СПОСОБ ВИДЕОКОДИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТДЕЛЬНОГО КОДИРОВОЧНОГО ДЕРЕВА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ Российский патент 2018 года по МПК H04N19/96 H04N19/463 H04N19/119 H04N19/186 G06T9/40 

ССЫЛКА НА ПРЕДШЕСТВУЮЩИЕ ЗАЯВКИ

Настоящее изобретение заявляет приоритет международной заявки PCT/CN2014/090792, поданной 11 ноября 2014 года. Эта заявка включена сюда посредством ссылки во всей ее полноте.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к видеокодированию. В частности, настоящее изобретение относится к способам кодирования, связанным с дизайном дерева кодирования для компонентов яркости и цветности.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

HEVC - это усовершенствованная система видеокодирования, разработанная объединенной группой экспертов по кодированию видеоданных (JCT-VC) из Исследовательской Группы ITU-T {Видеокодирование с высокой эффективностью, Рекомендация ITU-T H.2 65, Серия Н: Аудиовизуальные и мультимедийные системы, инфраструктура аудиовизуальных услуг. Кодирование движущегося видео, Международная Телекоммуникационная Группа, апрель, 2013 г.). В HEVC один срез сначала разбивается на несколько блоков дерева кодирования (CTU) с одинаковым размером, за исключением границы сегмента. Каждый блок CTU обычно имеет размер 64×64 (то есть, пиксели яркости 64x64 и одну и ту же область содержимого цветных пикселей). Каждый блок CTU дополнительно разбивается на несколько блоков кодирования (CU) с использованием разбиения но дереву квадрантов. Для каждого CU блок CU может быть дополнительно разделен на один или несколько блоков прогнозирования (PU) для применения процесса прогнозирования, такого как Intra и Inter-предсказание. Остатки предсказания, связанные с каждым CU, разделяются на один или несколько блоков преобразования (TU) для применения процесса преобразования, такого как DCT (дискретное косинусное преобразование) или DST (дискретное синусоидальное преобразование).

На Фиг. 1 изображен пример блока единицы кодирования, основанный на дереве квадрантов. На глубине 0 исходный блок 112, состоящий из 64×64 пикселя, соответствует блоку CTU. Исходный блок 112 подвергается разбиению в квадратичном виде, как показано в блоке 110. Метка разбиения 0 указывает, что базовый блок не разделен, а с другой стороны, метка разбиения 1 указывает, что базовый блок разделен на четыре меньших блока 122 дерева квадрантов. Полученные четыре единицы обозначены как 0, 1, 2 и 3, и каждый результирующий блок становится единицей для дальнейшего разбиения на следующей глубине. В результате, на глубине 1 блок 122 подвергается разбиению по квадрантам, как показано в блоке 120. Опять же, метка разделения 0 означает, что базовый блок не разбит, а с другой стороны метка разбиения 1 указывает, что базовый блок разбит на четыре маленьких блока 132 на квадратуре. Блок 132 имеет размер 16×16, и процесс разбивки квадрантов будет продолжаться до тех пор, пока все единицы не станут листовыми единицами (то есть, метка разделения =0) или не будет достигнут наименьший размер блока CU. Каждая конечная листовая единица называется единицей кодирования (CU). Карта разбиения должна быть передана декодеру, чтобы процесс декодирования мог быть выполнен соответствующим образом.

Соответствующий синтаксис кодирования дерева квадрантов, указанный в стандарте HEVC, проиллюстрирован на Фиг. 2. Как показано на Фиг. 2, синтаксис разбиения квадрантов в соответствии со стандартом HEVC не различает компоненты яркости и цветности. Другими словами, компоненты яркости и цветности используют один и тот же синтаксис разбиения квадрантов. На Фиг. 2, кодирующее дерево квадрантов (210) включает в себя split_cu_flag (220). На этапе 230 проверяется, равен ли split_cu_flag 1. Если ответ «да», это означает, что текущий промежуточный блок разбит на четыре меньшие единицы. Четыре меньших блока подвергаются дальнейшему разбиению квадрантов. Соответственно, включены четыре структуры синтаксиса дерева квадрантов (250, 260, 270 и 280). Если ответ «нет», это означает, что текущий блок не разделен, и этот блок является именно CU. Соответственно, этот CU готов для кодирования CU, и включен синтаксис для кодирования уровня CU (240). Как показано на Фиг. 2, один синтаксический элемент split_cu_flag используется для указания, дополнительно ли текущий промежуточный блок разделен на четыре подузла для компонентов яркости и цветности

