Способ и устройство для кодирования/декодирования элемента изображения, содержащего данные изображения, представленные каналом составляющей яркости и, по меньшей мере, одним каналом составляющей цветности

Изобретение относится к кодированию/декодированию элемента изображения. Технический результат заключается в повышении качества сжимаемого элемента изображения, содержащего данные изображения, представленные несколькими каналами. Технический результат достигается за того, что данные изображения, представленные каналом составляющей яркости и, по меньшей мере, одним каналом составляющей цветности, получают дерево кодирования яркости путем расщепления элемента составляющей яркости, характерного для канала составляющей яркости упомянутого элемента изображения, и получают дерево кодирования цветности путем расщепления элемента составляющей цветности, характерного, по меньшей мере, для одного канала составляющей цветности упомянутого элемента изображения, определяют И сообщают, идентичны ли упомянутое дерево кодирования цветности и упомянутое дерево кодирования яркости. 6 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящие принципы в целом имеют отношение к кодированию и декодированию изображения/видеоизображения.

2. Уровень техники

Настоящий раздел предназначен для ознакомления читателя с различными аспектами области техники, которые могут быть связаны с различными аспектами настоящих принципов, которые описаны и/или заявлены ниже. Предполагается, что это обсуждение будет полезно для предоставления читателю справочной информации, чтобы облегчить лучшее понимание различных аспектов настоящих принципов. Соответственно, следует понимать, что эти утверждения должны быть прочитаны в свете этого, а не как допущения предшествующего уровня техники.

Ниже по тексту, данные изображения вмещают один или несколько массивов выборок (пиксельные данные) в специальном формате изображения/видеоизображения, который задает всю информацию, касающуюся пиксельных значений изображения (или видеоизображения), и всю информацию, которая может использоваться устройством отображения и/или любым другим устройством для визуализации и/или декодирования изображения (или видеоизображения), например.

Данные изображения содержат, по меньшей мере, один компонент, в форме первого массива выборок, обычно компонент яркости (или составляющей яркости), и, возможно, по меньшей мере, один другой компонент, в форме, по меньшей мере, одного другого массива выборок, обычно компонент цвета. Или, что то же самое, одни и те же данные изображения также могут быть представлены набором массивов цветовых выборок, таких как традиционное трехцветное RGB-представление.

Пиксельные данные, относящиеся к пикселю, представлены вектором C значений, где C является количеством компонентов. Каждое значение вектора представлено количеством битов, которое определяет максимальный динамический диапазон пиксельных значений.

элемент изображения содержит данные изображения, которые представлены каналом составляющей яркости и, по меньшей мере, одним каналом составляющей цветности. Как правило, данные изображения могут быть представлены в хорошо известных цветовых пространствах YCbCr, YUV, RGB, но настоящие принципы не ограничиваются конкретным цветовым пространством. Таким образом, элемент изображения содержит элемент яркости, который представляет канал составляющей яркости элемента изображения, и, по меньшей мере, один элемент цветности, который представляет канал составляющей цветности элемента изображения.

Неограничивающим примером элемента изображения является элемент кодирования или элемент преобразования, как задано в HEVC, или блок либо макроблок, как задано в большинстве стандартов MPEG. элементом изображения может быть любая квадратная или прямоугольная часть изображения.

В некоторых стандартах сжатия видеоизображения, таких как H.265/HEVC (Высокоэффективное кодирование видеоизображений (High Efficiency Video Coding, HEVC), Рекомендация ITU-T H.265 | Международный стандарт ISO/IEC 23008-2, 10/2014), изображение последовательности изображения (видеоизображения) разделяется на так называемые элементы дерева кодирования (CTU - Coding-tree Unit), размер которых обычно составляет 64×64, 128×128 или 256×256 пикселей.

Каждый CTU представлен деревом кодирования в сжатой области, как продемонстрировано на Фиг. 1. Как показано, это может быть разбиение (разделение, расщепление) на дерево квадрантов для CTU, где каждый лист называют элементом кодирования (CU - Coding Unit). элемент кодирования (CU) вмещает основную информацию для кодирования элемента изображения, и может быть дополнительно расщеплен на элементы предсказания (PU - Prediction Unit) и элементы преобразования (TU - Transform Unit). Элемент предсказания (PU) вмещает информацию для предсказания значений пикселей в элементе изображения, а элемент преобразования (TU) представляет пиксели элемента изображения, на котором применяется преобразование, и, следовательно, остальной процесс кодирования.

В стандарте HEVC в таком случае сосуществуют две геометрические формы: разбиение предсказания и разбиение преобразования, и встречаются два основных случая во внутреннем предсказании:

1) текущий элемент преобразования (TU) и элемент предсказания (PU) имеют одинаковый размер;

2) элемент PU предсказания состоит из 4 элементов преобразования TU, причем каждый элемент преобразования TU может быть расщеплен.

Во втором случае каналы яркости и цветности (в случае видеоизображения YUV) придерживаются одного и того же разбиения (дерево квадрантов) (за исключением небольших блоков при использовании выборки 4:2:0 или 4:2:2, когда цветность TU не может быть расщеплена).

Предсказание опирается на ранее декодированные пиксели из того же или другого изображения, тогда остаточная информация преобразуется согласно дереву квадрантов элемента TU преобразования. PU может вмещать несколько меньших TU, которые могут быть дополнительно расщеплены на меньшие TU методом дерева квадрантов. В этом случае TU цветности придерживаются дерева квадрантов TU яркости. Для небольших блоков, когда не используется выборка 4:4:4, TU цветности не могут быть расщеплены.

Фиг. 2 показывает пример дробления на TU с использованием дерева квадрантов (Остаточного дерева квадрантов (Residual Quad-Tree - RQT)). О разбиении на TU и о максимальных и минимальных размерах преобразования сообщается в заголовке секции. Для узлов дерева квадрантов между этими границами кодируются флаги подразделения. Одно и то же RQT используется для компонентов и яркости и цветности каждого CU.

В H.265/HEVC только одно RQT передается для компонентов и яркости и цветности каждого CU. Если дерево кодирования TU является глубоким, порождаются затраты на сигнализацию для элементов цветности, которые могут быть с успехом заменены кодированным коэффициентом.

