BR112014008254B1

BR112014008254B1 - Método para remover artefatos de blocagem

Info

Publication number: BR112014008254B1
Application number: BR112014008254-5A
Authority: BR
Inventors: Min Jang
Original assignee: Gensquare Llc
Priority date: 2012-01-09
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2023-01-10
Also published as: EP3923576A1; US10504208B2; TW201701672A; JP6285484B2; TW201813398A; CA3090775A1; SG11201400673UA; CA3090775C; CN109889832B; CN110099191A; TW201412120A; JP2016131402A; CN109905707A; TWI555342B; SG10201609349UA; BR122020018035A2; US20210358085A1; JP6285487B2; CN110062229A; BR122020018035A8

Abstract

MÉTODO PARA REMOVER ARTEFATOS DE DESBLOQUEIO. É apresentado um método que determina a resistência ao limite para cada borda de 4 amostras disposta em uma grade de amostras 8x8, determina se a filtragem por desbloqueio é efetuada na borda de 4 amostras ou não se a resistência ao limite não for igual a zero, seleciona um filtro de desbloqueio se a filtragem por desbloqueio for efetuada na borda de 4 amostras e filtra a borda de 4 amostras usando o filtro selecionado. Por conseguinte, a complexidade computacional necessária para determinar a resistência ao limite de acordo com a presente invenção é reduzida em 50% ou mais quando comparada com a da HEVC em desenvolvimento. Além disto, a capacidade de memória e a banda larga necessárias para determinar a resistência ao limite são reduzidas em 50% ou mais sem deterioração da qualidade de imagem.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a um método de filtragem por desblo- cagem (deblocking filtering) para remover artefatos de blocagem (blocking artifact) em imagens reconstruídas e, mais especificamente, a um método para determinar força de fronteira em cada borda de um limite de transformada e um limite de predição.

Técnica Anterior

[002] Para compactação de dados de vídeo, foi desenvolvida uma série de padrões de vídeo. Tais padrões de vídeo são, por exemplo, o MPEG-2, o MPEG-4 e o H.264/MPEG-4AVC. Como sucessora do H.264/MPEG-4 AVC, a Codificação de Vídeo de Alta Eficácia (HEVC) está atualmente em desenvolvimento conjunto pelo Grup0 de Especialistas em Imagens em Movimento ISSO/IEC (MPEG) e pelo Grup0 de Especialistas em Codificação de Vídeo ITU-T (VCEG).

[003] De acordo com a HEVC, uma imagem é dividida em unidades de codificação maiores (LCUs), uma ou mais unidades de codificação de cada LCU são codificadas pela geração de um bloco de predição usando-se interpredição ou intra- predição. A diferença entre um bloco original e o bloco de predição é transformada de modo a se gerar um bloco transformado, e o bloco transformado é quantizado usando-se um parâmetro de quantização e uma de uma série de matrizes de quanti- zação predeterminadas. Os coeficientes quantizados do bloco quantizado são varri-dos por um tip0 de varredura predeterminado e em seguida codificados por entropia. Os coeficientes quantizados são quantizados inversamente e transformados inver-samente de modo a se gerar um bloco residual que é combinado com bloco de pre-dição de modo a se gerar uma imagem reconstruída. A imagem reconstruída é filtrada adaptativamente usando-se um filtro de desblocagem para remover artefatos de blocagem.

[004] A Figura 1 é um diagrama conceitual que mostra um procedimento para determinar a força de fronteira de acordo com a HEVC em desenvolvimento.

[005] Conforme mostrado na Figura 1, a força de fronteira é determinada em cada borda de todos os blocos 4x4 na primeira etapa, e em seguida a força de fronteira final é determinada nas bordas dos blocos 8x8. A borda do bloco 8x8 é constituída por duas bordas consecutivas dos blocos 4x4. A força de fronteira da borda do bloco 8x8 é determinada como o máximo de força de fronteira de duas bordas que constituem a borda do bloco 8x8. Porém, a técnica de filtro de desbloca- gem descrita na HEVC em desenvolvimento deteriora o desempenho de codificação e decodificação uma vez que a técnica é complicada demais.

[006] Portanto, a padronização da HEVC em desenvolvimento é focalizada na técnica que reduz a complexidade do filtro de desblocagem assim como aperfei-çoa o desempenho do filtro de desblocagem. Em particular, novas técnicas capazes de reduzir a complexidade operacional e a capacidade de memória necessárias para efetuar a filtragem por desblocagem são necessárias porque a HEVC é focalizada na codificação e decodificação de imagens de definição ultra-elevada.

Revelação Problema Técnico

[007] A presente invenção refere-se a um método de filtragem por desblo- cagem para reduzir a quantidade de dados a ser armazenada na memória e reduzir a complexidade operacional com a remoção eficaz de artefatos de blocagem.

Solução Técnica

[008] Um aspecto da presente invenção provê um método para remover artefatos de blocagem, que compreende: determinar uma força de fronteira para cada borda de 4 amostras disposta na grade de amostras 8x8, determinar se a filtragem por desblocagem é efetuada na borda de 4 amostras ou não se a força de fronteira não for igual a zero, selecionar um filtro de desblocagem se a filtragem por desblocagem for efetuada na borda de 4 amostras e filtrar a borda de 4 amostras usando-se o filtro selecionado.