Фиг. 3А и Фиг. 3В иллюстрируют пример разделения CTU с использованием квадрантов. Полноразмерный блок CTU (310) соответствует глубине 0, которая разбита на 4 промежуточных блока глубины-1, обозначенных цифрами 0, 1, 2 и 3 на Фиг. 3А. Среди 4 единиц глубины-1, единицы глубины-1 в позициях 0 (320) и 3 (330) далее разбиваются на единицы глубины-2, используя дерево квадрантов, как показано на Фиг. 3А и Фиг. 3В. Глубина-2 в позиции 2 (340) далее разбивается на блоки глубины-3. На Фиг. 3В, окружности соответствуют промежуточным узлам дерева, а точки соответствуют листьям. Каждый листовой узел представляет собой кодирующий блок (CU), который должен быть закодирован. Каждый блок CTU может быть разбит по-разному, чтобы оптимизировать производительность кодирования. Следовательно, древовидная структура для каждого блока CTU должна быть передана на декодер, чтобы структура всего дерева была восстановлена по каждому из блоков CTU.

Синтаксис CU-кодирования (410) в соответствии со стандартом HEVC проиллюстрирован на Фиг. 4. Как показано на Фиг. 4, различная кодирующая информация, включающая в себя cu_trans_quant_ bypass_flag (420), part_mode_flag (430), pcm_flag (440), режим предсказания внутренней яркости (450), режим предсказания внутренней цветности (460), параметры блока прогнозирования (470) и дерево преобразований), включена в синтаксис CU как для яркости, так и для цветности.

В синтаксисе Установки Параметра Последовательности RBSP (SPS) включены два синтаксических элемента: log2_min_luma_coding_block_size_minus3 и log2_diff_max_min_luma_coding_block_size, чтобы указать

минимальный размер кодирующего блока яркости и максимальную глубину разделения квадрантов CUU яркости. Поскольку разбиение квадрантов цветности привязано к соответствующей области яркости, минимальный размер блока цветности и максимальная глубина разделения дерева квадрантов CU цветности безоговорочно соответствуют этим двум синтаксическим элементам для компонента яркости.

В предсказании Intra chroma (внутренней цветности) текущий блок предсказания цветности может использовать режим предсказания яркости соответствующей области яркости, которая покрывает тот же самый контент. Поскольку разделение кодирующего блока CU и блока прогнозирования (PU) совместно используется для яркости и цветности, соответствующая область яркости (510) имеет только один режим предсказания яркости Intra, который может использоваться в качестве режима прогнозирования цветности для текущего блока цветности (520), как показано на Фиг. 5

Текстурные свойства компонентов яркости и цветности обычно различаются. Например, компонент цветности обычно имеет более гладкую текстуру, чем компонент яркости. Поэтому, принудительное использование одного и того же дерева квадрантов и для яркости, и для цветности, может ухудшить производительность кодирования. Соответственно, желательно разработать такие способы кодирования, которые улучшили бы эффективность кодирования видеоданных, включая как яркостные, так и хроматические данные.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Раскрыт способ видеокодирования с использованием отдельных деревьев кодирования для видеоданных, содержащих один компонент яркости и один или более компонентов цветности. Компонент яркости и компоненты цветности могут иметь свои собственные деревья кодирования для разделения соответствующих видеоданных. В одном варианте воплощения первый синтаксический элемент используется для каждого первого узла дерева кодирования яркости, чтобы сигнализировать, разделен ли первый узел, и для каждого второго узла дерева кодирования цветности используется отдельный второй синтаксический элемент, чтобы сигнализировать, разделен ли второй узел. Для каждого блока CTU дерево кодирования яркости и дерево кодирования цветности сигнализируются с использованием отдельных элементов синтаксиса. Кроме того, для каждого CTU синтаксические элементы дерева кодирования яркости могут сигнализироваться перед элементами синтаксиса для дерева кодирования цветности.

Для отдельных деревьев яркости и цветности можно использовать максимальную глубину разделения дерева кодирования яркости и отдельную глубину разделения дерева кодирования цвета. Кроме того, максимальная глубина разделения дерева кодирования и отдельная максимальная глубина разделения дерева цветности может быть сигнализирована в установке параметров последовательности (SPS), установке параметров изображения (PPS) или заголовке среза. Дополнительные элементы синтаксиса могут сигнализироваться в SPS для определения максимальной глубины разделения дерева цветности.

Для каждого блока кодирования яркости (CU) может быть сигнализирована информация о кодировании для компонента яркости. Информация кодирования может соответствовать одному или нескольким элементам, выбранным из группы, включающей в себя разделение яркости 2N×2N или N×N, один или несколько неквадратных разделов яркости, один или несколько несимметричных яркостных разделов, режим предсказания яркости Intra, дерево преобразования яркости, метка разбиения растра, метка кодированного блока и остатки. Информация кодирования может дополнительно включать в себя параметр дельта квантования яркости (QP), метка яркости импульсной кодовой модуляции (РСМ) и lumatrans_quant_bypass_flag, где lumatrans_quant_bypass_flag указывает, обходится ли преобразование и квантование для соответствующего CU яркости.

