BR122020000338B1

BR122020000338B1 - método para decodificar um quadro de vídeo em uma sequência de vídeo

Info

Publication number: BR122020000338B1
Application number: BR122020000338-3A
Authority: BR
Inventors: Jie Zhao; Christopher A. Segall; Louis J. Kerofsky
Original assignee: Dolby International Ab
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2021-04-20
Also published as: WO2009119888A1; CY1123585T1; US9503745B2; RU2010142914A; US20160165250A1; CN104270645A; US20180176606A1; HUE051657T2; EP3764652B1; US20140241438A1; RU2019107974A3; EP3086557B1; JP7348356B2; JP5529937B2; US11438634B2; JP2012257316A; CN104270645B; EP3826308A1; JP2015195609A; JP2018046581A

Abstract

A presente invenção refere-se a um método para a decodificação de uma sequência de bits. O método compreende: decodificação por entropia de uma primeira parte (112-1) de uma sequência de bits de vídeo (52), em que a primeira parte (112-1) da sequência de bits de vídeo é associada com um quadro de vídeo (110), produzindo, assim, uma primeira parte (112-1) de dados decodificados; a decodifi-cação por entropia de uma segunda parte (112-2) de sequência de bits de vídeo (52), em que a segunda parte (112-2) da sequência de bits de vídeo (52) está associada com o quadro de vídeo (110), produzindo, assim, uma segunda parte (112-2) de dados decodificados, em que a segunda parte de decodificação por entropia (112-2) da sequência de vídeo (52) é independente da decodificação por entropia da primeira parte (112-1) da sequência de bits de vídeo (52); e a reconstrução de uma primeira parte (112-1) do quadro de vídeo (110) associada com a sequência de bits de vídeo (52) utilizando a primeira parte (112-1) de dados decodificados e a segunda parte (112-2) de dados decodificados.

Description

[001] Dividido do PI0911141-7 depositado em 25 de março de 2009.

Campo Técnico

[002] As modalidades da presente invenção referem-se geral mente à codificação de vídeo.

Antecedentes da Técnica

[003] Os métodos e padrões de codificação de vídeo do estado da técnica, por exemplo, H.264/MPEG-4 AVC (H.264/AVC) podem fornecer maior eficiência de codificação do que outros métodos e padrões à custa de uma maior complexidade. As exigências cada vez maiores por qualidade e exigências de resolução nos métodos e padrões de codificação de vídeo também podem aumentar sua complexidade. Os decodificadores que suportam decodificação paralela podem aperfeiçoar as velocidades de decodificação e reduzir as exigências de memória. Adicionalmente, avanços nos processadores de múltiplos núcleos podem tornar os codificadores e decodificadores que suportam decodificação paralela desejáveis.

[004] H.264/MPEG-4 AVC (Joint Video Team de ITU-T VCEG e ISO/IEC MPEG, "H.264: Advanced vídeo coding for generic audiovisual services," ITU-T Rec. H.264 e ISO/IEC 14496-10 (MPEG4 - Part 10), novembro de 2007), que é incorporado aqui por referência em sua totalidade, é uma especificação de codec de vídeo que utiliza previsão de macrobloco seguido por codificação residual para reduzir a redundância temporal e espacial em uma sequência de vídeo para eficiência de compressão.

Descrição da Invenção

[005] Algumas modalidades da presente invenção compreendem métodos, dispositivos e sistemas para a codificação e decodificação por entropia paralelas de uma sequência de bits de vídeo com base na divisão de dados em fatias de entropia que podem ser codificadas e decodificadas por entropia independentemente.

[006] De acordo com um aspecto do presente pedido, um método de decodificação de uma sequência de bits de vídeo é fornecido. O método compreende: a decodificação por entropia de uma primeira parte de uma sequência de bits de vídeo, em que a primeira parte da sequência de bits de vídeo é associada com um quadro de vídeo, produzindo, assim, uma primeira parte de dados decodificados; a decodi- ficação por entropia de uma segunda parte da sequência de bits de vídeo, em que a segunda parte da sequência de bits de vídeo é associada com o quadro de vídeo, produzindo, assim, uma segunda parte de dados decodificados, em que a decodificação por entropia da segunda parte da sequência de bits de vídeo é independente da decodi- ficação por entropia da primeira parte da sequência de bits de vídeo; e a reconstrução de uma primeira parte do quadro de vídeo associado com a sequência de bits de vídeo utilizando a primeira parte dos dados decodificados e a segunda parte dos dados decodificados.

[007] De acordo com outro aspecto do presente pedido, um mé todo de decodificação de um quadro de vídeo em uma sequência de vídeo é fornecido. O método compreende o recebimento de uma sequência de bits; a identificação de uma fatia de reconstrução na sequência de bits; a identificação de uma pluralidade de fatias de entropia associadas com a fatia de reconstrução na sequência de bits; a decodificação por entropia de cada uma dentre a pluralidade de fatias de entropia associadas com a fatia de reconstrução, produzindo, assim, uma pluralidade de fatias de entropia decodificadas por entropia; e reconstrução de uma parte de um quadro de vídeo associado com a fatia de reconstrução utilizando a pluralidade de fatias de entropia de- codificadas por entropia.

