BR112013029931B1

BR112013029931B1 - Método de codificação de vídeo e método de decodificação de vídeo

Info

Publication number: BR112013029931B1
Application number: BR112013029931-2A
Authority: BR
Inventors: Ae Cheol Kwon; Joo Young Kim
Original assignee: Kt Corporation
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2022-07-12
Also published as: SE537736C3; ES2597432R1; CN104378645A; CN106851315A; CN107517379A; US20170006292A1; PL407846A1; KR20140059177A; RU2628157C1; KR101458794B1; KR20140135679A; CN107517377B; KR101508486B1; CN107592545B; BR112013029931A2; CN107547894B; CN107786871A; CN107566833A; US20160173874A1; US10158862B2

Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA INTRAPREVISÃO COM TELA DE EXIBIÇÃO. A presente invenção refere-se a um método e um aparelho para intraprevisão. O método de intraprevisão para um decodificador, de acordo com a presente invenção, compreende as etapas de decodificar por entropia um fluxo de bits recebido, gerar pixels de referência a serem usados na intraprevisão de uma unidade de previsão; gerar um bloco de previsão a partir dos pixels de referência com base em um modo de previsão para a unidade de previsão e reconstruir uma imagem a partir do bloco de previsão e um bloco residual, o qual é obtido como um resultado de codificação por entropia, em que os pixels de referência e/ou os pixels de bloco de previsão são previstos com base em um pixel de base, e o valor de pixel previsto pode ser a soma do valor de pixel do pixel de base e a diferença entre os valores de base do pixel de base e o pixel gerado.

Description

Campo da Técnica

[0001] A presente invenção refere-se a uma tecnologia de processamento de vídeo e, mais particularmente, a um método de intraprevisão na codificação/decodificação de informações de vídeo.

Antecedentes

[0002] Recentemente, a demanda de imagens de qualidade e resolução altas aumentou em vários campos de aplicações. Uma vez que as imagens têm qualidade e resolução maiores, a quantidade de informações sobre a imagem também aumenta. Consequentemente, quando dados de vídeo são transferidos com o uso de meios tais como linhas de banda larga com ou sem fio existentes ou são armazenados em meios de armazenamento convencionais, os custos de transferência e armazenamento dos dados de vídeo aumentam.

[0003] Assim, técnicas de compressão de vídeo de eficiência alta podem ser utilizadas para transmitir, armazenar ou reproduzir de modo eficaz imagens com resolução superior e qualidade superior.

Descrição Problema da Técnica

[0004] Um aspecto da presente invenção é fornecer um método de realização de intraprevisão eficaz em uma textura com direcionalidade em consideração de variações de pixels de referência de blocos vizinhos.

[0005] Outro aspecto da presente invenção é fornecer um método de realização de previsão planar que considera variações em valores de pixel de blocos adjacentes para um bloco de previsão na condução de intraprevisão.

[0006] Ainda outro aspecto da presente invenção é fornecer um método para gerar um pixel de referência com base em um bloco vizinho de intramodo em uma posição de um pixel vizinho de intermodo de previsão e com uso do pixel de referência para intraprevisão quando intraprevisão restrita (CIP) é empregada.

[0007] Ainda outro aspecto da presente invenção é fornecer um método para gerar um pixel de referência que considere variações no valor de pixel quando o pixel de referência é gerado com base em um bloco vizinho de intramodo em uma posição de um pixel vizinho de intermodo de previsão.

Solução Técnica

[0008] Uma modalidade da presente invenção fornece um método de intraprevisão de um codificador, sendo que o método inclui gerar pixels de referência para a intraprevisão em relação a uma unidade de previsão de entrada, determinar um intramodo para a unidade de previsão, gerar um bloco de previsão com base nos pixels de referência e no intramodo e gerar um bloco residual para a unidade de previsão e o bloco de previsão, em que pelo menos um dentre os pixels de referência e os pixels do bloco de previsão é previsto com base em um pixel de base e um valor de pixel do pixel previsto é uma soma de um valor de pixel do pixel de base e uma variação no valor de pixel a partir do pixel de base até o pixel gerado.

[0009] Um pixel de referência de um bloco vizinho disposto em um canto esquerdo superior do bloco de previsão pode ser configurado como um primeiro pixel de base, um valor obtido aplicando-se uma variação no valor de pixel a partir do primeiro pixel de base até um pixel mais baixo dentre pixels de referência de um bloco vizinho disposto em um limite esquerdo do bloco de previsão e uma variação no valor de pixel a partir do primeiro pixel de base até um pixel mais à direita entre pixels de referência de um bloco vizinho disposto em um limite superior do bloco de previsão para o pixel de base pode ser configurada como um valor de pixel de um segundo pixel de base como um pixel diagonal em um canto direito inferior do bloco de previsão e os valores de pixel de pixels diagonais do bloco de previsão pode ser previsto a partir do primeiro pixel de base e do segundo pixel de base.

[00010] Aqui, pixels não diagonais do bloco de previsão são previstos por interpolação ou extrapolação com uso dos pixels diagonais e dos pixels dos blocos vizinhos nos limites superior e/ou esquerdo do bloco de previsão.

[00011] Adicionalmente, um pixel de referência de um bloco vizinho disposto em um canto esquerdo superior do bloco de previsão pode ser configurado como o pixel de base, e um valor obtido aplicando-se uma variação no valor de pixel a partir do pixel de base até um pixel vizinho disposto na mesma fileira que um pixel alvo de previsão entre pixels de referência de um bloco vizinho disposto em um limite esquerdo do bloco de previsão e uma variação no valor de pixel a partir do pixel de base até um pixel vizinho disposto na mesma coluna que o pixel alvo de previsão entre pixels de referência de um bloco vizinho disposto em um limite superior do bloco de previsão para o pixel de base pode ser previsto como um valor de pixel do pixel alvo de previsão.

[00012] Além disso, um pixel disposto na mesma fileira ou coluna como um pixel alvo de previsão entre pixels de blocos vizinhos disposto em limite esquerdo ou superior do bloco de previsão pode ser configurado como o pixel de base e um valor obtido aplicando-se uma variação no valor de pixel a partir do pixel de base até o pixel de previsão para o pixel de base pode ser previsto como um valor de pixel do pixel alvo de previsão.

[00013] Aqui, o pixel alvo de previsão pode ser um pixel diagonal do bloco de previsão e um pixel não diagonal do bloco de previsão pode ser previsto por interpolação com uso do pixel diagonal e dos pixels dos blocos vizinhos.

[00014] O método de intraprevisão pode adicionalmente incluir gerar um pixel de referência disposto em um limite entre um bloco de intermodo e a unidade de previsão quando um bloco vizinho à unidade de previsão é o bloco de intermodo, em que um pixel disposto em um limite da unidade de previsão entre pixels de um bloco de intramodo disposto em um lado esquerdo ou lado inferior do pixel de referência pode ser configurado como um primeiro pixel de base, um pixel disposto no limite da unidade de previsão entre pixels de um bloco de intramodo disposto em um lado direito ou lado superior do pixel de referência pode ser configurado como um segundo pixel de base e o pixel de referência pode ser gerado com base em uma distância a partir do primeiro pixel de base até o pixel de referência e um distância a partir do segundo pixel de base até o pixel de referência.

[00015] Aqui, um valor de pixel do primeiro pixel de base pode ser um valor médio de pixel de pixels disposto no limite da unidade de previsão entre os pixels do bloco de intramodo ao qual o primeiro pixel de base pertence, e um valor de pixel do segundo pixel de base pode ser um valor médio de pixel de pixels dispostos no limite da unidade de previsão entre os pixels do bloco de intramodo ao qual a segunda referência de base pertence. Adicionalmente, um valor de pixel do primeiro pixel de base pode ser um valor de pixel do pixel de referência quando um bloco de intramodo é disposto somente no lado esquerdo ou no lado inferior do pixel de referência e um valor de pixel do segundo pixel de base pode ser um valor de pixel do pixel de referência quando um bloco de intramodo é disposto somente no lado direito ou no lado superior do pixel de referência.

[00016] Outra modalidade da presente invenção fornece um método de intraprevisão de um decodificador, sendo que o método inclui decodificar por entropia de um fluxo de bit recebido, gerar um pixel de referência utilizado para intraprevisão de uma unidade de previsão, gerar um bloco de previsão a partir do pixel de referência com base em um modo de previsão para a unidade de previsão e reconstruir uma figuração de um bloco residual obtido pela decodificação por entropia e pelo bloco de previsão, em que pelo menos um dos pixels de referência e pixels do bloco de previsão é previsto com base em um pixel de base e um valor de pixel do pixel previsto é uma soma de um valor de pixel do pixel de base e uma variação no valor de pixel a partir do pixel de base até o pixel gerado.