Для каждого CU цветности может быть также сигнализирована информация о кодировании для компонента цветности. Информация кодирования соответствует одному или нескольким элементам, выбранным из группы, содержащей один или более типов хроматирования, режим внутреннего предсказания цветности и дерево преобразования цветности. Типы разделов цветности могут быть ограничены только 2N×2N, и в этом случае указание о типе раздела цветности не должно сигнализироваться. Информация кодирования может дополнительно содержать цвет QP, метка цветности РСМ и chromrans_quant_bypass_flag, где chromrans_quant_bypass_flag указывает, обходится ли преобразование и квантование для соответствующго CU цветности.

PU цветности (блок прогнозирования) может определять режим предсказания цветности на основе одного или нескольких Intra режимов предсказания яркости в первой соответствующей области яркости, которая покрывает тот же самый первый контент, что и PU цветности. При этом PU цветности разделяется на один или больше блоков цветности (блоков преобразования). В таком случае, каждый блок цветности TU (блок преобразования) может использовать режим предсказания цветности Intra, полученный из одного или более вторых режимов Intrа-предсказания второй соответствующей области яркости, покрывающей тот же второй контент, что и каждый цвет TU. Когда вторая соответствующая область яркости имеет более одного второго режима предсказания яркости, режим предсказания цветности Intra для каждого TU цветности может быть определен на основе всех вторых режимов предсказания яркости Intra, или же некоторых избранных режимов предсказания яркости Intra из некоторых выбранных положений второго соответствующего региона яркости

Использование отдельного дерева кодирования яркости и дерева цветового кодирования может применяться только для блоков CTU в I-срезе. Такое же дерево кодирования яркости и дерево цветового кодирования может применяться для блоков CTU в В-срезе и Р-кусочек. В другом варианте осуществления использование отдельного дерева кодирования яркости и дерева цветового кодирования может применяться для блоков CTU в I-срезе, В-срезе и Р-срезе. Когда CU яркости и CU цветности находятся в пределах одного CTU в В-срезе или Р-фрагменте, отдельная информация о движении используется для CU яркости (кодирование) и CU цветности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 иллюстрирует пример разделения блока CTU (блока кодирования) с использованием дерева квадрантов в соответствии со стандартом HEVC (высокоэффективное кодирование видео).

Фиг. 2 иллюстрирует пример блок-схемы последовательности операций кодирования дерева квадрантов для CU (блока кодирования) согласно стандарту HEVC (высокоэффективное кодирование видеоизображения).

Фиг. 3А иллюстрирует пример результата CTU (блок дерева кодирования), разделенного с использованием дерева квадрантов в листовые CU (блоки кодирования).

Фиг. 3В иллюстрирует дерево кодирования, соответствующее разделению блока CTU на Фиг. 3А.

Фиг. 4 иллюстрирует пример процесса кодирования, включающего в себя аналитические элементы синтакса для блока кодирования (CU) в соответствии с стандартом HEVC (высокоэффективное кодирование видеоизображения).

Фиг. 5 иллюстрирует случай, когда режим предсказания цветности Intra для блока цветности основан на режиме предсказания яркости соответствующей области яркости, покрывающей тот же контент в соответствии с стандартом HEVC (высокоэффективное кодирование видеоизображения)

Фиг. 6 иллюстрирует пример блок-схемы последовательности операций процесса кодирующего дерева квадрантов яркости для блока яркости CU (блок кодирования) согласно воплощению настоящего изобретения.

Фиг. 7 иллюстрирует пример блок-схемы последовательности операций процесса кодирующего дерева квадрантов для блока цветности CU (блок кодирования) согласно воплощению настоящего изобретения.

Фиг.. 8 иллюстрирует пример процесса кодирования, включающего в себя аналитические элементы синтаксиса для блока кодирования яркости (CU), согласно воплощению настоящего изобретения.

Фиг. 9 иллюстрирует пример процесса кодирования, включающего в себя аналитические элементы синтаксиса для блока кодирования цветности (CU), согласно воплощению настоящего изобретения.

Фиг. 10 иллюстрирует пример PU цветности с использованием режима предсказания яркости соответствующей области яркости, которая покрывает один и тот же контент, где PU не разделяется на несколько блоков PU, согласно воплощению настоящего изобретения.

Фиг. 11 иллюстрирует пример PU цветности с использованием режима предсказания яркости соответствующей области яркости, которая покрывает один и тот же контент, где PU не разделяется на несколько блоков PU, согласно воплощению настоящего изобретения.

