BR122020013909B1

BR122020013909B1 - Método de decodificação de parâmetro de quantização de imagem e decodificador de parâmetro de quantização de imagem

Info

Publication number: BR122020013909B1
Application number: BR122020013909-9A
Authority: BR
Inventors: Keiichi Chono; Hirofumi Aoki
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2023-03-14
Also published as: CN107105249B; CN106878713A; US9749634B2; MX350245B; CN103597828A; MX2021007699A; AU2012282044A1; RU2015152459A; US20160360203A1; ES2732761T3; US10085025B2; CN106488231A; PL3264764T3; BR112013028925B1; RU2627103C9; JP5924341B2; ZA201307532B; KR101726147B1; JP2016149798A; KR20150036831A

Abstract

Um codificador de parâmetro de quantização de imagem inclui: unidade de predição 11 para gerar um parâmetro de quantização predito a partir de um parâmetro de quantização reconstruído anterior; unidade de computador 12 para gerar um parâmetro de quantização delta a partir de um parâmetro de quantização e parâmetro de quantização predito; e unidade de codificação de parâmetro de quantização 13 por aritmética binária codificando um primeiro bin indicando se (ou não) o parâmetro de quantização delta é significante, um ou mais dos outros bins indicando valor absoluto do parâmetro de quantização delta e feito não redundante, e bin indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo, para o caso em que o parâmetro de quantização delta é significante.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a uma técnica de codificação de parâmetros de quantização de imagem para codificar imagens, usando codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto, e, por exemplo, relaciona-se a um método de codificação de parâmetro de quantização de imagem, método de decodificação de parâmetro de quantização de imagem, codificador de parâmetro de quantização de imagem, decodificador de parâmetro de quantização de imagem, programa de decodificação de parâmetro de quantização de imagem, e programa de decodificação de parâmetro de quantização de imagem, que podem ser adequadamente aplicadas a um dispositivo codificador de imagem, a um dispositivo decodificador de imagem, etc..

Técnica Antecedente

[002] Literaturas Não Patentárias (NPLs) 1 e 2 descrevem uma técnica de codificação de imagem que usa codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto (CABAC de Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding).

[003] A Figura 14 é um diagrama de blocos mostrando uma estrutura de dispositivo de codificação de parâmetro de quantização de imagem, usando CABAC. O codificador de parâmetro de quantização de imagem mostrado na Figura 14 (chamado típico codificador de parâmetro de quantização de imagem) inclui um preditor 101, buffer 102, binarizador 1030, codificador por aritmética binária adaptativa 104, e chave (SW) 111.

[004] Um parâmetro de quantização predito (QP predito: PAP) suprido ao preditor 101 é subtraído de uma entrada de parâmetro de quantização (QP) para o típico codificador de parâmetro de quantização de imagem. O QP, do qual o PQP foi subtraído é chamado parâmetro de quantização delta (delta QP: DQP).

[005] No NPL 1, o PQP é um parâmetro de quantização reconstruído (último QP reconstruído; LastQP) de um bloco de imagem reconstruído. No NPL 2, o PQP é um parâmetro de quantização reconstruído (QP remanescente reconstruído: LeftQP) ou bloco de imagem remanescente adjacente ou parâmetro de quantização reconstruído (LastRQP) de um último bloco de imagem reconstruído.

[006] O PQP é adicionado ao DQP, e a soma armazenada no buffer 102, como parâmetro de quantização reconstruído (QP reconstruído: RQP) para subsequente codificação de parâmetro de quantização.

[007] O binarizador 1030 binariza DQP para obter cadeia de bin. Um bit da cadeia de bin é chamado bin. Na cadeia de bin, um bin codificado em primeiro lugar por aritmética binária, é chamado primeiro bin, um bin codificado em segundo lugar por aritmética binária é chamado segundo bin, e um bin codificado em enésimo lugar por aritmética binária é chamado enésimo bin. O bin e a cadeia de bin são definidas em 3.9 e 3.12 em NPL 1.

[008] A Figura 15 é um diagrama explicativo mostrando uma tabela de correspondência entre DQP (coluna na extrema direita) e a cadeia de bin (coluna central) nos NPLs 1 e 2.

[009] Um índice de cadeia de bin na coluna extrema esquerda na Figura 15 indica um índice de cadeia de bin correspondendo a um valor DQP. O índice de cadeia de bin é 1 onde DQP é maior que 0 e - 2*DQP + 1, onde DQP é menor que 0 (onde "*" indica multiplicação).

[010] Um índice de contexto para coluna inferior na Figura 15 indica o índice de um contexto usado para codificação aritmética binária de um bin na coluna correspondente. Por exemplo, a cadeia de bin que corresponde a DQP -1 é 110, no qual o valor do primeiro bin é 1, e o valor do segundo bin é 1, e o valor do terceiro é 0. O índice de contexto usado para codificação aritmética binária do primeiro bin é 0, do segundo bin é 2, e do terceiro bin é 3. O contexto mencionado é a combinação de símbolo mais provável (PS) do bin e sua probabilidade.