[008] De acordo com outro aspecto do presente pedido, um mé todo de decodificação de um quadro de vídeo em uma sequência de vídeo é fornecido. o método compreende: a divisão de um primeiro quadro em uma sequência de vídeo em pelo menos uma fatia de reconstrução, produzindo, assim, uma primeira fatia de reconstrução; e a divisão da primeira fatia de reconstrução em uma pluralidade de fatias de entropia.

[009] De acordo com outro aspecto do presente pedido, um mé todo de geração de uma sequência de bits de vídeo para a decodifica- ção em paralelo é descrito. O método compreende: o recebimento de uma primeira sequência de bits de vídeo; a identificação de uma fatia de reconstrução na sequência de bits de vídeo; a decodificação por entropia de uma pluralidade de símbolos da fatia de reconstrução; produzindo, assim, dados decodificados por entropia associados com a fatia de reconstrução; a divisão de dados decodificados por entropia associados com a fatia de reconstrução em uma pluralidade de fatias de entropia associadas com a fatia de reconstrução; a codificação independente por entropia dos dados decodificados por entropia de cada fatia de entropia da pluralidade de fatias de entropia, produzindo, assim, uma pluralidade de fatias de entropia codificadas por entropia; e a geração de uma segunda sequência de bits de vídeo compreendendo uma pluralidade de fatias de entropia codificadas por entropia.

[0010] Em algumas modalidades da presente invenção, uma pri meira parte e segunda parte de uma sequência de bits de vídeo comprimido de entrada podem ser decodificadas por entropia independentemente. Um bloco de amostras de um quadro de vídeo associado com a segunda parte da sequência de bits de vídeo comprimido de entrada pode ser reconstruído utilizando-se os dados decodificados da primeira parte e da segunda parte. Dessa forma, a definição de vizinho de reconstrução e a definição de vizinho de decodificação por entropia não são iguais.

[0011] Em algumas modalidades da presente invenção, um codifi cador pode dividir os dados de entrada em fatias de entropia. O codificador pode codificar por entropia as fatias de entropia independentemente. O codificador pode formar uma sequência de bits compreendendo cabeçalhos de fatia de entropia, cada um dos quais pode indicar a localização na sequência de bits dos dados associados para a fatia de entropia. Em algumas modalidades da presente invenção, um decodificador pode analisar uma sequência de bits recebida para os cabeçalhos de fatia de entropia, e o decodificador pode decodificar por entropia uma pluralidade de fatias de entropia de acordo com um nível de paralelismo definido por decodificador.

[0012] Em algumas modalidades da presente invenção, os dados podem ser multiplexados em um nível de imagem para formar fatias de entropia. Em algumas modalidades, uma ou mais fatias de entropia podem corresponder a dados de previsão, e uma ou mais fatias de entropia podem corresponder a dados residuais. Nas modalidades alternativas da presente invenção, uma ou mais fatias de entropia podem corresponder a cada um dentre uma pluralidade de planos de cor.

[0013] Em algumas modalidades da presente invenção, uma se quência de bits pode ser transcodificada para compreender as fatias de entropia. Nessas modalidades, uma sequência de bits recebida pode ser decodificada por entropia, uma pluralidade de fatias de entropia pode ser construída e cada uma das fatias de entropia pode ser codificada e escrita independentemente em uma sequência de bits transco- dificada com um cabeçalho de fatia de entropia associado.

[0014] Os objetivos, características e vantagens acima bem como outros da invenção serão mais prontamente compreendidos mediante consideração da descrição detalhada a seguir da invenção levada em conjunto com os desenhos em anexo.

Breve Descrição dos Desenhos

[0015] A figura 1 é uma imagem ilustrando um codificador de vídeo H.264/AVC (técnica anterior);

[0016] A figura 2 é uma imagem ilustrando um decodificador de vídeo H.264/AVC (técnica anterior);

[0017] A figura 3 é uma imagem ilustrando uma estrutura de fatia ilustrativa (técnica anterior);

[0018] A figura 4 é uma imagem ilustrando uma estrutura de grupo de fatia ilustrativa (técnica anterior);

[0019] A figura 5 é uma imagem ilustrando uma divisão de fatia ilustrativa de acordo com as modalidades da presente invenção, em que uma imagem pode ser dividida em pelo menos uma fatia de reconstrução e uma fatia de reconstrução pode ser dividida em mais de uma fatia de entropia;

[0020] A figura 6 é um gráfico ilustrando uma modalidade ilustrati va da presente invenção compreendendo uma fatia de entropia;

[0021] A figura 7 é um gráfico ilustrando uma modalidade ilustrati va da presente invenção compreendendo a decodificação por entropia paralela de múltiplas fatias de entropia seguida pela reconstrução de fatia;

[0022] A figura 8 é um gráfico ilustrando uma modalidade ilustrati va da presente invenção compreendendo a multiplexação de dados de previsão/dados residuais no nível de imagem para a construção de fatia de entropia;

[0023] A figura 9 é um gráfico ilustrando uma modalidade ilustrati va da presente invenção compreendendo a multiplexação de plano de cor no nível de imagem para a construção de fatia de entropia; e

[0024] A figura 10 é um gráfico ilustrando uma modalidade ilustra tiva da presente invenção compreendendo a transcodificação de uma sequência de bits pela decodificação por entropia, formando fatias de entropia e codificação por entropia. Referências Numéricas 2 codificador de vídeo H.264/AVC 32 codificação por entropia 54 decodificação por entropia 80 decodificador de vídeo H.264/AVC 110 quadro de vídeo 111, 112, 113 fatia de reconstrução 112-1, 112-2, 112-3 fatia de entropia 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123 macrobloco

Melhor Modo de Realização da Invenção

[0025] As modalidades da presente invenção serão mais bem compreendidas por referência aos desenhos, em que partes similares são designadas por números similares por todas as vistas. As figuras listadas acima são expressamente incorporadas como parte dessa descrição detalhada.

