CN106464887B - 图像解码方法及其装置以及图像编码方法及其装置 - Google Patents

图像解码方法及其装置以及图像编码方法及其装置 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于对图像数据进行解码的方法，包括：接收包括编码的图像信息的比特流；基于编码的图像信息对图像进行解码；从通过所述解码而产生的数据中获得被分配给由多个通道配置的亮度通道的亮度数据以及被分配给由单个通道配置的色度通道的色度数据；将获得的亮度通道的亮度数据合并为具有单个分量的亮度数据；将获得的色度通道的色度数据划分为具有多个分量的色度数据；并基于通过所述合并而产生的具有单个分量的亮度数据以及具有划分出的多个分量的色度数据来重建图像。

Description

图像解码方法及其装置以及图像编码方法及其装置
技术领域
本公开涉及视频解码方法和设备以及视频编码方法和设备，更具体地讲，涉及用于对YUV 4:2:0格式图像数据进行解码的视频解码方法和设备以及用于高效地对YUV 4:2:0格式图像数据进行编码的视频编码方法和设备。
背景技术
为了显示高分辨率或高清晰度视频内容，高分辨率或高清晰度视频内容通过显示链路被发送到显示设备。然而，由于显示链路的带宽受限制，因此对高效地压缩高分辨率或高清晰度视频内容并通过显示链路发送压缩的视频内容的需求日益增长。因此，各种视频编解码器被开发用于对高分辨率或高清晰度视频内容进行高效编码或解码。
在视频编码解码器的情况下，在输入YUV 4:4:4格式图像数据的前提下可执行编码和解码。然而，当电子设备使用YUV 4:2:0格式图像数据时，需要将YUV 4:2:0格式图像数据转换成YUV 4:4:4格式图像数据。具体地，在对图像数据进行转换的处理中执行对图像数据中包括的色度数据进行插值的处理。然而，在将色度数据确定为信息化色度数据的情况下，视频编解码器对在插值处理期间产生的色度数据进行编码。因此，由于非必需的色度数据也被编码，因此视频编解码器中的实际压缩率小于在对YUV 4:2:0格式图像数据进行编码的假设下所计算的压缩率。
发明内容
技术问题
根据本公开的一方面，提供一种视频数据编码方法，包括：对图像数据中包括的具有一个分量的亮度数据进行划分，并将亮度数据分配给包括多个通道的亮度通道；将图像数据中包括的具有多个分量的色度数据分配给具有一个通道的色度通道；基于被分配给亮度通道的亮度数据以及被分配给色度通道的色度数据来对图像数据进行编码。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据编码方法，包括：接收图像数据；对接收到的图像数据进行上采样；对上采样后的图像数据进行编码，其中，对接收到的图像数据进行上采样的步骤包括：通过将在接收到的图像数据中所包括的色度数据中的位于多个行中的至少一个色度分量分配给所述多个行中的一个行的空区域，对色度数据进行转换；基于转换后的色度数据将预定样点值分配给除了所述一个行之外的其它行。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据编码方法，包括：接收图像数据；对接收到的图像数据进行上采样；将位于在上采样后的图像数据中包括的色度数据的一个行中未被上采样的区域中的至少一个色度分量中的每一个色度分量分配给所述一个行中的与所述至少一个色度分量中的每一个色度分量所位于的区域不同的区域，使得位于未被上采样的区域中的多个色度分量在所述一个行中彼此相邻；对包括被分配的至少一个色度分量的色度数据进行编码。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据编码方法，包括：接收图像数据；对接收到的图像数据中包括的色度数据进行上采样；对多个行之中的奇数行或偶数行之一的色度数据进行编码。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据编码方法，包括：接收图像数据；对接收到的图像数据进行上采样；对上采样后的图像数据进行编码，其中，对接收到的图像数据进行上采样的步骤包括：将在接收到的图像数据中包括的色度数据中的位于多个行中的一个行中的多个色度分量中的至少一个色度分量分配给与所述一个行不同的行；基于被分配给所述不同的行的所述至少一个色度分量的样点值，获得将被分配给所述一个行的空区域的样点值。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据解码方法，包括：接收包括编码的图像信息的比特流；基于编码的图像信息对图像进行解码，并从通过对图像进行解码而产生的数据中获得被分配给包括多个通道的亮度通道的亮度数据以及被分配给包括一个通道的色度通道的色度数据；将获得的亮度数据合并为具有一个分量的亮度数据；将获得的色度数据划分为具有多个分量的色度数据；基于通过对获得的亮度数据进行合并而产生的具有一个分量的亮度数据以及划分后的具有多个分量的色度数据来重建图像。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据解码方法，包括：接收编码的图像信息的比特流，其中，所述图像信息是通过将在图像数据中所包括的色度数据中的位于多个行中的至少一个色度分量分配给所述多个行中的一个行的空区域来对色度数据进行转换并基于转换后的色度数据将预定值分配给除了所述一个行之外的其它行而被编码的；基于所述编码的图像信息对图像进行解码，并获得亮度数据和色度数据；基于获得的亮度数据和色度数据来重建图像。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据解码方法，包括：接收包括图像信息的比特流，其中，在图像信息中，图像数据被上采样，位于在上采样后的图像数据中包括的色度数据的一个行中未被上采样的区域中的至少一个色度分量中的每一个色度分量被分配给所述一个行中的与所述至少一个色度分量中的每一个色度分量所位于的区域不同的区域，使得位于未被上采样的区域中的多个色度分量在所述一个行中彼此相邻，并且包括被分配的色度分量的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据被编码；基于编码的图像信息对图像进行解码，并获得包括被分配的色度分量的色度数据以及图像信息中所包括的亮度数据；基于包括被分配的色度分量的色度数据以及图像信息中包括的亮度数据来重建图像。
根据本公开的另一方面，提供一种视频解码方法，包括：接收包括图像信息的比特流，其中，在图像信息中，图像数据中包括的色度数据被上采样，在上采样后的色度数据之中的在多个行中的奇数行或偶数行之一的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据被编码；基于编码的图像信息对图像进行解码，并获得上采样后的色度数据之中的所述多个行中的偶数行或奇数行之一的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据；基于所述编码的图像信息对图像进行解码，并基于上采样后的色度数据之中的所述多个行中的偶数行或奇数行之一的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据来重建图像。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据解码方法，包括：接收包括图像信息的比特流，其中，在图像信息中，在图像数据中所包括的色度数据的位于多个行中的一个行上的多个色度分量中的至少一个色度分量被分配给与所述一个行不同的行，基于被分配给所述不同的行的色度分量的样点值获得将被分配给所述一个行的空区域的样点值，包括获得的样点值的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据被编码；基于编码的图像信息对图像进行解码，并获得包括获得的样点值的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据；基于包括获得的样点值的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据来重建图像。
根据本公开的另一方面，提供一种记录有用于执行对视频数据进行编码和解码的方法的计算机程序的非暂时性计算机可读记录介质。
有益效果
根据本公开的实施例的对图像数据进行编码和解码的方法可被用于高效地压缩图像数据、对压缩的图像数据进行解码、以及对图像进行重建。具体地，根据本公开的实施例的对视频数据进行编码和解码的方法可被用于高效地压缩YUV 4:2:0格式图像数据、对压缩的图像数据进行解码、以及对图像进行重建。
附图说明
图1是示出对图像数据进行编码和解码的环境的示图。
图2a是根据本公开的实施例的编码设备的框图。
图2b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
图2c是根据本公开的实施例的解码设备的框图。
图2d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
图3a是根据本公开的实施例的编码设备的框图。
图3b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
图3c是根据本公开的实施例的解码设备的框图。
图3d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
图4a是根据本公开的实施例的编码设备的框图。
图4b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
图4c是根据本公开的实施例的解码设备的框图。
图4d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
图5a是根据本公开的实施例的编码设备的框图。
图5b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
图5c是根据本公开的实施例的解码设备的框图。
图5d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
图6a是根据本公开的实施例的编码设备的框图。
图6b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
图6c是根据本公开的实施例的解码设备的框图。
图6d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
图7a是根据本公开的实施例的编码设备的框图。
图7b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
图7c是根据本公开的实施例的解码设备的框图。
图7d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
图8a是根据本公开的实施例的编码设备的框图。
图8b至图8d是示出根据本公开的实施例的编码设备/解码设备中对当前像素进行预测的方法的示图。
图8e是根据本公开的实施例的解码设备的框图。
图9a是用于描述根据本公开的实施例的在不进行上采样的情况下对YUV 4:2:0格式数据进行编码/解码的处理的示图。
图9b是用于描述根据本公开的实施例的在不进行上采样的情况下对YUV 4：2：0格式数据进行编码/解码的处理的示图。
图9c是用于描述根据本公开的实施例的在编码设备中执行垂直变换的处理的示图。
图10是用于描述根据本公开的实施例的在编码设备中执行上采样的处理的示图。
图11是用于描述根据本公开的实施例的在编码设备/解码设备中对色度数据进行划分以及进行编码/解码的处理的示图。
图12a是用于描述根据本公开的实施例的在针对YUV 4:2:0格式图像数据的编码设备中对图像数据进行编码的处理的示图。
图12b是用于描述根据本公开的实施例的索引彩色历史(ICH)模式的示图。
图13是用于描述根据本公开的实施例的在针对YUV 4:2:0格式图像数据的编码设备中对图像数据进行编码的处理的示图。
图14是用于描述根据本公开的实施例的在编码设备/解码设备中通过针对每个通道使用独立参数的编码处理/解码处理的示图。
图15a是用于描述根据本公开的实施例的确定高频区域的亮度数据的处理的示图。
图15b是用于描述根据本公开的实施例的确定高频区域的亮度数据的详细处理的示图。
图15c是用于描述根据本公开的实施例的确定高频区域的亮度数据的详细处理的示图。
最佳实施方式
根据本公开的一方面，提供一种视频数据编码方法，包括：对图像数据中包括的具有一个分量的亮度数据进行划分，并将亮度数据分配给包括多个通道的亮度通道；将图像数据中包括的具有多个分量的色度数据分配给包括一个通道的色度通道；基于被分配给亮度通道的亮度数据以及被分配给色度通道的色度数据来对图像数据进行编码。
亮度通道可包括两个通道，其中，将亮度数据分配给亮度通道的步骤包括：在空间域中将亮度数据划分为两条亮度数据；将划分后的亮度数据分配给所述两个通道。
对图像数据进行编码的步骤可包括：通过针对所述多个通道中的每个通道使用独立量化参数来对被分配给包括所述多个通道的亮度通道的亮度数据进行编码。
亮度通道可包括两个通道，其中，将亮度数据分配给亮度通道的步骤包括：在频域中将具有一个分量的亮度数据划分为两条亮度数据；并将划分后的亮度数据分配给所述两个通道。
在频域中将具有一个分量的亮度数据划分为两条亮度数据的步骤可将具有一个分量的亮度数据划分为低频区域的亮度数据和高频区域的亮度数据。
