Устройство и способ декодирования изображения, долговременный считываемый компьютером носитель записи, на который записана программа декодирования изображения, для декодирования информации Российский патент 2018 года по МПК H04N19/463 

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к технологии кодирования и декодирования изображения и, в частности, к технологии кодирования и декодирования на экране.

В качестве типичного примера системы кодирования движущихся изображений со сжатием известен стандарт MPEG 4 AVCH.264. В MPEG 4 AVC/H.264 кодирование выполняется в единицах макроблоков, полученных в результате разделения кадра на цветоразностное множество прямоугольных блоков. Размер макроблока независимо от размера изображения устанавливается равным 16×16 пикселов в сигнале яркости. При этом цветоразностный сигнал также включается в состав макроблока. Однако, размер сигнала, включенного в состав макроблока, зависит от цветоразностного формата кодируемого изображения. В случае цветоразностного формата 4:2:0 размер цветоразностного сигнала устанавливается равным 8×8 пикселов, в случае цветоразностного формата 4:2:2 размер цветоразностного сигнала устанавливается равным 8×16 пикселов, а в случае цветоразностного формата 4:4:4 размер цветоразностного сигнала устанавливается равным 16×16 пикселов.

При цветоразностном формате отношение чисел дискретизированных пикселов трех сигналов одной порции информации о яркости и двух порций информации о цветоразности представляется в виде X:Y:Z. В качестве примеров цветоразностного формата изображения, подлежащего кодированию и декодированию в MPEG 4 AVC/H.264, известны: 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 и монохромный.

На фиг. 3 представлена схематическая иллюстрация каждого цветоразностного формата изображения. Значок × указывает на положение пиксела сигнала яркости изображения на плоскости экрана, а значок - на положение пиксела цветоразностного сигнала.

Формат 4:2:0, представленный на фиг. 3(a), является цветоразностным форматом, при котором цветоразностный сигнал дискретизирован относительно сигнала яркости с плотностью, составляющей 1/2 как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. То есть в формате 4:2:0 аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала равны одно другому. При этом в формате 4:2:0 цветоразностный сигнал может быть дискретизирован в положении, показанном на фиг. 3(e).

Формат 4:2:2, представленный на фиг. 3(b), является цветоразностным форматом, при котором цветоразностный сигнал дискретизирован относительно сигнала яркости с плотностью, составляющей 1/2 в горизонтальном направлении, и с одной и той же плотностью в вертикальном направлении. То есть в формате 4:2:2 аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными одно от другого.

Формат 4:4:4, представленный на фиг. 3(c), является цветоразностным форматом, при котором как сигнал яркости, так и цветоразностный сигнал дискретизирован с одной и той же плотностью. То есть в формате 4:4:4 аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала равны одно другому.

Монохромный формат, представленный на фиг. 3(d), является цветоразностным форматом, конфигурируемым с использованием только сигнала яркости без использования цветоразностного сигнала.

При этом для совместного использования информации по кодированию, такой как информация по кодированию с компенсацией движения, сигнал яркости и цветоразностный сигнал кодируются и декодируются в наборе одного с другим. Однако в формате 4:4:4 доступен также механизм независимого кодирования и декодирования одного сигнала яркости и двух цветоразностных сигналов в качестве трех монохромных сигналов.

В системе AVC/H.264 используется способ осуществления предсказания из кодированного/декодированного блока в кадре, являющемся объектом кодирования/декодирования. Этот способ называется внутрикадровым предсказанием. Кроме того, используется компенсация движения для предсказания движения из опорного кадра с использованием кодированного/декодированного кадра в качестве опорного кадра. Способ предсказания движения с помощью компенсации движения называется межкадровым предсказанием.

Прежде всего рассмотрим единицы переключения режима внутрикадрового предсказания с помощью внутрикадрового предсказания при внутрикадровом кодировании в системе AVC/H.264. На фиг. 4(а)-4(с) представлены схематические иллюстрации единиц переключения режима внутрикадрового предсказания. При внутрикадровом кодировании в системе AVC/H.264 в качестве единиц переключения режима внутрикадрового предсказания доступны три типа внутрикадровых предсказаний: "внутрикадровое предсказание 4×4", "внутрикадровое предсказание 16×16" и "внутрикадровое предсказание 8×8".

При "внутрикадровом предсказании 4×4" сигнал яркости макроблока (блоков из 16×16 пикселов сигнала яркости и блоков из 8×8 пикселов цветоразностного сигнала) разделяется на 16 частей в виде блоков из 4×4 пикселов, из девяти типов режимов внутрикадрового предсказания 4×4 в полученных в результате разделения единицах из 4×4 пикселов выбирается режим и последовательно выполняется внутрикадровое предсказание (фиг. 4(a)).

При "внутрикадровом предсказании 16×16 пикселов" режим выбирается из четырех типов режимов внутрикадрового предсказания 16×16 в единичных блоках из 16×16 пикселов сигнала яркости и выполняется внутрикадровое предсказание (фиг. 4(b)).

При "внутрикадровом предсказании 8×8 пикселов" сигнал яркости макроблока разделяется на 4 части в виде блоков из 8×8 пикселов, режим выбирается из девяти типов режимов внутрикадрового предсказания 8×8 в полученных в результате разделения единицах из 8×8 пикселов и последовательно выполняется внутрикадровое предсказание (фиг. 4(c)).

Кроме того, при внутрикадровом предсказании цветоразностного сигнала в случае цветоразностного формата 4:2:0 или 4:2:2 режим выбирается из четырех типов режимов внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала в единичных макроблоках и выполняется внутрикадровое предсказание.

Далее рассмотрим единицы межкадрового предсказания при межкадровом кодировании в системе AVC/H.264. На фиг. 5(a)-5(h) представлены схематические иллюстрации разделенного макроблока и разделенного субмакроблока. В данном случае для упрощения объяснения представлен только блок пикселов сигнала яркости. В MPEG-последовательностях макроблок устанавливается в виде квадратной области. Как правило, в MPEG-последовательностях, включающих в себя систему AVC/H.264, блок, устанавливаемый в виде 16×16 - пикселов (16 пикселов в горизонтальном направлении и 16 пикселов в вертикальном направлении), называется макроблоком. Кроме того, в системе AVC/H.264, блок, устанавливаемый в виде 8×8 - пикселов, называется субмакроблоком. Разделенным макроблоком называется каждый из блоков небольшого размера, полученных в результате разделения макроблока, для компенсации движения и предсказания. Разделенным субмакроблоком называется каждый из блоков небольшого размера, полученных в результате разделения субмакроблока, для компенсации движения и предсказания.

На фиг. 5(a) представлена схематическая иллюстрация макроблока, образованного одним разделенным макроблоком, состоящим из сигнала яркости размером 16×16 пикселов и двух цветоразностных сигналов, соответствующих этому сигналу яркости. В данном случае эта конфигурация называется макроблоком с типом режима 16×16.

На фиг. 5(b) представлена схематическая иллюстрация макроблока, образованного двумя разделенными макроблоками, состоящими из сигнала яркости размером 16×8 пикселов (16 пикселов в горизонтальном направлении и 8 пикселов в вертикальном направлении) и двух цветоразностных сигналов, соответствующих этому сигналу яркости. Эти два разделенных макроблока располагаются вертикально. В данном случае эта конфигурация называется макроблоком с типом режима 16×8.

На фиг. 5(c) представлена схематическая иллюстрация макроблока, образованного двумя разделенными макроблоками, состоящими из сигнала яркости размером 8×16 пикселов (8 пикселов в горизонтальном направлении и 16 пикселов в вертикальном направлении) и двух цветоразностных сигналов, соответствующих этому сигналу яркости. Эти два разделенных макроблока располагаются горизонтально. В данном случае эта конфигурация называется макроблоком с типом режима 8×16.

На фиг. 5(d) представлена схематическая иллюстрация макроблока, образованного четырьмя разделенными макроблоками, состоящими из сигнала яркости размером 8×8 пикселов и двух цветоразностных сигналов, соответствующих этому сигналу яркости. Эти четыре разделенных макроблока располагаются по два вертикально и по два горизонтально. В данном случае эта конфигурация называется макроблоком с типом режима 8×8.

На фиг. 5(е) представлена схематическая иллюстрация субмакроблока, образованного одним разделенным субмакроблоком, состоящим из сигнала яркости размером 8×8 пикселов и двух цветоразностных сигналов, соответствующих этому сигналу яркости. В данном случае эта конфигурация называется субмакроблоком с типом режима 8×8.

На фиг. 5(f) представлена схематическая иллюстрация субмакроблока, образованного двумя разделенными субмакроблоками, состоящими из сигнала яркости размером 8×4 пикселов (8 пикселов в горизонтальном направлении и 4 пиксела в вертикальном направлении) и двух цветоразностных сигналов, соответствующих этому сигналу яркости. Эти два разделенных субмакроблока располагаются вертикально. Эта конфигурация называется субмакроблоком с типом режима 8×4.

На фиг. 5(g) представлена схематическая иллюстрация субмакроблока, образованного двумя разделенными макроблоками, состоящими из сигнала яркости размером 4×8 пикселов (4 пиксела в горизонтальном направлении и 8 пикселов в вертикальном направлении) и двух цветоразностных сигналов, соответствующих этому сигналу яркости. Эти два разделенных макроблока располагаются горизонтально. В данном случае эта конфигурация называется субмакроблоком с типом режима 4×8.

На фиг. 5(h) представлена схематическая иллюстрация субмакроблока, образованного четырьмя разделенными субмакроблоками, состоящими из сигнала яркости размером 4×4 пикселов и двух цветоразностных сигналов, соответствующих этому сигналу яркости. Эти четыре разделенных субмакроблока располагаются по два вертикально и по два горизонтально. В данном случае эта конфигурация называется субмакроблоком с типом режима 4×4.

В системе кодирования AVC/H.264 принят механизм выборочного использования размеров блоков компенсации движения. Прежде всего в качестве размера блока компенсации движения единичного макроблока может быть выбран макроблок любого типа из макроблоков с типами режимов 16×16, 16×8, 8×16 и 8×8. В случае выбора макроблока с типом режима 8×8 в качестве размера блока компенсации движения единичного субмакроблока может быть выбран субмакроблок любого типа из субмакроблоков с типами режимов 8×8, 8×4, 4×8 и 4×4.

Список материалов, использованных при экспертизе заявки

Непатентные документы

Непатентный документ 1: Информационные технологии ISO/IEC 14496-10 - Кодирование аудиовизуальных объектов - Часть 10: Усовершенствованное видеокодирование.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В случае кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания сигнала изображения, информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, и информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, подвергается кодированию и размещается в виде битового потока. Однако, отсутствие кодирования режима внутрикадрового предсказания в соответствии с цветоразностным форматом в этом случае приводит к ухудшению эффективности процесса обработки.

Настоящее изобретение было сделано с учетом этих обстоятельств, и целью данного изобретения является создание технологии эффективного кодирования и декодирования сигнала изображения в результате внутрикадрового предсказания сигнала яркости и цветоразностного сигнала в соответствии с цветоразностным форматом.

Для решения указанной проблемы устройство кодирования изображения согласно одному аспекту изобретения, являющееся устройством кодирования изображения для кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и кодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, включает в себя: блок (122, 126) кодирования режима внутрикадрового предсказания яркости, который задает блок предсказания сигнала яркости, кодирует элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, на основе режима внутрикадрового предсказания сигнала яркости, указывающего на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и кодирует информацию, относящуюся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, в битовом потоке; блок (123, 126) кодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности, который задает блок предсказания цветоразностного сигнала, кодирует элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости на основе режима внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, указывающего на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и кодирует информацию, относящуюся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, в битовом потоке; блок (103) внутрикадрового предсказания сигнала яркости, который предсказывает сигнал яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости; и блок (103) внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, который предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ кодирования изображения. Способ кодирования изображения для кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и кодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, включает в себя: этап задания блока предсказания сигнала яркости, кодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, на основе режима внутрикадрового предсказания сигнала яркости, указывающего на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, в битовом потоке; этап задания блока предсказания цветоразностного сигнала, кодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости на основе режима внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, указывающего на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, в битовом потоке; этап предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости; и этап предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предлагается устройство декодирования изображения. Устройство декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, включает в себя: блок (222, 224) декодирования режима внутрикадрового предсказания яркости, который декодирует элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлекает режим внутрикадрового предсказания сигнала яркости; блок (222, 225) декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности, который декодирует элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлекает режим внутрикадрового предсказания цветоразности в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости; блок (206) внутрикадрового предсказания сигнала яркости, который предсказывает сигнал яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и блок (206) внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, который предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ декодирования изображения. Способ декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, включает в себя: этап декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлечения режима внутрикадрового предсказания сигнала яркости; этап декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости; этап предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и этап предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала.

Кроме того, в качестве аспектов настоящего изобретения действительны также произвольные комбинации составляющих элементов, описанных выше, и модификации настоящего изобретения, связанные со способом, устройством, системой, носителем записи, компьютерной программой и т.п.

Настоящее изобретение позволяет осуществлять эффективное кодирование и декодирование сигнала изображения в результате внутрикадрового предсказания сигнала яркости и цветоразностного сигнала в соответствии с цветоразностным форматом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства кодирования изображения согласно варианту осуществления;

Фиг. 2 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства декодирования изображения согласно варианту осуществления;

Фиг. 3 - схематическая иллюстрация цветоразностного формата изображения;

Фиг. 4 - схематическая иллюстрация единицы переключения режима внутрикадрового предсказания в системе AVC/H.264;

Фиг. 5 - схематическая иллюстрация единиц межкадрового предсказания в системе AVC/H.264;

Фиг. 6 - схематическая иллюстрация блок дерева и блока кодирования, устанавливаемых в этом варианте осуществления;

Фиг. 7 - схематическая иллюстрация режима разделения, устанавливаемого в этом варианте осуществления;

Фиг. 8 - схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания, устанавливаемого в этом варианте осуществления;

Фиг. 9 - схематическая иллюстрация примера положения блока, устанавливаемого в этом варианте осуществления;

Фиг. 10 - схематическая иллюстрация примера определения синтаксиса, в случае когда информация о цветоразностном формате кодируется с помощью набора параметров последовательности, которая становится заголовком для кодирования информации, относящейся к кодированию всей последовательности, устанавливаемой в этом варианте осуществления.

Фиг. 11 - схематическая иллюстрация способа разделения цветоразностного сигнала блока кодирования при разделении N×N в случае внутрикадрового предсказания, устанавливаемого в этом варианте осуществления;

Фиг. 12 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию блока генерирования второго битового потока в составе устройства кодирования изображения согласно варианту осуществления;

Фиг. 13 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию блока декодирования второго битового потока в составе устройства декодирования изображения согласно варианту осуществления;

Фиг. 14 - таблица для извлечения значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности из значения элемента синтаксиса и значения режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, используемая со стороны декодирования, устанавливаемая в этом варианте осуществления;

Фиг. 15 - схематическая иллюстрация примера таблицы преобразования для преобразования режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности при цветоразностном формате 4:2:2, устанавливаемом в этом варианте осуществления;

Фиг. 16 - схематическая иллюстрация таблицы преобразования для преобразования режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности при цветоразностном формате 4:2:2, устанавливаемом в этом варианте осуществления;

Фиг. 17 - схематическая иллюстрация другого примера таблицы преобразования для преобразования режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности при цветоразностном формате 4:2:2, устанавливаемой в этом варианте осуществления;

Фиг. 18 - схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания по таблице преобразования на фиг. 15, устанавливаемой в этом варианте осуществления;

Фиг. 19 - схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания по таблице преобразования на фиг. 16, устанавливаемой в этом варианте осуществления;

Фиг. 20 - схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания по таблице преобразования на фиг. 17, устанавливаемой в этом варианте осуществления;

Фиг. 21 - схематическая иллюстрация отношения соответствия направлений предсказания внутрикадровых предсказаний сигнала яркости и цветоразностного сигнала в случае цветоразностного формата 4:2:2;

Фиг. 22 - схематическая иллюстрация отношения соответствия направлений предсказания внутрикадровых предсказаний сигнала яркости и цветоразностного сигнала в случае цветоразностного формата 4:2:0;

Фиг. 23 - схематическая иллюстрация последовательности процесса извлечения в случае преобразования режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, соответствующего таблицам преобразования на фиг. 15 и 16, устанавливаемым в этом варианте осуществления;

Фиг. 24 - схематическая иллюстрация последовательности процесса извлечения в случае преобразования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, соответствующего таблице преобразования на фиг. 17, устанавливаемой в этом варианте осуществления;

Фиг. 25 - таблица для извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, из значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности и значения режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, используемая со стороны кодирования, устанавливаемая в этом варианте осуществления;

Фиг. 26 - схематическая иллюстрация последовательности процесса декодирования режима внутрикадрового предсказания и внутрикадрового предсказания со стороны декодирования;

Фиг. 27 - схематическая иллюстрация примера таблицы для извлечения угла внутрикадрового предсказания для цветоразностного формата 4:2:2 из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности;

Фиг. 28 - схематическая иллюстрация другого примера таблицы для извлечения угла внутрикадрового предсказания для цветоразностного формата 4:2:2 из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности;

Фиг. 29 - схематическая иллюстрация последовательности процесса извлечения для извлечения угла внутрикадрового предсказания для цветоразностного формата 4:2:2 из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, соответствующего таблице на фиг. 28, устанавливаемой в этом варианте осуществления;

Фиг. 30 - схематическая иллюстрация таблицы преобразования для преобразования режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности при цветоразностном формате 4:2:2, устанавливаемой в этом варианте осуществления;

Фиг. 31 - схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания по таблице преобразования на фиг. 30, устанавливаемой в этом варианте осуществления;

Фиг. 32 - схематическая иллюстрация последовательности процесса извлечения в случае преобразования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, соответствующего таблице преобразования на фиг. 30, устанавливаемой в этом варианте осуществления;

Фиг. 33 - схематическая иллюстрация таблица преобразования для преобразования режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности при цветоразностном формате 4:2:2, устанавливаемая в этом варианте осуществления;

Фиг. 34 - схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания по таблице преобразования на фиг. 33, устанавливаемой в этом варианте осуществления; и

Фиг. 35 - схематическая иллюстрация последовательности процесса извлечения в случае преобразования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, соответствующего таблице преобразования на фиг. 33, устанавливаемой в этом варианте осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Этот вариант осуществления относится к кодированию и декодированию движущихся изображений. В частности, в этом варианте осуществления в единичных блоках, полученных в результате разделения кадра на прямоугольники произвольных размера и формы, используется как внутрикадровое предсказание, при котором предсказание в случае кодирования выполняется из значений пикселов окружающих кодированных блоков, а в случае декодирования - из значений пикселов окружающих декодированных блоков, так и межкадровое предсказание с компенсацией движения из декодированного кадра, за счет чего количество кода уменьшается.

Прежде всего определим технологии и технические термины, используемые в этом варианте осуществления.

(Цветоразностный формат)

В описании варианта осуществления предполагается, что изображения, являющиеся объектом кодирования и декодирования, имеют цветоразностные форматы: монохромный, 4:2:0, 4:2:2 и 4:4:4, и сигнал яркости и цветоразностный сигнал кодируются и декодируются в наборе одного с другим. Однако, описание случая монохромного формата цветоразностного сигнала не приводится. При цветоразностном формате 4:4:4 возможно также кодирование и декодирования сигналов RGB. В этом случае сигнал G (зеленый) рассматривается в качестве сигнала яркости, а сигнал В (синий) и сигнал R (красный) рассматриваются в качестве цветоразностных сигналов, и эти сигналы подвергаются кодированию и декодированию. При этом способ независимого кодирования и декодирования сигнала яркости и цветоразностных сигналов в формате 4:4:4 рассматривается в этом варианте осуществления как способ кодирования и декодирования монохромных сигналов.