[0026] Será prontamente compreendido que os componentes da presente invenção, como geralmente descrito e ilustrado nas figuras, podem ser dispostos e projetados em uma ampla variedade de configurações diferentes. Dessa forma, a descrição mais detalhada a seguir das modalidades dos métodos, dispositivos e sistemas da presente invenção não está limitada ao escopo da invenção, mas é meramente representativa das modalidades atualmente preferidas da invenção.

[0027] Os elementos das modalidades da presente invenção po dem ser consubstanciados em hardware, firmware e/ou software. Enquanto as modalidades ilustrativas reveladas aqui podem descrever apenas uma dessas formas, será compreendido que os versados na técnica serão capazes de realizar esses elementos em qualquer uma dessas formas enquanto dentro do escopo da presente invenção.

[0028] Enquanto qualquer codificador/decodificador (codec) de ví deo que utilize codificação/decodificação por entropia pode ser acomodado pelas modalidades da presente invenção, as modalidades ilustrativas da presente invenção serão ilustradas com relação a um codificador H.264/AVC e um decodificador H.264/AVC. Isso é destinado à ilustração das modalidades da presente invenção e não limitação da mesma.

[0029] Os métodos e padrões de codificação de vídeo do estado da técnica, por exemplo, H.264/AVC, podem fornecer eficiência de codificação mais alta do que os métodos e padrões antigos à custa de maior complexidade. O aumento das exigências de qualidade e exigências de resolução nos métodos e padrões de codificação de vídeo também pode aumentar sua complexidade. Os decodificadores que suportam a decodificação paralela podem aperfeiçoar as velocidades de decodificação e reduzir as exigências de memória. Adicionalmente, avanços nos processadores de múltiplos núcleos podem tornar os codificadores e decodificadores que suportam decodificação em paralelo desejáveis.

[0030] H.264/AVC e muitos outros padrões e métodos de codifica ção de vídeo são baseados em uma abordagem de codificação de vídeo híbrida com base em bloco, em que o algoritmo de codificação de fonte é um híbrido de previsão interimagem, também considerada in- terquadro, previsão intraimagem, também considerada intraquadro, e codificação por transformação de um residual de previsão. A previsão interquadro pode explorar as redundâncias temporais e a codificação intraquadro e por transformação do residual de previsão pode explorar as redundâncias espaciais.

[0031] A figura 1 ilustra um diagrama em bloco de um codificador de vídeo H.264/AVC ilustrativo 2. Uma imagem de entrada 4, também considerada um quadro de entrada, pode ser apresentada para codifi- cação. Um sinal previsto 6 e um sinal residual 8 podem ser produzidos, em que o sinal previsto 6 pode ser baseado em uma previsão in- terquadro 10 ou uma previsão intraquadro 12. A previsão interquadro 10 pode ser determinada pela compensação de movimento 14 utilizando uma imagem de referência armazenada 16, também considerada um quadro de referência, utilizando a informação de movimento 19 determinada por um processo de estimativa de movimento 18 entre o quadro de entrada (imagem de entrada) 4 e o quadro de referência (imagem de referência) 16. A previsão intraquadro 12 pode ser determinada pela previsão intraquadro 20 utilizando um sinal decodificado 22. O sinal residual 8 pode ser determinado pela subtração do quadro de entrada 4 a partir da previsão (sinal previsto) 6. O sinal residual 8 é transformado, escalonado e quantizado 24, produzindo, dessa forma, coeficientes de transformação quantizados 26. O sinal decodificado 22 pode ser gerado pela adição de sinal previsto 6 a um sinal 28 gerado pela transformação invertida, escalonamento e quantização invertida 30 dos coeficientes de transformação quantizados 26. A informação de movimento 19 e os coeficientes de transformação quantizados 26 podem ser codificados por entropia 32 e escritos na sequência de bits de vídeo comprimido 34. Uma região de imagem de saída 38, por exemplo, uma parte do quadro de referência, pode ser gerada no codificador 2 por filtragem 36 do sinal reconstruído pré-filtrado (sinal decodificado) 22.