[00017] Um pixel de referência de um bloco vizinho disposto em um canto esquerdo superior do bloco de previsão pode ser configurado como um primeiro pixel de base, um valor obtido aplicando-se uma variação no valor de pixel a partir do primeiro pixel de base até um pixel mais baixo entre pixels de referência de um bloco vizinho disposto em um limite esquerdo do bloco de previsão e uma variação no valor de pixel a partir do primeiro pixel de base até um pixel mais à direita entre pixels de referência de um bloco vizinho disposto em um limite superior do bloco de previsão para o pixel de base pode ser configurado como um valor de pixel de um segundo pixel de base como um pixel diagonal em um canto direito inferior do bloco de previsão e os valores de pixel de pixels diagonais do bloco de previsão pode ser previsto a partir do primeiro pixel de base e do segundo pixel de base.

[00018] Aqui, os pixels não diagonais do bloco de previsão podem ser previstos por interpolação ou extrapolação com uso dos pixels diagonais e dos pixels dos blocos vizinhos nos limites superior e/ou esquerdo do bloco de previsão.

[00019] Um pixel de referência de um bloco vizinho disposto em um canto esquerdo superior do bloco de previsão pode ser configurado como o pixel de base, e um valor obtido aplicando-se uma variação no valor de pixel a partir do pixel de base até um pixel vizinho disposto na mesma fileira como um pixel alvo de previsão entre pixels de referência de um bloco vizinho disposto em um limite esquerdo do bloco de previsão e uma variação no valor de pixel a partir do pixel de base para um pixel vizinho disposto na mesma coluna que o pixel alvo de previsão entre pixels de referência de um bloco vizinho disposto em um limite superior do bloco de previsão para o pixel de base pode ser previsto como um valor de pixel do pixel alvo de previsão.

[00020] Adicionalmente, um pixel disposto na mesma fileira ou coluna como um pixel alvo de previsão entre pixels de blocos vizinhos disposto em um limite esquerdo ou superior do bloco de previsão pode ser configurado como o pixel de base, e um valor obtido aplicando-se uma variação no valor de pixel a partir do pixel de base até o pixel de previsão para o pixel de base pode ser previsto como um valor de pixel do pixel alvo de previsão.

[00021] Aqui, o pixel alvo de previsão pode ser um pixel diagonal do bloco de previsão, e um pixel não diagonal do bloco de previsão pode ser previsto por interpolação com uso do pixel diagonal e dos pixels dos blocos vizinhos.

[00022] A intraprevisão pode adicionalmente incluir gerar um pixel de referência disposto em um limite entre um bloco de intermodo e a unidade de previsão quando um bloco vizinho à unidade de previsão é o bloco de intermodo, em que um pixel disposto em um limite da unidade de previsão entre pixels de um bloco de intramodo disposto em um lado esquerdo ou lado inferior do pixel de referência pode ser configurado como um primeiro pixel de base, um pixel disposto no limite da unidade de previsão entre pixels de um bloco de intramodo disposto em um lado direito ou lado superior do pixel de referência pode ser configurado como um segundo pixel de base, e o pixel de referência pode ser gerado com base em uma distância a partir do primeiro pixel de base até o pixel de referência e uma distância a partir do segundo pixel de base até o pixel de referência.

[00023] Aqui, um valor de pixel do primeiro pixel de base pode ser um valor médio de pixel de pixels disposto no limite da unidade de previsão entre os pixels do bloco de intramodo ao qual o primeiro pixel de base pertence, e um valor de pixel do segundo pixel de base pode ser um valor médio de pixel de pixels disposto no limite da unidade de previsão entre os pixels do bloco de intramodo ao qual a segunda referência de base pertence. Adicionalmente, um valor de pixel do primeiro pixel de base pode ser um valor de pixel do pixel de referência quando um bloco de intramodo é disposto somente no lado esquerdo ou no lado inferior do pixel de referência, e um valor de pixel do segundo pixel de base pode ser um valor de pixel do pixel de referência quando um bloco de intramodo é disposto somente no lado direito ou no lado superior do pixel de referência.

[00024] O decodificador pode adquirir uma instrução para gerar os pixels do bloco de previsão com base no pixel de base através da decodificação por entropia. Além disso, o decodificador pode adquirir uma instrução para gerar os pixels de referência com base no pixel de base através da decodificação por entropia.

Efeitos Vantajosos

[00025] Conforme descrito acima, de acordo com a presente invenção, a intraprevisão em uma textura com direcionalidade pode ser alcançada de modo eficaz levando em consideração variações de pixels de referência de blocos vizinhos.

[00026] Adicionalmente, a previsão planar pode ser realizada levando em consideração variações nos valores de pixel de blocos vizinhos para um bloco de previsão, aperfeiçoando, dessa forma, a eficiência da previsão.

[00027] Além disso, quando a intraprevisão restrita (CIP) é empregada, um pixel de referência é gerado com base em um bloco vizinho de intramodo em uma posição de um pixel vizinho de intramodo e utilizado para intraprevisão, levando em consideração variações no valor de pixel, aperfeiçoando, dessa forma a eficiência de previsão.

Descrição de Desenhos

[00028] A Figura 1 é um diagrama de blocos que ilustra uma configuração de um codificador de vídeo de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção.

[00029] A Figura 2 é um diagrama de blocos que ilustra de modo esquemático uma configuração de um módulo de intraprevisão de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção.

[00030] A Figura 3 é um diagrama de blocos que ilustra uma configuração de um decodificador de vídeo de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção.

[00031] A Figura 4 ilustra de modo esquemático um método de previsão planar.

[00032] A Figura 5 ilustra de modo esquemático um método de previsão planar alternativo.

[00033] A Figura 6 ilustra de modo esquemático que um pixel diagonal de um bloco de previsão atual é previsto primeiro.

[00034] A Figura 7 ilustra de modo esquemático um método de derivação de outros valores de pixel no bloco de previsão com base no pixel diagonal.

[00035] A Figura 8 ilustra de modo esquemático um método de previsão de um valor de pixel levando em consideração um pixel de referência valor e uma variação de um pixel de referência.

[00036] A Figura 9 ilustra de modo esquemático um método de derivação de pixels diagonais de um bloco de previsão primeiro e então valores de pixel de pixels restantes.

[00037] A Figura 10 ilustra de modo esquemático que pixels diagonais são derivados primeiro e outros pixels que não sejam os pixels diagonais são derivados no mesmo método utilizado para os pixels diagonais.

[00038] A Figura 11 ilustra de modo esquemático um método de CIP.

[00039] A Figura 12 ilustra de modo esquemático um método de CIP alternativo.

[00040] A Figura 13 ilustra de modo esquemático que um sistema de acordo com a presente invenção conduz CIP levando em consideração variações no valor de pixel.

[00041] A Figura 14 é um fluxograma que ilustra de modo esquemático uma operação do codificador no sistema de acordo com a presente invenção.

[00042] A Figura 15 ilustra uma direção de previsão de um intramodo de previsão.

[00043] A Figura 16 é um fluxograma que ilustra de modo esquemático uma operação do decodificador no sistema de acordo com a presente invenção.

Modo para Invenção

[00044] Embora os elementos mostrados nos desenhos sejam mostrados independentemente de modo a descrever recursos e funções diferentes de um codificador/decodificador de vídeo, tal configuração não indica que cada elemento é construído por um constituinte de hardware ou constituinte de software separado. Ou seja, os elementos são posicionados independentemente e pelo menos dois elementos podem ser combinados em um único elemento, ou um único elemento pode ser particionado uma pluralidade de elementos para realizar funções. Deve-se observar que modalidades em que alguns elementos são integrados em um elemento combinado e/ou um elemento é particionado em múltiplos elementos separados são incluídas no escopo da presente invenção sem se separar da essência da presente invenção.

[00045] Doravante, modalidades exemplificativas da presente invenção serão descritas em detalhes com referência aos desenhos em anexo. Numerais de referência similares nos desenhos se referem a elementos similares em todo o documento e descrições redundantes de elementos similares serão omitidas no presente documento.

[00046] A Figura 1 é um diagrama de blocos que ilustra uma configuração de um codificador de vídeo de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção. Referindo-se à Figura 1, o codificador de vídeo inclui um módulo de partição de figuração 110, um módulo de interprevisão 120, um módulo de intraprevisão 125, um módulo de transformada 130, um módulo de quantização 135, um módulo de desquantização 140, um módulo de transformada inversa 145, um filtro de desbloqueio 150, uma memória 160, um módulo de reposicionamento 165 e um módulo de codificação por entropia 170.

[00047] O módulo de partição de figuração 110 pode receber entrada de uma figuração atual e particionada a figuração em pelo menos uma unidade de codificação. Uma unidade de codificação é uma unidade de codificação conduzida pelo codificador de vídeo e pode ser referida também como uma CU. Uma unidade de codificação pode ser subdivida de modo recursivo com uma profundidade baseada em uma estrutura de quadtree. Uma unidade de codificação que tem um tamanho máximo é referida como uma unidade de codificação maior (LCU), e uma unidade de codificação com um tamanho mínimo como uma unidade de codificação menor (SCU). Uma unidade de codificação pode ter um tamanho de 8 x 8, 16 x 16, 32 x 32 ou 64 x 64. O módulo de partição de figuração 110 pode particionar ou dividir a unidade de codificação para gerar uma unidade de previsão e uma unidade de transformada. A unidade de previsão pode ser referida, também, como uma PU, e a unidade de transformada pode ser referida, também, como uma TU.