(Блок дерева и блок кодирования)

В варианте осуществления, как показано на фиг. 6, экран разделяется на равновеликие единицы в виде квадратов произвольного одинакового размера. Эта единица определяется как блок дерева и используется в качестве основной единицы управления адресами для определения блока, являющегося объектом кодирования/декодирования (блока, являющегося объектом кодирования при кодировании, или блока, являющегося объектом декодирования при декодировании) в изображении. За исключением случая монохромного изображения блок дерева состоит из одного сигнала яркости и двух цветоразностных сигналов. Размер блока дерева может быть свободно задан равным размеру, кратному двум, в соответствии с размером или текстурой в изображении. Для оптимизации процесса кодирования в соответствии с текстурой в изображении при необходимости блок дерева может состоять из блоков небольшого размера, полученных в результате иерархического разделения сигналов яркости и цветоразностных сигналов в блоке дерева на четыре части (на две части по вертикали и две части по горизонтали). Каждый из этих блоков определяется как блок кодирования и служит в качестве основной единицы процесса обработки во время выполнения процесса кодирования и процесса декодирования. За исключением случая монохромного изображения, блок кодирования также состоит из одного сигнала яркости и двух цветоразностных сигналов. Максимальный размер блока кодирования равен размеру блока дерева Блок кодирования минимального размера называется минимальным блоком кодирования и может быть свободно задан равным размеру, кратному двум.

В случае на фиг. 6 блок кодирования А является одним блоком кодирования, сформированным без разделения блока дерева. Блок кодирования В является блоком кодирования, сформированным в результате разделения блока дерева на четыре части. Блок кодирования С является блоком кодирования, сформированным в результате разделения блока, полученного при разделении блока дерева на четыре части, еще на четыре части. Блок кодирования D является блоком кодирования, сформированным в результате двойного иерархического разделения блока, полученного при разделении блока дерева на четыре части, еще на четыре части, и представляет собой блок кодирования минимального размера.

В описании варианта осуществления в случае цветоразностного формата 4:2:0 блок дерева имеет размер 64×64 пиксела в сигнале яркости и 32×32 пиксела в цветоразностном сигнале, а минимальный блок кодирования имеет размер 8×8 пикселов в сигнале яркости и 4×4 пиксела в цветоразностном сигнале. На фиг. 6 блок кодирования А имеет размер 64×64 пиксела в сигнале яркости и 32×32 пиксела в цветоразностном сигнале, блок кодирования В имеет размер 32×32 пиксела в сигнале яркости и 16×16 пикселов в цветоразностном сигнале, блок кодирования С имеет размер 16×16 пикселов в сигнале яркости и 8×8 пикселов в цветоразностном сигнале, а блока кодирования D имеет размер 8×8 пикселов в сигнале яркости и 4×4 пиксела в цветоразностном сигнале. В случае цветоразностного формата 4:4:4 размеры сигнала яркости и цветоразностного сигнала каждого блока кодирования являются одинаковыми. В случае цветоразностного формата 4:2:2 блок кодирования А имеет размер 32×64 пиксела в цветоразностном сигнале, блок кодирования В имеет размер 16×32 пиксела в цветоразностном сигнале, блок кодирования С имеет размер 8×16 пикселов в цветоразностном сигнале, а блок кодирования D, являющийся минимальным блоком кодирования, имеет размер 4×8 пикселов в цветоразностном сигнале.

(Режим предсказания)

В единичных блоках кодирования переключение осуществляется между внутрикадровым предсказанием, при котором предсказание выполняется из окружающих кодированных/декодированных сигналов изображения, и межкадровым предсказанием, при котором предсказание выполняется из кодированных/декодированных сигналов изображения. Режим идентификации внутрикадрового предсказания и межкадрового предсказания определяется как режим предсказания (PredMode). Режим предсказания (PredMode) имеет значение внутрикадрового предсказания (MODE_INTRA) или межкадрового предсказания (MODE_INTER) и кодирование может осуществляться по выбору с одним или другим значением.

(Режим разделения и блок предсказания)

В случае когда внутрикадровое предсказание и межкадровое предсказание выполняются с разделением экрана на блоки, то для дополнительного уменьшения размера единицы переключения между внутрикадровым предсказанием и межкадровым предсказанием, при необходимости предсказание выполняется с разделением блока кодирования на части. Режим идентификации способа разделения сигнала яркости и цветоразностного сигнала этого блока кодирования определяется как режим разделения (PartMode). Кроме того, разделенный блок определяется в качестве блока предсказания. Как показано на фиг. 7, в соответствии со способом разделения сигнала яркости блока кодирования определяется четыре типа режимов разделения (PartMode). Режим разделения (PartMode) в случае (фиг. 7(а)), при котором сигнал яркости блока кодирования не разделяется и блок кодирования рассматривается как один блок блокирования, определяется как разделение 2N×2N (PART_2N×2N), режим разделения (PartMode) в случае (фиг. 7(b)), при котором сигнал яркости блока кодирования разделяется на два блока в горизонтальном направлении и блок кодирования используется в качестве двух блоков предсказания, определяется как разделение 2N×N (PART_2N×N), режим разделения (PartMode) в случае (фиг. 7(с)), при котором сигнал яркости блока кодирования разделяется в вертикальном направлении и блок кодирования используется в качестве двух блоков предсказания, определяется как разделение N×2N (PART_N×2N), а режим разделения (PartMode) в случае (фиг. 7(d)), при котором сигнал яркости блока кодирования равномерно разделяется в горизонтальном и вертикальном направлениях и блок кодирования используется в качестве четырех блоков предсказания, определяется разделение N×N (PART_N×N). При этом за исключением разделения N×N (PART_N×N) в случае внутрикадрового предсказания (MODE_INTRA), при каждом режиме разделения (PartMode) в тех же пропорциях, что и сигнал яркости, в горизонтальном и вертикальном направлениях разделяется и цветоразностный сигнал. Пропорции разделения цветоразностного сигнала блока кодирования в горизонтальном и вертикальном направлениях при разделении N×N (PART_N×N) в случае внутрикадрового предсказания (MODE_INTRA) зависят от типа цветоразностного формата, который рассмотрим ниже.

Для определения каждого блока предсказания в составе блока кодирования каждому из блоков предсказания, располагающихся в блоке кодирования, присваивается номер в порядке кодирования, начиная с нулевого. Этот номер определяется как индекс разделения PartIdx. Цифра внутри каждого из блоков предсказания блока кодирования на фиг. 7 указывает на индекс разделения PartIdx блока предсказания. При разделении 2N×N (PART_2N×N), показанном на фиг. 7(b), индекс разделения PartIdx верхнего блока предсказания задается равным 0, а индекс разделения PartIdx нижнего блока предсказания задается равным 1. При разделении N×2N (PART_N×2N), показанном на фиг. 7(c), индекс разделения PartIdx левого блока предсказания задается равным 0, а индекс разделения PartIdx правого блока предсказания задается равным 1. При разделении N×N (PART_N×N), показанном на фиг. 7(d), индекс разделения PartIdx верхнего левого блока предсказания задается равным 0, индекс разделения PartIdx верхнего правого блока предсказания задается равным 1, индекс разделения PartIdx нижнего левого блока предсказания задается равным 2, а индекс разделения PartIdx нижнего правого блока предсказания задается равным 3.

В случае когда режим предсказания (PredMode) является внутрикадровым предсказанием (MODE_INTRA), в блоках кодирования, отличных от блока кодирования D (в этом варианте осуществления 8×8 пикселов в сигнале яркости), представляющем собой минимальный блок кодирования, режим разделения (PartMode) определяется как разделение 2N×2N (PART_2N×2N), и только в блоке D кодирования, представляющем собой минимальный блок кодирования, режим разделения (PartMode) определяется как разделение 2N×2N (PART_2N×2N) и разделение N×N (PART_N×N).

В случае когда режим предсказания (PredMode) является межкадровым предсказанием (MODE_INTER), в блоках кодирования, отличных от блока кодирования D, представляющем собой минимальный блок кодирования, режим разделения (PartMode) определяется так как разделение 2N×2N (PART_2N×2N), разделение 2N×N (PART_2N×N) и разделение N×2N (PART_N×2N), и только в блоке D кодирования, представляющем собой минимальный блок кодирования, в дополнение к разделению 2N×2N (PART_2N×2N), разделению 2N×N (PART_2N×N) и разделению N×2N (PART_N×2N) режим разделения (PartMode) определяется как разделение N×N (PART_N×N). Причина неопределения разделения N×N (PART_N×N) в блоках кодирования, отличных от минимального блока кодирования, заключается в том, что блоки кодирования, отличные от минимального блока кодирования, могут быть подвергнуты разделению на четыре части, в результате которого могут образоваться блоки кодирования малого размера.

(Внутрикадровое предсказание и режим внутрикадрового предсказания) При внутрикадровом предсказании значения пикселов блока преобразования, являющегося объектом обработки, предсказываются из значений пикселов окружающего декодированного блока преобразования, который рассмотрим ниже, на том же экране. В устройстве кодирования и в устройстве декодирования согласно этому варианту осуществления для каждого блока предсказания режим внутрикадрового предсказания выбирается из 35 режимов внутрикадрового предсказания, и для каждого блока преобразования выполняется внутрикадровое предсказание. Размеры блока предсказания и блока преобразования могут быть отличными один от другого. Однако в случае выполнения внутрикадрового предсказания блока преобразования используется режим внутрикадрового предсказания блока предсказания, включающего в себя указанный блок преобразования. На фиг. 8 представлена схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания, устанавливаемого в этом варианте осуществления. Значение режима внутрикадрового предсказания устанавливается номерами режимов от 0 до 34. В дополнение к планарному предсказанию (режим внутрикадрового предсказания intraPredMode=0), при котором предсказание выполняется в результате интерполирования значения пиксела из окружающего декодированного блока, и предсказанию по среднему значению (режим внутрикадрового предсказания intraPredMode=1), при котором предсказание выполняется в результате извлечения среднего значения из окружающего декодированного блока, режим внутрикадрового предсказания (intraPredMode) определяет 33 угловых предсказания (режим внутрикадрового предсказания intraPredMode=2⋅34), при которых предсказание выполняется из окружающего декодированного блока под разными углами.

(Блок преобразования)

Точно так же, как и в технологии, известной из уровня техники, в этом варианте осуществления, используется как ортогональное преобразование, служащее для преобразования дискретного сигнала в частотную область, такое как дискретное косинусное преобразование (DCT) и дискретное синусное преобразование (DST), так и соответствующее обратное преобразование, за счет чего количество кода уменьшается. Преобразование или обратное преобразование выполняется в единичных блоках преобразования, полученных в результате иерархического разделения блока кодирования на четыре части. В варианте осуществления определяется четыре размера преобразования: 32×32 пиксела, 16×16 пикселов, 8×8 пикселов и 4×4 пиксела, и выполняются как преобразование 32×32, преобразование 16×16, преобразование 8×8 и преобразование 4×4, так и соответствующие обратные преобразования.

(Положения блока дерева, блока кодирования, блока предсказания и блока преобразования)

Положение каждого из блоков, включающих в себя блок дерева, блок кодирования, блок предсказания и блок преобразования, описываемых в этом варианте осуществления, представляется двумерными координатами (х, у) положения верхнего крайнего левого пиксела сигнала яркости в составе участка каждого блока при определении положения верхнего крайнего левого пиксела сигнала яркости экрана сигналов яркости как точки отсчета (0, 0). Что касается направлений осей координат, то направление вправо в горизонтальном направлении и направление вниз в вертикальном направлении определяются в качестве положительных направлений, и единицей является один пиксел сигнала яркости. В дополнение к случаю цветоразностного формата 4:4:4, при котором размер изображения (число пикселов) в сигнале яркости и в цветоразностном сигнале является одинаковым, в случае цветоразностного формата 4:2:0 или 4:2:2, при котором размер изображения (число пикселов) в сигнале яркости и в цветоразностном сигнале является отличным одно от другого, положение каждого блока цветоразностного сигнала представляется координатами пиксела сигнала яркости в составе участка блока, и единицей является один пиксел сигнала яркости. Такая конфигурация позволяет не только определять положение каждого блока цветоразностного сигнала, но и устанавливать взаимное положение блока сигнала яркости и блока цветоразностного сигнала в результате простого сравнения значений координат. На фиг. 9 представлена схематическая иллюстрация положения блока, устанавливаемого в этом варианте осуществления, в случае цветоразностного формата 4:2:0. Значок × на фиг. 9 указывает на положение пиксела сигнала яркости изображения на плоскости экрана, а значок - на положение пиксела цветоразностного сигнала. Прямоугольник на фиг. 9, очерченный пунктирной линией, является блоком Е сигналов яркости размером 8×8 пикселов и является блоком F цветоразностных сигналов размером 4×4 пиксела. Значок является положением пиксела верхнего крайнего левого сигнала яркости блока Е сигналов яркости размером 8×8 пикселов, показываемого с помощью пунктирной линии. Поэтому значок становится положением блока Е сигналов яркости размером 8×8 пикселов, показываемого с помощью пунктирной линии, а координаты сигнала яркости пиксела, показываемого значком , становятся координатами блока Е сигналов яркости размером 8×8 пикселов, показываемого с помощью пунктирной линии. Точно так же значок является положением пиксела верхнего крайнего левого сигнала яркости, входящего в состав участка блока F цветоразностных сигналов размером 4×4 пиксела, показываемого с помощью пунктирной линии. Поэтому значок становится положением блока F цветоразностных сигналов размером 4×4 пиксела, показываемого с помощью пунктирной линии, а координаты сигнала яркости пиксела, показываемого значком , становятся координатами блока F цветоразностных сигналов размером 4×4 пиксела, показываемого с помощью пунктирной линии. В варианте осуществления независимо от типа цветоразностного формата или формы и размера блока только в случае равенства значений компонентов х и компонентов у определенных координат блока сигнала яркости и определенных координат блока цветоразностного сигнала одних другим эти блоки определяются как блоки, располагающиеся в одном и том же положении.

На фиг. 1 представлена блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства кодирования изображения согласно варианту осуществления. Устройство кодирования изображения согласно варианту осуществления включает в себя блок 101 задания цветоразностного формата, память 102 для изображения, блок 103 внутрикадрового предсказания, блок 104 межкадрового предсказания, блок 105 определения способа кодирования, блок 106 генерирования остаточного сигнала, блок 107 ортогонального преобразования и квантования, блок 108 обратного квантования и обратного ортогонального преобразования, блок 109 наложения сигнала декодированного изображения, память 111 для декодированного изображения, блок 112 генерирования первого битового потока, блок 113 генерирования второго битового потока, блок 114 генерирования третьего битового потока и блок 115 мультиплексирования битового потока.

Блок 101 задания цветоразностного формата задает цветоразностный формат сигнала изображения, являющегося объектом кодирования. Цветоразностный формат может быть задан в результате принятия решения по цветоразностному формату из сигнала кодированного изображения, подаваемого в блок 101 задания цветоразностного формата, или цветоразностный формат может быть задан извне. Информация о цветоразностном формате, заданная в виде 4:2:0, 4:2:2 или 4:4:4 только в сигнале яркости, подается в блок 112 генерирования первого битового потока и в блок 113 генерирования второго битового потока, и на основе цветоразностного формата осуществляется процесс кодирования. При этом, несмотря на то, что на чертежах это не показано, и в памяти 102 для изображения, и в блоке 103 внутрикадрового предсказания, и в блоке 104 межкадрового предсказания, и в блоке 105 определения способа кодирования, и в блоке 106 генерирования остаточного сигнала, и в блоке 107 ортогонального преобразования и квантования, и в блоке 108 обратного квантования и обратного ортогонального преобразования, и в блоке 109 наложения сигнала декодированного изображения и в блоке 114 генерирования третьего битового потока на фиг. 1 процесс кодирования осуществляется на основе этого заданного цветоразностного формата, и на основе этого же заданного цветоразностного формата осуществляется управление в памяти 110 для информации по кодированию и в памяти 111 для декодированного изображения.

Память 102 для изображения осуществляет временное хранение сигналов изображения, являющихся объектами кодирования, подаваемых в порядке течения времени. Сигналы изображения, являющиеся объектами кодирования, хранимые в памяти 102 для изображения, перестраиваются в порядке кодирования, подвергаются разделению на соответствующие единичные блоки кодирования в виде множества комбинаций в соответствии с заданием и разделению на соответствующие единичные блоки предсказания и подаются в блок 103 внутрикадрового предсказания и блок 104 межкадрового предсказания.

Блок 103 внутрикадрового предсказания задает множество режимов внутрикадрового предсказания яркости и множество режимов внутрикадрового предсказания цветоразности для каждого сигнала яркости и каждого цветоразностного сигнала блока предсказания, являющегося объектом кодирования, из сигнала декодированного изображения, хранимого в памяти 111 для декодированного изображения, в единичном блоке предсказания в соответствии с каждым режимом разделения (PartMode) во множестве единичных блоков кодирования, выполняет каждое внутрикадровое предсказание в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости и режимом внутрикадрового предсказания цветоразности для каждого блока преобразования и получает сигнал внутрикадрового предсказания. При этом режим внутрикадрового предсказания цветоразности позволяет осуществлять выбор значения, предсказываемого из режима внутрикадрового предсказания яркости, или одного из значений: 0 (планарное предсказание), 1 (предсказание по среднему значению), 10 (горизонтальное предсказание), 26 (вертикальное предсказание) и 34 (наклонное предсказание), являющихся значениями типичных режимов внутрикадрового предсказания, для каждого блока предсказания. Однако в этом варианте осуществления в случае выполнения внутрикадрового предсказания при цветоразностном формате 4:2:2 используется второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, который рассмотрим ниже. Подробное описание внутрикадрового предсказания и режима внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала приведем ниже.

В результате вычитания сигнала внутрикадрового предсказания единичного блока предсказания из сигнала объекта кодирования, подаваемого в единичный блок предсказания для каждого пиксела, получается остаточный сигнал предсказания. С использованием этого остаточного сигнала предсказания извлекается оценочное значение для оценки количества кода и количества искажения, из множества режимов внутрикадрового предсказания яркости и множества режимов внутрикадрового предсказания цветоразности в единичном блоке предсказания выбирается оптимальный с точки зрения количества кода и количества искажений режим и информация по внутрикадровому предсказанию, сигнал внутрикадрового предсказания и оценочное значение внутрикадрового предсказания, соответствующие выбранному режиму внутрикадрового предсказания, подаются в качестве кандидатов на внутрикадровое предсказание указанного блока предсказания в блок 105 определения способа кодирования.

Блок 104 межкадрового предсказания выполняет каждое из межкадровых предсказаний, соответствующих множеству режимов межкадрового предсказания (L0 - предсказание, L1 - предсказание и оба предсказания) и опорному изображению, из сигналов декодированного изображения, хранимых в памяти 111 для декодированного изображения, в единице, соответствующей каждому режиму разделения (PartMode), во множестве единичных блоков кодирования, то есть в единичном блоке предсказания, и получает сигнал межкадрового предсказания. При этом выполняется поиск вектора движения, и межкадровое предсказание выполняется в соответствии с требуемым вектором движения. В случае выполнения обоих предсказаний осуществляется усреднение или взвешивание двух сигналов межкадрового предсказания и добавление этих сигналов к каждому пикселу и выполняется межкадровое предсказание обоих предсказаний. В результате вычитания сигнала межкадрового предсказания единичного блока предсказания из сигнала объекта кодирования, подаваемого в единичный блок предсказания для каждого пиксела, получается остаточный сигнал предсказания. С использованием этого остаточного сигнала предсказания извлекается оценочное значение для оценки количества кода и количества искажения, из множества режимов межкадрового предсказания в единичном блоке предсказания выбирается оптимальный с точки зрения количества кода и количества искажений режим и информация о межкадровом предсказании, сигнал межкадрового предсказания и оценочное значение межкадрового предсказания, соответствующие выбранному режиму межкадрового предсказания, подаются в качестве кандидатов на межкадровое предсказание указанного блока предсказания в блок 105 определения способа кодирования.