Efeitos Vantajosos

[009] Um método de acordo com a presente invenção determina uma força de fronteira para cada borda de 4 amostras disposta na grade de amostras 8x8, determina se a filtragem por desblocagem é efetuada na borda de 4 amostras ou não se a força de fronteira não for igual a zero, seleciona um filtro de desblocagem se a filtragem por desblocagem for efetuada na borda de 4 amostras e filtra a borda de 4 amostras usando o filtro selecionado. Por conseguinte, a complexidade compu-tacional necessária para determinar a força de fronteira de acordo com a presente invenção é reduzida em 50% ou mais quando comparada com a da HEVC em de-senvolvimento. Além disto, a capacidade de memória e a largura de banda necessá-rias para determinar a força de fronteira são reduzidas em 50% ou mais sem deterio-ração da qualidade de imagem,

Descrição dos Desenhos

[010] A Figura 1 é um diagrama conceitual que mostra um procedimento para determinar a força de fronteira de acordo com a HEVC em desenvolvimento.

[011] A Figura 2 é um diagrama de blocos que mostra um aparelho de co-dificação de imagens em movimento de acordo com a presente invenção.

[012] A Figura 3 é um diagrama de blocos que mostra um aparelho de de- codificação de imagens em movimento de acordo com a presente invenção.

[013] A Figura 4 é um fluxograma que mostra um processo de filtragem por desblocagem de acordo com a presente invenção.

[014] A Figura 5 é um diagrama conceitual que mostra um método para determinar a força de fronteira de acordo com a presente invenção.

[015] A Figura 6 é um diagrama conceitual que mostra uma borda de 4 amostras de acordo com a presente invenção.

[0016] A Figura 7 é um diagrama conceitual que mostra uma disposição exemplar de unidades de predição de acordo com a presente invenção.

[017] A Figura 8 é um diagrama conceitual que mostra informações sobre movimento a serem armazenadas em um armazenador em linha de acordo com a presente invenção.

[018] A Figura 9 é um diagrama conceitual que mostras posições de amostras usadas para determinar se uma borda de bloco está filtrada ou não de acordo com a presente invenção.

Modo para a Invenção

[019] Em seguida, diversas modalidades da presente invenção serão des-critas em detalhe com referência aos desenhos anexos. Entretanto, a presente in-venção não está limitada às modalidades exemplares reveladas a seguir, mas pode ser implementada em diversos tipos. Portanto, muitas outras modificações e varia-ções da presente invenção são possíveis, e deve ficar entendido que, dentro do al-cance do conceito revelado, a presente invenção pode ser posta em prática de uma maneira diferente da que foi especificamente descrita.

[020] Um aparelho de codificação de imagens em movimento e um aparelho de decodificação de imagens em movimento de acordo com a presente invenção podem ser um terminal de usuário, tal como um computador pessoal, um terminal móvel pessoal, um executor de multimídia móvel, um telefone inteligente ou um ter-minal de comunicação sem fio. O dispositivo de codificação de imagens e o disposi-tivo de decodificação de imagens podem incluir uma unidade de comunicação para comunicação com diversos dispositivos, uma memória para armazenar diversos pro-gramas e dados usados para codificar ou decodificar imagens.

[021] A Figura 2 é um diagrama de blocos que mostra um aparelho de co-dificação de imagens em movimento 1000 de acordo com a presente invenção.

[022] Com referência à Figura 2, o aparelho de codificação de imagens em movimento 1000 inclui uma unidade de divisão de imagens 1010, uma unidade de transformada 1020, uma unidade de quantização 1030, uma unidade de varredura 1040, uma unidade de codificação por entropia 1050, uma unidade de intrapredição 1060, uma unidade de interpredição 1070, uma unidade de quantização inversa 1080, uma unidade de transformada inversa 1090, uma unidade de pós- processamento 1100, uma unidade de armazenamento de imagens 1110, uma uni-dade de subtração 1120 e uma unidade de adição 1130. um subtrator 102 e um adi- cionador 109.

[023] A unidade de divisão de imagens 1010 divide uma imagem ou uma fatia em várias unidades de codificação maiores (LCUs) e divide cada LCU em uma ou mais unidades de codificação. O tamanho da LCU pode ser 32x32, 64x64 ou 128x128. A unidade de divisão de imagens 1010 determina o modo de predição e o modo de particionamento de cada unidade de codificação.

[024] Uma LCU inclui uma ou mais unidades de codificação. A LCU tem uma estrutura de transformação quad-tree recursiva para especificar uma estrutura de divisão da LCU. Parâmetros para especificar o tamanho máximo e o tamanho mínimo da unidade de codificação são incluídas em um conjunto de parâmetros de sequência. A estrutura de divisão é especificada por um ou mais indicadores de uni-dade de codificação dividida. O tamanho de uma unidade de codificação é 2Nx2N. Se o tamanho da LCU for 64x64 e o tamanho da menor unidade de codificação (SCU) for 8x8, o tamanho da unidade de codificação pode ser 64x64, 32x32, 16x16 ou 8x8.

[025] Uma unidade de codificação inclui uma ou mais unidades de predição. Na intrapredição, o tamanho da unidade de predição é 2Nx2N ou NxN. Na in- terpredição, o tamanho da unidade de predição é especificado pelo modo de partici- onamento. O modo de particionamento é um de 2Nx2N, 2NxN e NxN se a unidade de codificação for particionada simetricamente. O modo de particionamento é um de 2NxnU, 2NxnD, nLx2N e nRx2N se a unidade de codificação for particionada assi- metricamente.

[026] A unidade de codificação inclui uma ou mais unidades de transfor-mada. A unidade de transformada tem uma estrutura de transformação quad-tree recursiva para especificar uma estrutura de divisão da unidade de codificação. A es-trutura de divisão é especificada por um ou mais indicadores de unidade de trans-formada dividida. Parâmetros para especificar o tamanho máximo e o tamanho mí-nimo da unidade de transformada são incluídos em um conjunto de parâmetros de sequência.

