BR122021004622B1 - Método para decodificar um vídeo - Google Patents

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Abstract

é revelado um método de codificar um vídeo, o método incluindo: dividir um quadro atual em pelo menos uma unidade de codificação máxima; determinar uma profundidade codificada para produzir um resultado de codificação final de acordo com ao menos uma região dividida obtida pela divisão de uma região da unidade de codificação máxima de acordo com as profundidades, mediante codificação da ao menos uma região dividida, com base em uma profundidade que é aprofundada em proporção ao número de vezes em que a região da unidade de codificação máxima é dividida; e produzir dados de imagem constituindo o resultado de codificação final de acordo com ao menos uma região dividida, e codificar informação sobre a profundidade codificada e um modo de previsão, de acordo com ao menos uma unidade de codificação máxima.

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] As modalidades exemplares se referem à codificação e decodificação de um vídeo.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA
[0002] À medida que hardware para reproduzir e armazenar conteúdo de vídeo de alta resolução ou de alta qualidade está sendo desenvolvido e fornecido, a necessidade de um codec de vídeo para codificar e decodificar de forma eficiente o conteúdo de vídeo de alta resolução e de alta qualidade está aumentando. Em um codec de vídeo convencional, um vídeo é codificado de acordo com um método de codificação limitada com base em um macrobloco tendo um tamanho predeterminado.
REVELAÇÃO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO
[0003] As modalidades exemplares proporcionam a codificação e decodificação de uma imagem, com base em uma unidade de codificação hierárquica em vários tamanhos.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA
[0004] De acordo com um aspecto de uma modalidade exemplar,é provido um método de codificar um vídeo, o método incluindo: dividir um quadro atual em pelo menos uma unidade de codificação máxima; determinar uma profundidade codificada para produzir um resultado de codificação final de acordo com ao menos uma região dividida obtida mediante divisão de uma região de cada uma da ao menos uma unidade de codificação máxima de acordo com as profundidades, mediante codificação da ao menos uma região dividida, com base na profundidade que se aprofunda em proporção ao número de vezes em que a região de cada unidade de codificação máxima é dividida; e emitir dados de imagem constituindo o resultado de codificação final de acordo com ao menos uma região dividida, e codificar informação sobre a profundidade codificada e um modo de previsão, de acordo com cada unidade de codificação máxima.
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO
[0005] Quando os dados de imagem têm elevada resolução e uma grande quantidade de dados, os dados de imagem podem ser eficientemente decodificados e restaurados mediante uso de um tamanho de uma unidade de codificação e um modo de codificação, que são determinados de forma adaptativa de acordo com as características dos dados de imagem, mediante uso de informação sobre um modo de codificação ótimo recebido a partir de um codificador.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0006] As características acima e outras da modalidade exemplar se tornarão mais evidentes mediante descrição em detalhe de suas modalidades exemplares com referência aos desenhos anexos nos quais: A Figura 1 é um diagrama de blocos de um aparelho para codificar um vídeo, de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 2 é um diagrama de blocos de um aparelho para decodificar um vídeo, de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 3 é um diagrama para descrever um conceito de unidades de codificação de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 4 é um diagrama de blocos de um codificador de imagem com base nas unidades de codificação de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 5 é um diagrama de blocos de um decodificador de imagem com base nas unidades de codificação de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 6 é um diagrama ilustrando unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades, e partições de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 7 é um diagrama para descrever uma relação entre uma unidade de codificação e unidades de transformação, de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 8 é um diagrama para descrever informação de codificação das unidades de codificação correspondendo a uma profundidade codificada, de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 9 é um diagrama de unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades, de acordo com uma modalidade exemplar. As Figuras 10 a 12 são diagramas para descrever uma relação entre as unidades de codificação, unidades de previsão, e unidades de transformação de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 13 é um diagrama para descrever uma relação entre uma unidade de codificação, uma unidade de previsão ou uma partição, e uma unidade de transformação, de acordo com informação de modo de codificação da Tabela 1. A Figura 14 é um fluxograma ilustrando um método de codificar um vídeo, de acordo com uma modalidade exemplar; e A Figura 15 é um fluxograma ilustrando um método de decodificar um vídeo, de acordo com uma modalidade exemplar.
MELHOR MODO PARA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO
[0007] De acordo com um aspecto de uma modalidade exemplar,é provido um método de codificar um vídeo, o método incluindo: dividir um quadro atual em pelo menos uma unidade de codificação máxima; determinar uma profundidade codificada para produzir um resultado de codificação final de acordo com ao menos uma região dividida obtida mediante divisão de uma região de cada uma da ao menos uma unidade de codificação máxima de acordo com as profundidades, mediante codificação de ao menos uma região dividida, com base em uma profundidade que se aprofunda em proporção ao número de vezes em que a região de cada unidade de codificação máxima é dividida; e produzir dados de imagem constituindo o resultado de codificação final de acordo com ao menos uma região dividida, e codificar informação sobre a profundidade codificada e um modo de previsão, de acordo com cada unidade de codificação máxima.
[0008] A unidade de codificação pode ser caracterizada por um tamanho máximo e uma profundidade.
[0009] A profundidade denota o número de vezes em que uma unidade de codificação é hierarquicamente dividida, e à medida que a profundidade é aprofundada, unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades podem ser divididas a partir da unidade de codificação máxima para obter unidades de codificação mínima. A profundidade é aprofundada a partir de uma profundidade superior para uma profundidade inferior. À medida que a profundidade é aprofundada, o número de vezes em que a unidade de codificação máxima é dividida aumenta, e um número total de possíveis vezes em que a unidade de codificação máxima é dividida corresponde a uma profundidade máxima. O tamanho máximo e a profundidade máxima da unidade de codificação podem ser predeterminados.
[00010] O método pode incluir ainda predeterminar uma profundidade máxima indicando um número total de vezes em que uma altura e uma largura da ao menos uma unidade de codificação máxima são hierarquicamente divididas, e um tamanho máximo da ao menos uma unidade de codificação máxima.
[00011] Os dados de imagem podem ser codificados com base nas unidades de codificação mais profundas de acordo com ao menos uma profundidade, para cada uma da ao menos uma unidade de codificação máxima, e à medida que a profundidade é aprofundada, as unidades de codificação podem ser hierarquicamente divididas a partir de cada unidade de codificação máxima.
[00012] A determinação da profundidade codificada pode incluir a realização de codificação de previsão de acordo com as unidades de codificação correspondendo a uma profundidade atual e partições obtidas mediante divisão de ao menos uma de uma altura e uma largura das unidades de codificação correspondendo à profundidade atual, de acordo com as unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades para cada unidade de codificação máxima.
[00013] A determinação da profundidade codificada pode incluir realizar transformação em uma unidade de dados tendo uma menor altura ou largura do que as unidades de codificação correspondendo à profundidade atual, de acordo com as unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades para a unidade de codificação máxima.
[00014] A determinação da profundidade codificada pode incluir ainda determinar a profundidade codificada tendo o erro de codificação mínimo mediante comparação dos resultados da codificação de acordo com as profundidades para cada unidade de codificação máxima, e determinando ao menos um de um tipo de partição e de um modo de previsão de uma unidade de dados que realizou a codificação de previsão em cada unidade de codificação correspondendo à profundidade codificada, e um tamanho de uma unidade de dados que realizou a transformação nas unidades de codificação correspondendo à profundidade codificada.
[00015] O modo de previsão pode ser determinado independentemente de acordo com as unidades de codificação correspondendo à profundidade codificada, e inclui ao menos um de um intra-modo, e um inter-modo, e um modo de salto.
[00016] A informação sobre o modo de codificação pode incluir ao menos uma da profundidade codificada para cada unidade de codificação máxima, informação sobre um tipo de partição de uma unidade de dados que realizou a codificação de previsão de acordo com as unidades de codificação correspondendo à profundidade codificada, informação sobre um modo de previsão de acordo com as partições das unidades de codificação correspondendo à profundidade codificada, e informação sobre um tamanho de uma unidade de dados que realizou a transformação de acordo com as unidades de codificação correspondendo à profundidade codificada.
[00017] O método pode incluir ainda codificar informação dividida indicando se a codificação é realizada nas unidades de codificação de uma profundidade inferior em vez de uma profundidade atual, de acordo com as profundidades em cada unidade de codificação máxima. O método pode incluir ainda, se a codificação é realizada nas unidades de codificação da profundidade inferior com base na informação dividida da profundidade atual, realizando repetidamente a codificação em cada unidade de codificação parcial obtida mediante divisão da unidade de codificação correspondendo à profundidade atual.
[00018] Uma profundidade da unidade de codificação máxima pode ser uma profundidade mais elevada, e unidades de codificação mais profunda de acordo com as profundidades constituindo uma região dividida de acordo com as profundidades podem ser unidades de codificação obtidas mediante divisão de uma altura e de uma largura de uma unidade de codificação de uma profundidade superior por dois. As partições correspondendo à profundidade atual podem ser unidades de dados obtidas mediante divisão por dois de pelo menos uma de uma altura e de uma largura de uma unidade de dados correspondendo à profundidade atual.
[00019] O erro de codificação pode ser medido mediante uso de um método de Otimização de Distorção de Taxa com base em multiplicadores Lagrangianos.
[00020] Codificação de previsão no intra-modo e codificação de previsão no inter-modo pode ser realizada de acordo com as unidades de dados obtidas mediante divisão por dois das unidades de codificação correspondendo à profundidade atual ou ao menos uma da altura e largura das unidades de codificação correspondendo à profundidade atual.
[00021] De acordo com outro aspecto de uma modalidade exemplar, é provido um método de decodificar um vídeo, o método incluindo: receber e analisar um fluxo de bits de um vídeo codificado; extrair os dados de imagem de um quadro atual atribuído a pelo menos uma unidade de codificação máxima, e informação sobre uma profundidade codificada e um modo de codificação de acordo com ao menos uma unidade de codificação máxima, a partir do fluxo de bits; e decodificar os dados de imagem em cada uma da ao menos uma unidade de codificação máxima com base na informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação para cada unidade de codificação máxima, em que a profundidade é aprofundada em proporção ao número de vezes em que uma região de cada unidade de codificação máxima é dividida, e uma profundidade na qual um resultado de codificação final é produzido de acordo com ao menos uma região dividida, que é obtida mediante divisão de uma região de cada unidade de codificação máxima de acordo com as profundidades, mediante codificação da ao menos uma região dividida de cada unidade de codificação máxima enquanto codificando o quadro atual, é determinada como ao menos uma profundidade codificada para cada unidade de codificação máxima.
[00022] O método pode incluir ainda a extração de informação sobre uma profundidade máxima indicando um número total de vezes que uma altura e uma largura de cada unidade de codificação máxima são divididas hierarquicamente, e informação sobre um tamanho máximo de cada unidade de codificação máxima a partir do fluxo de bits.