На основе оценочного значения внутрикадрового предсказания, соответствующего информации по внутрикадровому предсказанию, и оценочного значения межкадрового предсказания, соответствующего информации по межкадровому предсказанию, выбранных для каждого блока предсказания во множестве единичных блоков кодирования, блок 105 определения способа кодирования определяет оптимальные способ разделения блока кодирования, режим предсказания (PredMode) и режим разделения (PartMode), подает информацию по кодированию, включающую в себя информацию по внутрикадровому предсказанию или информацию по межкадровому предсказанию, соответствующую определению, в блок 113 генерирования второго битового потока, обеспечивает хранение информации по кодированию в памяти 110 для информации по кодированию и подает сигнал предсказания внутрикадрового предсказания или межкадрового предсказания, соответствующий определению, в блок 106 генерирования остаточного сигнала и в блок 109 наложения сигнала декодированного изображения.

Блок 106 генерирования остаточного сигнала вычитает сигнал предсказания внутрикадрового предсказания или межкадрового предсказания из сигнала изображения, подвергаемого кодированию, для каждого пиксела, генерирует остаточный сигнал и подает этот остаточный сигнал в блок 107 ортогонального преобразования и квантования.

Блок 107 ортогонального преобразования и квантования выполняет ортогональное преобразование и квантование для преобразования сигнала в частотную область, такое как DCT или DST, для подаваемого остаточного сигнала в соответствии с параметром квантования, генерирует остаточный сигнал, подвергнутый ортогональному преобразованию и квантованию, и подает этот остаточный сигнал, подвергнутый ортогональному преобразованию и квантованию, в блок 114 генерирования третьего битового потока и в блок 108 обратного квантования и обратного ортогонального преобразования.

Блок 112 генерирования первого битового потока извлекает значение элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию последовательности, кадра и единичного слайса, в соответствии с правилом семантики, устанавливающим значение элемента синтаксиса и способ извлечения, выполняет энтропийное кодирования с использованием кодирования переменной длины, арифметического кодирования и т.д. для извлеченного значения каждого элемента синтаксиса в соответствии с правилом синтаксиса, генерирует первый битовый поток и подает кодированный первый битовый поток в блок 115 мультиплексирования битового потока. С помощью блока 112 генерирования первого битового потока осуществляется также извлечение значения элемента синтаксиса, относящегося к цветоразностному формату. Из информации о цветоразностном формате, подаваемой из блока 101 задания цветоразностного формата, извлекается элемент синтаксиса, относящийся к цветоразностному формату. Фиг. 10 иллюстрирует пример определения синтаксиса, в случае когда информация о цветоразностном формате кодируется с помощью набора параметров последовательности, которая становится заголовком для кодирования информации, относящейся к кодированию всей последовательности, устанавливаемой в этом варианте осуществления. Элемент синтаксиса chroma_format_idc указывает на тип цветоразностного формата. Элемент синтаксиса chroma_format_idc в случае значения 0 указывает на монохромный формат, в случае значения 1 - на формат 4:2:0, в случае значения 2 - на формат 4:2:2, а в случае значения 3 - на формат 4:4:4. Кроме того, элемент синтаксиса separate_colour_plane_flag указывает на раздельное кодирование сигнала яркости и цветоразностного сигнала или кодирование этих сигналов в ассоциации одного с другим, и значение элемента синтаксиса separate_colour_plane_flag, равное 0, указывает на кодирование двух цветоразностных сигналов в ассоциации с сигналом яркости, а значение элемента синтаксиса chroma_format_idc, составляющее 1, указывает на раздельное кодирование сигнала яркости и этих двух цветоразностных сигнала. Только в случае, когда элемент синтаксиса chroma_format_idc имеет значение 3, то есть в случае цветоразностного формата 4:4:4 значение chroma_format_idc может быть задано равным 0 или 1. При других цветоразностных форматах кодирование сигналов всегда выполняется при задании элемента синтаксиса separate_colour_plane_flag равным 0.

В дополнение к информации по кодированию единичного блока кодирования, в соответствии с правилом семантики, устанавливающим значение элемента синтаксиса и способ извлечения, блок 113 генерирования второго битового потока извлекает значение элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию, определенной с помощью блока 105 определения способа кодирования для каждого блока предсказания. В частности, в дополнение в информации по кодированию единичного блока кодирования, такой как способ разделения блока кодирования, режим предсказания (PredMode) и режим разделения (PartMode), блок 113 генерирования второго битового потока извлекает значение элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичного блока предсказания. В случае когда режим предсказания (PredMode) является внутрикадровым предсказанием, блок 113 генерирования второго битового потока извлекает значение элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания, включающего в себя режим внутрикадрового предсказания яркости и режим внутрикадрового предсказания цветоразности, а в случае когда режим предсказания (PredMode) является межкадровым предсказанием, блок 113 генерирования второго битового потока извлекает значение элемента синтаксиса, относящегося к режиму межкадрового предсказания, к информации, определяющей опорное изображение, и к информации по межкадровому предсказанию, такой как вектор движения. Блок 113 генерирования второго битового потока выполняет энтропийное кодирование с использованием кодирования переменной длины, арифметического кодирования и т.д. для извлеченного значения каждого элемента синтаксиса в соответствии с правилом синтаксиса, генерирует второй битовый поток и подает кодированный второй битовый поток в блок 115 мультиплексирования битового потока. Подробное содержание процесса обработки для извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости и режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, выполняемого с помощью блока 113 генерирования второго битового потока, рассмотрим ниже.

Блок 114 генерирования третьего битового потока выполняет энтропийное кодирование с использованием кодирования переменной длины, арифметического кодирования и т.д. для остаточного сигнала, подвергнутого ортогональному преобразованию и квантованию, в соответствии с установленным правилом синтаксиса, генерирует третий битовый поток и подает третий битовый поток в блок 115 мультиплексирования битового потока.

Блок 115 мультиплексирования битового потока осуществляет мультиплексирование первого битового потока, второго битового потока и третьего битового потока в соответствии с установленным правилом синтаксиса и обеспечивает вывод мультиплексированного битового потока.

Блок 108 обратного квантования и обратного ортогонального преобразования выполняет обратное квантование и обратное ортогональное преобразование для остаточного сигнала, подвергнутого ортогональному преобразованию и квантованию, подаваемого из блока 107 ортогонального преобразования и квантования, извлекает остаточный сигнал и подает этот остаточный сигнал в блок 109 наложения сигнала декодированного изображения. Блок 109 наложения сигнала декодированного изображения генерирует декодированное изображение в результате наложения предсказываемого сигнала внутрикадрового предсказания или межкадрового предсказания, соответствующего определению, сделанному с помощью блока 105 определения способа кодирования, и остаточного сигнала, подвергнутого обратному квантованию и обратному ортогональному преобразованию в блоке 108 обратного квантования и обратного ортогонального преобразования, одного на другой, и обеспечивает хранение генерированного декодированного изображения в памяти 111 для декодированного изображения. При этом на декодированном изображении выполняется процесс фильтрации, позволяющий уменьшить искажения, такие как искажения блоков за счет кодирования, и обеспечивается хранение обработанного декодированного изображения в памяти 111 для декодированного изображения.

На фиг. 2 представлена блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства декодирования изображения согласно варианту осуществления, соответствующего устройству кодирования изображения на фиг. 1. Устройство декодирования изображения согласно варианту осуществления включает в себя блок 201 разделения битового потока, блок 202 декодирования первого битового потока, блок 203 декодирования второго битового потока, блок 204 декодирования третьего битового потока, блок 205 управления цветоразностным форматом, блок 206 внутрикадрового предсказания, блок 207 межкадрового предсказания, блок 208 обратного квантования и обратного ортогонального преобразования, блок 209 наложения сигнала декодированного изображения, память 210 для информации по кодированию, память 211 для декодированного изображения, а также переключатели 212 и 213.

Битовый поток, подаваемый в блок 201 разделения битового потока, подвергается разделению в соответствии с установленным правилом синтаксиса, первый битовый поток, указывающий на информацию по кодированию последовательности, кадра и единичного слайса, подается в блок 202 декодирования первого битового потока, второй битовый поток, включающий в себя информацию по кодированию единичного блока кодирования, подается в блок 203 декодирования второго битового потока, а третий битовый поток, включающий в себя остаточный сигнал, подвергнутый ортогональному преобразованию и квантованию, подается в блок 204 декодирования третьего битового потока.

Блок 202 декодирования первого битового потока выполняет энтропийное декодирование на подаваемом первом битовом потоке в соответствии с правилом синтаксиса и получает каждое значение элементов синтаксиса, относящихся к информации по кодированию последовательности, кадра и единичного слайса. Блок 202 декодирования первого битового потока извлекает информацию по кодированию последовательности, кадра и единичного слайса из декодированного значения элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию последовательности, кадра и единичных слайсов, в соответствии с правилом семантики, устанавливающим значение элемента синтаксиса и способ извлечения. Блок 202 декодирования первого битового потока является блоком декодирования битового потока, соответствующим блоку 112 генерирования первого битового потока со стороны кодирования, и имеет функцию возврата первого битового потока, включающего в себя информацию по кодированию последовательности, кадра и единичных слайсов, кодированных с помощью блока 112 генерирования первого битового потока, в каждую информацию по кодированию. Информация о цветоразностном формате, кодированная с помощью блока 112 генерирования первого битового потока, извлекается из значения элемента синтаксиса, относящегося к информации о цветоразностном формате, получаемой в результате выполнения энтропийного декодирования на втором битовом потоке с помощью блока 202 декодирования первого битового потока. Тип цветоразностного формата определяется из значения элемента синтаксиса chroma_format_idc в соответствии с правилом синтаксиса и правилом семантики, показанными на фиг. 10, который в случае значения 0 указывает на монохромный формат, в случае значения 1 - на формат 4:2:0, в случае значения 2 - на формат 4:2:2, а в случае значения 3 - на формат 4:4:4. Кроме того, в случае когда элемент синтаксиса chroma_format_idc имеет значение 3, то есть в случае цветоразностного формата 4:4:4, декодируется элемент синтаксиса separate_colour_plane_flag, который определяет раздельное кодирование сигнала яркости и цветоразностного сигнала или кодирование этих сигналов в ассоциации одного с другим. Извлеченная информация о цветоразностном формате подается в блок 205 управления цветоразностным форматом.

Блок 205 управления цветоразностным форматом управляет подаваемой информацией о цветоразностном формате. Подаваемая информация о цветоразностном формате подается в блок 203 декодирования второго битового потока, и на основе информации о цветоразностном формате осуществляется процесс извлечения информации по кодированию блока кодирования и блока предсказания. При этом, несмотря на то, что на чертежах это в явном виде не показано, и в блоке 204 декодирования третьего битового потока, а также в блоке 206 внутрикадрового предсказания, в блоке 207 межкадрового предсказания, в блоке 208 обратного квантования и обратного ортогонального преобразования и в блоке 209 наложения сигнала декодированного изображения на фиг. 2 процесс декодирования осуществляется на основе этой информации о цветоразностном формате, и на основе этой же информации о цветоразностном формате осуществляется управление в памяти 210 для информации по кодированию и в памяти 211 для декодированного изображения.

Блок 203 декодирования второго битового потока выполняет энтропийное декодирование на подаваемом втором битовом потоке в соответствии с правилом синтаксиса и получает каждое значение элементов синтаксиса, относящихся к информации по кодированию блока кодирования и единичных блоков предсказания. Блок 203 декодирования второго битового потока извлекает информацию по кодированию единичных блоков кодирования и единичного блока предсказания из подаваемого значения элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичных блоков кодирования и единичного блока предсказания, в соответствии с правилом семантики, устанавливающим значение элемента синтаксиса и способ извлечения. Блок 203 декодирования второго битового потока является блоком декодирования битового потока, соответствующим блоку 113 генерирования второго битового потока со стороны кодирования, и имеет функцию возврата второго битового потока, включающего в себя информацию по кодированию единичных блоков кодирования и единичного блока предсказания, кодированных с помощью блока 113 генерирования второго битового потока, в каждую информацию по кодированию. В частности, в дополнение к способу разделения блока кодирования, режиму предсказания (PredMode) и режиму разделения (PartMode), в случае когда режим предсказания (PredMode) является внутрикадровым предсказанием, из каждого элемента синтаксиса, получаемого в результате декодирования второго битового потока в соответствии с установленным правилом синтаксиса, получается режим внутрикадрового предсказания, включающий в себя режим внутрикадрового предсказания яркости и режим внутрикадрового предсказания цветоразности. В то же время, в случае когда режим предсказания (PredMode) является межкадровым предсказанием, получаются режим межкадрового предсказания, информация, определяющая опорное изображение, и информация по межкадровому предсказанию, такая как вектор движения. В случае когда режим предсказания (PredMode) является внутрикадровым предсказанием, режим внутрикадрового предсказания, включающий в себя режим внутрикадрового предсказания яркости и режим внутрикадрового предсказания цветоразности, подается через переключатель 212 в блок 206 внутрикадрового предсказания, а в случае когда режим предсказания (PredMode) является межкадровым предсказанием, режим межкадрового предсказания, информация, определяющая опорное изображение, и информация по межкадровому предсказанию, такая как вектор движения, подается через переключатель 212 в блок 207 межкадрового предсказания. Подробный процесс обработки для процесса энтропийного декодирования и процесса извлечения режима внутрикадрового предсказания яркости и режима внутрикадрового предсказания цветоразности из элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости и режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, выполняемый с помощью блока 203 декодирования второго битового потока, рассмотрим ниже.

Блок 204 декодирования третьего битового потока декодирует подаваемый третий битовый поток, извлекает остаточный сигнал, подвергнутый ортогональному преобразованию и квантованию, и подает остаточный сигнал, подвергнутый ортогональному преобразованию и квантованию, в блок 208 обратного квантования и обратного ортогонального преобразования.

Блок 206 внутрикадрового предсказания генерирует сигнал предсказываемого изображения в результате внутрикадрового предсказания из окружающего декодированного блока, хранимого в памяти 211 для декодированного изображения в соответствии с подаваемым режимом внутрикадрового предсказания яркости и режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, и подает сигнал предсказываемого изображения в блок 209 наложения сигнала декодированного изображения через переключатель 213. Однако в этом варианте осуществления в случае внутрикадрового предсказания при цветоразностном формате 4:2:2 используется второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, который рассмотрим ниже. Подробное описание внутрикадрового предсказания и режима внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала приведем ниже.

Блок 207 межкадрового предсказания генерирует сигнал предсказываемого изображения с помощью межкадрового предсказания с использованием компенсации движения из декодированного опорного кадра, хранимого в памяти 211 для декодированного изображения, с использованием подаваемой информации по межкадровому предсказанию, такой как режим межкадрового предсказания, информации, определяющей опорный кадр, и вектор движения, и через переключатель 213 подает сигнал предсказываемого изображения в блок 209 наложения сигнала декодированного изображения. В случае выполнения обоих предсказаний осуществляется адаптивное умножение двух предсказываемы сигналов изображения с компенсацией движения согласно L0- и L1 - предсказаниям на коэффициент взвешивания и наложение результирующих сигналов одного на другой и генерируется конечный сигнал предсказываемого изображения.

Блок 208 обратного квантования и обратного ортогонального преобразования выполняет обратное ортогональное преобразование и обратное квантование на остаточном сигнале, подвергнутом ортогональному преобразованию и квантованию, декодированном с помощью блока 204 декодирования третьего битового потока, и получает остаточный сигнал, подвергнутый обратному ортогональному преобразованию и обратному квантованию.

Блок 209 наложения сигнала декодированного изображения декодирует сигнал декодированного изображения в результате наложения предсказываемого сигнала изображения, предсказанного с помощью блока 206 внутрикадрового предсказания или блока 207а межкадрового предсказания, и остаточного сигнала, подвергнутого обратному ортогональному преобразованию и обратному квантованию с помощью блока 208 обратного квантования и обратного ортогонального преобразования, одного на другой, и обеспечивает хранение сигнала декодированного изображения в памяти 211 для декодированного изображения. В случае хранения сигнала декодированного изображения в памяти 211 для декодированного изображения на декодированном изображении выполняется процесс фильтрации, позволяющий уменьшить искажения, такие как искажения блоков за счет кодирования, и обеспечивается хранение этого декодированного изображения в памяти 211 для декодированного изображения. Вывод сигнала декодированного изображения, хранимого в памяти 211 для декодированного изображения, осуществляется в порядке вывода.

Далее рассмотрим внутрикадровое предсказание, выполняемое с помощью блока 103 внутрикадрового предсказания в составе устройства кодирования на фиг. 1, и внутрикадровое предсказание, выполняемое с помощью блока 206 внутрикадрового предсказания в составе устройства декодирования изображения на фиг. 2, а также режим внутрикадрового предсказания, используемый во время внутрикадрового предсказания, кодируемый с помощью блока 113 генерирования второго битового потока на фиг. 1 и декодируемый с помощью блока 203 декодирования второго битового потока на фиг. 2.

При внутрикадровом предсказании значение пиксела блока преобразования, являющегося объектом обработки, предсказывается из значения пиксела окружающего декодированного блока преобразования на том же экране. В устройстве кодирования и в устройстве декодирования согласно этому примеру осуществления выполняется режим внутрикадрового предсказания, выбираемый из 35 режимов внутрикадрового предсказания. На фиг. 8 представлена схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания, устанавливаемого в этом варианте осуществления. Направление стрелки указывает на направление предсказания каждого внутрикадрового предсказания, то есть на направление обращения при внутрикадровом предсказании. В каждом режиме внутрикадрового предсказания внутрикадровое предсказание каждого пиксела (пиксела исходной точки стрелки на фиг. 8) выполняется в результате обращения к декодированному краевому пикселу в направлении направления предсказания (направление стрелки на фиг. 8) внутрикадрового предсказания, включенному в состав блока преобразования, смежного с блоком преобразования который становится объектом внутрикадрового предсказания. Каждый из номеров слева и сверху на фиг. 8 указывает на значение режима внутрикадрового предсказания. Каждое из чисел правее и ниже указывает на угол внутрикадрового предсказания, соответствующий каждому из режимов внутрикадрового предсказания слева и сверху. В дополнение к планарному предсказанию (режим внутрикадрового предсказания intraPredMode=0), при котором предсказание выполняется в результате интерполирования значения пиксела из пиксела окружающего декодированного блока преобразования, и предсказанию по среднему значению (режим внутрикадрового предсказания intraPredMode=1), при котором предсказание выполняется в результате извлечения среднего значения из пиксела окружающего декодированного блока преобразования, режим внутрикадрового предсказания (intraPredMode) устанавливает 33 угловых предсказания (режим внутрикадрового предсказания intraPredMode=2⋅⋅ 34), при которых предсказание выполняется из пиксела окружающего декодированного блока преобразования под разными углами. При этом в состав угловых предсказаний включаются вертикальное предсказание (режим внутрикадрового предсказания intraPredMode=26), при котором предсказание выполняется из пиксела верхнего декодированного блока преобразования в вертикальном направлении, и горизонтальное предсказание (режим внутрикадрового предсказания intraPredMode=10), при котором предсказание выполняется из пиксела левого декодированного блока преобразования в горизонтальном направлении. В этом варианте осуществления угол внутрикадрового предсказания выражается отношением длины в вертикальном направлении к длине единицы 32 в горизонтальном направлении или отношением длины в горизонтальном направлении к длине единицы 32 в вертикальном направлении. Угол внутрикадрового предсказания, соответствующий режиму внутрикадрового предсказания горизонтального предсказания для выполнения предсказания в горизонтальном направлении, задается равным 0, а отношение длины в вертикальном направлении к длине единицы 32 в горизонтальном направлении представляется положительной величиной в направлении вниз и отрицательной величиной в направлении вверх и задается в качества угла внутрикадрового предсказания. Кроме того, угол внутрикадрового предсказания, соответствующий режиму внутрикадрового предсказания вертикального предсказания для выполнения предсказания в вертикальном направлении, задается равным 0, а отношение длины в горизонтальном направлении к длине единицы 32 в вертикальном направлении представляется положительной величиной в направлении вправо и отрицательной величиной в направлении влево и задается в качестве угла внутрикадрового предсказания. Например, угол внутрикадрового предсказания 32 указывает на 45° градусной меры, а угол внутрикадрового предсказания -32 указывает на -45° градусной меры.

