BR112015025151B1

BR112015025151B1 - Método de codificação, método de decodificação, método de codificação e decodificação, aparelho para codificação, aparelho para decodificação e codec para codificar e decodificar uma sequência de imagens digitais

Info

Publication number: BR112015025151B1
Application number: BR112015025151-0A
Authority: BR
Inventors: Eugen Wige; Peter Amon; Andreas Hutter; André Kaup
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2022-11-29
Also published as: WO2014166553A1; CN105144712A; CN105144712B; EP2946550A1; US20160212420A1; US10250874B2; BR112015025151A2

Abstract

MÉTODOS, APARELHOS E CODEC DE CODIFICAÇÃO E DECODIFICAÇÃO DE UMA SEQUÊNCIA DE IMAGENS DIGITAIS. Métodos para codificação de uma sequência de imagens digitais (I), o qual utiliza modos de previsão para os valores de pixels (P1) nas imagens (I) com base nos valores reconstruídos de pixels nas áreas de imagem processadas previamente, onde um erro de previsão (PE) entre os valores previstos e os valores originais dos pixels (P1) é processado para geração de sequência codifica de imagens digitais (CI). Modo de intraprevisão baseado em pixels de única imagem (I) e compreende duas etapas. Etapa i) para região (R) de pixels com valores reconstruídos na imagem única (I) e para gabarito (TE), primeira parte (PA1) que cerca primeiro pixel (P1) a ser previsto comparada com várias segundas partes (PA2), cada segunda parte (PA2) designada para segundo pixel (P2) a partir de pluralidade de pixels e segundos pixels (P2), determinando medição de similaridade (SM) para cada segundo pixel (P2) descrevendo a similaridade entre os valores reconstruídos dos pixels da segunda parte (PA2) designada para o segundo pixel respectivo (P2) e os valores reconstruídos de pixels da primeira parte (PA1);etapa ii), valor previsto do primeiro pixel (P1) é determinado com base (...).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método de codificação de uma sequência de imagens digitais, além de um método de decodi- ficação correspondente. Adicionalmente, a invenção refere-se a um aparelho para codificação de uma sequência de imagens digitais e a um aparelho para decodificação de uma sequência de imagens digitais.

[002] Em muitas aplicações diferentes, por exemplo, em sistemas de segurança ou em aparelhos de imagem médica, uma grande quantidade de dados de imagem e vídeo é produzida. Dessa forma, existe a necessidade de se comprimir esses dados a fim de economizar capacidade de armazenamento ou reduzir a largura de banda quando da transmissão de dados.

[003] Na técnica anterior, existem muitos padrões a fim de com primir dados de imagem e vídeo. Exemplos desses padrões são H.264/AVC (AVC = Codificação de Vídeo Avançada, ver documento [1]) além do padrão HEVC (HEVC = Codificação de Vídeo de Alta Eficiência, ver também documento [2]), que serão padronizados também como a Recomendação ITU-T H.265. O padrão HEVC permitirá também a transmissão em tempo real de sequências de imagem codificada sem perda. Os padrões HEVC e H.264/AVC incluem diferentes modos de intraprevisão com base nos blocos na mesma imagem. Nesses modos, um bloco atual é previsto para pixels já reconstruídos na vizinhança. Um codificador normalmente testa diferentes tipos de previsão e escolhe o com custo mínimo com relação a um critério de distorção determinado. O erro de previsão é construído para o bloco atual e é transmitido para o decodificador juntamente com o tipo de previsão. A previsão no sentido do bloco possui a desvantagem de os pixels, que estão distantes dos pixels de referência utilizados para a previsão, não se correlacionarem bem com os pixels de referência. Dessa forma, o erro de previsão é normalmente mais alto para esses pixels. A fim de se aperfeiçoar a capacidade de previsão, o tamanho de um bloco pode ser reduzido. No entanto, isso resulta em um numero maior de blocos em uma imagem, o que acarreta uma taxa de bit mais alta para sinalização do tipo de previsão. Adicionalmente, se os pixels de referência contiverem ruído, esses pixels se tornam menos que ideais para previsão.

[004] Um método de previsão no sentido de pixel simples e efici ente é proposto no documento [3]. Esse método de previsão chamado de LOCO-I utiliza um algoritmo de avanço direto e simples para prever um pixel com base nos três pixels circundantes. Esse método de previsão não é ideal para compressão de imagens ruidosas, tampouco.

[005] No documento [4] além de no pedido de patente internacio nal No. PCT/EP2012/075988, uma previsão com base em gabarito é descrita onde um valor previsto de um pixel é determinado pela comparação de uma parte de acordo com o gabarito em torno do pixel com outras partes de acordo com o gabarito em torno dos pixels nas vizinhanças do pixel a ser previsto. Como resultado dessa comparação, medições de similaridade entre as partes são determinadas. A previsão é baseada em uma soma ponderada dos valores de pixel nas vizinhanças levando em consideração a medição de similaridade, onde uma baixa similaridade resulta em menor peso. Esse método de previsão é bem complexo e não é adequado para tipos especiais de conteúdo, por exemplo, o conteúdo de uma tela de computador.

[006] É um objetivo da invenção se fornecer uma codificação de uma sequência de imagens digitais superando as desvantagens acima e permitindo uma compressão eficiente com baixa complexidade. Adicionalmente, é um objetivo da invenção se fornecer um método de de- codificação correspondente além de um aparelho para codificação e um aparelho para decodificação.

[007] O método de codificação de uma sequência de imagens digitais de acordo com a invenção utiliza um número de modos de previsão (isso é, pelo menos um modo de previsão) para prever os valores de pixels nas imagens com base nos valores reconstruídos de pixels nas áreas de imagem processadas anteriormente. O termo "valores reconstruídos de pixels" deve ser interpretado de forma ampla e depende do esquema de codificação utilizado. Para codificação sem perda, os valores reconstruídos de pixels correspondem ao valor original dos pixels. No caso de uma codificação com perda, os valores reconstruídos de pixels correspondem aos valores codificados e posteriormente decodificados de pixels. Ademais, os valores reconstruídos de pixels também podem se referir a valores previstos de pixels determinados no modo de previsão correspondente. Os valores previstos de pixels são utilizados no caso de uma codificação e decodificação do pixel respectivo que ainda não foi realizada quando da previsão do pixel atual.

[008] No método de codificação, um erro de previsão entre os valores previstos e os valores originais de pixels é processado para a geração da sequência codificada de imagens digitais.

[009] O método da invenção é caracterizado por um modo de previsão predeterminado especial, que é um modo de intraprevisão com base nos pixels de uma imagem única. Esse modo de previsão predeterminado compreende as etapas i) e ii) como explicado a seguir.

[0010] Na etapa i), para uma região de pixels com valores recons truídos em uma imagem única e para um gabarito de uma área de imagem, uma primeira parte de pixels na região que cerca um primeiro pixel a ser previsto com base no gabarito é comparada com várias segundas partes, cada segunda parte sendo designada a um segundo pixel dentre uma pluralidade de segundos pixels na região e consistindo de pixels na região que cerca o segundo pixel com base no gabarito. Com base nessa comparação, uma medição de similaridade para cada segundo pixel é determinada e descreve a similaridade entre os valores reconstruídos dos pixels da segunda parte designada para o segundo pixel respectivo e os valores reconstruídos dos pixels da primeira parte.

[0011] Em uma etapa ii) do segundo método de acordo com a in- vençao, um valor previsto do primeiro pixel é determinado com base nos valores de um ou mais segundos pixels que possuem uma similaridade maior descrita pela medição de similaridade entre todos os segundos pixels dentre a pluralidade de segundos pixels na região.

[0012] A invenção é baseada na ideia de que a complexidade da previsão como descrito no documento [4] e no pedido de patente internacional No. PCT/EP2012/075988 pode ser reduzida pela determinação de um valor previsto, não em uma soma ponderada de pixels, mas em um pixel possuindo a maior similaridade de acordo com a medição de similaridade. Toda a descrição do documento [4] e do pedido de patente internacional mencionado acima é incorporada por referência no presente pedido.

[0013] O método da invenção fornece uma codificação eficiente particularmente para conteúdo de tela sem a necessidade de se solucionar um sistema linear de equações como é o caso nos métodos da técnica anterior. Adicionalmente, não existe qualquer restrição quanto ao número de segundos pixels a serem utilizados para a previsão de um primeiro pixel. Ademais, nenhuma ou menos informação lateral precisa ser transmitida do codificador para o decodificador visto que o esquema de previsão de acordo com a invenção é adaptativo de forma retroativa. Adicionalmente, a previsão é realizada com base em amostra de modo que o erro de previsão não dependa da posição do pixel.