[00023] A decodificação pode incluir a realização de codificação de previsão nas unidades de codificação correspondendo à profundidade codificada para cada unidade de codificação máxima, com base na informação sobre a profundidade codificada e informação sobre um tipo de partição e um modo de previsão de uma unidade de dados para realizar a decodificação de previsão, dentre a informação extraída sobre o modo de codificação para cada unidade de codificação máxima.
[00024] A decodificação pode incluir a realização de transformação inversa em cada unidade de codificação correspondendo à profundidade codificada para cada unidade de codificação máxima, com base na informação sobre a profundidade codificada e um tamanho de uma unidade de dados para realizar a transformação inversa para cada unidade de codificação máxima.
[00025] O método pode incluir ainda extrair informação dividida indicando se a decodificação é realizada em unidades de codificação correspondendo a uma profundidade inferior em vez de uma profundidade atual de acordo com as profundidades para cada unidade de codificação máxima, a partir do fluxo de bits.
[00026] De acordo com outro aspecto de uma modalidade exemplar, é provido um aparelho para codificar um vídeo, o aparelho incluindo: um divisor de unidade de codificação máxima para dividir um quadro atual em pelo menos uma unidade de codificação máxima; um determinador de unidade de codificação para determinar uma profundidade codificada para produzir um resultado de codificação final de acordo com ao menos uma região dividida obtida mediante divisão de uma região de cada uma da ao menos uma unidade de codificação máxima de acordo com as profundidades, mediante codificação da ao menos uma região dividida, com base em uma profundidade que é aprofundada em proporção ao número de vezes em que a região de cada unidade de codificação máxima é dividida; e uma unidade de saída para produzir dados de imagem constituindo o resultado de codificação final de acordo com ao menos uma região dividida, e informação de codificação sobre a profundidade codificada e um modo de previsão, de acordo com cada unidade de codificação máxima.
[00027] De acordo com outro aspecto de uma modalidade exemplar, é provido um aparelho para decodificar um vídeo, o aparelho incluindo: um receptor para receber e analisar um fluxo de bits de um vídeo codificado; um extrator de informação de codificação e dados de imagem para extrair os dados de imagem de um quadro atual atribuído a ao menos uma unidade de codificação máxima, e informação sobre uma profundidade codificada e um modo de codificação de acordo com ao menos uma unidade de codificação máxima, a partir do fluxo de bits; e um decodificador para decodificar os dados de imagem em cada unidade de codificação máxima com base na informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação para cada uma da ao menos uma unidade de codificação máxima, em que a profundidade é aprofundada em proporção ao número de vezes em que uma região de cada unidade de codificação máxima é dividida, e uma profundidade na qual um resultado de codificação final é produzido de acordo com ao menos uma região dividida, que é obtida mediante divisão de uma região de cada unidade de codificação máxima de acordo com as profundidades, mediante codificação da ao menos uma região dividida de cada unidade de codificação máxima enquanto codificando o quadro atual, é determinada como ao menos uma profundidade codificada para cada unidade de codificação máxima.
[00028] De acordo com outro aspecto de uma modalidade exemplar, é provido um meio de gravação legível por computador tendo gravado no mesmo um programa para executar o método de codificar um vídeo.
[00029] De acordo com outro aspecto de uma modalidade exemplar, é provido um meio de gravação legível por computador tendo gravado no mesmo um programa para executar o método de codificação de um vídeo.
MODO PARA A INVENÇÃO
[00030] Em seguida, as modalidades exemplares serão descritas mais completamente com referência aos desenhos anexos, nos quais modalidades exemplares são mostradas. Nas modalidades exemplares, "unidade" pode ou não se referir a uma unidade de tamanho, dependendo de seu contexto.
[00031] Em seguida, uma "unidade de codificação" é uma unidade de dados de codificação na qual os dados de imagem são codificados pelo lado de um codificador e uma unidade de dados codificados na qual os dados de imagem codificados são decodificados pelo lado de um decodificador, de acordo com modalidades exemplares. Além disso, uma “profundidade codificada” significa uma profundidade onde uma unidade de codificação é codificada.
[00032] Em seguida, uma "imagem" pode denotar uma imagem estática para um vídeo ou uma imagem em movimento, isto é, o próprio vídeo.
[00033] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um aparelho de codificação de vídeo 100, de acordo com uma modalidade exemplar.
[00034] O aparelho de codificação de vídeo 100 inclui um divisor de unidade de codificação máxima 110, um determinador de unidade de codificação 120, e uma unidade de saída 130.
[00035] O divisor de unidade de codificação máxima 110 pode dividir uma imagem atual com base em uma unidade de codificação máxima para o quadro atual de uma imagem. O quadro atual é maior do que a unidade de codificação máxima, os dados de imagem do quadro atual podem ser divididos na ao menos uma unidade de codificação máxima. A unidade de codificação máxima de acordo com uma modalidade exemplar pode ser uma unidade de dados tendo um tamanho de 32x32, 64x64, 128x128, 256x256, etc., em que um formato da unidade de dados é um quadrado tendo uma largura e altura em quadrados de 2. Os dados de imagem podem ser emitidos para o determinador de unidade de codificação 120 de acordo com pelo menos uma unidade de codificação máxima.
[00036] Uma unidade de codificação de acordo com uma modalidade exemplar pode ser caracterizada por um tamanho máximo e uma profundidade. A profundidade denota um número de vezes em que a unidade de codificação é dividida espacialmente a partir da unidade de codificação máxima e, à medida que a profundidade é aprofundada ou aumentada, unidades de codificação mais profundas, de acordo com as profundidades, podem ser divididas a partir da unidade de codificação máxima para uma unidade de codificação mínima. Uma profundidade da unidade de codificação máxima é uma profundidade mais elevada e uma profundidade da unidade de codificação mínima é uma profundidade mais baixa. Como o tamanho de uma unidade de codificação correspondendo a cada profundidade diminui à medida que a profundidade da unidade de codificação máxima é aprofundada, uma unidade de codificação correspondendo a uma profundidade superior pode incluir uma pluralidade de unidades de codificação correspondendo às profundidades inferiores.
[00037] Conforme descrito acima, os dados de imagem do quadro atual são divididos nas unidades de codificação máxima de acordo com um tamanho máximo da unidade de codificação, e cada uma das unidades de codificação máxima pode incluir unidades de codificação mais profunda que são divididas de acordo com as profundidades. Como a unidade de codificação máxima de acordo com uma modalidade exemplar é dividida de acordo com as profundidades, os dados de imagem de um domínio espacial incluído na unidade de codificação máxima podem ser classificados de forma hierárquica de acordo com as profundidades.
[00038] Uma profundidade máxima e um tamanho máximo de uma unidade de codificação, que limitam o número total de vezes em que a altura e uma largura da unidade de codificação máxima são divididas de forma hierárquica, podem ser predeterminados.
[00039] O determinador de unidade de codificação 120 codifica ao menos uma região dividida obtida mediante divisão de uma região da unidade de codificação máxima de acordo com as profundidades, e determina uma profundidade para emitir os dados de imagem finalmente codificados de acordo com a pelo menos uma região dividida. Em outras palavras, o determinador de unidade de codificação 120 determina uma profundidade codificada mediante codificação dos dados de imagem nas unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades, em conformidade com a unidade de codificação máxima do quadro atual, e seleciona uma profundidade tendo o menor erro de codificação. Assim, os dados de imagem codificados da unidade de codificação correspondendo à profundidade codificada determinada são finalmente produzidos. Além disso, as unidades de codificação correspondendo à profundidade codificada podem ser consideradas como unidades de codificação codificadas.
[00040] A profundidade codificada determinada e os dados de imagem codificados de acordo com a profundidade codificada determinada são emitidos para a unidade de saída 130.
[00041] Os dados de imagem na unidade de codificação máxima são codificados com base nas unidades de codificação mais profundas correspondendo a pelo menos uma profundidade igual ou abaixo da profundidade máxima, e os resultados da codificação dos dados de imagem são comparados com base em cada uma das unidades de codificação mais profundas. Uma profundidade tendo o menor erro de codificação pode ser selecionada após comparar os erros de codificação das unidades de codificação mais profunda. Pelo menos uma profundidade codificada pode ser selecionada para cada unidade de codificação máxima.
[00042] O tamanho da unidade de codificação máxima é dividido uma vez que uma unidade de codificação é dividida hierarquicamente de acordo com as profundidades, e à medida que aumenta o número de unidades de codificação. Além disso, mesmo se as unidades de codificação corresponderem à mesma profundidade em uma unidade de codificação máxima, é determinado se divide cada uma das unidades de codificação correspondendo à mesma profundidade para uma profundidade inferior mediante diminuição de um erro de codificação dos dados de imagem de cada unidade de codificação, separadamente. Consequentemente, mesmo quando os dados de imagem são incluídos em uma unidade de codificação máxima, os dados de imagem são divididos em regiões de acordo com as profundidades e os erros de codificação podem diferir de acordo com as regiões naquela unidade de codificação máxima, e assim as profundidades codificadas podem diferir de acordo com as regiões nos dados de imagem. Assim, uma ou mais profundidades codificadas podem ser determinadas em uma unidade de codificação máxima, e os dados de imagem da unidade de codificação máxima podem ser divididos de acordo com as unidades de codificação de pelo menos uma profundidade codificada.
[00043] Consequentemente, o determinador de unidade de codificação 120 pode determinar as unidades de codificação que têm uma estrutura de árvore incluída na unidade de codificação máxima. As unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore de acordo com uma modalidade exemplar incluem unidades de codificação correspondendo a uma profundidade determinada para ser a profundidade codificada, a partir de todas as unidades de codificação mais profundas incluídas na unidade de codificação máxima. Uma unidade de codificação de uma profundidade codificada pode ser determinada hierarquicamente de acordo com as profundidades na mesma região da unidade de codificação máxima, e pode ser determinada de forma independente em diferentes regiões. Similarmente, uma profundidade codificada em uma região atual pode ser determinada independentemente de uma profundidade codificada em outra região.
[00044] Uma profundidade máxima de acordo com uma modalidade exemplar é um índice relacionado ao número de vezes de divisão a partir de uma unidade de codificação máxima para uma unidade de codificação mínima. Uma primeira profundidade máxima de acordo com uma modalidade exemplar pode denotar o número total de vezes de divisão a partir da unidade de codificação máxima para a unidade de codificação mínima. Uma segunda profundidade máxima de acordo com uma modalidade exemplar pode denotar o número total de níveis de profundidade a partir da unidade de codificação máxima para a unidade de codificação mínima. Por exemplo, quando a profundidade da unidade de codificação máxima é zero, uma profundidade de uma unidade de codificação, na qual a unidade de codificação máxima é dividida uma vez, pode ser ajustada para 1, e uma profundidade de uma unidade de codificação; na qual a unidade de codificação máxima é dividida duas vezes; pode ser ajustada para 2. Aqui, se a unidade de codificação mínima for uma unidade de codificação na qual a unidade de codificação máxima é dividida quatro vezes, existem 5 níveis de profundidade, de profundidade 0, 1, 2, 3 e 4, e assim a primeira profundidade máxima pode ser ajustada para 4, e a segunda profundidade máxima pode ser ajustada para 5.
