BR122013019724A2

BR122013019724A2 - método para decodificar imagens

Info

Publication number: BR122013019724A2
Application number: BR122013019724A
Authority: BR
Inventors: Hae-Kyung Jung; Jianle Chen; Tammy Lee; Woo-Jin Han
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2016-05-10
Also published as: CN104581162A; DK2866442T3; EP2629518B1; DK3282696T3; NO2866442T3; PL3282696T3; DK2890123T3; JP6023260B2; EP2866442A1; AU2010283113A1; CA2768181C; CA2877255C; CA2815777C; LT2866442T; EP2449778A4; WO2011019234A3; HRP20182055T1; CN104581161B; LT3282696T; SI2629526T1

Abstract

método para decodificar imagens. são divulgados um método para codificar uma imagem e um aparelho para codificar uma imagem, por grupamento de uma pluralidade de unidades de predição adjacentes em uma unidade de transformação, e transformação da pluralidade de predições adjacentes em um domínio da frequência, e um método para decodificar uma imagem e um aparelho para decodificar uma imagem codificada, usando um método e aparelho para codificar imagens. á

Description

Este pedido é um pedido dividido do pedido de patente BR 11 2012001757 8 de 13,08.2010 MÉTODO PARA DECODIFICAR IMAGENS Área Técnica As modalidades exemplares dizem respeito a um i método e aparelho pata codificação e dejcodificação de uma imagem e, mais particularmente, a um método e aparelho para codificação e decodificação de uma imagem, por transformar uma imagem de um domínio do pixel em coeficientes de um domínio da frequência.

Fundamentos da Arte Para realizar compressão de imagem, a maioria dos métodos e aparelhos de codificação e |decodificação de imagem codifica uma imagem, transformandoj uma imagem de um 1 domínio do pixel em coeficientes de I um domínio da I frequência. Uma transformada discreta de cjosseno (DCT), que i é uma das técnicas de transformação de frequência, ê uma j técnica bem conhecida, que é amplamente utilizada na compressão de imagem ou som. Um métodoj para codificar imagens usando a DCT envolve a execuçãoj da DCT em uma I imagem de um domínio do pixel, geração ide coeficientes discretos de cosseno, quantização dcjs coeficientes discretos de cosseno gerados, e realização de codificação j de entropia nos coeficientes discretos de cosseno gerados.

Divulgação da Invençãjo Solução ao Problema As modalidades exemplares forriecem um método e aparelho para codificação e decodificarão de uma imagem, I usando transformada discreta de cosseno (DCT) mais I eficiente, e também fornecem uma midia de gravação legível por computador, tendo nela gravado jum programa para I i Efeitos Vantajosos da Invenção j De acordo com uma ou mais modalidiades exemplares, é I possível definir a unidade de transformarão, de modo a ser maior do que a unidade de predição, e rlealizar a DCT, de modo que uma imagem possa ser eficienteniente compactada e codificada.

Breve Descrição dos Desenhos I

As características acima e ostras mais das I modalidades exemplares ficarão mais aparentes, descrevendo em detalhes suas modalidades exemplares c<km referência aos desenhos anexos, em que: a FIG. 1 é um diagrama de blocos de um aparelho codificador de imagens, de acordo comj uma modalidade exemplar; a FIG. 2 é um diagrama de um aparelho decodificador de imagens, de acordo com outra modalidade êxemplar; a FIG. 3 é um diagrama de uma unidade de codificação hierárquica, de acordo ccjm outra modalidade exemplar; j a FIG. 4 é um diagrama de blocoís de um codificador de imagens com base em uma unidade cie codificação, de acordo com outra modalidade exemplar; J a FIG. 5 é um diagrama de blocos de um decodificádor de imagens com base em uma unidade de codificação, dej acordo com outra modalidade exemplar; j i I a FIG. 6 ilustra uma unidade de dodificação máxima, subunidades de codificação, e unidades de predição, de acordo com outra modalidade exemplar; a FIG. 7 é um diagrama de I uma unidade de I codificação e uma unidade de transformação, de acordo com outra modalidade exemplar; j ! as Figs. 8A e 8B ilustram formas Ide divisão de uma i unidade de codificação máxima, uma unidade de predição, e uma unidade de transformação, de acjordo com outra modalidade exemplar; a FIG. 9 é um diagrama de blocos de um aparelho codificador de imagens, de acordo com Outra modalidade exemplar; 1 I a FIG. 10 é um diagrama do transformador; as Figs. 11A a 11C ilustram tipos djs uma unidade de I transformação, de acordo com outra modalidacle exemplar; a FIG. 12 ilustra diferentesj unidades de i transformação, de acordo com outra modalidade exemplar; a FIG. 13 é um diagrama de blocos de um aparelho í decodificador de imagens, de acordo ccim outra modalidade i exemplar; e 1 I

^ I a FIG. 14 e um fluxograma de um método para j codificar imagens, de acordo com uma modalidade exemplar. A FIG. 15 é um fluxograma dk um método para í decodificar imagens, de acordo com I outra modalidade I exemplar. j i Melhor Modo para Realizar a Invenção I

De acordo com um aspecto dei uma modalidade exemplar, é fornecido um método para cjodificar imagens, I incluindo as operações de definir luma unidade de transformação, selecionando uma pluralidake de unidades de I predição adjacentes; e transformar aj pluralidade de I unidades de predição adjacentes em jum domínio da I frequência, de acordo com a unidade de (transformação, e gerar coeficientes do componente de frequência; quantizar I os coeficientes do componente de frequêricia; e executar I ! codificação de entropia nos coeficientes| quantizados do | componente de frequência. | I A operação de definir a unidade de transformação i I pode ser realizada com base em uma profundidade, indicando | um nível de redução de tamanho, què é realizado í l I gradualmente a partir de uma unidade de codificação máxima I de uma fatia atual ou um quadro atual paral uma subunidade i de codificação, compreendendo a pluralidadej de unidades de predição adjacentes. A operação de definir a unidade de transformação i pode ser feita, selecionando uma pluralidade de unidades de ! predição adjacentes, em que a prediçãb é realizada, de acordo com um mesmo modo de predição.

I O mesmo modo de predição podé ser um modo de predição inter ou um modo de predição intlra.

I O método para codificar imagens ipode ainda incluir I a operação de definir uma unidade de trknsformação ideal, i por execução repetitiva das operações acima referidas em diferentes unidades de transformação, cinde as operações I acima referidas incluem as operações de jdefinir a unidade de transformação, selecionando uma pluralidade de unidades I de predição adjacentes, transformando c|l pluralidade de unidades de predição adjacentes no domínio da frequência, j de acordo com a unidade de transformação, e geração de I coeficientes do componente de frequência,! quantxzação dos I coeficientes do componente de frequência,je realização da i codificação de entropia nos coeficientes| quantizados do ! componente de frequência. j !

De acordo com outro aspecto de j uma modalidade i 1 exemplar, é fornecido um aparelho codificaldor de imagens, I incluindo um transformador para definir |uma unidade de I transformação, selecionando uma pluralidadej de unidades de 1 predição adjacentes, transformando a pluralidade de unidades de predição adjacentes em um domínio da ι frequência, de acordo com a unidade de transformação, e geração de coeficientes do componente Ide frequência; uma unidade de quantização para quantização jdos coeficientes do componente de frequência; e uma unidade! de codificação de entropia para a realização de codificaçjão de entropia nos coeficientes quantizados do componente de frequência.