[00048] Em um intermodo de previsão, o módulo de interprevisão 120 pode realizar estimação de movimento (ME) e compensação de movimento (MC). O módulo de interprevisão 120 gera um bloco de previsão com base em informações sobre pelo menos uma das figurações anteriores e subsequentes da figuração atual, que pode ser referida como previsão entre quadros.

[00049] O módulo de interprevisão 120 é dotado de um bloco alvo de previsão particionado e pelo menos um bloco de referência armazenado na memória 160. O módulo de interprevisão 120 realiza a estimação de movimento com uso do bloco alvo de previsão e do bloco de referência. O módulo de interprevisão 120 gera informações de movimento que incluem um vetor de movimento (MV), um índice de bloco de referência e um modo de previsão como um resultado de estimação de movimento.

[00050] Adicionalmente, o módulo de interprevisão 120 realiza compensação de movimento com uso das informações de movimento e do bloco de referência. Aqui, o módulo de interprevisão 120 gera e emite um bloco de previsão que corresponde a um bloco de entrada a partir do bloco de referência.

[00051] As informações de movimento são codificadas por entropia para formar um fluxo de bit comprimido, que é transmitido do codificador de vídeo para um decodificador de vídeo.

[00052] Em um intramodo de previsão, o módulo de intraprevisão 125 pode gerar um bloco de previsão com base nas informações de um pixel na figuração atual. A intraprevisão é também é referida como uma previsão intraquadro. No intramodo de previsão, um bloco alvo de previsão e um bloco reconstruído reconstruído através de codificação e decodificação são inseridos no módulo de intraprevisão 125. Aqui, o bloco reconstruído é uma figuração que não foi submetida ao filtro de desbloqueio. O bloco reconstruído pode ser um bloco de previsão anterior.

[00053] A Figura 2 é um diagrama de blocos que ilustra de modo esquemático uma configuração do módulo de intraprevisão de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção. Referindo- se à Figura 2, o módulo de intraprevisão inclui um módulo de geração de pixel de referência 210, uma módulo de determinação de intramodo de previsão 220 e um módulo de geração de bloco de previsão 230.

[00054] O módulo de geração de pixel de referência 210 gera um pixel de referência necessário para a intraprevisão. Pixels em uma linha vertical mais a direita de um bloco esquerdo vizinho a um bloco alvo de previsão e pixels em uma linha horizontal mais inferior de um bloco superior bloco superior vizinho a um bloco alvo de previsão são utilizados para gerar o pixel de referência. Por exemplo, quando o bloco alvo de previsão tem um tamanho de N, 2N, pixels em cada uma dentre as direções esquerda e superior são utilizados como pixels de referência. O pixel de referência pode ser utilizado como é ou por meio de filtragem por intrassuavização adaptativa (AIS). Quando o pixel de referência é submetido à filtragem por AIS, informações sobre filtragem por AIS são assinaladas.

[00055] O módulo de determinação de intramodo de previsão 220 recebe entrada do bloco alvo de previsão e do bloco reconstruído. O módulo de determinação de intramodo de previsão 220 seleciona uma quantidade de minimização de modo de informações a serem codificadas entre modos de previsão com uso da figuração de entrada e emite informações no modo de previsão. Aqui, uma função de custo pré-configurada ou transformada de Hadamard pode ser utilizada.

[00056] O módulo de geração de bloco de previsão 230 recebe entrada das informações sobre o modo de previsão e o pixel de referência. O módulo de geração de bloco de previsão 230 prevê e compensa espacialmente um valor de pixel do bloco alvo de previsão com uso das informações sobre o modo de previsão e um valor de pixel do pixel de referência, gerando, dessa forma, um bloco de previsão.

[00057] As informações sobre o modo de previsão são codificadas por entropia para formar um fluxo de bit comprimido junto com dados de vídeo e transmitidas do codificador de vídeo para o decodificador de vídeo. O decodificador de vídeo utiliza as informações sobre o modo de previsão durante a geração de um bloco de intraprevisão.

[00058] Referindo-se de volta à Figura 1, um bloco diferencial é gerado pela diferença entre o bloco alvo de previsão e o bloco de previsão gerado no intermodo ou intramodo de previsão e é inserido no módulo de transformada 130. O módulo de transformada 130 transforma o bloco diferencial em uma unidade de transformada para gerar um coeficiente de transformada.

[00059] Um bloco de transformada com uma unidade de transformada tem uma estrutura de quadtree nos tamanhos máximo e mínimo e, portanto, não é limitada a um tamanho predeterminado. Cada bloco de transformada tem um sinalizador que indica se o bloco atual é particionado em sub-blocos, em que quando o sinalizador é 1, o bloco de transformada atual pode ser partido em quatro sub-blocos. A transformada discreta de cosseno (DCT) pode ser utilizada para transformação.

[00060] O módulo de quantização 135 pode quantizar os valores transformados pelo módulo de transformada 130. Um coeficiente de quantização pode mudar com base em um bloco ou na importância de uma figuração. O coeficiente de transformada de quantização pode ser fornecido ao módulo de reposicionamento 165 e ao módulo de desquantização 140.

[00061] O módulo de reposicionamento 165 pode mudar um bloco bidimensional (2D) dos coeficientes de transformada em um vetor unidimensional (1D) de coeficientes de transformada mediante a varredura de modo a aperfeiçoar a eficiência da codificação por entropia. O módulo de reposicionamento 165 pode mudar a ordem de varredura com base em estatísticas estocásticas para aperfeiçoar a eficiência de codificação por entropia.

[00062] O módulo de codificação por entropia 170 codifica por entropia os valores obtidos pelo módulo de reposicionamento 165 e os valores codificados são formados em um fluxo de bit comprimido, que é armazenado ou transmitido através de uma camada de abstração de rede (NAL).

[00063] O módulo de desquantização 140 recebe e desquantiza os coeficientes de transformada quantizados pelo módulo de quantização 135, e o módulo de transformada inversa 145 transforma inversamente os coeficientes de transformada, gerando, dessa forma, um bloco diferencial reconstruído. O bloco diferencial reconstruído é mesclado com o bloco de previsão gerado pelo módulo de interprevisão 120 ou pelo módulo de intraprevisão 125 para gerar um bloco reconstruído. O bloco reconstruído é fornecido ao módulo de intraprevisão 125 e ao filtro de desbloqueio 150.

[00064] O filtro de desbloqueio 150 filtra o bloco reconstruído para remover uma distorção em um limite entre blocos que ocorre nos processos de codificação e decodificação e fornece um resultado filtrado a um filtro adaptativo de laço (ALF) 155.

[00065] O ALF 155 realiza a filtragem para minimizar um erro entre o bloco alvo de previsão e o bloco reconstruído final. O AFL 155 realiza a filtragem com base em um valor que resulta a partir da comparação do bloco reconstruído filtrado pelo filtro de desbloqueio 150 com o bloco alvo de previsão atual, e informações de coeficiente de filtro sobre o ALF 155 são carregadas em um cabeçalho de slice e transmitidas do codificador para o decodificador.

[00066] A memória 160 pode armazenar o bloco reconstruído final obtido através do ALF 155 e o bloco reconstruído (final) armazenado pode ser fornecido ao módulo de interprevisão 120 para realizar a interprevisão.

[00067] A Figura 3 é um diagrama de blocos que ilustra uma configuração de um decodificador de vídeo de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção. Referindo-se à Figura 3, o decodificador de vídeo inclui um módulo de decodificação por entropia 310, um módulo de reposicionamento 315, um módulo de desquantização 320, um módulo de transformada inversa 325, um módulo de interprevisão 330, um módulo de intraprevisão 335, um filtro de desbloqueio 340, um ALF 345 e uma memória 350.

[00068] O módulo de decodificação por entropia 310 recebe um fluxo de bit comprimido de um NAL. O módulo de decodificação por entropia 310 decodifica por entropia o fluxo de bit recebido e também decodifica por entropia um modo de previsão e vetor de movimento informações se o fluxo de bit inclui as informações sobre o modo de previsão e o vetor de movimento. Um coeficiente de transformada decodificado por entropia ou sinal diferencial é fornecido ao módulo de reposicionamento 315. O módulo de reposicionamento 315 varre inversamente o coeficiente de transformada ou sinal diferencial para gerar um bloco em 2D de coeficientes de transformada.

[00069] O módulo de desquantização 320 recebe e desquantiza os coeficientes de transformada reposicionados e decodificados por entropia. O módulo de transformada inversa 325 transforma inversamente os coeficientes de transformada de desquantização para gerar um bloco diferencial. O bloco diferencial pode mesclar com um bloco de previsão gerado pelo módulo de interprevisão 330 ou pelo módulo de intraprevisão 335 para gerar um bloco reconstruído. O bloco reconstruído é fornecido ao módulo de intraprevisão 335 e ao filtro de desbloqueio 340. O módulo de interprevisão 330 e o módulo de intraprevisão 335 podem realizar as mesmas operações que o módulo de interprevisão 120 e o módulo de intraprevisão 125 do codificador de vídeo.

