СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО К МАКРОБЛОКУ МЕЖСЛОЙНОГО ПРЕДСКАЗАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ТЕКСТУРЫ
METHOD AND DEVICE FOR INTERLAYER FORECASTING OF INTERNAL TEXTURE ADAPTIVE TO MACROBLOCK

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Эта заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на выдачу патента США под порядковым № 60/698140, зарегистрированной 11 июля 2005 года и озаглавленной «MACROBLOCK ADAPTIVE INTER-LAYER INTRA TEXTURE PREDICTION» («СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО К МАКРОБЛОКУ МЕЖСЛОЙНОГО ПРЕДСКАЗАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ТЕКСТУРЫ»), которая включена в материалы настоящей заявки посредством ссылки во всей своей полноте.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение в целом относится к кодировщикам и декодерам видеосигнала, а более точно, к способам и устройству для адаптивного к макроблоку межслойного предсказания внутренней текстуры.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Многие разные способы масштабируемости были широко изучены и стандартизованы, в том числе масштабируемости отношения сигнал/шум (SNR), пространственной масштабируемости, временной масштабируемости и мелкоструктурной масштабируемости, в профилях масштабируемости, например, стандарта Экспертной группы 2 по киноизображению (MPEG-2) Международной организации по стандартизации/Международной электротехнической комиссии (ISO/IEC) и стандарта H.264 части 10 MPEG-4 ISO/IEC/Международного союза электросвязи, сектора телекоммуникаций (ITU-T) (в дальнейшем «стандарт H.264»). Большинство схем масштабируемого кодирования видеосигнала достигают масштабируемости за счет эффективности кодирования. Таким образом, желательно улучшить эффективность кодирования наряду с добавлением, самое большее, незначительной сложности. Наиболее широко используемыми технологиями для пространственной масштабируемости и масштабируемости SNR являются технологии межслойного предсказания, в том числе межслойное предсказание внутренней текстуры, межслойное предсказание движения и межслойное предсказание разностного сигнала.
Для пространственной и относящейся к SNR масштабируемости введена высокая степень межслойного предсказания. Макроблоки с внутренним и внешним кодированием могут предсказываться с использованием соответствующих сигналов предыдущих слоев. Более того, описание движения в каждом слое может использоваться для предсказания описания движения для последующих слоев оптимизации. Эти технологии делятся на три категории: межслойное предсказание внутренней текстуры, межслойное предсказание движения и межслойное предсказание разностного сигнала.
В JSVM2.0 предсказание внутренней текстуры с использованием информации из предыдущего слоя предусмотрено в режиме макроблока INTRA_BL (макроблока с внутренним кодированием), где разностный сигнал слоя оптимизации (разность между текущим макроблоком (MB) и (подвергнутым повышающей дискретизации) базовым слоем) преобразуется и квантуется. Режим INTRA_BL очень эффективен, когда разностный сигнал слоя оптимизации не включает слишком большое количество граничной информации.
Следующие три возможные конфигурации могут применяться для режима INTRA_BL макроблока: неограниченное межслойное предсказание внутренней текстуры, ограниченное межслойное предсказание внутренней текстуры и ограниченное межслойное предсказание текстуры для одноциклового декодирования.
Касательно конфигурации неограниченного межслойного предсказания внутренней текстуры, межслойное предсказание внутренней текстуры может применяться к любому без ограничений блоку в слое, исходя из которого делаются предсказания. В этой конфигурации декодер должен декодировать все более низкие пространственные разрешения, которые предусмотрены в битовом потоке для восстановления целевого разрешения.
Касательно конфигурации ограниченного межслойного предсказания внутренней текстуры, межслойное предсказание внутренней текстуры может применяться к макроблокам, для которых соответствующие блоки базового слоя расположены внутри макроблоков с внутренним кодированием. При этом режиме обратная MCTF требуется только для пространственного слоя, который декодируется фактически. Для ключевых кадров требуются многочисленные циклы декодирования.
Касательно конфигурации ограниченного межслойного предсказания внутренней текстуры для одноциклового декодирования, межслойное предсказание внутренней текстуры может применяться к макроблокам, для которых соответствующие блоки базового слоя расположены внутри макроблоков с внутренним кодированием для MCTF, а также для ключевых кадров. В этой конфигурации требуется только один цикл декодирования при целевом пространственном разрешении.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
По поводу этих и других недостатков и затруднений предшествующего уровня техники приняты меры настоящим изобретением, которое направлено на способы и устройство для адаптивного к макроблоку межслойного предсказания внутренней текстуры.
Согласно аспекту настоящего изобретения предложен масштабируемый кодировщик видеосигнала. Масштабируемый кодировщик видеосигнала включает в себя кодировщик для избирательного использования пространственного внутреннего предсказания для кодирования, на адаптивной к макроблоку основе, разностного сигнала слоя оптимизации, сформированного между макроблоком слоя оптимизации и соответствующим макроблоком подвергнутого повышающей дискретизации базового слоя.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложен способ для масштабируемого кодирования видеосигнала. Способ включает в себя избирательное использование пространственного внутреннего предсказания для кодирования, на адаптивной к макроблоку основе, разностного сигнала слоя оптимизации, сформированного между макроблоком слоя оптимизации и соответствующим макроблоком подвергнутого повышающей дискретизации базового слоя.
Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предложен масштабируемый кодировщик видеосигнала. Масштабируемый кодировщик видеосигнала включает в себя кодировщик для кодирования слоя оптимизации с использованием как режима соседнего пространственного внутреннего предсказания в слое оптимизации, так и режима предсказания подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя.
Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предложен способ для масштабируемого кодирования видеосигнала. Способ включает в себя кодирование слоя оптимизации с использованием как режима соседнего пространственного внутреннего предсказания в слое оптимизации, так и режима предсказания подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложен масштабируемый декодер видеосигнала. Масштабируемый декодер видеосигнала включает в себя декодер для избирательного использования пространственного внутреннего предсказания для декодирования, на адаптивной к макроблоку основе, разностного сигнала слоя оптимизации, сформированного между макроблоком слоя оптимизации и соответствующим макроблоком подвергнутого повышающей дискретизации базового слоя.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложен способ для масштабируемого декодирования видеосигнала. Способ включает в себя избирательное использование пространственного внутреннего предсказания для декодирования, на адаптивной к макроблоку основе, разностного сигнала слоя оптимизации, сформированного между макроблоком слоя оптимизации и соответствующим макроблоком подвергнутого повышающей дискретизации базового слоя.
Согласно добавочному дополнительному аспекту настоящего изобретения предложен масштабируемый декодер видеосигнала. Масштабируемый декодер видеосигнала включает в себя декодер для декодирования слоя оптимизации с использованием как режима соседнего пространственного внутреннего предсказания в слое оптимизации, так и режима предсказания подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя.
Согласно еще одному добавочному аспекту настоящего изобретения предложен способ для масштабируемого декодирования видеосигнала. Способ включает в себя декодирование слоя оптимизации с использованием как режима соседнего пространственного внутреннего предсказания в слое оптимизации, так и режима предсказания подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя.
Эти и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего подробного описания примерных вариантов осуществления, которое должно читаться в связи с прилагаемыми чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение может быть лучше понято в соответствии со следующими примерными фигурами, среди которых:
фиг.1 показывает структурную схему для примерного кодировщика Объединенной масштабируемой модели видео (JVSM) 2.0, к которому могут быть применены настоящие принципы;
фиг.2 показывает структурную схему для примерного декодера, к которому могут быть применены настоящие принципы;
фиг.3 показывает блок-схему последовательности операций процесса кодирования для INTRA_BL, к которому могут быть применены настоящие принципы;
фиг.4 показывает блок-схему последовательности операций процесса декодирования для INTRA_BL, к которому могут быть применены настоящие принципы;
фиг.5 показывает блок-схему последовательности операций процесса кодирования для INTRA_BLS, к которому могут быть применены настоящие принципы;
фиг.6 показывает блок-схему последовательности операций процесса декодирования для INTRA_BLS, к которому могут быть применены настоящие принципы;
фиг.7 показывает блок-схему последовательности операций способа для примерного процесса кодирования для адаптивного к макроблоку выбора режимов INTRA_BL и INTRA_BLS в соответствии с настоящими принципами, и
фиг.8 показывает блок-схему последовательности операций примерного процесса декодирования для адаптивного к макроблоку выбора режимов INTRA_BL и INTRA_BLS в соответствии с настоящими принципами.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Настоящее изобретение направлено на способы и устройство для адаптивного к макроблоку межслойного предсказания внутренней текстуры.
В большинстве схем масштабируемого кодирования видеосигнала введена высокая степень межслойного предсказания для пространственной и относящейся к SNR масштабируемости. Межслойное предсказание включает в себя межслойное предсказание внутренней текстуры, межслойное предсказание движения и межслойное предсказание разностного сигнала. В соответствии с настоящими принципами предложено новейшее межслойное предсказание внутренней текстуры. Более того, в соответствии с примерным вариантом их осуществления настоящие принципы могут сочетаться с существующим подходом в адаптивном к макроблоку способе для достижения дополнительной эффективности кодирования.
Настоящее описание иллюстрирует принципы настоящего изобретения. Соответственно, будет приниматься во внимание, что специалисты в данной области техники будут способны разработать различные компоновки, которые несмотря на то, что не описаны и не показаны в материалах настоящей заявки явным образом, воплощают принципы изобретения и включены в его сущность и объем.
Все примеры и условные формулировки, изложенные в материалах настоящей заявки, предназначены для образовательных целей, чтобы помочь читателю в понимании принципов изобретения и концепций, внесенных изобретателем в развитие данной области техники, и должны истолковываться в качестве существующих без ограничения такими ясно изложенными примерами и условиями.
Более того, все выражения в материалах настоящей заявки, излагающие принципы, аспекты и варианты осуществления изобретения, а также их конкретные примеры, предназначены для охвата как структурных, так и функциональных их эквивалентов. Дополнительно подразумевается, что такие эквиваленты включают в себя известные в настоящее время эквиваленты, а также эквиваленты, разработанные в будущем, то есть любые разработанные элементы, которые выполняют идентичную функцию, независимо от конструкции.
Таким образом, например, специалистами в данной области техники будет приниматься во внимание, что структурные схемы, представленные в материалах настоящей заявки, изображают концептуальные представления иллюстративных схем, воплощающих принципы изобретения. Подобным образом, будет приниматься во внимание, что любые блок-схемы последовательностей операций способов, диаграммы последовательностей операций, диаграммы переходов, псевдокод и тому подобное изображают различные последовательности операций, которые, по существу, могут быть представлены на машиночитаемых носителях и, значит, выполняться компьютером или процессором, показан или нет такой компьютер или процессор явным образом.