Режим внутрикадрового предсказания является доступным как для сигнала яркости, так и для цветоразностного сигнала, и режим внутрикадрового предсказания для сигнала яркости устанавливается в качестве режима внутрикадрового предсказания яркости, а режим внутрикадрового предсказания для цветоразностного сигнала устанавливается в качестве режима внутрикадрового предсказания цветоразности. В случае кодирования и декодирования режима внутрикадрового предсказания яркости используется корреляция с режимом внутрикадрового предсказания яркости смежного блока. При этом в случае принятия решения о возможности предсказания из режима внутрикадрового предсказания яркости смежного блока со стороны кодирования, передается информация, определяющая опорный блок, а в случае принятия решения о том, что задание другого значения в режиме внутрикадрового предсказания яркости является более предпочтительным чем предсказание из режима внутрикадрового предсказания яркости смежного блока, используется механизм кодирования или декодирование значения режима внутрикадрового предсказания яркости. За счет предсказания режима внутрикадрового предсказания яркости блока, являющегося объектом кодирования и декодирования, из режима внутрикадрового предсказания яркости смежного блока передаваемое количество кода может быть уменьшено. В то же время при кодировании и декодировании режима внутрикадрового предсказания цветоразности используется корреляция с режимом внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, и в случае принятия решения о возможности выполнения предсказания из режима внутрикадрового предсказания яркости со стороны кодирования, значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности предсказывается из значения режима внутрикадрового предсказания яркости, а в случае принятия решения о том, что задание независимого значения в режиме внутрикадрового предсказания цветоразности является более предпочтительным чем предсказание из режима внутрикадрового предсказания яркости, используется механизм кодирования или декодирование значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности, за счет чего передаваемое количество кода может быть уменьшено.

Рассмотрим далее процесс кодирования информации по кодированию блока кодирования и единичных блоков предсказания, выполняемый с помощью блока 113 генерирования второго битового потока на фиг. 1, с точки зрения связи с режимом внутрикадрового предсказания, являющимся характерным для варианта осуществления. На фиг. 12 представлена блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию блока 113 генерирования второго битового потока на фиг. 1.

Как показано на фиг. 12, блок 113 генерирования второго битового потока на фиг. 1 включает в себя блок 121 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичного блока кодирования, блок 122 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости, блок 123 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, блок 124 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по межкадровому предсказанию, контроллер 125 кодирования режима внутрикадрового предсказания и блок 126 энтропийного кодирования. В каждом из блоков в составе блока 113 генерирования второго битового потока осуществляется процесс обработки, соответствующий цветоразностной информации, подаваемой из блока 101 задания цветоразностного формата, и процесс обработки, соответствующий информации по кодированию, такой как, режим предсказания и режим разделения (PartMode) единичного блока кодирования.

Блок 121 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичного блока кодирования, извлекает значение элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичного блока кодирования, и подает извлеченное значение каждого элемента синтаксиса в блок 126 энтропийного кодирования. Значения элементов синтаксиса, относящихся к режиму предсказания (PredMode) для определения внутрикадрового предсказания (MODE_INTRA) или межкадрового предсказания (MODE_INTER) блока кодирования и к режиму разделения (PartMode) для определения формы блока предсказания, извлекаются с помощью блока 121 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичного блока кодирования.

В случае когда режим предсказания (PredMode) блока кодирования является внутрикадровым предсказанием (MODE_INTRA), блок 122 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости, задает значение элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости, и подает извлеченное значение каждого элемента синтаксиса в блок 126 энтропийного кодирования. Элементами синтаксиса, относящимися к режиму внутрикадрового предсказания яркости, являются элемент синтаксиса prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0], представляющий собой флаг, указывающий на возможность или невозможность предсказания из режима внутрикадрового предсказания яркости смежного блока, элемент синтаксиса mpm_idx[x0][y0], представляющий собой индекс, указывающий на блок предсказания, являющийся источником предсказания, и элемент синтаксиса rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0], указывающий на режим внутрикадрового предсказания яркости единичного блока предсказания. При этом х0 и у0 являются координатами, указывающими на положение блока предсказания. В случае извлечения значения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости используется корреляция с режимом внутрикадрового предсказания яркости смежного блока, хранимого в памяти 110 для информации по кодированию, и в случае возможности выполнения предсказания из режима внутрикадрового предсказания яркости смежного блока элемент синтаксиса prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0], представляющий собой флаг, указывающий на использование этого значения, принимает значение 1 (истина), а элементу синтаксиса mpm_idx[x0][y0], представляющему собой индекс, указывающий на блок предсказания, являющийся источником предсказания, присваивается значение, определяющее адрес обращения. В случае же невозможности предсказания элемент синтаксиса prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0] имеет значение 0 (ложь), и элементу синтаксиса rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0], указывающему на режим внутрикадрового предсказания яркости, подлежащий кодированию, присваивается значение, определяющее режим внутрикадрового предсказания яркости.

При этом число режимов внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в блоке кодирования зависит от разделенного блока, и в случае когда режим разделения (PartMode) представляет собой разделение 2N×2N, для каждого блока кодирования извлекаются значения элементов синтаксиса, относящихся к режимам внутрикадрового предсказания яркости одного набора блоков предсказания, а в случае когда режим разделения представляет собой разделение N×N, для каждого блока кодирования извлекаются значения элементов синтаксиса, относящихся к режимам внутрикадрового предсказания яркости четырех наборов блоков предсказания.

В случае когда режим предсказания (PredMode) блока кодирования является внутрикадровым предсказанием (MODE_INTRA), блок 123 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, задает значение элемента синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0], относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности блока предсказания цветоразностного сигнала, и подает извлеченное значение элемента синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] в блок 126 энтропийного кодирования. При определении режима внутрикадрового предсказания цветоразности в блоке 103 внутрикадрового предсказания и извлечении значения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности блока 123 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, используется корреляция с режимом внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, и в случае наиболее подходящего значения предсказания из режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности предсказывается из значения режима внутрикадрового предсказания яркости, а в случае принятия решения о том, что задание независимого значения является более предпочтительным, чем значение предсказания из режима внутрикадрового предсказания яркости, используется механизм задания одного из значений: 0 (планарное предсказание), 1 (предсказание по среднему значению), 10 (горизонтальное предсказание), 26 (вертикальное предсказание) и 34 (наклонное предсказание), являющихся значениями типичных режимов внутрикадрового предсказания в режиме внутрикадрового предсказания цветоразности, за счет чего и количество кода уменьшается.

В данном случае рассмотрим способ извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности из значения режима внутрикадрового предсказания яркости и значения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, с помощью блока 225 извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности, описываемого ниже, со стороны декодирования. В этом варианте осуществления режим внутрикадрового предсказания цветоразности для 4:2:0 или 4:4:4, извлекаемый с помощью таблицы на фиг. 14, описываемой ниже, в отличие из режима внутрикадрового предсказания цветоразности для цветоразностного формата 4:2:2, описываемого ниже, определяется как первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности. На фиг. 14 представлена таблица для извлечения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности из значения элемента синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0], относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, и значения режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, устанавливаемая в этом варианте осуществления, и с использованием этой таблица со стороны декодирования извлекается значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности.

В случае когда элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] имеет значение 0 и когда значение режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, является отличным от 0, первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности принимает значение 0 (планарное предсказание), а когда режим внутрикадрового предсказания яркости имеет значение 0, первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности принимает значение 34 (наклонное предсказание).

В случае когда элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] имеет значение 1 и когда значение режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, является отличным от 1, первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности принимает значение 26 (вертикальное предсказание), а когда режим внутрикадрового предсказания яркости имеет значение 1, первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности принимает значение 34 (наклонное предсказание).

В случае когда элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] имеет значение 2 и когда значение режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, является отличным от 2, первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности принимает значение 10 (горизонтальное предсказание), а когда режим внутрикадрового предсказания яркости имеет значение 2, первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности принимает значение 34 (наклонное предсказание).

В случае когда элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] имеет значение 3 и когда значение режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, является отличным от 3, первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности принимает значение 1 (предсказание по среднему значению), а когда режим внутрикадрового предсказания яркости имеет значение 3, первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности принимает значение 34 (наклонное предсказание).

В случае когда элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] имеет значение 4, первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности принимает значение, совпадающее с режимом внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала.

В случае цветоразностного формата 4:2:0 или 4:4:4 первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченный с помощью таблицы на фиг. 14, используется в качестве режима внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала для цветоразностного формата 4:2:0 или 4:4:4. В блоке 103 внутрикадрового предсказания в составе устройства кодирования изображения на фиг. 1 и блока 206 внутрикадрового предсказания в составе устройства декодирования изображения на фиг. 2 в случае цветоразностного формата 4:2:0 или 4:4:4 внутрикадровое предсказание цветоразностного сигнала выполняется с использованием первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности.

В случае цветоразностного формата 4:2:2, значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности для цветоразностного формата 4:2:2 извлекается из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного с помощью таблицы преобразования на фиг. 14. При кодировании и декодирование согласно этому примеру осуществления режим внутрикадрового предсказания цветоразности для цветоразностного формата 4:2:2, извлекаемый с помощью таблицы преобразования фиг. 15, 16, 17, 30 или 33, рассматриваемых ниже, устанавливается как второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности. В блоке 103 внутрикадрового предсказания в составе устройства кодирования изображения на фиг. 1 и в блоке 206 внутрикадрового предсказания в составе устройства декодирования изображения на фиг. 2 в случае цветоразностного формата 4:2:2 внутрикадровое предсказание цветоразностного сигнала выполняется с использованием второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности. На фиг. 15, 16, 17, 30 и 33 представлены таблицы преобразования для извлечения значения второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности при цветоразностном формате 4:2:2, дополнительно используемого для внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала с цветоразностным форматом 4:2:2, из режима внутрикадрового предсказания яркости, устанавливаемого в этом варианте осуществления, или из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного с помощью таблицы на фиг. 14. На фиг. 18 представлена схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания, извлекаемого с помощью таблицы преобразования на фиг. 15, устанавливаемой в этом варианте осуществления. На фиг. 19 представлена схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания, извлекаемого с помощью таблицы преобразования на фиг. 16, устанавливаемой в этом варианте осуществления. На фиг. 20 представлена схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания, извлекаемого с помощью таблицы преобразования на фиг. 17, устанавливаемой в этом варианте осуществления. На фиг. 31 представлена схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания, извлекаемого с помощью таблицы преобразования на фиг. 30, устанавливаемой в этом варианте осуществления. На фиг. 34 представлена схематическая иллюстрация значения и направления предсказания режима внутрикадрового предсказания, извлекаемого с помощью таблицы преобразования на фиг. 33, устанавливаемой в этом варианте осуществления.

В этом варианте осуществления процесс обработки для извлечения второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности для цветоразностного формата 4:2:2 из режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности на фиг. 15, 16, 17, 30 и 33 выполняется с помощью блока 103 внутрикадрового предсказания в составе устройства кодирования со стороны кодирования и с помощью блока 203 декодирования второго битового потока или блока 206 внутрикадрового предсказания в составе устройства декодирования со стороны декодирования.

Рассмотрим причину извлечения второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности для цветоразностного формата 4:2:2 с использованием таблицы преобразования на фиг. 15, 16, 17, 30 или 33 вместо непосредственного использования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного с помощью таблицы на фиг. 14, такого как 4:2:0 или 4:4:4, в случае цветоразностного формата 4:2:2 при кодировании и декодировании согласно этому примеру осуществления. В случае цветоразностного формата 4:2:2 цветоразностный формат является цветоразностным форматом, при котором, как показано на фиг. 3(b), цветоразностный сигнал дискретизирован относительно сигнала яркости с плотностью, составляющей 1/2 как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Поэтому при выполнении внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала в направлении предсказания, полученном за счет масштабирования каждого направления предсказания режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в 1/2 раза в горизонтальном направлении или в направлении предсказания, близком к этому направлению предсказания, внутрикадровое предсказание становится эквивалентным или почти эквивалентным внутрикадровому предсказанию сигнала яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала.

Рассмотрим это подробно со ссылками на фиг. 21. На фиг. 21 представлена схематическая иллюстрация отношения соответствия направлений предсказания внутрикадровых предсказаний сигнала яркости и цветоразностного сигнала в случае цветоразностного формата 4:2:2. Значок × на фиг. 21 указывает на положение пиксела сигнала яркости, а значок - на положение пиксела цветоразностного сигнала. При 4:2:2, цветоразностный сигнал дискретизирован относительно сигнала яркости с плотностью, составляющей 1/2 в горизонтальном направлении, и аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными одно от другого. Фиг. 21(a) иллюстрирует положения дискретизированных пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала при 4:2:2. Обозначение Р1 имеет пиксел внутрикадрового предсказания, а обозначение Р2 - пиксел, обращение к которому осуществляется во время внутрикадрового предсказания (в действительности, вследствие фильтрации обращение осуществляется и к ближайшим пикселам). Стрелка, проходящая от пиксела Р1 к пикселу Р2, с обозначением 2701 указывает на направление внутрикадрового предсказания пиксела Р1 сигнала яркости, а также на направление внутрикадрового предсказания пиксела Р1 цветоразностного сигнала.

Фиг. 21(b) иллюстрирует матрицу пикселов цветоразностного сигнала, дискретизированного с плотностью, составляющей 1/2 в горизонтальном направлении. В данном случае, когда во время внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала масштабирования в 1/2 раза в горизонтальном направлении не выполнялось, направление внутрикадрового предсказания пиксела Р1 цветоразностного сигнала становится направлением стрелки с обозначением 2702, и в матрице пикселов цветоразностного сигнала выполняется ошибочное обращение к пикселу с обозначением Р3. Однако, правильным адресом обращения является пиксел с обозначением Р2. Поэтому направление внутрикадрового предсказания сигнала яркости масштабируется в 1/2 раза в горизонтальном направлении, и направление внутрикадрового предсказания задается в направлении внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, за счет чего, как показано обозначением 2703, извлекается правильное направление внутрикадрового предсказания в матрице цветоразностного сигнала и получается пиксел, являющийся правильным адресом обращения в направлении внутрикадрового предсказания, смежный с верхней стороной (в действительности, вследствие фильтрации обращение осуществляется и к ближайшим пикселам).

Со ссылками на фиг. 21(a) и 21(b) был рассмотрен случай обращения к пикселу, смежному с верхней стороной блока предсказания. Однако то же самое относится и к случаю обращения к пикселу, смежному с левой стороной. В случае пиксела, смежного с левой стороной, направление внутрикадрового предсказания сигнала яркости масштабируется в два раза в вертикальном направлении (с точки зрения нахождения направления внутрикадрового предсказания это эквивалентно масштабированию направления внутрикадрового предсказания в 1/2 раза), за счет чего извлекается правильное направление внутрикадрового предсказания в матрице цветоразностного сигнала и получается пиксел, являющийся правильным адресом обращения в направлении внутрикадрового предсказания, смежный с левой стороной (с включением и части пикселов, смежных с верхней стороной).

Поэтому в таблицах преобразования на фиг. 15 и 16, как показано стрелками из пунктирных линий на фиг. 18 и 19, при извлечении значений режимов внутрикадрового предсказания яркости, располагающихся в горизонтальном направлении (на горизонтальной оси), или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченных с помощью таблицы на фиг. 14, составляющих 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 и 34, в качестве значений вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности выбираются значения режимов внутрикадрового предсказания направления предсказания, близкого к направлению предсказания, извлеченному за счет масштабирования угла направления предсказания в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26), и значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности задаются равными соответственно 21, 22, 23, 23, 24, 24, 25, 25, 26, 27, 27, 28, 28, 29, 29, 30 и 31. Кроме того, масштабирование направления предсказания внутрикадрового предсказания в 1/2 раза в горизонтальном направлении эквивалентно масштабированию направления предсказания в два раза в вертикальном направлении. Поэтому при выполнении внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала в направлении предсказания, полученном за счет масштабирования направления предсказания каждого режима внутрикадрового предсказания яркости и первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10) или в направлении предсказания, близком к этому направлению предсказания, внутрикадровое предсказание становится эквивалентным или почти эквивалентным внутрикадровому предсказанию сигнала яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала. Поэтому в таблицах преобразования на фиг. 15 и 16, как показано на фиг. 18 и 19, при значениях режимов внутрикадрового предсказания (режимы внутрикадрового предсказания яркости или первые режимы внутрикадрового предсказания цветоразности), располагающихся в вертикальном направлении (на вертикальной оси), составляющих 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 17, в качестве, значений вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности и значений вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, выбираются значения режимов внутрикадрового предсказания направления предсказания, близкого к направлению предсказания, извлеченному за счет масштабирования угла направления предсказания в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10), и значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности задаются равными соответственно 2, 2, 2, 2, 3, 5, 7, 8, 10, 12, 13, 15, 17, 18, 18, 18 и 18, а также 2, 2, 2, 2, 3, 5, 7, 8, 10, 12, 13, 15, 17, 18, 18, 19 и 20.

Кроме того, режим внутрикадрового предсказания (режим внутрикадрового предсказания яркости или первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности) может быть преобразован во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблицы преобразования на фиг. 17. В таблице преобразования на фиг. 17, как показано стрелкой из пунктирной линии на фиг. 20, при значениях режимов внутрикадрового предсказания яркости с адресами обращения, располагающимися в горизонтальном направлении (на горизонтальной оси), или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченных с помощью таблицу на фиг. 14, составляющих 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 и 34, значениям, извлеченным за счет масштабирования режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26), присваиваются значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, а значениям вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности - значения, составляющие соответственно 22, 22, 23, 23, 24, 24, 25, 25, 26, 27, 27, 28, 28, 29, 29, 30 и 30. Кроме того, масштабирование направления предсказания внутрикадрового предсказания в 1/2 раза в горизонтальном направлении эквивалентно масштабированию направления предсказания в два раза в вертикальном направлении. Поэтому при выполнении внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала в направлении предсказания, полученном за счет масштабирования направления предсказания каждого режима внутрикадрового предсказания яркости и первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10) или в направлении предсказания, близком к этому направлению предсказания, внутрикадровое предсказание становится эквивалентным или почти эквивалентным внутрикадровому предсказанию сигнала яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала. Поэтому в таблице преобразования на фиг. 17, как показано стрелкой из пунктирной линии на фиг. 20, при значениях режимов внутрикадрового предсказания яркости с адресами обращения, располагающимися в вертикальном направлении (на вертикальной оси), или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, составляющих 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 17, значениям, извлеченным за счет масштабирования режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10), составляющим не менее 2, но не более 18, присваиваются значения режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, а значениям вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности - значения, составляющие 2, 2, 2, 2, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 18, 18 и 18.