[00070] O filtro de desbloqueio 340 filtra o bloco reconstruído para remover uma distorção em um limite entre blocos que ocorre em processos de codificação e decodificação e fornece um resultado filtrado ao ALF 345. O ALF 345 realiza a filtragem para minimizar um erro entre o bloco alvo de previsão e o bloco finalmente reconstruído. A memória 160 pode armazenar o bloco reconstruído final obtido através do ALF 345 e o bloco reconstruído (final) armazenado pode ser fornecido ao módulo de interprevisão 330 para realizar a interprevisão.

[00071] Ao mesmo tempo, em uma área com mudanças insignificantes em textura, por exemplo, um plano de fundo monótono do céu ou mar, a intraprevisão planar é utilizada para aperfeiçoar adicionalmente a eficiência de codificação.

[00072] A intraprevisão é classificada em previsão direcional, previsão de DC e previsão planar, em que a previsão planar pode ser um conceito estendido de previsão de DC. Apesar de previsão planar poder ser amplamente incluída na previsão de DC, a previsão planar pode cobrir um método de previsão com que a previsão de DC não lida. Por exemplo, a previsão de DC é preferencial para uma textura uniforme, enquanto previsão planar é eficaz para previsão de bloco em uma direcionalidade que tem valores de pixel.

[00073] O presente relatório descritivo ilustra um método de aprimorar a eficiência de previsão planar em relação a um textura com direcionalidade com uso de variações em valores de pixel de pixels de referência de blocos vizinhos.

[00074] A Figura 4 ilustra de modo esquemático um método de previsão planar.

[00075] Referindo-se à Figura 4(A), um valor de pixel 425 de um pixel em um canto direito inferior de um bloco atual 420 é previsto. O valor de pixel 425 do pixel no canto direito inferior do bloco atual pode ser previsto como um valor de DC.

[00076] Referindo-se à Figura 4(B), valores de pixel de pixels que se localiza em um limite direito do bloco atual e valores de pixel de pixels que se localizam em um limite inferior do bloco atual são previstos. Por exemplo, um valor de pixel 445 que se localiza no limite direito do bloco atual pode ser previsto por interpolação linear de um valor de pixel 450 de um bloco superior e do valor de DC 425. Adicionalmente, um valor de pixel 435 que se localiza no limite inferior do bloco atual pode ser previsto por interpolação linear de um valor de pixel 430 de um bloco de esquerda e do valor de DC 425.

[00077] Referindo-se à Figura 4(C), os valores de pixel de pixels restantes, que não sejam o pixel no canto direito inferior, os pixels no limite direito e os pixels no limite inferior no bloco atual, podem ser previstos por interpolação bilinear com uso dos valores de pixel dos blocos esquerdos e superiores e os valores de pixel já previstos no bloco atual. Por exemplo, um valor de pixel 475 no bloco atual pode ser previsto por interpolação com uso de um valor de pixel 460 do bloco superior, um valor de pixel 455 do bloco esquerdo, o valor de pixel 445 já previsto que se localiza no limite direito do bloco atual e o valor de pixel 435 já previsto no limite inferior do bloco atual.

[00078] Referindo-se à Figura 4(D), as amostras de previsão (amostras previstas) obtidas por meio do professo anterior podem ser refinadas. Por exemplo, um valor de pixel X 485 no bloco atual pode ser refinado com uso de um valor de amostra superior T 480 e um valor de amostra esquerdo L 490. Especificamente, X' refinado a partir de X pode ser obtido ao X'={(X<<1)+L+T+1}>>2. Aqui, "x<<y" indica que uma expressão de número inteiro de complemente de dois de x é deslocada de modo aritmético para a esquerda por uma unidade binária y, enquanto "x>>y" indica que a expressão de número inteiro de complemente de dois de x é deslocada de modo aritmético para a direita pela unidade binária y.

[00079] A Figura 5 ilustra de modo esquemático um método de previsão planar alternativo.

[00080] No método da Figura 5, os valores de pixel de pixels que se localizam de modo diagonal em um pixel atual são previstos primeiro, e os valores de pixel de pixels restantes no bloco atual são previstos com uso dos valores de pixel previstos. Por conveniência de descrição, os pixels que se localizam de modo diagonal a partir da esquerda superior até a direita inferior entre os pixels que constroem o bloco são referidos como pixels diagonais abaixo.

[00081] Referindo-se à Figura 5(A), os valores de pixel de pixels diagonais 540 de um bloco atual 510 são previstos com uso de um valor de pixel 520 de um bloco de referência superior e um valor de pixel 530 de um bloco de referência esquerdo. Por exemplo, um valor de pixel de um pixel diagonal P no bloco atual pode ser obtido com uso de um valor de pixel de um pixel AboveRef que se localiza em um limite entre o bloco atual e o bloco superior entre pixels do bloco superior e um valor de pixel de um pixel LeftRef que se localiza em um limite entre o bloco atual e o bloco esquerdo entre pixels do bloco esquerdo por P=(LeftRef+AboveRef+1)>>1.

[00082] Referindo-se à Figura 5(B), os valores de pixel de pixels no bloco atual 510 que não sejam os pixels diagonais 540 podem ser obtidos por interpolação linear com uso do valor de pixel obtido na Figura 5(A) e dos valores de pixel dos pixels dos blocos superior e esquerdo nos limites. Por exemplo, P1 pode ser obtido com uso do pixel AboveRef do bloco superior e o pixel diagonal P obtido por P1 = (AboveRef*d2 + P*d1)/(d1+d2). Adicionalmente, P2 pode ser obtido por P2 = (LeftRef*d3 + P*d4)(d3+d4).

[00083] Entretanto, os métodos de previsão planar ilustrados nas Figuras 4 e 5 são eficazes para uma textura uniforme sem direcionalidade, enquanto que esses métodos podem ter eficiência reduzida na previsão em um caso de uma textura com direcionalidade, tal como pixels luma em que a luminância muda substancialmente em uma direção, por exemplo, uma direção horizontal, porém dificilmente muda em outra direção, por exemplo, uma direção vertical.

[00084] Assim, intraprevisão planar que leva em consideração variações no valor de pixel podem ser necessárias. A intraprevisão planar de acordo com a presente invenção seleciona ou prevê um valor de pixel de base e aplica variações em valores de pixel entre um pixel de base e um pixel alvo até o pixel de base valor, prevendo, dessa forma, um valor de pixel do pixel alvo.

[00085] Doravante, exemplos da presente invenção serão descritos com referência aos desenhos.

Exemplo 1

[00086] A Figura 6 ilustra de modo esquemático que um pixel diagonal Pii de um bloco de previsão atual é previsto primeiro. Apesar de a Figura 6 ilustrar um bloco de previsão de 8 x 8 para conveniência de descrição, a presente invenção pode ser aplicada também em um bloco de previsão N x N, sem ser limitada ao bloco de previsão de 8 x 8.

[00087] No Exemplo 1 mostrado na Figura 6, os pixels diagonais do bloco de previsão atual são previstos primeiro com base em um pixel de referência (Ri0 e/ou R0j, 0<i,j<8 no caso do bloco de previsão de 8 x 8) de um bloco de referência vizinho ao bloco de previsão atual.

[00088] Ou seja, após os pixels diagonais Pii serem obtidos, outros valores de pixel no bloco de previsão podem ser derivados por interpolação ou extrapolação com uso de valores de pixel de referência (Rij) do bloco vizinho e do Pii.

[00089] A Figura 7 ilustra de modo esquemático um método de derivação dos outros valores de pixel no bloco de previsão com base nos pixels diagonais.

[00090] Na presente invenção, a previsão plana é executada em consideração às mudanças nos valores de pixel. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 7(A), quando os valores de pixel de referência aumentam tanto em uma direção x (direita) quanto em uma direção y (para baixo), os valores de pixel no bloco de previsão têm uma probabilidade maior de aumentarem em uma direção inferior direita. Nesse caso, um valor de pixel de P88 em um canto direito inferior do bloco de previsão pode ser previsto primeiro e outros pixels podem ser previstos com base no valor de pixel de P88.

[00091] Para prever o valor de P88, definir um valor de pixel de pixel de referência R00 em um canto esquerdo superior do bloco de previsão atual como um valor de pixel de pixel de base, uma variação do pixel de base para o pixel alvo de previsão P88 no bloco de previsão pode ser aplicada ao valor de pixel do pixel de base. Por exemplo, um valor de pixel do pixel alvo P88 pode ser obtido através da Equação 1. A título de descrição, Rij ou Pij ilustrados nos desenhos e no relatório descritivo são apresentados como Ri,j e P i,j . [Equação 1]

[00092] Quando P88 for obtido, os outros pixels diagonais Pii podem ser obtidos através da Equação 2. [Equação 2]

[00093] No presente contexto, visto que o presente exemplo ilustra o bloco de previsão 8 x 8 , i pode ser 1, 2, ..., 8. Embora o Exemplo 1 ilustre o bloco de previsão 8 x 8 a título de descrição, em um bloco de previsão N x N, Pii pode ser obtido como Pii=R00+(i/N)P88.