Фиг. 12 иллюстрирует пример блок-схемы последовательности операций для системы кодирования, использующей отдельные деревья кодировки для яркости и для цветности, включающие воплощение настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следующее описание относится к наиболее предпочтительному способу воплощения изобретения. Это описание сделано с целью иллюстрирования общих принципов изобретения и не должно приниматься в ограничительном смысле. Объем изобретения лучше всего определяется ссылкой на прилагаемую формулу изобретения. Чтобы позволить использовать различные характеристики разных цветовых компонентов, воплощения данного изобретения позволяют применять отдельные деревья кодирования для компонентов яркости и цветности.

В первом воплощении отдельные метки разбиения блоков кодирования используются, чтобы указывать, являются ли текущие блоки соответствующих цветовых компонентов разделенными дополнительно на четыре блока низшего уровня для компонента яркости и цветности. Например, два отдельных синтаксических элемента split_luma_cu_flag и split_chroma_cu_flag вместо одного разделяемого split_cu_flag могут использоваться, чтобы указать разбиение кодирующего дерева квадрантов для яркостных и цветных компонентов соответственно. Пример кодирования дерева квадрантов для яркостных и цветных компонентов показан на Фиг. 6 и Фиг. 7 соответственно. На Фиг. 6 синтаксис разбиения квадрантов CU для компонента яркости, согласно данному воплощению изобретения, подобен разбиению дерева квадрантов CU для совместно используемых компонент яркости/цветности на Фиг. 2. На Фиг.6, дерево квадрантов кодирования яркости (610) включает в себя sрlit_luma_cu_flag (620). На этапе 630 проверяется равенство split_luma_cu_flag 1. Если ответ «да», то это означает, что текущий промежуточный блок яркости разделен на четыре меньших блока яркости. Четыре меньших единицы яркости подвергаются дальнейшему разбиению квадрантов. Соответственно, включены четыре структуры синтаксиса дерева квадрантов (650, 660, 670 и 680). Если ответ «нет», то это означает, что текущая единица яркости не разделена - тогда эта единица яркости равна яркости CU. Соответственно, этот CU блок яркости готов для кодирования CU, и включает синтаксис для кодирования уровня CU (640). На Фиг. 7, кодировка дерева квадрантов (710) включает в себя split_chroma_cu_flag (720). На этапе 730 проверяется равенство split_chroma_cu_flag 1. Если ответом является «да», то это означает, что текущий промежуточный блок цветности разделен на четыре меньших блока цветности. Четыре меньших блока цветности подвергаются дальнейшему разделению по дереву квадрантов. Соответственно, включаются четыре структуры синтаксиса дерева квадрантов (750, 760, 770 и 780). Если же ответом является «нет», то это означает, что текущий блок цветности не разделен - тогда этот блок цветности является именно CU блоком цвета. Соответственно, такой CU цветности готов для кодирования CU, и включает синтаксис для кодирования уровня CU (740). В то время как пример отдельных кодирующих деревьев квадратов показан на Фиг. 6 и Фиг. 7, для воплощения настоящего изобретения также могут также использоваться и другие отдельные деревья кодирования (такие как двоичное дерево).

В соответствии с настоящим изобретением, кодирующее дерево квадрантов для яркостных и цветных компонентов сигнализируется отдельно в каждом CTU. Кроме того, дерево квадрантов кодирования яркости может быть сигнализировано раньше дерева квадрантов для цветовой кодировки. Примеры кодировки блока яркости CU, кодировки блока цветности CU, а также структур синтаксиса, показаны на Фиг. 8 и Фиг. 9 соответственно. Фиг. 8 иллюстрирует синтаксис CU яркости (810), который аналогичен синтаксису объединенной яркости/цветности CU на Фиг. 4 для обоих компонентов яркости и цветности - за исключением того, что Фиг. 8 не включает в себя какого-либо синтаксического элемента для компонента цветности (то есть не содержит режима прогнозирования Intra chroma). Как показано на Фиг. 8, различные данные для кодирования, включающие в себя cu_luma_trans_quant-bypass-flag (820), lumapart_mode_flag (830), lumapcm_flag (840), режим предсказания внутренней яркости (850), параметры модуля предсказания яркости (860) и дерево преобразования яркости (870), включены в синтаксис яркостного блока CU. Фиг. 9 иллюстрирует пример синтаксиса CU цветности, который не включает в себя какой-либо синтаксис, относящийся к компоненту яркости. Как показано на Фиг. 9, в синтаксис CU включены различные данные кодирования, включая cu_chroma_trans_quant_bypass_flag (920), chromapart_mode_flag (930), chromapcm_flag (940), режим предсказания внутренней цветности (950), параметры блока предсказания цветности (960) и дерево хроматического преобразования (970) для компонент цветности. Хотя пример отдельного синтаксиса CU показан на Фиг. 8 и Фиг. 9, для практического воплощения настоящего изобретения также можно использовать другой отдельный синтаксис CU.