[011] O codificador por aritmética binária adaptativo codifica cada bin da cadeia de bin por aritmética binária suprida via chave 11, começando com primeiro bin, usando o contexto associado ao correspondente índice de contexto. O codificador por aritmética binária adaptativa 104 também atualiza o contexto associado ao índice de contexto, de acordo com o valor do bin codificado por aritmética binária, para subsequente codificação aritmética binária. Operações detalhadas de codificação aritmética binária adaptativa estão descritas em 9.3.4 em NPL 1.

[012] O típico codificador de parâmetro de quantização codifica o parâmetro de quantização de imagem de entrada com base nas operações acima mencionadas.

Lista de Citação

[013] NPL 1: ISO/IEC 14496-10 Codificação de vídeo Avançada

[014] NPL 2: "WD3: Trabalho "High-Efficiency Video Coding", Documento: JCTVC-E603, Equipe de Colaboração Conjunta em Codificação de Vídeo (JCT-VC) de ITU-T SG16 WP3 e ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 5th Conferência: Genebra, CH, 16-23 de Março, 2011

Sumário da Invenção Problema Técnico

[015] Como mostrado na Figura 15, o típico codificador de parâmetro de quantização realiza binarização, sem distinguir entre informações com respeito a se DQP significante é positivo ou negativo, e informações com respeito ao valor absoluto do DQP significante. O típico codificador de parâmetro de quantização tem o problema de ser incapaz de codificar adequadamente o DQP significante devido aos três fatores que se seguem.

[016] O primeiro fator é que como o primeiro bin (bin na segunda coluna) e subsequentes bins (bins do terceira coluna em diante) incluem informações com respeito a três ou mais estados que não podem ser expressos por um bin, é impossível codificar bins por aritmética binária usando contextos apropriados. A informação que pode ser expressa por um bin, é uma informação com respeito a qual dos dois estados é verdadeiro. No entanto, o segundo bin e os bins subsequentes incluem informações a respeito de três ou mais bins, que não podem ser expressos por um bin. Em detalhes, na Figura 15, o segundo bin inclui informação com respeito a se DQP é positivo ou negativo e informação indicando se (ou não) o valor absoluto do DQP significante é maior ou igual a 1. Os bins subsequentes a partir do terceiro bin (do terceiro em diante) incluem informação com respeito a se DQP é positivo ou negativo e informação indicando a magnitude do valor absoluto do DQP significante. Então, é impossível codificar por aritmética binária, no contexto apropriado, o segundo bin e os bins subsequentes, incluindo informações com respeito a três ou mais estados, que não podem ser expressos com bin.

[017] O segundo fator é que bins redundantes não podem ser reduzidos eficientemente, mesmo para o caso em que a faixa DQP é conhecida. Por exemplo, a faixa DQP definida em NPLs 1 e 2 vai de - 26 a 25, que é assimétrica entre positivo e negativo. Na Figura 15, o DQP = -26, precisa ser codificado, sem reduzir os 52° e 53° bins redundantes, devido a presença da cadeia de bin de DQP = 26, que não é transmitida.

[018] O terceiro fator é que o número de bins incluído na cadeia de bin operado pelo típico codificador de parâmetro de quantização é aproximadamente duas vezes o número de bins do caso em que se binariza separado a informação com respeito a se o DQP significante é positivo ou negativo e o valor absoluto do DQP significante. Um grande número de bins produz um aumento na quantidade de dados codificados e a uma diminuição na velocidade do processo de codificação e processo de decodificação DQP.

[019] A presente invenção tem o objetivo de prover uma codificação adequada de um parâmetro de quantização de imagem, para codificar imagens, que usam codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto, resolvendo cada um dos fatores acima mencionados.

Solução do Problema

[020] Um método de codificação de parâmetro de quantização de imagem, de acordo com a presente invenção, consiste em um método de codificação de parâmetro de quantização de imagem para codificar um parâmetro de quantização para um processo de codificação de vídeo com base em uma codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto, o método de codificação parâmetro de quantização de imagem incluindo: gerar um parâmetro de quantização predito a partir de um parâmetro de quantização reconstruído anterior; gerar um parâmetro de quantização delta a partir do parâmetro de quantização e parâmetro de quantização predito; codificar por aritmética binária um primeiro bin, indicando se (ou não) o parâmetro de quantização delta é significante, outros bins indicando valor absoluto do parâmetro de quantização delta, e bin indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo, para o caso em que o parâmetro de quantização delta é significante; e reduzir um ou mais dos outros bins, usando uma faixa do parâmetro de quantização delta.

[021] Um método de decodificação de parâmetro de quantização de imagem, de acordo com a presente invenção, consiste em um método de decodificação de parâmetro de quantização de imagem para decodificar um parâmetro de quantização para um processo de decodificação de vídeo, que se baseia em uma codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto, o método de decodificação de parâmetro de quantização de imagem incluindo: gerar um parâmetro de quantização predito a partir de um parâmetro de quantização reconstruído anterior; decodificar por aritmética binária um primeiro bin, indicando se (ou não) o parâmetro de quantização delta é significante, outros bins indicando valor absoluto do parâmetro de quantização delta, e bin indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo, para o caso em que o parâmetro de quantização delta é significante; e estimar um ou mais dos outros bins utilizados em um processo de codificação de vídeo, usando uma faixa do parâmetro de quantização delta.