[027] A unidade de transformada 1020 transforma os sinais residuais de modo a gerar um bloco transformado. Os sinais residuais são transformados em uma base de unidade de transformada. Os sinais residuais são derivados subtraindo-se um bloco de predição que é gerado pela unidade de intrapredição 1060 ou pela unidade de interpredição 1070 a partir de um bloco original.

[028] Matrizes de transformada diferentes podem ser usadas de acordo com o modo de predição (modo de intrapredição ou modo de interpredição). Além disto, no modo de intrapredição, a matriz de transformada pode ser determinada adaptativamente com base no modo de intrapredição. A unidade de transformada é transformada usando-se duas matrizes de transformada unidimensionais (matriz ho-rizontal e matriz vertical). No modo de intrapredição horizontal de intrapredição, por exemplo, uma matriz de número inteiro baseada em DCT é aplicada à direção verti-cal, e uma matriz de número inteiro baseada em DST ou baseada em KLT é aplicada à direção horizontal uma vez que os sinais residuais podem ter direcionalidade vertical. No modo de intrapredição vertical de intrapredição, uma matriz de número inteiro baseada em DCT é aplicada à direção horizontal, e uma matriz de número inteiro baseada em DST ou baseada em KLT é aplicada à direção vertical. Alternati-vamente, a espécie de matriz de transformada é determinada com base no tamanho da unidade de transformada.

[029] A unidade de quantização 1030 determina um parâmetro de quanti- zação para quantificar o bloco transformado. O parâmetro de quantização é o tama-nho da etapa de quantização. O parâmetro de quantização é determinado por uni-dade de quantização. A unidade de quantização é uma um de codificação maior que ou igual a um tamanho predeterminado. O tamanho predeterminado de tamanho mínimo da unidade de quantização. A unidade de quantização que tem o tamanho mínimo é chamada de unidade de quantização mínima. Se o tamanho da unidade de codificação for igual ao ou maior que o tamanho mínimo da unidade de quantização, a unidade de codificação torna-se a unidade de quantização. Uma série de unidades de codificação pode ser incluída na unidade de quantização mínima. A unidade de quantização mínima pode ser um bloco 8x8 ou um bloco 16x16. O tamanho mínimo pode ser determinado por imagem.

[030] A unidade de quantização 1030 gera um preditor de parâmetros de quantização e gera um parâmetro de quantização diferencial subtraindo o preditor de parâmetros de quantização do parâmetro de quantização. O parâmetro de quantiza- ção diferencial é codificado por entropia.

[031] O preditor de parâmetros de quantização é gerado da maneiras se-guinte.

Primeira modalidade

[032] Os parâmetros de quantização de uma unidade de codificação es-querda, uma unidade de codificação acima e uma unidade de codificação acima- esquerda são recuperados sequencialmente nesta ordem. O preditor de parâmetros de quantização é gerado usando-se um ou dois parâmetros de quantização. Por exemplo, o primeiro parâmetro de quantização disponível é definido como o preditor de parâmetros de quantização. Ou a média dos dois primeiros parâmetros de quan- tização é definida como o preditor de parâmetros de quantização e, se apenas um parâmetro de quantização estiver disponível, o parâmetro de quantização disponível é definido como o preditor de parâmetros de quantização.

Segunda modalidade

[033] Pode não haver nenhuma de uma unidade de codificação esquerda, uma unidade de codificação acima e uma unidade de codificação acima-esquerda da unidade de codificação atual. Por outro lado, pode haver uma unidade de codifi-cação anterior da unidade de codificação atual em ordem de codificação. Assim, os parâmetros de quantização das unidades de codificação vizinhas adjacentes à uni-dade de codificação atual e à unidade de codificação anterior podem ser usados pa-ra gerar o preditor de parâmetros de quantização. Os parâmetros de quantização são recuperados na ordem seguinte: 1) o parâmetro de quantização da unidade de codificação vizinha esquerda, 2) o parâmetro de quantização da unidade de codifi-cação vizinha acima, 3) o parâmetro de quantização da unidade de codificação vizi-nha acima-esquerda e 4) o parâmetro de quantização da unidade de codificação an-terior.

[034] Alternativamente, os parâmetros de quantização são recuperados na ordem seguinte: 1) o parâmetro de quantização da unidade de codificação vizinha esquerda, 2) o parâmetro de quantização da unidade de codificação vizinha acima e 3) o parâmetro de quantização da unidade de codificação anterior.

[035] A média dos dois primeiros parâmetros de quantização disponíveis é definida como o preditor de parâmetros de quantização quando dois ou mais parâ-metros de quantização estão disponíveis e, quando apenas um parâmetro de quan- tização está disponível, o parâmetro de quantização disponível é definido como o preditor de parâmetros de quantização. Se os parâmetros de quantização das uni- dade4s de codificação esquerda e acima estiverem disponíveis, por exemplo, a mé-dia dos parâmetros de quantização esquerdo e acima é definida como o preditor de parâmetros de quantização. Se apenas um dos parâmetros de quantização das uni dades de codificação esquerda e acima estiver disponível, a média do parâmetro de quantização disponível e do parâmetro de quantização da unidade de codificação anterior é definida como o preditor de parâmetros de quantização. Se os parâmetros de quantização das unidades de codificação esquerda e acima estiverem indisponí-veis, o parâmetro de quantização da unidade de codificação anterior é definido como o preditor de parâmetros de quantização. A média é arredondada.

[036] A unidade de quantização 1030 quantifica o bloco transformado usando uma matriz de quantização e o parâmetro de quantização para gerar um bloco quantizado. O bloco quantizado é enviado à unidade de quantização inversa 1080 e à unidade de varredura 1040.