Кроме того, режим внутрикадрового предсказания (режим внутрикадрового предсказания яркости или первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности) может быть преобразован во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблицы преобразования на фиг. 30. В таблице преобразования на фиг. 30, как показано стрелкой из пунктирной линии на фиг. 31, при значениях режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченных с помощью таблицы на фиг. 14, составляющих 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, и 34, значения, извлеченные за счет масштабирования режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26), принимают значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, и значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности задаются равными соответственно 21, 21, 22, 22, 23, 23, 24, 24, 25, 25, 26, 27, 27, 28, 28, 29, 29, 30 и 30. Кроме того, при значениях режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, составляющих 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 и 15, значения, извлеченные за счет масштабирования режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10), составляющие не менее 2, принимают значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, и значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности задаются равными 2, 2, 2, 2, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 и 20.

Кроме того, режим внутрикадрового предсказания (режим внутрикадрового предсказания яркости или первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности) может быть преобразован во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблицы преобразования на фиг. 33. В таблице преобразования на фиг. 33 как показано стрелкой из пунктирной линии на фиг. 34, при значениях режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченных с помощью таблицы на фиг. 14, составляющих 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 и 31, значения, извлеченные за счет масштабирования режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26), принимают значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, и значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности задаются равными соответственно 23, 24, 24, 25, 25, 26, 27, 27, 28, 28 и 29. Кроме того, при значениях режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, составляющих 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13, значения, извлеченные за счет масштабирования режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10), принимают значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, и значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности задаются равными 4, 6, 8, 10, 12, 14 и 16. Кроме того, при значениях режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, составляющих 2, 3, 4, 5 и 6, значения, извлеченные в результате вычитания 3 из режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, составляющие не менее 2, принимают значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, и значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности задаются равными 2, 2, 2, 2 и 3. Кроме того, при значениях режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, составляющих 14, 15, 16, 17, 18, 19 и 20, значения, извлеченные в результате добавления 3 к режимам внутрикадрового предсказания яркости или первым режимам внутрикадрового предсказания цветоразности, принимают значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, и значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности задаются равными 17, 18, 19, 20, 21 и 22. Кроме того, при значениях режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, составляющих 32, 33 и 34, значения, извлеченные в результате вычитания, в результате вычитания 3 из режимов внутрикадрового предсказания яркости или первых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, принимают значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, и значения вторых режимов внутрикадрового предсказания цветоразности задаются равными 29, 30 и 31.

Последовательность процесса извлечения при преобразовании первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, соответствующего таблицам преобразования на фиг. 15 и 16, при цветоразностном формате 4:2:2 рассмотрим с использованием последовательности процесса, представленной в виде блок-схемы на фиг. 23.

При каждом значении первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredModel от 0 до 34 второй режим внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 извлекается с помощью последовательности процесса на фиг. 23.

Прежде всего, в случае когда предсказание не является угловым предсказанием, то есть значение первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredModel не превышает 1 (НЕТ на этапе S3001 на фиг. 23), значение первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredModel используется непосредственно в качестве второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredMode2 (этап S3002 на фиг. 23), и на этом процесс извлечения завершается. Случай, при котором значение первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredModel не превышает 1, соответствует планарному предсказанию (режим внутрикадрового предсказания intraPredModel=0), при котором предсказание выполняется в результате интерполирования значения пиксела из окружающего декодированного блока, и предсказанию по среднему значению (режим внутрикадрового предсказания intraPredModel=l), при котором предсказание выполняется в результате извлечения среднего значения из окружающего декодированного блока.

В то же время, в случае когда первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel является угловым предсказанием, то есть имеет значение, составляющее более 1 (ДА на этапе S3001 на фиг. 23), после этапа S3003 выполняется процесс преобразования из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности.

В случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет менее 18 (ДА на этапе S3003 на фиг. 23), угол IntraPredAnglel первого внутрикадрового предсказания, соответствующий первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, удваивается, и результат этого удвоения присваивается углу IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания (этап S3004 на фиг. 23). Кроме того, значение режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, соответствующее углу IntraPredAnglel первого внутрикадрового предсказания, близкого к углу IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания задается равным значению второго режим внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3005 на фиг. 23), и на этом процесс извлечения завершается. Однако в случае когда значения первых режимов внутрикадрового предсказания составляют 2, 3, 4 и 5, значение угла IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания составляет не более -32, при этом угол внутрикадрового предсказания задается равным -32, а значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности - равным 2. В случае когда значения первых режимов внутрикадрового предсказания составляют 15, 16, и 17, значение угла intraPredAngle2' составляет не менее 32, при этом угол внутрикадрового предсказания задается равным 32, а значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности - равным 18. Как показано на фиг. 19, в случае когда угол внутрикадрового предсказания, соответствующий первому режиму внутрикадрового предсказания 16, удваивается в продольном направлении, угол принимает значение, близкое к углу внутрикадрового предсказания, соответствующему режиму внутрикадрового предсказания 19, а в случае когда угол внутрикадрового предсказания, соответствующий первому режиму внутрикадрового предсказания 17, удваивается в продольном направлении, угол принимает значение, близкое к углу внутрикадрового предсказания, соответствующему режиму внутрикадрового предсказания 20. Поэтому, как показано на фиг. 19, в случае когда первый режим внутрикадрового предсказания имеет значение 16, значение второго режима внутрикадрового предсказания может быть задано равным 19, а в случае когда первый режим внутрикадрового предсказания имеет значение 17, значение второго режима внутрикадрового предсказания может быть задано равным 20.

В то же время, в случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее 18, то есть больше или равно 18 (НЕТ на этапе S3003 на фиг. 23), угол IntraPredAnglel первого внутрикадрового предсказания, соответствующий первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, умножается на 1/2, а результат этого умножения присваивается углу IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания (этапы S3006 и S3007 на фиг. 23). В этом варианте осуществления задается значение переменной SignIntraPredAngle, имеющей значение -1 в случае, когда знак угла IntraPredAnglel первого внутрикадрового предсказания, соответствующего первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, является отрицательным, и значение 1 в случае, когда этот знак является положительным или угол IntraPredAnglel имеет значение 0 (этап S3006 на фиг. 23), результат операции сдвига на один бит вправо, эквивалентной умножению абсолютного значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel на 1/2, умножается на переменную SignIntraPredAngle, а результат этого умножения присваивается углу IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания (этап S3007 на фиг. 23). При этом результат операции сдвига на один бит вправо, эквивалентной умножению абсолютного значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel на 1/2 после добавления 1 к этому абсолютному значению, может быть умножен на переменную SignIntraPredAngle, а полученное значение может быть присвоено углу IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания. Кроме того, значение режима внутрикадрового предсказания (сверху на фиг. 8), соответствующее углу внутрикадрового предсказания (снизу на фиг. 8), доступное в режиме внутрикадрового предсказания яркости и в первом режиме внутрикадрового предсказания цветоразности, близком к углу IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания, присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3008 на фиг. 23), и на этом процесс извлечения завершается. В случае когда угол, IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания округляется до значения угла внутрикадрового предсказания, доступного в режиме внутрикадрового предсказания яркости и в первом режиме внутрикадрового предсказания цветоразности, угол IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания может быть округлен до значения, наиболее близкого к углу IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания, может быть округлен до целого, а также как вверх, так и вниз. Кроме того, значению угла IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания, полученному в результате округления до целого, а также как вверх, так и вниз, может быть присвоен, как и углу внутрикадрового предсказания IntraPredAngle2', положительный/отрицательньш знак.

При этом, в случае когда угол внутрикадрового предсказания, при котором значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности составляет 25, умножается на 1/2, этот угол принимает значение -1, и это значение -1 может быть преобразовано в значение -2, соответствующее значению режима внутрикадрового предсказания, составляющему 25, или в значение 0, соответствующее значению режима внутрикадрового предсказания, составляющему 26. Однако значение 26, указывающее на вертикальное предсказание, всегда может быть преобразовано, и поэтому значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности при преобразовании значения 25 во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности задается равным 25. В случае когда угол внутрикадрового предсказания, при котором значение первого режим внутрикадрового предсказания цветоразности составляет 27, умножается на 1/2, этот угол принимает значение 1, и это значение 1 может быть преобразовано в значение 0, соответствующее значению режима внутрикадрового предсказания, составляющему 26, или в значение 2, соответствующее значению режима внутрикадрового предсказания, составляющему 27. Однако значение 26, указывающее на вертикальное предсказание, всегда может быть преобразовано, и поэтому значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности при преобразовании значения 27 во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности задается равным 27. Другими словами, при преобразовании первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблиц преобразования, представленных на фиг. 15, 16, 17, 30 и 33, в случае когда первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности имеет значение, отличное от значения 26, указывающего на вертикальное преобразование, значение преобразуется в значение, отличное от значения 26, указывающего на вертикальное преобразование, и второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности извлекается из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности. То есть преобразование значения осуществляется таким образом, чтобы исключить значения (0, 1, 10, 26 и 34), которые могут быть извлечены из элементов синтаксиса (0, 1, 2 и 3 на фиг. 14 и 25) режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, выбираемых в случае несовпадения значения режима внутрикадрового предсказания яркости и значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности одного с другим. Такой подход позволяет расширить диапазон выбора режима внутрикадрового предсказания цветоразности и повысить эффективность кодирования.

На этапах S3005 и S3008 когда значение режима внутрикадрового предсказания яркости или первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, соответствующее углу IntraPredAnglel первого внутрикадрового предсказания, близкого к углу IntraPredAngle2' внутрикадрового предсказания, задается равным значению второго режима внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 и операция внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала при цветоразностном формате 4:2:2 осуществляется с помощью аппаратных средств, операция внутрикадрового предсказания с использованием второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности может быть реализована только с помощью угла, внутрикадрового предсказания, соответствующего режиму внутрикадрового предсказания яркости или первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel. Поэтому операция внутрикадрового предсказания может быть выполнена без добавления аппаратных средств, по новому углу внутрикадрового предсказания.

При этом в угловые предсказания также включены вертикальное предсказание (режим внутрикадрового предсказания intraPredModel=26), при котором предсказание выполняется из верхнего декодированного блока в вертикальном направлении, и горизонтальное предсказание (режим внутрикадрового предсказания intraPredModel=10), при котором предсказание выполняется из левого декодированного блока в горизонтальном направлении. Однако при вертикальном предсказании и при горизонтальном предсказании, даже при выполнении процесса преобразования из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности после этапа S3003, значения не изменяются. Поэтому в случаях вертикального предсказания и горизонтального предсказания при принятии решения на этапе S3001 процесс обработки может далее перейти на этап S3002.

Последовательность процесса извлечения при преобразовании первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, соответствующего таблице преобразования на фиг. 17, при цветоразностном формате 4:2:2 рассмотрим с использованием последовательности процесса, представленной в виде блок-схемы на фиг. 24.

В случае когда предсказание не является угловым предсказанием, то есть значение первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredModel не превышает 1 (НЕТ на этапе S3101 на фиг. 24), значение первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredModel используется непосредственно в качестве второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredMode2 (этап S3102 на фиг. 24), и на этом процесс извлечения завершается.

В то же время, в случае когда первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel является угловым предсказанием, то есть имеет значение, составляющее более 1 (ДА на этапе S3101 на фиг. 24), после этапа S3103 выполняется процесс преобразования из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности.

В случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет менее 18 (ДА на этапе S3103 на фиг. 24), значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного с помощью таблицы на фиг. 14, в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10), задается равным значению второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3304-S3307 на фиг. 32). Значение, полученное в результате вычитания 10 - значения, указывающего на горизонтальное предсказание, из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, присваивается переменной а (этап S3104 на фиг. 24). Далее, значение, полученное в результате удвоения переменной а, присваивается переменной b (этап S3105 на фиг. 24). Далее, значение, полученное в результате добавления 10 - значения, указывающего на горизонтальное предсказание, к b, присваивается переменной с (этап S3106 на фиг. 24). Далее, значение, полученное в результате ограничения значения переменной с значением, составляющим не менее 2, но не более 18, присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3107 на фиг. 24), и на этом процесс извлечения завершается. В частности, в случае когда переменная с составляет не менее 2, но менее 18, переменная с задается непосредственно в качестве значения режима внутрикадрового предсказания IntraPredMode2, когда переменная с составляет менее 2, 2 присваивается режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2, а в случае когда переменная с составляет более 18, режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 присваивается значение 18. То есть, в случае когда значение, извлеченное за счет масштабирования номера режима углового предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, находится вне диапазона номеров режимов углового предсказания, устанавливаемого режимом внутрикадрового предсказания, извлеченное значение задается равным значению в этом диапазоне. В результате, в случае когда операция внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала при цветоразностном формате 4:2:2 осуществляется с помощью аппаратных средств, операция внутрикадрового предсказания с использованием второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности может быть выполнена без добавления аппаратных средств.

В то же время, в случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее 18, то есть больше или равно 18 (НЕТ на этапе S3103 на фиг. 24), значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного с помощью таблицы на фиг. 14, в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26), присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3108-S3112 на фиг. 24). Значение, полученное в результате вычитания 26 - значения, указывающего на вертикальное предсказание, из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, присваивается переменной а (этап S3108 на фиг. 24). Далее задается значение переменной SignIntraPredMode, имеющей значение -1 в случае, когда знак переменной а является отрицательным, и значение 1 в случае, когда этот знак является положительным или переменная а имеет значение 0 (этап S3109 на фиг. 24). Далее, результат операции сдвига на один бит вправо, эквивалентной умножению абсолютного значения переменной а на 1/2, умножается на переменную SignIntraPredMode, и полученное значение присваивается переменной b (этап S3110 на фиг. 24). При этом результат операции сдвига на один бит вправо, эквивалентной умножению абсолютного значения переменной а на 1/2 после добавления 1 к этому абсолютному значению, может быть умножен на переменную SignIntraPredAngle, а полученное значение может быть присвоено переменной b. Далее, значение, полученное в результате добавления 26 - значения, указывающего на вертикальное предсказание, к b, присваивается переменной с (этап S3111 на фиг. 24). Далее, значение переменной с присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3112 на фиг. 24), и на этом процесс извлечения завершается. При этом, в случае когда переменная с, соответствующая первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющему значение 25, принимает значение 26, первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности присваивается значение 25 в случае преобразования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющего значение 25, во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, за исключением значения 26, указывающего на вертикальное предсказание, при котором кодирование может быть выполнено всегда. В случае когда переменная с, соответствующая в первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющему значение 27, принимает значение 26, первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности присваивается значение 27 в случае преобразования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющего значение 27, во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, за исключением значения 26, указывающего на вертикальное предсказание, при котором кодирование может быть выполнено всегда. То есть округление (преобразование) значения осуществляется таким образом, чтобы исключить значения (0, 1, 10, 26 и 34), которые могут быть извлечены из элементов синтаксиса (0, 1, 2 и 3 на фиг. 14 и 25) режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, выбираемых в случае несовпадения значения режима внутрикадрового предсказания яркости и значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности одного с другим.

Такой подход позволяет расширить диапазон выбора режима внутрикадрового предсказания цветоразности и повысить эффективность кодирования. В этой последовательности процесса извлечения для осуществления преобразования значения таким образом, чтобы исключить значение 26, которое может быть извлечено из элемента синтаксиса режима внутрикадрового предсказания цветоразности (1 на фиг. 14 и 25), выбираемого в случае несовпадения значения режима внутрикадрового предсказания яркости и значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности одного с другим, на этапе S3110 перед выполнением операции сдвига на один бит вправо на абсолютном значении переменной а к абсолютному значению этой переменной а добавляется 1.

Последовательность процесса извлечения при преобразовании первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, соответствующего таблице преобразования на фиг. 30, при цветоразностном формате 4:2:2 рассмотрим с использованием последовательности процесса, представленной в виде блок-схемы на фиг. 32.

В случае когда предсказание не является угловым предсказанием, то есть значение первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredModel не превышает 1 (НЕТ на этапе S3301 на фиг. 32), значение первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredModel используется непосредственно в качестве второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredMode2 (этап S3302 на фиг. 32), и на этом процесс извлечения завершается.

В то же время, в случае когда первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel является угловым предсказанием, то есть имеет значение, составляющее более 1 (ДА на этапе S3301 на фиг. 32), после этапа S3303 выполняется процесс преобразования из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности.

В случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет менее 16, то есть меньше или равно 15 (ДА на этапе S3303 на фиг. 32), значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного с помощью таблица на фиг. 14, в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10) и ограничения значением, составляющим не менее 2, присваивается значению второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3304-S3307 на фиг. 32). Значение, полученное в результате вычитания 10 - значения, указывающего на горизонтальное предсказание, из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, присваивается переменной а (этап S3304 на фиг. 32). Далее, значение, полученное в результате удвоения переменной а, присваивается переменной b (этап S3305 на фиг. 32). Далее, значение, полученное в результате добавления 10 - значения, указывающего на горизонтальное предсказание, к b, присваивается переменной с (этап S3306 на фиг. 32). Далее, значение, полученное в результате ограничения значения переменной с значением, составляющим не менее 2, присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3307 на фиг. 32), и на этом процесс извлечения завершается. В частности, в случае когда переменная с составляет не более 2, режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 присваивается значение 2. То есть, в случае когда значение, извлеченное за счет масштабирования номера режима углового предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, находится вне диапазона номеров режимов углового предсказания, устанавливаемого режимом внутрикадрового предсказания, извлеченное значение задается равным значению в этом диапазоне. В результате, в случае когда операция внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала при цветоразностном формате 4:2:2 осуществляется с помощью аппаратных средств, операция внутрикадрового предсказания с использованием второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности может быть выполнена без добавления аппаратных средств.

В то же время, в случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее 16, то есть больше или равно 16 (НЕТ на этапе S3303 на фиг. 32), значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного с помощью таблицы на фиг. 14, в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26), принимает значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3308-S3312 на фиг. 32). Значение, полученное в результате вычитания 26 - значения, указывающего на вертикальное предсказание, из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, присваивается переменной а (этап S3308 на фиг. 32). Далее задается значение переменной SignIntraPredMode, имеющей значение -1 в случае, когда знак переменной а является отрицательным, и значение 1 в случае, когда этот знак является положительным или переменная а имеет значение 0 (этап S3309 на фиг. 32). Далее, результат операции сдвига на один бит вправо, эквивалентной умножению абсолютного значения переменной а на 1/2, умножается на переменную SignIntraPredMode, и полученное значение присваивается переменной b (этап S3310 на фиг. 32). При этом результат операции сдвига на один бит вправо, эквивалентной умножению абсолютного значения переменной а на 1/2 после добавления 1 к этому абсолютному значению, может быть умножен на переменную SignIntraPredAngle, а полученное значение может быть присвоено переменной b. Далее, значение, полученное в результате добавления 26 - значения, указывающего на вертикальное предсказание, к b, присваивается переменной с (этап S3311 на фиг. 32). Далее, значение переменной с присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3312 на фиг. 32), и на этом процесс извлечения завершается. При этом, в случае когда переменная с, соответствующая первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющему значение 25, принимает значение 26, первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности присваивается значение 25 в случае преобразования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющего значение 25, во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, за исключением значения 26, указывающего на вертикальное предсказание, при котором кодирование может быть выполнено всегда. В случае когда переменная с, соответствующая в первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющему значение 27, принимает значение 26, первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности присваивается значение 27 в случае преобразования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющего значение 27, во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, за исключением значения 26, указывающего на вертикальное предсказание, при котором кодирование может быть выполнено всегда. Другими словами, при преобразовании первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблиц преобразования, представленных на фиг. 15, 16, 17, 30 и 33, в случае когда первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности имеет значение, отличное от значения 26, указывающего на вертикальное преобразование, значение преобразуется в значение, отличное от значения 26, указывающего на вертикальное преобразование, и второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности извлекается из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности. То есть округление (преобразование) значения осуществляется таким образом, чтобы исключить значения (0, 1, 10, 26 и 34), которые могут быть извлечены из элементов синтаксиса (0, 1, 2 и 3 на фиг. 14 и 25) режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, выбираемых в случае несовпадения значения режима внутрикадрового предсказания яркости и значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности одного с другим. В этой последовательности процесса извлечения для осуществления преобразования значения таким образом, чтобы исключить значение 26, которое может быть извлечено из элемента синтаксиса режима внутрикадрового предсказания цветоразности (1 на фиг. 14 и 25), выбираемого в случае несовпадения значения режима внутрикадрового предсказания яркости и значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности одного с другим, на этапе S3310 перед выполнением операции сдвига на один бит вправо на абсолютном значении переменной а к абсолютному значению этой переменной а добавляется 1.