在频域中将具有一个分量的亮度数据划分为两条亮度数据的步骤可包括：获得高频区域的样点值；在与所述高频区域的样点值的第一可允许范围相应的多个第一部分范围之中确定包括获得的样点值的一个第一部分范围；将所述一个第一部分范围映射到与所述高频区域的样点值的第二可允许范围相应的多个第二部分范围中的一个第二部分范围，当所述高频区域的样点值的绝对值大于预定值时，确定的所述一个第一部分范围的大小大于所述一个第二部分范围的大小，其中，所述高频区域的亮度数据包括所述高频区域的被映射到所述一个第二部分范围的值的样点值。
将图像数据中包括的具有多个分量的色度数据分配给包括一个分量的色度通道的步骤可包括：对色度通道进行时间共享；将具有多个分量的色度数据分配给被时间共享的色度通道。
图像数据可以是YUV彩色空间的图像数据，亮度数据可包括Y分量的数据，色度数据可包括U分量和V分量的数据。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据编码方法，包括：接收图像数据；对接收到的图像数据进行上采样；对上采样后的图像数据进行编码，其中，对接收到的图像数据进行上采样的步骤包括：通过将在接收到的图像数据中所包括的色度数据中的位于多个行中的至少一个色度分量分配给所述多个行中的一个行的空区域，对色度数据进行转换；基于转换后的色度数据将预定样点值分配给除了所述一个行之外的其它行。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据编码方法，包括：接收图像数据；对接收到的图像数据进行上采样；将位于在上采样后的图像数据中包括的色度数据的一个行中未被上采样的区域中的至少一个色度分量中的每一个色度分量分配给所述一个行的与所述至少一个色度分量中的每一个色度分量所位于的所述区域不同的区域，使得位于未被上采样的所述区域中的多个色度分量在所述一个行中彼此相邻；对包括被分配的至少一个色度分量的色度数据进行编码。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据编码方法，包括：接收图像数据；对接收到的图像数据中包括的色度数据进行上采样；对多个行之中的奇数行或偶数行之一的色度数据进行编码。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据编码方法，包括：接收图像数据；对接收到的图像数据进行上采样；对上采样后的图像数据进行编码，其中，对接收到的图像数据进行上采样的步骤包括：将在接收到的图像数据中包括的色度数据中的位于多个行中的一个行中的多个色度分量中的至少一个色度分量分配给与所述一个行不同的行；基于被分配给所述不同的行的所述至少一个色度分量的样点值，获得将被分配给所述一个行的空区域的样点值。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据解码方法，包括：接收包括编码的图像信息的比特流；基于编码的图像信息对图像进行解码，并从通过对图像进行解码而产生的数据中获得被分配给包括多个通道的亮度通道的亮度数据以及被分配给包括一个通道的色度通道的色度数据；将获得的亮度数据合并为具有一个分量的亮度数据；将获得的色度数据划分为具有多个分量的色度数据；基于通过对获得的亮度数据进行合并而产生的具有一个分量的亮度数据以及划分后的具有多个分量的色度数据来重建图像。
亮度通道可包括两个通道，其中，获得的被分配给亮度通道的亮度数据是在空间域中被划分为两条亮度数据并被分配给所述两个通道的亮度数据，其中，将获得的亮度数据合并为具有一个分量的亮度数据的步骤包括：将所述两条亮度数据合并为一条亮度数据。
基于编码的图像信息对图像进行解码并从通过对图像进行解码而产生的数据中获得被分配给包括多个通道的亮度通道的亮度数据以及被分配给包括一个通道的色度通道的色度数据的步骤可包括：通过针对包括多个通道的亮度通道使用独立量化参数来对图像进行解码。
亮度通道可包括两个通道，其中，获得的被分配给亮度通道的亮度数据是在频域中被划分为两条亮度数据并被分配给所述两个通道的亮度数据，其中，将获得的亮度数据合并为具有一个分量的亮度数据的步骤包括：将在频域中被划分出的所述两条亮度数据合并为一条亮度数据。
亮度通道的亮度数据可以是具有一个分量的亮度数据被划分为低频区域的亮度数据以及高频区域的亮度数据并被分配给包括多个通道的两个亮度通道的亮度数据。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据解码方法，包括：接收包括编码的图像信息的比特流，其中，所述图像信息是通过将在图像数据中所包括的色度数据中的位于多个行上的至少一个色度分量分配给所述多个行中的一个行的空区域来对色度数据进行转换并基于转换后的色度数据将预定值分配给除了所述一个行之外的其它行而被编码的；基于编码的图像信息对图像进行解码，并获得亮度数据和色度数据；基于获得的亮度数据和色度数据来重建图像。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据解码方法，包括：接收包括图像信息的比特流，其中，图像数据被上采样，位于在上采样后的图像数据中包括的色度数据的一个行中未被上采样的区域中的至少一个色度分量中的每一个色度分量被分配给所述一个行的与所述至少一个色度分量中的每一个色度分量所位于的所述区域不同的区域，使得位于未被上采样的所述区域中的多个色度分量在所述一个行中彼此相邻，并且包括被分配的色度分量的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据被编码；基于编码的图像信息对图像进行解码，并获得包括被分配的色度分量的色度数据以及图像信息中所包括的亮度数据；基于包括被分配的色度分量的色度数据以及图像信息中包括的亮度数据来重建图像。
根据本公开的另一方面，提供一种视频解码方法，包括：接收包括图像信息的比特流，其中，图像数据中包括的色度数据被上采样，在上采样后的色度数据之中的在多个行中的奇数行或偶数行之一的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据被编码；基于所述编码的图像信息对图像进行解码，并获得上采样后的色度数据之中的所述多个行中的偶数行或奇数行之一的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据；基于所述编码的图像信息对图像进行解码，并基于上采样后的色度数据之中的所述多个行中的偶数行或奇数行之一的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据来重建图像。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据解码方法，包括：接收包括图像信息的比特流，其中，在图像数据中所包括的色度数据的位于多个行中的一个行上的多个色度分量中的至少一个色度分量被分配给与所述一个行不同的行，将被分配给所述一个行的空区域的样点值是基于被分配给所述不同的行的色度分量的样点值而获得的，包括获得的样点值的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据被编码；基于编码的图像信息对图像进行解码，并获得包括获得的样点值的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据；基于包括获得的样点值的色度数据以及图像数据中所包括的亮度数据来重建图像。
根据本公开的另一方面，提供一种记录有用于执行方法的计算机程序的非暂时性计算机可读记录介质。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据编码设备，包括：接收器，被配置为接收图像数据；数据分配器，被配置为对图像数据中包括的具有一个分量的亮度数据进行划分，将亮度数据分配给包括多个通道的亮度通道，并将图像数据中包括的具有多个分量的色度数据分配给包括一个通道的色度通道；编码器，被配置为基于被分配给亮度通道的亮度数据和被分配给色度通道的色度数据对图像数据进行编码。
根据本公开的另一方面，提供一种视频数据解码设备，包括：接收器，被配置为接收包括编码的图像信息的比特流；解码器，被配置为基于编码的图像信息对图像进行解码；重建器，被配置为从通过对图像进行解码而产生的数据中获得被分配给包括多个通道的亮度通道的亮度数据以及被分配给包括一个通道的色度通道的色度数据，将获得的亮度数据合并为具有一个通道的亮度数据，将获得的色度数据划分为具有多个分量的色度数据，并基于通过对获得的亮度数据进行合并而产生的具有一个分量的亮度数据和划分出的具有多个分量的色度数据来重建图像。
具体实施方式
在下文中，“图像”可以是指视频的静止图像或视频的运动图像(即，视频本身)。
在下文中，“样点”可以是指被分配给图像的采样位置且将被处理的数据。例如，“样点”可以是空间域的图像中的像素。
图1是示出用于对图像数据进行编码和解码的环境的示图。
假设编码设备1接收YUV 4:4:4格式图像数据的输入，并对YUV 4:4:4格式图像数据进行编码。
还假设解码设备2接收YUV 4:4:4格式图像数据的输入，对YUV 4:4:4格式图像数据进行解码，并输出解码的图像数据。
编码设备1可被包括在电子设备中以执行其功能。
例如，编码设备1可被包括在随后将描述的电子设备10、20、30、40、50和60中以执行其功能。然而，编码设备10、20、30、40、50和60可优选地执行与编码设备1的一些功能相反的功能，并且可不执行编码设备1的一些功能。
解码设备2可被包括在包括解码设备2的电子设备中或被包括在与该电子设备不同的单独的电子设备中以执行其功能。例如，解码设备2可被包括在随后将描述的解码设备15、25、35、45、55和65中以执行其功能。然而，解码设备15、25、35、45、55和65可优选地执行与解码设备2的一些功能相反的功能，并且可不执行解码设备2的一些功能。
参照图1，假设图像数据(8K 60Hz YUV420 10b)被输入，其中，分辨率是8K，频率是60Hz，用于表现亮度数据的像素的比特数是10比特，图像数据格式是YUV 4:2:0格式。对此，考虑分辨率“8K”(7680×4320的分辨率)、频率“60Hz”、用于表示亮度数据的像素的比特数“10b”、以及图像数据格式(在YUV 4:2:0格式的情况下，需要用于表现亮度数据的比特数的1.5倍个比特)，需要的数据传输速率是7680×4320×60×1.5×10＝29.86吉比特每秒(Gps)。
YUV 4:2:0格式图像数据将按照2.5:1压缩。在此情况下，最终输出图像数据的传输速率需要是29.89Gps×1/2.5＝11.94Gps。
为了在编码设备1中处理图像数据，YUV 4:2:0格式图像数据需要被转换为YUV 4:4:4格式图像数据。对此，不对YUV 4：2:0格式图像数据中包括的亮度数据执行转换处理，而对YUV 4:2:0格式图像数据中包括的色度数据(在下文中，被称为YUV 4:2:0格式色度数据)执行插值处理。
编码设备1可首先将YUV 4:2:0格式色度数据转换为YUV 4:2:2格式色度数据，然后将YUV 4:2:2格式色度数据转换为YUV 4:4:4格式色度数据。
作为示例，参照图1，在YUV 4:2:0格式色度数据100中的两个相邻奇数行的色度分量的样点值的平均值可被计算，计算出的平均值可被设置为所述两个相邻奇数行之间的偶数行的色度分量的样点值，因此YUV 4:2:0格式色度数据100可被转换为YUV 4:2:2格式色度数据110。该数据转换处理被称为上采样。
详细地，上采样是指(通过使用相邻色度像素的样点值)对在与亮度像素相应的色度像素(例如，图像中与亮度像素的位置相同的位置处的色度像素)之中的不具有数据的空色度像素的样点值进行填充的处理。
参照图1，在YUV 4:2:2格式色度数据110中的两个相邻奇数列的色度分量的样点值的平均值可被计算，计算出的平均值可被设置为所述两个相邻奇数列之间的偶数列的色度分量的样点值，然后YUV 4:2:2格式色度数据110可被转换为YUV 4:4:4格式色度数据120。同样，将YUV 4:2:2格式色度数据转换为YUV 4:4:4格式色度数据的处理也被称为上采样。
在将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据的处理中，图像数据的大小增加。理论上，YUV 4:4:4格式图像数据的大小高达YUV 4:2:0格式图像数据的大小的两倍。因此，通过考虑此内容，YUV 4:4:4格式图像数据的所需传输速率是59.71Gps(＝7680×4320×60×3×10bps)，即，约为29.86Gps的两倍。
当编码设备1接收到YUV 4:4:4格式图像数据的输入时，编码设备1对YUV 4:4:4格式图像数据进行编码，并输出编码的图像数据，图像数据需要按照5:1的比率压缩，使得编码的图像数据的传输速率可以是11.94Gps。
因此，理论上，输入到编码设备1的YUV 4:4:4格式图像数据相对于编码的图像数据的压缩比率(5:1)远高于仅包括实际有效信息的YUV 4:2:0格式图像数据相对于编码的图像数据的压缩比率(2.5:1)。对此，有效信息表示与实际图像相关的编码图像信息，非有效信息表示与图像不直接相关的信息。例如，非有效信息可以是包括在对色度像素之中的不具有数据的空的色度像素的样点值进行填充的处理(即，上采样处理)中填充的样点值的信息。