С другой стороны, отделение разбиения компонента цветности и яркости было предложено в MediaTek Inc, «Структура разбиения блоков для кодирования видеоизображений следующего поколения», ITU-T SG16, COM 16 - C 966 R3 - E, Женева, октябрь 2015), где для каждого элемента изображения задаются два разных дерева кодирования: одно для яркости и одно для цветности. Дерево кодирования может быть деревом квадрантов, двоичным деревом или тройным деревом, используемым для кодирования элемента изображения в соответствии с неограничивающими примерами.

Это решение приводит к полностью отдельным деревьям кодирования яркости и цветности, соответственно полученным путем расщепления элемента яркости и элемента цветности, имеющих отношение к элементу изображения, но и приводит к дополнительным затратам на сигнализацию.

Задача, решаемая настоящими принципами, заключается в том, чтобы повысить эффективность кодирования элемента изображения, когда отдельные деревья кодирования используются для кодирования элементов яркости и цветности, имеющих отношение к упомянутому элементу изображения.

В более широком смысле, должна быть решена проблема того, как эффективно сжимать элемент изображения, содержащий данные изображения, представленные несколькими каналами.

3. Сущность изобретения

Далее представлено упрощенное изложение сущности настоящих принципов, чтобы обеспечить базовое понимание некоторых аспектов настоящих принципов. Это описание сущности изобретения не является широким обзором настоящих принципов. Оно не предназначено для выявления ключевых или критических элементов настоящих принципов. Нижеприведенное описание сущности изобретения просто представляет некоторые аспекты настоящих принципов в упрощенной форме в качестве вводной части для более подробного описания, предоставленного ниже.

Настоящие принципы направлены на устранение, по меньшей мере, одного из недостатков предшествующего уровня техники с помощью способа, содержащего этапы, на которых получают дерево кодирования яркости путем расщепления элемента составляющей яркости, характерного для канала составляющей яркости упомянутого элемента изображения, и получают дерево кодирования цветности путем расщепления элемента составляющей цветности, характерного, по меньшей мере, для одного канала составляющей цветности упомянутого элемента изображения, при этом этап, на котором получают упомянутое дерево кодирования цветности, содержит этапы, на которых:

- определяют, идентичны ли упомянутое дерево кодирования цветности и упомянутое дерево кодирования яркости; и

- сообщают информационные данные, указывающие, идентичны ли упомянутое дерево кодирования цветности и упомянутое дерево кодирования яркости.

В соответствии с еще одним аспектом, настоящие принципы имеют отношение к способу, содержащему этапы, на которых получают дерево кодирования яркости путем расщепления элемента составляющей яркости, характерного для канала составляющей яркости упомянутого элемента изображения, и получают дерево кодирования цветности путем расщепления элемента составляющей цветности, характерного, по меньшей мере, для одного канала составляющей цветности упомянутого элемента изображения, при этом этап, на котором получают упомянутое дерево кодирования цветности, содержит этапы, на которых:

- определяют, идентичны ли упомянутое дерево кодирования цветности и упомянутое дерево кодирования яркости; и

- сообщают информационные данные, указывающие, идентичны ли упомянутое дерево кодирования цветности и упомянутое дерево кодирования яркости.

В соответствии с другим аспектом, настоящие принципы имеют отношение к устройству, содержащему обрабатывающее устройство, выполненное с возможностью реализации вышеупомянутых способов, сигналу, имеющему синтаксический элемент, связанный с элементом изображения, содержащим данные кадра, компьютерной программе, и долговременному компьютерно-читаемому носителю.

Специфические особенности настоящих принципов, как и иные цели, преимущества, признаки и варианты использования настоящих принципов, станут очевидны из последующего описания примеров, рассмотренных вместе с прилагаемыми чертежами.

4. Краткое описание чертежей

На чертежах показаны примеры настоящих принципов. Они демонстрируют:

- Фиг. 1 иллюстрирует общую структуру видеоизображения предсказания и разбиение с преобразованием;

- Фиг. 2 демонстрирует пример дробления на TU с использованием дерева квадрантов;

- Фиг. 3 демонстрирует пример расщепления дерева кодирования яркости и цветности в зависимости от синтаксического элемента independantChromaTuFlag в соответствии с примером настоящих принципов;

- Фиг. 4 демонстрирует пример синтаксиса дерева преобразования в соответствии с примером настоящих принципов;

- Фиг. 5 демонстрирует пример синтаксиса элемента преобразования в соответствии с примером настоящих принципов;

- Фиг. 6 демонстрирует другой пример расщепления дерева кодирования яркости и цветности в зависимости от синтаксического элемента independantChromaTuFlag в соответствии с примером настоящих принципов;

- Фиг. 7 демонстрирует пример архитектуры устройства в соответствии с примером настоящих принципов;

- Фиг. 8 демонстрирует два удаленных устройства, осуществляющие связь по сети связи в соответствии с примером настоящих принципов; и

- Фиг. 9 демонстрирует синтаксис сигнала в соответствии с примером настоящих принципов.

Подобные или одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными номерами.

5. Описание примеров настоящих принципов

Настоящие принципы будут более полно описаны далее в данном документе со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых продемонстрированы примеры настоящих принципов. Однако настоящие принципы могут быть воплощены во многих альтернативных формах и не должны быть толковаться как ограниченные примерами, изложенными в данном документе. Соответственно, хотя настоящие принципы и восприимчивы к различным модификациям и альтернативным формам, их отдельные примеры продемонстрированы для примера на чертежах и будут подробно описаны в данном документе. Однако следует понимать, что отсутствует намерение ограничить настоящие принципы конкретными раскрытыми формами, а наоборот, настоящее раскрытие изобретения должно охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативы, находящиеся в пределах сущности и объема настоящих принципов, которые задаются формулой изобретения.