На этапе S3303 этой последовательности процесса извлечения, в случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет менее 16, то есть меньше или равно 15, значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10) и ограничения значением, составляющим не менее 2, принимает значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3304-S3307 на фиг. 32). В случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее чем 16, то есть больше или равно 16, значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26), присваивается значению второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3308-S3312 на фиг. 32). Однако, в случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет менее 15, то есть меньше или равно 14, значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10), задается равным значению второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3304-S3307 на фиг. 32). В случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, составляет не менее чем 15, то есть больше или равно 15, значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26) может быть присвоено второму режиму внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3308-S3312 на фиг. 32), и результат преобразования является тем же. Это объясняется тем, что в случае значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, составляющего 15, значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10), и значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26) являются равными одно другому.

Далее последовательность процесса извлечения при преобразовании первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, соответствующего таблице преобразования на фиг. 33, при цветоразностном формате 4:2:2 рассмотрим с использованием последовательности процесса, представленной в виде блок-схемы на фиг. 35.

В случае когда предсказание не является угловым предсказанием, то есть значение первого режима внутрикадрового предсказания, который IntraPredModel не превышает 1 (НЕТ на этапе S3401 на фиг. 35), значение первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredModel, используется непосредственно в качестве второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredMode2 (этап S3402 на фиг. 35), и на этом процесс извлечения завершается.

В то же время, в случае когда первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel является угловым предсказанием, то есть имеет значение, составляющее более 1 (ДА на этапе S3401 на фиг. 35), после этапа S3403 выполняется процесс преобразования из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности.

В случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет менее 7, то есть меньше или равно 6 (ДА на этапе S3403 на фиг. 35), значение, полученное в результате вычитания 3 - значения, указывающего на горизонтальное предсказание, из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, присваивается переменной с (этап S3407 на фиг. 35). Далее, значение, полученное в результате ограничения значения переменной с значением, составляющим не менее 2, присваивается значению второго режима внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3408 на фиг. 35), и на этом процесс извлечения завершается. В частности, в случае когда переменная с составляет не менее 2, переменная с задается непосредственно в качестве режима внутрикадрового предсказания IntraPredMode2, а в случае когда переменная с составляет менее 2, 2 присваивается режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2. То есть, в случае когда значение, извлеченное за счет масштабирования номера режима углового предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности находится, вне диапазона номеров режимов углового предсказания, устанавливаемого режимом внутрикадрового предсказания, извлеченное значение задается равным значению в этом диапазоне. В результате, в случае когда операция внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала при цветоразностном формате 4:2:2 осуществляется с помощью аппаратных средств, операция внутрикадрового предсказания с использованием второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности может быть выполнена без добавления аппаратных средств.

В то же время, в случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее 7, но менее 14, то есть больше или равно 7, но меньше или равно 13 (НЕТ на этапе S3403 и ДА на этапе S3404 на фиг. 35), значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного с помощью таблицы на фиг. 14, в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10), задается равным значению второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3409-S3412 на фиг. 35). Значение, полученное в результате вычитания 10 - значения, указывающего на горизонтальное предсказание, из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, присваивается переменной (этап S3409 на фиг. 35). Далее, значение, полученное в результате удвоения переменной а, присваивается переменной b (этап S3410 на фиг. 35). Далее, значение, полученное в результате добавления 10 - значения, указывающего на горизонтальное предсказание, к b, присваивается переменной с (этап S3411 на фиг. 35). Далее, значение переменной с присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3412 на фиг. 35), и на этом процесс извлечения завершается.

В то же время, в случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее 14, но менее 21, то есть больше или равно 14, но меньше или равно 20 (НЕТ на этапе S3404 и ДА на этапе S3405 на фиг. 35), значение, полученное в результате добавления 3 к значению первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, присваивается переменной с (этап S3413 на фиг. 35). Далее, значение переменной с присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3414 на фиг. 35), и на этом процесс извлечения завершается.

В то же время, в случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее 21, но менее 32, то есть больше или равно 21, но меньше или равно 31 (НЕТ на этапе S3405 и ДА на этапе S3406 на фиг. 35), значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного с помощью таблицы на фиг. 14, в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26), принимает значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3415-S3419 на фиг. 35). Значение, полученное в результате вычитания 26 - значения, указывающего на вертикальное предсказание, из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, присваивается переменной а (этап S3415 на фиг. 35). Далее задается значение переменной SignlntraPredMode, имеющей значение -1 в случае, когда знак переменной а является отрицательным, и значение 1 в случае, когда этот знак является положительным или переменная а имеет значение 0 (этап S3416 на фиг. 35). Далее, результат операции сдвига на один бит вправо, эквивалентной умножению абсолютного значения переменной а на 1/2, умножается на переменную SignIntraPredMode, и полученное значение присваивается переменной b (этап S3417 на фиг. 35). При этом результат операции сдвига на один бит вправо, эквивалентной умножению абсолютного значения переменной а на 1/2 после добавления 1 к этому абсолютному значению, может быть умножен на переменную SignIntraPredAngle, а полученное значение может быть присвоено переменной b. Далее, значение, полученное в результате добавления 26 - значения, указывающего на вертикальное предсказание, к b, присваивается переменной с (этап S3418 на фиг. 35). Далее, значение переменной с присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3419 на фиг. 35), и на этом процесс извлечения завершается. При этом, в случае когда переменная с, соответствующая первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющему значение 25, принимает значение 26, первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности присваивается значение 25 в случае преобразования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющего значение 25, во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, за исключением значения 26, указывающего на вертикальное предсказание, при котором кодирование может быть выполнено всегда. В случае когда переменная с, соответствующая в первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющему значение 27, принимает значение 26, первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности присваивается значение 27 в случае преобразования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, имеющего значение 27, во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, за исключением значения 26, указывающего на вертикальное предсказание, при котором кодирование может быть выполнено всегда. То есть округление (преобразование) значения осуществляется таким образом, чтобы исключить значения (0, 1, 10, 26 и 34), которые могут быть извлечены из элементов синтаксиса (0, 1, 2 и 3 на фиг. 14 и 25) режимов внутрикадрового предсказания цветоразности, выбираемых в случае несовпадения значения режима внутрикадрового предсказания яркости и значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности одного с другим. В этой последовательности процесса извлечения для осуществления преобразования значения таким образом, чтобы исключить значение 26, которое может быть извлечено из элемента синтаксиса режима внутрикадрового предсказания цветоразности (1 на фиг. 14 и 25), выбираемого в случае несовпадения значения режима внутрикадрового предсказания яркости и значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности одного с другим, на этапе S3417 перед выполнением операции сдвига на один бит вправо на абсолютном значении переменной а к абсолютному значению этой переменной а добавляется 1.

В то же время, в случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее 32, то есть больше или равно 32 (НЕТ на этапе S3416 на фиг. 35), значение, получаемое в результате вычитания 3 из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, присваивается переменной с (этап S3420 на фиг. 35). Далее, значение переменной с присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 (этап S3421 на фиг. 35), и на этом процесс извлечения завершается.

На этапе S3403 этой последовательности процесса извлечения, в случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel не превышает 6, значение, полученное в результате ограничения значения, получаемого в результате вычитания 3 из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, значением, составляющим не менее 2, присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания цветоразности. Однако, даже в случае когда для упрощения операция принятия решения на этапе S3403 пропускается и значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel не превышает 6, точно так же, как и в случае значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, составляющего не менее 7, но не более 13, значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в два раза в вертикальном направлении на основе горизонтального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 10), может быть присвоено второму режиму внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3409-S3412 на фиг. 35). Однако на этапе S3412, точно так же как и на этапе S3408, второму режиму внутрикадрового предсказания цветоразности присваивается значение, извлекаемое в результате ограничения переменной с значением, составляющим не менее 2.

Кроме того, на этапе S3406 этой последовательности процесса извлечения, в случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее 32, значение, полученное в результате вычитания 3 из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, присваивается второму режиму внутрикадрового предсказания цветоразности. Однако, даже в случае когда для упрощения операция принятия решения на этапе S3406 пропускается и значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее 32, точно так же, как и в случае значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, составляющего не менее 21, но не более 31, значение, извлеченное за счет масштабирования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в 1/2 раза в горизонтальном направлении на основе вертикального предсказания (режим внутрикадрового предсказания 26) может быть задано равным значению второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности (этапы S3415-S3419 на фиг. 35).

В то же время, в случае цветоразностного формата 4:2:0 или 4:4:4 отношения дискретизации направления внутрикадрового предсказания сигнала яркости и горизонтального направления и вертикального направления цветоразностного сигнала совпадают одно с другим, и поэтому необходимости в преобразовании первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного с помощью таблицы на фиг. 14, во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности отсутствует. Рассмотрим это со ссылками на фиг. 22. На фиг. 22 представлена схематическая иллюстрация отношения соответствия направлений предсказания внутрикадровых предсказаний сигнала яркости и цветоразностного сигнала в случае цветоразностного формата 4:2:0. Фиг. 22(a) иллюстрирует расположение пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала в случае цветоразностного формата 4:2:0, при котором цветоразностный сигнал дискретизирован относительно сигнала яркости с плотностью, составляющей 1/2 как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении относительно сигнала яркости, и аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала равны одного другому. Стрелка, проходящая от пиксела Р4 к пикселу Р5, с обозначением 2704, указывает на направление внутрикадрового предсказания пиксела Р4 сигнала яркости. Стрелка, проходящая от пиксела Р1 к пикселу Р2, с обозначением 2705, указывает на направление внутрикадрового предсказания пиксела Р1 цветоразностного сигнала. Стрелка, проходящая от пиксела Р4 к пикселу Р5, с обозначением 2704 и стрелка, проходящая от пиксела Р1 к пикселу Р2, с обозначением 2705 проходят в одном и том же направлении, и направления внутрикадрового предсказания являются одинаковыми. В этом случае, и в матрице цветоразностных сигналов, представленной на фиг. 22(b), как показано стрелой с обозначением 2706, направление внутрикадрового предсказания сигнала яркости является направлением внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, и обращение может осуществляться по правильному адресу обращения к пикселу Р2, являющемуся адресом обращения пиксела Р1 цветоразностного сигнала.

При этом, в случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности предсказывается с учетом вышеизложенного и в блоке 103 внутрикадрового предсказания, значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности предсказывается из значения режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, в соответствии с цветоразностным форматом.

То есть, в случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности предсказывается при цветоразностном формате 4:2:0 или 4:4:4, при котором аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются одинаковыми, значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности, полученное из таблицы на фиг. 14, используется непосредственно в качестве значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности для цветоразностного формата 4:2:0 или 4:4:4, и внутрикадровое предсказание цветоразностного сигнала выполняется в соответствии с этим режимом внутрикадрового предсказания цветоразности. В случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности предсказывается при цветоразностном формате 4:2:2, значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности для цветоразностного формата 4:2:2 извлекается из значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности, полученного из таблицы на фиг. 14, с помощью таблицы преобразования, представленной на фиг. 15, 16, 17, 30 или 33, и внутрикадровое предсказание цветоразностного сигнала выполняется в соответствии с этим режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

На фиг. 25 представлена таблица для извлечения элемента синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0], относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, из значения режима внутрикадрового предсказания цветоразности и значения режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, и таблица на фиг. 25, используемая со стороны кодирования, соответствует таблице на фиг. 14, используемой со стороны декодирования. Со стороны кодирования значение элемента синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] извлекается с использованием таблицы, представленной на фиг. 25.

Если, случае когда значение первого или второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности составляет 0, значение режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, является отличным от 0, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 0, а если значение режима внутрикадрового предсказания яркости составляет 0, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 4.

Если, в случае когда значение первого или второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности составляет 26, значение режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, является отличным от 26, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 1, а если значение режима внутрикадрового предсказания яркости составляет 26, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 4.

Если, в случае когда значение первого или второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности составляет 10, значение режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, является отличным от 10, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 2, а если значение режима внутрикадрового предсказания яркости составляет 10, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 4.

Если, в случае когда значение первого или второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности составляет 1, значение режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, является отличным от 10, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 3, а если значение режима внутрикадрового предсказания яркости составляет 10, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 4.

Если, в случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности составляет 34, значение режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, является отличным от 0, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 0, если значение режима внутрикадрового предсказания яркости составляет 1, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 1, если значение режима внутрикадрового предсказания яркости составляет 2, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 2, если значение режима внутрикадрового предсказания яркости составляет 3, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 3, а если значение режима внутрикадрового предсказания яркости составляет 34, то элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 4.

В случае когда значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности равно значению режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, элемент синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0] принимает значение 4. Однако, в случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности предсказывается при цветоразностном формате 4:2:2, в блоке 103 внутрикадрового предсказания второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности для цветоразностного формата 4:2:2 извлекается из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности для цветоразностного формата 4:2:0 или 4:4:4 с помощью таблицы преобразования, представленной на фиг. 15, 16, 17, 30 или 33. Второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности используется при внутрикадровом предсказании цветоразностного сигнала для цветоразностного формата 4:2:2.

При этом в случае определения блока предсказания сигнала яркости в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, блок предсказания может быть определен в результате обращения к индексу разделения PartIdx, определяющему каждый блок предсказания, и может быть определен в результате обращения к координатам положения каждого блока предсказания.

При этом число режимов внутрикадрового предсказания цветоразности блока предсказания в блоке кодирования зависит от комбинации режима разделения и цветоразностного формата, подаваемых из блока 101 задания цветоразностного формата. В случае режима разделения 2N×2N, значение элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности одного блока предсказания, извлекается для каждого блока кодирования, независимо от типа цветоразностного формата.

В случае цветоразностного формата 4:2:0 при режиме разделения, представляющем собой разделение N×N, для каждого блока кодирования извлекается значение элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности одного блока предсказания. В случае цветоразностного формата 4:2:2 при режиме разделения, представляющем собой разделение N×N, для каждого блока кодирования извлекаются значения элементов синтаксиса, относящихся к режимам внутрикадрового предсказания цветоразности двух блоков предсказания. В случае цветоразностного формата 4:4:4 при режиме разделения, представляющем собой разделение N×N, для каждого блока кодирования извлекаются значения элементов синтаксиса, относящихся к режимам внутрикадрового предсказания цветоразности четырех блоков предсказания. На фиг. 11 представлена схематическая иллюстрация способа разделения цветоразностного сигнала блока кодирования при разделении N×N, в случае когда внутрикадровое предсказание выполняется в блоке предсказания. Фиг. 11(a) иллюстрирует сигнал яркости при разделении N×N, фиг. 11(b) иллюстрирует цветоразностный сигнал при разделении N×N в случае цветоразностного формата 4:2:0, фиг. 11(c) иллюстрирует цветоразностный сигнал при разделении N×N в случае цветоразностного формата 4:2:2, а фиг. 11(d) иллюстрирует цветоразностный сигнал при разделении N×N, в случае цветоразностного формата 4:4:4. В случае цветоразностных форматов 4:2:0 и 4:4:4 блок кодирования сигнала яркости и блок кодирования цветоразностного сигнала являются подобными один другому, и аспектные отношения обоих блоков совпадают одно с другим. В случае цветоразностного формата 4:2:2, блок кодирования сигнала яркости и блок кодирования цветоразностного сигнала не подобны один другому, и аспектные отношения обоих блоков кодирования являются отличными один от другого. При этом точно так же, как и в случае цветоразностного формата 4:2:0, в случае цветоразностного формата 4:2:2 или 4:4:4 блок кодирования может быть использован в качестве одного блока предсказания без разделения блока кодирования, в цветоразностном сигнале при режиме разделения, представляющем собой разделение N×N.

В случае когда режим предсказания (PredMode) блока кодирования является межкадровым предсказанием (MODE_INTER), блок 124 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по межкадровому предсказанию, извлекает значение элемента синтаксиса, относящегося к информации по межкадровому предсказанию единичного блока предсказания, и подает извлеченное значение каждого элемента синтаксиса в блок 126 энтропийного кодирования. Информация по межкадровому предсказанию единичного блока предсказания включает в себя такую информацию, как режимы межкадрового предсказания (L0 - предсказание, L1 - предсказание и оба предсказания), индексы для определения множества опорных изображений и вектор движения.

Блок 126 энтропийного кодирования выполняет энтропийное кодирование на значении элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичных блоков кодирования, подаваемом из блока 121 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичного блока кодирования, на значении элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости, подаваемом из блока 122 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости, на значении элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности блока предсказания цветоразностного сигнала, подаваемом из блока 123 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, и на значении элемента синтаксиса, относящегося к информации по внутрикадровому предсказанию единичного блока предсказания, подаваемом из блока 124 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по межкадровому предсказанию, в соответствии с установленным правилом синтаксиса. При этом контроллер 125 кодирования режима внутрикадрового предсказания управляет порядком энтропийного кодирования режима внутрикадрового предсказания яркости и режима внутрикадрового предсказания цветоразности в соответствии с режимом разделения и цветоразностным форматом, а блок 126 энтропийного кодирования выполняет процесс энтропийного кодирования режима внутрикадрового предсказания яркости и режима внутрикадрового предсказания цветоразности в порядке, указываемом контроллером 125 кодирования режима внутрикадрового предсказания.

Рассмотрим далее процесс декодирования информации по кодированию блока кодирования и единичных блоков предсказания, выполняемый с помощью блока 203 генерирования второго битового потока на фиг. 2, с точки зрения связи с режимом внутрикадрового предсказания, являющимся характерным для варианта осуществления. На фиг. 13 представлена блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию блока 203 декодирования второго битового потока на фиг. 2.

Как показано на фиг. 13, блок 203 декодирования второго битового потока на фиг. 2 включает в себя контроллер 221 декодирования режима внутрикадрового предсказания, блок 222 энтропийного декодирования, блок 223 извлечения информации по кодированию единичного блока кодирования, блок 224 извлечения режима внутрикадрового предсказания яркости, блок 225 извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности и блок 226 извлечения информации по межкадровому предсказанию. В каждом из блоков в составе блока 203 декодирования второго битового потока осуществляется процесс обработки, соответствующий информации с информацией о цветоразностном формате, подаваемой из блока 205 управления цветоразностным форматом, и процесс обработки, соответствующий информации по кодированию, такой как режим предсказания и режим разделения единичного блока кодирования.