Функции различных элементов, показанных на фигурах, могут обеспечиваться благодаря использованию специализированных аппаратных средств, а также аппаратных средств, допускающих выполнение программного обеспечения в связи с надлежащим программным обеспечением. Когда предусмотрены процессором, функции могут обеспечиваться одиночным выделенным процессором, одиночным совместно используемым процессором или большим количеством отдельных процессоров, некоторые из которых могут совместно использоваться. Более того, явное использование термина «процессор» или «контроллер» не должно толковаться указывающим ссылкой исключительно на аппаратные средства, допускающие выполнение программного обеспечения, и может неявно включать в себя, без ограничения, аппаратные средства цифрового сигнального процессора («ЦСП», «DSP»), постоянное запоминающее устройство («ПЗУ», «ROM») для хранения программного обеспечения, оперативное запоминающее устройство («ОЗУ», «RAM») и энергонезависимую память.
Другие аппаратные средства, стандартные и/или сделанные на заказ, также могут быть включены в состав. Подобным образом, любые переключатели, показанные на фигурах, являются всего лишь понятийными. Их функция может выполняться благодаря работе программной логики, благодаря специализированной логике, благодаря взаимодействию программного управления и специализированной логики или даже вручную, конкретная технология является выбираемой конструктором так, как точнее понятна из контекста.
В формуле изобретения из этого документа любой элемент, выраженный в качестве средства для выполнения предписанной функции, предназначен для охвата любого способа выполнения такой функции, в том числе, например, а) сочетания элементов схемы, которые выполняют такую функцию, или b) программного обеспечения в любом виде, поэтому, заключая в себе микропрограммное обеспечение, микрокод или тому подобное, объединенные с надлежащей схемой для выполнения такого программного обеспечения, чтобы выполнять функцию. Изобретению, в качестве определенного такой формулой изобретения, свойственен тот факт, что функциональные возможности, предусмотренные различными перечисленными средствами, объединены и сведены вместе таким образом, к которому обязывает формула изобретения. Соответственно, считается, что любые средства, которые могут обеспечивать такие функциональные возможности, эквивалентны показанным в материалах настоящей заявки.
В соответствии с настоящими принципами предложены способ и устройство для межслойного предсказания внутренней текстуры. В соответствии с примерным вариантом осуществления межслойное предсказание внутренней текстуры усовершенствовано также посредством пространственного внутреннего предсказания разностного сигнала слоя оптимизации с использованием способа, заданного в подпункте 8.3 стандарта H.264 (характерный способ, заданный в подпункте 8.3, в материалах настоящей заявки также указывается ссылкой как INTRA_BLS) для пространственного внутреннего предсказания разностного сигнала слоя оптимизации.
Одна из причин для использования INTRA_BLS состоит в том, что для пространственной масштабируемости разностный сигнал слоя оптимизации вообще включает в себя много высокочастотных составляющих, таких как границы. Пространственное внутреннее предсказание должно помочь сохранять больше деталей, особенно при более высоких скоростях передачи битов. Однако подход по настоящим принципам может влечь за собой кодирование большего количества битов синтаксической структуры, чем в INTRA_BL, например, таких как mb_type, режимы внутреннего предсказания (PredMode) или шаблон cbp, если выбрано INTRA16×16 (внутреннее кодирование блока 16×16). Чтобы объединить преимущество обоих, INTRA_BL и INTRA_BLS, в соответствии с настоящими принципами предложен адаптивный к макроблоку подход для выбора INTRA_BL или INTRA_BLS. Чтобы сократить служебные данные пространственного внутреннего предсказания, в материалах настоящей заявки также предложен подход для упрощения синтаксической структуры посредством совместного рассмотрения способа внутреннего предсказания (подвергнутого повышающей дискретизации) базового слоя и наиболее вероятного режима из пространственных соседей в слое оптимизации.
Для режима INTRA_BL, на стороне декодера, межслойный разностный сигнал после обратного квантования и обратного преобразования добавляется непосредственно в (подвергнутый повышающей дискретизации) восстановленный базовый слой, чтобы сформировать восстановленный макроблок слоя оптимизации. Для режима INTRA_BLS, на стороне декодера, разностные сигналы соседних макроблоков из (подвергнутого повышающей дискретизации) восстановленного базового слоя корректируются прибавлением 128 и усечением до (0, 255), а затем используются для пространственного внутреннего предсказания для текущего макроблока, как задано в подпункте 8.3 стандарта H.264. Принятый разностный сигнал после обратного квантования и обратного преобразования затем добавляется в пространственное внутреннее предсказание. Затем выполняется вычитание 128 и усечение до (-256, 255). Подвергнутый межслойному внутреннему предсказанию разностный сигнал затем объединяется с (подвергнутым повышающей дискретизации) восстановленным базовым слоем, чтобы сформировать восстановленный макроблок слоя оптимизации.