[0014] Em uma modalidade preferida da invenção, o valor previsto do primeiro pixel é o valor de um segundo pixel singular que possui a maior similaridade descrita pela medição de similaridade dentre todos os segundos pixels dentre a pluralidade de segundos pixels na região. Se houver vários segundos pixels possuindo a maior similaridade, o único segundo pixel é escolhido por uma ordem predeterminada de segundos pixels na pluralidade de segundos pixels, onde o segundo pixel é o segundo pixel possuindo primeiramente a similaridade mais alta na ordem predeterminada de segundos pixels. Alternativamente, ou adicionalmente, o valor previsto do primeiro pixel também pode ser determinado com base nos valores de todos os segundos pixels que possuem a maior similaridade descrita pela medição de similaridade na pluralidade de segundos pixels na região. No caso de haver apenas um segundo pixel possuindo a maior similaridade, o valor previsto do primeiro pixel é o valor desse único segundo pixel. Se vários segundos pixels possuindo a maior similaridade existirem, o valor previsto do primeiro pixel é uma combinação e particularmente uma combinação linear de valores dos ditos vários segundos pixels, preferivelmente, a média dos valores dos ditos vários segundos pixels. As duas variações descritas acima da invenção fornecem mecanismos eficientes para lidar com os casos nos quais vários pixels com a mesma medição de similaridade máxima existem.

[0015] Em outra modalidade da invenção, o modo de previsão predeterminado é realizado no sentido do bloco para os primeiros pixels nos blocos de imagem predeterminados. Dessa forma, o método pode ser facilmente combinado com esquemas de codificação com base em bloco.

[0016] Em uma modalidade particularmente preferida, a medição de similaridade é baseada na soma das diferenças absolutas entre pixels correspondentes (reconstruídos) na primeira parte e segunda parte respectivas. No entanto, também a soma das diferenças quadradas entre os pixels correspondentes na primeira parte e segunda parte respectiva pode ser utilizada para definir a medição de similaridade.

[0017] Em outra modalidade da invenção, a imagem única é uma imagem bidimensional com pixels em uma pluralidade de posições verticais e horizontais, onde a pluralidade de segundos pixels na região e/ou o gabarito é definido de modo que a pluralidade de segundos pixels na região e/ou o gabarito cerque um pixel correspondente por pelo menos dois pixels adjacentes, onde o pixel correspondente é o primeiro pixel no caso de definição da pluralidade de segundos pixels na região e o pixel correspondente é o pixel cercado pela primeira ou segunda parte com base no gabarito no caso de definição de um gabarito, os ditos pelo menos dois pixels adjacentes compreendendo:

[0018] um pixel adjacente superior possuindo uma posição vertical sendo desviada ascendentemente por um pixel com relação ao pixel correspondente e possuindo a mesma posição horizontal que o pixel correspondente na imagem única;

[0019] um pixel adjacente esquerdo possuindo uma posição hori zontal sendo desviada para a esquerda por um pixel com relação ao pixel correspondente e possuindo a mesma posição vertical que o pixel correspondente na imagem única; e opcionalmente,

[0020] um pixel superior esquerdo possuindo um aposição vertical desviado ascendentemente por um pixel com relação ao pixel correspondente e possuindo uma posição horizontal desviada para a esquerda por um pixel com relação ao pixel correspondente na imagem única.

[0021] Em uma modalidade particularmente preferida, a pluralida- de de segundos pixels na região e/ou gabarito compreende adicionalmente um pixel superior direito possuindo uma posição vertical desviada ascendentemente por um pixel com relação ao pixel correspondente e possuindo uma posição horizontal desviada para a direita por um pixel com relação ao pixel correspondente na imagem única.

[0022] Os métodos acima, definindo a pluralidade de segundos pixels na região com base nos pixels adjacentes, podem ser combinados com uma modalidade da invenção onde uma ordem predeterminada é fornecida para escolha de um segundo pixel para previsão no caso de vários segundos pixels com a maior similaridade. Para se fazer isso, a ordem predeterminada na pluralidade de segundos pixels pode ser definida como segue:

[0023] o pixel adjacente superior, o pixel adjacente esquerdo, o pixel superior esquerdo e, no caso de a pluralidade de segundos pixels também compreender o pixel superior direito, o pixel superior direito.

[0024] Alternativamente, a ordem predeterminada na pluralidade de segundos pixels pode ser definida como segue:

[0025] pixel adjacente superior, pixel superior direito (se presente), pixel adjacente esquerdo, e pixel superior esquerdo.

[0026] Em uma modalidade particularmente preferida, o presente modo de previsão é utilizado para codificação sem perda da sequência de imagens. Nesse caso, os valores reconstruídos de pixels utilizados na etapa i) são iguais aos valores originais dos pixels.

[0027] Em outra modalidade da invenção, o presente modo de previsão é utilizado para codificação com perda da sequência de imagens. Preferivelmente, a codificação com perda inclui as etapas conhecidas de uma transformação e/ou quantização dos erros de previsão (transformados), onde uma transformação inversa e/ou uma des- quantização dos erros de previsão são realizadas para determinação dos valores reconstruídos de pixels. No caso de um erro de previsão para um pixel ainda não ter sido submetido à transformação e/ou quantização, o valor previsto do pixel é utilizado como o valor reconstruído.

[0028] Em uma modalidade particularmente preferida, o proces samento do erro de previsão inclui uma etapa de codificação por entropia melhorando a eficiência de codificação.

[0029] Em outra modalidade, o método da invenção compreende um modo de previsão predeterminado além do modo de previsão pre-determinado, onde o modo de previsão predeterminado compreende a mesma etapa i) que o modo de previsão predeterminado, mas uma etapa diferente ii) na qual um valor previsto do primeiro pixel é determinado com base em uma soma ponderada de valores dos segundos pixels dentre a pluralidade de segundos pixels na região, onde o valor de cada segundo pixel é ponderado por um fator de ponderação. Nessa modalidade, o modo de previsão predeterminado é utilizado para o primeiro pixel como uma alternativa ao modo de previsão predeterminado no caso de todos os fatores de ponderação da soma ponderada serem iguais a zero. Em uma variação particularmente preferida dessa modalidade, o modo de previsão como definido no documento [4] e no pedido de patente internacional No. PCT/EP2012/075988 é utilizado como o modo de previsão predeterminado. Quando da utilização desse modo de previsão, o fator de ponderação é monotonamente decrescente dependendo de uma similaridade decrescente descrita pela medição de similaridade para o segundo pixel respectivo.

[0030] Em outra variação da invenção, um ou mais parâmetros do presente modo de previsão podem ser fixos e/ou variáveis. Os ditos um ou mais parâmetros compreendem preferivelmente a forma e o tamanho do gabarito e/ou a forma e o tamanho da região e/ou um ou mais parâmetros referentes à determinação de medições de similaridade e/ou uma determinação dos valores previstos dos primeiros pixels.

[0031] Em outra modalidade da invenção, o presente modo de previsão e/ou parâmetros do modo de previsão predeterminado são sinalizados na sequência de codificação de imagens. Na descrição detalhada, variações diferentes para sinalização do modo de previsão ou parâmetros correspondentes são descritos.

[0032] Em uma variação particularmente preferida da invenção, o modo de previsão predeterminado é utilizado como um modo de previsão no padrão HEVC/H.265, para o qual uma versão de rascunho existe atualmente.

[0033] Além do método acima, a invenção também se refere a um método de decodificação de uma sequência de imagens digitais, que é codificada pelo método de codificação da invenção ou uma ou mais modalidades preferidas do método de codificação da invenção. No método de decodificação, o erro de previsão é reconstruído a partir da sequência codificada de imagens e valores de pixels na sequência codificada de imagens que são processadas pelo modo de previsão predeterminado durante a codificação e são submetidos a um processo de decodificação especial que compreende as etapas i) a iii) como descrito a seguir.

[0034] Em uma etapa i), para uma região de pixels com valores decodificados em uma imagem única que foram previamente determinados no processamento de decodificação e para um gabarito de uma área de imagem, uma primeira parte de pixels na região que cerca um primeiro pixel a ser previsto com base no gabarito é comparada com várias segundas partes, cada segunda parte sendo designada a um segundo pixel a partir de uma pluralidade de segundos pixels na região, e consistindo de pixels na região que cerca o segundo pixel com base no gabarito, determinando, assim, uma medição de similaridade para cada segunda pixel descrevendo a similaridade entre os valores decodificados dos pixels da segunda parte designada para o segundo pixel respectivo e valores decodificados de pixels da primeira parte.