Используемая в данном документе терминология предназначена только для описания конкретных примеров и не предполагает ограничения настоящих принципов. Как используется в данном документе, формы единственного числа предполагают включение в себя также и формы множественного числа, если контекст явно не указывает иное. В свою очередь понятно, что термины "содержит", "содержащий", "включает в себя" и/или "включающий в себя", при использовании в этом описании изобретения, указывают на присутствие заявленных признаков, чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают присутствия или добавления одного или нескольких других признаков, чисел, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Более того, когда элемент упоминается как "реагирующий" или "соединенный" с другим элементом, он может непосредственно реагировать или соединяться с другим элементом, или могут присутствовать промежуточные элементы. В отличие от этого, когда элемент упоминается как "непосредственно реагирующий" или "непосредственно соединенный" с другим элементом, промежуточные элементы отсутствуют. Как используется в данном документе, термин "и/или" включает в себя все возможные комбинации одного или нескольких связанных перечисленных пунктов и может сокращенно обозначаться как "/".

Понятно, что, хотя термины первый, второй, и т.д. и могут использоваться в данном документе для описания различных элементов, эти элементы не должны быть ограничены этими терминами. Эти термины используются только чтобы отличить один элемент от другого. Например, первый элемент можно было бы назвать вторым элементом, и точно так же второй элемент можно было бы назвать первым элементом, не отступая от идей настоящих принципов.

Хотя некоторые схемы включают в себя стрелки на каналах связи, чтобы показать основное направление связи, следует понимать, что связь может происходить в противоположном направлении относительно изображенных стрелок.

Некоторые примеры описаны с учетом структурных схем и функциональных блок-схем последовательности операций, на которых каждый блок представляет собой схемный элемент, модуль или часть кода, который содержит одну или несколько исполнимых инструкций для реализации указанной логической функции(й). Следует также отметить, что в других реализациях функция(и), отмеченная в блоках, может встречаться не в обозначенном порядке. Например, два блока, показанные один за другим, могут фактически исполняться практически одновременно, или блоки могут иногда исполняться в обратном порядке, в зависимости от задействованной функциональности.

Упоминание в данном документе "в соответствии с примером" или "в примере" означает, что конкретные признак, структура или характеристика, описанные в связи с примером, могут входить, по меньшей мере, в одну реализацию настоящих принципов. Появления фразы "в соответствии с примером" или "в примере" в различных местах в описании изобретения не обязательно относятся к одному и тому же примеру, равно как и отдельные или альтернативные примеры не обязательно являются взаимоисключающими с другими примерами.

Ссылочные позиции, встречающиеся в формуле изобретения, приведены только для иллюстрации и не должны оказывать никакого ограничивающего эффекта на объем формулы изобретения.

Хоть это и не описано явно, настоящие примеры и варианты могут применяться в любой комбинации или подкомбинации.

Настоящие принципы описаны для кодирования/декодирования элемента изображения одного изображения, но распространяются и на кодирование/декодирование элементов изображения последовательности изображений (видеоизображения), поскольку каждый элемент изображения каждого изображения в последовательности последовательно кодируется/декодируется, как описано ниже.

Настоящие принципы имеют отношение к способу для кодирования элемента изображения, содержащего данные изображения, представленные каналом составляющей яркости и, по меньшей мере, одним каналом составляющей цветности.

Способ получает дерево кодирования яркости LUMAQ путем расщепления элемента составляющей яркости, характерного для канала составляющей яркости упомянутого элемента изображения, и получает дерево кодирования цветности CHROQ путем расщепления элемента составляющей цветности, характерного, по меньшей мере, для одного канала составляющей цветности упомянутого элемента изображения.

Этап, на котором получают упомянутое дерево кодирования цветности CHROQ, содержит этапы, на которых определяют, идентичны ли упомянутое дерево кодирования цветности CHROQ и упомянутое дерево кодирования яркости LUMAQ, и сообщают, в сигнале S, информационные данные INFO, указывающие, идентичны ли упомянутое дерево кодирования цветности CHROQ и упомянутое дерево кодирования яркости LUMAQ.

Это улучшает эффективность кодирования по сравнению с предшествующим уровнем техники, поскольку дополнительный синтаксис, используемый для кодирования деревьев кодирования цветности и яркости, ограничен по сравнению с отдельным кодированием этих двух деревьев кодирования.

В соответствии с одним из вариантов осуществления информационные данные INFO являются флагом, равным первому значению, когда дерево CHROQ кодирования цветности и дерево LUMAQ кодирования яркости идентичны, и второму значению в противном случае.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, когда информационные данные INFO равны упомянутому второму значению, информационные данные INFO дополнительно указывают, что элемент составляющей цветности не расщеплен.

Фиг. 3 демонстрирует пример деревьев кодирования яркости и цветности, когда элемент изображения является остаточным элементом преобразования (TU), как задано в HEVC, а информационные данные INFO являются флагом, обозначенным как independantChromaTuFlag.

Когда independantChromaTuFlag=0, деревья кодирования яркости и цветности идентичны (нижняя часть на Фиг. 3), а когда independantChromaTuFlag=1, деревья кодирования яркости и цветности не идентичны (верхняя часть на Фиг. 3).

В соответствии с вариантом, флаг independantChromaTuFlag кодируется как дополнительный синтаксический элемент, содержащийся в синтаксическом элементе "transform_tree" спецификации HEVC, как продемонстрировано на Фиг. 4. (HEVC, раздел 7.3.8.8 Синтаксис дерева преобразований).

Фиг. 5 демонстрирует пример синтаксиса элемента преобразования.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, показанному на Фиг. 3, когда упомянутые деревья кодирования цветности и яркости определяются как не идентичные, если размер, по меньшей мере, одного листа L упомянутого дерева CHROQ кодирования цветности больше, чем максимальный размер MS (например, MS равняется размеру элемента изображения, подлежащего кодированию), тогда упомянутый, по меньшей мере, один лист L рекурсивно расщепляется, пока размеры листьев упомянутого дерева CHROQ кодирования цветности не достигнут упомянутого максимального размера MS.

На Фиг. 3 листья дерева CHROQ кодирования цветности (сверху на Фиг. 3) не расщепляются, поскольку размер текущих листьев равен максимальному размеру для размера TU (MS).