Для предоставления возможности адаптивного к макроблоку выбора режима INTRA_BL и режима INTRA_BLS флаг, указываемый здесь как intra_bls_flag, используется, чтобы сигнализировать, какой режим используется для каждого макроблока. В стандарте H.264 для масштабируемого кодирования видеосигнала, если наложено ограничение для предоставления возможности режима INTRA_BLS, только когда соответствующий макроблок базового слоя закодирован как с внутренним кодированием. В таком случае base_mode_flag используется, чтобы указывать, может ли mb_type для текущего макроблока логически выводиться из соответствующего базового макроблока. intra_base_flag используется для указания, используется ли режим INTRA_BL. Когда соответствующий макроблок базового слоя закодирован как с внутренним кодированием, тогда base_mode_flag, являющийся равным единице, может использоваться для логического вывода, что intra_base_flag является равным 1, каковое означает, что может кодироваться только base_mode_flag, равный 1. Для сигнализации режима INTRA_BLS base_mode_flag может устанавливаться в 0, а intra_base_flag может устанавливаться в 1.
Обращаясь к фиг.1, примерный кодировщик версии 2.0 Объединенной масштабируемой модели видео (JVSM) (в дальнейшем «JSVM2.0»), к которому может быть применено настоящее изобретение, в целом указан номером 100 ссылки. Кодировщик 100 JSVM2.0 использует три пространственных слоя и временную фильтрацию с компенсацией движения. Кодировщик 100 JSVM включает в себя двумерный (2D) прореживатель 104, 2D-прореживатель 106 и модуль 108 временной фильтрации с компенсацией движения (MCTF), каждый из которых имеет вход для приема данных 102 видеосигнала.
Выход 2D-прореживателя 106 соединен сигнальной связью со входом модуля 110 MCTF. Первый выход модуля 110 MCTF соединен сигнальной связью со входом кодировщика 112 движения, а второй выход модуля 110 MCTF соединен сигнальной связью со входом модуля 116 предсказания. Первый выход кодировщика 112 движения соединен сигнальной связью с первым входом мультиплексора 114. Второй выход кодировщика 112 движения соединен сигнальной связью с первым входом кодировщика 124 движения. Первый выход модуля 116 предсказания соединен сигнальной связью со входом пространственного преобразователя 118. Выход пространственного преобразователя 118 соединен сигнальной связью со вторым входом мультиплексора 114. Второй выход модуля 116 предсказания соединен сигнальной связью со входом интерполятора 120. Выход интерполятора соединен сигнальной связью с первым входом модуля 122 предсказания. Первый выход модуля 122 предсказания соединен сигнальной связью со входом пространственного преобразователя 126. Выход пространственного преобразователя 126 соединен сигнальной связью со вторым входом мультиплексора 114. Второй выход модуля 122 предсказания соединен сигнальной связью со входом интерполятора 130. Выход интерполятора 130 соединен сигнальной связью с первым входом модуля 134 предсказания. Выход модуля 134 предсказания соединен сигнальной связью с пространственным преобразователем 136. Выход пространственного преобразователя соединен сигнальной связью со вторым входом мультиплексора 114.
Выход 2D-прореживателя 104 соединен сигнальной связью со входом модуля 128 MCTF. Первый выход модуля 128 MCTF соединен сигнальной связью со вторым входом кодировщика 124 движения. Первый выход кодировщика 124 движения соединен сигнальной связью с первым входом мультиплексора 114. Второй выход кодировщика 124 движения соединен сигнальной связью с первым входом кодировщика 132 движения. Второй выход модуля 128 MCTF соединен сигнальной связью со вторым входом модуля 122 предсказания.
Первый выход модуля 108 MCTF соединен сигнальной связью со вторым входом кодировщика 132 движения. Выход кодировщика 132 движения соединен сигнальной связью с первым входом мультиплексора 114. Второй выход модуля 108 MCTF соединен сигнальной связью со вторым входом модуля 134 предсказания. Выход мультиплексора 114 выдает выходной битовый поток 138.
Для каждого пространственного слоя выполняется временное разложение с компенсацией движения. Это разложение обеспечивает временную масштабируемость. Информация о движении из нижних пространственных слоев может использоваться для предсказания движения в верхних слоях. Для кодирования текстуры пространственное предсказание между следующими один за другим пространственными слоями может применяться для устранения избыточности. Разностный сигнал, являющийся следствием внутреннего предсказания или внешнего предсказания с компенсацией движения, кодируется с преобразованием. Разностный сигнал качества базового слоя обеспечивает минимальное качество восстановления в каждом пространственном слое. Этот базовый слой может кодироваться в совместимый со стандартом H.264 поток, если не применяется никакое межслойное предсказание. Для масштабируемости качества слои оптимизации качества дополнительно кодируются. Эти слои оптимизации могут выбираться для обеспечения крупно- или мелкоструктурной масштабируемости качества (SNR).
Обращаясь к фиг.2, примерный масштабируемый декодер видеосигнала, к которому может быть применено настоящее изобретение, в целом указан номером 200 ссылки. Вход демультиплексора 202 доступен в качестве входа в масштабируемый декодер 200 видеосигнала для приема масштабируемого битового потока. Первый выход демультиплексора 202 соединен сигнальной связью со входом масштабируемого по SNR энтропийного декодера 204 с обратным пространственным преобразованием. Первый выход масштабируемого по SNR энтропийного декодера 204 с обратным пространственным преобразованием соединен сигнальной связью с первым входом модуля 206 предсказания. Выход модуля 206 предсказания соединен сигнальной связью с первым входом модуля 208 обратной MCTF.
Второй выход масштабируемого по SNR энтропийного декодера 204 с обратным пространственным преобразованием соединен сигнальной связью с первым входом декодера 210 вектора движения (MV). Выход декодера 210 MV соединен сигнальной связью со вторым входом модуля 208 обратной MCTF.
