;
если не существует CU, смежных с опорным CU, определение значения прогнозирования QP опорного CU согласно слайсу или изображению, к которому принадлежит опорный CU;
если существует только левый CU опорного CU, использование QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU;
если существует только верхний CU опорного CU, использование QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU; и
если существуют все CU, смежные с опорным CU, получение первой разности между QP левого CU и QP верхнего левого CU, и второй разности между QP верхнего CU и QP верхнего левого CU, и, если первая разность меньше, чем вторая разность, использование QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, или, если первая разность больше или равна второй разности, использование QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU.

9. Способ по п. 7, в котором вычисление кодером значения прогнозирования QP каждого опорного CU согласно QP для CU, смежных с каждым опорным CU, содержит:
для каждого опорного CU оценку кодером того, существует ли левый CU опорного CU и, если левый CU опорного CU существует, использование QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU;
если левый CU опорного CU не существует, и верхний CU опорного CU или ранее кодированный CU опорного CU существует, использование QP верхнего CU или QP ранее кодированного CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU; и
если никакой из левого CU, верхнего CU и ранее кодированного CU опорного CU не существует, определение значения прогнозирования QP опорного CU согласно слайсу или изображению, к которому принадлежит опорный CU.

10. Способ по п. 1, в котором кодирование кодером параметра глубины квантования содержит:
использование кодером кода с фиксированной длиной слова или кода с переменной длиной слова для выполнения двоичного преобразования для параметра глубины квантования для получения соответствующего двоичного кодового слова; и
добавление кодером полученного двоичного кодового слова в поток битов согласно способу кодирования с фиксированной длиной слова, кодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного кодирования; и
кодирование кодером разности QP упомянутого CU, который удовлетворяет упомянутому заданному условию, содержит:
использование кодером кода с переменной длиной слова для выполнения двоичного преобразования для разности QP упомянутого CU, который удовлетворяет упомянутому заданному условию, для получения соответствующего двоичного кодового слова; и
добавление кодером полученного двоичного кодового слова в поток битов согласно способу кодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного кодирования.

11. Способ декодирования, содержащий:
анализ декодером принятого потока битов для получения параметра глубины квантования, при этом параметр глубины квантования используется для указания размера минимального блока изображения, имеющего независимый параметр квантования, QP, в LCU;
вычисление декодером значения прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, содержащегося в LCU;
для каждого CU, который удовлетворяет заданному условию, анализ декодером потока битов для получения разности QP упомянутого CU;
вычисление декодером QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP каждого CU и разности QP, полученной посредством анализа; и
декодирование декодером каждого CU согласно QP каждого CU,
при этом размер минимального блока изображения относится к длине стороны минимального блока изображения, а размер каждого содержащегося CU относится к длине стороны каждого содержащегося CU;
при этом анализ декодером принятого потока битов для получения параметра глубины квантования содержит: после приема потока битов знание декодером согласно предварительному соглашению с кодером того, что позиция параметра глубины квантования в потоке битов является набором параметров последовательности (SPS), набором параметров изображения (PPS) или заголовком слайса (SH) и, следовательно, получение двоичного кодового слова из позиции посредством использования способа декодирования с фиксированной длиной слова, декодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного декодирования, и использование декодером кода с фиксированной длиной слова или кода с переменной длиной слова для выполнения обратного двоичного преобразования для двоичного кодового слова для получения параметра глубины квантования;
при этом диапазон значений параметра глубины квантования представляет собой все целые числа от 0 до MaxSymbol, где MaxSymbol вычисляется посредством использования следующего способа:
MaxSymbol=log2(max_coding_block_size)-log2(min_coding_block_size),
где max_coding_block_size указывает размер LCU, a min_coding_block_size указывает размер минимального CU.

12. Способ по п. 11, в котором анализ декодером принятого потока битов для получения параметра глубины квантования содержит:
анализ декодером набора параметров последовательности для последовательности, или набора параметров изображения для изображения, или информации заголовка слайса для слайса для получения параметра глубины квантования,
при этом параметр глубины квантования используется для указания размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в каждом LCU в последовательности, или изображении, или слайсе.

13. Способ по п. 11, в котором анализ декодером принятого потока битов для получения параметра глубины квантования содержит:
для каждого LCU анализ декодером первого CU, имеющего ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU согласно порядку декодирования для получения параметра глубины квантования;
при этом параметр глубины квантования используется для указания размера минимального блока изображения, имеющего независимый QP в LCU, к которому принадлежит CU, имеющий ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU.