Результат состоит в том, что размер листьев дерева CHROQ кодирования цветности является максимально большим (в пределе данного максимального размера MS).

Стратегия расщепления может быть направлена на оптимальное решение путем оптимизации скорости/искажения, сохранять ли размер текущих листьев дерева CHROQ кодирования цветности максимально большим или расщепить их. В качестве примера, для каждого элемента изображения, подлежащего кодированию, производится кодирование для independantChromaTuFlag=0 и для independantChromaTuFlag=1, т.е. с расщеплением или без расщепления канала составляющей цветности в соответствии с деревом LUMAQ кодирования яркости, искажение и скорость передачи битов вычисляются для обеих ситуаций, и сохраняется наилучший компромисс скорости/искажения, т.е. значение флага, приводящее к наименьшему отношению скорость/искажение J=D+lambda*rateCost, где D является нормой L2 между начальным (исходный элемент изображения) и восстановленным блоком (декодированный элемент изображения), rateCost является количеством битов кодированного фрагмента битового потока, а lambda является параметром кодирования. Этот метод хорошо известен и используется в объединенной модели MPEG/ITU H.264/AVC, в эталонном программном обеспечении H.265/HEVC, и в способах кодирования объединенной исследовательской модели "High Efficiency Video Coding (HEVC) Test Model 16 (HM 16) Encoder Description, JCTVC-R1002, Саппоро, Япония, 30 июня - 7 июля 2014".

В соответствии с одним из вариантов осуществления деревья кодирования цветности и яркости идентичны до заданного уровня разложения, и расщепление листьев дерева CHROQ кодирования цветности для более высоких уровней разложения останавливается.

В соответствии с одним из вариантов осуществления информационные данные INFO сообщаются, по меньшей мере, для одного уровня разложения дерева CHROQ кодирования цветности, когда упомянутый, по меньшей мере, один уровень разложения расщепляется, причем упомянутые информационные данные INFO указывают, придерживается ли упомянутый, по меньшей мере, один уровень разложения дерева кодирования цветности расщепления того же уровня дерева кодирования яркости.

В соответствии с вариантом, упомянутые информационные данные INFO дополнительно указывают, когда останавливать расщепление листа дерева CHROQ кодирования цветности.

Фиг. 6 демонстрирует пример отдельного дерева кодирования CU для каждого типа канала или для каждого компонента в соответствии с примером настоящих принципов.

В данном случае, например, оптимальные деревья кодирования яркости и цветности получаются, когда элемент изображения является остаточным элементом преобразования (TU), как задано в HEVC, а информационные данные INFO являются флагом, обозначенным как independantChromaTuFlag.

Придерживаясь упомянутого оптимального расщепления, на первом уровне разложения CU из CTU, элемент составляющей цветности, относящийся к упомянутому CU, расщепляется на 4 подэлемента 1-4. На втором уровне разложения подэлементы 1-3 цветности не расщепляются дополнительно, и для упомянутого подэлемента 1 цветности сообщается independantChromaTuFlag=1. Для подэлементов 2 и 3 independantChromaTuFlag не передается (поскольку соответствующие подэлементы яркости не расщепляются). Подэлемент 4 цветности дополнительно расщепляется на 4 других подэлемента 41-44, и для упомянутого подэлемента 4 сообщается independantChromaTuFlag=0. Наконец, подэлементы 41-44 не расщепляются дополнительно, и для упомянутого подэлемента 41 цветности сообщается independantChromaTuFlag=1 (для подэлементов 2-4 independantChromaTuFlag не передается).

Это приводит к большему объему синтаксиса, который должен быть передан, чем в вышеприведенном варианте осуществления, но позволяет определить оптимальный размер для листьев дерева кодирования цветности, между максимальным размером MS и размером листьев дерева LUMAQ кодирования яркости на одном и том же уровне разложения.

Следует отметить, что каждый из вариантов осуществления и вариантов может выполняться по каждому каналу цветности, т.е. дерево кодирования цветности вычисляется для каждого канала составляющей цветности. Затем информационные данные INFO сообщаются для каждого канала составляющей цветности.

Настоящие принципы дополнительно имеют отношение к способу для кодирования изображения, причем упомянутое изображение содержит, по меньшей мере, один элемент изображения, закодированный согласно способу кодирования, как описано выше в соответствии с настоящими принципами.

Настоящие принципы дополнительно имеют отношение к способу для декодирования элемента изображения, содержащего данные изображения, представленные каналом составляющей яркости и, по меньшей мере, одним каналом составляющей цветности. Способ получает дерево кодирования яркости путем расщепления элемента составляющей яркости, характерного для канала составляющей яркости упомянутого элемента изображения, и получает дерево кодирования цветности путем расщепления элемента составляющей цветности, характерного, по меньшей мере, для одного канала составляющей цветности упомянутого элемента изображения.

Этап, на котором получают упомянутое дерево кодирования цветности, содержит этап, на котором определяют, идентичны ли упомянутое дерево кодирования цветности и упомянутое дерево кодирования яркости. Способ дополнительно сообщает информационные данные, указывающие, идентичны ли упомянутое дерево кодирования цветности и упомянутое дерево кодирования яркости.

Различные варианты осуществления и варианты способа декодирования могут быть легко выведены из вышеприведенного описания способа кодирования, в частности из описания в отношении Фиг. 1-6.

Например, способ декодирования содержит этап, на котором получают, из сигнала или запоминающего устройства, информационные данные INFO, указывающие, идентичны ли дерево CHROQ кодирования цветности и дерево LUMQ кодирования яркости. Упомянутые информационные данные INFO могут быть флагом, равным первому значению, когда дерево кодирования цветности и дерево кодирования яркости идентичны, и второму значению в противном случае. Упомянутые информационные данные INFO, когда равны упомянутому второму значению (т.е. когда дерево кодирования цветности и дерево кодирования яркости не идентичны), также могут указывать, что элемент составляющей цветности не расщеплен.

Настоящие принципы дополнительно имеют отношение к способу для декодирования изображения, причем упомянутое изображение содержит, по меньшей мере, один элемент изображения, закодированный согласно способу кодирования, как описано выше в соответствии с настоящими принципами.