[0035] Em uma etapa ii), um valor previsto do primeiro pixel é de terminado com base nos valores (decodificados) de um ou mais segundos pixels que possuem a similaridade mais alta descrita pela medição de similaridade entre todos os segundos pixels da pluralidade de segundos pixels na região.

[0036] Em uma etapa iii), o valor previsto do primeiro pixel é corri gido pelo erro de previsão reconstruído correspondente para o primeiro pixel resultando em um valor decodificado do primeiro pixel.

[0037] A invenção também se refere a um método para codifica ção e decodificação de uma sequência de imagens digitais, onde a sequência de imagens digitais é codificada pelo método de codificação da invenção e onde a sequência codificada de imagens digitais é decodificada pelo método de decodificação da invenção.

[0038] A invenção também compreende um aparelho para codifi cação de uma sequência de imagens na qual o aparelho inclui um meio de realização de vários modos de previsão para prever valores de pixels nas imagens com base nos valores reconstruídos de pixels nas áreas de imagem processadas previamente, onde o erro de previsão entre os valores previstos e os valores originais de pixels são processados para geração da sequência codificada de imagens digitais.

[0039] Nesse aparelho, os meios de realização de vários modos de previsão compreendem meios para a realização de um modo de previsão predeterminado que é um modo de intraprevisão com base em pixels de uma única imagem, onde os ditos meios de realização do modo de previsão predeterminados compreendem:

[0040] um meio para determinar as medições de similaridade que são adaptadas para realizar uma etapa na qual:

[0041] para uma região de pixels com valores reconstruídos na imagem única e para um gabarito de uma área de imagem, uma primeira parte de pixels na região que cerca um primeiro pixel a ser previsto com base no gabarito é comparada com várias segundas partes, cada segunda parte sendo designada a um segundo pixel a partir de uma pluralidade de segundos pixels na região e consistindo de pixels na região que cerca o segundo pixel com base no gabarito, determinando, assim, uma medição de similaridade para cada segundo pixel descrevendo a similaridade entre os valores reconstruídos dos pixels da segunda parte designada para o segundo pixel respectivo e os valores reconstruídos dos pixels da primeira parte;

[0042] um segundo meio de previsão de valores de primeiros pixels que é adaptado para realizar uma etapa na qual:

[0043] um valor previsto de um primeiro pixel é determinado com base nos valores de um ou mais segundos pixels que possuem similaridade mais alta descrita pela medição de similaridade entre todos os segundos pixels dentre a pluralidade de segundos pixels na região.

[0044] O aparelho de codificação acima inclui preferivelmente um ou mais meios adicionais de realização de uma ou mais modalidades preferidas do método de codificação de acordo com a invenção.

[0045] A invenção também se refere a um aparelho para decodifi- cação de uma sequência de imagens digitais que é são codificadas pelo método da invenção. O aparelho inclui um meio de decodificação para reconstruir o erro de previsão a partir da sequência codificada de imagens e para decodificar os valores de pixels na sequência codificada de imagens que são processadas pelo modo de previsão predeterminado durante a codificação.

[0046] Os meios de decodificação do aparelho compreendem:

[0047] um meio para determinar as medições de similaridade que é adaptado para realizar uma etapa na qual

[0048] para uma região de pixels com valores decodificados na imagem única que foram determinados previamente no processamento de decodificação e para um gabarito de uma área de imagem, uma primeira parte do s pixels na região que cerca um primeiro pixel a ser previsto com base no gabarito é comparada com várias segundas partes, cada segunda parte sendo designada para um segundo pixel a partir de uma pluralidade de segundos pixels na região e consistindo de pixels na região que cerca o segundo pixel com base no gabarito, determinando, assim, uma medição de similaridade para cada segundo pixel descrevendo a similaridade entre os valores decodificados de pixels da segunda parte designada para o segundo pixel respectivo e os valores decodificados de pixels da primeira parte;

[0049] um meio para prever os valores de primeiros pixels que é adaptado para realizar uma etapa na qual:

[0050] um valor previsto de um primeiro pixel é determinado com base nos valores de um ou mais segundos pixels que possuem a maior similaridade descrita pela medição de similaridade entre todos os segundos pixels dentre a pluralidade de segundos pixels na região;

[0051] um meio para corrigir os valores previstos dos primeiros pixels que é adaptado para realizar uma etapa na qual

[0052] o valor previsto de um primeiro pixel é corrigido pelo erro de previsão reconstruído correspondente para o primeiro pixel resultando em um valor decodificado do primeiro pixel

[0053] A invenção também compreende um codec para codificar e decodificar uma sequência de imagens digitais, compreendendo um aparelho de codificação de acordo com a invenção e um aparelho de decodificação de acordo com a invenção.

[0054] As modalidades da invenção serão descritas agora com relação aos desenhos em anexo, nos quais:

[0055] A Figura 1 ilustra gabaritos diferentes que podem ser utili zados no método de previsão de acordo com a invenção;

[0056] A Figura 2 ilustra a previsão de um pixel com base em uma modalidade da invenção;

[0057] A Figura 3 ilustra a previsão de um pixel com base em outra modalidade da invenção;

[0058] A Figura 4 é uma ilustração esquemática de um método de codificação implementando o modo de previsão de acordo com a in- vençao;

[0059] A Figura 5 é uma ilustração esquemática de um método de decodificação implementando o modo de previsão de acordo com a invenção; e

[0060] A Figura 6 é uma ilustração esquemática de um aparelho de codificação e decodificação de acordo com uma modalidade da invenção.

[0061] O método de previsão descrito a seguir é baseado na intra- previsão e usos para um pixel a ser previsto com base em partes em um gabarito em torno dos pixels em uma região predeterminada de pixels já reconstruídos. Para se fazer isso, medições de similaridade entre uma primeira parte em torno de um primeiro pixel a ser previsto e segundas partes respectivas em torno de segundos pixels na região predeterminada são determinados como será descrito em maiores detalhes abaixo. O método de previsão é implementado como um modo de previsão em um método de codificação e pode ser particularmente utilizado no padrão de codificação de vídeo (rascunho) HEVC/H.265.

[0062] A Figura 1 ilustra formas e tamanhos diferentes SI1, SI2, ...,SI6 dos gabaritos para primeira e segunda partes que podem ser utilizadas em uma modalidade da invenção. Nessa Figura, um primeiro pixel a ser previsto em uma imagem é designado como P1 e possui o valor de pixel X. A ordem de codificação é linha por linha onde todos os pixels nas linhas acima do pixel P1 e todos os pixels na linha do pixel P1 no lado esquerdo desse pixel já foram codificados. A fim de se calcular uma medição de similaridade, as partes com base em gabaritos de acordo com os tamanhos SI1 a SI6 podem ser utilizadas. Os gabaritos correspondentes TE são indicados por hatching para cada forma e tamanho. Isso é, o gabarito da forma e tamanho SI1 compreende os pixels a, b, c, o gabarito da forma e tamanho SI2 compreende pixels a, b, c, d, o gabarito da forma e tamanho SI3 compreende os pixels a, b, c, d, f e assim por diante.

[0063] A Figura 1 também ilustra uma região R, que define uma região de vizinhança compreendendo os pixels que são levados em consideração quando da previsão do valor para pixel P1. A região compreende entre outros os segundos pixels a, b e c. As segundas partes respectivas adjacentes a esses pixels com base no gabarito TE são utilizadas para calcular uma medição de similaridade SM (ver Figura 2). Isso é, a primeira parte incluindo os pixels a, b e c é comparada com a segunda parte de pixels em torno do pixel a (isso é, os pixels e, g e b), com a segunda parte dos pixels em torno do pixel b (isso é, pixels g, k e h) e com a segunda parte em torno do pixel c (isso é, pixels b, h e f) a fim de determinar as medições de similaridade entre a primeira e a respectiva segunda parte. Dessa forma, a região vizinha é baseada nos pixels a, b, e c e os pixels nas partes em torno desses segundos pixels. De forma análoga, regiões de vizinhança correspondentes são definidas para outros tamanhos SI2 a SI6 pelos segundos pixels correspondentes ao gabarito e os pixels das partes em torno dos segundos pixels. Dessa forma, a definição de um tamanho de gabarito também corresponde a uma definição de um tamanho de região vizinha. Adicionalmente, os pixels em um gabarito constituem a pluralidade de segundos pixels.