В соответствии с существующим стандартом HEVC, максимальная глубина разбиения кодирующего квадранта сигнализируется и совместно используется как компонентами яркости, так и компонентами цветности. Для воплощения настоящего изобретения, максимальная глубина разделения дерева квадрантов по компонентам яркости и цветности может быть различной. Кроме того, максимальная глубина разделения кодирующего дерева квадрантов может быть определена в синтаксисе высокого уровня, таком как SPS (набор параметров последовательности), PPS (набор параметров изображения) или же заголовок среза. Например, компонент яркости может использовать исходный синтаксис для максимальной глубины разделения дерева квадрантов яркости, в то время как два дополнительных синтаксических элемента, log2 min_chroma_coding_block_size_minus2 и log2_diff_max_min_chroma_coding_block_size могут сигнализироваться в SPS для компонента цветности. Элемент синтаксиса, log2_min_chroma_coding_block_size_minus2 определяет минимальный размер блока цветности минус 2. В то же время, элемент синтаксиса log2_diff_max_min_chroma_coding_block_sizе определяет разницу между максимальным размером блока цветности и минимальным размером блока цветности. Таким образом, максимальная глубина разделения дерева квадрантов цветности может быть определена из этих двух дополнительных элементов синтаксиса.

Кроме того, согласно другому варианту воплощения настоящего изобретения, информация кодирования для компонента яркости может сигнализироваться в CU яркости, где информация кодирования яркости может включать в себя тип разделения яркости (например, 2N×2N, N×N, неквадратные разделы или асимметричные перегородки), режим предсказания яркости Intra и дерево преобразования яркости (метка разбиения преобразования, метка кодированного блока и остатки).

Аналогично, информация о кодировании для компонента цветности может сигнализироваться в цветовой CU, где информация кодирования цветности может включать в себя тип раздела цветности, цветной режим Intra-предсказания и дерево цветности. Поскольку текстура цветности обычно проще, чем текстура яркости, только один тип раздела, такой как 2N×2N, может использоваться для цветности согласно одному варианту воплощения. Поэтому в данном случае нет необходимости сигнализировать тип раздела цветности.

Дельта QP (параметр квантования) также может быть раздельным для компонентов яркости и цветности, согласно воплощению изобретения. Поэтому дельта QP для яркостной составляющей сигнализируется в CU яркости, а дельта QP для компонента цветности сигнализируется в цветовой CU.

Режим импульсно-кодовой модуляции (РСМ) и синтаксический элемент trans_quant_bypass_flag также могут быть отдельными для компонентов яркости и цветности, воплощению данного изобретения. Поэтому метка яркости РСМ может сигнализироваться в CU яркости, чтобы указывать, присутствуют ли образцы РСМ яркости. Также синтаксический элемент cu_luma_trans_quant_bypass_flag может сигнализироваться в CU яркости, чтобы указать: обходятся ли процессы преобразования и квантования для компонента яркости Аналогично, метка цветности РСМ может быть сигнализирована в CU цветности, чтобы указывать, присутствуют ли образцы РСМ цветности. При этом элемент синтаксиса cu_chroma_trans_quant_bypass_flag может быть сигнализирован в CU цветности, чтобы указать: обходятся ли процессы преобразования и квантования для компонента цветности.

Когда PU цветности (блок предсказания) использует режимы предсказания яркости Intra соответствующей области яркости, покрывающей один и тот же контент, a PU цветности разделяется на один или несколько блоков преобразования (TU), то каждый цветовой блок TU использует режим предсказания Intra для соответствующей своей области яркости. Поскольку соответствующая область яркости может иметь более одного режима Intra предсказания яркости, то все режимы (или режим в одной или нескольких конкретных позициях) могут использоваться в качестве кандидата(ов) для текущего TU цветности. Например, режим Intra prediction в верхнем левом положении и в центральных положениях может быть использован в качестве кандидата для текущего TU цветности, как показано на Фиг. 10 и Фиг. 11. Фиг. 10 иллюстрирует ситуацию, когда PU цветности имеет только один цвет TU (1020). Соответствующая область яркости (1010), покрывающая одно и то же содержание PU цветности, может иметь один или несколько режимов предсказания Intra. Режим предсказания яркости Intra для верхнего левого положения (1030) и центрального положения (1040) могут использоваться в качестве кандидатов для определения режима Intra предсказания цветности (1050) для текущей цветовой единицы TU. Фиг. 11 иллюстрирует ситуацию, когда PU цветности имеет четыре цветовых блока TU (1120), а соответствующая область яркости (1110) (покрывающая один и тот же контент PU цветности) может иметь один или несколько режимов Intra-предсказания. Для каждого TU-сигнала цветности режим предсказания яркости Intra для верхнего левого положения и центрального положение соответствующей области яркости (покрывающей один и тот же контент) могут использоваться в качестве кандидатов для определения режима Intra-предсказания цветности для каждой цветовой единицы TU. Соответственно, 4-цветовыхрежима предсказания цветности Intra (1130, 1140, 1150 и 1160) выведены для 4-х режимов TU. Центральное положение в приведенных выше примерах относится к верхнему левому блоку центральной точки PU. Однако другое центральное положение, такое как нижний правый блок, также может использоваться в качестве центрального положения.