На Фиг. 1-6 модули являются функциональными узлами, которые могут быть или не быть связаны с различимыми физическими узлами. Например, эти модули или некоторые из них могут быть объединены в уникальный компонент или схему, или вносить вклад в функциональные возможности программного обеспечения. Наоборот, некоторые модули, возможно, могут быть составлены из отдельных физических объектов. Устройство, которое совместимо с настоящими принципами, реализуется с использованием либо только аппаратного обеспечения, например, с использованием специализированного аппаратного обеспечения, такого как СИС или ППВМ или СБИС, соответственно "Специализированная Интегральная Схема", "Программируемая Пользователем Вентильная Матрица", "Сверхбольшая Интегральная Схема", или из нескольких интегрированных электронных компонентов, встроенных в устройство, или из композиции компонентов аппаратного и программного обеспечения.

Фиг. 7 представляет иллюстративную архитектуру устройства 120, которое может быть выполнено с возможностью реализации способа, описанного со ссылкой на Фиг. 1-6.

Устройство 120 содержит следующие элементы, которые связаны вместе шиной 121 данных и адресов:

- микропроцессор 122 (или ЦПУ), который представляет собой, например, ЦСП (или Цифровой Сигнальный Процессор);

- ПЗУ (или Постоянное Запоминающее Устройство) 123;

- ОЗУ (или Оперативное Запоминающее Устройство) 124;

- интерфейс 125 ввода/вывода для принятия данных для передачи, от приложения; и

- батарея 126.

В соответствии с примером, батарея 126 является внешней по отношению к устройству. В каждом перечисленном запоминающем устройстве слово "регистр", используемое в настоящем описании изобретения, может соответствовать области малой емкости (несколько битов) или очень большой области (например, целая программа или большое количество принятых или декодированных данных). ПЗУ 123 содержит, по меньшей мере, программу и параметры. ПЗУ 123 может хранить алгоритмы и инструкции для выполнения методы в соответствии с настоящими принципами. При включении ЦПУ 122 загружает программу в ОЗУ и исполняет соответствующие инструкции.

ОЗУ 124 содержит, в регистре, программу, исполняемую ЦПУ 122 и загруженную после включения устройства 120, входные данные в регистре, промежуточные данные в разных состояниях способа в регистре, а также другие переменные, используемые для исполнения способа в регистре.

Реализации, описанные в данном документе, могут быть реализованы, например, в способе или технологическом процессе, устройстве, программно реализованной программе, потоке данных или сигнале. Даже если они обсуждаются только в контексте одной формы реализации (например, обсуждается только как способ или устройство), реализация рассматриваемых признаков также может быть реализована в других формах (например, в программе). Устройство может быть реализовано, например, в подходящем аппаратном обеспечении, программном обеспечении и программно-аппаратном обеспечении. Способы могут быть реализованы, например, в устройстве, например, таком как процессор, который относится к устройствам обработки вообще, в том числе, например, компьютеру, микропроцессору, интегральной схеме или программируемому логическому устройству. Процессоры также включают в себя устройства связи, такие как, например, компьютеры, сотовые телефоны, портативные/персональные цифровые помощники ("PDA" - personal digital assistant) и другие устройства, которые облегчают обмен информацией между конечными пользователями.

В соответствии с примером кодирования или кодирующего устройства, изображение, содержащее элемент изображения, или элемент изображения, подлежащие кодированию, получаются из источника. Например, источник входит в набор, содержащий:

- локальное запоминающее устройство (123 или 124), например, видеопамять или ОЗУ (или Оперативное Запоминающее Устройство), электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, ПЗУ (или Постоянное Запоминающее Устройство), жесткий диск;

- интерфейс (125) хранения, например, интерфейс с запоминающим устройством большой емкости, ОЗУ, электрически перепрограммируемым постоянным запоминающим устройством, ПЗУ, оптическим диском или магнитной основой;

- интерфейс (125) связи, например, интерфейс проводной линии связи (например, интерфейс шины, интерфейс глобальной сети, интерфейс локальной сети) или интерфейс беспроводной связи (такой как интерфейс IEEE 802.11 или интерфейс Bluetooth®); и

- схема захвата изображения (например, датчик, такой как, например, ПЗС (или Прибор с Зарядовой Связью) или КМОП (или Комплементарный Металло-Оксидный Полупроводник)).

В соответствии с примером декодирования или декодирующего устройства, декодированный элемент изображения или декодированное изображение, содержащее декодированный элемент изображения, отправляется адресату; более определенно, адресат входит в набор, содержащий:

- локальное запоминающее устройство (123 или 124), например, видеопамять или ОЗУ, электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, жесткий диск;

- интерфейс (125) хранения, например, интерфейс с запоминающим устройством большой емкости, ОЗУ, электрически перепрограммируемым постоянным запоминающим устройством, ПЗУ, оптическим диском или магнитной основой;

- интерфейс (125) связи, например, интерфейс проводной линии связи (например, интерфейс шины (например, USB (или Universal Serial Bus - Универсальная Последовательная шина)), интерфейс глобальной сети, интерфейс локальной сети, интерфейс HDMI (High Definition Multimedia Interface - мультимедийный интерфейс высокой четкости)) или интерфейс беспроводной связи (такой как интерфейс IEEE 802.11, интерфейс WiFi® или Bluetooth®); и

- устройство отображения.

В соответствии с примерами кодирования или кодирующего устройства генерируется сигнал S.

Сигнал S имеет синтаксический элемент, связанный с элементом изображения, содержащим данные кадра, представленные каналом составляющей яркости и, по меньшей мере, одним каналом составляющей цветности. Упомянутый синтаксический элемент задает дерево кодирования яркости, полученное путем расщепления элемента составляющей яркости, характерного для канала составляющей яркости упомянутого элемента изображения, и дерево кодирования цветности, полученное путем расщепления элемента составляющей цветности, характерного, по меньшей мере, для одного канала составляющей цветности упомянутого элемента изображения. Сигнал отформатирован так, чтобы содержать информационные данные INFO, указывающие, идентичны ли упомянутое дерево кодирования цветности и упомянутое дерево кодирования яркости, и упомянутые информационные данные INFO дополнительно указывают, что элемент составляющей цветности не расщепляется, когда упомянутые деревья кодирования цветности и яркости не идентичны.