[0064] O cálculo descrito acima de medições de similaridade para previsão de um primeiro pixel P1 é adicionalmente ilustrado na Figura 2. A Figura 2 utiliza para a previsão do pixel P1 partes com base no gabarito de tamanho SI2 da Figura 2. Esses gabaritos possuem uma forma de L e compreende quatro pixels. Para se determinar o valor previsto do pixel P1, a primeira parte incluindo os pixels a, b, c e d em torno de P1 é comparada com segundas partes. Como um exemplo, as segundas partes em torno dos pixels n, s e w são destacados pelo hatching na Figura 2. Esses pixels são os segundos pixels P2. A medição de similaridade correspondente SM para cada um desses pixels é calculada pela comparação dos valores de pixel da primeira parte PA1 com os valores de pixels correspondentes da segunda parte cercando o pixel correspondente P2. Na modalidade descrita aqui, a soma das diferenças absolutas de valores de pixel na primeira e segunda parte são utilizadas para determinar a medição de similaridade SM. Por exemplo, para o pixel P2 possuindo o valor s, a diferença absoluta entre o valor de pixel r de PA2 e o valor de pixel a de PA1, a diferença absoluta do valor de pixel m' de PA2 e o valor de pixel b de PA1, a diferença absoluta do valor de pixel n' de PA2 e o valor de pixel c de PA1 e a diferença absoluta do valor de pixel o' de PA2 e o valor de pixel d de PA1 são somados para o cálculo da medição de similaridade do pixel P2 possuindo o valor s. Na modalidade da Figura 2, todos os pixels na região correspondente aos pixels indicados pelo hatching no tamanho SI6 da Figura 1 são utilizados como segundos pixels para os quais uma medição de similaridade é calculada.

[0065] Depois de ter determinado a medição de similaridade para todos os segundos pixels na região de vizinhança do primeiro pixel, o valor do segundo pixel com a maior similaridade de acordo com a medição de similaridade é utilizada para prever o primeiro pixel. Isso é descrito em maiores detalhes com relação a outra modalidade da in- vençao que é ilustrada na Figura 3.

[0066] Nessa modalidade, um gabarito TE correspondente ao ta manho SI2 da Figura 1 é utilizado visto que é o caso da modalidade da Figura 2. No entanto, a região de vizinhança definida na Figura 3 é baseada no tamanho SI2 ao passo que o tamanho SI6 é utilizado como região de vizinhança na modalidade da Figura 2. O primeiro pixel P1 a ser previsto e a primeira parte correspondente PA1 com base no gabarito TE são ilustrados na parte superior da Figura 3. O gabarito TE compreende quatro pixels adjacentes ao pixel P1, isso é, um pixel superior AP1, um pixel esquerdo AP2, um pixel superior esquerdo AP3 e um pixel superior direito AP4. Esses pixels também formam os segundos pixels P2 ilustrados na parte inferior da Figura 2. Por toda a Figura 3, os pixels referentes aos gabaritos são indicados por quadrados brancos.

[0067] De acordo com a Figura 3, quatro segundos pixels P2 em torno do primeiro pixel P1 com segundas partes correspondentes PA2 são levados em consideração a fim de calcular as medições de similaridade. Os quatro segundos pixels P2 e as segundas partes PA2 são representados por setas AR1 a AR4 sendo direcionadas para os segundos pixels respectivos P2 cercados pelas segundas partes PA2. Cada segundo pixel é descrito por uma mudança sh= (shx, shy), onde shx se refere à mudança horizontal (isso é, na direção x) do segundo pixel P2 com relação ao pixel P1 e onde shy se refere à mudança vertical (isso é, na direção y) do segundo pixel P2 com relação ao primeiro pixel P1. Uma mudança positiva na direção horizontal se refere a uma mudança para a direita na imagem, ao passo que uma mudança negativa na direção horizontal se refere a uma mudança para a esquerda na imagem. De forma análoga, uma mudança positiva na direção vertical se refere a uma mudança para baixo na imagem ao passo que uma mudança negativa na direção vertical se refere a uma mudança ascendente na imagem. Os números de mudanças correspondentes shx e shy indicam quantos pixels uma mudança inclui.

[0068] Na modalidade da Figura 3, a segunda parte em torno do pixel P2 mudada por sh = (-1, 0), a segunda parte em torno do pixel P2 mudada pela mudança sh = (-1, -1), a segunda parte em torno do segundo pixel mudada pela mudança sh = (0, -1), e a segunda parte em torno do segundo pixel mudada pela mudança sh = (1, -1) são comparadas com a primeira parte PA1 em torno do primeiro pixel P1. Como mencionado acima, essa comparação é baseada na soma de diferenças absolutas entre os valores de pixel correspondentes. Essa soma também é referida como SAD a seguir. Matematicamente, a soma das diferenças absolutas para um primeiro pixel i comparada com um segundo pixel j pode ser expressa como segue:

[0069] SADi,j = ∑neNo|p[i+n]-p[j+n]| (1),

[0070] onde i = (x,y) é a coordenada bidimensional do primeiro pixel e j é a coordenada bidimensional mudada correspondente do segundo pixel. N0 se refere aos desvios definindo um gabarito. Na Figura 3, esses desvios são idênticos às mudanças resultantes nos segundos pixels. Isso é, N0 é definido pelas mudanças sh e, dessa forma, é lido como segue:

[0071] N0 = {n = (x,y)|(-1,0), (-1, -1), (0, -1), (1,-1)} (2).

[0072] Para previsão do primeiro pixel, o segundo pixel dos pixels mudados possuindo a parte que o valor SAD mais baixo e, dessa forma, com maior similaridade com a primeira parte é utilizado. Dessa forma, se o segundo pixel com a maior similaridade estiver na posição j, então o valor previsto Ap[i] do primeiro pixel na posição i correspondente ao valor p[j] do pixel j, isto é:

[0073] Ap[i] = p[j] (3).

[0074] Se mais de um segundo pixel possuir a mesma similaridade mais alta (isto é, o mesmo valor SAD mínimo), uma ordem predefinida é utilizada para determinar qual desses pixels é utilizado como um previsor. Na modalidade descrita aqui, essa ordem é como segue: pixel superior, pixel esquerdo, pixel superior esquerdo, e pixel superior direito. Os valores SAD dos segundos pixels são verificados nessa ordem e o pixel nessa ordem possuindo primeiramente o valor SAD mínimo e então utilizado para prever o primeiro pixel correspondente.

[0075] O modo de previsão descrito acima com base no pixel pos suindo a maior similaridade pode ser implementado de várias formas. Em uma modalidade, o esquema de previsão descrito acima é utilizado como uma solução de "Escape" para o modo de previsão como descrito no documento [4] e pedido de patente internacional No. PCT/EP2012/075988. No modo de previsão utilizado nesses documentos, uma soma ponderada das medições de similaridade descritas acima é utilizada como já mencionado antes. Os pesos na soma são definidos de modo que esses pesos sejam monotonamente decrescentes dependendo de uma similaridade decrescente descrita pela medição de similaridade. Na solução de Escape, o método de previsão da invenção com base no pixel com a maior similaridade (isso é, o menor valor SAD) é utilizado no caso de todos os pesos da soma ponderada de acordo com o modo de previsão do documento [4] e o pedido de patente PCT/EP2012/075988 serem iguais a 0.

[0076] Em outra implementação, o modo de previsão descrito aci ma com base na maior similaridade também pode ser utilizado como um esquema de intraprevisão independente. Isso é, o esquema de previsão é sinalizado como um modo de previsão separado dentre outros tipos de previsão. Em contraste com os modos de previsão direcionais conhecidos, o modo de previsão com base na maior similaridade não precisa sinalizar a direção de previsão na sequência de vídeo codificada visto que o decodificador determina automaticamente a direção de previsão com base no método como descrito acima.

[0077] A seguir, a implementação do método de previsão descrito acima em um método de codificação e decodificação convencional, que é preferivelmente baseado no padrão rascunho HEVC/H. 265, é descrito.