De acordo com outro aspecto <ke uma modalidade exemplar, ê fornecido um método para dejcodificar imagens, incluindo as operações de decodificaçãò de entropia dos coeficientes do componente de frequêncial, que são gerados por ser transformados em um domínio da frequência, de acordo com '.uma unidade de transformlção; quantização inversa dos coeficientes do componente jde frequência; e transformação inversa dos coeficientes ido componente de frequência em um domínio do pixel, e reconstrução de uma ! pluralidade de unidades de predição adjacentes contida na unidade de transformação. j I 1 De acordo com outro aspecto dej uma modalidade exemplar, é fornecido um aparelho decodificador de imagens, incluindo um decodificador de entropia para decodificação de entropia dos coeficientes do componente de frequência, I que são gerados por ser transformados em um domínio da frequência, de acordo com uma unidade de transformação; uma unidade de quantização inversa para quantização inversa dos coeficientes do componente de frequência; e um transformador inverso para transformação inversa dos coeficientes do componente de frequência em um domínio do pixel, e reconstrução de uma pluralidade de unidades de I predição adjacentes contida na unidade dje transformação.

De acordo com outro aspecto jde uma modalidade I exemplar, é fornecida uma mídia de grkvação legível por computador, tendo nela gravado um programa para executar os métodos de codificação e decodificação dé imagens. - -—· -4- A seguir, as modalidades exemplaras serão descritas I em detalhes com referência aos desenhos em anexo. Nas í modalidades exemplares, "unidade" pode, cju não, se referir a uma unidade de tamanho, dependendo dej seu contexto, e ! "imagem" pode denotar uma imagem parada ^ara um vídeo, ou I uma imagem em movimento, isto é, o video <Jm si. FIG. 1 é um diagrama de blocos de um Aparelho 100 para í codificação de uma imagem, de acordo com uma modalidade í exemplar. j Referindo-se à FIG. 1, o aparelho 100 inclui uma I unidade divisora da unidade de codificação, máxima 110, uma f unidade determinadora de profundidade de jcodificação 120, um codificador de dados de imagem 130, e um codificador de I

informações de codificação 140. I i A unidade divisora da unidade de cojlificação máxima 110 pode dividir uma foto ou fatia atual jcom base em uma | unidade de codificação máxima, que é úma unidade de i codificação da maior dimensão. Ou seja, a unidade divisora da unidade de codificação máxima 110 pode dividir a foto ou I fatia atual para obter pelo menos| uma unidade de I codificação máxima. ! i De acordo com uma modalidade exemplar, uma unidade de codificação pode ser representada, usando uma unidade de i codificação máxima e uma profundidade. Como descrito acima, a unidade de codificação máxima indicja uma unidade de codificação tendo o maior tamanho entJe as unidades de codificação da foto atual, e a profündidade indica o i tamanho de uma subunidade de codificação obtida por diminuição da unidade de codificação hijerãrquica. Quando 1 uma profundidade aumenta, uma unidade de| codificação pode I diminuir de tamanho, a partir de uma unidade de codificação máxima para uma unidade de codificação jmínima, onde uma profundidade da unidade de codificação njâxiraa é definida I como uma profundidade mínima, e uma profundidade da unidade I de codificação mínima é definida como juma profundidade máxima. Como o tamanho de uma unidadej de codificação i diminui, a partir de uma unidade de codificação máxima, i quando a profundidade aumenta, uma I subunidade de codificação de uma ka profundidade pojde incluir uma pluralidade de subunidades de codificação jde uma (k + n) a I profundidade (k e n são números inteiros iguais ou I superiores a 1). j De acordo com um aumento do tamanhc| de um quadro a ser codificado, a codificação de uma imagem em uma maior 1 unidade de codificação pode resultar em juma maior proporção I de compressão de imagem. No entanto, se uma maior unidade de codificação for fixada, uma imagem não pode ser I i eficientemente codificada, levando | em conta as ! características da imagem em constante milidança.

Por exemplo, quando uma área lisa, como o mar ou o i céu, é codificada, quanto maior fcjr a unidade de i codificação, mais a taxa de compressão jpode aumentar. No entanto, quanCo uma àrea conexa, jccno pessoas ou edifícios, é codificada, quanto menor fbr uma unidade de i codificação, mais a taxa de compressão pode aumentar. !

Assim, de acordo com uma modalidkde exemplar, uma unidade de codificação máxima de imagemj diferente e uma | profundidade máxima diferente são fixadas Jpara cada foto ou fatia. Visto que uma profundidade máximaj indica o número I máximo de vezes, pelo qual uma unidade dejcodificação pode diminuir, o tamanho de cada unidade de codificação mínima incluído em uma unidade de codificação máxima de imagem pode ser variavelmente definido, de acordo com uma profundidade máxima. j i A unidade determinadora da pirofundidade de í „ . codificação 120 determina uma profundidade maxima. A profundidade máxima pode ser determinada com base no i cálculo do custo da Taxa x Distorção (RD) J A profundidade máxima pode ser determinada de forma diferente para cada í foto ou fatia, ou para cada unidade de codijficação máxima.

I

I A profundidade máxima determinada é j fornecida para o codificador de informações de codificaçjão 140, e dados de | imagem, de acordo com as unidades de codificação máxima, i " são fornecidos para o codificador de dados de imagem 130. í A profundidade máxima denota j uma unidade de codificação tendo o menor tamanho, que pode ser incluído em Γ uma unidade de codificação máxima, ou seSja, uma unidade de i codificação mínima. Em outras palavrasj, uma unidade de i codificação máxima pode ser dividida ém subunidades de i codificação tendo diferentes tamanhos, j de acordo com I diferentes profundidades. Isto é descrito! em detalhes mais tarde, com referência às Figs. 8A e 8b|. Além disso, as I subunidades de codificação tendo diferentes tamanhos, que i estão incluídos na unidade de codificação jmãxima, podem ser 1 preditas ou transformadas com base iem unidades de ! processamento tendo diferentes tamantios. Em outras I palavras, o aparelho 100 pode executar unja pluralidade de operações de processamento para codificação de imagem com I base em unidades de processamento tendo vários tamanhos e formatos. Para codificar dados de imagem, operações de I processamento, tais como predição, transformação e codificação de entropia, são realizadas, emjque unidades de I processamento tendo o mesmo tamanho podeml ser utilizadas i para todas as operações, ou unidades de processamento tendo diferentes tamanhos podem ser usadas para todas as I operações. j !

I

Por exemplo, o aparelho 100 pjode selecionar uma 1 unidade de processamento, que é diferentje de uma unidade de I codificação, para predizer a unidade de bodificação. i Quando o tamanho de uma unidade de codificação é 2Nx2N (onde N é um número inteiro posijtivo) , unidades de processamento para predição podem ser 2ΚΓχ2Ν, 2NxN, Nx2N e i NxN. Em outras palavras, predição de irtovimento pode ser realizada coa base em -a unidade de prodessaxaento tendo um formato, pelo qual pelo menos um elemenjto entre altura e largura de uma unidade de codificação é iljualmente dividido i por dois. Doravante, uma unidade de procéssamento, que é a í base da predição, é definida como 'uma "unidade de predição".

Um modo de predição pode ser pelo jmenos um entre um | modo intra, um modo inter, e um modo de saltar, e um modo de predição específico pode ser realizado! apenas para uma unidade de predição tendo um tamanho ou folrmato específico.

I

Por exemplo, o modo intra pode ser realijzado apenas para i unidades de predição tendo os tamanhos de 2Nx2N e NxN, onde o formato é um quadrado. Além disso, o modo de saltar pode ser realizado apenas para uma unidade de predição com o tamanho do 2Nx2N. Se uma pluralidade 'fie unidades de I predição existir em uma unidade de codifidação, o modo de predição com os menores erros de codif ijcação pode ser I selecionado após a realização da predição pJira cada unidade de predição.