[037] A unidade de varredura 1040 varre os coeficientes quantizados e transforma os coeficientes quantizados em componentes de coeficiente quantizados unidimensionais aplicando um padrão de varredura ao bloco quantizado.

[038] No modo de intrapredição, a distribuição dos coeficientes quantiza- dos varia de acordo com o modo de intrapredição e o tamanho da unidade de trans-formada. Assim, o padrão de varredura é determinado com base no modo de intra- predição e no tamanho da unidade de transformada. O padrão de varredura pode ser selecionado dentre uma varredura em ziguezague, uma varredura vertical e uma varredura horizontal. A varredura em ziguezague pode ser substituída por uma var-redura diagonal.

[039] Por exemplo, se o tamanho da unidade de transformada for igual a ou menor que 8x8, a varredura horizontal é selecionada para o modo vertical e um número predeterminado de modos de intrapredição vizinhos do modo vertical, a var-redura vertical é selecionada para o modo horizontal e o número predeterminado de modos de intrapredição vizinhos do modo horizontal, e a varredura em ziguezague ou a varredura diagonal é selecionada para os outros modos de intrapredição. Quando o tamanho da unidade de transformada é maior que 8x8, a varredura em ziguezague ou a varredura diagonal é selecionada para todos os modos de intrapre- dição.

[040] No modo de interpredição, é usado um padrão de varredura prede-terminado. O padrão de varredura predeterminado pode ser uma varredura em zi- guezague ou uma varredura diagonal.

[041] Quando o tamanho da unidade de transformada é maior que um ta-manho predeterminado, os coeficientes quantizados são divididos em uma série de subconjuntos e em seguida varridos. O tamanho predeterminado pode ser 4x4. O padrão de varredura para varrer os subconjuntos é o mesmo padrão de varredura para varrer os coeficientes quantizados dentro de cada subconjunto. Os coeficientes quantizados dentro de cada subconjunto são varridos na direção inversa. Os sub-conjuntos são também varridos na direção inversa.

[042] Um parâmetro que indica a última posição não zero é codificado e transmitido para o decodificador. A unidade de transformada inversa 1090 transforma inversamente os coeficientes quantizados por inversão de modo a gerar sinais residuais.

[043] A unidade de adição 1130 adiciona os sinais residuais gerados pela unidade de transformada inversa 1090 e os sinais de predição gerados pela unidade de intrapredição 1060 ou pela unidade de interpredição 1070. A unidade de subtra-ção 1120 subtrai as amostras de predição das amostras originais de modo a gerar sinais residuais.

[044] A unidade de pós-processamento 1100 executa um processo de fil-tragem por desblocagem, um processo de deslocamento adaptativo às amostras e um processo de filtragem de malha adaptativo.

[045] O processo de filtragem por desblocagem é executado para remover artefatos de blocagem que aparecem na imagem reconstruída.

[046] O processo de deslocamento adaptativo às amostras é executado após a execução do processo de filtragem por desblocagem para reduzir a diferença entre uma amostra original e uma amostra reconstruída. É determinado por imagem ou fatia se o processo de deslocamento adaptativo às amostras é executado ou não. A imagem ou a fatia pode ser dividida em uma série de áreas deslocadas, e o tip0 de deslocamento pode ser determinado por cada área. Há quatro tipos de deslocamento de borda e dois tipos de deslocamento de banda. Se o tip0 de deslocamento for um dos tipos de deslocamento de borda, o tip0 de borda é determinado por cada amostra dentro da área deslocada, e um deslocamento que corresponde ao tip0 de borda é adicionado a cada amostra. O tip0 de borda é determinado comparando-se a amostra atual com duas amostras vizinhas.

[047] O processo de filtragem de malha adaptativo pode ser executado comparando-se a imagem reconstruída e uma imagem original de modo a se obterem coeficientes de filtro. Os coeficientes de filtro são aplicados a todas as amostras dentro de um bloco 4x4 ou bloco 8x8. Se a filtragem de malha adaptativa é executa-da ou não é determinado por unidade de codificação. Portanto, o tamanho e os coe-ficientes do filtro de malha podem ser alterados em uma base de unidade de codifi-cação.

[048] A unidade de armazenamento de imagens 1110 recebe imagens re-construídas da unidade de pós-processamento 1100 e as armazena em uma memó-ria. A imagem é uma imagem baseada em quadro ou uma imagem baseada em campo.

[049] A unidade de interpredição 1070 efetua estimação de movimento usando uma ou mais imagens armazenadas na unidade de armazenamento de ima-gens 1110 e determina um ou mais índices de imagem de referência que especifi-cam uma ou mais imagens de referência e um ou mais vetores de movimento. A unidade de interpredição 1070 gera um bloco de predição usando o índice ou índi-ces de imagem de referência e o vetor ou vetores de movimento.

[050] A unidade de intrapredição 1060 determina um modo de intrapredi- ção da unidade de predição atual e gera um bloco de predição usando o modo de intrapredição.

[051] A unidade de codificação por entropia 1050 codifica por entropia os componentes de coeficiente quantizados recebidos da unidade de varredura 1040, as informações de intrapredição recebidas da unidade de intrapredição 1060, as in-formações sobre movimento recebidas da unidade de interpredição 1070.

[052] A Figura 3 é um diagrama de blocos que mostra um aparelho de de- codificação de imagens em movimento 2000 de acordo com a presente invenção.

[053] O aparelho de decodificação de imagens em movimento 2000 inclui uma unidade de decodificação por entropia 2010, uma unidade de varredura inversa 2020, uma unidade de quantização inversa 2030, uma unidade de transformada in-versa 2040, uma unidade de intrapredição 2050, uma unidade de interpredição 2060, uma unidade de pós-processamento 2070, uma unidade de armazenamento de imagens 2080 e uma unidade de adição 2090.