[0078] A Figura 4 ilustra um codificador com base em bloco rece bendo a sequência de imagens I a serem decodificadas. O codificador inclui em várias posições um comutador 1s que está em uma posição descrevendo um modo de codificação sem perda que utiliza o método de previsão da invenção. No caso de o comutador 1s ser comutado em uma segunda posição, uma codificação conhecida é realizada onde um erro de previsão PE obtido pelo diferenciador é submetido a uma transformação T e uma quantização Q. Esse erro de previsão é então submetido a uma codificação por entropia EC de modo que uma sequência de imagens codificadas CI seja obtida. Durante essa codificação convencional, outro método de previsão além do método da in-venção, é utilizado. Para se fazer isso, o erro de previsão após a quan- tização é desquantizado (bloco DQ) e submetido a uma transformação inversa IT. Esse erro de previsão reconstruído é combinado pelo so- mador AD com um valor de previsão de um módulo de previsão PR de modo que os valores de pixel reconstruídos do bloco correspondente sejam obtidos. Esses valores reconstruídos são armazenados em um armazenador BF e utilizados para realização da previsão no módulo de previsão PR. O valor previsto calculado no módulo PR é então alimentado para o diferenciador DI para fornecer um erro de previsão PE. Adicionalmente, um filtro de circuito LF é utilizado para filtrar o sinal obtido pelo somador AD. O bloco de filtro de circuito LF pode se referir a diferentes filtros de circuito, isso é, um filtro de desbloqueio, um filtro SAO (SAO = Desvio Adaptativo de Amostra) e similares.

[0079] No caso de o comutador sem perda 1s ser colocado na po sição como ilustrado na Figura 4, uma codificação sem perda utilizando o método de previsão da invenção é realizada. Para se fazer isso, os blocos para transformação T, quantização Q, desquantização DQ, transformação inversa IT e filtro de circuito LF são ultrapassados. Nes- se modo, o erro de previsão reconstruído PE alimentado para o soma- dor AD corresponde ao erro de previsão original PE. Adicionalmente, os valores de pixels na região causal utilizados para previsão são os pixels originais visto que os valores de pixel original estão disponíveis durante a decodificação visto que a codificação é sem perda.

[0080] Quando da utilização da codificação sem perda, o método de previsão com base no algoritmo descrito acima é utilizado no modulo de previsão PR. As linhas pontilhadas L na Figura 5 ilustram a inclusão de parâmetros de previsão no modo de codificação sem perda e com perda na sequência de imagens codificadas. Esses parâmetros também são submetidos à codificação por entropia. O estado do comutador sem perda acima 1s pode ser sinalizado explicitamente para cada bloco, fatia, quadro ou sequência separadamente. No entanto, o estado também pode ser inferido para cada bloco, fatia, quadro ou sequência a partir de alguns outros parâmetros, por exemplo, pela utilização do parâmetro de quantização QP. Por exemplo, no caso de o parâmetro de quantização possuir o valor de 0, isso pode ser uma indicação de que o modo sem perda deve ser utilizado.

[0081] A Figura 5 ilustra um decodificador da sequência codificada de imagens CI obtida pelo codificador da Figura 5. Primeiramente, as imagens são submetidas a uma decodificação por entropia EP resultante em um erro de previsão PE. No caso de uma codificação sem perda, os comutadores 1s estão nas primeiras posições como ilustrado na Figura 5. Consequentemente, o erro de previsão é utilizado diretamente pelo módulo de previsão PR. Para se fazer isso, o valor de pixel original é obtido pelo somador AD e armazenado no armazenador BF. Os valores armazenados no armazenador BF são utilizados para previsão adicional pelo módulo de previsão PR. Eventualmente, a se-quência de imagens decodificadas DI sendo idêntica às imagens originais I é obtida. No caso de uma codificação com perda, todos os co- mutadores 1s são colocados na segunda posição de modo que de uma forma conhecida uma desquantização DQ, uma transformação inversa IT e um filtro de circuito LF sejam aplicados ao sinal a fim de realizar outra previsão no módulo de previsão PR. Consequentemente, uma sequência decodificada de imagens é obtida onde alguma informação é perdida devido à quantização e transformação. A linha pontilhada L na Figura 5 representa o fornecimento de parâmetros originalmente incluídos na sequência codificada de imagens que são necessárias pelo modulo previsor PR para realizar a previsão adequada. No modo de codificação com perda, as técnicas de previsão bem conhecidas com base em INTRA além de INTER previsão podem ser utilizadas.

[0082] Como mencionado acima, o método de previsão de acordo com a invenção deve ser implementado no padrão rascunho HEVC/H264. Preferivelmente, o método de previsão é utilizado para codificação sem perda como descrito acima. Se uma unidade de codificação correspondente for codificada sem perda, a transformação, quantização e filtragem de circuito dentro do codificador são desativadas como ilustrado na Figura 4. De forma similar, a transformação inversa, a desquantização e a filtragem de circuito são desativadas dentro do decodificador também. As opções a seguir podem ser utilizadas a fim de incorporar o método de previsão de acordo com a invenção à sintaxe HEVC:

[0083] um determinado modo de previsão para a previsão da in venção é utilizado em adição aos modos INTRA e INTER;

[0084] um determinado tipo de previsão para a previsão da inven ção é utilizado em adição aos tipos de previsão definidos na intraprevi- são;

[0085] determinados modos de previsão ou tipos de previsão den tro da sintaxe HEVC são substituídos pelo modo de previsão da inven- ção (por exemplo, substituição do modo de intraprevisão DC ou qualquer outro modo INTRA (direcional));

[0086] um determinado valor (por exemplo, 0) é utilizado para o parâmetro de quantização a fim de indicar o modo de previsão da invenção.

[0087] Diferentes parâmetros do método de previsão de acordo com a invenção podem ser enviados como informação lateral, particularmente a forma da parte e o tamanho da parte além da forma da vizinhança e o tamanho da vizinhança. Esses parâmetros podem ser enviados com frequência, por exemplo, para cada imagem, fatia (isso é, partição de uma imagem) ou unidade de codificação a fim de adaptar às estatísticas do sinal de imagem. Os parâmetros também podem ser enviados apenas uma vez para uma sequência de imagens ou em conjunto para várias imagens, por exemplo, dentro de um parâmetro determinado como o conjunto de parâmetros de sequência ou o conjunto de parâmetros de imagem. Como uma alternativa, os parâmetros também podem ser estimados por um algoritmo definido. Como uma outra alternativa, esses parâmetros podem ser fixos em um determinado perfil e/ou nível de padrão e, dessa forma, não precisam ser transmitidos ou estimados de forma alguma.

[0088] O método de previsão da invenção pode ser utilizado em métodos de codificação no sentido de bloco além de nos métodos de codificação com base em pixel. Dessa forma, a combinação de diferentes métodos de previsão com base em pixel com o método de previsão da invenção pode ser utilizada. Adicionalmente, o método de previsão da invenção também pode ser utilizado para codificação no sentido de pixel com perda. Para se fazer isso, o modo de previsão é construído como descrito antes utilizando o algoritmo de previsão da invenção. Depois disso, o erro de previsão para o pixel correspondente é construído que é quantizado a fim de alcançar a redução de redun dância. Esse procedimento é realizado para cada pixel individualmente.

[0089] A Figura 6 ilustra uma ilustração esquemática de um codec compreendendo um aparelho de codificação e um aparelho de decodi- ficação utilizando o modo de previsão com base na invenção. Na situação da Figura 6, uma sequência de imagens é alimentada para um codificador EN. Para a realização do modo de previsão da invenção, o codificador compreende um meio M1 para determinação das medições de similaridade. Com base em uma região de pixels com valores reconstruídos em uma única imagem e para um gabarito de uma área de imagem, esse meio compara uma primeira parte de pixels nessa região que cerva um primeiro pixel a ser previsto com base no gabarito com várias segundas partes, cada segunda parte sendo designada para um segundo pixel a partir de uma pluralidade de segundos pixels na região e consistindo de pixels na região que cerca o segundo pixel com base no gabarito. Como resultado disso, uma medição de similaridade para cada segundo pixel descrevendo a similaridade entre os valores reconstruídos de pixels da segunda parte designada para o segundo pixel respectivo e os valores reconstruídos de pixels da primeira parte é determinada.

[0090] O codificador compreende adicionalmente um meio M2 pa ra prever os valores dos primeiros pixels. Para se fazer isso, um valor previsto de cada primeiro pixel é determinado com base nos valores de um ou mais segundos pixels que possuem a maior similaridade descrita pela medição de similaridade dentre todos os segundos pixels dentre a pluralidade de segundos pixels na região.