[00045] A codificação de previsão e a transformação podem ser realizadas de acordo com a unidade de codificação máxima. A codificação de previsão e a transformação também são realizadas com base nas unidades de codificação mais profundas de acordo com uma profundidade igual a, ou profundidades menores do que a profundidade máxima, de acordo com a unidade de codificação máxima. A transformação pode ser realizada de acordo com um método de transformação ortogonal ou transformação de número inteiro.
[00046] Como o número de unidades de codificação mais profunda aumenta sempre que a unidade de codificação máxima for dividida de acordo com as profundidades; codificação incluindo a codificação de previsão e a transformação é realizada em todas as unidades e codificação mais profunda geradas à medida que é aprofundada a profundidade. Para conveniência de descrição, a codificação de previsão e a transformação serão agora descritas com base em uma unidade de codificação de uma profundidade atual, em uma unidade de codificação máxima.
[00047] O aparelho de codificação de vídeo 100 pode selecionar de forma variável um tamanho ou formato de uma unidade de dados para codificar os dados de imagem. Para codificar os dados de imagem, operações tais como codificação de previsão, transformação, e codificação de entropia, são realizadas e nesse momento, a mesma unidade de dados pode ser usada para todas as operações ou diferentes unidades de dados podem ser usadas para cada operação.
[00048] Por exemplo, o aparelho de codificação de vídeo 100 pode selecionar não apenas uma unidade de codificação para codificar a imagem, mas também uma unidade de dados diferente da unidade de codificação de modo a realizar a codificação de previsão nos dados de imagem na unidade de codificação.
[00049] Para realizar codificação de previsão na unidade de codificação máxima, a codificação de previsão pode ser realizada com base em uma unidade de codificação correspondendo a uma profundidade codificada, isto é, com base em uma unidade de codificação que não é mais dividida em uma unidade de codificação correspondendo a uma profundidade inferior. Em seguida, a unidade de codificação que não mais é dividida e se torna uma unidade de base para codificação de previsão será referida agora como uma unidade de previsão. Uma partição obtida mediante divisão da unidade de previsão pode incluir uma unidade de previsão ou uma unidade de dados obtida mediante divisão de pelo menos uma de uma altura e uma largura da unidade de previsão.
[00050] Por exemplo, quando uma unidade de codificação de 2Nx2N (onde N é um número inteiro positivo) não é mais dividida e se torna uma unidade de previsão de 2Nx2N, e um tamanho de uma partição pode ser 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, ou NxN. Exemplos de um tipo de partição incluem partições simétricas que são obtidas simplesmente mediante divisão de uma altura ou largura da unidade de previsão, partições obtidas mediante divisão assimétrica da altura ou largura da unidade de previsão, tal como 1:n ou n:1, partições que são obtidas mediante divisão geométrica da unidade de previsão, e partições que têm formatos arbitrários.
[00051] Um modo de previsão da unidade de previsão pode ser ao menos um de: um intra-modo, um inter-modo, e um modo de salto. Por exemplo, o intra-modo ou o inter-modo pode ser realizado na partição de 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, ou NxN. Além disso, o modo de salto pode ser realizado apenas na partição de 2Nx2N. A codificação é realizada independentemente em uma unidade de previsão em uma unidade de codificação, desse modo selecionando um modo de previsão que tem o menor erro de codificação.
[00052] O aparelho de codificação de vídeo 100 também pode realizar a transformação nos dados de imagem em uma unidade de codificação com base não apenas na unidade de codificação para codificar os dados de imagem, mas também com base na unidade de dados que é diferente da unidade de codificação.
[00053] Para realizar a transformação na unidade de codificação, a transformação pode ser realizada com base em uma unidade de dados que tem um tamanho menor do que ou igual ao da unidade de codificação. Por exemplo, a unidade de dados para a transformação pode incluir uma unidade de dados para um intra-modo e uma unidade de dados para um inter-modo.
[00054] Uma unidade de dados usada como uma base da transformação será agora referida como uma “unidade de transformação”. Uma profundidade de transformação indicando o número de vezes de divisão para atingir a unidade de transformação mediante divisão da altura e largura da unidade de codificação pode ser ajustada na unidade de transformação. Por exemplo, em uma unidade de codificação atual de 2Nx2N, uma profundidade de transformação pode ser 0 quando o tamanho de uma unidade de transformação também é 2Nx2N, pode ser 1 quando cada uma de altura e largura da unidade de codificação atual é dividida em duas partes iguais, dividida totalmente em 4A1 unidades de transformação, e o tamanho da unidade de transformação é assim NxN, e pode ser 2 quando cada uma de altura e largura da unidade de codificação atual é dividida em quatro partes iguais, dividida totalmente em 4A1 unidades de transformação e o tamanho das unidades de transformação é assim de N/2xN/2. Por exemplo, a unidade de transformação pode ser ajustada de acordo com uma estrutura de árvore hierárquica, na qual uma unidade de transformação, de uma profundidade de transformação superior, é dividida em quatro unidades de transformação de uma profundidade de transformação inferior, de acordo com as características hierárquicas de uma profundidade de transformação.
[00055] Similarmente à unidade de codificação, a unidade de transformação na unidade de codificação pode ser dividida de forma recursiva em regiões de tamanho menor, de modo que a unidade de transformação pode ser determinada independentemente em unidades de região. Assim, os dados residuais na unidade de codificação podem ser divididos de acordo com a transformação tendo a estrutura de árvore de acordo com as profundidades de transformação.
[00056] Informação de codificação de acordo com as unidades de codificação correspondendo a uma profundidade codificada requer não apenas informação sobre a profundidade codificada, mas também sobre informação relacionada à codificação de previsão e transformação. Consequentemente, o determinador de unidade de codificação 120 não apenas determina uma profundidade codificada tendo um menor erro de codificação, mas também determina um tipo de partição em uma unidade de previsão, um modo de previsão de acordo com as unidades de previsão, e um tamanho de uma unidade de transformação para transformação.
[00057] Unidades de codificação de acordo com uma estrutura de árvore em uma unidade de codificação máxima e um método de determinar uma partição, de acordo com modalidades exemplares, serão descritos em detalhe posteriormente com referência às figuras 3 a 12.
[00058] O determinador de unidade de codificação 120 pode medir um erro de codificação de unidades de codificação mais profunda de acordo com as profundidades mediante uso de Otimização de Taxa-Distorção com base em multiplicadores Lagrangianos.
[00059] A unidade de saída 130 emite os dados de imagem da unidade de codificação máxima, os quais são codificados com base na menor profundidade codificada determinada pelo determinador de unidade de codificação 120, e informação sobre o modo de codificação de acordo com a profundidade codificada, em fluxos de bits.
[00060] Os dados de imagem codificados podem ser obtidos mediante codificação dos dados residuais de uma imagem.
[00061] A informação sobre o modo de codificação de acordo com a profundidade codificada pode incluir informação sobre a profundidade codificada, sobre o tipo de partição na unidade de previsão, o modo de previsão, e o tamanho da unidade de transformação.
[00062] A informação sobre a profundidade codificada pode ser definida mediante uso de informação dividida de acordo com as profundidades, que indica se a codificação é realizada em unidades de codificação de uma profundidade inferior em vez de uma profundidade atual. Se a profundidade atual da unidade de codificação atual é a profundidade codificada, os dados de imagem na unidade de codificação atual são codificados e emitidos, e assim a informação dividida pode ser definida não para dividir a unidade de codificação atual para uma profundidade inferior. Alternativamente, se a profundidade atual da unidade de codificação atual não for a profundidade codificada, a codificação é realizada na unidade de codificação da profundidade mais baixa, e assim a informação dividida pode ser definida para dividir a unidade de codificação atual para obter as unidades de codificação da profundidade mais baixa.
[00063] Se a profundidade atual não for a profundidade codificada, a codificação é realizada na unidade de codificação que é dividida em unidade de codificação da profundidade mais baixa. Como existe ao menos uma unidade de codificação da profundidade mais baixa em uma unidade de codificação da profundidade atual, a codificação é realizada repetidamente em cada unidade de codificação da profundidade mais baixa, e assim a codificação pode ser realizada de forma recursiva para as unidades de codificação que têm a mesma profundidade.
[00064] Como as unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore são determinadas para uma unidade de codificação máxima, e informação sobre ao menos um modo de codificação é determinada para uma unidade de codificação de uma profundidade codificada, informação sobre ao menos um modo de codificação pode ser determinada para uma unidade de codificação máxima. Além disso, uma profundidade codificada dos dados de imagem da unidade de codificação máxima pode ser diferente de acordo com as localizações uma vez que os dados de imagem são divididos hierarquicamente de acordo com as profundidades, e assim a informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação pode ser ajustada para os dados de imagem.
[00065] Consequentemente, a unidade de saída 130 pode atribuir informação de codificação sobre uma profundidade codificada correspondente e um modo de codificação para ao menos uma de unidade de codificação, unidade de previsão, e uma unidade mínima incluída na unidade de codificação máxima.
[00066] A unidade mínima de acordo com uma modalidade exemplar é uma unidade de dados retangular obtida mediante divisão por 4 da unidade de codificação mínima constituindo a profundidade mais baixa. Alternativamente, a unidade mínima pode ser uma unidade de dados retangular máxima que pode ser incluída em todas as unidades de codificação, unidades de previsão, unidades de partição, e unidades de transformação incluídas na unidade de codificação máxima.
[00067] Por exemplo, a informação de codificação emitida através da unidade de saída 130 pode ser classificada em informação de codificação de acordo com as unidades de codificação, e informação de codificação de acordo com as unidades de previsão. A informação de codificação de acordo com as unidades de codificação pode incluir a informação sobre o modo de previsão e sobre o tamanho das partições. A informação de codificação de acordo com as unidades de previsão pode incluir informação sobre uma direção estimada de um inter-modo, sobre um índice de imagem de referência do inter-modo, sobre um vetor de movimento, sobre um componente croma de um intra-modo, e sobre um método de interpolação do intra-modo. Além disso, informação sobre um tamanho máximo da unidade de codificação definido de acordo com as ilustrações, fatias, ou GOPs, e informação sobre uma profundidade máxima podem ser inseridas em SPS (Conjunto de Parâmetros de Sequência) ou um cabeçalho de um fluxo de bits.