[00094] Conforme mostrado na Figura 7(B), mesmo quando o valor de pixel de referência diminui tanto na direção x (direita) quanto na direção y (para baixo), um valor de pixel de P88 no canto direito inferior do bloco de previsão pode ser derivado em consideração às variações nos valores de pixel decrescentes e os outros valores de pixel podem ser previstos com base no valor de pixel de P88. Nesse caso, P88 pode ser derivado através da Equação 3. [Equação 3]

[00095] Quando P88 for obtido, os outros pixels diagonais no bloco de previsão podem ser obtidos através da Equação 4. [Equação 4]

Aqui, i pode ser 1, 2, ..., 8.

[00096] Conforme mostrado na Figura 7(C), quando os valores de pixel de referência aumentam em uma direção direita superior, os pixels diagonais localizados a partir da esquerda inferior até a direita superior no bloco de previsão são derivados primeiro com base nas variações nos valores de pixel, diferentes das Figuras 7(A) e 7(B). Por exemplo, um valor de pixel de P81 em um cantor esquerdo inferior do bloco de previsão é derivado e os valores de pixel remanescentes podem ser previstos com base no valor de pixel de P81. Nesse caso, P81 pode ser derivado através da Equação 5. [Equação 5]

[00097] Quando P81 for obtido, os pixels diagonais remanescentes (esquerda inferior para esquerda superior) no bloco de previsão podem ser derivados através da Equação 6. [Equação 6]

Aqui, i pode ser 1, 2, ., 8.

[00098] Além disso, conforme mostrado na Figura 7(D), quando os valores de pixel de referência aumentam em uma direção esquerda inferior, os pixels diagonais localizados a partir da esquerda inferior até a direita superior no bloco de previsão são derivados primeiro com base nas variações nos valores de pixel. Por exemplo, um valor de pixel de P81 em um cantor esquerdo inferior do bloco de previsão é derivado e os valores de pixel remanescentes podem ser previstos com base no valor de pixel de P81. Nesse caso, P81 pode ser derivado através da Equação 7. [Equação 7]

[00099] Quando P81 for obtido, os pixels diagonais remanescentes (esquerda inferior para esquerda superior) no bloco de previsão podem ser derivados através da Equação 8. [Equação 8]

Aqui, i pode ser 1, 2, _, 8.

[000100] Em vista das cargas de cálculo, a aproximação dos cálculos de raiz quadrada para derivar os pixels diagonais pode ser considerada como na Equação 9. [Equação 9]

[000101] Subsequentemente, os outros valores de pixel no bloco de previsão podem ser derivados por interpolação ou extrapolação com o uso dos valores de previsão dos pixels diagonais, valores de pixel de referência superior e valores de pixel de referência esquerdo.

[000102] Nas Figuras 7(A) e 7(B), os pixels Pij no bloco de previsão podem ser derivados por interpolação com o uso dos pixels diagonais Pii e pixels de referência R do bloco vizinho. Aqui, uma interpolação mostrada na Equação 10 pode ser utilizada. [Equação 10]

[000103] No presente contexto, d1 é uma distância a partir do pixel R0j ou Rj0 do bloco vizinho utilizado para a interpolação até o pixel alvo de previsão Pij e d2 é uma distância a partir do pixel diagonal Pii utilizado para a interpolação até o pixel alvo de previsão Pij.

[000104] Adicionalmente, nas Figuras 7(C) e 7(D), o pixel Pi derivado através da interpolação dentre os pixels no bloco de previsão pode ser derivado através da Equação 11. [Equação 11]

[000105] No presente contexto, i+j<9 e d1 é uma distância a partir do pixel R0j ou Rj0 do bloco vizinho utilizado para a interpolação até o pixel alvo de previsão Pij e d2 é uma distância a partir do pixel diagonal Pii utilizado para a interpolação até o pixel alvo de previsão Pij. No presente contexto, embora a Equação 11 seja utilizada para a interpolação para derivar o pixel Pij do bloco de previsão, vários métodos de interpolação podem ser empregados na presente invenção, sem ser limitados ao mesmo.

[000106] Enquanto isso, nas Figuras 7(C) e 7(D), existe um pixel Pe derivado através da extrapolação dentre os pixels do bloco de previsão. No presente contexto, uma extrapolação mostrada na Equação 12 pode ser utilizada para derivar o pixel no bloco de previsão. [Equação 12]

[000107] Nesse caso, i+j>9 e P é um pixel diagonal utilizado para a extrapolação. Adicionalmente, conforme descrito acima, d1 e d2 são uma distância a partir do pixel de referência até o pixel alvo de previsão Pij e uma distância a partir do pixel Pii até o pixel alvo de previsão Pij, respectivamente.

Exemplo 2

[000108] A Figura 8 ilustra esquematicamente outro método de previsão de um valor de pixel que considera uma valor de pixel de base e uma variação de um pixel de base. Embora a Figura 8 ilustre um bloco de previsão 8 x 8 a título de descrição, a presente invenção também pode ser aplicada a um bloco de previsão N x N, sem ser limitada ao bloco de previsão 8 x 8.

[000109] A Figura 8 ilustra um pixel de referência P00 localizado no canto esquerdo superior do bloco de previsão como um pixel de base. No Exemplo 2, um pixel alvo de previsão Pij é derivado aplicando-se variações vertical e horizontal do pixel de referência ao valor de pixel de base.

[000110] Por exemplo, o pixel alvo Pij é derivado através da Equação 13. [Equação 13]

[000111] No presente contexto, △y = Ri0 - R00, Δx = R0j - R00 e 1< i, j <8 no caso de bloco de previsão 8x8.

[000112] Por exemplo, referindo-se à Figura 8, um pixel P33 é derivado através de P33=R00+Ax+^y de acordo com a Equação 7. No presente contexto, △x e △y são variações no valor de pixel na direção x e nas direções direção y do pixel de base R00 para P33.

[000113] Alternativamente, referindo-se à Figura 8, um pixel P76 é derivado através de P76=R00+Ax'+^y' de acordo com a Equação 13. No presente contexto, △x' e △y' são variações no valor de pixel na direção x e nas direções direção y do pixel de base R00 para P76.

Exemplo 3

[000114] A Figura 9 ilustra esquematicamente outro método de derivação de pixels diagonais de um bloco de previsão primeiro e então valores de pixel dos pixels remanescentes.

[000115] Embora a Figura 5 ilustre que os pixels diagonais são derivados com base em um valor médio de dois pixels em uma direção horizontal/vertical de um bloco vizinho para o bloco de previsão atual, o Exemplo 3 mostrado na Figura 9 direciona os pixels diagonais em consideração às variações.

[000116] Referindo-se à Figura 9(A), os pixels diagonais do bloco de previsão são previstos com o uso de valores de pixel dos blocos vizinhos localizados nos limites esquerdo e/ou superior do bloco de previsão. Por exemplo, os pixels diagonais Pii são previstos através da Equação 14. [Equação 14]

[000117] Por exemplo, referindo-se à Figura 9(A), P33 pode ser previsto através de P33=R03+^y ou P33=R30+Ax de acordo com a Equação 14. △x e △y são variações no valor de pixel na direção x de um pixel de base R30 a P33 quanto na direção y de um pixel de base R03 a P33, respectivamente.

[000118] Referindo-se à Figura 9(B), outros pixels Pij do bloco atual além dos pixels diagonais podem ser previstos através de interpolação linear com o uso dos valores de previsão dos pixels diagonais e pixels de referência R00, R10 a R80 e R01 a R08 dos blocos vizinhos nos limites esquerdo e superior do bloco atual.

[000119] Por exemplo, um valor de pixel Pij pode ser previsto através da Equação 15. [Equação 15]

[000120] d1 é uma distância a partir do pixel R0j ou Rj0 dos blocos vizinhos utilizados para a interpolação até o pixel alvo de previsão Pij e d2 é uma distância a partir do pixel diagonal Pii utilizado para a interpolação até o pixel alvo de previsão Pij.

Exemplo 4

[000121] A Figura 10 ilustra esquematicamente que os pixels diagonais são derivados primeiro e outros pixels além dos pixels diagonais são derivados no mesmo método utilizado para os pixels diagonais.

[000122] Na Figura 10, os pixels diagonais podem ser previstos da mesma forma que ilustrada na Figura 9. Portanto, referindo-se à Figura 10(A), um pixel diagonal P33 de um bloco de previsão atual pode ser previsto através de P33=R03+Δy ou P33=R30+Δx.

[000123] Subsequentemente, outros pixels Pij do bloco atual além dos pixels diagonais podem ser previstos através de interpolação linear com o uso dos valores de previsão dos pixels diagonais e pixels de referência R00, R10 a R80 e R01 a R08 dos blocos vizinhos nos limites esquerdo e superior do bloco atual.

[000124] No presente contexto, o mesmo método utilizado para derivar os pixels diagonais pode ser utilizado. Por exemplo, um pixel Pij pode ser previsto através da Equação 16. [Equação 16]

[000125] No presente contexto, △y = Ri0 - R00, Δx = R0j - R00 e 1< i, j <8 no caso de bloco de previsão 8x8.

[000126] Por exemplo, referindo-se à Figura 10, P37 pode ser derivado através de P37=R07+Δy ou P37=R70+Δx de acordo com a Equação 16.