[0032] A figura 2 ilustra um diagrama em bloco de um decodifica- dor de vídeo H.264/AVC ilustrativo 50. Um sinal de entrada 52, também considerado uma sequência de bit, pode ser apresentado para decodificação. Os símbolos recebidos podem ser codificados por entropia 54, produzindo, assim, informação de movimento 56 e coeficientes de transformação quantizados e escalonados 58. A informação de movimento 56 pode ser combinada por compensação de movimento 60 com uma parte de um quadro de referência 84 que pode residir na memória de quadro 64, e uma previsão interquadro 68 pode ser gerada. Os coeficientes de transformação quantizados e escalonados 58 podem ser inversamente quantizados, inversamente escalonados e inversamente transformados 62, produzindo assim um sinal residual decodificado 70. O sinal residual 70 pode ser adicionado a um sinal de previsão 78: o sinal de previsão interquadro 68 ou um sinal de previsão interquadro 76, e se torna o sinal combinado 72. O sinal de previsão intraquadro 76 pode ser previsto por previsão intraquadro 74 a partir da informação decodificada anteriormente (sinal previamente combinado) 72 no quadro atual. O sinal combinado 72 pode ser filtrado pelo filtro de desbloqueio 80 e o sinal filtrado 82 pode ser escrito na memória do quadro 64.

[0033] Em H.264/AVC, uma imagem de entrada é dividida em ma- croblocos de tamanho fixo, em que cada macrobloco cobre uma área de imagem retangular de amostras de 16x16 do componente luma e amostras de 8x8 de cada um dos dois componentes chroma. O processo-padrão de decodificação H.264/AVC é especificado para o processamento das unidades que são macroblocos. O decodificador por entropia 54 analisa os elementos de sintaxe da sequência de bits de vídeo comprimido 52 e demultiplexa os mesmos. H.264/AVC especifica dois métodos alternativos de decodificação por entropia: uma técnica de baixa complexidade que é baseada na utilização dos conjuntos comutados em contexto de forma adaptativa de códigos de comprimento variável, referidos como CAVLC, e um algoritmo mais exigente em termos de computação da codificação aritmética binária adaptativa com base em contexto, referida como CABAC. Em ambos os métodos de decodificação por entropia, a decodificação de um símbolo atual pode se basear em símbolos corretamente decodificados anteriormente e modelos de contexto atualizados de forma adaptativa. Adicional- mente, diferentes informações de dados, por exemplo, informação de dados de previsão, informação de dados residuais e diferentes planos de cor, podem ser multiplexadas juntas. A demultiplexação pode não ser realizada até que os elementos sejam decodificados por entropia.

[0034] Depois da decodificação por entropia, um macrobloco pode ser reconstruído pela obtenção de sinal residual através da quantiza- ção invertida e da transformação invertida, e o sinal de previsão, sinal de previsão intraquadro ou sinal de previsão interquadro. A distorção de bloqueio pode ser reduzida pela aplicação de um filtro de desbloqueio para cada macrobloco decodificado. Nenhum processamento pode começar até que o sinal de entrada seja decodificado por entropia, tornando, assim, a decodificação por entropia um estreitamento em potencial na decodificação.

[0035] De forma similar, em codecs nos quais os mecanismos de previsão alternativos podem ser permitidos, por exemplo, previsão in- tercamada em H.264/AVC ou previsão intercamada em outros codecs escalonáveis, a decodificação por entropia pode ser necessária antes de todo o processamento no decodificador, tornando, assim, a decodi- ficação por entropia um estreitamento em potencial.

[0036] Em H.264/AVC, uma imagem de entrada compreendendo uma pluralidade de macroblocos pode ser dividida em uma ou várias fatias. Os valores das amostras na área da imagem que uma fatia representa podem ser corretamente decodificados sem o uso de dados de outras fatias desde que as imagens de referência utilizadas no codificador e no decodificador sejam idênticas. Portanto, a decodificação por entropia e a reconstrução de macrobloco para uma fatia não dependem de outras fatias. Em particular, o estado de codificação por entropia é reconfigurado no começo de cada fatia. Os dados em outras fatias são marcados como indisponíveis quando na definição de disponibilidade de vizinhança para ambas a decodificação por entropia e reconstrução. Em H.264/AVC, fatias podem ser decodificadas e reconstruídas por entropia em paralelo. Nenhuma intraprevisão e previsão de vetor de movimento é permitida através do limite de fatia. A filtragem por desbloqueio pode utilizar informação através de limites de fatia.

[0037] A figura 3 ilustra uma imagem de vídeo ilustrativa 90 com preendendo onze macroblocos na direção horizontal e nove macroblo- cos na direção vertical (nove macroblocos ilustrativos rotulados 91-99). A figura 3 ilustra três fatias ilustrativas: uma primeira fatia denotada "FATIA N° 0" 100, uma segunda fatia denotada "FATIA N° 1" 101 e uma terceira fatia denotada "FATIA N°. 2" 102. Um decodificador H.264/AVC pode decodificar e reconstruir as três fatias 100, 101, 102 em paralelo. No começo do processo de decodificação/reconstrução para cada fatia, os modelos de contexto são inicializados ou reconfigurados e os macroblocos em outras fatias são marcados como indisponíveis para ambas a decodificação por entropia e a reconstrução de macrobloco. Dessa forma, para um macrobloco, por exemplo, o ma- crobloco rotulado 93, na "FATIA N° 1", os macroblocos (por exemplo, os macroblocos rotulados 91 e 92) na "FATIA N° 0" podem não ser utilizados para a seleção de modelo de contexto ou reconstrução. Ao passo que, para um macrobloco, por exemplo, o macrobloco rotulado 95, na "FATIA N° 1", outros macroblocos (por exemplo, os macroblo-cos rotulados 93 e 94) na "FATIA N° 1" podem ser utilizados para a seleção ou reconstrução de modelo de contexto. Portanto, a decodifi- cação por entropia e a reconstrução de macrobloco devem prosseguir em série dentro de uma fatia. A menos que as fatias sejam definidas utilizando a ordenação de macrobloco flexível (FMO), os macroblocos dentro de uma fatia são processados na ordem de uma digitalização aleatória.