[00068] No aparelho de codificação de vídeo 100, a unidade de codificação mais profunda pode ser uma unidade de codificação obtida mediante divisão de uma altura ou largura de uma unidade de codificação de uma profundidade superior, que está uma camada acima, por dois. Em outras palavras, quando o tamanho da unidade de codificação da profundidade atual é 2Nx2N, o tamanho da unidade de codificação da profundidade inferior é de NxN. Além disso, a unidade de codificação da profundidade atual tendo o tamanho de 2Nx2N pode incluir no máximo 4 das unidades de codificação da profundidade inferior.
[00069] Consequentemente, o aparelho de codificação de vídeo 100 pode formar as unidades de codificação tendo a estrutura de árvore mediante determinação das unidades de codificação tendo um tamanho ótimo e um tamanho ótimo para cada unidade de codificação máxima, com base no tamanho da unidade de codificação máxima e a profundidade máxima determinada considerando as características do quadro atual. Além disso, como a codificação pode ser realizada em cada unidade de codificação máxima mediante uso de qualquer um dos vários modos de previsão e transformações, um modo de codificação ótimo pode ser determinado considerando as características da unidade de codificação de vários tamanhos de imagem.
[00070] Assim, se uma imagem tendo elevada resolução ou grande quantidade de dados for codificada em um macrobloco convencional, um número de macroblocos por quadro aumenta excessivamente. Consequentemente, um número de peças de informação compactada geradas para cada macrobloco aumenta, e assim é difícil transmitir a informação compactada e diminui a eficiência de compactação dos dados. Contudo, mediante uso do aparelho de codificação de vídeo 100, a eficiência de compactação de imagem pode ser aumentada uma vez que uma unidade de codificação é ajustada enquanto considerando as características de uma imagem enquanto aumentando um tamanho máximo de uma unidade de codificação enquanto considerando um tamanho da imagem.
[00071] A Figura 2 é um diagrama de blocos de um aparelho de decodificação de vídeo 200, de acordo com uma modalidade exemplar.
[00072] O aparelho de decodificação de vídeo 200 inclui um receptor 210, um extrator de informação de codificação e de dados de imagem 220, e um decodificador de dados de imagem 230. Definições dos vários termos, tal como uma unidade de codificação, uma profundidade, uma unidade de previsão, uma unidade de transformação, e informação sobre vários modos de codificação, para várias operações do aparelho de decodificação de vídeo 200 são idênticas àquelas descritas com referência à Figura 1 e ao aparelho de codificação de vídeo 100.
[00073] O receptor 210 recebe e analisa um fluxo de bits de um vídeo codificado. O extrator de informação de codificação e dados de imagem 220 extrai os dados de imagem codificados para cada unidade de codificação a partir do fluxo de bits analisado, em que as unidades de codificação têm uma estrutura de árvore de acordo com cada unidade de codificação máxima, e emite os dados de imagem extraídos para o decodificador de dados de imagem 230. O extrator de informação de codificação e dados de imagem 220 pode extrair informação sobre um tamanho máximo de uma unidade de codificação de um quadro atual, a partir de um cabeçalho sobre o quadro atual ou SPS.
[00074] Além disso, o extrator de informação de codificação e dados de imagem 220 extrai informação sobre uma profundidade codificada e um modo de codificação para as unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore de acordo com cada unidade de codificação máxima, a partir do fluxo de bits analisado. A informação extraída sobre a profundidade codificada e o modo de codificação é emitida para o decodificador de dados de imagem 230. Em outras palavras, os dados de imagem em um fluxo de bits são divididos para a unidade de codificação máxima de modo que o decodificador de dados de imagem 230 decodifica os dados de imagem para cada unidade de codificação máxima.
[00075] A informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação de acordo com a unidade de codificação máxima pode ser ajustada para informação sobre ao menos uma unidade de codificação correspondendo à profundidade codificada, e informação sobre um modo de codificação pode incluir informação sobre um tipo de partição de uma unidade de codificação correspondente, correspondendo à profundidade codificada, sobre um modo de previsão, e um tamanho da unidade de transformação. Além disso, informação dividida de acordo com as profundidades pode ser extraída como a informação sobre a profundidade codificada.
[00076] A informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação de acordo com cada unidade de codificação máxima extraída pelos dados de imagem e extrator de informação de codificação 220 é informação sobre uma profundidade codificada e um modo de codificação determinado para gerar um erro de codificação mínimo quando um codificador, tal como o aparelho de codificação de vídeo 100, realiza repetidamente a codificação para cada unidade de codificação mais profunda de acordo com as profundidades de acordo com cada unidade de codificação máxima. Consequentemente, o aparelho de decodificação de vídeo 200 pode restaurar uma imagem mediante decodificação dos dados de imagem de acordo com uma profundidade codificada e um modo de codificação que gera o erro de codificação mínimo.
[00077] Como a informação de codificação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação pode ser atribuída a uma unidade de dados predeterminada dentre uma unidade de codificação correspondente, uma unidade de previsão, e uma unidade mínima, o extrator de informação de codificação e dados de imagem 220 pode extrair a informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação de acordo com as unidades de dados predeterminadas. As unidades de dados predeterminadas as quais a mesma informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação é atribuída pode ser inferida como sendo a unidade de dados incluída na mesma unidade de codificação máxima.
[00078] O decodificador de dados de imagem 230 restaura o quadro atual mediante decodificação dos dados de imagem em cada unidade de codificação máxima com base na informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação de acordo com as unidades de codificação máxima. Em outras palavras, o decodificador de dados de imagem 230 pode decodificar os dados de imagem decodificados com base na informação extraída sobre o tipo de partição, o modo de previsão, e a unidade de transformação para cada unidade de codificação dentre as unidades de codificação que têm a estrutura de árvore incluída em cada unidade de codificação máxima. Um processo de decodificação pode incluir uma previsão incluindo intra-previsão e compensação de movimento, e uma transformação inversa. A transformação inversa pode ser realizada de acordo com o método de transformação ortogonal inversa ou transformação de número inteiro inversa.
[00079] O decodificador de dados de imagem 230 pode realizar intra-previsão ou compensação de movimento de acordo com uma partição e um modo de previsão de cada unidade de codificação, com base na informação sobre o tipo de partição e o modo de previsão da unidade de previsão da unidade de codificação de acordo com as profundidades codificadas.
[00080] Além disso, o decodificador de dados de imagem 230 pode realizar transformação inversa de acordo com cada unidade de transformação na unidade de codificação, com base na informação sobre o tamanho da unidade de transformação da unidade de codificação de acordo com as profundidades codificadas, de modo a realizar a transformação inversa de acordo com as unidades de codificação máxima.
[00081] O decodificador de dados de imagem 230 pode determinar ao menos uma profundidade codificada de uma unidade de codificação máxima atual mediante uso de informação dividida de acordo com as profundidades. Se a informação dividida indicar que os dados de imagem não estão mais divididos na profundidade atual, a profundidade atual é uma profundidade codificada. Consequentemente, o decodificador de dados de imagem 230 pode decodificar os dados codificados de pelo menos uma unidade de codificação correspondendo a cada profundidade codificada na unidade de codificação máxima atual mediante uso da informação sobre o tipo de partição da unidade de previsão, o modo de previsão, e o tamanho da unidade de transformação para cada unidade de codificação correspondendo à profundidade codificada, e emitir os dados de imagem da unidade de codificação máxima atual.
[00082] Em outras palavras, as unidades de dados contendo a informação de codificação incluindo a mesma informação dividida podem ser compiladas mediante observação do conjunto de informações de codificação atribuídas para a unidade de dados predeterminada dentre a unidade de codificação, a unidade de previsão, e a unidade mínima, e as unidades de dados compilados podem ser consideradas como sendo uma unidade de dados a ser decodificada pelo decodificador de dados de imagem 230 no mesmo modo de codificação.
[00083] O aparelho de decodificação de vídeo 200 pode obter informação sobre ao menos uma unidade de codificação que gera o erro de codificação mínimo quando a codificação é realizada de forma recursiva para cada unidade de codificação máxima, e pode usar a informação para decodificar a imagem atual. Em outras palavras, as unidades de codificação tendo a estrutura de árvore determinada para ser a unidade de codificação ótima em cada unidade de codificação máxima podem ser decodificadas. Além disso, o tamanho máximo da unidade de codificação é determinado considerando a resolução e uma quantidade de dados de imagem.
[00084] Consequentemente, mesmo se os dados de imagem tiverem elevada resolução e uma grande quantidade de dados, os dados de imagem podem ser decodificados eficientemente e restaurados mediante uso de um tamanho de uma unidade de codificação e de um modo de codificação, os quais são determinados de forma adaptativa de acordo com as características dos dados de imagem, mediante uso de informação sobre um modo de codificação ótimo recebido a partir de um codificador.
[00085] Um método de determinar unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore, uma unidade de previsão, e uma unidade de transformação, de acordo com uma modalidade exemplar, será descrito agora com referência às Figuras 3 a 13.
[00086] A Figura 3 é um diagrama para descrever um conceito das unidades de codificação de acordo com uma modalidade exemplar.
[00087] Um tamanho de uma unidade de codificação pode ser expresso em largura x altura, e pode ser 64x64, 32x32, 16x16 e 8x8. Uma unidade de codificação de 64x64 pode ser dividida em partições de 64x64, 64x32, 32x64 ou 32x32, e uma unidade de codificação de 32x32 pode ser dividida em partições de 32x32, 32x16, 16x32, ou 16x16, uma unidade de codificação de 16x16 pode ser dividida em partições de 16x16, 16x8, 8x16 ou 8x8, e uma unidade de codificação de 8x8 pode ser dividida em partições de 8x8, 8x4, 4x8 ou 4x4.
[00088] Nos dados de vídeo 310, uma resolução é de 1920x1080, um tamanho máximo de uma unidade de codificação é de 64, e uma profundidade máxima é de 2. Nos dados de vídeo 320, uma resolução é de 1920x1080, um tamanho máximo de codificação é de 64, e uma profundidade máxima é de 3. Nos dados de vídeo 330, uma resolução é de 352x288, um tamanho máximo de uma unidade de codificação é de 16, e uma profundidade máxima é de 1. A profundidade máxima mostrada na Figura 3 denota um número total de divisões a partir de uma unidade de codificação máxima para uma unidade de decodificação mínima.
[00089] Se uma resolução for elevada ou se uma quantidade de dados for grande, um tamanho máximo de uma unidade de codificação pode ser tão grande de modo a não apenas aumentar a eficiência de codificação, mas também refletir de forma exata as características de uma imagem. Consequentemente, o tamanho máximo da unidade de codificação dos dados de vídeo 310 e 320 tendo a resolução mais alta do que os dados de vídeo 330 pode ser de 64.