В другом воплощение изобретения отдельные кодирующие деревья квадрантов для яркостных и цветных компонентов могут применяться только к I срезам. Для секторов Р и В унифицированное дерево квадрантов по-прежнему используется компонентами яркости и цветности. Отдельные кодирующие деревья квадрантов для компонент яркости и цветности могут также применяться ко всем типам срезов (т.е. I, Р и В). Когда отдельные кодирующие деревья квадрантов для яркостных и цветных компонентов применяются к срезам Р и B, информация о движении для CU может быть раздельной для компонентов яркости и цветности, согласно другому варианту воплощения настоящего изобретения. В еще одном варианте воплощения, отдельные цветокодирующие деревья квадрантов могут использоваться для разных компонентов цветности (например, U и V).

Фиг. 12 иллюстрирует пример блок-схемы последовательности операций для системы декодирования, использующей отдельные кодирующие деревья яркости и цветности, включающую воплощение настоящего изобретения. Система принимает битовый поток видео, соответствующий кодированным видеоданным, где видеоданные содержат компонент яркости и один или несколько компонентов цветности, а видеоданные разделяются на CTU (блоки дерева кодирования). Каждый блок CTU (блоки дерева кодирования) содержит компоненты, как яркости, так и цветности (см. этап 1210). Битовый поток видеоданных может быть извлечен из запоминающего устройства, такого как компьютерная память буфера (RAM или DRAM). Битовый поток видео может также приниматься от процессора, такого как блок обработки или цифровой сигнал. Одно дерево кодирования яркости для каждого блока CTU яркости и одно дерево кодирования цветности для каждого блока CTU цветности определяются из битового потока видеоданных в соответствии с отдельными элементами синтаксиса. Последние представляют деревья кодирования яркости и деревья кодирования цветности, соответственно, как показано на этапе 1220. Каждый блок CTU яркости декодируется из битового потока, согласно соответствующему дереву кодирования яркости на этапе 1230. Каждый блок CTU цветности декодируется из битового потока видео согласно соответствующему дереву кодирования цветности на этапе 1240.

Блок-схема, показанная выше, предназначена для иллюстрации примеров видеокодирования, включающих вариант воплощения настоящего изобретения. Специалист в данной области техники может модифицировать каждый этап, повторно организовать этапы, разделить стадию или объедининить этапы для практического воплощения настоящего изобретения, не меняя существа последнего. Вышеприведенное описание представлено для того, чтобы позволить обычному специалисту в данной области техники использовать настоящее изобретение так, как того требует конкретное практическое применение. Различные модификации описанных вариантов воплощения будут очевидны специалистам в данной области техники, а общие принципы, определенные здесь, могут быть применены и к другим вариантам воплощения. Следовательно, настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами применения, показанными и описанными выше, но имеет самую широкую область использования, согласующуюся с раскрытыми здесь принципами и новыми признаками. В приведенном выше подробном описании проиллюстрированы различные конкретные детали, призванные обеспечить полное понимание настоящего изобретения. Тем не менее, специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может применяться на практике.

Воплощение настоящего изобретения, как описано выше, может быть реализовано посредством различных аппаратных средств, программных кодах или же комбинациях того и другого. Например, воплощение данного изобретения может представлять собой одну или несколько электронных схем, интегрированных в чип видеосигнала или программный код, встроенный в программное обеспечение сжатия видеоданных, с целью осуществления описанных здесь процессов, воплощение настоящего изобретения может также быть программным кодом, который должен выполняться процессором цифровых сигналов (DSP), с целью осуществления описанных здесь процессов. Изобретение может также включать в себя ряд функций, которые должны выполняться компьютерным процессором, процессором цифрового сигнала, микропроцессором или же программируемой вентильной матрицей (FPGA). Эти процессоры могут быть сконфигурированы для выполнения конкретных задач в соответствии с изобретением, путем выполнения машинного считывания программного кода или же программного кода, который определяет конкретные способы, воплощенные изобретением. Программный код или код прошивки могут быть разработаны на разных языках программирования и в разных форматах или стилях. Программный код также может быть скомпилирован для разных целевых платформ. Однако разные форматы кода, стили и языки программных кодов, и другие средства конфигурирования кода для выполнения задач в соответствии с изобретением не будут отходить от сущности и объема изобретения.