[0038] A ordenação flexível de macroblocos define um grupo de fatias para modificar como uma imagem é dividida em fatias. Os ma- croblocos em um grupo de fatias são definidos por um mapa de ma- crobloco para grupo de fatias, que é sinalizado pelo conteúdo do conjunto de parâmetros de imagem e informação adicional nos cabeçalhos de fatia. O mapa de macrobloco para grupo de fatia consiste em um número de identificação de grupo de fatias para cada macrobloco na imagem. O número de identificação de grupo de fatias especifica a qual grupo de fatias o macrobloco associado pertence. Cada grupo de fatias pode ser dividido em uma ou mais fatias, em que uma fatia é uma sequência de macroblocos dentro do mesmo grupo de fatias que é processado na ordem de uma digitalização raster dentro do conjunto de macroblocos de um grupo de fatias em particular. A decodificação por entropia e a reconstrução de macroblocos devem prosseguir em série dentro de uma fatia.

[0039] A figura 4 apresenta uma alocação de macrobloco ilustrati va em três grupos de fatias: um primeiro grupo de fatias denotado "GRUPO DE FATIAS N° 0" 103, um segundo grupo de fatias denotado "GRUPO DE FATIAS N° 1" 104 e um terceiro grupo de fatias denotado "GRUPO DE FATIAS N° 2" 105. Esses grupos de fatias 103, 104, 105 podem ser associados com duas regiões de frente e uma região de fundo, respectivamente, na imagem 90.

[0040] Algumas modalidades da presente invenção podem com preender a divisão de uma imagem em uma ou mais fatias de reconstrução, em que uma fatia de reconstrução pode ser autocontida visto que os valores de amostras na área da imagem que a fatia de reconstrução representa podem ser corretamente reconstruídos sem o uso de dados de outras fatias de reconstrução, desde que as imagens de referência utilizadas sejam idênticas no codificador e decodificador. Todos os macroblocos reconstruídos dentro de uma fatia de reconstrução podem estar disponíveis na definição de vizinhança para re- construção.

[0041] Algumas modalidades da presente invenção podem com preender a divisão de uma fatia de reconstrução em mais de uma fatia de entropia, em que uma fatia de entropia pode ser autocontida visto que os valores de símbolo na área da imagem que a fatia de entropia representa podem ser corretamente decodificados por entropia sem o uso de dados de outras fatias de entropia. Em algumas modalidades da presente invenção, o estado de codificação por entropia pode ser reconfigurado no início da decodificação de cada fatia de entropia. Em algumas modalidades da presente invenção, os dados em outras fatias de entropia podem ser marcados como indisponíveis quando da definição de disponibilidade de vizinhança para a decodificação por entropia. Em algumas modalidades da presente invenção, os macroblocos em outras fatias de entropia podem não ser utilizados em uma seleção de modelo de contexto de bloco atual. Em algumas modalidades da presente invenção, os modelos de contexto podem ser atualizados apenas dentro de uma fatia de entropia. Nessas modalidades da presente invenção, cada decodificador por entropia associado com uma fatia de entropia pode manter seu próprio conjunto de modelos de contexto.

[0042] Algumas modalidades da presente invenção podem com preender codificação/decodificação CABAC. O processo de codificação CABAC inclui as seguintes etapas: binarização: um símbolo de valor não binário (por exemplo, um coeficiente de transformação, um vetor de movimento, ou outros dados de codificação) é convertido em um código binário, também referido como uma bin string.

[0043] A binarização é seguida, para cada bin, também considera do bit, do símbolo de binarização por:

[0044] Seleção de Modelo de Contexto: um modelo de contexto é o modelo de probabilidade para um ou mais bins do símbolo binariza- do. O modelo de contexto compreende, para cada bin, a probabilidade de o bin ser um "1" ou um "0". O modelo pode ser escolhido para uma seleção de modelos disponíveis dependendo das estatísticas dos símbolos de dados recentemente codificados, normalmente com base nos símbolos vizinhos da esquerda e de cima, se disponíveis.

[0045] Codificação Aritmética Binária: um codificador aritmético codifica cada bin de acordo com o modelo de probabilidade selecionado e é baseado em subdivisão de intervalo recursivo.

[0046] Atualização de Probabilidade: O modelo de contexto seleci onado é atualizado com base no valor codificado real.

[0047] Em algumas modalidades da presente invenção compreen dendo codificação/decodificação CABAC, no começo da decodificação de uma fatia de entropia, todos os modelos de contexto podem ser ini- cializados ou reconfigurados para modelos predefinidos.