[00090] Como a profundidade máxima dos dados de vídeo 310 é de 2, as unidades de codificação 315 dos dados de vídeo 310 podem incluir uma unidade de codificação máxima tendo um tamanho de eixo longo de 64, e unidades de codificação tendo tamanhos de eixo longos de 32 e 16 uma vez que as profundidades são aprofundadas para duas camadas mediante divisão duas vezes da unidade de codificação máxima. Entretanto, como a profundidade máxima dos dados de vídeo 330 é de 1, as unidades de codificação 335 dos dados de vídeo 330 podem incluir uma unidade de codificação máxima tendo um tamanho de eixo longo de 16, e unidades de codificação tendo um tamanho de eixo longo de 8 uma vez que as profundidades são aprofundadas para uma camada mediante divisão uma vez da unidade de codificação máxima.
[00091] Como a profundidade máxima dos dados de vídeo 320 é de 3, as unidades de codificação 325 dos dados de vídeo 320 podem incluir uma unidade de codificação máxima tendo um tamanho de eixo longo de 64, e unidades de codificação tendo tamanhos de eixo longo de 32, 16 e 8 uma vez que as profundidades são aprofundadas para 3 camadas mediante divisão da unidade de codificação máxima três vezes. À medida que a profundidade é aprofundada, informação detalhada pode ser expressa com exatidão.
[00092] A Figura 4 é um diagrama de blocos de um codificador de imagem 400 com base nas unidades de codificação, de acordo com uma modalidade exemplar.
[00093] O codificador de imagem 400 realiza operações do determinador de unidade de codificação 120 do aparelho de codificação de vídeo 100 para codificar os dados de imagem. Em outras palavras, um intra-previsor 410 realiza intra-previsão nas unidades de codificação em um intra-modo, dentre um quadro atual 405, e um estimador de movimento 420 e um compensador de movimento 425 realiza inter-estimação e compensação de movimento nas unidades de codificação em um inter-modo dentre o quadro atual 405 mediante uso do quadro atual 405, e um quadro de referência 495.
[00094] Dados emitidos a partir do intra-previsor 410, do estimador de movimento 420, e do compensador de movimento 425 são emitidos como um coeficiente de transformação quantizado através do transformador 430 e de um quantizador 440. O coeficiente de transformação quantizado é restaurado como dados em um domínio espacial através de um quantizador inverso 460 e um transformador inverso 470, e os dados restaurados no domínio espacial são emitidos como o quadro de referência 495 após ser pós-processado através de uma unidade de desblocagem 480 e uma unidade de filtração de laço 490. O coeficiente de transformação quantizado pode ser emitido como um fluxo de bits 455 através de um codificador de entropia 450.
[00095] Para que o codificador de imagem 400 seja aplicado no aparelho de codificação de vídeo 100, todos os elementos do codificador de imagem 400, isto é, o intra-previsor 410, o estimador de movimento 420, o compensador de movimento 425, o transformador 430, o quantizador 440, o codificador de entropia 450, o quantizador inverso 460, o transformador inverso 470, a unidade de desblocagem 480, e a unidade de filtração de laço 490 realizam operações com base em cada unidade de codificação dentre unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore enquanto considerando a profundidade máxima de cada unidade de codificação máxima.
[00096] Especificamente, o intra-previsor 410, o estimador de movimento 420, e o compensador de movimento 425 determinam partições e um modo de previsão de cada unidade de codificação dentre as unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore enquanto considerando o tamanho máximo e a profundidade máxima de uma unidade de codificação máxima atual, e o transformador 430 determina o tamanho da unidade de transformação em cada unidade de codificação dentre as unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore.
[00097] A Figura 5 é um diagrama de blocos de um decodificador de imagem 500 com base nas unidades de codificação, de acordo com uma modalidade exemplar.
[00098] Um analisador 510 analisa os dados de imagem codificados a serem decodificados e informação sobre a codificação exigida para decodificação a partir de um fluxo de bits 505. Os dados de imagem codificados são emitidos como dados quantizados inversos através de um decodificador de entropia 520 e um quantizador inverso 530, e os dados quantizados inversos são restaurados para dados de imagem em um domínio espacial através de um transformador inverso 540.
[00099] Um intra-previsor 550 realiza intra-previsão nas unidades de codificação em um intra-modo com relação aos dados de imagem no domínio espacial, e um compensador de movimento 560 realiza compensação de movimento nas unidades de codificação em um inter-modo mediante uso de um quadro de referência 585.
[000100] Os dados de imagem no domínio espacial, os quais passaram através do intra-previsor 550 e do compensador de movimento 560, podem ser emitidos como um quadro restaurado 595 após serem pós-processados através de uma unidade de desblocagem 570 e uma unidade de filtração de laço 580. Além disso, os dados de imagem que são pós-processados através da unidade de desblocagem 570 e da unidade de filtração de laço 580 podem ser emitidos como o quadro de referência 585.
[000101] Para decodificar os dados de imagem no decodificador de dados de imagem 230 do aparelho de decodificação de vídeo 200, o decodificador de imagem 500 pode realizar operações que são realizadas após o analisador 510.
[000102] Para que o decodificador de imagem 500 seja aplicado no aparelho de decodificação de vídeo 200, todos os elementos do decodificador de imagem 500, isto é, o analisador 510, o decodificador de entropia 520, o quantizador inverso 530, o transformador inverso 540, o intra-previsor 550, o compensador de movimento 560, a unidade de desblocagem 570, e a unidade de filtração de laço 580 realizam operações com base nas unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore para cada unidade de codificação máxima.
[000103] Especificamente, a intra-previsão 550 e o compensador de movimento 560 realizam operações com base nas partições e em um modo de previsão para cada uma das unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore, e o transformador inverso 540 realiza operações com base em um tamanho de uma unidade de transformação para cada unidade de codificação.
[000104] A Figura 6 é um diagrama ilustrando unidades de codificação mais profunda de acordo com as profundidades, e partições, de acordo com uma modalidade exemplar.
[000105] O aparelho de codificação de vídeo 100 e o aparelho de decodificação de vídeo 200 utilizam unidades de codificação hierárquicas de modo a considerar as características de uma imagem. Uma altura máxima, uma largura máxima, e uma profundidade máxima das unidades de codificação podem ser determinadas de forma adaptativa de acordo com as características da imagem, ou podem ser ajustadas de forma diferente por um usuário. Tamanhos de unidades de codificação mais profundas, de acordo com as profundidades, podem ser determinados de acordo com o tamanho máximo predeterminado da unidade de codificação.
[000106] Em uma estrutura hierárquica 600 das unidades de codificação, de acordo com uma modalidade exemplar, a altura máxima e a largura máxima das unidades de codificação são individualmente de 64, e a profundidade máxima é de 4. Como uma profundidade é aprofundada ao longo de um eixo vertical da estrutura hierárquica 600, uma altura e uma largura da unidade de codificação mais profunda são individualmente divididas. Além disso, uma unidade de previsão e as partições, que são as bases para codificação de previsão de cada unidade de codificação mais profunda, são mostradas ao longo de um eixo horizontal da estrutura hierárquica 600.
[000107] Em outras palavras, uma unidade de codificação 610 é uma unidade de codificação máxima na estrutura hierárquica 600, em que uma profundidade é de 0 e um tamanho, isto é, uma altura por largura, é de 64x64. A profundidade é aprofundada ao longo do eixo vertical, e existe uma unidade de codificação 620, tendo um tamanho de 32x32, e uma profundidade de 1; uma unidade de codificação 630, tendo um tamanho de 16x16, e uma profundidade de 2; uma unidade de codificação 640, tendo um tamanho de 8x8, e uma profundidade de 3; e uma unidade de codificação 650, tendo um tamanho de 4x4, e uma profundidade de 4. A unidade de codificação 650 tendo o tamanho de 4x4 e a profundidade de 4 é uma unidade de codificação mínima.
[000108] A unidade de previsão e as partições de uma unidade de codificação são arranjadas ao longo do eixo horizontal de acordo com cada profundidade. Em outras palavras, se a unidade de codificação 610, tendo o tamanho de 64x64, e a profundidade de 0, for uma unidade de previsão, a unidade de previsão pode ser dividida em partições incluídas na unidade de codificação 610, isto é, uma partição 610 tendo um tamanho de 64x64, partições 612 tendo o tamanho de 64x32, partições 614 tendo o tamanho de 32x64, ou partições 616 tendo o tamanho de 32x32.
[000109] Similarmente, uma unidade de previsão da unidade de codificação 620 tendo o tamanho de 32x32 e a profundidade de 1 pode ser dividida em partições incluídas na unidade de codificação 620, isto é, uma partição 620 tendo um tamanho de 32x32, partições 622 tendo um tamanho de 32x16, partições 624 tendo um tamanho de 16x32, e partições 626 tendo um tamanho de 16x16.
[000110] Similarmente, uma unidade de previsão da unidade de codificação 630 tendo o tamanho de 16x16 e a profundidade de 2 pode ser dividida em partições incluídas na unidade de codificação 630, isto é, uma partição tendo um tamanho de 16x16 incluída na unidade de codificação 630, partições 632 tendo um tamanho de 16x8, partições 634 tendo um tamanho de 8x16, e partições 636 tendo um tamanho de 8x8.
[000111] Similarmente, uma unidade de previsão da unidade de codificação 640 tendo o tamanho de 8x8 e a profundidade de 3 pode ser dividida em partições incluídas na unidade de codificação 640, isto é, uma partição tendo um tamanho de 8x8 incluída na unidade de codificação 640, partições 642 tendo um tamanho de 8x4, partições 644 tendo um tamanho de 4x8, e partições 646 tendo um tamanho de 4x4.
[000112] A unidade de codificação 650 tendo o tamanho de 4x4 e a profundidade de 4 é a unidade de codificação mínima e uma unidade de codificação da profundidade mais baixa. Uma unidade de previsão da unidade de codificação 650 é designada apenas para uma partição tendo um tamanho de 4x4.
[000113] Para determinar a pelo menos uma profundidade codificada das unidades de codificação constituindo a unidade de codificação máxima 610, o determinador de unidade de codificação 120 do aparelho de codificação de vídeo 100 realiza codificação para as unidades de codificação correspondendo a cada profundidade incluída na unidade de codificação máxima 610.
[000114] Um número de unidades de codificação mais profunda, de acordo com as profundidades incluindo dados na mesma faixa e no mesmo tamanho, aumenta à medida que é aprofundada a profundidade. Por exemplo, quatro unidades de codificação correspondendo a uma profundidade de 2 são exigidas para cobrir os dados que são incluídos em uma unidade de codificação correspondendo a uma profundidade de 1. Consequentemente, para comparar os resultados de codificação dos mesmos dados de acordo com as profundidades, a unidade de codificação correspondendo à profundidade de 1; e quatro unidades de codificação correspondendo à profundidade de 2; são individualmente codificadas.