Изобретение может быть воплощено в других конкретных формах, не утрачивая своей сущности или существенных характеристик. Описанные примеры должны рассматриваться только как иллюстративные во всех отношениях, но не как ограничительные. Таким образом, объем изобретения обозначен прилагаемыми пунктами формулы, а не предшествующим описанием. Все изменения, которые подпадают под смысл и диапазон эквивалентности пунктов, формулы, должны включаться в их объем применения.

Изобретение относится к области видеокодирования. Технический результат – повышение эффективности кодирования видеоданных. Способ видеодекодирования включает в себя получение битового потока видеоданных, соответствующего кодируемым видеоданным, включающим компонент яркости и цветности; видеоданные, разделенные на блоки CTU (блоки дерева кодирования), где каждый блок CTU содержит один блок CTU яркости и один или несколько блоков CTU цветности; определение одного дерева кодирования яркости для каждого блока CTU яркости и одного дерева кодирования цветности для каждого блока CTU цветности из битового потока видеоданных в соответствии с отдельными элементами синтаксиса, представляющими деревья кодирования яркости и деревья кодирования цветности соответственно; декодирование каждого блока CTU яркости из битового потока видео согласно соответствующему дереву кодирования яркости; а также декодирование каждого блока CTU цветности из битового потока видео согласно соответствующему дереву кодирования цветности, причем для каждого блока CTU подвергаются синтаксическому анализу первые элементы синтаксиса для каждого блока CTU яркости перед вторыми элементами синтаксиса для каждого блока CTU цветности. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Способ видеодекодирования, включающий в себя:

получение битового потока видеоданных, соответствующего кодируемым видеоданным, которые включают в себя компонент яркости и один или несколько компонентов цветности; видеоданные, разделенные на блоки CTU (блоки дерева кодирования), где каждый блок CTU содержит один блок CTU яркости и один или несколько блоков CTU цветности;

определение одного дерева кодирования яркости для каждого блока CTU яркости и одного дерева кодирования цветности для каждого блока CTU цветности из битового потока видеоданных в соответствии с отдельными элементами синтаксиса, представляющими деревья кодирования яркости и деревья кодирования цветности соответственно;

декодирование каждого блока CTU яркости из битового потока видео согласно соответствующему дереву кодирования яркости; а также

декодирование каждого блока CTU цветности из битового потока видео согласно соответствующему дереву кодирования цветности, причем для каждого блока CTU подвергаются синтаксическому анализу первые элементы синтаксиса для каждого блока CTU яркости перед вторыми элементами синтаксиса для каждого блока CTU цветности.

2. Способ по п. 1, где элемент синтаксиса анализируется для каждого узла каждого дерева кодирования яркости, чтобы указывать, разделен ли каждый узел, а для каждого узла каждого дерева кодирования цветности выполняется синтаксический анализ отдельного элемента синтаксиса, чтобы указывать, разделен ли каждый узел.

3. Способ по п. 1, где максимальную глубину разделения дерева кодирования яркости для компонента яркости и отдельную глубину разделения дерева кодирования цветности для компонента цветности анализируют на основании битового потока видеоданных.

4. Способ по п. 3, где максимальную глубину разделения дерева кодирования яркости для яркостного компонента и отдельную глубину разделения дерева кодирования цветности для компонента цветности анализируют из набора параметров последовательности (SPS), набора параметров изображения (PPS) или заголовка среза.

5. Способ по п. 3, где первый дополнительный элемент синтаксиса и второй дополнительный элемент синтаксиса анализируют из набора параметров последовательности (SPS) для определения максимальной отдельной глубины разделения дерева кодирования цветности, при этом первый дополнительный элемент синтаксиса определяет минимальный размер блока CU кодирования цветности, а второй дополнительный элемент синтаксиса определяет разницу между максимальным размером блока CU цветности и минимальным размером блока CU цветности.

6. Способ по п. 1, где для каждого блока кодирования CU яркости анализируется информация кодирования для компонента яркости, при этом информация кодирования соответствует одному или нескольким элементам, выбранным из группы, включающей в себя раздел яркости 2N×2N, раздел яркости N×N, один или несколько неквадратных разделов яркости, один или несколько несимметричных разделов яркости, режим внутреннего предсказания яркости, дерево преобразования яркости, метку преобразования разбиения, метку кодированного блока и остатки предсказания.

7. Способ по п. 6, где информация кодирования дополнительно содержит параметр квантования дельта яркости (QP), метку импульсной модуляции кода яркости (РСМ) и метку преобразования и квантования яркости (lumatrans_quant_bypass_flag), при этом метка преобразования и квантования яркости (lumatrans_quant_bypass_flag) указывает, будет ли исключено преобразование и квантование для соответствующего блока CU яркости.