[0048] Algumas modalidades da presente invenção podem ser compreendidas com relação à figura 5. A figura 5 ilustra um quadro de vídeo ilustrativo 110 compreendendo onze macroblocos na direção horizontal e nove macroblocos na direção vertical (nove macroblocos ilustrativos rotulados 115-123). A figura 5 ilustra três fatias de reconstrução ilustrativas: uma primeira fatia de reconstrução denotada "R_SLICE #0" 111, uma segunda fatia de reconstrução denotada "R_SLICE #1" 112 e uma terceira fatia de reconstrução denotada "R_SLICE #2" 113. A figura 5 ilustra adicionalmente uma divisória da segunda fatia de reconstrução "R_SLICE #1" 112 em três fatias de entropia: uma primeira fatia de entropia denotada "E_SLICE #0" ilustrada em tracejado cruzado 112-1, uma segunda fatia de entropia denotada "E_SLICE #1" ilustrada em tracejado vertical 112-2 e uma terceira fatia de entropia denotada "E_SLICE #2" ilustrada em tracejado angulado 112-3. Cada fatia de entropia 112-1, 112-2, 112-3 pode ser decodifica- da por entropia em paralelo. Aqui, a primeira fatia de entropia denotada "E_SLICE #0" e a segunda fatia de entropia "E_SLICE #1" também podem ser referidas como uma primeira parte e uma segunda parte da sequência de bits.

[0049] Em algumas modalidades da presente invenção, apenas os dados dos macroblocos dentro de uma fatia de entropia podem estar disponíveis para a seleção de modelo de contexto durante a decodifi- cação por entropia da fatia de entropia. Todos os outros macroblocos podem ser marcados como indisponíveis. Para essa divisão ilustrativa, os macroblocos rotulados 117 e 118 estão indisponíveis para a seleção de modelo de contexto quando da decodificação de símbolos correspondente à área de macrobloco rotulada 119 visto que os macro- blocos rotulados 117 e 118 estão fora da fatia de entropia contendo o macrobloco 119. No entanto, esses macroblocos 117, 118 estão disponíveis quando o macrobloco 119 é reconstruído.

[0050] Em algumas modalidades da presente invenção, um codifi cador pode determinar se divide ou não uma fatia de reconstrução em fatias de entropia e o codificador pode sinalizar a decisão na sequência de bits. Em algumas modalidades da presente invenção, o sinal pode compreender um indicador de fatia de entropia (indicador de fatia de entropia na primeira fatia de entropia pode ser referido como primeiro indicador), que pode ser denotado "entropy_slice_flag" em algumas modalidades da presente invenção.

[0051] Algumas modalidades de decodificador da presente inven ção podem ser descritas com relação à figura 6. Nessas modalidades, um indicador de fatia de entropia pode ser examinado (S130), e se o indicador de fatia de entropia indicar que não existem fatias de entropia associadas com uma imagem, ou uma fatia de reconstrução (NÃO na etapa S130), então o cabeçalho pode ser analisado como um cabeçalho de fatia regular (S134). O estado do decodificador por entropia pode ser reconfigurado (S136), e a informação de vizinho para a de- codificação e reconstrução por entropia pode ser definida (S138). Os dados de fatia podem então ser decodificados por entropia (S140), e a fatia pode ser reconstruída (S142). Se o indicador de fatia de entropia indicar que existem fatias de entropia associadas com uma imagem (SIM na etapa S130), então o cabeçalho pode ser analisado como um cabeçalho de fatia de entropia (S148). O estado do decodificador por entropia pode ser reconfigurado (S150), a informação de vizinho para a decodificação por entropia pode ser definida (S152) e os dados de fatia de entropia podem ser decodificados por entropia (S154). A informação de vizinho para reconstrução pode então ser definida (S156), e a fatia pode ser reconstruída (S142). Depois da reconstrução da fatia na etapa S142, a próxima fatia, ou imagem, pode ser examinada.

[0052] Algumas modalidades de decodificador alternativas da pre sente invenção podem ser descritas com relação à figura 7. Nessas modalidades, o decodificador pode ser capaz de decodificar em paralelo e pode definir seu próprio grau de paralelismo, por exemplo, considerar um decodificador compreendendo a capacidade de decodifica- ção de N fatias de entropia em paralelo. O decodificador pode identificar N fatias de entropia (S170). Em algumas modalidades da presente invenção, se menos que N fatias de entropia estiverem disponíveis na imagem atual, ou fatia de reconstrução, o decodificador pode decodificar as fatias de entropia a partir de imagens subsequentes, ou fatias de reconstrução, se estiverem disponíveis. Nas modalidades alternativas, o decodificador pode esperar até que a imagem atual, ou fatia de reconstrução seja completamente processada antes das partes de de- codificação de uma imagem subsequente, ou fatia de reconstrução. Depois da identificação de até N fatias de entropia na etapa S170, cada uma das fatias de entropia identificadas pode ser decodificada por entropia independentemente. Uma primeira fatia de entropia pode ser decodificada (S172-S176). A decodificação da primeira fatia de entropia pode compreender a reconfiguração do estado de decodificador (S172). Em algumas modalidades compreendendo a decodificação por entropia CABAC, o estado CABAC pode ser reconfigurado. A informação de vizinho para a decodificação por entropia da primeira fatia de entropia pode ser definida (S174), e os dados de primeira fatia de entropia podem ser decodificados (S176). Para cada uma das até N fatias de entropia, essas etapas podem ser realizadas (S178-S182 para a fatia de entropia N). Em algumas modalidades da presente invenção, o decodificador pode reconstruir as fatias de entropia quando todas as fatias de entropia são decodificadas por entropia (S184). Nas modalidades alternativas da presente invenção, o decodificador pode começar a reconstrução na etapa S184 depois que uma ou mais fatias de entropia são decodificadas.