Por outro lado, o aparelho 100 pode executar I transformação de frequência em dados de|imagem com base em I uma unidade de processamento tendo um tjamanho diferente a partir de uma unidade de codificação. Peira a transformação de frequência na unidade de codificação, ja transformação de I frequência pode ser realizada com base |em uma unidade de I processamento tendo um tamanho igual oik menor àquele da unidade de codificação. Doravante, juma unidade de I processamento, que é a base da transformarão de frequência, I ê definida como uma "unidade de tjransformação". A transformação de frequência pode ser juma Transformada í Discreta de Cosseno (DCT) ou uma Transformada de Karhunen I

Loeve {KLT). j A unidade determinadora da jprofundidade de I

I codificação 120 pode determinar subunidades de codificação incluídas em uma unidade de codificaçãê máxima, usando otimização RD com base em um multiplicadorj de Lagrange. Em outras palavras, a unida.de determinadora da profundidade de codificação 120 pode determinar os fòrmatos de uma i pluralidade de subunidades de codificação divididas a partir da unidade de codificação máxilna, em que a i pluralidade de subunidades de codificaçãoj tem diferentes I tamanhos, de acordo com suas profundidades.! Codificador de dados de imagem 13 0 gera um fluxo de bÍts através da codificação da unidade de codificação máxima, baseado nos i formas de divisão, ou seja, os formajtos que dividem a unidade de codificação máxima, conformje determinado pela unidade determinadora da profundidade de|codificação 120.

I O codificador de informações de codificação 140 I codifica informações sobre um modo de codificação da ! unidade de codificação máxima determinada pela unidade I determinadora da profundidade de codificáção 120. Em outras I palavras, o codificador de informações de codificação 140 gera um fluxo de bits por codificação de I informações sobre uma forma de divisão da unidade de coldificação máxima, informações sobre a profundidade máximk, e informações I sobre um modo de codificação de umà subunidade de I codificação para cada profundidade. As iniformações sobre o modo de codificação da subunidade de cjodif icação podem incluir informações sobre uma unidade j de predição da ! subunidade de codificação, informações sjobre um modo de predição para cada unidade de predição, e informações sobre uma unidade de transformação da subunidade jde codificação. j Como subunidades de codificação tendo diferentes i tamanhos existem para cada unidade de codifjicação máxima, e informações sobre um modo de codificação devem ser determinadas para cada subunidade djp codificação, 1 informações sobre pelo menos um modo de cgdifacação podem I ser determinadas para uma unidade de codificação máxima. O aparelho 100 pode gerar subunidades de codificação por divisão por igual da ajltura e largura de uma unidade de codificação máxima por dois, de acordo com um aumento de profundidade. Ou seja, quando o tamanho de uma unidade de codificação de uma ka profundidade é 2Nx2N, o tamanho de uma unidade de codificação de uma (k + 1) a 1 profundidade é NxN. I

Assim, o aparelho 100, de acordo jcom uma modalidade I exemplar, pode determinar uma forma de divisão ideal para - — - — — *-f - — - unidades de codificação máxima e uma profundidade máxima, em consideração às. características da imagem. Através do ajuste variável do tamanho de uma unidaiie de codificação !

máxima em consideração às características da imagem e codificação de uma imagem através da diviàão de uma unidade de codificação máxima em subunidades d<k codificação de diferentes profundidades, imagens com diferentes resoluções podem ser mais eficientemente codificadas.J A FIG. 2 é um diagrama de blocos d^ um aparelho 200 I para decodificação de uma imagem, de jacordo com uma i modalidade exemplar. | I

Referindo-se à FIG. 2, o aparelho] 200 inclui uma unidade de obtenção de dados de imagem 21θ[ uma unidade de extração das informações de codificação 220, e um decodificador de dados de imagem 230. | A unidade de obtenção de dados de imagem 210 adquire os dados de imagem, de acordo com j as unidades de codificação máxima, ao analisar um fluxo ae dics recebidos pelo aparelho 2 00, e emite os dados j de imagem para o 1 decodificador de dados de imagem 230. A unidade de obtenção j de dados de imagem 210 pode extrair informações sobre uma unidade de codificação máxima de um foto ou fatia atual, a i partir de um cabeçalho da foto ou fatiâ atual. Em outras í palavras, a unidade de obtenção de daclos de imagem 210 divide o fluxo de bits na unidade de codificação máxima, i para que o decodif icador de dados de j imagem 230 possa decodificar oe dados de imagem, de acordo com as unidades de codificação máxima. J I . A unidade de extração das | informações de ! codificação 220 extrai informações sobrè uma unidade de codificação máxima, uma profundidade máxjlma, um forma de divisão da unidade de codificação mãxilma, um modo de codificação das subunidades de codificação a partir do I cabeçalho da foto atual, ao analisar o fluxo de bits recebidos pelo aparelho 200. As informaçõe^ sobre uma forma I de divisão e as informações sobre um modò de codificação 1 são fornecidas para o decodificador de dadcjs de imagem 230.

As informações sobre uma forma j de divisão da unidade de codificação máxima podem inciuir informações ! sobre subunidades de codificação tendo difeirentes tamanhos, de acordo com profundidades incluídas jna unidade de codificação máxima, e as informações sotjre um modo de | codificação podem incluir informações sobrej uma unidade de predição, de acordo com a subunidadje de codificação, informações sobre um modo de predição, è informações sobre uma unidade de transformação. j O decodificador de dados de imaijem 23 0 restaura a I foto atual, ao decodificar dados de imagjem de cada unidade de codificação máxima com base nas infkrmações extraídas pela unidade de extração das informaçõjes de codificação 220. O decodif icador de dados de jimagem 230 pode decodificar subunidades de codificação jincluídas em uma unidade de codificação máxima com bas^ nas informações sobre uma forma de divisão da unidade de codificação I máxima. üm processo de decodificação jpode incluir um i processo de predição, incluindo predição mtra e compensação de movimento e um processo j de transformação ! inversa. " | O decodificador de dados de imagem 230 pode | executar predição intra ou predição inter, com base em | informações sobre uma unidade de predição e informações sobre um modo de predição, a fim de prever uma unidade de predição. O decodificador de dados de imagem 230 também pode realizar a transformação inversa paraj cada subunidade de codificação com base em informações sobrjp uma unidade de transformação de uma subunidade de codificação. A FIG. 3 ilustra unidades bJierárquicas de codificação, de acordo com uma modalidade exemplar.

Referindo-se à FIG. 3, as unidadesj de codificação hierárquica, de acordo com uma modalidade exemplar, podem incluir unidades de codificação, cujas larguras x alturas são 64x64, 32x32, 16x 16, 8x8 e 4x4. Além dessas unidades de codificação terem perfeitas formas quadradas, unidades I de codificação, cujas larguras x alturasj são 64x32, 32x64, I 32x16, 16x32, 16x8, 8x16, 8x4, 4x8, tambesm podem existir.