[022] Um codificador de parâmetro de quantização de imagem de acordo com a presente invenção consiste em um codificador de parâmetro de quantização de imagem para codificar um parâmetro de quantização para um processo de codificação de vídeo baseado em uma codificação aritmética binária adaptativa com base em contexto, o codificador de parâmetro de quantização de imagem incluindo: um meio preditor para gerar um parâmetro de quantização predito a partir de um parâmetro de quantização reconstruído anterior; um meio de computador para gerar um parâmetro de quantização delta a partir de um parâmetro de quantização e do parâmetro de quantização predito; um meio de codificação de parâmetro de quantização por codificação aritmética binária, indicando se (ou não) o parâmetro de quantização delta é significante, outros bins indicando valor absoluto do parâmetro de quantização delta e um bin indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo, para o caso em que o parâmetro de quantização delta é significante; e um meio de supressão de redundância, para reduzir um ou mais dos outros bins, usando uma faixa do parâmetro de quantização delta.

[023] Um decodificador de parâmetro de quantização de imagem, de acordo com a presente invenção, consiste em um decodificador de parâmetro de quantização de imagem para decodificar um parâmetro de quantização para um processo de decodificação de vídeo, baseado em codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto, o decodificador de parâmetro de quantização de imagem incluindo: um meio de predição para gerar um parâmetro de quantização predito a partir de um parâmetro de quantização reconstruído anterior, um meio de decodificação de parâmetro de quantização para decodificar por aritmética binária um primeiro bin, indicando se (ou não) um parâmetro de quantização delta é significante, outros bins indicando valor absoluto do parâmetro de quantização delta, e bin indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo; e um meio de estimativa para estimar um ou mais dos outros bins, reduzidos em um processo de codificação de vídeo, usando uma faixa do parâmetro de quantização delta.

[024] Um programa de codificação de parâmetro de quantização de imagem, de acordo com a presente invenção, faz um computador no codificador de parâmetro de quantização de imagem, para codificar um parâmetro de quantização para um processo de codificação de vídeo baseado na codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto, executar: um processo para gerar um parâmetro de quantização predito, a partir de um parâmetro de quantização reconstruído anterior; um processo para gerar um parâmetro de quantização delta a partir de um parâmetro de quantização e parâmetro de quantização predito; um processo de aritmética binária para codificar um primeiro bin indicando se (ou não) o parâmetro de quantização delta é significante, outros bins indicando valor absoluto do parâmetro de quantização delta, e bin indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo, para o caso em que o parâmetro de quantização delta é significante; e um processo para reduzir um ou mais outros bins usando uma faixa do parâmetro de quantização delta.

[025] Um programa de decodificação de parâmetro de quantização de imagem, de acordo com a presente invenção, faz um computador em um decodificador de parâmetro de quantização de imagem para decodificar um parâmetro de quantização para um processo de decodificação de vídeo baseado em aritmética binária adaptativa baseada em contexto, executar: um processo para gerar um parâmetro de quantização predito a partir de um parâmetro de quantização reconstruído anterior; um processo aritmética binária para decodificar um primeiro bin indicando se (ou não) um parâmetro de quantização delta é significante, outros bins indicando valor absoluto do parâmetro de quantização delta, e bin indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo; e processo para estimar um ou mais dos outros bins reduzidos em um processo de codificação de vídeo, usando uma faixa do parâmetro de quantização delta.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[026] De acordo com a presente invenção, é possível codificar um parâmetro de quantização de imagem para codificação de imagem, usando codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto. Breve Descrição dos Desenhos

[027] A Figura 1 é um diagrama de blocos mostrando a estrutura de codificador de parâmetro de quantização de imagem na Concretização Exemplar 1;

[028] a Figura 2 é uma fluxograma mostrando operações de codificador de parâmetro de quantização de imagem na Concretização Exemplar 1;

[029] a Figura 3 é um diagrama explicativo mostrando um exemplo de tabela de correspondência entre um DQP e uma cadeia de bin

[030] a Figura 4 é um diagrama explicativo mostrando um pseudoprograma para converter o DQP à cadeia de bin;

[031] a Figura 5 é um diagrama de blocos mostrando estrutura de decodificador de parâmetro de quantização de imagem na Concretização Exemplar 2;

[032] a Figura 6 é uma fluxograma mostrando operações de decodificador de parâmetro de quantização de imagem na Concretização Exemplar 2;

[033] a Figura 7 é um diagrama de blocos mostrando uma estrutura de codificador de parâmetro de quantização de imagem na Concretização Exemplar 3;

[034] a Figura 8 é um diagrama de blocos mostrando a estrutura de decodificador de parâmetro de quantização de imagem na Concretização Exemplar 3;

[035] a Figura 9 é um fluxograma mostrando operações de decodificador de parâmetro de quantização de imagem na Concretização Exemplar 3;

[036] a Figura 10 é um diagrama explicativo mostrando outro exemplo de uma tabela de correspondência entre o DQP e a cadeia de bin;