Согласно варианту, упомянутые информационные данные дополнительно указывают, придерживается ли упомянутый, по меньшей мере, один уровень разложения дерева кодирования цветности расщепления того же уровня дерева кодирования яркости.

Сигнал S отправляется адресату. В качестве примера, сигнал S сохраняется в локальном или удаленном запоминающем устройстве, например, в видеопамяти (124) или ОЗУ (124), на жестком диске (123). В одном из вариантов сигнал S отправляется на интерфейс (125) хранения, например, интерфейс с запоминающим устройством большой емкости, электрически перепрограммируемым постоянным запоминающим устройством, ПЗУ, оптическим диском или магнитной основой, и/или передается по интерфейсу (125) связи, например, интерфейсу для линии связи "точка-точка", шины связи, линии связи "точка-группа точек" или широковещательной сети.

В соответствии с примерами декодирования или декодирующего устройства, сигнал S получается из источника. Для примера, сигнал S считывается из локального запоминающего устройства, например, видеопамяти (124), ОЗУ (124), ПЗУ (123), электрически перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (123) или жесткого диска (123). В одном из вариантов битовый поток принимается от интерфейса (125) хранения, например, интерфейса с запоминающим устройством большой емкости, ОЗУ, ПЗУ, электрически перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства, оптического диска или магнитной основы, и/или принимается от интерфейса (125) связи, например, интерфейса для линии связи "точка-точка", шины, линии связи "точка-группа точек" или широковещательной сети.

В соответствии с примерами, устройство 120, выполненное с возможностью реализации способа кодирования, описанного в отношении Фиг. 1-6, входит в набор, содержащий:

- подвижное устройство;

- устройство связи;

- игровое устройство;

- планшет (или планшетный компьютер);

- дорожный компьютер;

- камера получения неподвижных изображений;

- видеокамера;

- кодирующий кристалл;

- сервер неподвижных изображений; и

- обслуживающий узел видеоинформации (например, широковещательный обслуживающий узел, обслуживающий узел видеоинформации по запросу или обслуживающий узел всемирной сети Интернет).

В соответствии с примерами, устройство 120, выполненное с возможностью реализации способа декодирования, описанного выше, входит в набор, содержащий:

- подвижное устройство;

- устройство связи;

- игровое устройство;

- телевизионная приставка;

- телевизионный приемник;

- планшет (или планшетный компьютер);

- дорожный компьютер;

- устройство отображения и

- декодирующий кристалл.

Согласно примеру настоящих принципов, показанному на Фиг. 8, в контексте передачи между двумя удаленными устройствами A и B по сети NET связи, устройство A содержит обрабатывающее устройство, связанное с запоминающими устройствами ОЗУ и ПЗУ, которое выполнено с возможностью реализации способа для кодирования изображения, содержащего, по меньшей мере, один элемент изображения, или элемента изображения, как описано выше, и устройство B содержит обрабатывающее устройство, связанное с запоминающими устройствами ОЗУ и ПЗУ, которое выполнено с возможностью реализации способа для декодирования, как описано выше.

В соответствии с примером, сеть является широковещательной сетью, выполненной с возможностью транслирования неподвижных изображений или видеоизображений от устройства A на декодирующие устройства, в том числе устройство B.

Сигнал S предназначен для передачи устройством A и приема устройством B.

Фиг. 9 демонстрирует пример синтаксиса такого сигнала, когда данные передаются по пакетному протоколу передачи. Каждый передаваемый пакет P содержит заголовок H и полезную информацию PAYLOAD. Бит заголовка H, например, выделен для представления информационных данных, которые несет сигнал S. Как вариант, может использоваться несколько флагов для представления информационных данных INFO, которые описаны выше, и переносимых сигналом S.

Реализации различных технологических процессов и признаков, описанных в данном документе, могут быть воплощены в разнообразном оборудовании или приложениях. Примеры такого оборудования включают в себя кодирующее устройство, декодирующее устройство, устройство заключительной обработки, обрабатывающее выходные данные от декодирующего устройства, устройство предварительной обработки, предоставляющее входные данные для кодирующего устройства, устройство кодирования видеоданных, устройство декодирования видеоданных, устройство кодирования/декодирования видеоданных, обслуживающий узел всемирной сети Интернет, телевизионную приставку, дорожный компьютер, персональный компьютер, сотовый телефон, PDA, а также любое другое устройство для обработки изображения или видеоизображения либо другие устройства связи. Как должно быть ясно, оборудование может быть подвижным и даже установленным в подвижном транспортном средстве.

Дополнительно, способы могут быть реализованы посредством инструкций, выполняемых обрабатывающим устройством, и такие инструкции (и/или значения данных, производимые реализацией), могут быть сохранены в компьютерно-читаемом носителе хранения данных. Компьютерно-читаемый носитель хранения данных может принимать форму компьютерно-читаемого программного продукта, воплощенного на одном или нескольких компьютерно-читаемых носителях, и имеющего компьютерно-читаемый программный код, воплощенный в нем, который исполним компьютером. Компьютерно-читаемым носителем хранения данных, как используется в данном документе, считается долговременный носитель хранения данных, учитывая присущую ему способность хранить на информацию в нем, а также присущую ему способность обеспечивать извлечение информации из него. Например, компьютерно-читаемый носитель хранения данных может представлять собой, но не ограничиваясь этим, электронную, магнитную, оптическую, электромагнитную, инфракрасную, или полупроводниковую систему, аппарат или устройство, или любую подходящую комбинацию вышеуказанного. Следует принимать во внимание, что нижеперечисленное, хоть и приводит более конкретные примеры компьютерно-читаемых носителей хранения данных, к которым могут быть применены настоящие принципы, является лишь иллюстративным, а не исчерпывающим списком, как понятно специалисту в данной области техники: переносная компьютерная дискета; жесткий диск; постоянное запоминающее устройство (ПЗУ); стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ или электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство); переносное постоянное запоминающее устройство на компакт-диске (CD-ROM - compact disc read-only memory); оптическое устройство хранения данных; магнитное устройство хранения данных; или любая подходящая комбинация вышеизложенного.