Второй выход демультиплексора 202 соединен сигнальной связью со входом масштабируемого по SNR энтропийного декодера 212 с обратным пространственным преобразованием. Первый выход масштабируемого по SNR энтропийного декодера 212 с обратным пространственным преобразованием соединен сигнальной связью с первым входом модуля 214 предсказания. Первый выход модуля 214 предсказания соединен сигнальной связью со входом модуля 216 интерполяции. Выход модуля 216 интерполяции соединен сигнальной связью со вторым входом модуля 206 предсказания. Второй выход модуля 214 предсказания соединен сигнальной связью с первым входом модуля 218 обратной MCTF.
Второй выход масштабируемого по SNR энтропийного декодера 212 с обратным пространственным преобразованием соединен сигнальной связью с первым входом декодера 220 MV. Первый выход декодера 220 MV соединен сигнальной связью со вторым входом декодера 210 MV. Второй выход декодера 220 MV соединен сигнальной связью со вторым входом модуля 218 обратной MCTF.
Третий выход демультиплексора 202 соединен сигнальной связью со входом масштабируемого по SNR энтропийного декодера 222 с обратным пространственным преобразованием. Первый выход масштабируемого по SNR энтропийного декодера 222 с обратным пространственным преобразованием соединен сигнальной связью со входом модуля 224 предсказания. Первый выход модуля 224 предсказания соединен сигнальной связью со входом модуля 226 интерполяции. Выход модуля 226 интерполяции соединен сигнальной связью со вторым входом модуля 214 предсказания.
Второй выход модуля 224 предсказания соединен сигнальной связью с первым входом модуля 228 обратной MCTF. Второй выход масштабируемого по SNR энтропийного декодера 222 с обратным пространственным преобразованием соединен сигнальной связью со входом декодера 230 MV. Первый выход декодера 230 MV соединен сигнальной связью со вторым входом декодера 220 MV. Второй выход декодера 230 MV соединен сигнальной связью со вторым входом модуля 228 обратной MCTF.
Выход модуля 228 обратной MCTF доступен в качестве выхода декодера 200 для выдачи сигнала слоя 0. Выход модуля 218 обратной MCTF доступен в качестве выхода декодера 200 для выдачи сигнала слоя 1. Выход модуля 208 обратной MCTF доступен в качестве выхода декодера 200 для выдачи сигнала слоя 2.
Таблица 1 иллюстрирует, каким образом интерпретируется синтаксическая структура для режима INTRA_BL и режима INTRA_BLS, когда режимом соответствующего базового слоя является режим с внутренним кодированием. Если режимом соответствующего слоя не является режим с внутренним кодированием, INTRA_BL указывается посредством base_mode_flag=0 и intra_base_flag=1, а INTRA_BLS не разрешен.
<b>Таблица 1</b>
base_mode_flag
intra_base_flag
INTRA_BL
1
1 (выводится логически)
INTRA_BLS
0
1
Обращаясь к фиг.3, последовательность операций кодирования для INTRA_BL, к которой могут применяться настоящие принципы, в целом указана номером 300 ссылки. Должно быть принято во внимание, что последовательность 300 операций кодирования для INTRA_BL была модифицирована для добавления поля синтаксической структуры в заголовке макроблока, как описано относительно функционального этапа 317.
Начальный этап 305 передает управление на функциональный этап 310. Функциональный этап 310 осуществляет повышающую дискретизацию соответствующего макроблока базового слоя и передает управление на функциональный этап 315. Функциональный этап 315 вычисляет разностный сигнал между текущим макроблоком в слое оптимизации и соответствующим подвергнутым повышающей дискретизации макроблоком базового слоя и передает управление на функциональный этап 317. Функциональный этап 317 записывает синтаксическую структуру «intra_bls_flag» на уровне макроблока и передает управление на функциональный этап 320. Функциональный этап 320 преобразует и квантует разностный сигнал и передает управление на функциональный этап 325. Функциональный этап 325 осуществляет энтропийное кодирование преобразованного и квантованного разностного сигнала, чтобы сформировать кодированный битовый поток, и передает управление на конечный этап 330.
Обращаясь к фиг.4, последовательность операций декодирования для INTRA_BL, к которой могут применяться настоящие принципы, указана номером 400 ссылки. Должно быть принято во внимание, что последовательность 400 операций декодирования для INTRA_BL была модифицирована для чтения поля синтаксической структуры в заголовке макроблока, как описано относительно функционального этапа 412.
Начальный этап 405 передает управление на функциональный этап 410 и функциональный этап 415. Функциональный этап 410 осуществляет энтропийное декодирование кодированного битового потока, чтобы выдавать несжатый битовый поток, и передает управление на функциональный этап 412. Функциональный этап 412 считывает синтаксическую структуру «intra_bls_flag» на уровне макроблока и передает управление на функциональный этап 420. Функциональный этап 420 осуществляет обратное преобразование и обратное квантование несжатого битового потока, чтобы выдавать декодированный разностный сигнал, и передает управление на функциональный этап 425. Функциональный этап 415 осуществляет повышающую дискретизацию соответствующего макроблока базового слоя и передает управление на функциональный этап 425.
Функциональный этап 425 объединяет декодированный разностный сигнал и подвергнутый повышающей дискретизации макроблок базового слоя, передает управление на функциональный этап 430. Функциональный этап 430 восстанавливает соответствующий макроблок в слое оптимизации и передает управление на конечный этап 435.