[000115] Para realizar a codificação para uma profundidade atual entre as profundidades, um erro de codificação mínimo pode ser selecionado para a profundidade atual mediante realização de codificação para cada unidade de previsão nas unidades de codificação correspondendo à profundidade atual, ao longo do eixo horizontal da estrutura hierárquica 600. Alternativamente, o erro de codificação mínimo pode ser pesquisado mediante comparação dos erros de codificação mínimos de acordo com as profundidades, mediante realização de codificação para cada profundidade à medida que a profundidade é aprofundada ao longo do eixo vertical da estrutura hierárquica 600. Uma profundidade e uma partição tendo o erro de codificação mínimo na unidade de codificação 610 podem ser selecionadas como a profundidade codificada e um tipo de partição da unidade de codificação 610.
[000116] A Figura 7 é um diagrama para descrever uma relação entre uma unidade de codificação 710 e unidades de transformação 720, de acordo com uma modalidade exemplar.
[000117] O aparelho de codificação de vídeo 100 ou 200 codifica ou decodifica uma imagem de acordo com as unidades de codificação tendo tamanhos menores do que ou iguais a uma unidade de codificação máxima para cada unidade de codificação máxima. Tamanhos de unidades de transformação para transformação durante codificação podem ser selecionados com base nas unidades de dados que não são maiores do que uma unidade de codificação correspondente.
[000118] Por exemplo, no aparelho de codificação de vídeo 100 ou 200, se um tamanho da unidade de codificação 710 é de 64x64, a transformação pode ser realizada mediante uso das unidades de transformação 720 tendo um tamanho de 32x32.
[000119] Além disso, os dados da unidade de codificação 710 tendo o tamanho de 64x64 podem ser codificados mediante realização da transformação em cada uma das unidades de transformação tendo o tamanho de 32x32, 16x16, 8x8, e 4x4, que são menores do que 64x64, e então uma unidade de transformação tendo o erro de codificação mínimo pode ser selecionada.
[000120] A Figura 8 é um diagrama para descrever informação de codificação das unidades de codificação correspondendo a uma profundidade codificada, de acordo com uma modalidade exemplar.
[000121] A unidade de saída 130 do aparelho de codificação de vídeo 100 pode codificar e transmitir informação 800 sobre um tipo de partição, informação 810 sobre um modo de previsão, e informação 820 sobre um tamanho de uma unidade de transformação para cada unidade de codificação correspondendo a uma profundidade codificada, como informação sobre um modo de codificação.
[000122] A informação 800 indica informação sobre um formato de uma partição obtida mediante divisão de uma unidade de previsão de uma unidade de codificação atual, em que a partição é uma unidade de dados para codificação de previsão da unidade de codificação atual. Por exemplo, uma unidade de codificação atual CU_0 tendo um tamanho de 2Nx2N pode ser dividida em qualquer uma de uma partição 802 tendo um tamanho de 2Nx2N, uma partição 804 tendo um tamanho de 2NxN, uma partição de 806 tendo um tamanho de Nx2N, e uma partição 808 tendo um tamanho de NxN. Aqui, a informação 800 sobre um tipo de partição é estabelecida para indicar uma da partição 804 tendo um tamanho de 2NxN, a partição 806 tendo um tamanho de Nx2N, e a partição 808 tendo um tamanho de NxN.
[000123] A informação 810 indica um modo de previsão de cada partição. Por exemplo, a informação 810 pode indicar um modo de codificação de previsão realizado em uma partição indicada pela informação 800, isto é, um intra-modo 812, um inter-modo 814, ou um modo de salto 816.
[000124] A informação 820 indica uma unidade de transformação para ser baseada em quando a transformação é realizada em uma unidade de codificação atual. Por exemplo, a unidade de transformação pode ser uma primeira unidade de intra- transformação 822, uma segunda unidade de intra transformação 824, uma primeira unidade de inter transformação 826, ou uma segunda unidade de intra transformação 828.
[000125] Os dados de imagem e o extrator de informação de codificação 220 do aparelho de decodificação de vídeo 200 podem extrair e utilizar a informação 800, 810 e 820 paradecodificação, de acordo com cada unidade de codificação mais profunda.
[000126] A Figura 9 é um diagrama de unidades de codificação mais profunda de acordo com as profundidades, de acordo com uma modalidade exemplar.
[000127] Informação dividida pode ser usada para indicar uma mudança de uma profundidade. A informação dividida indica se uma unidade de codificação de uma profundidade atual é dividida em unidades de codificação de uma profundidade inferior.
[000128] Uma unidade de previsão 910 para codificação de previsão de uma unidade de codificação 900 tendo uma profundidade de 0 e um tamanho de 2N_0x2N_0 pode incluir partições de um tipo de partição 912 tendo um tamanho de 2N_0x2N_0, um tipo de partição 914 tendo um tamanho de 2N_0xN_0, um tipo de partição 916 tendo um tamanho de N_0x2N_0, e um tipo de partição 918 tendo um tamanho de N_0xN_0. A Figura 9 ilustra apenas os tipos de partição 912 a 918 que são obtidos mediante divisão simétrica da unidade de previsão 910, porém um tipo de partição não é limitado a isso, e as partições da unidade de previsão 910 podem incluir partições assimétricas, partições tendo um format predeterminado e partições tendo um formato geométrico.
[000129] A codificação de previsão é realizada de forma repetida em uma partição tendo um tamanho de 2N_0x2N_0, duas partições tendo um tamanho de 2N_0xN_0, duas partições tendo um tamanho de N_0x2N_0, e quatro partições tendo um tamanho de N_0xN_0, de acordo com cada tipo de partição. A codificação de previsão em um intra-modo e em um inter-modo pode ser realizada nas partições tendo os tamanhos de 2N_0x2N_0, N_0x2N_0, 2N_0xN_0 e N_0xN_0. A codificação de previsão em um modo de salto é realizada apenas na partição tendo o tamanho de 2N_0x2N_0.
[000130] Erros de codificação incluindo a codificação de previsão nos tipos de partição 912 a 918 são comparados, e o erro de codificação mínimo é determinado entre os tipos de partição. Se um erro de codificação for menor em um dos tipos de partição 912 a 916, a unidade de previsão 910 pode não ser dividida em uma profundidade inferior.
[000131] Se o erro de codificação for o menor no tipo de partição 918, uma profundidade é mudada de 0 para 1 para dividir o tipo de partição 918 na operação 920, e a codificação é realizada repetidamente nas unidades de codificação 930 tendo uma profundidade de 2 e um tamanho de N_0xN_0 para procurar um erro de codificação mínimo.
[000132] Uma unidade de previsão 940 para codificação de previsão da unidade de codificação 930 tendo uma profundidade de 1 e um tamanho de 2N_1x2N_1(=N_0xN_0) pode incluir partições de um tipo de partição 942 tendo um tamanho de 2N_1x2N_1, um tipo de partição 944 tendo um tamanho de 2N_1xN_1, um tipo de partição 946 tendo um tamanho de N_1x2N_1, e um tipo de partição 948 tendo um tamanho de N_1xN_1.
[000133] Se um erro de codificação for o menor no tipo de partição 948, uma profundidade é mudada de 1 para 2 para dividir o tipo de partição 948 em operação 950, e a codificação é realizada repetidamente nas unidades de codificação 960, as quais têm uma profundidade de 2 e um tamanho de N_2xN_2 para procurar um erro de codificação mínimo.
[000134] Quando uma profundidade máxima é d, a operação de divisão de acordo com cada profundidade pode ser realizada até quando uma profundidade se tornar d-1, e a informação dividida pode ser codificada até quando uma profundidade for uma de 0 a d-2. Em outras palavras, quando a codificação é realizada até quando a profundidade é d-1 após uma unidade de codificação correspondendo a uma profundidade de d-2 ser dividida na operação 970, uma unidade de previsão 990 para codificação de previsão de uma unidade de codificação 980 tendo uma profundidade de d-1 e um tamanho de 2N_(d-1)x2N_(d-1) pode incluir partições de um tipo de partição 992 tendo um tamanho de 2N_(d-1)x2N_(d-1), um tipo de partição 994 tendo um tamanho de 2N_(d-1)xN_(d-1), um tipo de partição 996 tendo um tamanho de N_(d-1)x2N_(d-1), um tipo de partição 998 tendo um tamanho de N_(d-1)xN_(d-1).
[000135] Codificação de previsão pode ser realizada repetidamente em uma partição tendo um tamanho de 2N_(d- 1)x2N_(d-1), duas partições tendo um tamanho de 2N_(d-1)xN_(d- 1), duas partições tendo um tamanho de N_(d-1)x2N_(d-1), quatro partições tendo um tamanho de N_(d-1)xN_(d-1) dentre os tipos de partição 992 a 998 para procurar um tipo de partição tendo um erro de codificação mínimo.
[000136] Mesmo quando o tipo de partição 998 tem o erro de codificação mínimo, como uma profundidade máxima é d, uma unidade de codificação CU_(d-1), tendo uma profundidade de d-1 não mais é dividida para uma profundidade inferior, e uma profundidade codificada para as unidades de codificação constituindo uma unidade de codificação máxima atual 900 é determinada para ser d-1 e um tipo de partição da unidade de codificação máxima atual 900 pode ser determinada para ser N_(d-1)xN_(d-1). Além disso, como a profundidade máxima é d e uma unidade de codificação mínima 980 tendo a profundidade mais baixa de d-1 não mais é dividida para uma profundidade inferior, a informação dividida para a unidade de codificação mínima 980 não é estabelecida.
[000137] A unidade de dados 999 pode ser uma unidade mínima para a unidade de codificação máxima atual. Uma unidade mínima de acordo com uma modalidade exemplar pode ser uma unidade de dados retangular obtida mediante divisão de uma unidade de codificação mínima 980 por 4. Mediante realização da codificação repetidamente, o aparelho de codificação de vídeo 100 pode selecionar uma profundidade tendo o erro de codificação mínimo mediante comparação dos erros de codificação de acordo com as profundidades da unidade de codificação 900 para determinar uma profundidade codificada, e estabelecer um tipo de partição correspondente e um modo de previsão como um modo de codificação da profundidade codificada.
[000138] Como tal, os erros de codificação mínimos de acordo com as profundidades são comparados em todas as profundidades de 1 a d, e a profundidade tendo o menor erro de codificação pode ser determinada como uma profundidade codificada. A profundidade codificada, o tipo de partição da unidade de previsão, e o modo de previsão podem ser codificados e transmitidos como informação sobre um modo de codificação. Além disso, como uma unidade de codificação é dividida a partir de uma profundidade de 0 até uma profundidade codificada, apenas a informação dividida da profundidade codificada é ajustada para 0, e a informação dividida das profundidades excluindo a profundidade codificada é ajustada para 1.
[000139] O extrator de informação de codificação e dados de imagem 220 do aparelho de decodificação de vídeo 200 pode extrair e utilizar a informação sobre a profundidade codificada e a unidade de previsão da unidade de codificação 900 para decodificar a partição 912. O aparelho de decodificação de vídeo 200 pode determinar uma profundidade, na qual a informação dividida é 0, como uma profundidade codificada mediante uso da informação dividida de acordo com as profundidades, e usar a informação sobre um modo de codificação da profundidade correspondente para decodificação.