[000127] Enquanto isso, o acúmulo de erros menores quer resultando da aritmética de número inteiro pelo codificador ou decodificador por um longo tempo pode causar um erro sério. Adicionalmente, quando um erro de transmissão ocorre em um bloco vizinho a um bloco atual, uma incompatibilidade surge entre o codificador e o decodificador ou o erro se espalha. Por exemplo, quando um erro ocorre no bloco vizinho, os valores de pixel em um limite do bloco vizinho são alterados. Nesse caso, quando o decodificador utiliza um pixel com um valor de pixel alterado como um pixel de referência, o erro se espalhar para o bloco atual. Então, uma ferramenta para evitar esse problema é necessária, por exemplo, uma ferramenta de codificação tal como intraprevisão restrita (CIP).

[000128] A Figura 11 ilustra esquematicamente um método de CIP.

[000129] No método da Figura 11, se existir qualquer bloco de modo de interprevisão vizinho a um macrobloco atual T, um modo de intraprevisão de CC é utilizado sozinho e um valor de previsão de CC é fixado a 128.

[000130] No presente contexto, um valor de pixel de um bloco previsto pelo modo de interprevisão dentre os blocos vizinhos não é utilizado como um valor de pixel de referência. Portanto, nesse método, um modo de previsão de CC é empregado compulsoriamente excluindo até mesmo informações disponíveis, por exemplo, pixels de modo de intraprevisão vizinhos.

[000131] A Figura 12 ilustra esquematicamente um método de CIP alternativo.

[000132] No método da Figura 12, um valor de pixel de um bloco previsto no modo de intraprevisão dentre os blocos vizinhos é utilizado como um valor de pixel de referência e um valor de pixel de um bloco previsto no modo de interprevisão é derivado com o uso dos blocos de modo de intraprevisão vizinhos. Portanto, não somente o modo de CC, mas outros modos de intraprevisão podem ser utilizados.

[000133] Referindo-se à Figura 12, dentre os blocos vizinhos para um bloco de previsão atual T, os valores de pixel 1210, 1220 e 1230 dos blocos A, B, D, E, F, H e I previstos pelo modo de interprevisão são derivados com o uso de pixels dos blocos previstos pelo modo de intraprevisão.

[000134] Por exemplo, quando os pixels previstos do modo de intraprevisão estão presentes em ambos os lados direito e esquerdo de uma amostra de interprevisão alvo, um valor de pixel PT de um bloco previsto pelo modo de interprevisão é derivado através da Equação 17. [Equação 17]

[000135] No presente contexto, PT é uma amostra de interprevisão alvo, PLB é uma amostra de intraprevisão inferior ou esquerda e PRA é uma amostra de intraprevisão superior ou direita. Adicionalmente, quando uma amostra de intraprevisão está presente em ambos os lados da amostra de interprevisão alvo somente, um valor de pixel PT de um bloco previsto pelo modo de interprevisão é derivado através da Equação 18. [Equação 18]

[000136] O método da Figura 12 utiliza o modo de intraprevisão mais apropriadamente do que o método da Figura 11, mas usa um valor médio de valores de pixel de modo de intraprevisão disponíveis ou um próprio valor de pixel de modo de intraprevisão disponível como um valor de pixel de um bloco vizinho previsto no modo de interprevisão, sem considerar a variação nos valores de pixel.

[000137] Portanto, um método de CIP que considera as variações no valor de pixel é necessário.

Exemplo 5

[000138] A Figura 13 ilustra esquematicamente que um sistema de acordo com a presente invenção realiza a CIP em consideração às variações no valor de pixel.

[000139] O método da Figura 13 com o uso das variações nos valores de pixel de ambos os pixels para interpolação alcançar uma previsão mais precisa de um valor de pixel alvo do que o método da Figura 12 com o uso de um valor médio de ambos os valores de pixel como um valor de pixel para derivar. Por exemplo, um pixel alvo PT dentre os valores de pixel 1310, 1320 e 1330 a ser derivado pode ser derivado através da Equação 19. [Equação 19]

[000140] No presente contexto, PT é uma amostra de previsão alvo, PLB é uma amostra de intraprevisão inferior ou esquerda e PRA é uma amostra de intraprevisão superior ou direita. Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 13, d1 é uma distância de PLB até PT e d2 é uma distância de PRA até PT.

[000141] Por exemplo, referindo-se à Figura 13, PT1 pode ser derivado por (PLB1*d21+PRA1*d11)/(d11+d21) e PT2 pode ser derivado por (PLB2*d22+PRA2*d12)/(d12+d22).

[000142] Se uma amostra de intraprevisão a ser utilizada para a interpolação estiver presente em ambos os lados direito e esquerdo ou ambos os lados superior e inferior da amostra de previsão alvo PT somente, PT = PLB ou PT = PRA. Adicionalmente, se não existir bloco previsto no modo de intraprevisão vizinho ao bloco de previsão alvo T, um valor de pixel na mesma posição que em uma figuração anterior pode ser copiado para uso como um valor de pixel de referência.

[000143] Os valores médios de intrapixels no limite podem ser utilizados como valor PLB ou PRA. Por exemplo, na Figura 3, quando PT estiver localizado em uma fileira de pixel inferior 1320 de um E bloco ou D bloco, um valor médio de quatro pixels menores de um bloco de modo de intraprevisão C pode ser utilizado como PRA e um valor médio de oito pixels mais à direita de um bloco G pode ser utilizado como PLB. Nesse caso, um ponto de referência de d1 é um pixel superior dentre os pixels mais à direita do bloco G e um ponto de referência de d2 é um pixel mais à esquerda dentre os menores pixels do bloco C.

[000144] Adicionalmente, a interpolação linear proporciona o efeito de suavização nos pixels de limite e, portanto, a intrasuavização adaptativa (AIS) pode ser desativada. No presente contexto, no modo de previsão de CC, a filtração nos pixels em um limite do bloco de previsão pode ser ativada.

[000145] A Figura 14 é um fluxograma que ilustra esquematicamente uma operação do codificador no sistema de acordo com a presente invenção.

[000146] Referindo-se à Figura 14, uma nova unidade de previsão de uma figuração atual é inserida (S1410). A unidade de previsão (PU) pode ser uma unidade básica para a intraprevisão e interprevisão. A unidade de previsão pode ser um bloco menor do que uma unidade de codificação (CU) e pode ter um formato retangular, não necessariamente um formato quadrado. A intraprevisão da unidade de previsão é executada basicamente por um bloco 2N x 2N ou N x N.

[000147] Subsequentemente, um pixel de referência necessário para a intraprevisão é derivado (S1420). Os pixels em uma linha vertical mais à direita de um bloco esquerdo vizinho a um bloco de previsão atual e os pixels em uma linha horizontal mais inferior de um bloco superior vizinho ao bloco de previsão atual são utilizados para gerar o pixel de referência. Quando o bloco de previsão tem um tamanho N, 2N pixels dos blocos superior e esquerdo são utilizados no total como pixels de referência.

[000148] No presente contexto, os pixels na linha vertical mais à direita do bloco esquerdo vizinho ao bloco de previsão atual e os pixels na fileira horizontal mais inferior do bloco superior vizinho ao bloco de previsão atual podem ser utilizados como os pixels de referência como eles são ou por meio de suavização.

[000149] Quando a suavização está envolvida, as informações de suavização também podem ser sinalizadas ao decodificador. Por exemplo, quando a suavização é realizada, um filtro de AIS pode ser empregado, no qual os coeficientes de filtro [1, 2, 1] ou [1, 1, 4, 1, 1] podem ser utilizados. Dentre esses dois coeficientes, o último coeficiente de filtro pode fornecer um limite mais agudo. Conforme mencionado acima, as informações que incluem se utiliza um filtro, um tipo de um filtro para usar e um coeficiente de filtro podem ser sinalizadas ao decodificador.

[000150] Enquanto isso, quando a CIP for utilizada para gerar o pixel de referência, um valor de CIP_flag é ajustado para 1. Quando a CIP for aplicada, somente os pixels de blocos vizinhos codificados no modo de intraprevisão são utilizadas como pixels de referência e pixels dos blocos vizinhos codificados no modo de interprevisão não são utilizados como pixels de referência. Nesse caso, conforme mostrado na Figura 13, os pixels (amostra de previsão alvos) correspondentes às posições dos pixels dos blocos vizinhos codificados no modo de interprevisão são gerados como pixels de referência interpolando-se os pixels de referência vizinhos codificados no modo de intraprevisão, ou os pixels de referência vizinhos codificados no modo de intraprevisão são copiados e utilizados as pixels de referência correspondentes às posições dos pixels dos blocos vizinhos codificados no modo de interprevisão.