Referindo-se à FIG. 3, para dadjos de imagem 310, cuja resolução é de 1920 x 1080, o tamanho de uma unidade de codificação máxima é definido como j 64 x 64, e uma profundidade máxima é definida como 2. j í Para dados de imagem 320, cuja resolução é de 1920 !. x 1080, o tamanho de uma unidade de codificação máxima é definido como 64 x 64, e uma profundidade jmãxima é definida i como 4. Para dados de imagem 330, cuja fesolução é 352 x 288, o tamanho de uma unidade de codificação máxima é —- “ - - · -—f“- · como 1. I

Quando a resolução é alta, ou a quantidade de dados é grande, é preferível, mas não é necessário, que um tamanho máximo de uma unidade de ckdificação seja relativamente grande para aumentar uma taxa de compressão e refletir exatamente as características da| imagem. Assim, para os dados de imagem 310 e 32 0 com resolução maior do que os dados de imagem 330, 64 x 64 pode j ser selecionado ! como o tamanho de uma unidade de codificaçãò máxima. i Uma profundidade máxima indica o ikúmero total de I camadas nas unidades de codificação hierárquica. Uma vez í que a profundidade máxima dos dados de imagem 310 é 2, uma unidade de codificação 315 dos dados cka imagem 310 pode incluir uma unidade de codificação mjãxima, cujo maior tamanho de eixo é 64, e subunidades de Jcodificação, cujos maiores tamanhos de eixo são 32 e 16, j de acordo com um I aumento de uma profundidade. j i Por outro lado, uma vez que a pirofundidade máxima dos dados de imagem 330 é 1, uma unidade jje codificação 335 dos dados de imagem 330 pode incluirj uma unidade de codificação máxima, cujo maior, tamanho jde eixo é 16, e unidades de codificação, cujo maior tamanllo de eixo é 8, de acordo com um aumento de uma profundidade.) No entanto, uma vez que a profundidade máxima dos dados de imagem 320 é 4, uma unidade de codificação 325 dos dados de imagem 320 pode incluir uma unidaiie de codificação I máxima, cujo maior tamanho de eixo é 64, je subunidades de I codificação, cujos maiores tamanhos de eixo são 32, 16, 8 e i 4, de acordo com um aumento de uma profundidade. Uma vez ! que uma imagem é codificada com base em uma menor subunidade de codificação, quando uma profundidade aumenta, a modalidade exemplar é adequada para a co<kificação de uma imagem incluindo mais detalhes em cenas. j I A FIG. 4 é um diagrama de blocos dè um codificador de imagens 400 com base em uma unidade de jcodificação, de acordo com uma modalidade exemplar.

Um preditor intra 410 executa J predição intra em I unidades de predição do modo intra em uih quadro atual 405, e uma unidade de estimativa de movimento 420 e uma unidade I de compensação de movimento 425 executam predição inter e compensação de movimento em unidades dé predição do modo inter, usando o quadro atual 4 05 e um qujadro de referência 495 .

Valores residuais são gerados comj base nas unidades | de predição emitidas pelo preditor intra|410, a unidade de j estimativa de movimento 42 0, e a unidade Ide compensação de movimento 425, e os valores residuais geijados são emitidos como coeficientes de transformada quantizados, passando i > através de um transformador 43 0 e juma unidade de quant i zação 44 0.

Os coeficientes de transformada j quantizados são restaurados para valores residuais, passando através de uma unidade de quantização inversa 460 e um transformador de frequência inversa 470, e os valores residuais restaurados I são pós-processados, passando através de j uma unidade de I desbloqueio 480 e uma unidade de filtragem Jde circuito 490, e emitidos como o quadro de referência 495.! Os coeficientes ! de transformada quantizados podem ser emitidos como um i fluxo de bits 455, passando através de uni codificador de entropia 450.

Para executar a codificação baseada jem um método de codificação, de acordo com uma modalidadL exemplar, os componentes do codificador de imagens) 400, ou seja, o ! preditor intra 410, a unidade de estimjativa de movimento 420, a unidade de compensação de jmovimento 425, o transformador 43 0, a unidade de qujantização 44 0, o codificador de entropia 450, a unidade de quantização inversa 460, o transformador de frequência inversa 470, a unidade de desbloqueio 480 e a unidade de filtragem de 1 circuito 490, executam processos de codificação de imagem í baseado em uma unidade de codificarão máxima, uma subunidade de codificação, de acordo com profundidades, uma i unidade de predição, e uma unidade de transformação. i A FIG. 5 é um diagrama dei blocos de um decodificador de imagens 500 com base em uma unidade de codificação, de acordo com uma modalidade exemplar.

Um fluxo de bits 505 passa atravé)s de uma unidade I de análise 510, para que os dados de imagem codificados sejam decodificados, e informações codificadas necessárias I para a decodificação sejam analisadas. Osj dados de imagem I codificados são emitidos como dados quantjizados inversos, passando através de um decodificador de entropia 520 e uma unidade de quantização inversa 530, e restaurados para I valores residuais, passando através de um transformador de ! frequência inversa 540. Os valores I residuais são i restaurados, de acordo com unidades de codificação, sendo adicionadas a um resultado de predição intra de um preditor I intra 550, ou a um resultado de compensação )de movimento de uma unidade de compensação de movimento j560. As unidades de . . I codificação restauradas são usadas para predição das I próximas unidades de codificação ou de uma próxima imagem, passando através de uma unidade de desbloqueio 57 0 e uma unidade de filtragem de circuito 580. j I

Para realizar a decodificação baseado em um método I para decodificar, de acordo com uma modalidade exemplar, componentes do decodificador de imagensj 500, ou seja, a unidade de análise 510, o decodificador de entropia 520, a i unidade de quantização inversa 530, o j transformador de I frequência inversa 540, o preditor intra j550, a unidade de compensação de movimento 560, a unidade dje desbloqueio 570 e a unidade de filtragem de circuitjo 580, realizam I processos de decodificação de imagens | baseado em uma ! unidade de codificação máxima, uma j subunidade de codificação, de acordo com profundidadesj uma unidade de ! predição, e uma unidade de transformaçao. j Em particular, o preditor intra 55|0 e a unidade de I compensação de movimento 560 determinam j uma unidade de predição e um modo de predição em uma subunidade de codificação, considerando uma unidade de ccjdificação máxima ! e uma profundidade, e o transformador de frequência inversa I 540 realiza a transformação inversa, considerando o tamanho de uma unidade de transformação. í A FIG. 6 ilustra uma unidade de codificação máxima, i uma subunidade de codificação, e uma unidade de predição, de acordo com uma modalidade exemplar. O aparelho 100 e o aparelho 200,j de acordo com uma modalidade exemplar, usam unidadesj de codificação hierárquica para executar a codificação e decodificação, em consideração às características da imagem. Uma unidade de codificação máxima e uma profundidade j máxima podem ser adaptativamente definidas, de acordo com jas características I

da imagem, ou variavelmente definidas, jde acordo com os requisitos de um usuário. I i Uma estrutura da unidade de codificação hierárquica i 600, de acordo com uma modalidade exemjj ir, ilustra uma unidade de codificação máxima 610, cuja ' _tura e largura são 64, e a profundidade máxima é 4. tia profundidade aumenta ao longo de um eixo vertical a estrutura da unidade de codificação hierárquica 600 e quando uma profundidade aumenta, alturas e larguras das subunidades de codificação 620 a 650 diminuem. Unidades! de predição da i unidade de codificação máxima 610 e das subunidades de codificação 620 a 650 são mostradas ao ljongo de um eixo horizontal da estrutura da unidade jde codificação hierárquica 600. j A unidade de codificação máxima 610 tem uma profundidade 0 e o tamanho de uma unidade | de codificação, I ou seja, altura e largura, de 64x64. Uma profundidade aumenta ao longo do eixo vertical, e existei uma subunidade de codificação 620, cujo tamanho é 32x32, el a profundidade é 1, uma subunidade de codificação 630, cujo tamanho é 16x16 e a profundidade é 2, uma subunidade de codificação i 640, cu] o tamanho e 8x8, e a prof und.idade é 3, e uma subunidade de codificação 650, cujo timanho é 4x4, e a I profundidade é 4. A subunidade de codificação 650, cujo I tamanho é 4x4, e a profundidade é 4, ( é uma unidade de I codificação mínima, e a unidade de codificação mínima pode j ser dividida em unidades de predição, cada uma delas sendo menor que a unidade de codificação mínimaj.