[0091] Com base nessa previsão, um erro de previsão é obtido, que é transmitido como a sequência codificada de imagens CI para um decodificador DEC. No decodificador DEC, o método de previsão utilizado no codificador é implementado de forma análoga. Particularmen- te, o decodificador compreende um meio M3 para determinação das medições de similaridade. Para uma região de pixels com valores decodificados em uma única imagem que foi determinada previamente no processamento de decodificação e para um gabarito de uma área de imagem, isso significa comparar uma primeira parte dos pixels na região que cerca o primeiro pixel a ser previsto com base no gabarito com várias segundas partes, cada segunda parte sendo designada para um segundo pixel a partir de uma pluralidade de segundos pixels na região e consistindo de pixels na região que cerca o segundo pixel com base no gabarito. Como resultado disso, uma medição de similaridade para cada segundo pixel descrevendo a similaridade entre os valores decodificados de pixels da segunda parte designada para o segundo pixel respectivo e os valores decodificados de pixels da primeira parte é determinada.

[0092] Adicionalmente, o decodificador DEC compreende um meio M4 para prever os valores dos primeiros pixels. Para se fazer isso, um valor previsto de cada primeiro pixel é determinado com base nos valores de um ou mais segundos pixels que possuem a maior similaridade descrita pela medição de similaridade dentre todos os segundos pixels dentre a pluralidade de segundos pixels na região.

[0093] Ademais, o decodificador DEC compreende um meio M5 para corrigir o valor previsto do primeiro pixel. Para se fazer isso, o valor previsto do primeiro pixel é corrigido pelo erro de previsão correspondente para o primeiro pixel resultando em um valor decodificado do primeiro pixel. O erro de previsão é incluído na sequência recebida das imagens CI. Eventualmente, uma sequência de imagens DI é obtida pelo decodificador que corresponde à sequência original de imagens I no caso de uma codificação e decodificação sem perda terem sido utilizadas.

[0094] A invenção, como descrita acima, apresenta várias vanta- gens. Em particular, uma previsão direcional adaptativa de forma retroativa é realizada pela utilização de um único modo de previsão. A previsão possui uma menor complexidade que o modo de previsão descrito no documento [4] e pedido de patente internacional No. PCT/EP2012/075988. Ademais, o modo de previsão da invenção é mais bem adequado para exibição de determinado tipo de informação, isso é, conteúdo de tela, isso é, imagens de um monitor de computador onde os valores de pixel da informação exibida (por exemplo, le- tas) normalmente possui uma alta diferença com relação aos valores de pixel do fundo. Dessa forma, a previsão da invenção pode ser utilizada para aplicativos de desktop remotos onde um desktop de um computador deve ser transmitido e visualizado em um local remoto. Em tal aplicativo, o modo de previsão da invenção é utilizado a fim de comprimir as imagens de desktop transmitidas.

[0095] O modo de previsão, de acordo com a invenção, foi testado pelos inventores para classes diferentes de imagens. Os resultados desses testes são ilustrados na Tabela 1 abaixo. Tabela 1

[0096] Na Tabela 1, a coluna "Referência" se refere a um modo de previsão de acordo com a técnica anterior. A coluna "Testada" se refere a uma variação do modo de previsão inventivo estando em uma combinação da solução Escape descrita acima e uma sinalização da previsão inventiva por um modo de previsão INTRA específico. As li- nhas "Classe F", "Classe B", "SC (GBR)", e "RangeExt" se referem às diferentes classes de sequências de vídeo. A linha "Geral" se refere a todas as classes mencionadas acima. Como pode ser observado a partir da Tabela 1, a razão de compressão quando utilizando o método da invenção é melhorada em comparação com um método da técnica anterior. Isso resulta em uma economia de taxa de bit considerável.

Listagem de Referências:

[0097] [1] Thomas Wiegand, Gary J. Sullivan, Gisle Bjontegaard, e Ajay Luthra. Overview of the H.264/AVC Video Coding Standard. IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECH-NOLOGY, Volume 13, No. 7, julho de 2003.

[0098] [2] Gary J. Sullivan, Jens-Rainer Ohm, Woo-Jin Han e Thomas Wiegand. Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard. IEEE TRANS. ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY, Volume 22, No. 12, páginas 1649-1668, Dezembro de 2012.

[0099] [3] Marcelo J. Weinberger, Gadiel Seroussi, e Guillermo Sapiro. The LOCO-I lossless imagem compression algorithm: Principles and standardization into JPEG-LS. IEEE Transactions on Image Processing, Agosto de 2000.

[00100] [4] Peter Amon, Andreas Hutter, Eugen Wige, André Kaup, "Intra prediction for lossless coding" ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 e ITU- T SG16 WP3, documento JCTVC-L0161/M27497, Genebra, Suíça, janeiro de 2013.

Claims

1. Método de codificação de uma sequência de imagens digitais (I), caracterizado pelo fato de que o método compreende, prever os valores de pixels (P1) na sequência de imagens digitais (I) com base nos valores reconstruídos de pixels nas áreas de imagem processadas previamente, a previsão compreende usar um número de modos de previsão; e gerar a sequência codificada de imagens digitais (CI), a geração compreendendo processar um erro de previsão (PE), o erro de previsão (PE) sendo a diferença entre os valores previstos e valores originais dos pixels (P1); onde um modo de previsão predeterminado é um modo de intraprevisão com base em pixels de uma imagem única (I) e é executado pixel por pixel, o modo de previsão predeterminado compreendendo i) comparar, para uma região (R) de pixels com valores re-construídos na imagem única (I) e para um gabarito (TE) de uma área de imagem, uma primeira parte (PA1) de pixels na região (R) que cerca um primeiro pixel (P1) a ser previsto com base no gabarito (TE) com várias segundas partes (PA2), cada segunda parte (PA2) da pluralidade de segundas partes sendo designada para um segundo pixel (P2) de uma pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R) e consistindo de pixels na região (R) que cerca o segundo pixel (P2) com base no gabarito (TE), determinando, dessa forma, uma medição de similaridade (SM) para cada segundo pixel (P2) descrevendo a similaridade entre os valores reconstruídos de pixels da segunda parte (PA2) designados para o segundo pixel respectivo (P2) e os valores reconstruídos de pixels da primeira parte (PA1); e ii) determinar um valor previsto do primeiro pixel único (P1) com base nos valores de um ou mais segundos pixels (P2) que pos- suem a mais alta similaridade descrita pela medição de similaridade (SM) entre todos os segundos pixels (P2) da pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa ii) o valor previsto do primeiro pixel único (P1) corresponde ao valor de um segundo pixel único (P2) que possui a maior similaridade descrita pela medição de similaridade (SM) entre todos os segundos pixels (P2) dentre a pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R), onde no caso de uma pluralidade de segundos pixels (P2) possuir a mais alta similaridade, o segundo pixel único (P2) é escolhido por uma ordem predeterminada de segundos pixels na pluralidade de segundos pixels (P2), e onde o segundo pixel único (P2) corresponde ao segundo pixel que possui a princípio, a maior similaridade na ordem predeterminada de segundos pixels (P2).

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa ii) o valor previsto do primeiro pixel único (P1) é determinado com base nos valores de todos os segundos pixels (P2) que possuem a mais alta similaridade descrita pela medição de similaridade (SM) na pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R), onde no caso de um segundo pixel único (P2) possuindo a mais alta similaridade, o valor previsto do primeiro pixel único (P1) corresponde ao valor desse segundo pixel único (P2), e onde no caso de uma pluralidade de segundos pixels (P2) que possuem a mais alta similaridade, o valor previsto do primeiro pixel único (P1) é uma combinação de valores da pluralidade de segundos pixels (P2).

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a medição de similaridade (SM) é baseada na soma das diferenças absolutas entre pixels correspondentes na primeira parte (PA1) e segunda parte respectiva (PA2).

5. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a imagem única (I) é uma imagem bidimensional com pixels em uma pluralidade de posições verticais e horizontais, onde a pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R), no gabarito (TE), ou na região e no gabarito são definidos de modo que a pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R), no gabarito (TE) ou na região e no gabarito cerquem um pixel correspondente (P1, P2) por pelo menos dois pixels adjacentes (AP1, AP2, AP3, AP4), onde o pixel correspondente (P1, P2) é o primeiro pixel único (P1) no caso de definição da pluralidade de segundos pixels na região (R), e o pixel correspondente (P1, P2) é o pixel (P1, P2), cercado pela primeira ou segunda parte (PA1, PA2) com base no gabarito (TE) no caso de definição de um gabarito (TE), os ditos pelo menos dois pixels adjacentes (AP1, AP2, AP3, AP4) compreendendo: um pixel adjacente superior (AP1) possuindo uma posição vertical sendo desviada ascendentemente por um pixel com relação ao pixel correspondente (P1, P2) e possuindo a mesma posição horizontal que o primeiro ou segundo pixel (P1, P2) na imagem única (I); e um pixel adjacente esquerdo (AP2) possuindo uma posição horizontal sendo desviada para a esquerda por um pixel com relação ao pixel correspondente (P1, P2) e possuindo a mesma posição vertical que o pixel correspondente (P1, P2) na imagem única (I).