[054] A unidade de decodificação por entropia 2010 extrai e decodifica por entropia as informações de intrapredição, as informações de interpredição e os componentes de coeficientes quantizados de um fluxo de bits recebido. A unidade de decodificação por entropia 2010 transmite as informações de interpredição para a unidade de interpredição 2060, transmite as informações de intrapredição para a unidade de intrapredição 2050 e transmite os componentes de coeficiente quantiza- dos para a unidade de varredura inversa 2020.

[055] A unidade de varredura inversa 2020 transforma os componentes de coeficiente quantização em um bloco quantizado bidimensional usando um padrão de varredura inversa.

[056] No modo de intrapredição, o padrão de varredura inversa é selecionado com base no modo de intrapredição e no tamanho da unidade de transforma- da. O padrão de varredura inversa pode ser selecionado entre uma varredura em ziguezague, uma varredura vertical e uma varredura horizontal. A varredura em zi- guezague pode ser substituída por uma varredura diagonal

[057] Por exemplo, se o tamanho da unidade de transformada for igual a ou menor que 8x8, a varredura horizontal é selecionada para o modo vertical e um número predeterminado de modos de intrapredição vizinhos do modo vertical, a var-redura vertical é selecionada para o modo horizontal e o número predeterminado de modos de intrapredição vizinhos do modo horizontal, e a varredura em ziguezague ou a varredura diagonal é selecionada para os outros modos de intrapredição. Quando o tamanho da unidade de transformada é maior que 8x8, a varredura em ziguezague ou a varredura diagonal é selecionada para todos os modos de intrapre- dição.

[058] No modo de interpredição, é usado um padrão de varredura prede-terminado. O padrão de varredura predeterminado pode ser uma varredura em zi- guezague ou uma varredura diagonal.

[059] Se o tamanho da unidade de transformada for maior que um tamanho predeterminado, os componentes de coeficiente quantizados são varridos inver-samente em uma base de subconjunto de modo a se construir o bloco quantizado. O subconjunto tem o tamanho predeterminado. O tamanho predeterminado pode ser 4x4. Se o tamanho da unidade de transformada for igual ao tamanho predetermina-do, os componentes de coeficiente quantizados da unidade de transformada são varridos inversamente de modo a se construir a unidade transformada. Quando os componentes de coeficiente quantizados são varridos inversamente em uma base de subconjunto, o mesmo padrão de varredura inversa é aplicado aos componentes de coeficiente quantizados de cada subconjunto.

[060] Os vários subconjuntos são varridos inversamente na direção inversa. Os componentes de coeficiente quantizados são também varridos inversamente na direção inversa. O padrão de varredura inversa aplicado aos componentes de coeficiente quantizados para construir um subconjunto é o mesmo padrão de varre-dura inversa aplicado aos vários subconjuntos construídos. A unidade de varredura inversa 2020 efetua varredura inversa usando o parâmetro que indica a posição do último coeficiente quantizado não zero da unidade de transformada.

[061] A unidade de quantização inversa 2030 recebe o parâmetro de quantização diferencial da unidade de decodificação por entropia 2010 e gera um preditor de parâmetros de quantização de modo a se obter um parâmetro de quanti- zação da unidade de codificação atual.

[062] O preditor de parâmetros de quantização é gerado da maneira seguinte.

Primeira modalidade

[063] Os parâmetros de quantização de uma unidade de codificação esquer-da, uma unidade de codificação acima e uma unidade de codificação acima- esquerda são recuperados sequencialmente nesta ordem. O preditor de parâmetros de quantização é gerado usando-se um ou dois parâmetros de quantização. Por exemplo, o primeiro parâmetro de quantização disponível é definido como o preditor de parâmetros de quantização. Ou a média dos dois primeiros parâmetros de quan- tização é definida como o preditor de parâmetros de quantização e, se apenas um parâmetro de quantização estiver disponível, o parâmetro de quantização disponível é definido como o preditor de parâmetros de quantização.

Segunda modalidade

[064] Pode não haver nenhuma de uma unidade de codificação esquerda, uma unidade de codificação acima e uma unidade de codificação acima-esquerda da unidade de codificação atual. Por outro lado, pode haver uma unidade de codifi-cação anterior da unidade de codificação atual em ordem de codificação. Assim, os parâmetros de quantização das unidades de codificação vizinhas adjacentes à uni dade de codificação atual e à unidade de codificação anterior podem ser usados pa-ra gerar o preditor de parâmetros de quantização. Os parâmetros de quantização são recuperados na ordem seguinte: 1) o parâmetro de quantização da unidade de codificação vizinha esquerda, 2) o parâmetro de quantização da unidade de codifi-cação vizinha acima, 3) o parâmetro de quantização da unidade de codificação vizi-nha acima-esquerda e 4) o parâmetro de quantização da unidade de codificação an-terior.

[065] Alternativamente, os parâmetros de quantização são recuperados na ordem seguinte: 1) o parâmetro de quantização da unidade de codificação vizinha esquerda, 2) o parâmetro de quantização da unidade de codificação vizinha acima e 3) o parâmetro de quantização da unidade de codificação anterior.