14. Способ по п. 13, в котором вычисление декодером значения прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, содержащегося в LCU, содержит:
использование декодером каждого CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, в качестве опорного CU;
для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, определение декодером минимального блока изображения, к которому принадлежит упомянутый CU, и использование верхнего левого CU минимального блока изображения в качестве опорного CU;
для каждого опорного CU оценку декодером того, существуют ли CU, смежные с опорным CU, при этом CU, смежные с опорным CU, содержат левый CU, верхний CU и верхний левый CU опорного CU;
если не существует CU, смежных с опорным CU, определение значения прогнозирования QP опорного CU согласно слайсу или изображению, к которому принадлежит опорный CU;
если существует только левый CU опорного CU, использование QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU;
если существует только верхний CU опорного CU, использование QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU; и
если существуют все CU, смежные с опорным CU, получение первой разности между QP левого CU и QP верхнего левого CU, и второй разности между QP верхнего CU и QP верхнего левого CU, и если первая разность меньше чем вторая разность, использование QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, или, если первая разность больше или равна второй разности, использование QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU.

15. Способ по п. 11, в котором вычисление декодером значения прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, содержащегося в LCU, содержит:
использование декодером каждого CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, в качестве опорного CU;
для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, определение декодером минимального блока изображения, к которому принадлежит упомянутый CU, и использование верхнего левого CU минимального блока изображения в качестве опорного CU;
для каждого опорного CU оценку декодером того, существует ли левый CU опорного CU, и, если левый CU опорного CU существует, использование QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU;
если левый CU опорного CU не существует, и верхний CU опорного CU или ранее декодированный CU опорного CU существует, использование QP верхнего CU или QP ранее декодированного CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU; и
если никакой из левого CU, верхнего CU и ранее декодированного CU опорного CU не существует, определение значения прогнозирования QP опорного CU согласно слайсу или изображению, к которому принадлежит опорный CU.

16. Способ по п. 11, в котором анализ декодером для каждого CU, который удовлетворяет заданному условию, потока битов для получения разности QP упомянутого CU, содержит:
для каждого CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, оценку декодером того, удовлетворяет ли CU упомянутому заданному условию; и если да, анализ CU для получения разности QP упомянутого CU, или, если нет, установку разности QP упомянутого CU, равной 0; и
для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, определение декодером минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и оценку, по очереди согласно порядку декодирования CU в минимальном блоке изображения, удовлетворяет ли каждый CU в минимальном блоке изображения упомянутому заданному условию, и, если да, остановку оценки и использование разности QP упомянутого CU в качестве разности QP всех CU в минимальном блоке изображения, или, если никакой из CU в минимальном блоке изображения не удовлетворяет упомянутому заданному условию, установку разности QP всех CU в минимальном блоке изображения равной 0.

17. Способ по п. 16, в котором:
CU, который удовлетворяет упомянутому заданному условию, представляет собой CU, имеющий ненулевой квантованный коэффициент преобразования в сжатом потоке битов CU;
вычисление декодером QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP каждого CU и разности QP, полученной посредством анализа, содержит:
для CU, который не удовлетворяет упомянутому заданному условию и размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, использование декодером значения прогнозирования QP упомянутого CU в качестве QP упомянутого CU;
для CU, который удовлетворяет упомянутому заданному условию и размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, использование декодером суммы значения прогнозирования QP упомянутого CU и разности QP упомянутого CU в качестве QP упомянутого CU;
для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, если CU удовлетворяет упомянутому заданному условию, получение декодером значения прогнозирования QP верхнего левого CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и использование суммы значения прогнозирования QP и разности QP в качестве QP упомянутого CU; и использование QP упомянутого CU в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения; и
для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, если никакой из CU в минимальном блоке изображения, к которому принадлежит CU, не удовлетворяет упомянутому заданному условию, получение декодером значения прогнозирования QP верхнего левого CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и использование значения прогнозирования QP в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения.

18. Способ по п. 16, в котором анализ декодером принятого потока битов для получения параметра глубины квантования содержит:
получение декодером двоичного кодового слова из соответствующей позиции посредством использования способа декодирования с фиксированной длиной слова, декодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного декодирования; и
использование декодером кода с фиксированной длиной слова или кода с переменной длиной слова для выполнения обратного двоичного преобразования для двоичного кодового слова для получения параметра глубины квантования; и
анализ декодером потока битов для получения разности QP упомянутого CU содержит:
получение декодером двоичного кодового слова из соответствующей позиции посредством использования способа декодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного декодирования; и
использование декодером кода с переменной длиной слова для выполнения обратного двоичного преобразования для двоичного кодового слова для получения разности QP.