[037] a Figura 11 é um diagrama de blocos mostrando um exemplo de estrutura de sistema de processamento de informação capaz de realizar funções de um codificador de parâmetro de quantização de imagem e decodificador de parâmetro de quantização de imagem de acordo com a presente invenção;

[038] a Figura 12 é um diagrama de blocos mostrando componentes característicos em um codificador de parâmetro de quantização de imagem;

[039] a Figura 13 é um diagrama de blocos mostrando componentes característicos em um decodificador de parâmetro de quantização de imagem;

[040] a Figura 14 é um diagrama de blocos mostrando estrutura de um codificador de parâmetro de quantização de imagem típico;

[041] a Figura 15 é um diagrama explicativo mostrando um exemplo típico de tabela de correspondência entre um DQP e cadeia de bin.

Descrição das Concretizações

[042] A seguir, serão descritas concretizações exemplares da invenção, com referência aos desenhos.

Concretização Exemplar 1

[043] A Figura 1 é um diagrama de blocos mostrando estrutura de um codificador de parâmetro de quantização de imagem na Concretização Exemplar 1 da presente invenção. O codificador de parâmetro de quantização de imagem mostrado na Figura 1 inclui: preditor 101, buffer 102, binarizador 1031, codificador por aritmética binária adaptativa 104, codificador por aritmética binária 105, chave (SW) 111, e chave (SW) 112.

[044] Um parâmetro de quantização predito PQP suprido do preditor 101 é subtraído de uma entrada de parâmetro de quantização QP para o codificador de parâmetro de quantização de imagem.

[045] O PQP é adicionado a um parâmetro de quantização delta DQP (DQP = QP-PQP), e a soma armazenada no buffer 102, como parâmetro de quantização reconstruído RQP (RQP = DQP + PQP), para codificação de parâmetro de quantização subsequente.

[046] O binarizador 1031, que é um componente do presente invenção, binariza DQP usando uma combinação de DQP mínimo (minDQP <0) e DQP máximo (maxDQP > 0). Em detalhes, o binarizador 1031 primeiro computa o primeiro bin do DQP e o número máximo de cMax (iecf um valor obtido subtraindo 1, que corresponde ao primeiro bin, do maior dos valores absolutos de minDQP e maxDQP) dos bins subsequentes, que se relacionam ao valor absoluto do DQP, dado pelas equações abaixo. bin(1) = func1(DQP) (1) cMax = max(|minDQP|, |maxDQP|) - 1 (2)

[047] Quando cMax > 1 o binarizador 1031 computa bin (n)

[048] onde n (n = 2, ,,,, min(1 + |DQP|, 1 + cMax)), dado pela seguinte equação. bin(n) = func2(n - 2, cMax, |DQP| - 1) (3).

[049] Aqui, func2(a, b, c) é uma função que retorna 1, se b e c forem iguais, e retorna 1, se "c" for menor que "b", e "a" e for menor que "c", e retorna 8, caso contrário, (se menor que "b", e "a" e "c " iguais). Os bins (com valor de elemento de sintaxe |DQP|) da cadeia de bin, que se relacionam com valor absoluto de DQP obtidos pela Equação (3) são iguais aos bins da cadeia de bins a partir do processo de binarização unitária truncada (TU) como em 9.3.2.2 em NPL1.

[050] Como fica claro na Equação (3), os bins da cadeia de bins, que se relacionam com o valor absoluto de DQP. e obtidos pela Equação (3), são os bins da cadeia de bins feitos não concordantes, com base na faixa de DQP (valor máximo dos valores absolutos de DQP mínimo e DQP máximo).

[051] O binarizador 1031 binariza informações, indicando se DQP significante é positivo ou negativo, associando o mesmo com um bin de sinal (Signbin) dado pela Equação abaixo: Signbin = func3(DQP) (4)

[052] Aqui a func3(a, b) é uma função que retorna 1, se "a" for menor que "b" e retorna 0, caso contrário, e a func3(a) é uma função que retorna 1, se "a" não for positivo. Como fica claro nas Equações (2), (3), e (4), bin(n)(n= 2, 3,,,,,) será codificado somente para o caso em que o DQP é um valor significante (deve ser notado que Signbin é o último bin).

[053] O codificador por aritmética binária adaptativa 104 codifica cada bin (bin(n)) por aritmética binária: n = 1,2, ..., min(1 + |DQP|, 1 + cMax),

[054] diferente do SIgnbin da cadeia de bins associada suprida via chave 111 usando o contexto associado ao índice de contexto, que corresponde ao bin e emite dados codificados via chave 112. O codificador por aritmética binária adaptativa 104 também atualiza o contexto associado com o índice de contexto, de acordo com valor do bin codificado por aritmética binária, para subsequente codificação aritmética binária.

[055] O codificador por aritmética binária 105 codifica por aritmética binária, com igual probabilidade, o Signbin da cadeia de bins suprido à chave 111, e emite o dado codificado via chave 112.

[056] Isto completa a descrição da estrutura do codificador de parâmetro de quantização de imagem nesta concretização exemplar.