[000140] As Figuras 10 a 12 são diagramas para descrever uma relação entre as unidades de codificação 1010, unidades de previsão 1060, e unidades de transformação 1070, de acordo com uma modalidade exemplar.
[000141] As unidades de codificação 1010 são unidades de codificação que têm uma estrutura de árvore, correspondendo às profundidades codificadas determinadas pelo aparelho de codificação de vídeo 100, em uma unidade de codificação máxima. As unidades de previsão 1060 são partições das unidades de previsão de cada uma das unidades de codificação 1010, e as unidades de transformação 1070 são unidades de transformação de cada uma das unidades de codificação 1010.
[000142] Quando uma profundidade de uma unidade de codificação máxima é 0 nas unidades de codificação 1010, as profundidades das unidades de codificação 1012 e 1054 são 1, as profundidades das unidades de codificação 1014, 1016, 1018,1028, 1050, e 1052 são 2, as profundidades das unidades de decodificação 1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032 e 1048 são 3, e as profundidades das unidades de codificação 1040, 1042,1044 e 1046 são 4.
[000143] Nas unidades de previsão 1060, algumas unidades de codificação 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, 1054 são obtidas mediante divisão das unidades de codificação nas unidades de codificação 1010. Em outras palavras, tipos de partição nas unidades de codificação 1014, 1022, 1050, e 1054 têm um tamanho de 2NxN, os tipos de partição nas unidades de codificação 1016, 1048 e 1052 têm um tamanho de Nx2N, e um tipo de partição da unidade de codificação 1032 tem um tamanho de NxN. As unidades de previsão e partições das unidades de codificação 1010 são menores do que ou iguais a cada unidade de codificação.
[000144] Transformação ou transformação inversa é realizada nos dados de imagem da unidade de codificação 1052 nas unidades de transformação 1070 em uma unidade de dados que é menor do que a unidade de codificação 1052. Além disso, as unidades de codificação 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050 e 1052 nas unidades de transformação 1070 são diferentes daquelas nas unidades de previsão 1060 em termos de tamanhos e formatos. Em outras palavras, os equipamentos de codificação e decodificação de vídeo 100 e 200 podem realizar intra- previsão, estimação de movimento, compensação de movimento, transformação, e transformação inversa individualmente em uma unidade de dados na mesma unidade de codificação.
[000145] Consequentemente, a codificação é realizada de forma recursiva em cada uma das unidades de codificação tendo uma estrutura hierárquica em cada região de uma unidade de codificação máxima para determinar uma unidade de codificação ótima, e assim unidades de codificação que têm uma estrutura de árvore recursiva podem ser obtidas. A informação de codificação pode incluir informação dividida sobre uma unidade de codificação, informação sobre um tipo de partição, informação sobre um modo de previsão, e informação sobre um tamanho de uma unidade de transformação. A Tabela 1 mostra a informação de codificação que pode ser estabelecida pelos equipamentos de codificação e decodificação de vídeo 100 e 200. Tabela 1
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[000146] A unidade de saída 130 do aparelho de codificação de vídeo 100 pode emitir a informação de codificação sobre as unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore, e o extrator de informação de codificação e dados de imagem 220 do aparelho de decodificação de vídeo 200 pode extrair a informação de codificação sobre as unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore a partir de um fluxo de bits recebido.
[000147] A informação dividida indica se uma unidade de codificação atual é dividida em unidades de codificação de uma profundidade inferior. Se a informação dividida de uma profundidade atual d for 0, uma profundidade, na qual uma unidade de codificação atual não mais é dividida em uma profundidade inferior, é uma profundidade codificada, e assim a informação sobre um tipo de partição, o modo de previsão, e um tamanho de uma unidade de transformação, pode ser definida para a profundidade codificada. Se a unidade de codificação atual for dividida adicionalmente de acordo com a informação dividida, a codificação é realizada independentemente em quatro unidades de codificação divididas de uma profundidade inferior.
[000148] Um modo de previsão pode ser um de: um intra-modo, um inter-modo, e um modo de salto. O intra-modo e o inter-modo podem ser definidos em todos os tipos de partição, e o modo de salto é definido apenas em um tipo de partição tendo um tamanho de 2Nx2N.
[000149] A informação sobre o tipo de partição pode indicar tipos de partição simétrica tendo tamanhos de 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, e NxN, que são obtidos mediante divisão de forma simétrica de uma altura ou de uma largura de uma unidade de previsão, e tipos de partição assimétrica tendo tamanhos de 2NxnU, 2NxnD, nLx2N e nRx2N, os quais são obtidos mediante divisão de forma assimétrica da altura ou largura da unidade de previsão. Os tipos de partição assimétrica tendo os tamanhos de 2NxnU e 2NxnD podem ser obtidos respectivamente mediante divisão da altura da unidade de previsão em 1:3 e 3:1, e os tipos de partição assimétrica tendo os tamanhos de nLx2N e nRx2N podem ser obtidos respectivamente mediante divisão da largura da unidade de previsão em 1:3 e 3:1.
[000150] O tamanho da unidade de transformação pode ser ajustado para ser de dois tipos no intra-modo e de dois tipos no inter-modo. Em outras palavras, se a informação dividida da unidade de transformação for 0, o tamanho da unidade de transformação pode ser 2Nx2N, que é o tamanho da unidade de codificação atual. Se informação dividida da unidade de transformação for 1, as unidades de transformação podem ser obtidas mediante divisão da unidade de codificação atual. Além disso, se um tipo de divisão da unidade de codificação atual tendo o tamanho de 2Nx2N for um tipo de partição assimétrica, um tamanho de uma unidade de transformação pode ser NxN, e se o tipo de partição da unidade de codificação atual for um tipo de partição assimétrica, o tamanho da unidade de transformação pode ser N/2xN/2.
[000151] A informação de codificação sobre as unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore pode incluir ao menos uma de uma unidade de codificação correspondendo a uma profundidade codificada, uma unidade de previsão, e uma unidade mínima. A unidade de codificação correspondendo à profundidade codificada pode incluir ao menos uma de uma unidade de previsão e uma unidade mínima contendo a mesma informação de codificação.
[000152] Consequentemente é determinado se as unidades de dados adjacentes são incluídas na mesma unidade de codificação correspondendo à profundidade codificada mediante comparação da informação de codificação das unidades de dados adjacentes. Além disso, uma unidade de codificação correspondente que corresponde a uma profundidade codificada é determinada mediante uso da informação de codificação de uma unidade de dados, e assim uma distribuição das profundidades codificadas em uma unidade de codificação máxima pode ser determinada.
[000153] Consequentemente, se uma unidade de codificação atual for predita com base na informação de codificação das unidades de dados adjacentes, informação de codificação das unidades de dados em unidades de codificação mais profunda adjacentes à unidade de codificação atual pode ser diretamente consultada e utilizada.
[000154] Alternativamente, se uma unidade de codificação atual for predita com base na informação de codificação das unidades de dados adjacentes, as unidades de dados adjacentes à unidade de codificação atual são procuradas utilizando-se a informação de codificação das unidades de dados, e as unidades de codificação adjacentes procuradas podem ser referidas para previsão da unidade de codificação atual.
[000155] A Figura 13 é um diagrama para descrever uma relação entre uma unidade de codificação, uma unidade de previsão ou uma partição, e uma unidade de transformação, de acordo com a informação de modo de codificação da Tabela 1.
[000156] A unidade de codificação máxima 1300 inclui unidades de codificação 1302 1304, 1306, 1312, 1314, 1316 e 1318 de profundidades codificadas. Aqui, como a unidade de codificação 1318 é uma unidade de codificação de uma profundidade codificada, a informação dividida pode ser ajustada para 0. A informação sobre um tipo de partição da unidade de codificação 1318 tendo um tamanho de 2Nx2N pode ser ajustada para ser um de: um tipo de partição 1322 tendo um tamanho de 2Nx2N, um tipo de partição 1324 tendo um tamanho de 2NxN, um tipo de partição 1326 tendo um tamanho de Nx2N, um tipo de partição 328 tendo um tamanho de NxN, um tipo de partição 1332 tendo um tamanho de 2NxnU, um tipo de partição 1334 tendo um tamanho de 2NxnD, um tipo de partição 1336 tendo um tamanho de nLx2N, e um tipo de partição 1338 tendo um tamanho de nRx2N.
[000157] Quando o tipo de partição é ajustado para ser simétrico, isto é, o tipo de partição 1322, 1324, 1326 ou 1328, uma unidade de transformação 1342 tendo um tamanho de 2Nx2N é estabelecido se informação dividida (sinalizador de tamanho TU) de uma unidade de transformação é 0, e uma unidade de transformação 1344 tendo um tamanho de NxN é estabelecido se um sinalizador de tamanho TU for 1.
[000158] Quando o tipo de partição é estabelecido como sendo assimétrico, isto é, o tipo de partição 1332, 1334, 1336 ou 1338, uma unidade de transformação 1352 tendo um tamanho de 2Nx2N é estabelecido se um sinalizador de tamanho TU for 0, e uma unidade de transformação 1354 tendo um tamanho de N/2xN/2 é estabelecido se um sinalizador de tamanho TU for 1.
[000159] Com referência à Figura 13, o sinalizador de tamanho TU é um sinalizador tendo um valor de 0 ou 1, porém o sinalizador de tamanho TU não é limitado a 1 bit, e a unidade de transformação pode ser dividida de forma hierárquica tendo uma estrutura de árvore enquanto o sinalizador de tamanho TU aumenta a partir de 0.
[000160] Nesse caso, o tamanho de uma unidade de transformação que foi efetivamente usada pode ser expresso mediante uso de um sinalizador de tamanho TU de uma unidade de transformação, de acordo com uma modalidade exemplar, em conjunto com um tamanho máximo e um tamanho mínimo da unidade de transformação. De acordo com uma modalidade exemplar, o aparelho de codificação de vídeo 100 é capaz de codificar informação de tamanho de unidade de transformação máximo, informação de tamanho de unidade de transformação mínimo, e um sinalizador de tamanho TU máximo. O resultado da codificação da informação de tamanho de unidade de transformação máximo, informação de tamanho de unidade de transformação mínimo, e o sinalizador de tamanho TU máximo podem ser inseridos em um SPS. De acordo com uma modalidade exemplar, o aparelho de codificação de vídeo 200 pode decodificar vídeo mediante uso da informação de tamanho de unidade de transformação máximo, da informação de tamanho de unidade de transformação mínima, e do sinalizador de tamanho TU máximo.
[000161] Por exemplo, se o tamanho de uma unidade de codificação atual for 64x64 e um tamanho de unidade de transformação máximo for 32x32, então o tamanho de uma unidade de transformação pode ser 32x32 quando um sinalizador de tamanho TU é 0, pode ser 16x16 quando o sinalizador de tamanho TU for 1, e pode ser 8x8 quando o sinalizador de tamanho TU for 2.