[066] A média dos dois primeiros parâmetros de quantização disponíveis é definida como o preditor de parâmetros de quantização quando dois ou mais parâ-metros de quantização estão disponíveis e, quando apenas um parâmetro de quan- tização está disponível, o parâmetro de quantização disponível é definido como o preditor de parâmetros de quantização. Se os parâmetros de quantização das uni- dade4s de codificação esquerda e acima estiverem disponíveis, por exemplo, a mé-dia dos parâmetros de quantização esquerdo e acima é definida como o preditor de parâmetros de quantização. Se apenas um dos parâmetros de quantização das uni-dades de codificação esquerda e acima estiver disponível, a média do parâmetro de quantização disponível e do parâmetro de quantização da unidade de codificação anterior é definida como o preditor de parâmetros de quantização. Se os parâmetros de quantização das unidades de codificação esquerda e acima estiverem indisponí-veis, o parâmetro de quantização da unidade de codificação anterior é definido como o preditor de parâmetros de quantização. A média é arredondada.

[067] A unidade de quantização inversa 2030 gera o parâmetro de quanti- zação da unidade de codificação atual adicionando o parâmetro de quantização dife- rencial e o preditor de parâmetros de quantização. Se o parâmetro de quantização diferencial para a unidade de codificação atual não for transmitido do lado de codifi-cação, o parâmetro de quantização diferencial é definido em zero. O parâmetro de quantização é gerado por unidade de quantização.

[068] A unidade de quantização inversa 2030 quantifica inversamente o bloco quantizado.

[069] A unidade de transformada inversa 2040 transforma inversamente o bloco quantizado por inversão de modo a gerar um bloco residual. O tip0 de matriz de transformada inversa é determinado com base no modo de predição (modo de intrapredição ou modo de interpredição) e no tamanho da unidade de transformada.

[070] A unidade de adição 2090 gera amostras reconstruídas adicionando o bloco residual e um bloco de predição.

[071] A unidade de intrapredição 2050 recupera o modo de intrapredição da unidade de predição atual com base nas informações de intrapredição recebidas da unidade de decodificação por entropia 2010 e gera um bloco de predição de acordo com o modo de intrapredição.

[072] A unidade de interpredição 2060 recupera um ou mais índices de imagem de referência e um ou mais vetores de movimento com base nas informa-ções de interpredição recebidas da unidade de decodificação por entropia 2010 e gera um bloco de predição usando a imagem ou imagens de referência e o vetor ou vetores de movimento.

[073] O funcionamento da unidade de pós-processamento 2070 é idêntico ao da unidade de pós-processamento 1100 da Figura 2.

[074] A unidade de armazenamento de imagens 2080 armazena imagens que são pós-processadas pela unidade de pós-processamento 2070.

[075] A Figura 4 é um fluxograma que mostra um processo de filtragem por desblocagem de acordo com a presente invenção.

[076] O processo de filtragem por desblocagem é executado pela unidade de pós-processamento 1100 do aparelho de codificação de imagens em movimento 1000 mostrado na Figura 2 e pela unidade de pós-processamento 2070 do aparelho de decodificação de imagens em movimento 2000 mostrado na Figura 3.

[077] Quando é determinado que a filtragem por desblocagem é executada em uma fatia, o processo de filtragem por desblocagem é aplicado à fatia. O aparelho de decodificação de imagens em movimento usa um indicador ‘desabili- tar_indicador_de_filtro_de_desblocagem’ recebido de um fluxo de bits de modo a determinar se a filtragem por desblocagem é efetuada ou não por fatia.

[078] A filtragem por desblocagem é efetuada em cada unidade de codifi-cação. As bordas verticais são filtradas primeiro, começando com a borda do lado esquerdo da unidade de codificação na direção do lado direito da unidade de codifi-cação. Em seguida, as bordas horizontais são filtradas, começando com a borda no top0 da unidade de codificação na direção da base da unidade de codificação.

[079] O filtro de desblocagem é aplicado apenas às bordas de unidade de predição e às bordas da unidade de transformada. Se a largura ou altura da unidade de predição ou da unidade de transformada for menor que o comprimento de 8 amostras, o filtro de desblocagem é aplicado apenas às bordas dispostas na grade de amostras 8x8.

[080] A força de fronteira é determinada em cada borda de 4 amostras disposta na grade de amostras 8x8 (S110).

[081] A Figura 5 é um diagrama conceitual que mostra um método para determinar a força de fronteira de acordo com a presente invenção.

[082] Conforme mostrado na Figura 5, a força de fronteira de cada borda dentro de uma unidade de codificação é determinada através de uma etapa. A força de fronteira é determinada apenas nas bordas de 4 amostras dispostas na grade de amostras 8x8. A presente invenção remove a força de fronteira nas bordas de um bloco 4x4 que não é parte da grade de amostras 8x8. A presente invenção remove também a operação de gerar força de fronteira em bordas de 8 amostras. Em vez disso, de acordo com a presente invenção, cada borda de 4 amostras tem sua própria força de fronteira de modo a se alinhar com a decisão de desblocagem em bordas de 4 amostras.

[083] Por conseguinte, a complexidade computacional necessária para de-terminar a força de fronteira de acordo com a presente invenção é reduzida em 50% ou mais quando comparada com a da HEVC em desenvolvimento. Além disto, a presente invenção reduz a capacidade de memória e a largura de banda necessárias para determinar a força de fronteira em 50% ou mais. Portanto, a presente invenção reduz a complexidade do hardware e do software sem deterioração da qualidade de imagem.

[084] A Figura 6 é um diagrama conceitual que mostra uma borda de 4 amostras de acordo com a presente invenção. Conforme mostrado na Figura 6, a borda de 4 amostras está localizada entre um bloco P, que contém a amostra p0, e um bloco Q, que contém a amostra q0. A amostra pó corresponde a uma das amos-tras pθo~pθ3 e a amostra q0 corresponde a uma das amostras qθo~qθ3. O bloco P ou Q é uma unidade de predição ou uma unidade de transformada.