Referindo-se à FIG. 6, exemplos jie uma unidade de predição são mostrados ao longo do eixo horizontal, de acordo com cada profundidade. Isto é,| uma unidade de predição da unidade de codificação mjãxima 610, cuja I profundidade é 0, pode ser uma unidade de predição, cujo tamanho é igual à unidade de codificação 610, ou seja, I 64x64, ou uma unidade de predição 612,i cujo tamanho ê 64x32, uma unidade de predição 614, cujo jtamanho ê 32x64, ou uma unidade de predição 616, cujo tamanho é 32x32, que tem um menor tamanho do que a unidade de jcodificação 610, 1 cujo tamanho é 64x64. | Uma unidade de predição da unidadè de codificação 620, cuja profundidade é 1, e tamanho é 32xQ2, pode ser uma I unidade de predição, cujo tamanho é iguall à unidade de I codificação 620, ou seja, 32x32, ou uma unidade de predição 622, cujo tamanho é 32x16, uma unidade de predição 624, cujo tamanho é 16x32, ou uma unidade de prejdição 626, cujo tamanho é 16x16, que tem um tamanho menor que a unidade de codificação 620, cujo tamanho é 32x32. | Uma unidade de predição da unidade de codificação ! 630, cuja profundidade é 2, e tamanho é 16x16, pode ser uma unidade de predição, cujo tamanho é i<jjual à unidade de I codificação 630, ou seja, 16x16, ou uma ujnidade de predição 632, cujo tamanho é 16x8, uma unidade de 'predição 634, cujo tamanho é 8x16, ou uma unidade de predição 636, cujo tamanho é 8x8, que tem um tamanho menor j que a unidade de codificação 630, cujo tamanho ê 16x16.

Uma unidade de predição da unidaae de codificação 64 0, cuja profundidade é 3, e tamanho é 3x8, pode ser uma unidade de predição, cujo tamanho é iglal a unidade de codificação 64 0, ou seja, 8x8, ou uma unidade de predição ! 642, cujo tamanho é 8x4, uma unidade de pjredição 644, cujo tamanho é 4x8, ou uma unidade de predição ^46, cujo tamanho é . 4x4, que tem um tamanho menor quei a unidade de codificação 640, cujo tamanho ê 8x8. | Finalmente, a unidade de codificação 650, cuja profundidade é 4, e o tamanho é 4x4, é uma unidade de codificação mínima e uma unidade de codificação de uma I profundidade máxima, e uma unidade de predição da unidade i de codificação 650 pode ser uma unidade de predição 650, cujo tamanho é 4x4, uma unidade de predição 652 tendo um tamanho de 4x2, uma unidade de prediçãd 6 54 tendo um I tamanho de 2x4, ou uma unidade de predição 656 tendo um tamanho de 2x2. A FIG. 7 ilustra uma unidade de codificação e uma í unidade de transformação, de acordo com uma modalidade exemplar. j ! O aparelho 100 e o aparelho 2 0 0,j de acordo com uma I modalidade exemplar, realizam codificação com uma unidade de codificação máxima em si, ou com subunidades de I codificação, que são iguais ou menores j que a unidade de codificação máxima, divididas a partiir da unidade de I codificação máxima. | I

No processo de codificação, o| tamanho de uma unidade de transformação para a transformação de frequência ί é selecionado para não ser maior do qiie aquele de uma unidade de codificação correspondente. Poi: exemplo, quando I uma unidade de codificação 710 tem o tamjanho de 64x64, a i transformação de frequência pode ser realizada, utilizando I uma unidade de transformação 720 tendo o tamanho de 32x32. !

As Figs. 8A e 8B ilustram formas dje divisão de uma I unidade de codificação, uma unidade de predição, e uma i unidade de transformação, de acordo com uma modalidade exemplar. A FIG. 8A ilustra uma unidade de codificação e uma i unidade de predição, de acordo com uma modalidade exemplar. O lado esquerdo da FIG. 8A mostra uma forma de í divisão selecionada pelo aparato 100, de jacordo com uma modalidade exemplar, a fim de codificar uma unidade de ! codificação máxima 810. O aparelho 100 divide a unidade de i codificação máxima 810 em várias j formas, executa codificação, e seleciona uma forma de divisão ideal, comparando os resultados de codificação 'de diversas formas I de divisão, uns com os outros, baseadcj no custo de RD.

I

Quando for ideal codificar a unidade de çodificação máxima i 810 no estado em que ela se encontfa, a unidade de i codificação máxima 810 pode ser codificalda, sem dividir a ! unidade de codificação máxima 810, como ilustrado nas Figs. 8A e 8B. | Referindo-se ao lado esquerdo da ijlG. 8A, a unidade de codificação máxima 810, cuja profundidade é 0, é í codificada por dividi-la em subunidades] de codificação, I cujas profundidades são iguais ou maiores jque 1. Ou seja, a unidade de codificação máxima 810 é dividida em 4 subunidades de codificação, cujas profundidades são 1, e todas ou algumas das subunidades de cokificação, cujas I profundidades são 1, são divididas em | subunidades de codificação, cujas profundidades são 2. | I

Uma subunidade de codificação local|izada em um lado I superior direito e uma subunidade de codificação localizada em um lado inferior esquerdo entre as j subunidades de codificação, cujas profundidades são 1, são divididas em I subunidades de codificação, cujas profundidades sao iguais 1 ou superiores a 2. Algumas das subunidades jde codificação, cujas profundidades são iguais ou maiores qiue 2, podem ser divididas em subunidades de còdificação, cujas profundidades são iguais ou superiores a| 3. O lado direito da FIG. 8A montra uma forma de ! divisão de uma unidade de predição piara a unidade de codificação mãxima 810. j Referindo-se ao lado direito Ida FIG. 8A, uma unidade de predição 860 para a unidaile de codificação I mãxima 810 pode ser dividida de forma diferente da unidade I de codificação mãxima 810. Em outras palávras, uma unidade de predição para cada uma das subunidades de codificação pode ser menor do que uma subunidadè de codificação correspondente. j Por exemplo, uma unidade de pJ-edição para uma subunidadè de codificação 854 localizada em um lado ! inferior direito entre as subunidades de clodificação, cujas I profundidades são 1, pode ser menor do que a subunidadè de codificação 854. Além disso, as unidades jde predição para algumas (814, 816, 850 e 852) das j subunidades de I codificação 814, 816, 818, 828, 850, j e 852, cujas profundidades são 2, podem ser menorjes do que as ! subunidades de codificação 814, 816, j 850, e 852, respectivamente. Além disso, as unidades de predição para subunidades de codificação 822, 832l, 848, cujas 1 profundidades são 3, podem ser menores do que as subunidades de codificação 822, ^32, e 848, respectivamente. As unidades de predição | podem ter uma forma, pela quais respectivas subunidajdes de codificação I são igualmente divididas por dois em umá direção de altura ou largura, ou têm uma forma, pela qikal as respectivas subunidades de codificação são igualm^nte divididas por quatro nas direções de altura e largura, j A FIG. 8B ilustra uma unidade jje predição e uma unidade de transformação, de acordo cbm uma modalidade exemplar. j O lado esquerdo da FIG. 8B mosjtra uma forma de divisão de uma unidade de predição pára a unidade de í codificação máxima 810 mostrada no lado direito da FIG. 8A, e o lado direito da FIG. 8B mostra uma forma de divisão de I

Uma unldade de transformação da nnidadk de codificação máxima 810. j Referindo-se ao lado direito da FIG. 8B, uma forma de divisão de uma unidade de transformação 870 pode ser I definida de forma diferente da unidade de predição 860.