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os pelo menos dois pixels adjacentes compreendem um pixel superior esquerdo (AP3) possuindo uma posição vertical sendo desviada ascendentemente por um pixel com relação ao pixel correspondente (P1, P2) e possuindo uma posição horizontal sendo des- viada para a esquerda por um pixel com relação ao pixel correspondente (P1, P2) na imagem única (I).

7. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R) no gabarito (TE), ou na região e no gabarito ainda compreende: um pixel superior direito (AP4) possuindo uma posição vertical desviada ascendentemente por um pixel com relação ao pixel correspondente (P1, P2) e possuindo uma posição horizontal desviada para a direita por um pixel com relação ao pixel correspondente (P1, P2) na imagem única (I).

8. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a ordem predeterminada na pluralidade de segundos pixels (P2) é como segue: o pixel superior adjacente (AP1), o pixel adjacente esquerdo (AP2), o pixel superior esquerdo (AP3) e, no caso de a pluralidade de segundos pixels (P2) também compreender o pixel superior direito (AP4), o pixel superior direito (AP4); ou o pixel adjacente superior (AP1), no caso de a pluralidade de segundos pixels (P2) também compreender o pixel superior direito (AP4), o pixel superior direito (AP4), o pixel esquerdo adjacente (AP2), o pixel superior esquerdo (AP3).

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modo de previsão predeterminado é utilizado para codificação sem perda da sequência de imagens (I), e onde os valores reconstruídos de pixels são valores originais de pixels.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modo de previsão predeterminado é utilizado para a codificação com perda da sequência de imagens (I).

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a codificação com perda inclui uma transformação (T), uma quantização (Q) dos erros de previsão (PE), ou uma combinação dos mesmos, e onde uma transformação inversa (IT), uma des- quantização (DQ) dos erros de previsão (PE), ou uma combinação dos mesmos são realizadas para determinação dos valores reconstruídos de pixels.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processamento do erro de previsão (PE) inclui uma etapa de codificação por entropia (EC).

13. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende outro modo de previsão predeterminado, além do modo de previsão predeterminado, o dito modo de previsão predeterminado compreendendo i) comparar, para uma região (R) de pixels com valores re-construídos na imagem única (I) e para um gabarito (TE) de uma área de imagem, uma primeira parte (PA1) de pixels na região (R) que cerca um primeiro pixel (P1) a ser previsto com base no gabarito (TE) com várias segundas partes (PA2), cada segunda parte (PA2) da pluralidade de segundas partes sendo designada para um segundo pixel (P2) de uma pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R) e consistindo de pixels na região (R) que cerca o segundo pixel (P2) com base no gabarito (TE), determinando, dessa forma, uma medição de similaridade (SM) para cada segundo pixel (P2) descrevendo a similaridade entre os valores reconstruídos de pixels da segunda parte (PA2) designados para o segundo pixel respectivo (P2) e os valores reconstruídos de pixels da primeira parte (PA1); e ii) determinar um valor previsto do primeiro pixel único (P1) com base em uma soma ponderada dos valores dos segundos pixels (P2) dentre a pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R), onde o valor de cada segundo pixel (P2) é ponderado por um fator de ponderação, onde o modo de previsão predeterminado é utilizado para o primeiro pixel (P1) como uma alternativa ao modo de previsão predeterminado no caso de todos os fatores de ponderação da soma ponderada serem iguais a zero.

14. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um ou mais parâmetros do modo de previsão predeterminado são fixos, variáveis ou fixos e variáveis, e onde um ou mais parâmetros compreendem a forma e o tamanho do gabarito (TE), a forma e o tamanho da região (R), um ou mais parâmetros referentes à determinação das medições de similaridade (SM), a determinação dos valores previstos do primeiro pixel único (P1), ou uma combinação dos mesmos.

15. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modo de previsão predeterminado, os parâmetros do modo de previsão predeterminado, ou a combinação dos mesmos é sinalizado na sequência codificada de imagens (CI).

16. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modo de previsão predeterminado é utilizado como um modo de previsão no padrão HEVC/H.265.

17. Método de decodificação de uma sequência de imagens digitais (CI) que é codificado por um método, como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende, reconstruir um erro de previsão (PE) a partir da sequência codificada de imagens (CI), e submeter os valores de pixels na sequência codificada de imagens (CI), que são processados por um modo de previsão predeterminado que é realizado pixel a pixel durante a codificação, a um processamento de decodificação, o processo de decodificação compreendendo, i) comparar, para uma região (R) de pixels com valores de- codificados em uma imagem única (I) que foram determinados previamente no processamento de decodificação e para um gabarito (TE) de uma área de imagem, uma primeira parte (PA1) de pixels na região (R), que cerca um primeiro pixel único (P1) a ser previsto com base no gabarito (TE) com uma pluralidade de segundas partes (PA2), determinando, assim, uma medição de similaridade (SM) para cada segundo pixel (P2), descrevendo a similaridade entre os valores decodificados dos pixels da segunda parte (PA2) designados para o respectivo segundo pixel (P2) e os valores decodificados de pixels da primeira parte (PA1); ii) determinar um valor previsto do primeiro pixel único (P1) com base nos valores de um ou mais segundos pixels (P2) que possuem a mais alta similaridade descrita pela medição de similaridade (SM) dentre todos os segundos pixels (P2) da pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R); iii) corrigir o valor previsto do primeiro pixel único (P1) pelo erro de previsão reconstruído correspondente (PE) para o primeiro pixel único (P1), resultando em um valor decodificado do primeiro pixel único (P1).

18. Método de codificação e decodificação de uma sequência de imagens digitais (I), caracterizado pelo fato de que compreende, codificar a sequência de imagens digitais (I), a codificação compreendendo, prever os valores de pixels (P1) na sequência de imagens digitais (I) com base nos valores reconstruídos de pixels nas áreas de imagem processadas previamente, a previsão compreende usar um número de modos de previsão; e processar um erro de previsão (PE) entre os valores previstos e valores originais dos pixels (P1) para gerar uma sequência codificada de imagens digitais (CI), onde um modo de previsão predeter- minado é um modo de intraprevisão com base em pixels de uma imagem única (I) e é executado pixel por pixel, o modo de previsão predeterminado compreendendo, i) comparar, para uma região (R) de pixels com valores re-construídos na imagem única (I) e para um gabarito (TE) de uma área de imagem, uma primeira parte (PA1) de pixels na região (R) que cerca um primeiro pixel único (P1) a ser previsto com base no gabarito (TE) com várias segundas partes (PA2), cada segunda parte (PA2) da pluralidade de segundas partes sendo designada para um segundo pixel (P2) de uma pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R) e consistindo de pixels na região (R) que cerca o segundo pixel (P2) com base no gabarito (TE), determinando, dessa forma, uma medição de similaridade (SM) para cada segundo pixel (P2) descrevendo a similaridade entre os valores reconstruídos de pixels da segunda parte (PA2) designados para o segundo pixel respectivo (P2) e os valores reconstruídos de pixels da primeira parte (PA1); e ii) determinar um valor previsto do primeiro pixel único (P1) com base nos valores de um ou mais segundos pixels (P2) que possuem a mais alta similaridade descrita pela medição de similaridade (SM) entre todos os segundos pixels (P2) da pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R); decodificar a sequência codificada de imagens digitais (CI), a decodificação compreende reconstruir um erro de previsão (PE) a partir da sequência codificada de imagens (CI), e submeter os valores de pixels na sequência codificada de imagens (CI), que são processados por um modo de previsão predeterminado que é realizado pixel a pixel durante a codificação, a um processamento de decodificação, o processo de decodificação compreendendo, i) comparar, para uma região (R) de pixels com valores de-codificados em uma imagem única (I) que foram determinados previamente no processamento de decodificação e para um gabarito (TE) de uma área de imagem, uma primeira parte (PA1) de pixels na região (R), que cerca um primeiro pixel único (P1) a ser previsto com base no gabarito (TE) com uma pluralidade de segundas partes (PA2), determinando, assim, uma medição de similaridade (SM) para cada segundo pixel (P2), descrevendo a similaridade entre os valores decodificados dos pixels da segunda parte (PA2) designados para o respectivo segundo pixel (P2) e os valores decodificados de pixels da primeira parte (PA1); ii) determinar um valor previsto do primeiro pixel (P1) com base nos valores de um ou mais segundos pixels (P2) que possuem a mais alta similaridade descrita pela medição de similaridade (SM) dentre todos os segundos pixels (P2) da pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R); iii) corrigir o valor previsto do primeiro pixel (P1) pelo erro de previsão reconstruído correspondente (PE) para o primeiro pixel único (P1), resultando em um valor decodificado do primeiro pixel único (P1).