[085] A força de fronteira é determinada da maneira seguinte. A força de fronteira é determinada por borda de 4 amostras.

[086] Se a unidade de predição que contém a amostra pó ou se a unidade de predição que contém a amostra q0 for intracodificada, a força de fronteira da borda de 4 amostras é definida como igual a 2. A borda de 4 amostras é uma borda de unidade de predição. Ou seja, se o bloco P e o bloco Q forem intercodificados, a for-ça de fronteira é definida como igual a 0 ou 1.

[087] Se uma ou mais das condições seguintes forem satisfeitas, a força de fronteira é definida como igual a 1. 1) A borda de 4 amostras é uma borda de unidade de transformada, a unidade de transformada contendo a amostra pó ou a unidade de transformada con-tendo a amostra q0, que contém um ou mais coeficientes de transformada não zero. 2) A borda de 4 amostras é uma borda de unidade de predição, a unidade de predição que contém a amostra p0 e a unidade de predição que contém a amostra q0, são intercodificadas, e a unidade de predição que contém a amostra p0 e a unidade de predição que contém a amostra q0 têm imagens de referência diferentes ou um número diferente de vetores de mo-vimento. 3) A unidade de predição que contém a amostra p0 e a unidade de predição que contém a amostra q0 são intercodi- ficadas, a unidade de predição que contém a amostra p0 e a unidade de predição que contém a amostra q0 têm um vetor de movimento, e a diferença absoluta entre os componentes horizontal e vertical dos vetores de movimento é maior que ou igual a um valor predeterminado (1 amostra, por exemplo). A borda não é uma parte do limite horizontal da LCU. 4) A unidade de predição que contém a amostra p0 e a unidade de predição que contém a amostra q0 são intercodi- ficadas, a unidade de predição que contém a amostra p0 e a unidade de predição que contém a amostra q0 têm dois vetores de movimento, a unidade de predição que contém a amostra p0 e a unidade de predição que contém a amostra q0 têm pelo menos uma mesma imagem de referência e a diferença absoluta entre os com-ponentes horizontal e vertical de dois vetores de movimento que correspondem à mesma imagem de referência é maior que o ou igual ao valor predeterminado. A borda não é uma parte do limite horizontal da LCU.

[088] Conforme descrito acima, se a borda de 4 amostras não estiver disposta na grade de amostras 8x8, a força de fronteira é definida como igual a zero.

[089] Por outro lado, quando a borda é uma borda horizontal de LCU e a unidade de predição que contém a amostra p0 está localizada acima da borda hori-zontal da LCU, as informações sobre movimento da unidade de predição que contém a amostra p0 podem ser substituídas pelas informações sobre movimento da unidade de predição vizinha esquerda ou direita da unidade de predição que contém a amostra p0 com base no tamanho e/ou na localização da unidade de predição que contém a amostra p0.

[090] A Figura 7 é um diagrama conceitual que mostra uma disposição exemplar de unidades de predição de acordo com a presente invenção.

[091] A filtragem por desblocagem é aplicada às bordas da grade de amostras 8x8. Portanto, o aparelho de codificação e o aparelho de decodificação devem armazenar as informações sobre movimento de unidades de predição superiores e de unidades de predição acima-direitas da LCU atual. A largura de cada unidade de predição, assim como as informações sobre movimento de cada unidade de predição serão armazenadas para recuperar as informações sobre movimento corretamente. Para reduzir a quantidade de informações a serem armazenadas, é desejável armazenar informações sobre movimento a cada largura fixa de modo a se removerem as informações de largura a serem armazenadas. De acordo com a presente invenção, a largura fixa é definida em um múltiplo da largura permissível mínima (2 vezes a largura permissível mínima, por exemplo) de modo a se reduzir a capacidade do armazenador em linha. A largura fixa pode ser fixada em um compri-mento de 8 amostras.

[092] A Figura 8 é um diagrama exemplar que mostra informações sobre movimento a serem armazenadas em um armazenador de linha de acordo com a presente invenção.

[093] A parte superior da Figura 8 mostra os tamanhos e as informações sobre movimento das unidades de predição acima e das unidades de predição aci- ma-direitas da LCU atual. A parte inferior da Figura 8 mostra informações sobre movimento a serem armazenadas no armazenador em linha.

[094] Conforme mostrado na Figura 8, se a largura da unidade de predição for um comprimento de 8 amostras, as informações sobre movimento C são ar-mazenadas como estão. Se a largura da unidade de predição for maior que 8, as mesmas informações sobre movimento H são armazenadas por cada largura fixa do comprimento de 8 amostras.

[095] Porém, se a largura de uma unidade de predição tiver um comprimento de 4 amostras, as informações sobre movimento a serem armazenadas podem ser substituídas com base na localização da unidade de predição. Por exemplo, as informações sobre movimento A’ são armazenadas para a unidade de predição que tem informações sobre movimento A e a unidade de predição que tem informações sobre movimento B. As informações sobre movimento D’ são armazenadas para a unidade de predição que tem informações sobre movimento D e a unidade de predição que tem informações sobre movimento E, e as informações sobre movi-mento F’ são armazenadas para a unidade de predição que tem informações sobre movimento F e a unidade de predição que tem informações sobre movimento G.

[096] As informações sobre movimento A’, D’ e F’ podem ser fixadas como as informações sobre movimento da unidade de predição esquerda de duas unidades de predição.