I

Por exemplo, apesar de uma unidade Ide predição para a unidade de codificação 854, cuja profundidade é l, ser selecionada com uma forma, pela qual a altura da unidade de codificação 854 é igualmente dividida por djois, uma unidade de transformação pode ser selecionada com |o mesmo tamanho da unidade de codificação 854. Da mesma fjorma, embora as I unidades de predição para as unidades de codificação 814 e 850, cujas profundidades são 2, sejam seledionadas com uma forma, pela qual a altura de cada uma dias unidades de codificação 814 e 850 é igualmente dividida por dois, uma unidade de transformação pode ser selecionada com o mesmo tamanho, que o tamanho original de cada yma das unidades de codificação 814 e 850. j Uma unidade de transformação pojde ser selecionada com um tamanho menor do que uma unidade de predição. Por exemplo, quando uma unidade de prediçãojpara a unidade de codificação 852, cuja profundidade é 2, for selecionada com uma forma, pela qual a largura da unidade de codificação 852 é igualmente dividida por dois, I uma unidade de transformação pode ser selecionada com um^ forma, pela qual ! a unidade de codificação 852 é igualmente dividida por quatro nas direções da altura e largura, que tem um tamanho menor do que a forma da unidade de predição. A FIG. 9 é um diagrama de bloccjs de um aparelho codificador de imagem 900, de acordo comj outra modalidade exemplar. j Referindo-se à FIG. 9, o aparelhjo codificador de imagem 900, de acordo com a presente modalidade exemplar, inclui um transformador 910, uma unidad^ de quantização 920, e um codificador de entropia 930. | O transformador 910 recebe uma unidade de processamento de imagem de um dominio do pixel, e transforma a unidade de processamento dp imagem em um dominio da frequência. O transformador |910 recebe uma pluralidade de unidades de predição, injcluindo valores residuais gerados devido à predição ! intra ou predição inter, e transforma as unidades de predição em um domínio da frequência. Como resultado da transformação para o domínio da frequência, coeficientes dos componentes de frequência são gerados. De acordo com a presente modalidade exemplar, a transformação para o domínioj da frequência pode ocorrer através de uma transformada discreta de cosseno i (DCT), ou Transformada de Karhunen Loive (KLT), e, como resultado da DCT ou KLT, coeficientes de domínio da frequência são gerados. Doravante, a trjansformação para o domínio da frequência pode ser a DCT, njo entanto, ê obvio para uma pessoa com habilidade comum! na arte, que a transformação para o domínio da frejquência pode ser qualquer transformação, que envolva a trjans formação de uma imagem de um domínio do pixel em um domínio da frequência.

Além disso, de acordo com a presente modalidade exemplar, o transformador 910 define uma unidade de transformação, pelo agrupamento de uma pluralidade de unidades de predição, e realiza a transformação, de acordo com a unidade de transformação. Este processo será descrito em detalhes com referência às Figs. 10, 1ÍA, 11B, e 12. A FIG. 10 é um diagrama do tjrans formador 910. i Referindo-se à FIG. 10, o transformador 910 inclui uma unidade de seleção 1010 e uma unidade de execução da transformação 1020. I A unidade de seleção 1010 define uma unidade de transformação, selecionando uma pluralidade de unidades de predição adjacentes.

Um aparelho codificador de imagdns, de acordo com a arte relacionada, realiza predição intra ou predição inter, de acordo com um bloco com um tamanho predeterminado, ou seja, de acordo com uma unidade de prédição, e executa a DCT baseado em um tamanho, que é menor ^ ou igual àquele da unidade de predição. Em outras palLvras, o aparelho codificador de imagens, de acordo com 1 arte relacionada, realiza a DCT, usando unidades de trarísformação, que são inferiores ou iguais à unidade de predição.

No entanto, devido a uma pluralidade de partes de informações de cabeçalho adicionadas às unidades de transformação, sobrecargas são adicionadas, à medida que as unidades de transformação são diminuídas, assim que uma taxa de compressão de uma operação de codificação de imagem se deteriora. A fim de resolver este problema, o aparelho codificador de imagens 900, de acordo com a presente modalidade exemplar, agrupa uma pluralidade de unidades de i predição adjacentes em uma unidade de| transformação, e realiza a transformação, de acordo com a unidade de transformação que é gerada pelo agrupamento. Há uma grande possibilidade de que as unidades de predição adjacentes possam incluir valores residuais semelhantes, de modo que, se as unidades de predição adjacentes forem agrupadas em uma unidade de transformação e, em seguidja, a transformação for feita nelas, uma taxa de compressãoj de uma operação de codificação pode ser muito elevada.

Para este aumento, a unidade de seleção 1010 seleciona as unidades de predição adjacentes, para ser agrupadas em uma unidade de transformação. Este processo será descrito em detalhes com referência à Figs. 11A a 11C e 12 .

As Figs. 11A a 11C ilustram tipos de uma unidade de transformação, de acordo com outra modalidade exemplar.

Referindo-se às Figs. 11A a 1LC, uma unidade de predição 1120, no que diz respeito a uma unidade de codificação 1110, pode ter uma forma de divisão obtida, por reduzir pela metade uma largura da unidade de codificação 1110. A unidade de codificação 1110 pode ser uma unidade de codificação máxima, ou pode ser uima subunidade de codificação tendo um tamanho menor do que a unidade de codificação máxima. I

Como ilustrado na FIG. 11A, um tamanho da unidade de transformação 1130 pode ser menor do que a unidade de predição 1120 ou, conforme ilustrado na FIG. 11B, um tamanho da unidade de transformação 1140 pode ser igual à unidade de predição 1120. Além disso, cohforme ilustrado na i FIG. 11C, um tamanho da unidade de transformação 1150 pode ser maior do que a unidade de predição 1120. Ou seja, as i unidades de transformação 1130 a 1150 pòdem ser definidas, embora não tenham nenhuma ligação com a unidade de predição 1120 .

Além disso, a FIG. 11C ilustra um exemplo, em que a unidade de predição 1120 é definida pelo agrupamento de uma pluralidade de unidades de predição 1120 incluída na unidade de codificação 1110. No entanto, uma unidade de transformação pode ser definida, para ser maior que uma unidade de codificação, de maneira que uma pluralidade de unidades de predição, que não está incluída em uma unidade de codificação, mas em uma plural idajde de unidades de codificação, seja definida como uma unidade de transformação. Em outras palavras, conforme descrito com referência às Figs. 11A a 11C, uma unidade de transformação pode ser definida, para ser igual ou inferior a um tamanho de uma unidade de codificação, ou para ser maior que o tamanho da unidade de codificação. Ou seja, a unidade de transformação pode ser definida, emborsi não tenláa nenhuma ligação com a unidade de predição e a unidade de codificação.

Embora as Figs. 11A a 11C ilustrem exemplos, em que a unidade de transformação tem uma forma quadrada, no entanto, de acordo com um método de agrupamento de unidades de predição adjacentes, a unidade de transformação pode ter uma forma retangular. Por exemplo, num caso em que a unidade de predição não for definidcL para ter formas retangulares, como ilustrado nas Figs. jllA a 11C, mas for definida para ter quatro formas quadradas obtidas por divisão por 4 partes iguais de a unijiade de codificação 1110, as unidades de predição superior e inferior, ou as unidades de predição de esquerda e direita, são agrupadas, de modo que a unidade de transformação possa ter uma forma retangular, cujo lado horizontal ou vertical é longo.

Voltando à FIG. 10, não hã limite em um critério, pelo qual a unidade de seleção 1010 seleciona as unidades de predição adjacentes. No entanto, de acordo com a modalidade exemplar, a unidade de seleção 1010 pode selecionar a unidade de transformação, de acordo com uma profundidade. Como descrito acima, a profundidade indica um nível de redução de tamanho, que é gradualmente realizada a i partir de uma unidade de codificação njiãxima de uma fatia atual, ou de uma foto atual, para uma subunidade de codificação. Como descrito acima com referência às Figs. 3 e 6, quando a profundidade 15 é aumentada, um tamanho de uma subunidade de codificação é diminuído e, portanto, uma unidade de predição incluída na subunidade de codificação é também diminuída. Nesse caso, se a transformação for feita de acordo com uma unidade de transformação, que é menor ou igual à unidade de predição, uma taxa dje compressão de uma operação de codificação de imagem se deteriora, visto que informações de cabeçalho são adicionadas a cada unidade de transformação.