Обращаясь к фиг.5, последовательность операций кодирования для INTRA_BLS, к которой могут применяться настоящие принципы, указана номером 500 ссылки.
Начальный этап 505 передает управление на функциональный этап 510. Функциональный этап 510 осуществляет повышающую дискретизацию соответствующего макроблока базового слоя и соседей соответствующего макроблока базового слоя и передает управление на функциональный этап 515. Функциональный этап 515 вычисляет разностный сигнал между текущим макроблоком и пространственным соседом текущего макроблока в слое оптимизации и соответствующим подвергнутым повышающей дискретизации макроблоком базового слоя, затем прибавляет 128 и усекает до {0, 255} и передает управление на функциональный этап 520. Функциональный этап 520 применяет пространственное внутреннее предсказание по пространственным соседям текущего макроблока и передает управление на функциональный этап 525. Функциональный этап 525 вычисляет разностный сигнал после пространственного внутреннего предсказания и передает управление на функциональный этап 530. Функциональный этап 530 преобразует и квантует разностный сигнал и передает управление на функциональный этап 535. Функциональный этап 535 осуществляет энтропийное кодирование преобразованного и квантованного разностного сигнала, чтобы сформировать кодированный битовый поток, и передает управление на конечный этап 540.
Обращаясь к фиг.6, последовательность операций декодирования для INTRA_BLS, к которой могут применяться настоящие принципы, указана номером 600 ссылки.
Начальный этап 605 передает управление на функциональный этап 610 и функциональный этап 635. Функциональный этап 610 осуществляет повышающую дискретизацию соответствующего макроблока базового слоя и соседей соответствующего макроблока базового слоя и передает управление на функциональный этап 615. Функциональный этап 615 вычисляет разностный сигнал между пространственными соседями текущего макроблока в слое оптимизации и соответствующим подвергнутым повышающей дискретизации макроблоком базового слоя, затем прибавляет 128 и усекает до {-256, 255} и передает управление на функциональный этап 620. Функциональный этап 620 применяет пространственное внутреннее предсказание по пространственным соседям текущего макроблока и передает управление на функциональный этап 625.
Функциональный этап 635 осуществляет энтропийное декодирование кодированного битового потока, чтобы выдавать несжатый битовый поток, и передает управление на функциональный этап 640. Функциональный этап 640 осуществляет обратное преобразование и обратное квантование несжатого битового потока, чтобы выдавать декодированный разностный сигнал предсказания, и передает управление на функциональный этап 625.
Функциональный этап 625 объединяет декодированный разностный сигнал предсказания с пространственным внутренним предсказанием исходя из пространственных соседей текущего макроблока, чтобы выдавать сумму, и передает управление на функциональный этап 630. Функциональный этап 630 вычитает 128 из суммы, чтобы получить разность, усекает разность до {-256, 256} и добавляет усеченную разность к соответствующему подвергнутому повышающей дискретизации макроблоку базового слоя, передает управление на конечный этап 635.
Обращаясь к фиг.7, примерная последовательность операций кодирования для адаптивного к макроблоку выбора режимов INTRA_BL и INTRA_BLS указана номером 700 ссылки.
Начальный этап 705 передает управление на функциональный этап 710, функциональный этап 715 и функциональный этап 720. Функциональные этапы 710, 720 и 730 проверяют INTRA_BL, INTRA_BLS и другие режимы предсказания соответственно и передают управление на функциональный этап 725. Функциональный этап 725 выбирает наилучший режим предсказания из числа INTRA_BL, INTRA_BLS и других режимов предсказания и передает управление на конечный этап 730.
Обращаясь к фиг.8, примерная последовательность операций декодирования для адаптивного к макроблоку выбора режимов INTRA_BL и INTRA_BLS указана номером 800 ссылки.
Начальный этап 805 передает управление на этап 810 принятия решения. Этап 810 принятия решения определяет, кодировался или нет текущий макроблок с использованием режима INTRA_BL. Если нет, то управление передается на этап 815 принятия решения. Иначе управление передается на функциональный этап 830.
Этап 815 принятия решения определяет, кодировался или нет текущий макроблок с использованием режима INTRA_BLS. Если нет, то управление передается на функциональный этап 820. Иначе управление передается на функциональный этап 835.
Функциональный этап 830 декодирует текущий макроблок с использованием режима INTRA_BL и передает управление на функциональный этап 825.
Функциональный этап 835 декодирует текущий макроблок с использованием режима INTRA_BLS и передает управление на функциональный этап 825.
Функциональный этап 820 декодирует текущий макроблок с использованием другого режима предсказания (иного, чем INTRA_BL или INTRA_BLS) и передает управление на функциональный этап 825.
Функциональный этап 825 выводит декодированный текущий макроблок и передает управление на конечный этап 840.
Таблица 2 указывает синтаксическую структуру для задания предсказания intra_4×4 блока сигнала яркости 4×4 с индексом luma4×4BlkIdx=0..15.
<b>Таблица 2</b>
<img file="00000001.tif" he="31" wi="140" img-content="undefined" img-format="tif" />
Intra4х4PredMode[ luma4х4BlkIdx ] выводится применением следующей процедуры, где A и B - левый и верхний соседи блока сигнала яркости 4х4:
В стандарте H.264 PredMode соседнего пространственного блока используется для сокращения служебных данных, чтобы кодировать предсказание intra4х4. В варианте осуществления, относящемся к схеме масштабируемого кодирования видеосигнала для слоя оптимизации, если соответствующий макроблок базового слоя закодирован как с внутренним кодированием, предлагается кодировать PredMode intra4х4 на основании как PredMode intra4х4 подвергнутого повышающей дискретизации базового слоя, так и его соседнего пространственного блока PredMode в слое оптимизации, как показано в равенстве 1, где F - произвольная функция.