[000162] Como outro exemplo, se o tamanho da unidade de codificação atual for 32x32 e um tamanho de unidade de transformação mínimo for 32x32, então o tamanho da unidade de transformação pode ser 32x32 quando o sinalizador de tamanho TU for 0. Aqui, o sinalizador de tamanho TU não pode ser ajustado para um valor diferente de 0, uma vez que o tamanho da unidade de transformação não pode ser menor do que 32x32.
[000163] Como outro exemplo, se o tamanho da unidade de codificação atual for 64x64 e um sinalizador de tamanho TU máximo for 1, então o sinalizador de tamanho TU pode ser 0 ou 1. Aqui, o sinalizador de tamanho TU não pode ser ajustado para um valor diferente de 0 ou 1.
[000164] Assim, se for definido que o sinalizador de tamanho TU máximo é "MaxTransformSizeIndex", um tamanho de unidade de transformação mínimo é "MinTransformSize", e um tamanho de unidade de transformação é "RootTuSize" quando o sinalizador de tamanho TU for 0, então um tamanho de unidade de transformação mínimo atual "CurrMinTuSize" que pode ser determinado em uma unidade de codificação atual, pode ser definido pela Equação (1): CurrMinTuSize=max(MinTransformSize, RootTuSize/(2AMaxTrans formSizeIndex))... (1)
[000165] Em comparação com o tamanho de unidade de transformação mínimo atual "CurrMinTuSize" que pode ser determinado na unidade de codificação atual, um tamanho de unidade de transformação "RootTuSize" quando o sinalizador de tamanho TU é 0, pode denotar um tamanho de unidade de transformação máximo que pode ser selecionado no sistema. Na Equação (1), "RootTuSize(2AMaxTransformSizeIndex)" denota um tamanho de unidade de transformação quando o tamanho de unidade de transformação "RootTuSize", quando o sinalizador de tamanho TU for 0, é dividido o número de vezes correspondendo ao sinalizador de tamanho TU máximo, e e "MintransformSize" denota um tamanho de transformação mínimo. Assim, um valor menor dentre "RootTuSize/(2AMaxTransformSizeIndex)" e "MinTransformSize" pode ser o tamanho de unidade de transformação mínimo atual "CurrMinTuSize" que pode ser determinado na unidade de codificação atual.
[000166] De acordo com uma modalidade exemplar, o tamanho de unidade de transformação máximo RootTuSize pode variar de acordo com o tipo de modo de previsão.
[000167] Por exemplo, se um modo de previsão atual for um inter-modo, então RootTuSize pode ser determinado mediante uso da Equação (2) abaixo. Na Equação (2), "MaxTransformSize" denota um tamanho de unidade de transformação máximo, e "PUSize" denota um tamanho de unidade de previsão atual. RootTuSize = min(MaxTransformSize, PUSize) (2)
[000168] Isto é, se o modo de previsão atual for o inter-modo, o tamanho de unidade de transformação "RootTuSize" quando o sinalizador de tamanho TU for 0, pode ser um valor menor entre o tamanho de unidade de transformação máximo e o tamanho de unidade de previsão atual.
[000169] Se um modo de previsão de uma unidade de partição atual for um intra-modo, "RootTuSize" pode ser determinado mediante uso da Equação (3) abaixo. Na Equação (3), "PartitionSize" denota o tamanho da unidade de partição atual.RootTuSize = min(MaxTransformSize, PartitionSize)...(3)
[000170] Isto é, se o modo de previsão atual for o intra-modo, o tamanho de unidade de transformação "RootTuSize" quando o sinalizador de tamanho TU for 0 pode ser um valor menor entre o tamanho de unidade de transformação máximo e o tamanho da unidade de partição atual.
[000171] Contudo, o tamanho de unidade de transformação máximo atual "RootTuSize" que varia de acordo com o tipo de um modo de previsão em uma unidade de partição é apenas um exemplo e não é limitado a isso.
[000172] A Figura 14 é um fluxograma ilustrando um método de codificar um vídeo, de acordo com uma modalidade exemplar.
[000173] Na operação 1210, um quadro atual é dividido em ao menos uma unidade de codificação máxima. Uma profundidade máxima indicando o número total de possíveis vezes de divisão pode ser predeterminada.
[000174] Na operação 1220, uma profundidade codificada para produzir um resultado de codificação final de acordo com ao menos uma região dividida, que é obtida mediante divisão de uma região de cada unidade de codificação máxima de acordo com as profundidades, é determinada mediante codificação da ao menos uma região dividida, e uma unidade de codificação de acordo com uma estrutura de árvore é determinada.
[000175] A unidade de codificação máxima é dividida espacialmente sempre que a profundidade for aprofundada, e assim é dividida em unidades de codificação de uma profundidade inferior. Cada unidade de codificação pode ser dividida em unidades de codificação de outra profundidade inferior pelo fato de ser dividida de forma espacial independentemente a partir de unidades de codificação adjacentes. A codificação é realizada repetidamente em cada unidade de codificação de acordo com as profundidades.
[000176] Além disso, uma unidade de transformação de acordo com os tipos de partição tendo o erro de codificação mínimo é determinada para cada unidade de codificação mais profunda. Para determinar uma profundidade codificada tendo um erro de codificação mínimo em cada unidade de codificação máxima, erros de codificação podem ser medidos e comparados em todas as unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades.
[000177] Na operação 1230, dados de imagem codificados constituindo o resultado de codificação final de acordo com a profundidade codificada são emitidos para cada unidade de codificação máxima, com informação de codificação sobre a profundidade codificada e um modo de codificação. A informação sobre o modo de codificação pode incluir informação sobre uma profundidade codificada ou informação dividida, informação sobre um tipo de partição de uma unidade de previsão, um modo de previsão, e um tamanho de uma unidade de transformação. A informação codificada sobre o modo de codificação pode ser transmitida para um decodificador com os dados de imagem codificados.
[000178] A Figura 15 é um fluxograma ilustrando um método de decodificar um vídeo, de acordo com uma modalidade exemplar.
[000179] Na operação 1310, um fluxo de bits de um vídeo codificado é recebido e analisado.
[000180] Na operação 1320, os dados de imagem codificados de um quadro atual atribuído a uma unidade de codificação máxima, e informação sobre uma profundidade codificada e um modo de codificação de acordo com as unidades de codificação máxima são extraídos a partir do fluxo de bits analisado. A profundidade codificada de cada unidade de codificação máxima é uma profundidade que tem o erro de codificação mínimo em cada unidade de codificação máxima. Na codificação de cada unidade de codificação máxima, os dados de imagem são codificados com base em ao menos uma unidade de dados obtida mediante divisão de forma hierárquica de cada unidade de codificação máxima de acordo com as profundidades.
[000181] De acordo com a informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação, a unidade de codificação máxima pode ser dividida em unidades de codificação tendo uma estrutura de árvore. Cada uma das unidades de codificação tendo a estrutura de árvore é determinada como uma unidade de codificação correspondendo a uma profundidade codificada, e é codificada de forma ótima de modo a produzir o erro de codificação mínimo. Consequentemente, a eficiência de codificação e de decodificação de uma imagem pode ser aperfeiçoada mediante decodificação de cada fração de dados de imagem codificada nas unidades de codificação após determinar ao menos uma profundidade codificada de acordo com as unidades de codificação.
[000182] Na operação 1330, os dados de imagem de cada unidade de codificação máxima são decodificados com base na informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação de acordo com as unidades de codificação máxima. Os dados de imagem decodificados podem ser reproduzidos por um aparelho de reprodução, armazenados em um meio de armazenamento, ou transmitidos através de uma rede.
[000183] As modalidades exemplares podem ser gravadas como programas de computador e podem ser implementadas em computadores digitais de uso comum que executa os programas utilizando um meio de gravação legível por computador. Exemplos do meio de gravação legíveis por computador incluem meios de armazenamento magnético (por exemplo, ROM, disquetes, discos rígidos, etc.) e meios de gravação ótica (por exemplo, CD-ROMs, ou DVDs).
[000184] Embora essa invenção tenha sido mostrada e descrita particularmente com referência às suas modalidades exemplares, será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica que várias mudanças em forma e detalhes podem ser feitas aqui sem se afastar do espírito e escopo da invenção conforme definidos pelas reivindicações anexas. As modalidades exemplares devem ser consideradas apenas no sentido descritivo e não com a finalidade 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 consideradas como incluídas na presente invenção.

Claims (1)

1. MÉTODO PARA DECODIFICAR UM VÍDEO, o método caracterizado pelo fato de que compreende: extrair, de um fluxo de bits, informações sobre um tamanho de uma unidade de codificação para determinar um tamanho máximo de uma unidade de codificação e deteruma pluralidade de unidades de codificação máximas usando o tamanho máximo de uma unidade de codificação que é determinado de acordo com a informação acerca de um tamanho de unidade de codificação; extrair, do fluxo de bits pelo decodificador de vídeo, informações divididas indicando se uma unidade de codificação de uma profundidade atual é dividida em unidades de codificação de uma profundidade inferior e uma profundidade máxima indicando um número total de vezes possíveis que a unidade de codificação é dividida; determinar, com base na informação dividida e na profundidade máxima pelo decodificador de vídeo, unidades de codificação de uma estrutura hierárquica que compreende unidades de codificação que não são mais divididas entre as unidades de codificação separadas de uma unidade de codificação máxima; e decodificar, pelo decodificador de vídeo, as unidades de codificação da estrutura hierárquica na unidade de codificação máxima, em que a unidade de codificação máxima é hierarquicamente dividida em unidades de codificação de pelo menos uma profundidade de acordo com a informação de divisão, quando as informações de divisão indicam que a unidade de codificação de uma profundidade atual é dividida em unidades de codificação de uma profundidade inferior, a unidade de codificação de uma profundidade atual é dividida em unidades de codificação de uma profundidade inferior entre a pelo menos uma profundidade dividindo uma altura e largura da unidade de codificação de uma profundidade atual, e quando as informações de divisão indicam que a unidade de codificação de uma profundidade atual não é dividida em unidades de codificação de uma profundidade inferior, as informações sobre um modo de predição, informações sobre um tipo de partição e informações sobre o tamanho de uma unidade de transformação são extraídas do fluxo de bits, uma ou mais partições para predição na unidade de codificação da profundidade atual são obtidas a partir da unidade de codificação da profundidade atual usando as informações sobre um tipo de partição e a predição é realizada na unidade de codificação da profundidade atual com base naquele ou mais partições usando as informações sobre um modo de predição, uma ou mais unidades de transformação para transformação na unidade de codificação da profundidade atual são obtidas a partir da unidade de codificação da profundidade atual usando as informações sobre um tamanho de uma unidade de transformação e transformação inversa é executado em uma ou mais unidades de transformação.
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