因此，当YUV 4:2:0格式图像数据被转换为YUV 4:4:4格式图像数据时，为了对图像数据进行高效压缩(即，编码)，需要对图像数据进行上采样。
编码设备1不限于以下操作：接收YUV 4:4:4格式图像数据的输入，对YUV 4:4:4格式图像数据进行编码，以及输出编码的图像数据。编码设备1的配置可被部分地修改为在输入仅包括有效信息的YUV 4:2:0格式图像数据的前提下对图像数据进行编码。例如，编码设备1需要通过不对上采样的像素的数据进行编码或通过使包括与上采样的像素相关的信息的图像数据最少化来高效地压缩图像数据。
解码设备2接收包括由编码设备1编码的图像信息的比特流。
解码设备2通过使用从比特流获得的编码的图像信息相反地执行由编码设备1执行的处理。因此，解码设备2可通过对由编码设备1编码的图像信息进行解码来重建YUV 4:4:4格式图像数据。
对此，仅包括有效信息的图像数据是YUV 4:2:0格式图像数据，YUV 4:2:0格式图像数据被上采样，并且上采样后的图像数据被编码，因此，电子设备需要的被用于实际显示图像的数据也是YUV 4:2:0格式图像数据。
因此，将YUV 4:4:4格式图像数据转换为YUV 4:2:0格式图像数据的处理被附加地执行。
详细地，参照图1，在YUV 4:4:4格式图像数据中包括的色度数据130中的相邻偶数列的色度分量的样点值被丢弃，因此色度数据130可被转换为YUV 4:2:2格式图像数据140。
此数据转换处理被称为下采样。详细地，下采样表示丢弃在与亮度像素相应的色度像素(例如，在图像中与亮度像素的位置相同的位置的色度像素)之中的包括非有效信息的色度像素的样点值的处理。
参照图1，在YUV 4:2:2格式色度数据140中的相邻偶数行的色度分量的样点值可被丢弃，因此YUV 4:2:2格式色度数据140可被转换为YUV 4:2:0格式色度数据150。同样，将YUV 4:2:2格式色度数据140转换为YUV 4:2:0格式色度数据150的处理被称为下采样。
电子设备可通过使用YUV 4:2:0格式色度数据150来重建图像。电子设备可显示重建的图像。用户可观看显示的图像。
如果在图像数据被输入到编码设备1之前，上采样方法被用于在将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4:格式图像数据的处理中的高效压缩，则在图像解码处理中的将YUV 4:4:4格式图像数据转换为YUV 4:2:0格式图像数据的处理中，通过相反地执行上采样方法的下采样方法是必需的。当编码设备1的配置被部分地修改为在输入仅包括有效信息的YUV 4:2:0格式图像数据的前提下对图像数据进行编码时，通过修改解码设备2不对上采样的像素的数据进行编码以相反地输出仅包括有效信息的YUV 4:2:0格式图像数据，或通过使包括与上采样的像素相关的信息的图像数据最少化，相反地对压缩编码的图像数据进行高效解码的方法是必需的。
图2a是根据本公开的实施例的编码设备10的框图。
根据本公开的实施例的编码设备10可对图像数据的具有一个分量的亮度数据进行划分，将亮度数据分配给包括多个通道的亮度通道，将图像数据中包括的具有多个分量的色度数据分配给一个色度通道，并基于被分配给亮度通道的亮度数据以及被分配给色度通道的色度数据对图像数据进行编码，从而提高编码效率。
编码设备10可包括编码设备1，并且在不修改编码设备1的情况下将图像数据高效地分配给亮度通道和色度通道，从而提高编码效率。
通常，编码设备1可具有用于亮度数据的一个通道和用于色度数据的两个通道。
也就是说，存在用于Y分量的亮度数据的一个通道和分别用于U和V分量的色度数据的两个通道。相反，编码设备10将用于色度数据的一个通道改变为用于亮度数据的附加通道。编码设备10可对具有一个分量的亮度数据进行划分，并将亮度数据分配给改变后的用于亮度数据的附加通道以及编码设备10的用于亮度数据的通道。
用于色度数据的通道被改变为用于亮度数据的附加通道，因此用于色度数据的通道是一个。
因此，编码设备10可将具有多个分量的色度数据分配给一个色度通道。
编码设备10可基于被分配给每个通道的数据来对图像数据进行编码。
在YUV 4:2:0格式图像数据中的Y分量的亮度数据的大小是包括U分量或V分量的色度数据的大小的四倍。Y、U和V分量中的每一个被分配给用于YUV 4:2:0格式图像数据的编码设备10的通道。Y、U和V分量具有不同数据大小。因此，由于一个通道具有包括有效信息的大量数据并且另一通道具有包括有效信息的小量数据，因此每个通道未被有效使用。
将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据的处理(作为对数据进行填充以使得与亮度数据相比不足的色度数据的大小与亮度数据的大小相同的处理)分配除了有效信息之外的数据。因此，对于对图像进行解码非必需的数据被填充，这导致非必需比特的浪费。
因此，在不进行上采样处理的情况下，具有一个分量的亮度数据被划分并被分配给多个通道，具有多个分量的色度数据被分配给一个通道，因此相同大小的有效数据可被分配给每个通道。对此，所述相同大小可表示在每像素的比特数相同的前提下相同数量的比特被使用。
因此，作为结果，相同大小的亮度数据或色度数据被分配给每个通道，类似于YUV4:4:4格式图像数据。
然而，由于YUV 4:4:4格式图像数据是通过使用YUV 4:2:0格式图像数据进行上采样后的图像数据，因此YUV 4:4:4格式图像数据中的一些数据不包括有效信息，然而，在不进行上采样处理的情况下，由于一些色度通道被改变为亮度通道，亮度数据被划分，划分后的亮度数据被分配给改变后的亮度通道，并且具有多个分量的色度数据被分配给剩余的色度通道，因此在未进行上采样处理的情况下的所有图像数据包括有效信息，并因此信道可被更有效地使用。
也就是说，当YUV 4:2:0格式图像数据被转换为YUV 4:4:4格式图像数据使得YUV4:4:4格式图像数据包括对于对图像进行解码非必需的非有效信息时，通过仅使用不包括对于对图像进行解码非必需的非有效信息的根据本公开的YUV 4:2:0格式图像数据，可将相同大小的数据分配给每个通道，因此通道可被有效地利用，并且图像数据可不包括非有效的编码图像信息，从而提高编码效率。
参照图2a，编码设备10包括接收器11、数据分配器12和编码器13。
接收器11接收图像。详细地，图像可包括具有一个分量的亮度数据和具有多个分量的色度数据。例如，图像数据可以是YUV彩色空间的图像数据，亮度数据可包括Y分量的数据，色度数据可包括U和V分量的数据。具体地，图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。
数据分配器12可对从接收器10接收的图像数据的具有一个分量的亮度数据进行划分，并将亮度数据分配给包括多个通道的亮度通道。对此，亮度通道可包括两个通道。
数据分配器12可在空间域中将亮度数据划分为两条亮度数据。数据分配器12可将空间域划分为偶数列和奇数列，从而将亮度数据划分为两条亮度数据。可选地，数据分配器12可将空间域划分为偶数行和奇数行，从而将亮度数据划分为两条亮度数据。可选地，数据分配器12可水平地或垂直地对空间域进行划分，从而将亮度数据划分为两条亮度数据。本公开不限于此。数据分配器12可按照各种形状将亮度数据划分为两条亮度数据。
数据分配器12可在频域将具有一个分量的亮度数据划分为两条亮度数据。
数据分配器12可将在频域中划分出的两条亮度数据分配给两个通道。例如，数据分配器12可将具有一个分量的亮度数据划分为低频区域的亮度数据和高频区域的亮度数据。
数据分配器12可将图像数据中包括的具有多个分量的色度数据分配给一个色度通道。详细地，数据分配器12可将包括两个色度分量的两条色度数据分配给一个空间域。
编码器13可接收被分配给亮度通道和色度通道的亮度数据和色度数据，并基于接收到的亮度数据和色度数据对图像数据进行编码。在对图像数据进行编码的处理期间，编码器13可执行编码设备1的功能。
编码器13可通过针对多个通道中的每个通道使用独立量化参数来对包括多个通道的亮度通道的亮度数据进行编码。具体地，当在空间域中将亮度数据划分为两条亮度数据时，编码器13可通过针对两个通道中的每个通道使用独立量化参数来对包括多个通道的亮度通道的亮度数据进行编码。对此，编码器13可将在编码设备1中使用的色度通道用作附加亮度通道。在编码设备1的情况下，在色度通道中使用的量化参数可被确定为依赖于亮度通道中使用的量化参数。因此，当编码器13执行编码设备1的功能时，由于在编码设备1的被改变为附加亮度通道的色度通道中被编码的亮度数据中的一部分使用与在编码设备1的亮度通道中被编码的亮度数据中的一部分不同的量化参数，因此在量化处理期间丢失的图像数据的量可以不同。当图像数据被重建时，针对图像的位置的图像质量可根据在量化处理期间丢失的图像数据的量而不同，因此，图像质量恶化。为了防止图像质量的恶化，编码器13可通过对编码设备1进行修正来针对两个亮度通道中的每个亮度通道使用独立量化参数。
例如，编码器13可将空间域划分为偶数行和奇数行并将亮度数据划分为两条亮度数据，将划分出的两条亮度数据分配给两个通道，并通过针对两个通道使用相同的量化参数来对亮度数据进行编码。
当在频域中将具有一个分量的亮度数据划分为两条亮度数据时，编码器13可通过频率转换来获得高频区域的样点值，并在与高频区域的样点值的第一可允许范围相应的多个第一部分范围之中确定包括获得的样点值的一个第一部分范围。对此，可通过将第二可允许范围划分为几个区段来产生多个第二部分范围。对此，当第二可允许范围被划分为几个区段时，第二可允许范围可不被均等地划分，而是被不均等地划分。具体地，当按照样点值的大小大于特定大小的区段而不均等地划分第二可允许范围时，该区段的大小可比等于或小于所述特定大小的区段的大小更小。
当高频区域的样点值的绝对值等于或大于预定值时，编码器13可将与小于第一可允许范围的第二可允许范围相应的多个第二部分范围之中的一个第二部分范围(在下文中被称为映射范围)的值相应地映射到确定的第一部分范围的值。对此，所述映射范围可小于确定的第一部分范围。因此，确定的第一部分范围的值可按照除了1:1比率之外的2:1、3:1和4:1比率被映射到所述映射范围的值。
如上所述执行不等映射的原因在于：由于通过频率转换而获得的高频区域的色度像素样点值的比特数不同于在频率转换之前的色度像素样点值的比特数，因此调整比特数以使通过频率转换而获得的高频区域的色度像素样点值的比特数等于在频率转换之前的色度像素样点值的比特数。具体地，由于用户不会敏感地识别高频区域，因此当样点值大时，根据样点值的大小的差异，被用户识别出的高频区域的差异可能不大。也就是说，虽然存在样点值的丢失，但是用户可能几乎识别不到由于样点值的丢失而导致的图像质量的恶化。因此，在具有高频区域中可能的样点值的大绝对值的范围内的不等映射(诸如2:1、3:1和4:1映射)可能导致一些数据的丢失，然而被使用的比特数可被减少。由于高频的样点值具有大的大小的概率不高，因此数据丢失概率也低很多。即使发生了数据丢失，用户也可能难以识别出数据丢失。
编码器13可对获得的样点值进行编码。详细地，编码器13可对包括样点值的图像数据进行熵编码，并产生图像数据。
图2b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
在操作210，编码设备10可接收图像数据。例如，编码设备10可接收YUV 4:2:0格式图像数据。编码设备10可对接收到的图像数据中包括的具有一个分量的亮度数据进行划分，并将亮度数据分配给包括多个通道的亮度通道。
在操作220，编码设备10可将图像数据中包括的具有多个分量的色度数据分配给包括一个通道的色度通道。
在操作230，编码设备10可基于被分别分配给亮度通道和色度通道的亮度数据和色度数据对图像数据进行编码。
图2c是根据本公开的实施例的解码设备15的框图。
参照图2c，解码设备15可包括接收器16、解码器17和重建器18。
接收器16可接收包括编码的图像信息的比特流。
解码器17可基于编码的图像信息对图像进行解码。解码器17可基于编码的图像信息对图像进行解码，从而获得亮度数据和色度数据。解码器17可在对编码的图像信息进行解码的处理期间执行解码设备2的功能。
解码器17可通过针对包括多个通道的亮度通道使用独立量化参数来对图像进行解码。
从亮度通道获得的亮度数据可对应于这样的具有一个分量的亮度数据：该亮度数据在编码设备1中被划分为低频区域的亮度数据和高频区域的亮度数据并被分配给多个亮度通道的中的每一个亮度通道。
解码器17可在与高频区域的样点值的第二可允许范围相应的多个第二部分范围之中确定包括频率转换之前获得的高频区域的样点值的一个第二部分范围。对此，可通过将第二可允许范围划分为几个区段来产生所述多个第二部分范围。对此，当第二可允许范围被划分为几个区段时，第二可允许范围可不被均等地划分，但可被不均等地划分。具体地，当按照样点值的大小大于特定大小的区段而不均等地划分第二可允许范围时，该区段的大小可比等于或小于所述特定大小的区段的大小更小。
当高频区域的样点值的绝对值等于或大于预定值时，解码器17可将与大于或等于第二可允许范围的第一可允许范围相应的多个第一部分范围之中的一个第一部分范围(在下文中被称为逆映射范围)的值相应地映射到确定的第二部分范围的值。对此，所述逆映射范围可小于确定的第二部分范围。因此，确定的第二部分范围的值可按照除了1:1比率之外的1:2、1:3和1:4比率被映射到所述逆映射范围的值。对此，映射的数据可以是通过被解码(具体地讲，逆频率转换)而产生的数据。
重建器18可从通过由解码器17对图像进行解码所产生的数据获得被分配给包括多个通道的亮度通道的亮度数据以及被分配给包括一个通道的色度通道的色度数据。