Блок 222 энтропийного декодирования выполняет энтропийное декодирование на втором битовом потоке, включающем в себя информацию по кодированию блока кодирования и единичных блоков предсказания, подаваемую из блока 201 разделения битового потока, в соответствии с установленным правилом синтаксиса, и получает значение элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичных блоков кодирования, значение элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости, значение элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности блока предсказания цветоразностного сигнала, и значение элемента синтаксиса, относящегося к информации по межкадровому предсказанию единичного блока предсказания. При этом контроллер 221 декодирования режима внутрикадрового предсказания управляет порядком энтропийного декодирования режима внутрикадрового предсказания яркости и режима внутрикадрового предсказания цветоразности в соответствии с режимом разделения и цветоразностным форматом, а блок 222 энтропийного декодирования выполняет процесс энтропийного декодирования режима внутрикадрового предсказания яркости и режима внутрикадрового предсказания цветоразности в порядке, указываемом контроллером 221 декодирования режима внутрикадрового предсказания. Контроллер 221 декодирования режима внутрикадрового предсказания является контроллером, соответствующим контроллеру 125 кодирования режима внутрикадрового предсказания со стороны кодирования. Контроллер 221 декодирования режима внутрикадрового предсказания задает порядок декодирования режима внутрикадрового предсказания, совпадающий с порядком кодирования режима внутрикадрового предсказания с помощью контроллера 125 кодирования режима внутрикадрового предсказания в соответствии с режимом разделения и цветоразностным форматом, и управляет порядком декодирования режима внутрикадрового предсказания блока 222 энтропийного декодирования. Блок 222 энтропийного декодирования является блоком декодирования, соответствующим блоку энтропийного кодирования 126 со стороны кодирования, и выполняют процесс обработки энтропийного декодирования в соответствии с тем же правилом синтаксиса, что и правило синтасиса, использовавшееся блоком 126 энтропийного кодирования.

Значение элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичных блоков кодирования, полученное в результате декодирования, подается в блок 223 извлечения информации по кодированию единичного блока кодирования, значение элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости, подается в блок 224 извлечения режима внутрикадрового предсказания яркости, значение элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности блока предсказания цветоразностного сигнала, подается в блок 225 извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности, а значение элемента синтаксиса, относящегося к информации по межкадровому предсказанию единичного блока предсказания, подается в блок 226 извлечения информации по межкадровому предсказанию.

Блок 223 извлечения информации по кодированию единичного блока кодирования извлекает информацию по кодированию единичного блока кодирования из подаваемого значения элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичного блока кодирования, и подает эту информацию по кодированию в блок 206 внутрикадрового предсказания или в блок 207 межкадрового предсказания через переключатель 212.

Блок 223 извлечения информации по кодированию единичного блока кодирования является блоком извлечения информации по кодированию, соответствующим блоку 121 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичного блока кодирования, со стороны кодирования, и извлекает информацию по кодированию в соответствии с общим правилом со стороны кодирования и со стороны декодирования. Значения, относящиеся к режиму предсказания (PredMode) для определения внутрикадрового предсказания (MODE_INTRA) или межкадрового предсказания (MODE_INTER) блока кодирования и к режиму разделения (PartMode) для определения формы блока предсказания, извлекаются помощью блока 223 извлечения информации по кодированию единичного блока кодирования.

В случае когда режим предсказания (PredMode) блока кодирования, извлеченный с помощью блока 223 извлечения информации по кодированию единичного блока кодирования, является внутрикадровым предсказанием (MODE_INTRA), блок 224 извлечения режима внутрикадрового предсказания яркости извлекает режим внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости из подаваемого значения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости, и подает это извлеченное значение в блок 225 извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности, а через переключатель 212 - в блок 206 внутрикадрового предсказания. Блок 224 извлечения режима внутрикадрового предсказания яркости является блоком извлечения, соответствующим блоку 122 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости, со стороны кодирования, и извлекает режим внутрикадрового предсказания яркости в соответствии с общим правилом со стороны кодирования и со стороны декодирования. Элементами синтаксиса, относящимися к режиму внутрикадрового предсказания яркости, являются элемент синтаксиса prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0], представляющий собой флаг, указывающий на возможность или невозможность предсказания из режима внутрикадрового предсказания яркости смежного блока, элемент синтаксиса mpm_idx[x0][y0], представляющий собой индекс, указывающий на блок предсказания, являющийся источником предсказания, и элемент синтаксиса rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0], указывающий на режим внутрикадрового предсказания яркости единичного блока предсказания. При извлечении режима внутрикадрового предсказания яркости используется корреляция с режимом внутрикадрового предсказания яркости смежного блока, хранимого в памяти 210 для информации по кодированию, и в случае возможности выполнения предсказания из режима внутрикадрового предсказания яркости смежного блока элемент синтаксиса prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0], представляющий собой флаг, указывающий на использование этого значения, принимает значение 1 (истина), а режиму внутрикадрового предсказания яркости смежного блока предсказания, указываемому с помощью элемента синтаксиса mpm_idx[x0][y0], представляющего собой индекс, указывающий на блок предсказания, являющийся источником предсказания присваивается значение режима внутрикадрового предсказания яркости указанного режима предсказания. В случае же когда элемент синтаксиса prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0] имеет значение 0 (ложь), вместо предсказания режима внутрикадрового предсказания яркости из смежного блока предсказания выполняется извлечение режима внутрикадрового предсказания яркости из декодированного значения элемента синтаксиса rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0], указывающего на режим внутрикадрового предсказания яркости, подлежащий декодированию.

При этом число режимов внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания в блоке кодирования зависит от режима разделения, и в случае когда режим разделения представляет собой разделение 2N×2N, для каждого блока кодирования извлекаются значения режимов внутрикадрового предсказания яркости блоков предсказания одного набора блоков предсказания, а в случае когда режим разделения представляет собой разделение N×N, для каждого блока кодирования извлекаются значения режимов внутрикадрового предсказания яркости четырех наборов блоков предсказания.

В случае когда режим предсказания (PredMode) блока кодирования, извлеченный с помощью блока 223 извлечения информации по кодированию единичного блока кодирования, является внутрикадровым предсказанием (MODE_INTRA), блок 225 извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности извлекает значение первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности из подаваемого значения элемента синтаксиса intra_chroma_pred_mode[x0][y0], относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности блока предсказания цветоразностного сигнала, и значения режима внутрикадрового предсказания яркости, подаваемого из блока 224 извлечения режима внутрикадрового предсказания яркости, в соответствии с таблицей на фиг. 14. В случае цветоразностного формата 4:2:0 или 4:4:4 первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности подается в качестве режима внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала через переключатель 212 в блок 206 внутрикадрового предсказания. Кроме того, в случае цветоразностного формата 4:2:2 из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности с помощью таблицы преобразования на фиг. 15, 16, 17, 30 или 33 извлекается второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, и этот второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности подается в качестве режима внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала через переключатель 212в блок 206 внутрикадрового предсказания. Блок 225 извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности является блоком извлечения информации по кодированию, соответствующим блоку 123 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, со стороны кодирования и, извлекает режим внутрикадрового предсказания цветоразности в соответствии с общим правилом со стороны кодирования и со стороны декодирования. Со стороны кодирования при кодировании режима внутрикадрового предсказания цветоразности используется корреляция с режимом внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, а со стороны кодирования в случае принятия решения о том, что значение предсказания из режима внутрикадрового предсказания яркости блока предсказания сигнала яркости в положении, совпадающем с блоком предсказания цветоразностного сигнала, является наиболее подходящим, значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности, предсказывается из значения режима внутрикадрового предсказания яркости, а в случае принятия решения о том, что задание независимого значения в режиме внутрикадрового предсказания яркости значения является более предпочтительным, чем предсказание из режима внутрикадрового предсказания яркости, используется механизм задания одного из значений: 0 (планарное предсказание), 1 (предсказание по среднему значению), 10 (горизонтальное предсказание), 26 (вертикальное предсказание) и 34 (наклонное предсказание), являющихся значениями типичных режимов внутрикадрового предсказания, для каждого блока предсказания, за счет чего количество кода уменьшается.

В случае когда режим предсказания (PredMode) блока кодирования является внутрикадровым предсказанием (MODE_INTER), блок 226 извлечения информации по межкадровому предсказанию извлекает информацию по межкадровому предсказанию из значения элемента синтаксиса, относящегося к информации по межкадровому предсказанию единичного блока предсказания, и через переключатель 212 подает извлеченное значение информации по межкадровому предсказанию в блок 207 межкадрового предсказания. Блок 226 извлечения информации по межкадровому предсказанию является блоком извлечения информации по межкадровому предсказанию, соответствующим блоку 124 извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по межкадровому предсказанию, со стороны кодирования и извлекает информацию по межкадровому предсказанию в соответствии с общим правилом со стороны кодирования и со стороны декодирования. Извлеченная информация по межкадровому предсказанию единичного блока предсказания включает в себя такую информацию, как режимы межкадрового предсказания (L0 - предсказание, L1 - предсказание и оба предсказания), индексы для определения множества опорных изображений и вектор движения.

Далее рассмотрим последовательность процесса декодирования режима межкадрового предсказания и внутрикадрового предсказания со стороны декодирования. На фиг. 26 представлена схематическая иллюстрация последовательности процесса декодирования режима внутрикадрового предсказания и внутрикадрового предсказания, выполняемого с помощью блока 203 декодирования второго битового потока и блока 206 внутрикадрового предсказания со стороны декодирования. Прежде всего с помощью блока 224 извлечения режима внутрикадрового предсказания яркости в составе блока 203 декодирования второго битового потока декодируется режим внутрикадрового предсказания яркости (этап S4001 на фиг. 26). Далее, с помощью блока 225 извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности в составе блока 203 декодирования второго битового потока в соответствии с таблицей на фиг. 14 декодируется первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности (этап S4002 на фиг. 26). Далее, в случае когда цветоразностный формат не является форматом 4:2:2 (НЕТ на этапе S4003 на фиг. 26), процесс обработки переходит на этап S4004, а в случае цветоразностного формата 4:2:2 (ДА на этапе S4003 на фиг. 26) из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности с помощью блока 225 извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности в составе блока 203 декодирования второго битового потока с использованием таблицы преобразования на фиг. 15, 16, 17, 30 или 33 извлекается второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности (этап S4004 на фиг. 26). Далее, с помощью блока 206 внутрикадрового предсказания выполняется внутрикадровое предсказание сигнала яркости и цветоразностного сигнала (этап S4004 на фиг. 26). При этом процесс обработки для извлечения второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности на этапе S4004 на фиг. 26 может быть выполнен не с помощью блока 225 извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности в составе блока 203 декодирования второго битового потока, а с помощью блока 206 внутрикадрового предсказания.

При этом, в случае когда значение режима внутрикадрового предсказания с планарным предсказанием составляет 0, а режима внутрикадрового предсказания с предсказанием по среднему значению - 1, точно так же, как и в случаях цветоразностных форматов 4:2:0 и 4:4:4, в случае цветоразностного формата 4:2:2 значение режима внутрикадрового предсказания с планарным предсказанием задается равным 0, а режима внутрикадрового предсказания с предсказанием по среднему значению - равным 1, и выполняется внутрикадровое предсказание. Поэтому в таблице преобразования на фиг. 15, 16, 17, 30 или 33, даже при преобразовании первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, значения являются одинаковыми. Поэтому в режимах внутрикадрового предсказания, значения которых составляют 0 и 1, не являющихся угловым предсказанием, внутрикадровое предсказание может быть выполнено после извлечения значения второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблицы преобразования на фиг. 15, 16, 17, 30 или 33, и внутрикадровое предсказание может быть выполнено в соответствии с первым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, без извлечения второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблицы преобразования на фиг. 15, 16, 17, 30 или 33.

В устройстве кодирования изображения и в устройстве декодирования изображения согласно этому примеру осуществления в случае цветоразностного формата 4:2:2 значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности извлекается из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблицы преобразования на фиг. 15, 16, 17, 30 или 33. Однако значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности может быть извлечено из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности не с использованием таблицы преобразования, а по расчетной формуле.

В устройстве кодирования изображения и в устройстве декодирования изображения согласно этому примеру осуществления в случае цветоразностного формата 4:2:2, при котором аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности извлекается из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблицы преобразования на фиг. 15, 16, 17, 30 или 33. Однако в блоке 103 внутрикадрового предсказания в составе устройства кодирования и в блоке 206 внутрикадрового предсказания в составе устройства декодирования вместо преобразования первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности во второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, в дополнение к углу внутрикадрового предсказания (угол внутрикадрового предсказания для сигнала яркости и угол внутрикадрового предсказания для цветоразностных сигналов цветоразностных форматов 4:2:0 и 4:4:4) для сигнала, отличного от цветоразностного сигнала цветоразностного формата 4: 2: 2 из режима внутрикадрового предсказания показанный на фиг. 27 или 28, может быть доступна таблица ассоциаций цветоразностного сигнала цветоразностного формата 4:2:2 с углом внутрикадрового предсказания, угол внутрикадрового предсказания для цветоразностного сигнала цветоразностного формата 4:2:2 может быть извлечен из первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием этой таблицы в случае цветоразностного формата 4:2:2, и внутрикадровое предсказание цветоразностного сигнала может быть выполнено с использованием этого угла. На фиг. 27 и 28 представлены таблицы, используемые в случае извлечения угла внутрикадрового предсказания для цветоразностного сигнала цветоразностного формата 4:2:2 из режима внутрикадрового предсказания, в дополнение к углу внутрикадрового предсказания (угол внутрикадрового предсказания для сигнала яркости и угол внутрикадрового предсказания для цветоразностных сигналов цветоразностньгх форматов 4:2:0 и 4:4:4) для сигнала, отличного от цветоразностного сигнала цветоразностного формата 4:2:2. На фиг. 27 представлена таблица, в которой угол внутрикадрового предсказания для цветоразностного сигнала цветоразностного формата 4:2:2 задается таким, чтобы получить тот же результат, что и в случае извлечения значения второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблицы преобразования на фиг. 15 и выполнения внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала. В случае цветоразностного формата 4:2:2 угол внутрикадрового предсказания для цветоразностного сигнала извлекается в соответствии с таблицей на фиг. 27 и внутрикадровое предсказание выполняется, так, чтобы получить тот же результат, что и в случае извлечения значения второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием таблицы преобразования на фиг. 15 и выполнения внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала.

На фиг. 28 представлена таблица, в которой задан результат, полученный в результате умножения угла внутрикадрового предсказания на 2 в вертикальном направлении и на 1/2 в горизонтальном направлении. Последовательность процесса извлечения таблицы на фиг. 28 в случае преобразования первого угла внутрикадрового предсказания цветоразности во второй угол внутрикадрового предсказания цветоразности при цветоразностном формате 4:2:2 рассмотрим с использованием блок-схемы последовательности процесса на фиг. 29.

При каждом значении первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredMode1 от 0 до 34 угол IntraPredMode2 второго внутрикадрового предсказания, используемый для внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала цветоразностного формата 4:2:2, извлекается с помощью последовательности процесса, представленной в виде блок-схемы на фиг. 29.

Прежде всего, в случае когда предсказание не является угловым предсказанием, то есть значение первого режима внутрикадрового предсказания IntraPredModel не превышает 1 (НЕТ на этапе S3201 на фиг. 29), этот процесс извлечения завершается. Случай, при котором первый режим внутрикадрового предсказания IntraPredModel не превышает 1, соответствует планарному предсказанию (режим внутрикадрового предсказания intraPredModel=0), при котором предсказание выполняется в результате интерполирования значения пиксела из окружающего декодированного блока, и предсказанию по среднему значению (режим внутрикадрового предсказания intraPredModel=l), при котором предсказание выполняется в результате извлечения среднего значения из окружающего декодированного блока.

В то же время, в случае когда первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel является угловым предсказанием, то есть имеет значение, составляющее более 1 (ДА на этапе S3201 на фиг. 29), после этапа S3202 выполняется процесс преобразования из угла первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в угол второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности.

В случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет менее 18 (ДА на этапе S3202 на фиг. 29), угол IntraPredAnglel первого внутрикадрового предсказания, соответствующий первому режиму внутрикадрового предсказания IntraPredModel, удваивается и результат этого удвоения присваивается углу IntraPredAngle2 внутрикадрового предсказания (этап S3203 на фиг. 29). Кроме того, угол IntraPredAngle2 второго внутрикадрового предсказания ограничивается значением, составляющим не менее -32, но не более 32 (этап S3204 на фиг. 29), и на этом процесс извлечения завершается. В частности, в случае когда значение угла IntraPredAngle2 второго внутрикадрового предсказания составляет менее -32, углу IntraPredAngle2 второго внутрикадрового предсказания присваивается значение -32, а в случае когда значение угла IntraPredAngle2 второго внутрикадрового предсказания составляет более 32, углу IntraPredAngle2 второго внутрикадрового предсказания присваивается значение 32. В случае когда значение режима внутрикадрового предсказания IntraPredMode2 составляет не менее 2, но менее 18, поддерживается режим внутрикадрового предсказания IntraPredMode2.

В то же время, в случае когда значение режима внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel составляет не менее 18, то есть больше или равно 18 (НЕТ на этапе S3202 на фиг. 29), угол IntraPredAngle1 первого внутрикадрового предсказания, соответствующий первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности IntraPredModel, умножается на 1/2, а результат этого умножения задается равным углу IntraPredAngle2 второго внутрикадрового предсказания (этап S3205 на фиг. 29), и на этом процесс извлечения завершается. В этом варианте осуществления, результат операции сдвига на один бит вправо, эквивалентной умножению угла IntraPredAnglel первого внутрикадрового предсказания на 1/2, задается равным углу IntraPredAngle2 второго внутрикадрового предсказания.

В приведенном выше описании в случае цветоразностного формата 4:2:2 угол второго внутрикадрового предсказания извлекается из угла первого внутрикадрового предсказания с использованием таблиц на фиг. 28. Однако в блоке 103 внутрикадрового предсказания в составе устройства кодирования и в блоке 206 внутрикадрового предсказания в составе устройства декодирования угол второго внутрикадрового предсказания может быть извлечен из значения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности с использованием не таблицы на фиг. 28, а способа извлечения согласно последовательности процесса обработки на фиг. 29.

Битовый поток движущегося изображения, выводимый устройством кодирования изображения согласно варианту осуществления, описанному выше, имеет специфический формат данных, обеспечивающий возможность декодирования в соответствии со способом кодирования, используемым в варианте осуществления, и, следовательно, устройство декодирования изображения, соответствующее устройству кодирования изображения, может декодировать битовый поток в этом специфическом формате данных.

Для обмена битовым потоком между устройством кодирования изображения и устройством декодирования изображения в случае использования проводной или беспроводной сети передача битового потока может осуществляться с преобразованием в формат данных, соответствующий форме передачи в канале связи. В этом случае устанавливаются устройство передачи изображения, которое преобразует выводимый битовый поток с помощью устройства кодирования изображения в данные кодирования с форматом данных, соответствующим форме передачи в канале связи, и устройство приема изображения, которое обеспечивает прием данных кодирования из сети, восстановление битового потока из данных кодирования и подачу восстановленного битового потока в устройство декодирования изображения.

Устройство передачи изображения включает в себя: память, которая осуществляет буферизацию кодированного битового потока, выводимого устройством кодирования изображения; блок пакетной обработки, осуществляющий пакетирование битового потока; и блок передачи, обеспечивающий передачу пакетированных данных кодирования через сеть. Устройство приема изображения включает в себя: блок приема, обеспечивающий прием пакетированных данных кодирования через сеть; память, которая осуществляет буферизацию принятых данных кодирования; и блок пакетной обработки, генерирующий битовый поток в результате выполнения процесса пакетной обработки данных кодирования, и подает генерированный битовый поток в устройство декодирования изображения.