[0053] Em algumas modalidades da presente invenção, quando existem mais de N fatias de entropia, uma sequência de decodificação pode iniciar a decodificação por entropia de uma próxima fatia de entropia mediante a finalização da decodificação por entropia de uma fatia de entropia. Dessa forma, quando uma sequência termina a de- codificação por entropia uma fatia de entropia de baixa complexidade, a sequência pode iniciar a decodificação de fatias adicionais de entropia sem esperar por outras sequências acabarem sua decodificação.

[0054] Em algumas modalidades da presente invenção que podem acomodar um padrão ou método existente, uma fatia de entropia pode compartilhar a maior parte dos atributos de fatia de uma fatia regular de acordo com o padrão ou método. Portanto, uma fatia de entropia pode exigir um cabeçalho pequeno. Em algumas modalidades da presente invenção, o cabeçalho de fatia de entropia pode permitir que um decodificador identifique o início de uma fatia de entropia e inicie a de- codificação por entropia. Em algumas modalidades, no início de uma imagem, ou uma fatia de reconstrução, o cabeçalho de fatia de entropia pode ser o cabeçalho regular, ou um cabeçalho de fatia de reconstrução.

[0055] Em algumas modalidades da presente invenção compreen dendo um codec H.264/AVC, uma fatia de entropia pode ser sinalizada pela adição de um novo bit, "entropy_slice_flag" para o cabeçalho de fatia existente. A tabela 1 ilustra a sintaxe para um cabeçalho de fatia de entropia de acordo com as modalidades da presente invenção, em que C indica a Categoria e o Descritor u(1), ue(v) indica algum método de codificação de comprimento fixo ou comprimento variável.

[0056] "first_mb_in_slice" especifica o endereço do primeiro ma- crobloco na fatia de entropia associada com o cabeçalho de fatia de entropia. Em algumas modalidades, a fatia de entropia pode compreender uma sequência de macroblocos.

[0057] "cabac_init_idc" especifica o índice para determinação da tabela de inicialização utilizada no processo de inicialização para o modo de contexto. Tabela 1: Tabela de Sintaxe para Cabeçalho de Fatia de Entropia

[0058] Em algumas modalidades da presente invenção, a decodifi- cação por entropia de uma fatia de entropia pode compreender a inicialização de uma pluralidade de modelos de contexto; e atualização da pluralidade de modelos de contexto durante a decodificação por entropia da fatia de entropia.

[0059] Em algumas modalidades da presente invenção, uma fatia de entropia pode receber um tipo de unidade de camada de abstração de rede diferente (NAL) das fatias regulares. Nessas modalidades, um decodificador pode distinguir entre fatias regulares e fatias de entropia com base no tipo de unidade NAL. Nessas modalidades, o campo de bit "entropy_slice_flag" não é necessário.

[0060] Em algumas modalidades da presente invenção, uma fatia de entropia pode ser construída pela alteração da multiplexação de dados. Em algumas modalidades da presente invenção, o grupo de símbolos contido em uma fatia de entropia pode ser multiplexado no nível de macrobloco. Nas modalidades alternativas da presente invenção, o grupo de símbolos contido em uma fatia de entropia pode ser multiplexado no nível de imagem. Em outras modalidades alternativas da presente invenção, o grupo de símbolos contido em uma fatia de entropia pode ser multiplexado por tipo de dados. Em outras modalidades alternativas da presente invenção, o grupo de símbolos contido em uma fatia de entropia pode ser multiplexado em uma combinação dos acima.

[0061] Algumas modalidades do método da presente invenção compreendem a codificação de um quadro de vídeo em uma sequência de vídeo, que inclui a divisão de um quadro em uma sequência de vídeo em pelo menos uma fatia de reconstrução, produzindo, assim, uma fatia de reconstrução, e dividindo a fatia de reconstrução em uma pluralidade de fatias de entropia.

[0062] Algumas modalidades da presente invenção compreenden- do a construção da fatia de entropia com base em uma multiplexação de nível de imagem podem ser compreendidas com relação às figuras 8 e 9. Em algumas modalidades da presente invenção ilustradas na figura 8, os dados de previsão 190 e os dados residuais 192 podem ser codificados por entropia pelo codificador de previsão 194, e o codificador residual 196 separadamente e multiplexado pelo multiplexador de nível de imagem 198 no nível de imagem. Em algumas modalida-des da presente invenção, os dados de previsão para uma imagem 190 podem ser associados com uma primeira fatia de entropia, e os dados residuais para uma imagem 192 podem ser associados com uma segunda fatia de entropia. Os dados de previsão codificados e os dados de entropia codificados podem ser decodificados em paralelo. Em algumas modalidades da presente invenção, cada divisória compreendendo dados de previsão e dados residuais podem ser divididos em fatias de entropia que podem ser decodificadas em paralelo.