8. Способ по п. 1, где для каждого блока кодирования CU цветности анализируется информация о кодировании для компонента цветности, при этом информация кодирования соответствует одному или более элементам, выбранным из группы, содержащей один или несколько типов разбиений цветности, режим внутреннего предсказания цветности и дерево преобразования цветности.

9. Способ по п. 8, где только один раздел цветности 2N×2N, среди указанных одного или более типов разделов цветности, допустим для компонента цветности, и тип раздела цветности не анализируется для каждого блока CU цветности.

10. Способ по п. 8, где информация кодирования дополнительно содержит параметр квантования цвета (QP), метку импульсной модуляции кода цветности (РСМ) и метку преобразования и квантования цветности (chromrans_quant_bypass_flag), при этом метка преобразования и квантования цветности (chromrans_quant_bypass_flag) указывает, будет ли исключено преобразование и квантование для соответствующего блока CU цветности.

11. Способ по п. 1, где каждый блок TU преобразования цветности использует режим внутреннего предсказания цветности, полученный из одного или более вторых режимов внутреннего предсказания цветности второй соответствующей области яркости, покрывающей тот же второй контент, что и каждый блок TU преобразования цветности, причем это происходит, когда блок PU прогнозирования цветности определяет режим внутреннего предсказания цветности на основе одного или нескольких первых режимов предсказания яркости внутри первой соответствующей области яркости, покрывающей тот же первый контент, что и блок PU прогнозирования цветности, при этом блок PU прогнозирования цветности разделяется на один или несколько блоков TU преобразования цветности.

12. Способ по п. 11, где вторая соответствующая область яркости имеет более одного второго внутреннего режима предсказания яркости, при этом режим предсказания внутреннего цветности внутреннего для каждого блока TU преобразования цветности определяется на основании всех упомянутых более чем одного второго режима внутреннего предсказания яркости или одного или более выбранных режимов предсказания яркости внутри одной или более выбранных позиций второй соответствующей области яркости.

13. Способ по п. 1, где отдельные элементы синтаксиса, представляющие деревья кодирования яркости и деревья кодирования цветности, анализируются из битового потока видео для каждого блока CTU яркости и каждого блока CTU цветности только в I-срезе, при этом разделяемые элементы синтаксиса анализируются из битового потока видеоданных для каждого блока CTU яркости и каждого блока CTU цветности в В-срезе или Р-срезе.

14. Способ по п. 1, где отдельные элементы синтаксиса, представляющие деревья кодирования яркости и деревья кодирования цветности, анализируются из битового потока видео для каждого блока CTU дерева кодирования яркости и каждого блока CTU дерева кодирования цветности в I-срезе, В-срезе или Р-срезе.

15. Способ по п. 14, где отдельную информацию о движении анализируют для блока CU яркости (блока кодирования) и блока CU цветности соответственно в В-срезе или Р-срезе.

16. Способ видеокодирования, включающий в себя:

получение видеоданных, содержащих компонент яркости и один или

более компонентов цветности;

разделение видеоданных на блоки CTU (блоки дерева кодирования), где каждый блок CTU (блок дерева кодирования) содержит один блок CTU яркости (блок дерева кодирования) и один или несколько блоков CTU цветности (блоков дерева кодирования);

разделение каждого блока CTU яркости на один или несколько блоков CU кодирования яркости в соответствии с одним деревом кодирования яркости для каждого блока CTU яркости, а также разделение каждого блока CTU цветности на один или несколько блоков CTU кодирования цветности в соответствии с одним блоком дерева кодирования цветности для каждого блока CTU цветности;

сигнализацию отдельных элементов синтаксиса для представления соответственно деревьев кодирования яркости и деревьев кодирования цветности;

кодирование каждого блока CTU яркости согласно соответствующему дереву кодирования яркости; а также

кодирование каждого блока CTU цветности согласно соответствующему дереву кодирования цветности,

причем для каждого блока CTU сигнализируются первые элементы синтаксиса для каждого блока CTU яркости перед вторыми элементами синтаксиса для каждого блока CTU цветности.

17. Способ по п. 16, где элемент синтаксиса сигнализируется для каждого первого узла каждого дерева кодирования яркости, чтобы указать, разделен ли каждый узел, также отдельный элемент синтаксиса сигнализируется для каждого узла каждого дерева кодирования цветности для указания того, разделяется ли каждый узел.

18. Способ по п. 16, где максимальную глубину разделения дерева кодирования яркости для компонента яркости и отдельную максимальную глубину разделения дерева кодирования цветности для компонента цветности сигнализируют в битовом потоке видеоданных.