Процессы обработки, относящейся к кодированию и декодированию, описанные выше, могут быть реализованы не только в виде устройств передача/хранения/приема, использующих аппаратные средства, но и с помощью встроенного программного обеспечения, хранимого в постоянной памяти (ROM), во флэш-памяти или т.п., или с помощью программного обеспечения компьютера или т.п. Поставка встроенного программного обеспечения и программы системы программного обеспечения может осуществляться в виде записи на носителе записи, считываемом компьютером, или т.п., с сервера через проводную или беспроводную сеть или с использованием широковещательной передачи данных по спутниковым каналам цифрового вещания.

Выше было приведено описание настоящего изобретения на основе варианта осуществления. Однако этот вариант осуществления следует рассматривать исключительно в качестве примера, и специалисту в данной области техники должна быть очевидна возможность реализации различных модификаций в комбинации каждого из составляющих элементов и каждого из процессов обработки этого примера и включения таких модификаций в объем настоящего изобретения.

Пункт 1. Устройство кодирования изображения для кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и кодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, содержащее:

блок кодирования режима внутрикадрового предсказания яркости, который задает блок предсказания сигнала яркости, кодирует элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, на основе режима внутрикадрового предсказания сигнала яркости, указывающего на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и кодирует информацию, относящуюся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, в битовом потоке;

блок кодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности, который задает блок предсказания цветоразностного сигнала, кодирует элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости на основе режима внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, указывающего на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и кодирует информацию, относящуюся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, в битовом потоке;

блок внутрикадрового предсказания сигнала яркости, который предсказывает сигнал яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости; и

блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, который предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

Пункт 2. Устройство кодирования изображения по п. 1, отличающееся тем, что в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, блок кодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности преобразует номер режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, используемого в случае равенства аспектных отношений одного другому, в масштабированный номер режима и извлекает второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, используемый в случае когда аспектные отношения являются отличными одно от другого.

Пункт 3. Устройство кодирования изображения по п. 1, отличающееся тем, что в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала масштабирует угол направления предсказания, устанавливаемого первым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, используемым в случае равенства аспектных отношений одного другому, определяет номер режима внутрикадрового предсказания угла, близкого к масштабированному углу, и извлекает второй режим внутрикадрового предсказания, используемый в случае когда аспектные отношения являются отличными одно от другого.

Пункт 4. Устройство кодирования изображения по п. 1, отличающееся тем, что в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала обращается к таблице преобразования, в которой номер режима внутрикадрового предсказания цветоразности, используемого в случае равенства аспектных отношений одного другому, и угол после масштабирования ассоциированы один с другим, и выполняет внутрикадровое предсказание на цветоразностном сигнале с использованием преобразованного угла.

Пункт 5. Устройство кодирования изображения по п. 1, отличающееся тем, что в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, блок кодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности извлекает второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, используемый в случае когда аспектные отношения являются отличными одно от другого, на основе таблицы преобразования, в которой задано значение, близкое к направлению предсказания, извлеченному за счет масштабирования угла направления предсказания, соответствующего первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, используемому в случае равенства аспектных отношений одного другому.

Пункт 6. Устройство кодирования изображения по п. 5, отличающееся тем, что в случае когда значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного за счет масштабирования угла направления предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, находится вне диапазона номеров режимов, устанавливаемого режимом внутрикадрового предсказания, блок кодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности задает значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности равным значению в диапазоне номеров режимов, устанавливаемом режимом внутрикадрового предсказания.

Пункт 7. Устройство кодирования изображения по п. 5 или 6, отличающееся тем, что блок кодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности обращается к элементу синтаксиса, относящемуся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, и к соответствующему режиму внутрикадрового предсказания яркости и определяет номер режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, а

блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала извлекает второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности на основе таблицы преобразования, в которой значение, полученное за счет масштабирования номера режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности задано таким, чтобы исключить номер режима, который может быть извлечен в случае несовпадения значений режима внутрикадрового предсказания яркости и первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности одного с другим.

Пункт 8. Устройство кодирования изображения по любому из пп. 5-7, отличающееся тем, что

блок кодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности обращается к элементу синтаксиса, относящемуся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, и к соответствующему режиму внутрикадрового предсказания яркости и определяет номер режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, а

блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, в случае когда номер режим первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности не является значением, указывающим на вертикальное предсказание, извлекает второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности на основе таблицы преобразования с преобразованием номера режима, обеспечивающим исключение номера режима, указывающего на вертикальное предсказание.

Пункт 9. Устройство кодирования изображения по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что число кандидатов на элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, меньше, чем число режимов внутрикадрового предсказания цветоразности.

Пункт 10. Способ кодирования изображения для кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и кодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, содержащий:

этап задания блока предсказания сигнала яркости, кодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, на основе режима внутрикадрового предсказания сигнала яркости, указывающего на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, в битовом потоке;

этап задания блока предсказания цветоразностного сигнала, кодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости на основе режима внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, указывающего на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, в битовом потоке;

этап предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости; и

этап предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

Пункт 11. Программа кодирования изображения для кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и кодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, где эта программа кодирования изображения обеспечивает выполнение компьютером:

этапа задания блока предсказания сигнала яркости, кодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, на основе режима внутрикадрового предсказания сигнала яркости, указывающего на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, в битовом потоке;

этапа задания блока предсказания цветоразностного сигнала, кодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости на основе режима внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, указывающего на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и кодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, в битовом потоке;

этапа предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости; и

этапа предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

Пункт 12. Устройство декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, содержащее:

блок декодирования режима внутрикадрового предсказания яркости, который декодирует элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлекает режим внутрикадрового предсказания сигнала яркости;

блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности, который декодирует элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлекает режим внутрикадрового предсказания цветоразности в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости;

блок внутрикадрового предсказания сигнала яркости, который предсказывает сигнал яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, который предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала.

Пункт 13. Устройство декодирования изображения по п. 12, отличающееся тем, что

в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности преобразует номер режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, используемого в случае равенства аспектных отношений одного другому, в масштабированный номер режима и извлекает второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, используемый в случае когда аспектные отношения являются отличными одно от другого.

Пункт 14. Устройство декодирования изображения по п. 12, отличающееся тем, что

в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала масштабирует угол направления предсказания, устанавливаемого первым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, используемым в случае равенства аспектных отношений одного другому, определяет номер режима внутрикадрового предсказания угла, близкого к масштабированному углу, и извлекает второй режим внутрикадрового предсказания, используемый в случае когда аспектные отношения являются отличными одно от другого.

Пункт 15. Устройство декодирования изображения по п. 12, отличающееся тем, что

в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала обращается к таблице преобразования, в которой номер режима внутрикадрового предсказания цветоразности, используемого в случае равенства аспектных отношений одного другому, и угол после масштабирования ассоциированы один с другим, и выполняет внутрикадровое предсказание на цветоразностном сигнале с использованием преобразованного угла.

Пункт 16. Устройство декодирования изображения по п. 12, отличающееся тем, что

в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности извлекает второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, используемый в случае когда аспектные отношения являются отличными одно от другого, на основе таблицы преобразования, в которой задано значение, близкое к направлению предсказания, извлеченному за счет масштабирования угла направления предсказания, соответствующего первому режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, используемому в случае равенства аспектных отношений одного другому.

Пункт 17. Устройство декодирования изображения по п. 16, отличающееся тем, что

в случае когда значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности, извлеченного за счет масштабирования угла направления предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, находится вне диапазона номеров режимов, устанавливаемого режимом внутрикадрового предсказания, блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности задает значение второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности равным значению в диапазоне номеров режимов, устанавливаемом режимом внутрикадрового предсказания.

Пункт 18. Устройство декодирования изображения по п. 16 или 17, отличающееся тем, что

блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности обращается к элементу синтаксиса, относящемуся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, и к соответствующему режиму внутрикадрового предсказания яркости и определяет номер режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, а

блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала извлекает второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности на основе таблицы преобразования, в которой значение, полученное за счет масштабирования номера режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности задано таким, чтобы исключить номер режима, который может быть извлечен в случае несовпадения значений режима внутрикадрового предсказания яркости и первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности одного с другим.

Пункт 19. Устройство декодирования изображения по любому из пп. 16-18, отличающееся тем, что

блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности обращается к элементу синтаксиса, относящемуся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, и к соответствующему режиму внутрикадрового предсказания яркости и определяет номер режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, а

блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, в случае когда номер режим первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности не является значением, указывающим на вертикальное предсказание, извлекает второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности на основе таблицы преобразования с преобразованием номера режима, обеспечивающим исключение номера режима, указывающего на вертикальное предсказание.

Пункт 20. Устройство декодирования изображения по любому из пп. 12-19, отличающееся тем, что число кандидатов на элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, меньше, чем число режимов внутрикадрового предсказания цветоразности.

Пункт 21. Способ декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, содержащий:

этап декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлечения режима внутрикадрового предсказания сигнала яркости;

этап декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости;

этап предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

этап предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала.

Пункт 22. Программа декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, где эта программа декодирования изображения обеспечивает выполнение компьютером:

этапа декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлечения режима внутрикадрового предсказания сигнала яркости;

этапа декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости;

этапа предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

этапа предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала.

Устройство декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, содержащее:

блок декодирования режима внутрикадрового предсказания яркости, который декодирует элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлекает режим внутрикадрового предсказания сигнала яркости;

блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности, который декодирует элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлекает первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости;

блок внутрикадрового предсказания сигнала яркости, который предсказывает сигнал яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, который предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала, причём

в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности преобразует номер режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, используемого в случае равенства аспектных отношений одного другому, и извлекает второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, используемый в случае когда аспектные отношения являются отличными одно от другого.

Способ декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, содержащий:

этап декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлечения режима внутрикадрового предсказания сигнала яркости;

этап декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлечения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости;

этап предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

этап предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала, причём

в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, на этапе декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, преобразуют номер режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, используемого в случае равенства аспектных отношений одного другому, и извлекают второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, используемый в случае когда аспектные отношения являются отличными одно от другого.

Долговременный считываемый компьютером носитель записи, на который записана программа декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, где эта программа декодирования изображения обеспечивает выполнение компьютером:

этапа декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлечения режима внутрикадрового предсказания сигнала яркости;

этапа декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлечения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности в результате обращения к режиму внутрикадрового предсказания яркости;

этапа предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

этапа предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из окружающего цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала, причём

в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, на этапе декодирования элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, преобразуют номер режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, используемого в случае равенства аспектных отношений одного другому, и извлекают второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, используемый в случае когда аспектные отношения являются отличными одно от другого.

Устройство декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, содержащее:

блок декодирования режима внутрикадрового предсказания яркости, который декодирует первый элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлекает режим внутрикадрового предсказания яркости из этого первого элемента синтаксиса;

блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности, который декодирует второй элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлекает первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности из этого второго элемента синтаксиса и режима внутрикадрового предсказания яркости;

блок внутрикадрового предсказания сигнала яркости, который предсказывает сигнал яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, который предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала, причём

в случае, когда аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются разными, блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности определяет режим внутрикадрового предсказания в направлении предсказания, наиболее близком к направлению, извлеченному за счет масштабирования направления предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, в качестве второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности, и

в случае, когда эти аспектные отношения являются одинаковыми, блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с первым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, а в случае когда эти аспектные отношения являются разными, блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии со вторым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

Способ декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, содержащий:

этап декодирования первого элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлечения режима внутрикадрового предсказания яркости из первого элемента синтаксиса;

этап декодирования второго элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлечения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности из второго элемента синтаксиса и режима внутрикадрового предсказания яркости;

этап предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

этап предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала, причём

в случае, когда аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются разными, режим внутрикадрового предсказания в направлении предсказания, наиболее близком к направлению, извлеченному за счет масштабирования направления предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, определяют в качестве второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности, и

в случае, когда эти аспектные отношения являются одинаковыми, цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала предсказывают из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с первым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, а в случае когда эти аспектные отношения являются разными, цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала предсказывают из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии со вторым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

Долговременный считываемый компьютером носитель записи, на который записана программа декодирования изображения для декодирования информации, относящейся режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, где эта программа декодирования изображения обеспечивает выполнение компьютером:

этапа декодирования первого элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлечения режима внутрикадрового предсказания яркост из первого элемента синтаксиса;

этапа декодирования второго элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлечения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности из второго элемента синтаксиса и режима внутрикадрового предсказания яркости;

этапа предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

этапа предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала, причём

в случае, когда аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются разными, режим внутрикадрового предсказания в направлении предсказания, наиболее близком к направлению, извлеченному за счет масштабирования направления предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, определяют в качестве второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности, и

в случае, когда эти аспектные отношения являются одинаковыми, цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала предсказывают из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с первым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, а в случае когда эти аспектные отношения являются разными, цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала предсказывают из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии со вторым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

ОПИСАНИЕ НОМЕРОВ ПОЗИЦИЙ

101 - блок задания цветоразностного формата, 102 - память для изображения, 103 - блок внутрикадрового предсказания, 104 - блок межкадрового предсказания, 105 - блок определения способа кодирования, 106 - блок генерирования остаточного сигнала, 107 - блок ортогонального преобразования и квантования, 108 - блок обратного квантования и обратного ортогонального преобразования, 109 - блок наложения сигнала декодированного изображения, 110 - память для информации по кодированию, 111 - память для декодированного изображения, 112 - блок генерирования первого битового потока, 113 - блок генерирования второго битового потока, 114 - блок генерирования третьего битового потока, 115 - блок мультиплексирования битового потока, 121 - блок извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по кодированию единичного блока кодирования, 122 - блок извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания яркости, 123 - блок извлечения элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, 124 - блок извлечения элемента синтаксиса, относящегося к информации по межкадровому предсказанию, 125 - контроллер кодирования режима внутрикадрового предсказания, 126 - блок энтропийного кодирования, 201 - блок разделения битового потока, 202 - блок декодирования первого битового потока, 203 - блок декодирования второго битового потока, 204 - блок декодирования третьего битового потока, 205 - блок управления цветоразностным форматом, 206 - блок внутрикадрового предсказания, 207 - блок межкадрового предсказания, 208 - блок обратного квантования и обратного ортогонального преобразования, 209 - блок наложения сигнала декодированного изображения, 210 - память для информации по кодированию, 211 - память для декодированного изображения, 212 - переключатель, 213 - переключатель, 221 - контроллер декодирования режима внутрикадрового предсказания, 222 - блок энтропийного декодирования, 223 - блок извлечения информации по кодированию единичного блока кодирования, 224 - блок извлечения режима внутрикадрового предсказания яркости, 225 - блок извлечения режима внутрикадрового предсказания цветоразности, 226 - блок извлечения информации по межкадровому предсказанию.

Настоящее изобретение может быть использовано в технологии кодирования и декодирования на экране.

Изобретение относится к средствам кодирования изображения для кодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал. Технический результат заключается в обеспечении кодирования режима внутрикадрового предсказания в соответствии с цветоразностным форматом. Устройство содержит блок декодирования режима внутрикадрового предсказания яркости, который декодирует элемент синтаксиса внутрикадрового предсказания сигнала яркости; блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности; блок внутрикадрового предсказания сигнала яркости и блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала, причем, в случае когда пикселы сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются отличными один от другого, блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности преобразует номер режима первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, используемого в случае равенства аспектных отношений одного другому, и извлекает второй режим внутрикадрового предсказания цветоразности, используемый в случае, когда аспектные отношения являются отличными одно от другого. 3 н.п. ф-лы, 35 ил.

1. Устройство декодирования изображения для декодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, содержащее:

блок декодирования режима внутрикадрового предсказания яркости, который декодирует первый элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлекает режим внутрикадрового предсказания яркости из первого элемента синтаксиса;

блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности, который декодирует второй элемент синтаксиса, относящийся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлекает первый режим внутрикадрового предсказания цветоразности из второго элемента синтаксиса и режим внутрикадрового предсказания яркости;

блок внутрикадрового предсказания сигнала яркости, который предсказывает сигнал яркости блока преобразования сигнала яркости из окружающего сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала, который предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала, причем,

в случае когда аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются разными, блок декодирования режима внутрикадрового предсказания цветоразности определяет режим внутрикадрового предсказания в направлении предсказания, наиболее близком к направлению, извлеченному за счет масштабирования направления предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, в качестве второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности, и,

в случае когда эти аспектные отношения являются одинаковыми, блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с первым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, а в случае когда эти аспектные отношения являются разными, блок внутрикадрового предсказания цветоразностного сигнала предсказывает цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии со вторым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

2. Способ декодирования изображения для декодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, содержащий:

этап декодирования первого элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлечения режима внутрикадрового предсказания яркости из первого элемента синтаксиса;

этап декодирования второго элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлечения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности из второго элемента синтаксиса и режима внутрикадрового предсказания яркости;

этап предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

этап предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала, причем,

в случае когда аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются разными, режим внутрикадрового предсказания в направлении предсказания, наиболее близком к направлению, извлеченному за счет масштабирования направления предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, определяют в качестве второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности, и,

в случае когда эти аспектные отношения являются одинаковыми, цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала предсказывают из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с первым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, а в случае когда эти аспектные отношения являются разными, цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала предсказывают из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии со вторым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.

3. Долговременный считываемый компьютером носитель записи, на который записана программа декодирования изображения для декодирования информации, относящейся к режиму внутрикадрового предсказания, в единичном блоке предсказания и декодирования сигналов изображения, включающих в себя сигнал яркости и цветоразностный сигнал, в единичном блоке преобразования с использованием внутрикадрового предсказания, где эта программа декодирования изображения обеспечивает выполнение компьютером:

этапа декодирования первого элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания сигнала яркости, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания яркости, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания сигнала яркости, и извлечения режима внутрикадрового предсказания яркост из первого элемента синтаксиса;

этапа декодирования второго элемента синтаксиса, относящегося к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности цветоразностного сигнала, из битового потока, в котором кодирована информация, относящаяся к режиму внутрикадрового предсказания цветоразности, указывающая на способ внутрикадрового предсказания блока предсказания цветоразностного сигнала, и извлечения первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности из второго элемента синтаксиса и режима внутрикадрового предсказания яркости;

этапа предсказания сигнала яркости блока преобразования сигнала яркости из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания яркости, определенным для каждого блока предсказания сигнала яркости; и

этапа предсказания цветоразностного сигнала блока преобразования цветоразностного сигнала из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, определенным для каждого блока предсказания цветоразностного сигнала, причем,

в случае когда аспектные отношения пикселов сигнала яркости и цветоразностного сигнала являются разными, режим внутрикадрового предсказания в направлении предсказания, наиболее близком к направлению, извлеченному за счет масштабирования направления предсказания первого режима внутрикадрового предсказания цветоразности, определяют в качестве второго режима внутрикадрового предсказания цветоразности, и,

в случае когда эти аспектные отношения являются одинаковыми, цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала предсказывают из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии с первым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности, а в случае когда эти аспектные отношения являются разными, цветоразностный сигнал блока преобразования цветоразностного сигнала предсказывают из сигнала окружающего блока преобразования в соответствии со вторым режимом внутрикадрового предсказания цветоразности.