[000151] Por exemplo, quando os pixels de previsão de modo de intraprevisão estão presentes ambos os ambos os lados esquerdo e direito e lados inferior e superior de uma amostra de interprevisão alvo, a amostra de previsão alvo PT localizada em um bloco previsto no modo de interprevisão pode ser derivada através da Equação 11. Adicionalmente, quando uma amostra de intraprevisão estiver presente somente em ambos os lados da amostra de previsão alvo, a amostra de previsão alvo PT localizada em uma localização de bloco prevista no modo de interprevisão pode ser derivada através da Equação 12. Na Equação 11 e/ou Equação 12, os valores médios dos pixels de modo de intraprevisão correspondentes podem ser utilizados como valores PLB e PRA. Senão existir bloco vizinho previsto no modo de intraprevisão, um valor de pixel na mesma posição que em uma figuração anterior pode ser copiado para uso como um valor de pixel de referência.

[000152] Visto que a interpolação linear proporciona o efeito de suavização nos pixels de limite, pode ser eficaz desativar o AIS em uso da CIP.

[000153] Subsequentemente, um modo de intraprevisão é determinado (S1430).

[000154] O modo de intraprevisão é determinado por uma unidade de previsão (PU), na qual um modo de previsão ótimo é determinado em vista da relação entre a taxa de bits requerida e a quantidade de distorção.

[000155] Por exemplo, quando a otimização de distorção de taxa (RDO) estiver ativada, um modo para minimizar custo J = R+rD (R é taxa de bits, D é a quantidade de distorção e r é uma variável de Lagrange) pode ser selecionado. No presente contexto, uma decodificação local completa é necessária, caso no qual a complexidade pode aumentar.

[000156] Quando RDO estiver desativado, um modo de previsão para minimizar uma diferença absoluta média (MAD) submetendo-se um erro de previsão à transformada de Hadamard pode ser selecionado.

[000157] Tabela 1 ilustra diversos modos de previsão em relação a um componente de luma de acordo com o tamanho de um bloco de unidade de previsão. Tabela 1

[000158] A Figura 15 ilustra uma direção de previsão de um modo de intraprevisão. Referindo-se à Figura 15, um número de modo 0 é um modo vertical no qual a previsão é conduzida em uma direção vertical com o uso de um valor de pixel de um bloco vizinho. Um número de modo 1 é um modo horizontal no qual previsão é conduzido em uma direção horizontal com o uso de um valor de pixel de um bloco vizinho. Um número de modo 2 é um modo de CC no qual um bloco de previsão é gerado com o uso de um valor de pixel médio de um bloco alvo de previsão atual, por exemplo, um valor de luma no caso de pixels de luma e um valor de croma no caso de pixels de croma. Em outros modos mostrados na Figura 15, a previsão é conduzida com o uso de valores de pixel de blocos vizinhos dependendo dos ângulos correspondentes.

[000159] No modo de CC, os pixels de previsão superiores e pixels de previsão mais à esquerda podem ser filtrados para aperfeiçoar a eficácia de previsão. No presente contexto, a intensidade de filtração pode ser tornar maior para um bloco menor. Os outros pixels internos no bloco de previsão atual podem não ser filtrados.

[000160] Enquanto isso, um modo planar para refletir a direcionalidade pode ser utilizado em vez do modo de CC. No modo planar, um valor de Planar_flag dentre as informações transmitidas a partir do codificador para o decodificador é ajustado para 1. Quando o modo planar for utilizado, o modo de CC não é utilizado. Portanto, quando o modo de CC for utilizado ao invés do modo planar, o valor de Planar_flag é ajustado para 0.

[000161] Quando o modo planar for empregado, os mesmos métodos de previsão conforme descrito acima nas Figuras 6 a 10 podem ser utilizados. No presente contexto, o decodificador pode realizar uma operação de RDO descrita acima de modo a selecionar o método ótimo. Se necessário, dois ou mais métodos dos métodos antecedentes podem ser utilizados juntos. O codificador sinaliza ao decodificador as informações sobre qual método o codificador seleciona dentre os métodos de previsão no modo planar ilustrados nas Figuras 6 a 10.

[000162] Em relação a um pixel de referência de um componente de croma, intraprevisão direcional unificada (UDI) de um bloco de luma pode ser empregada como está em um número de modo 4, o qual é denominado modo de DM. Em um número de modo 0, um bloco de previsão é gerado com o uso da relação linear entre um luma e um croma, que é denominado um modo de modelo linear (LM). Um número de modo 1 é um modo vertical, no qual a previsão é executada na direção vertical e corresponde ao número de modo 0 da luma. Um número de modo 2 é um modo horizontal, no qual a previsão é executada na direção horizontal e corresponde ao número de modo 1 da luma. Um número de modo 3 é um modo de CC no qual um bloco de previsão é gerado com o uso de um valor de croma médio de um bloco alvo de previsão atual e corresponde ao número de modo 2 da luma.

[000163] Referindo-se novamente à Figura 14, o codificador codifica um modo de previsão do bloco atual (S1440). O codificador codifica um modo de previsão for um bloco de componente de luma e um bloco de componente de croma do bloco de previsão atual. No presente contexto, visto que o modo de previsão do bloco alvo de previsão atual se correlaciona altamente com um modo de previsão de um bloco vizinho, o bloco alvo de previsão atual é codificado com o uso do modo de previsão do bloco vizinho, reduzindo através disso a quantidade de bits. Adicionalmente, um modo mais provável (MPM) do bloco alvo de previsão atual é determinado e consequentemente o modo de previsão do bloco alvo de previsão atual pode ser codificado com o uso do MPM.

[000164] Subsequentemente, um valor de pixel do bloco de previsão atual e um valor diferencial por um pixel para o valor de pixel do bloco de previsão são derivados, gerando, através disso, um sinal residual (S1450).

[000165] O sinal residual gerado é transformado e codificado (S1460). O sinal residual pode ser codificado com uso de um kernel de transformada, em que a kernel de codificação de transformada tem um tamanho 2 x 2, 4 x 4, 8 x 8, 16 x 16, 32 x 32 ou 64 x 64.

[000166] Um coeficiente de transformada C é gerado para a transformada, que pode ser um bloco 2D de coeficiente de transformada. Por exemplo, para um bloco de n x n, um coeficiente de transformada pode ser calculado através da Equação 20. [Equação 20]

[000167] No presente contexto, C(n, n) é uma matriz de coeficiente de transformada n * n, T(n, n) é uma matriz de kernel de transformada n * n e B(n, n) é uma matriz n * n para um bloco alvo de previsão.

[000168] Quando m=hN, n=2N e h=1/2, um coeficiente de transformada C para um bloco diferencial m * n ou n * m pode ser obtido através de dois métodos. Primeiro, o bloco diferencial m * n ou n * m é partido em quatro blocos m * m e um kernel de transformada é aplicado a cada bloco, gerando através disso o coeficiente de transformada. Alternativamente, um kernel de transformada é aplicado ao bloco diferencial m * n ou n * m, gerando através disso o coeficiente de transformada.

[000169] O codificador determina qual transmitir dentre o sinal residual e o coeficiente de transformada (S1470). Por exemplo, quando a previsão é realizada de forma adequada, o sinal residual pode ser transmitido como é sem codificação de transformada.

[000170] A determinação de qual transmitir dentre o sinal residual e o coeficiente de transformada pode ser executada pelo RDO ou similares. As funções de custo antes e após a codificação de transformada são comparadas a custos de imunização. Quando um tipo de sinal para transmitir, isto é, o sinal residual ou coeficiente de transformada, para o bloco de previsão atual é determinado, um tipo do sinal transmitido também é sinalizado para o decodificador.

[000171] Subsequentemente, o codificador varre o coeficiente de transformada (S1480). Um bloco 2D quantificado de coeficientes de transformada pode ser alterado em um vetor 1D de coeficientes de transformada através da varredura.

[000172] O coeficiente de transformada varrido e o modo de intraprevisão são codificados por entropia (S1490). As informações codificadas são formadas em uma corrente de bits comprimidos, que pode ser transmitida ou armazenada através de um NAL.

[000173] A Figura 16 é um fluxograma que ilustra esquematicamente uma operação do codificador no sistema de acordo com a presente invenção.

[000174] Referindo-se à Figura 16, o decodificador decodifica por entropia um fluxo de bits recebido (S1610). No presente contexto, um tipo de bloco pode ser obtido a partir de uma tabela de codificação de comprimento variável (VLC) e um modo de previsão de um bloco alvo de decodificação atual pode ser derivado. Quando a corrente de bits recebida puder incluir informações secundárias necessárias para a decodificação, tais como as informações sobre uma unidade de codificação, uma unidade de previsão e uma unidades de transformada, as informações sobre a filtração de AIS, as informações sobre a limitação de uma contagem de modo de previsão, as informações sobre modos de previsão não utilizados, as informações sobre o reposicionamento dos modos de previsão, as informações sobre os métodos de transformada e informações sobre métodos de varredura, as informações secundárias são decodificadas por entropia junto com a corrente de bits.

[000175] As informações decodificadas podem confirmar se um sinal transmitido para o bloco alvo de decodificação atual é um sinal residual ou um coeficiente de transformada para um bloco diferencial. Um sinal residual ou vetor de 1D de coeficientes de transformada para o bloco diferencial é obtido para o bloco alvo de decodificação atual.

[000176] Subsequentemente, o decodificador gera um bloco residual (S1620).