Инструкции могут формировать прикладную программу, материально воплощенную в считываемым обрабатывающим устройством носителе.

Инструкции могут быть, например, в аппаратном обеспечении, программно-аппаратном обеспечении, программном обеспечении или в комбинации. Инструкции могут иметься, например, в операционной системе, отдельном приложении или комбинации того и другого. Обрабатывающее устройство, таким образом, может быть охарактеризовано, например, и как устройство, выполненное с возможностью проведения технологического процесса, и как устройство, которое включает в себя считываемый обрабатывающим устройством носитель (такой как устройство хранения данных) с инструкциями для проведения технологического процесса. Кроме того, считываемый обрабатывающим устройством носитель может хранить, в дополнение к инструкциям или вместо них, значения данных, производимые реализацией.

Как будет очевидно специалисту в данной области техники, реализации могут производить множество сигналов, отформатированных для переноса информации, которая может быть, например, сохранена или передана. Информация может включать в себя, например, инструкции для выполнения способа, или данные, произведенные одной из описанных реализаций. Например, сигнал может быть отформатирован для переноса в качестве данных правил записи или чтения синтаксиса описанного примера настоящих принципов, или для переноса в качестве данных фактических синтаксических значений, записанных рассматриваемым примером настоящих принципов. Такой сигнал может быть отформатирован, например, как электромагнитная волна (например, с использованием радиочастотной части спектра) или как сигнал основной полосы частот. Форматирование может включать в себя, например, кодирование потока данных и модуляцию несущей кодированным потоком данных. Информацией, которую несет сигнал, может быть, например, аналоговая или цифровая информация. Как известно, сигнал может передаваться по множеству различных проводных или беспроводных линиям связи. Сигнал может храниться в считываемом обрабатывающим устройством носителе.

Был описан целый ряд реализаций. Тем не менее будет понятно, что могут быть сделаны различные модификации. Например, элементы разных реализаций могут объединяться, дополняться, модифицироваться или исключаться для создания других реализаций. Помимо этого, специалисту в данной области техники будет понятно, что другими структурами и технологическими процессами можно заменить те, которые были раскрыты, и полученные в результате реализации будут выполнять, по меньшей мере, в существенной степени ту же функцию(и), по меньшей мере, в существенной степени, таким же путем(ями), чтобы достичь, по меньшей мере, в существенной степени того же результата(ов), что и раскрытые реализации. Соответственно, настоящая заявка предполагает эти и другие реализации.

1. Способ для кодирования элемента изображения, содержащего данные изображения, представленные каналом составляющей яркости и по меньшей мере одним каналом составляющей цветности, причем способ содержит этапы, на которых получают дерево кодирования яркости путем расщепления элемента составляющей яркости, характерного для канала составляющей яркости элемента изображения, и получают дерево кодирования цветности путем расщепления элемента составляющей цветности, характерного по меньшей мере для одного канала составляющей цветности упомянутого элемента изображения, при этом этап, на котором получают упомянутое дерево кодирования цветности, содержит этапы, на которых:

- сообщают информационные данные, указывающие, что подэлемент дерева кодирования цветности на заданном уровне разложения не расщеплен, когда упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, а подэлемент дерева кодирования яркости расщеплен, если размер подэлемента больше максимального размера в зависимости от типа расщепления, применяемого к подэлементу, из числа типа расщепления, адаптированного к дереву квадрантов, типа расщепления, адаптированного к двоичному дереву, и типа расщепления, адаптированного к тройному дереву; и

- не сообщают упомянутые информационные данные, указывающие, что упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, когда упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, и подэлемент дерева кодирования яркости, совместно расположенный с упомянутым подэлементом дерева кодирования цветности, не расщеплен.

2. Способ по п. 1, в котором упомянутые деревья кодирования цветности и яркости определяются как не идентичные, если размер по меньшей мере одного листа упомянутого дерева кодирования цветности больше, чем максимальный размер, тогда упомянутый по меньшей мере один лист рекурсивно расщепляется, пока размеры листьев упомянутого дерева кодирования цветности не достигнут упомянутого максимального размера.

3. Способ по п. 1, в котором деревья кодирования цветности и яркости идентичны до заданного уровня разложения, и способ останавливает расщепление листьев дерева кодирования цветности для более высоких уровней разложения.

4. Способ по п. 1, в котором информационные данные сообщаются по меньшей мере для одного уровня разложения дерева кодирования цветности, когда упомянутый по меньшей мере один уровень разложения расщепляется, причем упомянутые информационные данные указывают, придерживается ли упомянутый по меньшей мере один уровень разложения дерева кодирования цветности расщепления того же уровня дерева кодирования яркости.

5. Способ для декодирования элемента изображения, содержащего данные изображения, представленные каналом составляющей яркости и по меньшей мере одним каналом составляющей цветности, причем способ содержит этапы, на которых получают дерево кодирования яркости путем расщепления элемента составляющей яркости, характерного для канала составляющей яркости элемента изображения, и получают дерево кодирования цветности путем расщепления элемента составляющей цветности, характерного по меньшей мере для одного канала составляющей цветности упомянутого элемента изображения, при этом этап, на котором получают упомянутое дерево кодирования цветности, содержит этапы, на которых:

- анализируют синтаксически информационные данные, указывающие, что подэлемент дерева кодирования цветности на заданном уровне разложения не расщеплен, когда упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, а подэлемент дерева кодирования яркости расщеплен, если размер подэлемента больше максимального размера в зависимости от типа расщепления, применяемого к подэлементу, из числа типа расщепления, адаптированного к дереву квадрантов, типа расщепления, адаптированного к двоичному дереву, и типа расщепления, адаптированного к тройному дереву; и

- не анализируют синтаксически упомянутые информационные данные, указывающие, что упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, когда упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, и подэлемент дерева кодирования яркости, совместно расположенный с упомянутым подэлементом дерева кодирования цветности, не расщеплен.