19. Устройство кодирования, содержащее:
блок получения данных, сконфигурированный для получения данных, которые должны быть кодированы, при этом данные, которые должны быть кодированы, представляют собой по меньшей мере один наибольший элемент кодирования, LCU;
блок обработки параметра глубины, сконфигурированный для определения параметра глубины квантования LCU согласно заданному алгоритму управления битрейтом и записи параметра глубины квантования в данные, которые должны быть кодированы, которые получаются блоком получения данных, при этом параметр глубины квантования используется для указания размера минимального блока изображения, имеющего независимый параметр квантования, QP, в LCU;
блок определения параметра квантования, сконфигурированный для определения QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, содержащегося в LCU;
блок вычисления, сконфигурированный для вычисления разности QP каждого CU согласно QP каждого CU, определенному блоком определения параметра квантования, и значению прогнозирования QP каждого CU;
блок заполнения, сконфигурированный для сохранения, для каждого CU, который удовлетворяет заданному условию, разности QP упомянутого CU в CU; и
блок кодирования, сконфигурированный для кодирования параметра глубины квантования, разности QP упомянутого CU, который удовлетворяет упомянутому заданному условию, и каждого CU для получения потока битов,
при этом размер минимального блока изображения относится к длине стороны минимального блока изображения, а размер каждого содержащегося CU относится к длине стороны каждого содержащегося CU;
при этом блок обработки параметра глубины, сконфигурированный для определения параметра глубины квантования LCU согласно упомянутому заданному алгоритму управления битрейтом, содержит: блок обработки параметра глубины, сконфигурированный для определения параметра глубины квантования LCU согласно упомянутому заданному алгоритму управления битрейтом посредством постоянной корректировки значения параметра глубины квантования и выполнения аналогового кодирования, так что битрейт после кодирования соответствует ожидаемому требованию;
при этом диапазон значений параметра глубины квантования представляет собой все целые числа от 0 до MaxSymbol, где MaxSymbol вычисляется посредством использования следующего способа:
MaxSymbol=log2(max_coding_block_size)-log2(min_coding_block_size),
где max_coding_block_size указывает размер LCU, а min_coding_block_size указывает размер минимального CU.

20. Устройство кодирования по п. 19, дополнительно содержащее:
блок прогнозирования, сконфигурированный для вычисления значения прогнозирования QP каждого опорного CU согласно QP для CU, смежных с каждым опорным CU;
при этом каждый CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, используется в качестве опорного CU, и для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, в качестве опорного CU используется верхний левый CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU.

21. Устройство кодирования по п. 20, в котором блок прогнозирования содержит:
первый модуль проверки, сконфигурированный для оценки, для каждого опорного CU, существуют ли CU, смежные с опорным CU, при этом CU, смежные с опорным CU, содержат левый CU, верхний CU и верхний левый CU опорного CU;
первый модуль прогнозирования, сконфигурированный для определения значения прогнозирования QP опорного CU согласно слайсу или изображению, к которому принадлежит опорный CU, когда не существуют CU, смежные с опорным CU;
второй модуль прогнозирования, сконфигурированный для использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует только левый CU опорного CU;
третий модуль прогнозирования, сконфигурированный для использования QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует только верхний CU опорного CU;
четвертый модуль прогнозирования, сконфигурированный для получения первой разности между QP левого CU и QP верхнего левого CU, и второй разности между QP верхнего CU и QP верхнего левого CU, когда существуют все CU, смежные с опорным CU, и использования QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, если первая разность меньше второй разности, или использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, если первая разность больше или равна второй разности.

22. Устройство кодирования по п. 20, в котором блок прогнозирования содержит:
второй модуль проверки, сконфигурированный для оценки, для каждого опорного CU, существует ли левый CU опорного CU;
пятый модуль прогнозирования, сконфигурированный для использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует левый CU опорного CU;
шестой модуль прогнозирования, сконфигурированный для использования QP верхнего CU или QP ранее кодированного CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда левый CU опорного CU не существует, и верхний CU опорного CU или ранее кодированный CU опорного CU существует; и
седьмой модуль прогнозирования, сконфигурированный для определения значения прогнозирования QP опорного CU согласно слайсу или изображению, к которому принадлежит опорный CU, когда никакой из левого CU, верхнего CU и ранее кодированного CU опорного CU не существует.