[000177] O decodificador varre de forma inversa o sinal residual decodificado por entropia ou coeficiente de transformada para gerar um bloco 2D. No presente contexto, um bloco residual pode ser gerado a partir do sinal residual e um bloco 2D de coeficientes de transformada pode ser gerado a partir do coeficiente de transformada.

[000178] Os coeficientes de transformada são desquantificados. Os coeficientes de transformada desquantificados são transformados de forma inversa e o bloco residual para o sinal residual é gerado por meio de transformação inversa. A transformação inversa de um bloco n * n pode ser expressa através da Equação 11.

[000179] O decodificador gera pixels de referência (S1630). No presente contexto, o decodificador gera o pixel de referência referindo- se às informações sobre se a filtração de AIS é aplicada e sobre um tipo de filtro utilizado sinalizado e transmitido pelo codificador. Da mesma forma no processo de codificação, os pixels em uma linha vertical mais à direita de um bloco esquerdo já decodificados e reconstruídos e vizinhos ao bloco alvo de decodificação atual e pixels em uma linha horizontal mais inferior de um bloco superior vizinho ao bloco alvo de decodificação são utilizados para gerar o pixel de referência.

[000180] Enquanto isso, quando um valor de CIP_flag recebido pelo decodificador é ajustado para 1, o que significa que o codificador utiliza CIP para uma figuração alvo, o decodificador gera o pixel de referência conforme for. Por exemplo, somente pixels de blocos vizinhos codificados no modo de intraprevisão são utilizados como pixels de referência, enquanto que pixels dos blocos vizinhos codificados no modo de interprevisão não são utilizados como pixels de referência. Nesse caso, conforme mostrado na Figura 6, os pixels (amostras de previsão alvo) correspondentes às posições dos pixels dos blocos vizinhos codificados no modo de interprevisão são gerados como pixels de referência interpolando-se os pixels de referência vizinhos codificados no modo de intraprevisão, ou os pixels de referência vizinhos codificados no modo de intraprevisão são copiados e utilizados as pixels de referência correspondentes às posições dos pixels dos blocos vizinhos codificados no modo de interprevisão.

[000181] Por exemplo, quando os pixels de previsão de modo de intraprevisão estão presentes ambos os ambos os lados esquerdo e direito e lados inferior e superior de uma amostra de interprevisão alvo, a amostra de previsão alvo PT localizada em um bloco previsto no modo de interprevisão é derivada através da Equação 17. Adicionalmente, quando uma amostra intraprevista estiver presente somente em ambos os lados da amostra de previsão alvo PT localizada em uma localização de bloco prevista no modo de interprevisão pode ser derivada através da Equação 18. Na Equação 17 e/ou Equação 18, os valores médios dos pixels de modo de intraprevisão correspondentes podem ser utilizados como valores PLB e PRA. Senão existir bloco vizinho previsto no modo de intraprevisão, um valor de pixel na mesma posição que em uma figuração anterior pode ser copiado para uso como um valor de pixel de referência.

[000182] Quando o codificador emprega a filtração de AIS, isto é, quando a suavização é aplicada e portanto AIS é ativado, o decodificador também realizada a filtração de AIS na geração do pixel de referência de acordo com o método de geração de pixel de referência utilizado pelo codificador. O decodificador pode determinar um coeficiente de filtro com base nas informações de tipo de filtro dentre as informações recebidas. Por exemplo, quando existem dois coeficientes de filtro [1, 2, 1] ou [1, 1, 4, 1, 1], um coeficiente de filtro indicado nas informações de tipo de filtro podem ser utilizado dentre os dois coeficientes de filtro.

[000183] Em seguida, um bloco de previsão para o bloco alvo de decodificação é gerado com o uso do pixel de referência e do modo de previsão decodificado por entropia do bloco alvo de decodificação atual (S1640).

[000184] Um processo de geração do bloco de previsão é o mesmo que um processo de determinação do modo de previsão e geração do bloco de previsão pelo codificador. Quando o modo de previsão do bloco atual é um modo planar, um método de previsão de planejador utilizado para gerar o bloco de previsão pode ser identificado analisando-se as informações sinalizadas. No presente contexto, o decodificador pode gerar o bloco de previsão com base nas informações identificadas de acordo com um modo utilizado dentre os modos de planejador ilustrados nas 6 a 10.

[000185] Em seguida, um bloco reconstruído através da adição, por um pixel, de um valor de pixel do bloco de previsão e um valor de pixel do bloco diferencial, isto é, um bloco reconstruído, é gerado (S1670).

Claims

1. Método de codificação de vídeo caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: derivar amostras de referência com base em amostras vizinhas as adjacentes de um bloco atual, as amostras de referência sendo utilizadas para intra previsão do bloco atual (S1420); derivar uma amostra de resíduo de um bloco atual (S1450); em que derivar as amostras de referência compreende: determinar se cada uma das amostras vizinhas está disponível para uma intra previsão do bloco atual, e realizar a substituição de uma amostra indisponível, que não é utilizada para intra previsão do bloco atual através do uso de uma amostra vizinha da amostra indisponível entre as amostras vizinhas adjacentes ao bloco atual quando a amostra indisponível está presente entre as amostras vizinhas adjacentes ao bloco atual, em que quando a amostra indisponível é incluída em um bloco vizinho esquerdo adjacente ao bloco atual, a substituição é realizada em referência a um amostra de fundo vizinha à amostra indisponível, e quando a amostra indisponível é incluída em um bloco vizinho superior adjacente ao bloco atual, a substituição é realizada em referência a uma amostra esquerda vizinha à amostra indisponível; determinar se um filtro de suavização é aplicado às amostras de referência do bloco atual, em que a determinação de se o filtro de suavização é aplicado às amostras de referências é baseada em se um modo de intra previsão do bloco atual é um modo DC; quando é determinado que o filtro de suavização é aplicado às amostras de referência, a determinação do tipo do filtro de suavização com base em informações de tipo de filtro; aplicar o filtro de suavização às amostras de referência com base no tipo determinado do filtro de suavização; realizar a intra previsão no bloco atual para obter uma amostra de previsão do bloco atual com base nas amostras de referência filtradas; e derivar uma amostra de reconstrução do bloco atual usando a amostra de resíduo e a amostra de previsão.

2. Método de codificação de vídeo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, quando um modo de intra previsão para o bloco atual for um modo planar, realizar a intra previsão do bloco atual compreende derivar uma amostra de previsão no bloco atual com base na variação em relação à amostra de referência.

3. Método de codificação de vídeo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a variação no que diz respeito à amostra de referência é uma variação linear com base em uma distância a partir da amostra de referência.

4. Método de codificação de vídeo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a amostra de previsão no bloco atual é derivada pelo uso da variação com relação à amostra de referência com base em uma distância a partir de uma posição da amostra de referência para uma posição da amostra de previsão.

5. Método de decodificação de vídeo compreendendo as etapas de: derivar uma amostra de resíduo de um bloco atual a partir do fluxo de bits (S1620) derivar amostras de referência com base em amostra vizinhas adjacentes de um bloco atual, as amostras de referência sendo utilizadas para intra previsão do bloco atual (S1630); caracterizado pelo fato de que derivar as amostras de referência compreende: determinar se cada uma das amostras vizinhas está disponível para uma intra previsão do bloco atual, e realizar a substituição de uma amostra indisponível, que não é utilizada para intra previsão do bloco atual pelo uso de uma amostra vizinha da amostra indisponível entre as amostras vizinhas adjacentes ao bloco atual quando a amostra indisponível está presente entre as amostras adjacentes vizinhas ao bloco atual, em que quando a amostra indisponível é incluída em um bloco vizinho esquerdo adjacente ao bloco atual, a substituição é realizada em referência a um amostra de fundo vizinha à amostra indisponível, e em que quando a amostra indisponível é incluída em um bloco vizinho superior adjacente ao bloco atual, a substituição é realizada em referência a uma amostra esquerda vizinha à amostra indisponível; determinar se um filtro de suavização é aplicado às amostras de referência do bloco atual, em que a determinação de se o filtro de suavização é aplicado às amostras de referências é baseada em se um modo de intra previsão do bloco atual é um modo DC; quando é determinado que o filtro de suavização é aplicado às amostras de referência, a determinação do tipo do filtro de suavização com base em informações de tipo de filtro; aplicar o filtro de suavização às amostras de referência com base no tipo determinado do filtro de suavização; realizar a intra previsão no bloco atual para obter uma amostra de previsão do bloco atual baseada nas amostras de referência filtradas (S1640); e derivar uma amostra de reconstrução do bloco atual usando a amostra de resíduo e a amostra de previsão (S1650).

6. Método de decodificação de vídeo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que, quando um modo de intra previsão para o bloco atual for um modo planar, realizar a intra previsão do bloco atual compreende derivar uma amostra de previsão no bloco atual com base na variação em relação à amostra de referência.

7. Método de decodificação de vídeo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a variação no que diz respeito à amostra de referência é uma variação linear com base em uma distância a partir das amostras de referência.

8. Método de decodificação de vídeo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a amostra de previsão no bloco atual é derivada através do uso da variação com relação à amostra de referência com base em uma distância a partir de uma posição das amostras de referência para uma posição da amostra de previsão.