[057] A seguir, serão descritas operações do binarizador 1031, do codificador por aritmética binária adaptativa 104, e codificador por aritmética binária 105 que são componentes do codificador parâmetro de quantização de imagem nesta concretização exemplar usando fluxograma da Figura 2.

[058] O processo começa com o codificador por aritmética binária adaptativa 104 estabelecendo um parâmetro inicial n em 2.

[059] Na Etapa S101, o binarizador 1031 binariza o DQP, de maneira que a informação indicando se (ou não) o DQP é significante, é associada ao primeiro bin, a informação indicando o valor absoluto do DQP é associada ao segundo bin e bins subsequentes, e a informação indicando se (ou não) o DQP significante é positiva e associada ao Signbin.

[060] Na Etapa S102, o codificador por aritmética binária adaptativa 104 codifica o bin por aritmética binária adaptativa (1).

[061] Na Etapa S103, o codificador por aritmética binária 105 determina se DQP é significante (ou não). Para o caso em que o DQP é significante, o processo avança para a Etapa S104. Caso contrário, o processo termina.

[062] Na Etapa S104, o codificador por aritmética binária adaptativa 104 codifica bin (n) por aritmética binária adaptativa.

[063] Na Etapa S105, o codificador por aritmética binária 104 determina se (ou não) todos os bins da cadeia de bins foram codificados. No caso de todos os bis tiverem sido codificados, o processo avança para a Etapa S106. Caso contrário, o codificador por aritmética binária adaptativa 104 incrementa n, e o processo avança para a Etapa 104, para codificar o bin(n) subsequente por aritmética binária adaptativa.

[064] Na Etapa S106, o codificador por aritmética binária 105 codifica Signbin por aritmética binária. O processo, então, termina.

[065] Isto completa descrição das operações do binarizador 1031, codificador por aritmética binária adaptativa 104, e codificador por aritmética binária 105, que são componentes do codificador de parâmetro de quantização de imagem, nesta concretização exemplar.

[066] A Figura 3 é um diagrama explicativo mostrando um exemplo de tabela de correspondência entre |DQP| (coluna na extrema esquerda) e a cadeia de bins (coluna central), de acordo com a presente invenção.

[067] Na Figura 3, X na coluna Signbin da cadeia de bins representa informação de 1-bit, indicando se o DQP é positivo (ou não) iecf se o DQP é positivo ou negativo. X= 0 indica positivo, X 1 indica negativo, e X= 1 negativo. Então, por exemplo, a cadeia de bins de DQP 1 é 100 e - 1, é 101. Ademais, a coluna de índice de contexto indica que nenhum contexto foi usado (iecf símbolo mais provável e sua probabilidade são fixas).

[068] A Figura 4 é um diagrama explicativo, mostrando pseudoprograma, para gerar uma cadeia de bins que corresponde a DQP para valor SynVal, onde:

[069] minDQP = -(26 + QpBdOffsetY/2) e

[070] maxDQP = (25 + QpBdOffsetY/2),

[071] de acordo com a Equação (2):

[072] cMax = max(|26 + QpBdOffsetY/2|,

[073] |25 + QpBdOffsetY/2|) - 1 = 26 + QpBdOffsetY/2 - 1 = 25 + QpBdOffsetY/2

[074] Deve ser notado que as definições das operações aritméticas usadas no pseudo- programa, estão de acordo com as definições constantes em "Convenções 5" no NPL2.

[075] O processo de binarização, de acordo com a presente invenção, resolve os três fatores que causam o problema mencionado acima.

[076] O primeiro fator é resolvido por codificação aritmética binária do segundo bin e subsequentes bins usando contextos apropriados. Na Figura 3, o segundo bin indica somente informação com respeito a se (ou não) o valor absoluto do DQP é maior que 1, ou seja, informação de qual dos dois estados é verdadeiro. O terceiro bin e os bins subsequentes indicam apenas informação com respeito a se (ou não) o valor absoluto do DQP é maior que um dado valor, ou seja, informação com respeito a qual dos dois estados é verdadeiro, como no segundo bin. Signbin indica apenas a informação com respeito a se DQP é positivo ou negativo, ou seja, informação com respeito a qual dos dois estados é verdadeiro. Portanto, o segundo bin e o Signbin são codificados por aritmética binária, usando contextos apropriados.

[077] O segundo fator é resolvido porque o codificador pode reduzir, de modo eficiente, bins redundantes usando a faixa DQP. Em detalhes na Figura 3, no caso de codificação DQP= - 26, o 27° bin redundante não é codificado, porque o decodificador é capaz de identificar DQP = - 26 quando o 26° bin for 1, para o caso em que o valor mínimo do DQP é -26.

[078] O terceiro fator é resolvido porque o número de bins incluído na cadeia de bins, nesta concretização exemplar, é igual ao número de bins no caso de binarização separada da informação com respeito a se o DQP significante é positivo ou negativo, e valor absoluto do DQP significante, como fica claro a partir da comparação entre a tabela de correspondência da Figura 15 e a tabela de correspondência da Figura 3. Concretização Exemplar 2

[079] A Figura 5 é um diagrama de blocos mostrando estrutura de um codificador de parâmetro de quantização de imagem, que corresponde ao codificador de parâmetro de quantização de imagem da concretização exemplar 1. O decodificador de parâmetro de quantização de imagem da Figura 5 inclui: um preditor 201, buffer 202, de-binarizador 2031, decodificador por aritmética binária 204, decodificador por aritmética binária 205, chaves (SW) 211 e 212.