[097] Alternativamente, as informações sobre movimento A’, D’ e F’ podem ser fixadas como informações sobre movimento da unidade de predição que confina com a linha vertical da grade de amostras 16x16 das duas unidades de predição. Ou seja, as informações sobre movimento A’ podem ser fixadas como as informações sobre movimento A, as informações sobre movimento D’ podem ser fixadas como as informações sobre movimento D e as informações sobre movimento F’ podem ser fixadas como as informações sobre movimento G.

[098] Em seguida, é determinado se a filtragem por desblocagem é execu-tada ou não na borda de 4 amostras (S120).

[099] A Figura 9 é um diagrama conceitual que mostra posições de amostras usadas para determinar se uma borda de bloco é filtrada ou não de acordo com a presente invenção. Conforme mostrado na Figura 5, a determinação é efetuada em cada borda de 4 amostras da borda de bloco 8x8.

[0100] Para cada borda, a filtragem por desblocagem é efetuada se forem satisfeitas das duas condições seguintes.

[0101] A bS representa uma força de fronteira. O valor da variável β é de-terminado com base no parâmetro de quantização de limite QPB.

[0102] A variável d é definida da maneira seguinte.

[0103] Na primeira modalidade,

.

[0104] Na segunda modalidade,

.

[0105] Na terceira modalidade,

.

[0106] Em seguida, se for determinado que a filtragem por desblocagem é aplicada à borda de 4 amostras, um filtro de desblocagem é selecionado entre um filtro forte e um filtro fraco. Porém, se for determinado que a filtragem por desbloca- gem não é aplicada à borda de 4 amostras, o processo de filtragem por desbloca- gem termina para essa borda. Conforme mostrado na Figura 9, um filtro é selecio-nado para cada borda de 4 amostras.

[0107] Se as condições seguintes forem satisfeitas, o filtro forte é selecio- nado para a área 1.

Ou

[0108] Caso contrário, é selecionado o filtro fraco.

[0109] O valor da variável tc é determinado com base no parâmetro de quantização de limite QPB.

[0110] Se as condições seguintes forem satisfeitas, o filtro forte é selecio-nado para a área 2.

Ou

[0111] Caso contrário, é selecionado o filtro fraco.

[0112] Em outra modalidade, i=0, 3 é substituído por i=0, 2 para a área 1 e i=4, 7 é substituído por i=5, 7 para a área 2.

[0113] Em outra modalidade, i=0, 3 é substituído por i=1, 2 para a área 1 e i=4, 7 é substituído por i=5, 6 para a área 2.

[0114] Em seguida, se o filtro de desblocagem for selecionado, a borda é filtrada usando-se o filtro de desblocagem (S140).

[0115] O filtro forte é conforme se segue.

[0116] O filtro fraco é conforme se segue.

[0117] As variáveis β e tc são determinadas pelo parâmetro de quantização de limite QPB e aumenta monotonicamente à medida que o parâmetro de quantiza- ção de limite QPB aumenta. A relação entre os parâmetros β e tc e o parâmetro de quantização é definida como uma tabela.

[0118] O parâmetro de quantização de limite QPB é a média do parâmetro de quantização QPP do bloco P que contém a amostra p0 e do QPQ do bloco Q que contém a amostra q0. A média é um valor arredondado. Se pelo menos um do bloco P e do bloco Q for intracodificado, o parâmetro tc aumenta em 0, 1 ou 2 à medida que o QPB aumenta em 1.

[0119] Embora a invenção tenha sido mostrada e descrita com referência a determinadas modalidades exemplares dela, os versados na técnica entenderão que diversas alterações na forma e nos detalhes podem ser feitas nelas sem que se abandonem o espírito e o alcance da invenção definidos pelas reivindicações ane- xas.

Claims

1. Método para remover artefatos de blocagem, CARACTERIZADO por compreender: determinar, por um aparelho de decodificação, uma força de fronteira para apenas cada uma de cada borda de 4 amostras em uma unidade de codificação que fica disposta em linhas de grade de uma grade de amostras 8x8 e é uma borda de uma unidade de predição ou uma unidade de transformação; determinar, pelo aparelho de decodificação, se a filtragem por desblocagem é ou não efetuada na borda de 4 amostras se a força de fronteira para a borda de 4 amostras não for igual a zero, em que a força de fronteira para a borda de 4 amostras é determinada com base em dois blocos imediatamente adjacentes a, e localizados em qualquer lado da borda de 4 amostras; selecionar, pelo aparelho de decodificação, um filtro de desblocagem a ser aplicado entre um filtro forte e um filtro fraco se a filtragem por desblocagem for efe-tuada na borda de 4 amostras; e filtrar, pelo aparelho de decodificação, a borda de 4 amostras usando o filtro selecionado, em que a força de fronteira é definida como igual a 0, 1 ou 2.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a força de fronteira é definida como igual a zero se a borda de 4 amostras não for a borda de unidade de transformada e a borda de 4 amostras não for a borda de unidade de predição.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que bordas de 4 amostras verticais são filtradas primeiro e em seguida bordas de 4 amostras horizontais são filtradas.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a força de fronteira é definida como igual a 2 se a unidade de predição que con- tém a amostra p0 ou uma unidade de predição que contém a amostra q0 for intraco- dificada.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a força de fronteira é definida como igual a 1 ou 0 se uma unidade de predição que contém a amostra p0 e uma unidade de predição que contém a amostra q0 fo-rem intercodificadas.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, se a filtragem por desblocagem é efetuada na borda de 4 amostras ou não, é determinado usando um parâmetro de quantização de limite.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o parâmetro de quantização de limite é uma média de um parâmetro de quanti- zação de bloco P que contém a amostra p0 e de um parâmetro de quantização de bloco Q que contém a amostra q0.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a média é um valor arredondado.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o filtro de desblocagem é selecionado usando um parâmetro de quantização de limite.