重建器18可将获得的亮度通道的亮度数据合并成具有一个分量的亮度数据。对此，亮度通道可包括两个通道。重建器18可将两条亮度数据合并成具有一个分量的亮度数据。
获得的亮度通道的亮度数据可以是这样的编码亮度数据：该编码亮度数据在编码设备10中在空间域中被划分为两条具有一个分量的亮度数据并被分配给两个通道中的每个通道。
获得的亮度通道的亮度数据可以是这样的亮度数据：该亮度数据在编码设备10中在频域中被划分为两条亮度数据并被分配给每个亮度通道的亮度数据。在此情况下，重建器18可将在频域中被划分出的两条亮度数据合并成一条亮度数据。获得的亮度通道的亮度数据可对应于这样的具有一个分量的亮度数据：该亮度数据在编码设备10中被划分为低频区域的亮度数据和高频区域的亮度数据并被分配给每个亮度通道。
重建器18可将获得的色度通道的色度数据划分为具有多个分量的色度数据。色度数据可包括两个色度分量。重建器18可将具有两个色度分量的色度数据划分成一个空间域中的分别具有一个色度分量的色度数据。
重建器18可获得合并产生的具有一个分量的亮度数据以及划分的具有多个分量的色度数据。对此，获得的亮度数据和色度数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。
重建器18可基于获得的具有一个分量的亮度数据以及具有多个分量的色度数据来重建图像。
图2d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
参照图2d，在操作250，解码设备15可接收包括编码的图像信息的比特流。
在操作260，解码设备15可基于编码的图像信息对图像进行解码，并从解码产生的数据获得被分配给包括多个通道的亮度通道的亮度数据以及被分配给色度通道的色度数据。
在操作270，解码设备15可将获得的亮度通道的亮度数据合并成具有一个分量的亮度数据。
在操作280，解码设备15可将获得的色度通道的色度数据划分为具有多个分量的色度数据。
在操作290，解码设备15可基于合并产生的具有一个分量的亮度数据和划分的具有多个分量的色度数据来重建图像。
图3a是根据本公开的实施例的编码设备20的框图。
根据本公开的实施例的编码设备20可接收(获得)图像数据，通过将在接收(获得)的图像数据中包括的色度数据中的位于多个行的至少一个色度分量分配给所述多个行中的一个行的空区域来转换色度数据，基于转换后的色度数据将预定值分配给除了所述一个行之外的其它行，并对接收的数据进行上采样，从而提高编码效率。
也就是说，通过将多个行的色度数据中包括的色度分量放置在一个行并将预定值分配给其它行而产生的编码图像信息的大小可被最少化。
参照图3a，编码设备20可包括接收器21、上采样器22和编码器23。
接收器21可接收图像数据。详细地，图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。
上采样器22可对由接收器21接收的图像数据进行上采样。上采样器22可将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据。上采样器22可将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:2:2格式图像数据，并将转换后的YUV 4:2:2格式图像数据转换为YUV 4:2:0格式图像数据。
上采样器22可通过将在接收到的图像数据中包括的色度数据中的位于多个行上的至少一个色度分量分配给所述多个行中的一个行的空区域来转换色度数据。上采样器22可基于转换后的色度数据将预定值分配给除了所述一个行之外的其它行。
也就是说，为了使数据的传输最少化，上采样器22可在将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据时，减小图像数据中所包括的色度数据的大小，以将色度数据集中在一个行上并将色度数据中包括的分量中的至少一个分量的平均值或色度数据中包括的分量的平均值复制并填充到其它空区域中，从而对图像数据执行上采样。
编码器23可对上采样后的图像数据进行编码。对此，编码器23可在对图像数据进行编码的处理期间执行编码设备1的功能。
图3b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
参照图3b，在操作310，接收器21可接收图像数据。对此，接收到的图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。
在操作320，编码设备20可通过将接收到的图像数据中包括的色度数据中的位于多个行上的至少一个色度分量分配给所述多个行中的一个行的空区域来转换色度数据。
在操作330，编码设备20可通过基于转换后的色度数据将预定值分配给除了所述一个行之外的其它行来对图像数据进行上采样。
在操作340，编码设备20可对上采样后的图像数据进行编码。详细地，编码设备20可对这样的色度数据进行编码：在该色度数据中预定值被分配给除了所述一个行之外的其它行。
图3c是根据本公开的实施例的解码设备25的框图。
参照图3c，根据本公开的实施例的解码设备25包括接收器26、解码器27和下采样器28。
接收器26可接收包括编码图像信息的比特流。对此，比特流可包括通过以下操作而编码的图像信息：通过将图像数据中包括的色度数据中的位于多个行上的至少一个色度分量分配给所述多个行中的一个行的空区域来转换色度数据并基于转换后的色度数据将预定值分配给除了所述一个行之外的其它行。
解码器27可基于由接收器26接收的编码图像信息来对图像进行解码。对此，解码器27可在对编码图像信息进行解码的处理期间执行解码设备2的功能。
下采样器28可获得在解码器27中通过对图像进行解码而产生的亮度数据和色度数据。对此，包括亮度数据和色度数据的图像数据可以是YUV 4:4:4格式图像数据。
详细地，下采样器28可通过将在获得的色度数据中的位于一个行的至少一个色度分量分配给包括所述一个行的多个行来转换色度数据。对此，转换的色度数据可以是YUV4:2:0格式图像数据。下采样器28可基于亮度数据和转换后的色度数据来重建图像。具体地，下采样器28可相反地执行上采样器22的功能。
图3d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
参照图3d，在操作350，解码设备25可接收包括编码图像信息的比特流。对此，比特流可包括通过以下操作而编码的图像信息：通过将图像数据中包括的色度数据中的位于多个行的至少一个色度分量分配给所述多个行中的一个行的空区域来转换色度数据并基于转换后的色度数据将预定值分配给除了所述一个行之外的其它行。
在操作360，解码设备25可基于由接收器26接收的编码图像信息对图像进行解码，并获得通过对图像进行解码而产生的亮度数据和色度数据。对此，包括亮度数据和色度数据的图像数据可以是YUV 4:4:4格式图像数据。
在操作370，解码设备25可基于色度数据和亮度数据来重建图像。对此，色度数据和亮度数据可以是通过以下操作而上采样的图像数据：通过将图像数据中包括的色度数据中的位于多个行上的至少一个色度分量分配给所述多个行中的一个行的空区域来转换色度数据并基于转换后的色度数据将预定值分配给除了所述一个行之外的其它行。
解码设备25可通过将在获得的色度数据中的位于一个行上的至少一个色度分量分配给包括所述一个行的多个行来转换色度数据。解码设备25可基于转换后的色度数据来重建图像。详细地，解码设备25可基于获得的亮度数据和转换后的色度数据来重建图像。包括亮度数据和转换后的色度数据的图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。详细地，解码设备25可通过相反地执行上采样器22的功能来重建图像。当编码设备20执行上采样时，编码设备20输入图像数据，对输入的图像数据进行上采样，并产生上采样的图像数据。相反地执行这些功能表示：输入上采样的图像数据，对输入的上采样的图像数据进行处理，并输出图像数据。
图4a是根据本公开的实施例的编码设备30的框图。
如果编码设备20接收图像数据，则编码设备20可对图像数据进行上采样，可将位于在上采样的图像数据中包括的色度数据的一个行中未被上采样的区域中的至少一个色度分量中的每一个色度分量分配给所述一个行的与所述至少一个色度分量中的每一个色度分量所位于的所述区域不同的区域，使得位于未被上采样的区域的多个色度分量在所述一个行中彼此相邻，并且可对包括被分配的色度分量的色度数据进行编码。编码设备30可不将色度数据中包括的色度分量稀疏地放置在奇数列或偶数列，而是可连续地放置色度分量，从而对图像数据进行高效编码。例如，在YUV 4:2:0格式数据被输入到编码设备30(具体地，编码设备30中包括的编码器33)的前提下，编码设备30可对色度数据进行转换，使得与在位于一个行上的六个亮度像素之中位于前边的三个亮度像素相应的三个色度像素从左开始被连续地放置，可不对与位于后边的三个亮度像素相应的色度数据进行编码，并且可仅对位于后边的三个亮度像素进行编码。
针对位于后边的三个亮度像素，编码设备30(具体地，编码设备30中包括的编码器33)可不使用索引彩色历史(ICH)模式。下面将参照图12b详细地对此进行描述。
参照图4a，编码设备30可包括接收器31、上采样器32和编码器33。
接收器31可接收图像数据。详细地，接收的图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。
上采样器32可对图像数据进行上采样。例如，上采样器32可将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据。具体地，上采样器32可不对图像数据中包括的亮度数据进行转换，但可对图像数据中包括的色度数据进行转换。
编码器33可将在上采样的图像数据中包括的位于在色度数据的一个行中未被上采样的区域中的至少一个色度分量中的每一个色度分量分配给所述一个行的与所述至少一个色度分量中的每一个色度分量所位于的区域不同的区域，使得位于未被上采样的区域中的多个色度分量在所述一个行中彼此相邻，并且可对包括被分配的色度分量的色度数据进行编码。编码器33可在对包括被分配的色度分量的色度数据进行编码的处理期间执行编码设备1的功能。
图4b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
参照图4b，在操作410，编码设备30可接收图像数据。对此，接收的图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。
在操作420，编码设备30可对图像数据进行上采样。例如，上采样器32可将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据。
在操作430，编码设备30可将位于在上采样的图像数据中包括的色度数据的一行中未被上采样的区域中的至少一个色度分量中的每一个色度分量分配给所述一个行的与所述至少一个色度分量中的每一个色度分量所位于的区域不同的区域，使得位于未被上采样的区域中的多个色度分量在所述一个行中彼此相邻，并且可对包括被分配的色度分量的色度数据进行编码。
在操作440，编码设备30可对包括被分配的色度分量的色度数据进行编码。
图4c是根据本公开的实施例的解码设备35的框图。
参照图4c，解码设备35可包括接收器36、解码器37和下采样器38。
接收器36可接收包括编码图像信息的比特流。对此，比特流可包括图像信息，其中，在图像信息中，图像数据被上采样，位于在上采样的图像数据中包括的色度数据的一个行中未被上采样的区域中的至少一个色度分量中的每一个色度分量被分配给所述一个行的与所述至少一个色度分量中的每一个色度分量所位于的区域不同的区域，使得位于未被上采样的区域中的多个色度分量在所述一个行中彼此相邻，并且包括被分配的色度分量的色度数据以及图像数据中包括的亮度数据被编码。
解码器37可基于由接收器36接收到的编码图像信息对图像进行解码。解码器37可对图像进行解码来产生色度数据和亮度数据。对此，解码器37可执行解码设备2的功能。对此，输出数据可以是YUV 4:4:4格式图像数据。
另外，解码器37可通过将色度数据中的位于一行上的至少一个色度分量分配给所述一行的所述至少一个色度分量所位于的区域不同的区域来对色度数据进行转换。对此，与所述一行的所述至少一个色度分量所位于的区域不同的区域可以是未被下采样的区域。详细地，解码器37可相反地执行在编码器33中的以下处理：将位于在上采样的图像数据中包括的色度数据的一个行中未被上采样的区域中的至少一个色度分量中的每一个色度分量分配给所述一个行的与所述至少一个色度分量中的每一个色度分量所位于的区域不同的区域，使得位于未被上采样的区域中的多个色度分量在所述一个行中彼此相邻。
下采样器38可对转换后的色度数据进行下采样来获得图像数据。也就是说，获得包括通过对转换后的色度数据进行下采样而产生的色度数据以及通过在解码器37中对图像进行解码而产生的色度数据的图像数据。对此，图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据或YUV 4:2:2格式图像数据。下采样器38可通过使用图像数据来重建图像。
图4d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