[080] O de-binarizador 2031 computa cMax baseado em minDQP e maxDQP, com a seguinte Equação: cMax = max(|minDQP|, |maxDQP|) - 1 (5)

[081] O decodificador por aritmética binária adaptativa 204 decodifica bin (1) por aritmética binária a partir de bins codificados supridos via chave 212 e supre dados decodificados ao de-binarizador 2031 via chave 211. O decodificador por aritmética binária adaptativa 204 também atualiza o contexto associado ao índice de contexto que corresponde ao primeiro bin de acordo com valor do bin decodificado por aritmética binária para subsequente decodificação aritmética binária adaptativa.

[082] Para o caso em que o bin(1) é 1, decodificador por aritmética binária adaptativa decodifica bin(n) (n= 2, 3,,,, K onde k < 1 + cMax) por aritmética binária a partir dos dados codificados supridos via chave 212, até bin zero ser decodificado, ou até um bin zero ser decodificado, e, também, bins cMax serem decodificados. O decodificador por aritmética binária adaptativa 204 supre dados decodificados ao de-binarizador 2031 via chave 211. O decodificador por aritmética binária adaptativa 204 atualiza o contexto associado com o índice de contexto, que corresponde ao enésimo bin, de acordo com o valor do bin decodificado por aritmética binária, para decodificação aritmética binária subsequente.

[083] Ademais, para o caso em que o bin(1) é 1, o decodificador por aritmética binária 205 decodifica Signbin por aritmética binária a partir dos dados codificados supridos via chave 212, e supre dados decodificados ao de-binarizador 2031 via chave 211.

[084] O de-binarizador 2031 supre o DQP de valor zero para o caso em que a cadeia de bins é zero (n= 1). No caso onde n= 1 + cMax, o binarizador 2031 emite DQP, cujo valor é obtido a partir da Equação: DQP = (1 - 2 * Signbin) * (1 + cMax) (6)

[085] "*" na Equação (6) indica multiplicação. Ao invés, o de- binarizador 2031 emite DQP- cujo valor é obtido pela seguinte Equação: DQP = (1 - 2 * Signbin) * (n - 1) (7)

[086] Como deve ficar claro a partir da Equação (6), o de- binarizador 2031 pode estimar qualquer bin redundante reduzido no processo de codificação de vídeo usando a faixa DQP (valor máximo dos valores absolutos do DQP mínimo e DQP máximo). Ou seja, de- binarizador pode de-binarizar bins da cadeia de bins feitos não redundantes, usando a faixa DQP (valor máximo do valor absoluto do DQP mínimo e DQP máximo).

[087] O PQP suprido a partir do preditor 201 é adicionado ao DQP suprido a partir do de-binarizador 2031 para obter RQP.

[088] O RQP é armazenado no buffer 202, para subsequente decodificação de parâmetro de quantização.

[089] Isto completa a descrição da estrutura com base no decodificador de parâmetro de quantização de imagem, nesta concretização exemplar.

[090] A seguir, serão descritas operações do de-binarizador 2031, decodificador por aritmética binária adaptativa 204, e decodificador por aritmética binária 205, que são componentes do decodificador de parâmetro de quantização de imagem, nesta concretização exemplar, usando fluxograma da Figura 6.

[091] O processo começa com decodificador por aritmética binária adaptativa 204 estabelecendo um parâmetro de valor inicial n em 2.

[092] Na Etapa S301, o decodificador por aritmética binária adaptativa 204 decodifica bin (1) por aritmética binária adaptativa.

[093] Na Etapa S302, o decodificador por aritmética binária 205 determina se (ou não) o valor de bin(1) é 1. No caso de do valor de bin(1) for 1, o processo avança para Etapa S303. Caso contrário, o processo avança para Etapa S307.

[094] Na Etapa S303, o de-binarizador 2031 computa cMax baseado em minDQP e maxDQP.

[095] Na Etapa S304, decodificador por aritmética binária adaptativa 204 decodifica bin(n) por aritmética binária adaptativa.

[096] Na Etapa S305, decodificador por aritmética binária adaptativa 204 determina se (ou não) todos bins relativos ao DQP foram decodificados. Todos bins serão decodificados se bin (n) = zero; n = cMax; ou ambas as condições. No caso em que todos bins relativos ao DQP forem decodificados, o processo avança para Etapa S306. Caso contrário, decodificador por aritmética binária adaptativa 204 incrementa n, e o processo segue para Etapa S394 para decodificar bin(n) subsequente por aritmética binária adaptativa.

[097] Na Etapa S306, o decodificador o Signbin por aritmética binária 205 decodifica por aritmética binária.

[098] Na Etapa S307, o de-binarizador 2031 de-binariza a cadeia de bins decodificada para determinar DQP.