Assim, com relação a uma subunidade de codificação em uma profundidade de um valor predeterminado, é preferível, mas não necessário, que unidades de predição incluídas na subunidade de codificação sejam agrupadas e definidas como uma unidade de transformação, e depois a transformação seja nelas feita. Para isso, a unidade de seleção 1010 define a unidade de transformação baseado na profundidade da subunidade de codificação. Por exemplo, no caso em que uma profundidade da unidade de codificação 1110 na FIG. 11C for maior do que k, a unidade de seleção 1010 agrupa as unidades de predição 112 0 e as define como uma unidade de transformação 1150.

Além disso, de acordo com outra modalidade exemplar, a unidade de seleção 1010 pode agrupar uma pluralidade de unidades de predição adjacentes, em que a predição é realizada de acordo com o mesmo modo de predição, podendo defini-las como uma unidade de transformação. A unidade de seleção 101Cí agrupa as unidades de predição adjacentes, em que a predição é realizada de i acordo com a predição intra ou a prèdição inter e, em seguida, as define como uma unidade de transformação. Uma vez que existe uma grande possibilidade de que as unidades de predição adjacentes, em que a predição é realizada de acordo com o mesmo modo de predição, incluam valores residuais semelhantes, é possível agrupar as unidades de predição adjacentes dentro da unidade de transformação e, em seguida, realizar a transformação nas unidades de predição adjacentes.

Quando a unidade de seleção 1010 define a unidade de transformação, a unidade de execução da transformação 1020 transforma as unidades de predição adjacentes em um dominio da frequência, de acordo com a unidade de transformação. A unidade de execução da transformação 1020 realiza a DCT nas unidades de predição adjacentes, de acordo com a unidade de transformação, e gera coeficientes discretos de cosseno.

Voltando à FIG. 9, a unidade de quantização 92 0 quantifica coeficientes do componente de frequência gerados pelo transformador 910, por exemplo, os coeficientes discretos de cosseno. A unidade de quantização 920 pode quantizar os coeficientes discretos de cosseno, que são inseridos de acordo com uma etapa de quantização predeterminada. O codificador de entropia 930 realiza a codificação de entropia nos coeficientes do componente de frequência, que são quantizados pela unidade de quantização 920. O codificador de entropia 930 pode executar a codificação de entropia nos coeficientes discretos de cosseno, usando codificação aritmética variável por contexto adaptativo (CABAC) ou codificação de comprimento variável por contexto adaptativo (CAVLC). O aparelho codificador de imagens 900 pode determinar uma unidade de transformação ideal, por execução repetitiva da DCT, quantização, e codificação de entropia nas diferentes unidades de transformação. Um procedimento para selecionar as unidades de predição adjacentes pode ser repetido para determinar a unidade de transformação ideal. A unidade de transformação ideal podê ser determinada, levando em conta um cálculo de custò RD, e isso será descrito em detalhes com referência à FIG. 12. A FIG. 12 ilustra diferentes unidades de transformação, de acordo com outra modalidade exemplar.

Referindo-se à FIG. 12, o aparelho codificador de imagens 900 realiza repetidas vezes uma operação de codificação nas diferentes unidades de transformação.

Como ilustrado na FIG. 12, uma unidade de codificação 1210 pode ser predita e codificada baseado em uma unidade de predição 1220 tendo um tamanho menor do que a unidade de codificação 1210. Uma transformação é realizada em valores residuais, que são gerados por um resultado da predição, e aqui, como ilustrado na FIG. 12, a DCT pode ser realizada sobre os valores! residuais com base nas diferentes unidades de transformação.

Uma unidade de transformação ilustrada em primeiro lugar 123 0 tem o mesmo tamanho da unidade de codificação 1210, e tem um tamanho obtido pelo agrupamento de todas as unidades de predição incluídas na unic.ade de codificação 1210 .

Uma unidade de transformação ilustrada em segundo lugar 1240 tem tamanhos obtidos por redução pela metade de uma largura da unidade de codificação jl210, e os tamanhos são obtidos por agrupamento de cada uma das duas unidades de predição adjacentes entre si em uma direção vertical, respectivamente.

Uma unidade de transformação ilustrada em terceiro lugar 1250 tem tamanhos obtidos por redução pela metade de uma altura da unidade de codificação 1210, e os tamanhos são obtidos por agrupamento de cada uma das duas unidades de predição adjacentes entre si em uma direção horizontal, respectivamente.

Uma unidade de transformação ilustrada em quarto lugar 1260 é usada, quando a transformação é realizada com base na unidade de transformação ilustrada em quarto lugar 1260 tendo o mesmo tamanho da unidade dei predição 1220. A FIG. 13 é um diagrama de blocos de um aparelho decodificador de imagens 1300, de acordo com outra modalidade exemplar.

Referindo-se à FIG. 13, o aparelho decodificador de imagens 1300, de acordo com a presente modalidade exemplar, inclui um decodificador de entropia 1310, uma unidade de quantização inversa 1320, e um transformador inverso 1330. O decodificador de entropia 1310 realiza decodificação de entropia em coeficientes do componente de frequência, no que diz respeito a uma unidade de transformação predeterminada. Como descrito acima com referência às Figs. 11A a 11C e 12, a unidade de transformação predeterminada pode ser uma unidade de transformação gerada pelo agrupamento de uma pluralidade de unidades de predição adjacentes.

Tal como descrito acima com referência ao aparelho codificador de imagens 900, a unidade de transformação pode ser gerada pelo agrupamento das unidades de predição adjacentes, de acordo com uma profundidade, ou pode ser gerada pelo agrupamento de uma pluralidade de unidades de predição adjacentes, em que a predição é realizada de acordo com o mesmo modo de predição, isjto é, de acordo com um modo de predição intra, ou um modo de; predição inter. A pluralidade de unidades de predição pode não ser incluída em uma unidade de codificação, mas incluída em uma pluralidade de unidades de codificação. Em outras palavras, como descrito acima com referência às Figs. 11A a 11C, a unidade de transformação, que é decodificada por entropia pelo decodificador de entropia 1310, pocle ser definida para ser igual ou inferior a um tamanho de uma unidade de codificação, ou para ser maior que o tamanho da unidade de codificação. j Além disso, como acima descrito com referência à FIG. 12, a unidade de transformação pode! ser uma unidade de transformação ideal selecionada, repetindo um procedimento para agrupamento de uma pluralidade de unidades de predição adjacentes, e por realização repetitiva de uma transformação, quantização, e decodificação de entropia em diferentes unidades de transformação. A unidade de quantização inversa 1320 quantifica de forma inversa os coeficientes do componente de frequência, ' que são decodificados por entropia pelo decodificador de entropia 1310. A unidade de quantização inverss. 1320 quantifica de forma inversa os coeficientes do componente de frequência decodificados por entropia, de acordo com uma etapa de quantização, que ê usada na codificação da unidade de transformação. O transformador inverso 1330 transforma de forma inversa os coeficientes do componente de frequência, quantizados de forma inversa, em um domínio do pixel. O transformador inverso pode executar uma DCT inversa nos coeficientes discretos de cosseno, qujantizados de forma inversa (isto é, os coeficientes | do componente de frequência quantizados de forma inversa) e, então, pode reconstruir uma unidade de transformação do domínio do pixel. A unidade de transformação reconstruída pode incluir unidades de predição adjacentes. A FIG. 14 é um fluxograma ae um método para codificar imagens, de acordo com uma modalidade exemplar.