19. Aparelho para codificação de uma sequência de imagens (I), o aparelho caracterizado pelo fato de que inclui, um meio configurado para, realizar vários modos de previsão para prever os valores de pixels (P1) nas sequências de imagens (I) com base nos valores reconstruídos de pixels nas áreas de imagem processadas anteriormente; e processar um erro de previsão (PE) obtido por um diferen- ciador com uma quantização (Q) e transformação (T) para geração de sequência codificada de imagens digitais (CI) para codificação por en- tropia (EC), sendo que o erro de previsão (PE) é a diferença entre valores previstos e valores originais de pixels; realizar um modo de previsão predeterminado que é um modo de intraprevisão com base em pixels de uma única imagem (I) realizado pixel a pixel, onde os ditos meios de realização do modo de previsão predeterminado compreendem, determinação de medições de similaridade (SM), a determinação das medições de similaridades compreendendo para uma região (R) de pixels com valores reconstruídos na imagem única (I) e para um gabarito (TE) de uma área de imagem, uma comparação de uma primeira parte (PA1) de pixels na região (R) que cerca um primeiro pixel único (P1) a ser previsto com base no gabarito (TE) com uma pluralidade de segundas partes (PA2), cada segunda parte (PA2) sendo designada para um segundo pixel (P2) a partir de uma pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R) e consistindo de pixels na região (R) que cerca o segundo pixel (P2) com base no gabarito (TE), de-terminando, assim, uma medição de similaridade (SM) para cada segundo pixel (P2) descrevendo a similaridade entre os valores reconstruídos de pixels da segunda parte (PA2) designada para o segundo pixel respectivo (P2) e os valores reconstruídos de pixels da primeira parte (PA1); previsão de valores do primeiro pixel único (P1) a previsão compreendendo a determinação de um valor previsto de um primeiro pixel único (P1) com base nos valores de um ou mais segundos pixels (P2) que possuem a maior similaridade descrita pela medição de similaridade (SM) entre todos os segundos pixels (P2) dentre a pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R).

20. Aparelho para decodificação de uma sequência de imagens digitais (CI), que é codificada por um método como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreende, um decodificador para reconstruir o erro de previsão (PE) a partir da sequência codificada de imagens (CI) e decodificar os valores de pixels na sequência codificada de imagens que são processadas pelo modo de previsão predeterminado que é realizado pixel a pixel durante a codificação, onde o decodificador compreende, um meio para determinar as medições de similaridade (SM), o meio determinador sendo configurador para comparar, para uma região (R) de pixels com valores decodificados na imagem única (I) que foram determinados previamente no processamento de decodi- ficação e para um gabarito (TE) de uma área de imagem, uma primeira parte (PA1) de pixels na região (R) que cerca um primeiro pixel único (P1) a ser previsto com base no gabarito (TE) com várias segundas partes (PA2), cada segunda parte (PA2) sendo designada para um segundo pixel (P2) a partir de uma pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R), e consistindo de pixels na região (R) que cerca o segundo pixel (P2) com base no gabarito (TE), determinando, assim, uma medição de similaridade (SM) para cada segundo pixel (P2) descrevendo a similaridade entre os valores decodificados de pixels da segunda parte (PA2) designada para o segundo pixel respectivo (P2) e os valores decodificados de pixels da primeira parte (PA1); um meio para prever configurado para prever o valor do primeiro pixels único (P1), o meio para prever sendo configurado ainda para determinar um valor previsto de um primeiro pixel único (P1) com base nos valores de um ou mais segundos pixels (P2) que possuem a similaridade mais alta descrita pela medição de similaridade (SM) entre todos os segundos pixels (P2) dentre a pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R); um meio para corrigir configurado para corrigir o valor pre- visto do primeiro pixel único (P1), o meio para corrigir sendo configurado ainda para corrigir o valor previsto de um primeiro pixel único (P1) pelo erro de previsão reconstruído correspondente (PE) para o primeiro pixel único (P1) resultando em um valor decodificado do primeiro pixel único (P1).

21. Codec para codificar e decodificar uma sequência de imagens digitais (I), o codec caracterizado pelo fato de que compreende, um aparelho para codificação de uma sequência de imagens (I), o aparelho compreendendo um meio configurado para realizar vários modos de previsão para prever os valores de pixels (P1) nas sequências de imagens (I) com base nos valores reconstruídos de pixels nas áreas de imagem processadas anteriormente, configurado para processar um erro de previsão (PE) obtido entre valores previstos e valores originais dos pixels para geração de sequência codificada de imagens digitais (CI) e configurado para realizar um modo de previsão predeterminado que é um modo de intraprevisão com base em pixels de uma única imagem (I) realizado pixel a pixel, onde os ditos meios de realização do modo de previsão predeterminado compreendem, a determinação de medições de similaridade (SM), a determinação das medições de similaridades compreendendo para uma região (R) de pixels com valores reconstruídos na imagem única (I) e para um gabarito (TE) de uma área de imagem, uma comparação de uma primeira parte (PA1) de pixels na região (R) que cerca um primeiro pixel (P1) a ser previsto com base no gabarito (TE) com uma pluralidade de segundas partes (PA2), cada segunda parte (PA2) sendo designada para um segundo pixel (P2) a partir de uma pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R) e consistindo de pixels na região (R) que cerca o segundo pixel (P2) com base no gabarito (TE), determinando, assim, uma medição de similaridade (SM) para cada segundo pixel (P2) des- crevendo a similaridade entre os valores reconstruídos de pixels da segunda parte (PA2) designada para o segundo pixel respectivo (P2) e os valores reconstruídos de pixels da primeira parte (PA1), a realização do modo de previsão predeterminado ainda compreendendo a previsão de valores do primeiro pixel único (P1) a previsão compreendendo a determinação de um valor previsto de um primeiro pixel único (P1) com base nos valores de um ou mais segundos pixels (P2) que possuem a maior similaridade descrita pela medição de similaridade (SM) entre todos os segundos pixels (P2) dentre a pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R); e um aparelho para decodificação de uma sequência de imagens digitais (CI), que é codificada por um aparelho de codificação, o aparelho para decodificação compreendendo um decodificador para reconstruir o erro de previsão (PE) a partir da sequência codificada de imagens (CI) e decodificar os valores de pixels na sequência codificada de imagens que são processadas pelo modo de previsão predeterminado que é realizado pixel a pixel durante a codificação, onde o de- codificador compreende um meio para determinar as medições de similaridade (SM), o meio determinador sendo configurador para comparar, para uma região (R) de pixels com valores decodificados na imagem única (I) que foram determinados previamente no processamento de decodificação e para um gabarito (TE) de uma área de imagem, uma primeira parte (PA1) de pixels na região (R) que cerca um primeiro pixel (P1) a ser previsto com base no gabarito (TE) com várias se-gundas partes (PA2), cada segunda parte (PA2) sendo designada para um segundo pixel (P2) a partir de uma pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R), e consistindo de pixels na região (R) que cerca o segundo pixel (P2) com base no gabarito (TE), determinando, assim, uma medição de similaridade (SM) para cada segundo pixel (P2) descrevendo a similaridade entre os valores decodificados de pixels da segunda parte (PA2) designada para o segundo pixel respectivo (P2) e os valores decodificados de pixels da primeira parte (PA1), o aparelho para decodificação ainda compreendendo um meio para prever configurado para prever o valor do primeiro pixels único (P1), o meio para prever sendo configurado ainda para determinar um valor previsto de um primeiro pixel (P1) com base nos valores de um ou mais segundos pixels (P2) que possuem a similaridade mais alta descrita pela medição de similaridade (SM) entre todos os segundos pixels (P2) dentre a pluralidade de segundos pixels (P2) na região (R), o aparelho para de- codificação ainda compreendendo um meio para corrigir configurado para corrigir o valor previsto do primeiro pixel único (P1), o meio para corrigir sendo configurado ainda para corrigir o valor previsto de um primeiro pixel único (P1) pelo erro de previsão reconstruído correspondente (PE) para o primeiro pixel único (P1) resultando em um valor decodificado do primeiro pixel único (P1).