参照图4d，在操作450，解码设备35可接收包括编码图像信息的比特流。对此，比特流可包括图像信息，其中，在图像信息中，图像数据被上采样，位于在上采样的图像数据中包括的色度数据的一个行中未被上采样的区域中的至少一个色度分量中的每一个色度分量被分配给所述一个行的与所述至少一个色度分量中的每一个色度分量所位于的区域不同的区域，使得位于未被上采样的区域中的多个色度分量在所述一个行中彼此相邻，并且包括被分配的色度分量的色度数据以及图像数据中包括的亮度数据被编码。
在操作460，解码设备35可基于编码图像信息对色度数据进行解码。解码设备35可执行解码设备2的功能。
在操作470，解码设备35可基于解码的色度数据和解码的亮度数据来重建图像。详细地，解码设备35可通过将在解码的色度数据中的位于一个行上的至少一个色度分量分配给所述一个行的不同区域来对色度数据进行转换。对此，所述一个行的不同区域可以是未被下采样的区域。解码设备35可基于转换后的色度数据和解码的色度数据来重建图像。
图5a是根据本公开的实施例的编码设备40的框图。
参照图5a，编码设备40可接收图像数据，对接收的图像数据中包括的色度数据进行上采样，并对在上采样的色度数据的多个行中的奇数行或偶数行之中的一个行的色度数据进行编码。
当图像数据是YUV 4:2:0格式图像数据时，图像数据中包括的色度数据可包括关于仅在奇数行中或仅在偶数行中的色度分量的信息。例如，当色度数据包括关于在奇数行中的色度分量的信息时，色度数据可不包括关于在偶数行中的色度分量的信息。
虽然上采样的色度数据看起来像包括关于所有区域的色度分量的信息，但是关于实际上采样的区域的色度分分量的信息不包括有效信息。如果不对上采样的区域执行编码，则可防止非必需比特数的浪费。
例如，当色度数据包括关于在奇数行中的色度分量的有效信息，则编码设备40可对奇数行的色度数据进行编码，并且可不对作为上采样的区域的偶数行的色度分量进行编码。
编码设备40可包括接收器41、上采样器42和编码器43。
接收器41可接收图像数据。对此，接收的图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。
上采样器42可对图像数据中包括的色度数据进行上采样。例如，上采样器42可将图像数据中包括的YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据。
编码器43可选择性地对上采样的色度数据中包括的在多个行中的奇数行或偶数行之一的色度数据进行编码。例如，当YUV 4:2:0格式图像数据中包括的色度数据包括关于仅在奇数行中的色度分量的信息时，编码器43可对上采样的图像数据之中的奇数行的色度数据进行编码，并且可不对偶数行的色度数据进行编码。
图5b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
参照图5b，在操作510，编码设备40可接收图像数据。对此，接收的图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。
在操作520，编码设备40可对图像数据中包括的色度数据进行上采样。例如，上采样器42可将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据。
在操作530，编码设备40可对多个行中的奇数行或偶数行之一的色度数据进行编码。
图5c是根据本公开的实施例的解码设备45的框图。
参照图5c，解码设备45可包括接收器46、解码器47和下采样器48。
接收器46可接收包括编码的图像信息的比特流。对此，比特流可包括图像信息，其中，在图像信息中，图像数据中包括的色度数据被上采样并且在上采样的色度数据之中的在多个行中的奇数行或偶数行之一的色度数据被编码。
解码器47可执行解码设备2的功能。然而，与解码设备2不同，解码器47可不对所有行进行解码，并且可基于编码的图像信息对图像中所包括的多个行中的奇数行或偶数行之一进行解码。对此，解码器47可对编码的图像信息进行解码，并且产生色度数据和亮度数据。
下采样器48可对通过对编码的图像信息进行解码而产生的色度数据进行下采样。例如，下采样器48可将通过对编码的图像信息进行解码而产生的色度数据转换为YUV 4:2:0格式图像数据中包括的色度数据。下采样器48可基于通过对编码的图像信息进行解码而产生的亮度数据以及下采样的色度数据来重建图像。
图5d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
参照图5d，在操作550，解码设备45可接收包括编码的图像信息的比特流。对此，比特流可包括图像信息，其中，在图像信息中，图像数据中包括的色度数据被上采样并且在上采样的色度数据之中的在多个行中的奇数行或偶数行之一的色度数据被编码。
在操作560，解码设备45可基于编码的图像信息对图像中包括的多个行中的奇数行或偶数行之一进行解码。
在操作570，解码设备45可对通过对偶数行或奇数行之一进行解码而产生的色度数据进行下采样。解码设备45可基于下采样的色度数据以及通过对偶数行或奇数行之一进行解码而产生的亮度数据来获得图像数据。解码设备45可基于获得的图像数据来重建图像。
图6a是根据本公开的实施例的编码设备50的框图。
参照图6a，编码设备50可包括接收器51、上采样器52和编码器53。
接收器51可接收图像数据。例如，图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。
上采样器52可将在由接收器51接收的图像数据中包括的色度数据的位于多个行中的一个行上的多个色度分量中的至少一个色度分量分配给与所述一个行不同的行。
上采样器52可基于被分配给所述不同的行的色度分量的样点值来获得将被分配给所述一个行的空区域的样点值，从而产生上采样的图像数据。
编码器53可对上采样的图像数据进行编码。编码器53可执行编码设备1的功能。
图6b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
参照图6b，在操作610，编码设备50可接收图像数据。对此，图像数据可以是YUV 4:2:0格式图像数据。
在操作620，编码设备50可将在接收的图像数据中包括的色度数据的位于多个行中的一个行上的多个色度分量中的至少一个色度分量分配给与所述一个行不同的行。
在操作630，编码设备50可基于被分配给所述不同的行的色度分量的样点值来获得将被分配给所述一个行的空区域的样点值，从而产生上采样的图像数据。
在操作640，编码设备50可对上采样的图像数据进行编码。详细地，编码设备50可将在接收的图像数据中包括的色度数据的位于多个行中的一个行上的多个色度分量中的至少一个色度分量分配给与所述一个行不同的行，并基于被分配的色度分量的样点值来获得将被分配给所述一个行的空区域的样点值，从而对图像数据进行上采样，并且可对转换后的色度数据和图像数据中包括的亮度数据进行编码。
图6c是根据本公开的实施例的解码设备55的框图。
参照图6c，解码设备55可包括接收器56、解码器57和下采样器58。
接收器56可接收包括编码的图像信息的比特流。对此，比特流可包括图像信息，其中，在图像信息中，在图像数据中包括的色度数据的位于多个行中的一个行上的多个色度分量中的至少一个色度分量被分配给与所述一个行不同的行，基于被分配给所述不同的行的色度分量的样点值获得将被分配给所述一个行的空区域的样点值，并且包括获得的样点值的图像数据被编码。
解码器57可基于编码的图像信息对图像进行解码。解码器57可通过对图像进行解码来产生亮度数据和色度数据。对此，亮度数据和色度数据可以是YUV 4:4:4格式图像数据。解码器57可执行解码设备2的功能。
下采样器58可基于在解码器57中获得的色度数据和亮度数据来重建图像。
下采样器58可基于将被分配给在通过解码器57中对图像进行解码而产生的图像数据中包括的色度数据中的多个行中的一个行的多个样点值，来获得将被分配给一个行的一个色度分量的样点值。
下采样器58可将被分配给所述一个行的色度分量分配给与所述一个行不同的行。下采样器58可获得基于被分配给所述一个行的色度分量而转换的色度数据。也就是说，下采样器58可获得通过在解码器57中对图像进行解码而产生的亮度数据以及转换的色度数据。下采样器58可基于包括获得的亮度数据和转换的色度数据来重建图像。
详细地，下采样器58可相反地执行上采样器52的功能。
图6d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
参照图6d，在操作650，解码设备55可接收包括编码的图像信息的比特流。对此，比特流可包括图像信息，其中，在图像信息中，在图像数据中包括的色度数据的位于多个行中的一个行上的多个色度分量中的至少一个色度分量被分配给与所述一个行不同的行，基于被分配给所述不同的行的色度分量的样点值获得将被分配给所述一个行的空区域的样点值，并且包括获得的样点值的图像数据被编码。
在操作660，解码设备55可基于编码的图像信息对图像进行解码。解码设备55可通过对图像进行解码来产生亮度数据和色度数据。对此，亮度数据和色度数据可以是YUV 4:4:4格式图像数据。
在操作670和680，解码设备55可基于通过对图像进行解码而获得的色度数据和亮度数据来重建图像。
在操作670，解码设备55可基于将被分配给在解码的图像数据中包括的色度数据中的多个行中的一个行的多个样点值来获得将被分配给一个行的一个色度分量的样点值。
在操作680，解码设备55可将被分配给所述一个行的色度分量分配给与所述一个行不同的行。解码设备55可获得基于被分配给所述一个行的色度分量而转换的色度数据。也就是说，解码设备55可获得通过对图像进行解码而产生的亮度数据以及转换的色度数据。解码设备55可基于包括获得的亮度数据和转换的色度数据的图像数据来重建图像。
图7a是根据本公开的实施例的编码设备60的框图。
编码设备60可接收具有包括色度分量和亮度分量的多个分量的图像数据，将具有包括色度分量和亮度分量的所述多个分量的图像数据分配给多个通道中的每一个通道，并且对被分配给所述多个通道中的每一个通道的具有多个分量的图像数据进行编码。对此，编码设备60可通过针对所述多个通道中的每一个通道使用独立量化参数来对图像数据进行编码。
编码设备60可针对一个通道的量化参数确定其它通道的量化参数，并且将偏移包括在比特流中。例如，当第一通道的量化参数是10并且第二通道的量化参数是11时，编码设备60可针对第一通道将第二通道的偏移确定为11-10＝1，并将偏移信息包括在比特流中。解码设备可通过使用比特流中包括的偏移来基于参考通道的QP来确定通道的QP。
编码设备60可在空间域中将具有一个分量的亮度数据划分为两条亮度数据，并将划分的亮度数据分配给两个通道，并对亮度数据进行编码。对此，当两个通道独立时，例如，当一个通道的量化参数被确定为小于另一个通道的量化参数时，亮度数据根据不同的量化参数被量化。在此处理期间，数据丢失由于量化而在被划分的量化数据之间有所不同。
因此，当解码设备对量化的编码亮度数据进行解码时，由于量化参数根据通道而不同，因此如果应用了不同的量化参数的两条解码的亮度数据被合并成具有一个分量的亮度数据，则在数据之间的图像质量的差异由于量化误差的差异而发生，因此用户可确定图像质量差。
参照图7a，编码设备60可包括接收器61、数据分配器62和编码器63。
接收器61可接收图像数据。例如，接收器61可接收具有包括色度分量和亮度分量的多个分量的图像数据。
数据分配器62可将具有包括色度分量和亮度分量的多个分量的图像数据分配给多个通道中的每一个通道。
编码器63可对被分配给多个通道中的每一个通道的具有所述多个分量的图像数据进行编码。对此，编码器63可通过针对多个通道中的每一个通道使用独立量化参数来对图像数据进行编码。
对此，编码设备60可针对一个通道的量化参数确定其它通道的量化参数，并将关于偏移的信息包括在比特流中。
图7b是根据本公开的实施例的编码方法的流程图。
参照图7b，在操作710，编码设备60可接收图像数据。编码设备60可接收具有包括色度分量和亮度分量的多个分量的图像数据。
在操作720，编码设备60可将具有包括色度分量和亮度分量的多个分量的图像数据分配给多个通道中的每一个通道。
在操作730，编码设备60可对被分配给多个通道中的每一个通道的具有多个分量的图像数据进行编码。对此，编码设备60可通过针对多个通道中的每一个通道使用独立量化参数来对图像数据进行编码。对此，编码设备60可针对一个通道的量化参数确定其它通道的量化参数，并且可将关于偏移的信息包括在比特流中。
图7c是根据本公开的实施例的解码设备65的框图。
参照图7c，解码设备65可包括接收器66、解码器67和重建器68。
接收器66可接收包括编码的图像信息的比特流。
解码器67可基于编码的图像信息对图像进行解码。
解码器67可执行解码设备2的功能。解码器67可从通过对图像进行解码而获得的数据获得被分配给多个通道的亮度数据和色度数据。
与解码设备2不同，解码器67可通过针对多个通道中的每一个通道使用独立量化参数来对图像进行解码。详细地，解码器67可通过使用比特流中包括的关于偏移的信息，基于一个通道的量化参数来确定其它通道的量化参数。
图7d是根据本公开的实施例的解码方法的流程图。
参照图7d，在操作750，解码设备65可接收包括编码的图像信息的比特流。
在操作760，解码设备65可基于编码的图像信息对图像进行解码。对此，可通过对图像进行解码来产生被分配给多个通道的亮度数据和色度数据。解码设备65可从通过对图像进行解码而产生的数据中获得被分配给多个通道的亮度数据和色度数据。
对此，解码设备65可通过针对多个通道中的每一个通道使用独立量化参数来对图像进行解码。
在操作770，解码设备65可通过使用被分配给多个通道的亮度数据和色度数据来重建图像。