Referindo-se à FIG. 14, em operação 1410, um aparelho codificador de imagens define uma unidade de transformação, selecionando uma pluralidade de unidades de predição adjacentes. O aparelho codificador de imagens pode selecionar uma pluralidade de unidades de predição adj acentes, de acordo com uma profundidade, ou pode selecionar uma pluralidade de unidades de predição adjacentes, em que a predição é realizada de acordo com o mesmo modo de predição.

Na operação 1420, o aparelho codificador de imagens transforma as unidades de predição adjacentes em um domínio da frequência, de acordo com a unidade de transformação definida na operação 1420. O aparelho codificador de imagens agrupa as unidades de predição adjacentes, realiza uma DCT nas unidades de predição adjacentes e, assim, gera coeficientes discretos de cosseno.

Na operação 1430, o aparelho codificador de imagens quantifica coeficientes do componente de frequência, gerados na operação 1420, de acordo com uma etapa de quant i zação.

Na operação 1440, o aparelho codificador de imagens realiza codificação de entropia nos coeficientes do componente de frequência quantizados na operação 1430. O aparelho codificador de imagens executa a codificação de entropia nos coeficientes discretos de cosseno, usando CABAC ou CAVLC. j Um método para codificar imagens, de acordo com outra modalidade exemplar, pode incluir ainda uma operação de definição de uma unidade de transformação ideal, por execução repetitiva das operações 1410 a 1440 em diferentes unidades de transformação. Isto é, por execução repetitiva da transformação, a quantização e a codificação de entropia em diferentes unidades de transformação, jconforme ilustrado na FIG. 12, é possível definir a unidade de transformação ideal. A FIG. 15 é um fluxograma de um método para decodificar imagens, de acordo com outra modalidade exemplar.

Referindo-se à FIG. 15, na operação 1510, um aparelho para decodificar imagens executa decodificação de entropia nos coeficientes do componente de frequência, no que diz respeito a uma unidade : de transformação predeterminada. Os coeficientes do componente de frequência podem ser coeficientes discretos de cossejno.

Na operação 1520, o aparelho decodificador de imagem quantifica de forma inversa os coeficientes do componente de frequência, que são decodificados por entropia na operação 1510. O aparelho decodificador de imagem quantifica de forma inversa os coeficientes discretos de cosseno, usando uma etapa de quantização usada em uma operação de codificação.

Na operação 1530, o aparelho decodificador de imagem transforma de forma inversa os coeficientes do componente de frequência, que foram quantizados de forma inversa na operação 1520, em um domínio do pixel e, em seguida, reconstrói a unidade de transformação. A unidade de transformação reconstruída é definid^ pelo agrupamento de uma pluralidade de unidades de predição adjacentes. Como descrito acima, a unidade de transformação pode ser definida pelo agrupamento das unidades de predição adjacentes, de acordo com uma profundidade, ou pode ser definida pelo agrupamento de uma pluralidade de unidades de predição adjacentes, em que a prediçãb é realizada de acordo com o mesmo modo de predição.

De acordo com a uma ou mais modalidades exemplares, é possível definir a unidade de transformação, de modo a ser maior do que a unidade de predição, e realizar a DCT, de modo que uma imagem possa ser eficientemente compactada e codificada.

As modalidades exemplares também podem ser incorporadas como códigos legíveis por computador sobre uma mídia de gravação legível por computador. A mídia de gravação legível por computador é qualquer dispositivo de armazenamento de dados, que possa armazenar dados, que possam ser posteriormente lidos por um sistema de computador. Exemplos da mídia de gravação legível por computador incluem memória só de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), CD-ROMs, fitas magnéticas, disquetes e dispositivos ópticos de armazenamento de dados. A mídia de gravação legível por computador também pode ser distribuída por sistemas de computador ligados em rede, para que o código legível por computador seja armazenado e executado de forma distribuída.

Por exemplo, cada um dentre o apfarelho codificador de imagens, o aparelho decodificador de imagens, o codificador de imagens, e o decodificador de imagens, de acordo com a uma ou mais modalidades, pode incluir um barramento acoplado a cada unidade em jum aparelho, como ilustrado nas Figs. 1-2, 4-5, 9-10, e li, e pelo menos um processador acoplado ao barramento. Além disso, cada um dentre o aparelho codificador de imagens, o aparelho decodificador de imagens, o codificador de imagens, e o decodificador de imagens, de acordo com uma ou mais modalidades, pode incluir uma memória acojolada a pelo menos um processador, que é acoplado ao barrámento, de modo a armazenar comandos, mensagens recebidas, ou mensagens Embora essa invenção tenha sidp particularmente apresentada e descrita com referência à suas modalidades exemplares, deverá ficar claro a aqueles de habilidade comum na arte, que várias mudanças na forma e detalhes podem ser nela feitas, sem se afastar do espírito e âmbito da invenção, tal como definidos pelas reivindicações anexas. As modalidades exemplares devem I ser consideradas apenas em um sentido descritivo, e não1 para efeitos de limitação. Portanto, o escopo da invenção é definido, não pela descrição detalhada da invenção, mas pelas reivindicações anexas, e todas as diferenças dentro do escopo serão interpretadas como sendo incluídas na presente invenção. - REIVINDICAÇÕES -

Claims

1. MÉTODO PARA DECODIFICAR IMAGENS, caracterizado pelo fato de compreender: determinação de unidades de codificação tendo uma estrutura hierárquica para decodificar uma imagem, pelo menos uma unidade de previsão para prever cada uma das unidades de codificação, e pelo menos uma unidade de transformação para transformar inversamente cada uma das unidades de codificação, usando informarão sobre um formato de divisão de uma unidade de codificação, informação sobre pelo menos uma unidade de previsão, e iijiformação sobre pelo menos uma unidade de transformação, analisada através'de um fluxo de bits recebido de um vídeo codificado; análise dos coeficientes de transformação do fluxo de-bits gerados por transformação, de acordo com pelo menos uma unidade de transformação gerada, por divisão da unidade de codificação, e reconstrução dos dados codificados de pelo menos uma unidade de previsãoj por execução de decodificação de entropia, quantização inversa, e transformação inversa nos coeficientes de transformação analisados; e execução de previsão intra ou previsão inter nos dados codificados reconstruídos e reconstrução do vídeo codificado, em que as unidades de codificjação são divididas hierarquicamente, de acordo com uma profundidade da unidade de codificação, e em que pelo menos uma unidade de transformação compreende uma unidade de transformação tendo um maior tamanho do que um tamanho de pelo menos uma unidade de previsão.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo men|3s uma unidade de previsão compreender uma pluralidade de unidades de previsão, e I em que a unidade de transformação tendo um maior tamanho é gerada, por grupamento da pluralidade de unidades de previsão.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do tamanho ke pelo menos uma unidade de transformação ser diferentej do tamanho de pelo menos uma unidade de previsão e um tamanho da unidade de codificação.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de um video do video codificado ser codificado, com base na informação sobre um tamanho máximo de uma unidade de codificação de uma profundidade da unidade de codificação, na qual a unidade de codificação é hierarquicamente dividida em unidades de codificação de profundidades codificadas, de acordo com profundidades, da unidade de codificação de uma profundidade atual ser aquela de unidades de dados retangulares divididas a partir de uma unidade de codifica|ção de uma maior profundidade, e em que a unidade de codificação de uma profundidade atual é dividida em unidades de codificação de uma menor profundidade até as unidades de codificação de uma profundidade codificada correspondente, de modo independente das unidades de codificação vizinhas.