[0063] Em algumas modalidades da presente invenção ilustradas na figura 9, o residual de cada plano de cor, por exemplo, o residual luma (Y) 200 e os dois residuais chroma (U e V) 202, 204 podem ser codificados por entropia pelo codificador Y 206, o codificador U 208 e o codificador V 210 separadamente e multiplexados pelo multiplexador de nível de imagem 212 no nível de imagem. Em algumas modalidades da presente invenção, o residual luma para uma imagem 200 pode ser associado com uma primeira fatia de entropia, o primeiro residual chroma (U) para uma imagem 202 pode ser associado com uma segunda fatia de entropia, e o segundo residual chroma (V) para uma imagem 204 pode ser associado com uma terceira fatia de entropia. Os dados residuais codificados para os três planos de cor podem ser decodificados em paralelo. Em algumas modalidades da presente invenção, cada divisória compreendendo dados residuais de plano de cor podem ser divididas em fatias de entropia que podem ser decodifi- cadas em paralelo. Em algumas modalidades da presente invenção, o residual luma 200 pode ter relativamente mais fatias de entropia em comparação com os residuais chroma 202, 204.

[0064] Em algumas modalidades da presente invenção, uma se quência de bits de vídeo comprimido pode ser transcodificada para compreender fatias de entropia, permitindo, assim, a decodificação por entropia em paralelo como acomodada pelas modalidades da presente invenção descritas acima. Algumas modalidades da presente invenção podem ser descritas com relação à figura 10. Uma sequência de bits de entrada sem fatias de entropia pode ser processada imagem por imagem de acordo com a figura 10. Nessas modalidades da presente invenção, uma imagem da sequência de bits de entrada pode ser decodificada por entropia (S220). Os dados que foram codificados, por exemplo, dados de modo, informação de movimento, informação residual e outros dados podem ser obtidos. As fatias de entropia podem ser construídas uma de cada vez a partir dos dados (S222). Um cabeçalho de fatia de entropia correspondente a uma fatia de entropia pode ser inserido em uma nova sequência de bits (S224). O estado do codi-ficador pode ser reconfigurado e a informação de vizinho pode ser definida (S226). A fatia de entropia pode ser codificada por entropia 228 e escrita na nova sequência de bits. Se houver dados de imagem que não foram consumidos pelas fatias de entropia construídas (NÃO na etapa S230), então outra fatia de entropia pode ser construída na etapa S222, e o processo S224-S230 pode continuar até que todos os dados de imagem tenham sido consumidos pelas fatias de entropia construídas (SIM na etapa S230), e então a próxima imagem pode ser processada.

[0065] Os termos e expressões que foram empregados na especi ficação acima devem ser utilizados aqui como termos descritivos e não limitadores, e não existe qualquer intenção de se utilizar tais termos e expressões de equivalência excludente das características ilustradas e descritas ou partes das mesmas, sendo reconhecido que o escopo da invenção é definido e limitado apenas pelas concretizações.

Claims

1. Método para decodificar um quadro de vídeo em uma sequência de vídeo, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) receber uma sequência de bits; b) identificar, na sequência de bits, uma fatia de reconstrução; c) zerar um estado de decodificação por entropia da fatia então identificada; d) analisar um indicador de um cabeçalho de fatia na sequência de bits, e) identificar uma primeira fatia particionada e uma segunda fatia particionada, cada uma das quais sendo uma partição de uma região de uma imagem na fatia de reconstrução na sequência de bits; f) decodificar por entropia a primeira fatia particionada, produzindo assim uma primeira fatia particionada decodificada por entropia; g) decodificar por entropia a segunda fatia particionada, produzindo assim uma segunda fatia particionada decodificada por entropia; h) reconstruir uma primeira parte de um quadro de vídeo associado à primeira fatia particionada usando a primeira fatia particionada decodificada por entropia, produzindo assim uma primeira parte reconstruída do quadro de vídeo; e i) reconstruir uma segunda parte do quadro de vídeo associado à segunda fatia particionada usando a segunda fatia particionada decodificada por entropia e a primeira parte reconstruída do quadro de vídeo; em que em um caso do sinalizador ser igual a 1, o cabeçalho de fatia é um cabeçalho de fatia particionado, em um caso de o sinalizador ser igual a 0, o cabeçalho de fatia é um cabeçalho de fatia regular, e o cabeçalho de fatia particionado é diferente do cabeçalho de fatia regular e compartilha alguns dos atributos de fatia com o cabeçalho de fatia regular, e o tamanho do cabeçalho de fatia particionado é menor que o tamanho do cabeçalho de fatia regular.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que decodificar por entropia a primeira fatia particionada compreende: a) inicializar uma pluralidade de modelos de contexto; e b) atualizar a pluralidade de modelos de contexto durante a decodificação por entropia da primeira fatia particionada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira fatia particionada é identificada por um primeiro cabeçalho.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fatia de reconstrução corresponde à totalidade do quadro de vídeo.