图8a是根据本公开的实施例的编码设备1的框图。
参照图8a，编码设备1包括预测器、量化器和重建器805、行缓冲器810、ICH模式确定器815、熵编码器820、平坦度确定器825、比特率控制器830和速率缓冲器835。
预测器、量化器和重建器805对图像中包括的当前像素进行预测。预测器、量化器和重建器805产生表示当前像素的预测值与当前像素的样点值之间的差的残差分量，对残差分量进行量化，并对量化的残差分量进行编码。
预测器、量化器和重建器805可对编码的像素进行解码，将解码的像素存储在行缓冲器810中，并将存储的像素用于预测另一像素。
详细地，通过使用改进的中值自适应预测器(MMAP)，预测器、量化器和重建器805可同时对三个当前像素进行预测，如下面的表1中所示。
表1
[表1]
如图8b中所示，预测器、量化器和重建器805可将第一当前像素、第二当前像素和第三当前像素分别预测为P0、P1和P2，如表1中所示。也就是说，可使用在当前行中的恰好在对当前像素进行编码之前被先前解码的像素a的样点值以及存储在行缓冲器810中的前一行的像素s、c、b、d、e和f的样点值。
对此，-QuantDivisor[qLevel]/2、QuantDivisor[qLevel]/2表示当前可被量化的最小值或最大值。CLAMP(a,b,c)表示这样的函数：当a在b和c之间时该函数输出a，当a小于b时该函数输出b，当a大于c时该函数输出c。Maxbpc表示每个通道的最大比特数。
例如，预测器、量化器和重建器805通过使用像素b、与像素b相邻的左侧像素c以及与像素b相邻的像素d来确定像素b的滤波输出filtB。按照类似的方式，预测器、量化器和重建器805可确定像素c、d和e的滤波输出filtC、filtD和filtE。
预测器、量化器和重建器805可通过使用filtC、像素c的值、以及当前可被量化的最小值或最大值来确定与像素c相关的diffC。例如，预测器、量化器和重建器805可将diffC确定为像素c的值和filtC(在当前可被量化的最小值和最大值之间)之间的差值filtC-c。按照类似的方式，预测器、量化器和重建器805可确定diffB、diffD和diffE。
预测器、量化器和重建器805可通过使用像素c的值以及与像素c相关的filtC来确定与像素c相关的blendC。按照类似的方式，预测器、量化器和重建器805可确定blendB、blendD和blendE。
可通过使用像素a的值、blendB和blendC来确定当前第一像素的预测值P0。在JPEG-LS标准的情况下，通过使用像素a的值、像素b的值和像素c的值来确定当前像素P0的预测值P0。然而，预测器、量化器和重建器805可通过使用blendB代替像素b的值并使用blendC代替像素c的值来执行高效编码。
可通过使用像素a的值、blendB、blendC、blendD和当前第一像素的残差R0来确定当前第二像素的预测值P1。
可通过使用像素a的值、blendB、blendC、blendD、blendE、当前第一像素的残差R0和当前第二像素的残差R1来确定第三像素的预测值P2。
在第一行的情况下，由于不存在先前行，因此可通过使用像素a的值来确定当前第一像素的预测值P0，并且可通过使用像素a的值、当前第一像素的残差R0、以及每个通道的最大比特数Maxbpc来确定当前第二像素的预测值P1。类似地，可通过使用像素a的值、当前第一像素的残差R0、当前第二像素的残差R1、以及每个通道的最大比特数Maxbpc来确定当前第三像素的预测值P2。
为了对当前第一像素、当前第二像素和当前第三像素(P0、P1和P2)进行预测，块预测(BP)可被用于执行另一预测，如下面的表2中所示。
表2
[表2]
P[hPos]＝recon[hPos+vpVector]
vpVector：-3～-10
如图8c中所示，预测器、量化器和重建器805可确定vpVector值，并根据确定的vpVector值，参考相关像素的值来预测当前像素。这里，hPos指示表示当前像素的位置的索引。例如，当hPos是0时，它表示当前第一像素，并且，当前第一像素的P[hPos]可以是通过使用表示参考像素的位置的索引(根据vpVector值(-3～-10))是hPos+vpVector的像素的值被预测的值。
通过使用中点预测(MPP)，预测器、量化器和重建器805可不同地对当前三个像素进行预测，如下面的表3中所示。
表3
[表3]
midpointPred＝(1＜＜(maxBpc-1))+(a&((1＜＜qLevel)-1))；
其中，a是左侧的前一重建像素，
(即使前一分组在前一行上)
当当前三个像素的残差分量的最大值等于或大于每个通道的最大比特数maxBpc与量化参数qLevel之间的差时，可如图8d中所示执行MPP。在此情况下，可通过使用像素a的值、每个通道的最大比特数、以及量化参数来确定当前三个比特的预测值midpointPred。在基于MPP的预测的情况下，可根据每个通道的最大比特数maxBpc与量化参数aLevel之间的差来设置残差分量的大小。
ICH模式确定器815可确定是否针对当前三个像素使用ICH模式。例如，ICH模式确定器815可确定是使用MMAP还是使用ICH模式。随后将详细描述ICH模式。ICH模式可适用于通过MMAP不好预测但是可参考相邻像素值的图案或图形。
行缓冲器810可存储位于在当前三个像素所位于的行之前的行的像素的样点值。
熵编码器420可对当前三个像素的残差分量以及其它编码信息进行熵编码。详细地，熵编码器420可对当前三个像素的残差分量以及其它编码信息进行可变长度熵编码。
为了减少量化失真，平坦度确定器825确定是否存在从包括非平坦像素的区域到包括平坦像素的区域的改变。基于平坦度确定器825的确定，比特率控制器830可调整量化参数。
比特率控制器830可基于速率缓冲器835的状态、在当前预测中使用的比特数、以及由平坦度确定器825确定的量化参数的调整来控制比特率。
速率缓冲器835临时存储比特流，使得比特流可在无损的情况下发送。
图8e是根据本公开的实施例的解码设备2的框图。
参照图8e，解码设备2包括速率缓冲器850、熵解码器855、平坦度确定器860、比特率控制器865、ICH模式确定器870、行缓冲器875以及预测器、反量化器和重建器880。
速率缓冲器850临时存储比特流，使得比特流可在无损的情况下被接收。
熵解码器855对接收到的比特流进行熵解码。
为了减少量化失真，基于接收到的比特流中包括的编码信息，平坦度确定器860确定是否存在从包括非平坦像素的区域到包括平坦像素的区域的改变。
基于平坦度确定器860的确定，比特率控制器865可调整量化参数。
比特率控制器865可基于在当前预测中使用的比特数、以及由平坦度确定器860确定的量化参数的调整来控制比特率。
基于从比特流接收的编码信息，ICH模式确定器870可确定是否针对当前三个像素使用ICH模式。例如，ICH模式确定器870可确定是使用MMAP还是使用ICH模式。随后将详细描述ICH模式。ICH模式可适用于通过MMAP不好预测但是可参考相邻像素值的图案或图形。
行缓冲器875可存储位于在当前三个像素所位于的行之前的行的像素的样点值。
预测器、反量化器和重建器880可基于接收到的比特流中包括的编码信息来对当前像素进行预测，对比特流中包括的残差分量进行逆二值化，通过将逆二值化结果与当前像素的预测值进行合成来重建当前三个像素，将解码的像素存储在行缓冲器875中，并使用存储的像素来对下一个像素进行预测。
表4
[表4]
如图8b中所示，第一当前像素、第二当前像素和第三当前像素可被分别预测为PO、P1和P2。也就是说，可使用恰好在当前行之前被先前解码的像素a的样点值以及存储在行缓冲器875中的先前行的像素s、c、b、d、e和f。对此，-QuantDivisor[qLevel]/2、QuantDivisor[qLevel]/2表示当前可被量化的最小值或最大值。
CLAMP(a,b,c)表示这样的函数：当a在b和c之间时该函数输出a，当a小于b时该函数输出b，当a大于c时该函数输出c。Maxbpc表示每个通道的比特数。例如，预测器、量化器和重建器805通过使用像素b、与像素b相邻的左侧像素c以及与像素b相邻的像素d来确定像素b的滤波输出filtB。按照类似的方式，预测器、量化器和重建器805可确定像素c、d和e的滤波输出filtC、filtD和filtE。
预测器、量化器和重建器805可通过使用filtC、像素c的值、以及当前可被量化的最小值或最大值来确定与像素c相关的diffC。例如，预测器、量化器和重建器805可将diffC确定为像素c的值和filtC(在当前可被量化的最小值和最大值之间)之间的差值filtC-c。按照类似的方式，预测器、量化器和重建器805可确定diffB、diffD和diffE。
预测器、量化器和重建器805可通过使用像素c的值以及与像素c相关的filtC来确定与像素c相关的blendC。按照类似的方式，预测器、量化器和重建器805可确定blendB、blendD和blendE。
可通过使用像素a的值、blendB和blendC来确定当前第一像素的预测值P0。在JPEG-LS标准的情况下，通过使用像素a的值、像素b的值和像素c的值来确定当前像素P0的预测值P0。然而，预测器、量化器和重建器805使用blendB代替像素b的值并使用blendC代替像素c的值。
可通过使用像素a的值、blendB、blendC、blendD和当前第一像素的残差R0来确定当前第二像素的预测值P1。
可通过使用像素a的值、blendB、blendC、blendD、blendE、当前第一像素的残差R0和当前第二像素的残差R1来确定第三像素的预测值P2。
在当前像素位于第一行的情况下，由于不存在前一行，因此可通过使用像素a的值来确定当前第一像素的预测值P0，并且可通过使用像素a的值、当前第一像素的残差R0、以及每个通道的最大比特数Maxbpc来确定当前第二像素的预测值P1。类似地，可通过使用像素a的值、当前第一像素的残差R0、当前第二像素的残差R1、以及每个通道的最大比特数Maxbpc来确定当前第三像素的预测值P2。
为了对当前第一像素、当前第二像素和当前第三像素进行预测，BP可被用于执行另一预测，如下面的表5中所示。
表5
[表5]
P[hPos]＝recon[hPos+vpVector]
vpVector：-3～-10
如图8c中所示，预测器、反量化器和重建器880可确定vpVector值，并根据确定的vpVector值，参考相关像素的值来预测当前像素。这里，hPos指示表示当前像素的位置的索引。例如，当hPos是0时，它表示当前第一像素，并且，当前第一像素的P[hPos]可以是通过使用表示参考像素的位置的索引(根据vpVector值(-3～-10))是hPos+vpVector的像素的值被预测的值。
通过使用MPP，预测器、反量化器和重建器880可对当前三个像素进行预测，如下面的表6中所示。
表6
[表6]
midpointPred＝(1＜＜(maxBpc-1))+(a&((1＜＜qLevel)-1))；
其中，a是左侧的前一重建像素，
即使前一分组在前一行上)
当当前三个像素的残差分量的最大值等于或大于每个通道的最大比特数maxBpc与量化参数qLevel之间的差时，可如图8d中所示执行MPP。在此情况下，可通过使用像素a的值、每个通道的最大比特数、以及量化参数来确定当前三个比特的预测值midpointPred。在基于MPP的预测的情况下，可根据每个通道的最大比特数maxBpc与量化参数aLevel之间的差来设置残差分量的大小。
图9a是用于描述根据本公开的实施例的在不进行上采样的情况下对YUV 4:2:0格式数据进行编码/解码的处理的示图。
参照图9a，假设图像高为H且图像宽为W的YUV 4:2:0格式图像数据是输入数据。通常，编码设备10可接收三个通道的输入，并对图像进行编码。对此，三个通道的输入可以是Y、U和V分量的输入。
在YUV 4:2:0格式图像数据的情况下，U分量和V分量的数据量是Y分量的数据量的1/4。
当YUV 4:2:0格式图像数据中包括的Y、U和V分量被分别输入到编码设备10(具体地，编码器13)的三个通道时，被输入到每个通道的数据量不同。
编码设备10将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据，并对转换后的YUV 4:4:4格式图像数据进行编码。
因此，图像数据中包括的色度数据可在将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据的处理期间被上采样。对此，由于上采样的色度数据不是与实际图像相关的数据，因此数据量不必要地增加。
因此，编码设备10通过考虑具有一个分量的亮度数据的量以及具有两个分量的色度数据的量来将相同的数据量分配给每个通道，使得编码设备10可通过将相同的数据量输入到Y、U和V通道中的每一个通道来识别YUV 4:4:4格式图像数据，因此提供了防止非必要上采样的方法。
根据实施例，编码设备10可将图像数据分配给每个通道。具有Y分量的亮度数据在频域被划分为两条亮度数据，使得被分配给通道的数据量被减少到1/2。对此，对亮度数据执行频率转换，从而可产生高频区域的亮度数据和低频区域的亮度数据，因此亮度数据可被划分为高频区域和低频区域的亮度数据。对此，频率转换方法可通过使用像素的样点值a以及相邻像素的样点值b来确定高频区域和低频区域的亮度数据。
例如，被划分出的两条亮度数据可被分配给通道Ch0和Ch1。对此，由于被分配给通道的数据量被二等分，高度被二等分(垂直变换)或宽度被二等分(水平变换)，因此可通过通道Ch0和Ch1来发送这些数据。例如，以下将参照图9c详细描述执行垂直变换的处理。