6. Способ по п. 5, в котором упомянутые деревья кодирования цветности и яркости определяются как не идентичные, если размер по меньшей мере одного листа упомянутого дерева кодирования цветности больше, чем максимальный размер, тогда упомянутый по меньшей мере один лист рекурсивно расщепляется, пока размеры листьев упомянутого дерева кодирования цветности не достигнут упомянутого максимального размера.

7. Способ по п. 5, в котором деревья кодирования цветности и яркости идентичны до заданного уровня разложения, и способ останавливает расщепление листьев дерева кодирования цветности для более высоких уровней разложения.

8. Способ по п. 5, в котором информационные данные сообщаются по меньшей мере для одного уровня разложения дерева кодирования цветности, когда упомянутый по меньшей мере один уровень разложения расщепляется, причем упомянутые информационные данные указывают, придерживается ли упомянутый по меньшей мере один уровень разложения дерева кодирования цветности расщепления того же уровня дерева кодирования яркости.

9. Устройство для кодирования элемента изображения, содержащего данные изображения, представленные каналом составляющей яркости и по меньшей мере одним каналом составляющей цветности, причем устройство содержит обрабатывающее устройство, выполненное с возможностью:

- получения дерева кодирования яркости путем расщепления элемента составляющей яркости, характерного для канала составляющей яркости элемента изображения, и

- получения дерева кодирования цветности путем расщепления элемента составляющей цветности, характерного по меньшей мере для одного канала составляющей цветности упомянутого элемента изображения, при этом получение упомянутого дерева кодирования цветности содержит:

- сообщение информационных данных, указывающих, что подэлемент дерева кодирования цветности на заданном уровне разложения не расщеплен, когда упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, а подэлемент дерева кодирования яркости расщеплен, если размер подэлемента больше максимального размера в зависимости от типа расщепления, применяемого к подэлементу, из числа типа расщепления, адаптированного к дереву квадрантов, типа расщепления, адаптированного к двоичному дереву, и типа расщепления, адаптированного к тройному дереву; и

- не сообщение упомянутых информационных данных, указывающих, что упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, когда упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, и подэлемент дерева кодирования яркости, совместно расположенный с упомянутым подэлементом дерева кодирования цветности, не расщеплен.

10. Устройство по п. 9, в котором упомянутые деревья кодирования цветности и яркости определяются как не идентичные, если размер по меньшей мере одного листа упомянутого дерева кодирования цветности больше, чем максимальный размер, тогда упомянутый по меньшей мере один лист рекурсивно расщепляется, пока размеры листьев упомянутого дерева кодирования цветности не достигнут упомянутого максимального размера.

11. Устройство по п. 9, в котором деревья кодирования цветности и яркости идентичны до заданного уровня разложения, и обрабатывающее устройство выполнено с возможностью останавливать расщепление листьев дерева кодирования цветности для более высоких уровней разложения.

12. Устройство по п. 9, в котором информационные данные сообщаются по меньшей мере для одного уровня разложения дерева кодирования цветности, когда упомянутый по меньшей мере один уровень разложения расщепляется, причем упомянутые информационные данные указывают, придерживается ли упомянутый по меньшей мере один уровень разложения дерева кодирования цветности расщепления того же уровня дерева кодирования яркости.

13. Устройство для декодирования элемента изображения, содержащего данные изображения, представленные каналом составляющей яркости и по меньшей мере одним каналом составляющей цветности, причем устройство содержит обрабатывающее устройство, выполненное с возможностью:

- получения дерева кодирования яркости путем расщепления элемента составляющей яркости, характерного для канала составляющей яркости элемента изображения, и

- получения дерева кодирования цветности путем расщепления элемента составляющей цветности, характерного по меньшей мере для одного канала составляющей цветности упомянутого элемента изображения, при этом получение упомянутого дерева кодирования цветности содержит этапы, на которых:

- анализируют синтаксически информационные данные, указывающие, что подэлемент дерева кодирования цветности на заданном уровне разложения не расщеплен, когда упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, а подэлемент дерева кодирования яркости расщеплен, если размер подэлемента больше максимального размера в зависимости от типа расщепления, применяемого к подэлементу, из числа типа расщепления, адаптированного к дереву квадрантов, типа расщепления, адаптированного к двоичному дереву, и типа расщепления, адаптированного к тройному дереву; и

- не анализируют синтаксически упомянутые информационные данные, указывающие, что упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, когда упомянутый подэлемент дерева кодирования цветности не расщеплен, и подэлемент дерева кодирования яркости, совместно расположенный с упомянутым подэлементом дерева кодирования цветности, не расщеплен.

14. Устройство по п. 13, в котором упомянутые деревья кодирования цветности и яркости определяются как не идентичные, если размер по меньшей мере одного листа упомянутого дерева кодирования цветности больше, чем максимальный размер, тогда упомянутый по меньшей мере один лист рекурсивно расщепляется, пока размеры листьев упомянутого дерева кодирования цветности не достигнут упомянутого максимального размера.

15. Устройство по п. 13, в котором деревья кодирования цветности и яркости идентичны до заданного уровня разложения, и обрабатывающее устройство выполнено с возможностью останавливать расщепление листьев дерева кодирования цветности для более высоких уровней разложения.

16. Устройство по п. 13, в котором информационные данные сообщаются по меньшей мере для одного уровня разложения дерева кодирования цветности, когда упомянутый по меньшей мере один уровень разложения расщепляется, причем упомянутые информационные данные указывают, придерживается ли упомянутый по меньшей мере один уровень разложения дерева кодирования цветности расщепления того же уровня дерева кодирования яркости.

17. Долговременный компьютерно-читаемый носитель, содержащий инструкции, которые, при исполнении компьютером, заставляют компьютер осуществлять этапы способа по п. 1.

18. Долговременный компьютерно-читаемый носитель, содержащий инструкции, которые, при исполнении компьютером, заставляют компьютер осуществлять этапы способа по п. 5.