Intra4х4PredMode = F (intraMхMPredModeA, intraMхMPredModeB, intraMхMPredModeBase) (1)
Таблица 3 показывает синтаксическую структуру, удовлетворяющую равенству (1) и используемую для задания RredMode intra4х4 на основании обоих, PredMode intra4х4 базового слоя и PredMode его соседнего пространственного блока в слое оптимизации, когда соответствующий макроблок базового слоя закодирован как с внутренним кодированием.
<b>Таблица 3</b>
<img file="00000003.tif" he="32" wi="143" img-content="undefined" img-format="tif" />
Intra4х4PredMode[ luma4х4Blkldx ] выводится применением следующей процедуры:
Таблица 4 показывает синтаксическую структуру, удовлетворяющую равенству (1) и используемую для задания PredMode intra4х4. В таблице 4 intra4х4PredMode принудительно применяется к равноценному predIntra4х4PredMode, если predIntra4х4PredMode= =intraMхMPredModeBase.
<b>Таблица 4</b>
<img file="00000006.tif" he="42" wi="143" img-content="undefined" img-format="tif" />
Intra4х4PredMode[ luma4х4Blkldx ] выводится применением следующей процедуры:
Должно быть принято во внимание, что несмотря на то, что вышеприведенные описание и примеры относятся к использованию PredMode intra4х4, настоящие принципы не являются настолько ограниченными, и, соответственно, при заданных доктринах настоящих принципов, предусмотренных в материалах настоящей заявки, рядовой специалист в этой и относящихся к делу областях техники будет предполагать этот и другие режимы, к которым могут применяться настоящие принципы, наряду с сохранением объема настоящего изобретения. Например, настоящие принципы также могут применяться, но не в качестве ограничения, к PredMode intra8х8.
Далее будет дано описание некоторых из многочисленных сопутствующих преимуществ/признаков настоящего изобретения. Например, одним из преимуществ/признаков является масштабируемый кодировщик видеосигнала, который включает в себя кодировщик для избирательного использования пространственного внутреннего предсказания для кодирования, на адаптивной к макроблоку основе, разностного сигнала слоя оптимизации, сформированного между макроблоком слоя оптимизации и макроблоком соответствующего подвергнутой повышающей дискретизации базового слоя. Еще одно преимущество/признак состоит в масштабируемом кодировщике видеосигнала, как описанный выше, в котором пространственное внутреннее предсказание, используемое для кодирования разностного сигнала слоя оптимизации, совместимо с существующими технологиями внутреннего пространственного предсказания. Еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый кодировщик видеосигнала, как описанный выше, при этом кодировщик добавляет поле синтаксической структуры в заголовок макроблока, чтобы указывать, какой режим предсказания используется для разностного сигнала слоя оптимизации. Более того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый кодировщик видеосигнала, как описанный выше, при этом кодировщик модифицирует существующую синтаксическую структуру, чтобы обеспечивать логический вывод в отношении того, какой режим предсказания используется для разностного сигнала слоя оптимизации, когда режимом предсказания базового слоя является с внутренним кодированием. Кроме того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый кодировщик видеосигнала, который модифицировал существующую синтаксическую структуру, как описано выше, при этом кодировщик использует режим предсказания иной, чем пространственное внутреннее предсказание, для кодирования разностного сигнала слоя оптимизации, когда режим предсказания базового слоя ограничен межслойным. Кроме того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый кодировщик видеосигнала, как описанный выше, при этом упомянутый кодировщик определяет, какой режим предсказания следует использовать в слое оптимизации из числа разных имеющихся в распоряжении режимов предсказания, включающих в себя режим остаточного сигнала слоя оптимизации без пространственного внутреннего предсказания, режим разностного сигнала слоя оптимизации с пространственным внутренним предсказанием и режим пикселя слоя оптимизации с пространственным внутренним предсказанием. Дополнительно еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый кодировщик видеосигнала для определения, какой режим предсказания следует использовать в слое оптимизации, как описано выше, при этом кодировщик определяет, какой режим предсказания следует использовать для слоя оптимизации, из разных имеющихся в распоряжении режимов предсказания на основании апостериорных критериев для принятия решения, или на последней статистике разных имеющихся в распоряжении режимов предсказания и свойств остаточного сигнала слоя оптимизации и пикселей слоя оптимизации. Более того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый кодировщик видеосигнала, который включает в себя кодировщик для кодирования слоя оптимизации с использованием как режима соседнего пространственного внутреннего предсказания в слое оптимизации, так и режима предсказания подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя. Кроме того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый кодировщик видеосигнала, как описанный выше, при этом кодировщик добавляет флаг в заголовок макроблока без сигнализирования режима предсказания, когда режим соседнего пространственного внутреннего предсказания, используемый в слое оптимизации, является таким же, как режим предсказания подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя. Кроме того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый кодировщик видеосигнала, как описанный выше, при этом кодировщик вынуждает текущий режим внутреннего предсказания быть таким же, как режим предсказания подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя, без отправки соответствующей синтаксической структуры, когда режим соседнего пространственного внутреннего предсказания является таким же, как режим предсказания подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя. Дополнительно еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый декодер видеосигнала, который включает в себя декодер для избирательного использования пространственного внутреннего предсказания для декодирования, на адаптивной к макроблоку основе, разностного сигнала слоя оптимизации, сформированного между макроблоком слоя оптимизации и соответствующим макроблоком