通常，在编码器13中，通道Ch0用于亮度数据，通道Ch1和Ch2用于色度数据。由于人眼对色度对比亮度更不敏感，因此通过针对被输入到通道Ch0的亮度数据使用低量化参数来对亮度数据进行编码。通过针对被输入到通道Ch1和Ch2使用高量化参数来对色度数据进行编码。
编码设备10可将亮度数据划分为两条亮度数据，将低频区域的数据分配给通道Ch0，并将高频区域的数据分配给通道Ch1。由于人眼具有低通滤波器的特性，因此人眼对低频更加敏感而对高频不太敏感，因此相对更敏感的低频区域的数据被分配给使用低量化参数的通道Ch0，相对不太敏感的高频区域的数据被分配给使用高量化参数的通道Ch1，从而对亮度数据进行高效编码。
编码设备10可将具有两个分量的色度数据分配给通道Ch2。对此，YUV4:2:0格式图像数据中的具有两个分量的色度数据是亮度数据的1/4，亮度数据被二等分并且被分配给两个通道。对此，如果具有两个分量的色度数据被分配给一个通道，则通过每个通道发送相同量的数据。
因此，与编码设备10将相同量的数据输入到Y、U和V通道的YUV 4:4:4格式图像数据类似，编码设备10可识别被分配的亮度数据和被分配的色度数据。
总之，编码设备10在不进行单独的上采样处理的情况下对图像进行编码，并因此可不产生非必要的数据。
编码设备10对通过通道Ch0、Ch1和Ch2输入的亮度数据和色度数据进行编码。如上所述，编码设备10可通过针对每个通道使用不同的量化参数来对亮度数据和色度数据进行编码。编码设备10可产生包括编码的信息的比特流。
解码设备15可接收包括编码的图像信息的比特流，并通过使用接收到的编码的图像信息来对图像进行解码。对此，可从每个通道获得解码图像的数据。在解码设备15中获得的数据可包括被分配给通道Ch0的低频区域的亮度数据、被分配给通道Ch1的高频区域的亮度数据、以及被分配给通道Ch2的具有两个分量的色度数据。解码设备15可将包括的被分配给通道Ch0的低频区域的亮度数据和被分配给通道Ch1的高频区域的亮度数据进行合并来产生具有一个分量的亮度数据。
对此，合并后的数据可仅仅是低频区域的亮度数据和高频区域的亮度数据的组合。因此，解码设备15可对合并后的数据执行频率逆转换，并将合并后的数据转换为空间域的亮度数据。当解码设备15执行频率逆转换时，解码设备15可通过低频分量low和高频分量high来确定像素的样点值a和b。
对此，重建的亮度数据的图像宽度为W，图像高度为H。解码设备15可通过对图像进行解码来获得在通道Ch2中的具有U和V分量的色度数据。解码设备15可将获得的色度数据划分为U分量的色度数据和V分量的色度数据。
解码设备15可通过使用以下图像数据来重建图像：该图像数据包括通过通道Ch0和Ch1而获得的Y分量的亮度数据以及通过通道Ch2而获得的U和V分量的色度数据。对此，被用于重建图像的Y、U和V分量中的每一个的图像数据是YUV 4:2:0格式图像数据。
图9b是用于描述根据本公开的实施例的在不进行上采样的情况下对YUV 4：2：0格式数据进行编码/解码的处理的示图。
参照图9b，假设图像高度为H且图像宽度为W的YUV 4:2:0格式图像数据是输入数据。通常，编码设备10可接收三个通道的输入，并对图像进行编码。对此，三个通道的输入可以是Y、U和V分量的输入。在YUV 4:2:0格式图像数据的情况下，U和V分量的数据量是Y分量的数据量的1/4。
当YUV 4:2:0格式图像数据中包括的Y、U和V分量被分别输入到编码设备10的三个通道时，被输入到每个通道的数据量不同。
通常，编码设备10在将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据之后对YUV 4:2:0格式图像数据进行编码。因此，图像数据中包括的色度数据可在将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据的处理期间被上采样。对此，上采样的色度数据不是指示与实际图像相关的信息的数据。因此，数据量不必要地增加。
编码设备10通过考虑具有一个分量的亮度数据的量以及具有两个分量的色度数据的量来将相同量的数据分配给每个通道，从而编码设备10可识别被分配的亮度数据和被分配的色度数据(与编码设备10将相同量的数据输入到Y、U和V通道的YUV 4:4:4格式图像数据类似)，因此提供了防止增加非必要的数据量的上采样的方法。
根据实施例，编码设备10将图像数据分配给每个通道。具有Y分量的亮度数据在频域中被划分为两条亮度数据，使得被分配给通道的数据量减少到1/2。例如，亮度数据在空间域中根据偶数行/奇数行被划分，使得亮度数据可被划分为两条亮度数据。可选地，亮度数据在空间域中根据偶数列/奇数列被划分，使得亮度数据可被划分为两条亮度数据。
被划分出的两条亮度数据可被分配给通道Ch0和Ch1。对此，由于被分配给通道的数据量被二等分，因此当亮度数据在空间域根据偶数行/奇数行被划分时，高度可被二等分，当亮度数据在空间域根据偶数列/奇数列被划分时，宽度可被二等分，因此数据可通过通道Ch0和Ch1被发送。
例如，当编码设备10根据偶数行/奇数行在空间域对亮度数据进行划分时，编码设备10可将亮度数据划分为两条亮度数据，将偶数行区域的数据分配给通道Ch0，并将奇数行区域的数据分配给通道Ch1。
编码设备10可将具有两个分量的色度数据分配给通道Ch2。对此，YUV4:2:0格式图像数据中的具有两个分量的色度数据是亮度数据的1/4，亮度数据被二等分并且被分配给两个通道。对此，如果具有两个分量的色度数据被分配给一个通道，则相同量的数据通过每个通道被发送。
因此，编码设备10可识别与编码设备10将相同量的数据输入到Y、U和V通道的YUV4:4:4格式图像数据类似的被分配的亮度数据和被分配的色度数据。
因此，编码设备10在不进行单独的上采样处理的情况下对图像进行编码，并因此可不产生非必要的数据。
编码设备10对通过通道Ch0、Ch1和Ch2输入的亮度数据和色度数据进行编码。如上所述，编码设备10可通过针对每个通道使用不同的量化参数来对亮度数据和色度数据进行编码。编码设备10可产生包括编码的信息的比特流。
解码设备15可接收包括编码的图像信息的比特流，并通过使用接收到的编码的图像信息来对图像进行解码。对此，可从每个通道获得解码图像的数据。在解码设备15中获得的数据可包括被分配给通道Ch0的偶数行区域的亮度数据、被分配给通道Ch1的奇数行区域的亮度数据、以及被分配给通道Ch2的具有两个分量的色度数据。解码设备15可将包括的被分配给通道Ch0的偶数行区域的亮度数据和被分配给通道Ch1的奇数行区域的亮度数据进行合并来产生具有一个分量的亮度数据。
对此，重建的亮度数据的图像宽度为W，图像高度为H。解码设备15可通过对图像进行解码来获得通道Ch2中的具有U和V分量的色度数据。解码设备15可将获得的色度数据划分为U和V分量的色度数据。
解码设备15可通过使用以下图像数据来重建图像：该图像数据包括通过通道Ch0和Ch1而获得的Y分量的亮度数据以及通过通道Ch2而获得的U和V分量的色度数据。对此，被用于重建图像的Y、U和V分量中的每一个的图像数据是YUV 4:2:0格式图像数据。
图9c是用于描述根据本公开的实施例的编码设备中执行垂直变换的处理的示图。
参照图9c，左侧示图示出了YUV 4:2:0格式图像数据。
当编码设备通过使用频率转换方法来执行垂直变换时，编码设备可通过使用当前像素的亮度样点值和在相同列且不同行中的与当前像素相邻的像素的亮度样点值，来确定高频区域的亮度样点值以及低频区域的样点值。例如，编码设备可通过使用位于第0行第0列的当前像素的亮度样点值Y0_0以及位于第1行第0列的像素的亮度样点值Y_1_0，来确定高频区域的亮度样点值H0_0和低频区域的样点值L0_0。编码设备可通过使用位于第2行第0列的当前像素的亮度样点值Y2_0以及位于第3行第0列的像素的亮度样点值Y_3_0，来确定高频区域的亮度样点值H2_0以及低频区域的样点值L2_0。可不对每一行执行垂直变换，但是可通过每隔一行跳过一个行(按照每个偶数行或每个奇数行)来执行垂直变换。
因此，包括通过执行垂直变换而产生的高频区域的样点值的亮度数据的图像宽度为W，图像高度为H/2。这应用于包括低频区域的样点值的亮度数据。
在水平变换的情况下，与垂直变换不同，通过使用当前像素的亮度样点值以及在相同行且不同列中的与当前像素相邻的像素的亮度样点值来确定高频区域的亮度样点值和低频区域的样点值，并且执行水平变换的处理是类似的，因此省略其详细描述。
图10是用于描述根据本公开的实施例的在编码设备20中执行上采样的处理的示图。
编码设备20接收YUV 4:2:0格式图像数据，并将YUV 4:2:0格式图像数据上采样为YUV 4:4:4格式图像数据。
图10中示出了YUV 4:2:0格式图像数据中包括的色度数据1010。在将YUV 4:2:0格式图像数据上采样为YUV 4:4:4格式图像数据的处理期间，编码设备20将YUV 4:2:0格式图像数据中包括的色度像素(2,3)移动到位于一个行上的空色度像素来填充该行，并通过使用这个被填充的行的像素(0,2,1,3)来填充其它行。其它行是为了将YUV 4:2:0格式图像数据转换为YUV 4:4:4格式图像数据而需要被填充的空区域。
编码设备20可填充一个行，并获得位于该行上的像素的样点值，然后通过将所述样点值复制到下方的行来填充其它行。编码设备20可填充一个行，计算该行上的多个像素的样点值的平均值，并填充下方的行。然而，本公开不限于此。编码设备20可从相邻的重建像素的样点值确定将被填充在下方的行中的值，并填充下方的行。
编码设备20可通过将YUV 4:4:4格式图像数据1020用作输入来对图像数据进行编码。
编码设备20可产生包括编码的图像数据的比特流。
解码设备25接收包括编码的图像信息的比特流，并从编码的信息对图像进行解码。解码设备25可对图像进行解码来获得包括亮度数据和色度数据的图像数据。获得的图像数据可以是YUV 4:4:4格式图像数据1030。
解码设备25将YUV 4:4:4格式图像数据1030转换为YUV 4:2:0格式图像数据1040。对此，解码设备25相反地执行由编码设备20执行的处理。也就是说，解码设备25可通过以下操作的处理来获得YUV 4:2:0格式图像数据1040：将位于一个行上的色度像素放置到另一行使得色度像素可被放置在YUV 4:2:0格式图像数据1040的色度像素处并丢弃上采样的区域的样点值。
对此，编码设备20和解码设备25可将具有图像相关信息的数据集中在一个行上以使上采样的色度数据的传输最少化，从而提高压缩效率，并且可对值进行填充以使通过对其它行进行预测而产生的残差信息最少化，从而提高压缩效率。
图11是用于描述根据本公开的实施例的在编码设备50/解码设备55中对色度数据进行划分以及进行编码/解码的处理的示图。
编码设备50可对YUV 4:2:0格式图像数据中包括的色度Cb数据进行划分和编码/解码。
参照图11，编码设备50将10个比特(即，表示像素Cb_0的数据)中的一些比特分散在上采样区域中。例如，编码设备50通过以下操作将10个比特分散在一个行中：将像素Cb_0的10个比特中的针对最低有效位(LSB)的第7个比特至第9个比特Cb_0[9:7]保留在它们的位置中，将像素Cb_0的10个比特中的针对LSB的第4个比特至第6个比特Cb_0[6:4]分配给像素Cb_0的右侧像素部分，并将像素Cb_0的10个比特中的针对LSB的第2个比特和第3个比特Cb_0[3:2]分配给当前像素Cb_1的位置，并将像素Cb_0的10个比特中的针对LSB的第0个比特和第1个比特Cb_0[1:0]分配给位于紧接着像素Cb_1的位置。
虽然每个像素的样点值被表示为10个比特，但是由于全部的10个比特通过散布被填充，因此每个像素的样点值不被表示。
对此，可用像素的最高有效位(MSB)来填充将被散布的数据，并且可通过补零来用0填充其它比特。像素Cb_1在像素Cb_0下方的行上，因此像素Cb_1的数据可按照与像素Cb_0相同的方式被散布。数据如上所述被散布，这可使当通过使用高量化参数对色度数据进行编码时丢失的数据最少化。
也就是说，在量化处理期间丢失的数据是较低的LSB，可通过将位于所述较低的LSB中的量化后的数据散布到上采样区域的MSB来使所述丢失的数据最少化。
详细地，编码设备50在量化处理期间根据量化参数的值执行向右的位移计算，解码设备55在反量化处理期间执行向左的位移计算。
例如，当色度像素被表示为8比特时，如果像素值是15，则色度像素被表示为比特0000 1111。对此，两个比特可被散布到4个像素比特中的每个的MSB中。例如，如果两个比特被散布到4个像素比特中的每个的MSB中并且较低的比特用0填充，则4个像素比特是(00000000)、(0000 0000)、(1100 0000)和(1100 0000)。对此，当量化参数是5时，每个像素可通过向右位移计算来去除较低的5个比特。对此，4个像素比特是(000)、(000)、(110)和(110)。如果数据被反量化，则执行向左移动5比特的位移计算，因此4个像素比特是(0000 0000)、(0000 0000)、(1100 0000)和(1100 0000)。对此，如果每个像素的MSB的2个比特被合并，则反量化后的数据可被重建为15(0000 1111)。当数据不被分布时，如果量化参数是5，则15会变成0。如果数据被反量化，则反量化后的数据变成0，因此发生数据丢失。因此，通过使用上采样区域对数据进行分布，因此可使图像质量的恶化最小化。
编码设备50可接收YUV 4:2:0格式图像数据，并对接收到的图像数据进行编码。对此，编码设备50可产生并发送包括编码的图像数据的比特流。