[099] Isto completa a descrição das operações do de-binarizador 2031, decodificador por aritmética binária adaptativa, e decodificador por aritmética binária, que são componentes do decodificador de parâmetro de quantização de imagem, nesta concretização exemplar. Concretização Exemplar 3

[100] No codificador de parâmetro de quantização de imagem da Figura 1 e decodificador de parâmetro de quantização de imagem da Figura 5 descritos acima, minDQP e maxDQP podem ser gerados a partir da faixa do parâmetro de quantização (combinação de QP mínimo e QP máximo) e parâmetro de quantização predito PQP.

[101] As Figuras 7 e 8 são diagramas de blocos mostrando estruturas de codificador de parâmetro de quantização de imagem e decodificador de parâmetro de quantização de imagem, como melhoramento para gerar minDQP e maxDQP, baseado na combinação de QP mínimo (minQP) e QP máximo (max QP) e PQP.

[102] O codificador de parâmetro de quantização de imagem mostrado na Figura 7 adicionalmente inclui determinador de faixa 106 e decodificador de parâmetro de quantização de imagem da Figura 8, adicionalmente inclui determinador de faixa 206, como pode ser visto na comparação das Figuras 1 e 5. Cada um dos determinadores de faixa 106 e 206computa minDQP e maxDQP com as equações abaixo: minDQP = minQP - PQP (8) maxDQP = maxQP - PQP (9)

[103] A inclusão dos determinadores de faixa 106, 108 permite redução mais efetiva de bins redundantes, quando o QP a ser codificado se encontra mais próximo em valor de minDQP ou maxDQP.

[104] A Figura 9 é diagrama explicativo mostrando um pseudo programa para gerar um cadeia de bin que corresponde a DQP de um valor synVal (deve ser notado que o PQP é escrito como QPY,PREV no pseudo programa).

[105] Em um codificador de parâmetro de quantização de imagem e decodificador de parâmetro de quantização de imagem, onde minDQP= -26 e maxDQP = 5, as Equações (8) e (9) são substituídas pelas Equações (8)’, (9)’: minDQP = max (-26, minQP - PQP) (8)’ maxDQP = min (25, maxQP - PQP) (9)’

[106] O codificador de parâmetro de quantização de imagem e o decodificador de parâmetro de quantização de imagem, de acordo com a presente invenção, descritos acima, podem operar com base em uma tabela de correspondência, na qual o valor do índice de contexto é fixado para bins a partir de uma pré-determinada coluna, como na Figura 10, ao invés de usar o exemplo da Figura 3.

[107] Na tabela de correspondência mostrada na Figura 10, o valor do índice de contexto é fixado em 3 para bins na terceira coluna e colunas subsequentes. Na Figura 10 o primeiro bin indica apenas a informação de com respeito a se (ou não) DQP é significante ou seja informações de qual de dois estados é verdadeiros. O segundo bin indica apenas a informação com respeito a se o valor absoluto do DQP é maior que 1, ou seja, informação com respeito a qual dos dois estados é verdadeiros. O terceiro bin e bins subsequentes indicam apenas a informação com respeito a se (ou não) a cadeia de bin termina, ou seja, a informação de qual dos dois estados é verdadeiro.

[108] Assim, o codificador não parâmetro de quantização de imagem, de acordo com a presente invenção, pode codificar o primeiro bin por aritmética binária, indicando se (ou não) o mesmo é significante, o terceiro bin indicando se (ou não) valor absoluto do DQP é maior que 1, bin indicando se (ou não) a cadeia de bin termina, e Signbin indicando sinal positivo ou negativo do DQP.

[109] Como descrito acima, de acordo com a presente invenção, um parâmetro de quantização de imagem para codificar imagens, usando codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto, pode ser adequadamente codificado, provendo em um processo de binarização, no qual informação indicando se (ou não) o parâmetro de quantização delta é significante é associada ao primeiro bin, informação indicando valor absoluto do parâmetro de quantização delta significante é associada ao segundo bin e bins subsequentes, e informação indicando se o parâmetro de quantização delta significante é positivo ou negativo é associada ao bin de sinal, um meio para reduzir outros bins significantes usando faixa de parâmetro de quantização delta definida em padrões ou similares.

[110] De acordo com a presente invenção, a codificação acima mencionada é conseguida em três passos: designar um contexto apropriado para cada bin do parâmetro de quantização delta; reduzir bins redundantes do parâmetro de quantização delta; e reduzir o número de bins incluído na cadeia de bin do parâmetro de quantização delta.

[111] Cada uma das concretizações exemplares descritas acima pode ser realizada não apenas por hardware, mas também por um programa de computador.

[112] Um sistema de processamento de informação mostrado na Figura 11 inclui um processador 1001, memória de programa 1002, mídia de armazenamento 1003 para armazenar dados de imagem, e mídia de armazenamento 1004 para armazenar fluxo de bits. As mídias de armazenamento 1003 e 1004 podem ser mídias distintas ou áreas de armazenamento incluídas na mesma mídia de armazenamento. Como mídia de armazenamento, uma mídia de armazenamento magnético, tal como disco rígido, é disponível.