подвергнутого повышающей дискретизации базового слоя. Более того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый декодер видеосигнала, как описанный выше, в котором пространственное внутреннее предсказание, используемое для декодирования разностного сигнала слоя оптимизации, совместимо с существующими технологиями внутреннего пространственного предсказания. Кроме того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый декодер видеосигнала, как описанный выше, при этом декодер определяет, какой режим предсказания следует использовать для разностного сигнала слоя оптимизации, с использованием поля синтаксической структуры в заголовке макроблока. Кроме того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый декодер видеосигнала, как описанный выше, при этом декодер оценивает логический вывод, предусмотренный в модифицированной существующей синтаксической структуре, в отношении того, какой режим предсказания использовался для кодирования разностного сигнала слоя оптимизации, когда режимом предсказания базового слоя является режим с внутренним кодированием. Дополнительно еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый декодер видеосигнала, который модифицирует существующую синтаксическую структуру, как описано выше, при этом декодер использует режим предсказания иной, чем пространственное внутреннее предсказание, для кодирования разностного сигнала слоя оптимизации, когда режим предсказания базового слоя ограничен межслойным. Более того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый декодер видеосигнала, при этом декодер определяет режим предсказания для использования в разностном сигнале слоя оптимизации на основании синтаксически проанализированной синтаксической структуры, режим предсказания определяется из числа любого из режима остаточного сигнала слоя оптимизации без пространственного внутреннего предсказания, режима разностного сигнала слоя оптимизации с пространственным внутренним предсказанием и режима пикселя слоя оптимизации с пространственным внутренним предсказанием. Кроме того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый декодер видеосигнала, который включает в себя декодер для декодирования слоя оптимизации с использованием как режима соседнего пространственного внутреннего предсказания в слое оптимизации, так и режима предсказания подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя. Дополнительно еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый декодер видеосигнала, как описанный выше, при этом декодер вынуждает текущий режим внутреннего предсказания быть таким же, как режим подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя, без приема соответствующей синтаксической структуры, когда режим соседнего пространственного внутреннего предсказания является таким же, как режим предсказания подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя. Более того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый декодер видеосигнала, как описанный выше, при этом декодер определяет, какой режим внутреннего предсказания следует использовать для слоя оптимизации, на основании флага в заголовке макроблока. Кроме того, еще одним преимуществом/признаком является масштабируемый декодер видеосигнала, как описанный выше, при этом декодер определяет режим внутреннего предсказания для слоя оптимизации являющимся таким же, как режим подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя, когда режим соседнего пространственного внутреннего предсказания является таким же, как режим подвергнутого повышающей дискретизации соответствующего базового слоя.
Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения могут быть без труда выяснены рядовым специалистом в относящейся к делу области техники на основании доктрин, приведенных в материалах настоящей заявки. Должно быть понятно, что доктрины настоящего изобретения могут быть реализованы в различных видах аппаратных средств, программного обеспечения, микропрограммного обеспечения, процессорах специального назначения или их комбинации.
Наиболее предпочтительно доктрины настоящего изобретения реализуются в качестве комбинации аппаратных средств и программного обеспечения. Более того, программное обеспечение может быть реализовано в качестве прикладной программы, реально воплощенной в устройстве хранения программ. Прикладная программа может выгружаться в и выполняться машиной, содержащей любую подходящую архитектуру. Предпочтительно машина реализована на компьютерной платформе, содержащей аппаратные средства, такие как один или более центральных процессоров («ЦП», «CPU»), оперативное запоминающее устройство («ОЗУ») и интерфейсы ввода/вывода («I/O»). Компьютерная платформа также может включать в себя операционную систему и микрокомандный код. Различные последовательности операций и функции, описанные в материалах настоящей заявки, могут быть либо частью микрокомандного кода, либо частью прикладной программы, или любой их комбинацией, которая может выполняться ЦП. В дополнение различные другие периферийные устройства могут быть присоединены к компьютерной платформе, такие как дополнительное устройство хранения данных и печатающее устройство.
Кроме того, должно быть понятно, что, так как некоторые из составляющих компонентов и способов системы, изображенных на прилагаемых чертежах, предпочтительно реализованы в программном обеспечении, реальные связи между компонентами системы или функциональными этапами последовательности операций могут отличаться в зависимости от способа, которым запрограммировано настоящее изобретение. При заданных доктринах, приведенных в материалах настоящей заявки, специалист в относящейся к делу области техники будет способен предполагать эти и подобные реализации или конфигурации настоящего изобретения.
Несмотря на то что иллюстративные варианты осуществления были раскрыты в материалах настоящей заявки со ссылкой на прилагаемые чертежи, должно быть понятно, что настоящее изобретение не ограничено такими отдельно взятыми вариантами осуществления и что различные изменения и модификации могут быть осуществлены в нем рядовым специалистом в относящейся к делу области техники, не выходя из объема и сущности настоящего изобретения. Все такие изменения и модификации подразумеваются включенными в объем настоящего изобретения, как изложено в прилагаемой формуле изобретения.