解码设备55可接收包括编码的图像信息的比特流，并通过使用编码的图像信息对图像进行解码。
解码设备55可对图像进行解码来产生包括色度数据和亮度数据的图像数据。对此，产生的图像数据可以是YUV 4:4:4格式图像数据。解码设备55可从每个行的像素的MSB的2个比特或3个比特确定YUV 4:4:4格式图像数据的每个行的像素的代表值。在像素1和3的情况下，解码设备55可将确定的代表值分配给第一行和第三行中的每一个的第三列。在像素0和像素2的情况下，解码设备55可将确定的代表值分配给第一行和第三行中的每一个的第一列。
解码设备55可通过从包括被分配的样点值的色度数据中丢弃上采样的区域的样点值来获得YUV 4:2:0格式图像数据。
图12a是用于描述根据本公开的实施例的在针对YUV 4:2:0格式图像数据的编码设备中对图像数据进行编码的处理的示图。
图12a示出YUV 4:2:2格式图像数据中包括的色度数据。
YUV 4:2:2格式色度数据在奇数列中具有色度样点值并且在偶数列中不具有色度样点值。为了对色度数据进行高效编码，一个色度组(3个像素)可被映射到两个亮度组(三个像素)。参照图12，YUV 4:2:2格式色度数据包括关于与一个行的六个像素的亮度数据对应的在一个行的奇数列中的三个像素的信息。
色度数据被排列在奇数列中。如图12A的右侧附图中所示，色度数据被移动到一侧，使得前三个像素可包括色度样点值，并且后三个像素可不包括色度样点值。编码设备30可对关于所述前三个像素的所有亮度和色度分量进行编码，并且可仅对关于所述后三个像素的亮度分量进行编码。
由于所述前三个像素包括亮度分量和与亮度分量相应的色度分量，因此编码设备30可在索引彩色历史(ICH)模式下对所述前三个像素进行编码。
由于在所述后三个像素的情况下，编码设备30仅对亮度分量进行编码，因此编码设备30可确定不在ICH模式下对后面的部分进行编码。在此情况下，由于编码设备30不在ICH模式下对所述后面的部分进行编码，因此不产生与ICH模式相关的索引信息。
图12b是用于描述根据本公开的实施例的ICH模式的示图。
编码设备1基于三像素执行编码。对此，编码设备1可同时预测三个像素。假设像素P0、P1和P2将被预测。像素s、c、b、d、e和f是在先前行中被编码和解码的像素。像素的YUV分量的样点值可被存储在预定存储空间中，然后按照5比特索引被访问。例如，直到索引25-31的先前行的像素的位置的YUV分量的样点值可被访问。在ICH模式下，如果YUV分量的样点值按照索引被访问，则样点值是当前被预测的像素的预测值。直到索引0-24，先前被编码和解码的像素的YUV分量的样点值被存储在当前被预测的行中。
总之，ICH模式表示这样的模式：在该模式下，存储被最近使用的像素的YUV分量的值，并且通过使用特定索引参考某个值来确定当前被预测的像素的预测值。
例如，如果YUV分量的样点值在像素b中分别是10、9和8，则这些值可被存储在行缓冲器中，并且可按照索引27被访问。在当前像素P0的预测值被确定时，可根据ICH模式来执行编码，并且可将像素b的YUV分量的样点值确定为当前像素P0的YUV分量的预测值。对此，索引27和关于是否使用ICH模式的信息可被包括在比特流中。解码设备2可通过使用包括在比特流中的关于是否使用ICH模式的信息以及索引，根据ICH模式来确定当前像素P0的YUV分量的预测值。
图13是用于描述根据本公开的实施例的在针对YUV 4:2:0格式图像数据的编码设备中对图像数据进行编码的处理的示图。
参照图13，YUV 4:2:0格式图像数据中包括的色度数据不包括奇数行或偶数行中的样点值。在本实施例中假设YUV 4:2:0格式图像数据中包括的色度数据不包括偶数行的色度样点值。
一般的编码设备1在YUV 4:4:4格式图像数据被输入的前提下对所有上采样的色度数据进行编码。
然而，当假设YUV 4:2:0格式图像数据被输入时，偶数行的色度数据可不被编码，但是奇数行的色度数据可被编码。
也就是说，虽然YUV 4:2:0格式图像数据被转换为YUV 4:4:4格式图像数据并被输入到编码设备40，但是可仅不对上采样的行的色度数据进行编码。而只对仅上采样的行的亮度数据进行发送。
图14是用于描述根据本公开的实施例的通过针对每个通道使用独立参数的编码设备/解码设备中的编码处理/解码处理的示图。
参照图14的上端，编码设备1可通过用于Y分量的通道ch0、用于U分量的通道ch1和用于V分量的通道ch2接收YUV分量的图像数据的输入。编码设备1可通过针对每个通道使量化参数不同来对每个分量的图像数据进行量化和编码。由于人眼对亮度比色度更不敏感，因此编码设备1通常可通过针对亮度数据使用低量化参数来对亮度数据进行量化和编码。
编码设备1可通过使用高量化参数对诸如U和V分量的色度数据进行量化和编码。
然而，编码设备1可预先设置用于Y、U和V分量的通道，并且可将在用于Y分量的通道中使用的量化参数的值独立地确定为小于在用于U或V分量的通道中使用的量化参数的值。
参照图14的下端，如上所述，编码设备60可在空间域将亮度数据划分为两条亮度数据，并且将划分出的两条亮度数据分配给两个通道。然而，如果通道ch0用于亮度分量，并且通道ch1用于色度分量，则在用于色度分量的通道ch1中使用的量化参数的值将大于在用于亮度分量的通道ch0中使用的量化参数的值。因此，当划分出的两条亮度数据被分配给通道ch0和ch1时，划分出的两条亮度数据可通过使用不同的量化参数被编码。因此，在此情况下，量化参数的差异会导致失真现象。因此，根据实施例的编码设备60可通过针对色度数据和亮度数据被分配到的多个通道中的每个通道使用独立的量化参数，来对具有包括色度分量和亮度分量的多个分量的色度数据和亮度数据进行编码。
在此情况下，由于量化参数针对每个通道被独立地确定，因此虽然亮度数据被划分为两条亮度数据并且所述两条亮度数据被分配给两个通道，但是可通过使用相同的量化参数对亮度数据进行编码，从而防止图像失真现象。
编码设备60可针对每个通道独立地确定量化参数，针对一个通道确定其它通道的量化参数的偏移，并发送包括与该偏移相关的信息的比特流。
解码设备65可基于比特流中包括的与所述偏移相关的信息，针对一个通道确定其它通道的量化参数。解码设备65可通过使用确定的量化参数对图像数据进行解码。
图15a是用于描述根据本公开的实施例的确定高频区域的亮度数据的处理的示图。
参照图15a，当对亮度数据执行频率转换时，编码设备10可通过使用公知的S变换方法来对频率进行转换。例如，可通过使用Y0_0(第0行第0列的像素的亮度样点值)与Y1_0(第1行第0列的像素的亮度样点值)之间的差来计算H’0_0(第0行第0列的像素的高频分量)。对此，用于表示H’0_0的比特数可与比特数Y0_0和Y1_0不同。例如，当表示Y0_0和Y1_0的比特数是8时，用于表示H’0_0的比特数是9。
为了使用于表示H’0_0的比特数与比特数Y0_0和Y1_0相同，可将被表示为H’0_0的比特数的值不等地映射到Y0_0和Y1_0的比特数(正变换)。
具体地，执行不等映射的原因是高频区域的样点值大多数小。小的样点值按照1:1比率被映射。大的样点值被不等地映射(2:1或4:1映射)，这导致样点值的丢失，但是可减少比特数。解码设备15执行与编码处理相反的解码处理以重建H’0_0(逆变换)。对此，大的样点值区段的样点值可被逆映射(1:2或1:4逆映射)以重建H’0_0。对此，由于在按照2:1或4:1比率映射样点值的处理期间会发生数据丢失，因此重建的H’0_0可与被编码之前的H’0_0不同。可由编码设备10或解码设备15按照如图15a的下端中所示的伪代码(对此，比特深度指示表示亮度像素的比特的深度)来执行映射处理(正变换)和逆映射处理(逆变换)。例如，如果表示亮度像素的比特的深度是8，则偏移1(offset1)是64，偏移2(offset2)是128。对此，offset1和offset2表示使用如图15a中所示的不同映射方法的区段的边界值。
图15b是用于描述根据本公开的实施例的确定高频区域的亮度数据的详细处理的示图。
图15b示出了当编码设备10或解码设备15如以上参照图15a所述对样点值进行映射或逆映射时以C语言表示的代码。如图15b中所示，在对样点值进行映射或逆映射的处理期间，可使用在硬件上可相对快速地执行的运算符(诸如移动比特的移位运算符(>>)以及执行比特之间的比较的位运算符(&、I))。因此，由于诸如加法或减法的计算操作不使用硬件来执行，因此用于对样点值进行映射或逆映射的速度可以是快的。
图15c是用于描述根据本公开的实施例的确定高频区域的亮度数据的详细处理的示图。
图15c示出了当编码设备10或解码设备15如以上参照图15a所述对样点值进行映射或逆映射时以寄存器传递语言(RTL)表示的代码。如图15c中所示，在对样点值进行映射或逆映射的处理期间，可使用在硬件上可相对快速地执行的计算操作(诸如对比特进行比较和对比特进行分配)。因此，由于诸如加法或减法的计算操作不使用硬件来执行，因此用于对样点值进行映射或逆映射的速度可以是快的。
虽然已参照本公开的特定实施例具体地示出并描述了本公开，但是本领域普通技术人员将理解，可在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，在所述实施例中作出形式和细节上的各种改变。实施例应仅被认为是描述意义，而不是为了限制的目的。因此，本发明的范围不由本发明的具体实施方式限定，而由权利要求限定，并且所述范围内的所有差异将被解释为被包括在本发明中。

Claims (6)

1.一种视频数据编码方法，包括：
将图像数据中包括的具有一个亮度分量的亮度数据划分为两条亮度数据，并将所述两条亮度数据分配给包括用于对亮度数据进行编码的第一通道和第二通道的两个通道，其中用于第一通道的一条亮度数据的第一样点对应于第一像素亮度值和第二像素亮度值的平均值，并且其中用于第二通道的一条亮度数据的第一样点对应于第一像素亮度值和第二像素亮度值的差；
将图像数据中包括的具有两个色度分量的色度数据分配给用于对色度数据进行编码的一个通道；
基于被分配给所述两个通道的亮度数据以及被分配给所述一个通道的色度数据对图像数据进行编码。
2.如权利要求1所述的视频数据编码方法，其中，将具有一个亮度分量的亮度数据划分为两条亮度数据的步骤包括：
获得高频区域的样点值；
在与所述高频区域的样点值的第一可允许范围相应的多个第一部分范围之中确定包括获得的样点值的一个第一部分范围；
将所述一个第一部分范围映射到与所述高频区域的样点值的第二可允许范围相应的多个第二部分范围中的一个第二部分范围，
其中，第一可允许范围的大小大于第二可允许范围的大小，当所述高频区域的样点值的绝对值大于预定值时，确定的所述一个第一部分范围的大小大于所述一个第二部分范围的大小，
其中，所述高频区域的亮度数据包括所述高频区域的被映射到所述一个第二部分范围的值的样点值。
3.如权利要求1所述的视频数据编码方法，其中，将图像数据中包括的具有两个色度分量的色度数据分配给用于对色度数据进行编码的一个通道的步骤包括：
对所述一个通道进行时间共享；
将具有两个色度分量的色度数据分配给被时间共享的所述一个通道。
4.一种视频数据解码方法，包括：
接收包括编码的图像信息的比特流；
对编码的图像信息进行解码，并从通过对编码的图像信息进行解码而产生的数据获得被分配给包括第一通道和第二通道的两个通道的两条亮度数据以及被分配给一个通道的色度数据；
将获得的被分配给所述两个通道的两条亮度数据合并为具有一个亮度分量的亮度数据，其中，合并步骤包括对第一通道的低频区域数据与第二通道的高频区域数据进行合并，第一通道的低频区域数据的第一样点对应于第一像素亮度值和第二像素亮度值的平均值，并且第二通道的高频区域数据的第一样点对应于第一像素亮度值和第二像素亮度值的差；
将获得的色度数据划分为具有两个色度分量的两条色度数据；
基于合并的具有一个亮度分量的亮度数据以及划分出的具有两个色度分量的两条色度数据来重建图像。
5.一种视频数据编码设备，包括：
接收器，被配置为接收图像数据；
数据分配器，被配置为对图像数据中包括的具有一个亮度分量的亮度数据划分为两条亮度数据，将所述两条亮度数据分配给包括用于对亮度数据进行编码的第一通道和第二通道的两个通道，并将图像数据中包括的具有两个色度分量的色度数据分配给用于对色度数据进行编码的一个通道，其中用于第一通道的一条亮度数据的第一样点对应于第一像素亮度值和第二像素亮度值的平均值，并且其中用于第二通道的一条亮度数据的第一样点对应于第一像素亮度值和第二像素亮度值的差；
编码器，被配置为基于被分配给所述两个通道的亮度数据和被分配给所述一个通道的色度数据对图像数据进行编码。
6.一种视频数据解码设备，包括：
接收器，被配置为接收包括编码的图像信息的比特流；
解码器，被配置为对编码的图像信息进行解码；
重建器，被配置为：
从通过对编码的图像信息进行解码而产生的数据获得被分配给包括第一通道和第二通道的两个通道的两条亮度数据以及被分配给一个通道的色度数据，
通过对第一通道的低频区域数据和第二通道的高频区域数据进行合并来将被分配给所述两个通道的两条亮度数据合并为具有一个亮度分量的亮度数据，其中，第一通道的低频区域数据的第一样点对应于第一像素亮度值和第二像素亮度值的平均值，并且第二通道的高频区域数据的第一样点对应于第一像素亮度值和第二像素亮度值的差，
将获得的色度数据划分为具有两个色度分量的两条色度数据，并基于合并的具有一个亮度分量的亮度数据以及划分出的具有两个色度分量的两条色度数据来重建图像。
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