23. Устройство декодирования, содержащее:
первый блок анализа, сконфигурированный для анализа принятого потока битов для получения параметра глубины квантования, при этом параметр глубины квантования используется для указания размера минимального блока изображения, имеющего независимый параметр квантования, QP, в LCU;
блок прогнозирования параметра, сконфигурированный для вычисления значения прогнозирования QP каждого CU согласно размеру минимального блока изображения и размеру каждого CU, содержащегося в LCU;
второй блок анализа, сконфигурированный для анализа потока битов для получения разности QP упомянутого CU, для каждого CU, который удовлетворяет заданному условию;
блок вычисления параметра, сконфигурированный для вычисления QP каждого CU согласно значению прогнозирования QP каждого CU, полученному блоком прогнозирования параметра, и разности QP, полученной посредством анализа вторым блоком анализа; и
блок декодирования, сконфигурированный для декодирования каждого CU согласно QP каждого CU, полученному посредством вычисления блоком вычисления параметра,
при этом размер минимального блока изображения относится к длине стороны минимального блока изображения, а размер каждого CU, содержащегося в LCU, относится к длине стороны каждого CU, содержащегося в LCU;
при этом первый блок анализа, сконфигурированный для анализа принятого потока битов для получения параметра глубины квантования, содержит: первый блок анализа, сконфигурированный для знания, после приема потока битов, согласно предварительному соглашению с кодером того, что позиция параметра глубины квантования в потоке битов является набором параметров последовательности (SPS), набором параметров изображения (PPS) или заголовком слайса (SH) и, следовательно, получения двоичного кодового слова из позиции посредством использования способа декодирования с фиксированной длиной слова, декодирования с переменной длиной слова или арифметического энтропийного декодирования, и использования кода с фиксированной длиной слова или кода с переменной длиной слова для выполнения обратного двоичного преобразования для двоичного кодового слова для получения параметра глубины квантования;
при этом диапазон значений параметра глубины квантования представляет собой все целые числа от 0 до MaxSymbol, где MaxSymbol вычисляется посредством использования следующего способа:
MaxSymbol=log2(max_coding_block_size)-log2(min_coding_block_size),
где max_coding_block_size указывает размер LCU, a min_coding_block_size указывает размер минимального CU.

24. Устройство декодирования по п. 23, в котором блок прогнозирования параметра содержит:
первый модуль проверки параметра, сконфигурированный для оценки, для каждого опорного CU, существуют ли CU, смежные с опорным CU, при этом CU, смежные с опорным CU, содержат левый CU, верхний CU и верхний левый CU опорного CU, при этом каждый CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, используется в качестве опорного CU, и для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, в качестве опорного CU используется верхний левый CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU;
первый модуль прогнозирования параметра, сконфигурированный для определения значения прогнозирования QP опорного CU согласно слайсу или изображению, к которому принадлежит опорный CU, когда не существуют CU, смежные с опорным CU;
второй модуль прогнозирования параметра, сконфигурированный для использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует только левый CU опорного CU;
третий модуль прогнозирования параметра, сконфигурированный для использования QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, когда существует только верхний CU опорного CU; и
четвертый модуль прогнозирования параметра, сконфигурированный для получения первой разности между QP левого CU и QP верхнего левого CU, и второй разности между QP верхнего CU и QP верхнего левого CU, когда существуют все CU, смежные с опорным CU, и использования QP верхнего CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, если первая разность меньше второй разности, или использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, если первая разность больше или равна второй разности.

25. Устройство декодирования по п. 23, в котором блок прогнозирования параметра содержит:
второй модуль проверки параметра, сконфигурированный для оценки, для каждого опорного CU, существует ли левый CU опорного CU, при этом каждый CU, размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, используется в качестве опорного CU, и для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, в качестве опорного CU используется верхний левый CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU;
пятый модуль прогнозирования параметра, сконфигурированный для использования QP левого CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, если существует левый CU опорного CU;
шестой модуль прогнозирования параметра, сконфигурированный для использования QP верхнего CU или QP ранее декодированного CU в качестве значения прогнозирования QP опорного CU, если левый CU опорного CU не существует, и верхний CU опорного CU или ранее декодированный CU опорного CU существует; и седьмой модуль прогнозирования параметра, сконфигурированный для определения значения прогнозирования QP опорного CU согласно слайсу или изображению, к которому принадлежит опорный CU, если никакой из левого CU, верхнего CU и ранее декодированного CU опорного CU не существует.

26. Устройство декодирования по п. 25, в котором блок вычисления параметра содержит:
первый модуль вычисления, сконфигурированный с возможностью, для CU, который не удовлетворяет упомянутому заданному условию и размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, использования значения прогнозирования QP упомянутого CU в качестве QP упомянутого CU;
второй модуль вычисления, сконфигурированный с возможностью, для CU, который удовлетворяет заданному условию и размер которого больше или равен размеру минимального блока изображения, использования суммы значения прогнозирования QP упомянутого CU и разности QP упомянутого CU в качестве QP упомянутого CU;
третий модуль вычисления, сконфигурированный с возможностью, для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, если CU удовлетворяет упомянутому заданному условию получения значения прогнозирования QP верхнего левого CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и использования суммы значения прогнозирования QP и разности QP упомянутого CU в качестве QP упомянутого CU, и использования QP упомянутого CU в качестве QP всех CU в минимальном блоке изображения; и
четвертый модуль вычисления, сконфигурированный с возможностью, для CU, размер которого меньше размера минимального блока изображения, если никакой из CU в минимальном блоке изображения, к которому принадлежит CU, не удовлетворяет упомянутому заданному условию, получения значения прогнозирования QP верхнего левого CU минимального блока изображения, к которому принадлежит CU, и использования значения прогнозирования QP в качестве QP всех упомянутых CU в минимальном блоке изображения.