[113] No sistema de processamento de informação da Figura 11, um programa para realizar funções dos blocos (exceto bloco do buffer), como em qualquer uma das Figuras 1, 5, 7, 8 é armazenado na memória 1002. O processador 1001 realiza as funções de codificador/ decodificador de parâmetro de quantização de imagem de qualquer uma das Figuras 1, 5, 7, 8, executando os processos de acordo com os programas armazenados na memória 1002.

[114] A Figura 12 é um diagrama de blocos, mostrando componentes característicos de um codificador de parâmetro de quantização de imagem de acordo com a presente invenção. Como na Figura 12, o codificador de parâmetro de quantização delta, de acordo, com a presente invenção, inclui: unidade de predição 11, para gerar um parâmetro de quantização a partir de um parâmetro de quantização reconstruído anterior; unidade de computador 12 para gerar um parâmetro de quantização delta a partir de um parâmetro de quantização e parâmetro de quantização predito; unidade de codificação de parâmetro de quantização 13 para codificar um primeiro bin por aritmética binária, indicando se (ou não) o parâmetro de quantização delta é significante, outros bins indicando valor absoluto do parâmetro de quantização delta, e bin indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo, no caso de o parâmetro de quantização delta ser significante; e unidade de supressão de redundância 14 para reduzir um ou mais dos outros bins, usando faixa do parâmetro de quantização delta.

[115] A Figura 13 é um diagrama de blocos mostrando componentes característicos em um decodificador de parâmetro de quantização de imagem de acordo com a presente invenção. Assim, como na Figura 13, o decodificador de parâmetro de quantização de imagem inclui: unidade de predição para gerar parâmetro de quantização predito a partir de um parâmetro de quantização reconstruído anterior; uma unidade de decodificação de parâmetro de quantização 22 para decodificar um primeiro bin por aritmética binária, indicando se (ou não) parâmetro de quantização delta é significante, outros bins indicando valor absoluto do parâmetro de quantização delta, e bin indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo; e unidade de estimativa para estimar um ou mais dos outros bins reduzidos no processo de codificação de vídeo usando faixa do parâmetro de quantização delta.

[116] Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência às concretizações exemplares acima, a presente invenção não se limita às concretizações e exemplos providos acima. Várias mudanças, que devem ser entendidas por aqueles habilitados na técnica, poderão ser introduzidas nas estruturas e detalhes da presente invenção dentro do seu escopo.

[117] O presente Pedido de Patente reivindica prioridade com base no Pedido de Patente Japonesa No 2011/ 153427, cuja descrição está incorporada nesta em sua integralidade. Lista de Referências 11Unidade de predição 12 Unidade de computação 13 Unidade Codificadora de Parâmetro de Quantização 14 Unidade supressora de 21 Unidade preditora 22 Unidade Decodificadora de Parâmetro de Quantização 23 Unidade Estimadora 101 Preditor 102 Buffer Binarizador Binarizador Codificador por Aritmética Binária Adaptativa Codificador por Aritmética Binária Determinador de Fase Chave Chave preditor Buffer De-Binarizador De-Binarizador Decodificador por Aritmética Binária Adaptativa Decodificador por Aritmética Binária Determinador de Fase Chave Chave

Claims

1. Método de decodificação de parâmetro de quantização de imagem para decodificar um parâmetro de quantização para um processo de decodificação de vídeo que é baseado em uma codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto, o método de decodificação de parâmetro de quantização de imagem caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: decodificar um primeiro bin por aritmética binária indicando se (ou não) um parâmetro de quantização delta é significante, outros bins, que são subsequentes ao primeiro bin, indicando um valor absoluto do parâmetro de quantização delta, e um bin de sinal, que é subsequente aos outros bins, indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo; gerar um parâmetro de quantização delta de-binarizando o primeiro bin, os outros bins e o bin de sinal; e gerar um parâmetro de quantização reconstruído adicionando um parâmetro de quantização predito ao parâmetro de quantização delta, em que a decodificação aritmética binária é realizada usando contextos para o primeiro bin e os outros bins, e usando nenhum contexto para o bin de sinal.

2. Decodificador de parâmetro de quantização de imagem para decodificar um parâmetro de quantização para um processo de decodificação de vídeo que é baseado em uma codificação aritmética binária adaptativa baseada em contexto, o decodificador de parâmetro de quantização de imagem caracterizado pelo fato de que compreende: uma memória (1002) armazenando um método; e um processador (1002) configurado para executar o método para: decodificar, por decodificação aritmética binária, um primeiro bin indicando se (ou não) um parâmetro de quantização delta é significante, outros bins, que são subsequentes ao primeiro bin, indicando um valor absoluto do parâmetro de quantização delta, e um bin de sinal, que é subsequente aos outros bins, indicando se o parâmetro de quantização delta é positivo ou negativo; de-binarizar o primeiro bin, os outros bins e o bin de sinal para gerar um parâmetro de quantização delta; e adicionar um parâmetro de quantização predito ao parâmetro de quantização delta para gerar um parâmetro de quantização reconstruído, em que a decodificação aritmética binária é realizada usando contextos para o primeiro bin e os outros bins, e sem contexto para o bin de sinal.