BRPI0809255A2

BRPI0809255A2 - Método e aparelho para a codificação e decodificação de vídeo

Info

Publication number: BRPI0809255A2
Application number: BRPI0809255-9A2A
Authority: BR
Inventors: Akiyuki Tanizawa; Takeshi Chujoh
Original assignee: Toshiba Kk Toshiba Corp
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2014-09-23
Also published as: TW200850013A; EP2136566A4; MX2009009947A; US20100086028A1; CN101622881A; AU2008245277A1; WO2008132890A1; JPWO2008132890A1; RU2009135396A; ZA200906254B; KR20090115176A; EP2136566A1; CA2680140A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E APARELHO PARA A CODIFICAÇÃO E DECODIFICAÇÃO DE VÍDEO".

Campo da Técnica

A presente invenção refere-se a um método e aparelho para a codificação e decodificação de um vídeo de animação ou de um vídeo estático.

Antecedentes da Técnica

Recentemente, um método de codificação de vídeo no qual a eficácia da codificação aumenta enormemente foi recomendado como o padrão ITU-T Rec. H.264 e ISO/IEC 14496-10 (doravante referido como "padrão H.264") em conjunto com os padrões ITU-T e ISO/IEC. Os métodos de codificação, tais como os de padrão ISO/IEC MPEG-1, 2 e 4, e os de padrão ITU-H. 261 E H.263, fazem uma compactação utilizando uma DCT bidimensional de 8 x 8 blocos. Paralelamente, uma vez que uma transformação ortogonal de inteiros bidimensionais de 4 x 4 blocos é utilizada no padrão H.264, uma incompatibilidade de transformada IDCT não precisa ser considerada, sendo possível uma operação utilizando um registro de 16 bits.

Além disso, em um padrão H.264 de alto perfil, uma matriz de quantização é introduzida para o processo de quantização de coeficientes de transformação ortogonal, como uma ferramenta para o aperfeiçoamento da qualidade da imagem subjetiva em uma imagem de auto ajuste como a de uma dimensão HDTV (vide J. Lu, "Proposal of quantization weighting for H.264/MPEG-4 AVC Professional Profiles", JVT do ISO/IEC MPEG & ITU-T VCEG, JVT-K 029, março de 2004, (Documento 1)). A matriz de quantização é uma ferramenta que usa uma característica visual do ser humano para realizar uma ponderação dos coeficientes de quantização em um domínio de frequência de modo a melhorar a qualidade da imagem subjetiva, sendo também usada no padrão ISO/IEC MPEG-2,4. A matriz de quantização utilizada no padrão H.264 pode ser comutada em unidades de seqüência, imagem ou porção, mas não pode ser mudada em unidades de blocos menores de processo.

Paralelamente, uma técnica que permite a comutação de uma matriz de quantização em unidades de macroblocos é sugerida na Patente JP-A 2006-262004 (KOKAI). No entanto, de acordo com a técnica sugerida na referida patente, só será possível comutar o uso ou não da matriz de quantização, não sendo possível a otimização de um processo de quantização que considere a localidade de uma imagem a ser codificada.

Um método para a alteração de uma matriz de quantização utilizando uma variação do número de bits codificados a partir de uma imagem anterior a fim de controlar o número de bits codificados é sugerido na Patente JP-A 2003-189308 (KOKAI). No entanto, assim como no Documento 1, 10 nessa referida patente, também, não será possível a otimização de um processo de quantização nas unidades de um bloco de quantização.

Descrição da Invenção

Um objetivo da presente invenção é possibilitar a otimização de um processo de quantização utilizando a localidade de uma imagem quando um vídeo em movimento ou um vídeo estático é codificado, deste modo concretizando uma alta eficiência de codificação.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é provida a realização de uma predição de um sinal de imagem recebido de modo a gerar um sinal de imagem de predição; o cálculo de uma diferença entre o sinal 20 de imagem recebido e o sinal de imagem de predição a fim de gerar um sinal residual de predição; a transformação do sinal residual de predição a fim de gerar um coeficiente de transformação; a realização da modulação de qualquer um dentre (a) uma matriz de quantização, (b) um parâmetro de controle de modo a controlar uma precisão de operação para a quantização, (c) um 25 parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, e (d) uma tabela, na qual uma escala de quantização é associada ao parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, a fim de obter um resultado de modulação relacionado à quantização; a quantização do coeficiente de transformação utilizando o resultado da modulação de modo a gerar um 30 coeficiente de transformação quantizado; e a codificação do coeficiente de transformação quantizado e um índice relativo à modulação de modo a gerar dados de codificação. De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é provido um método de decodificação de vídeo, compreendendo: a decodificação de dados codificados incluindo um coeficiente de transformação de quantização e um índice relativo à modulação; a realização da modulação em 5 qualquer um dentre (a) uma matriz de quantização, (b) um parâmetro de controle de modo a controlar a precisão da operação para a quantização, (c) um parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, e (d) uma tabela na qual uma escala de quantização é associada ao parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização de acordo com o índice, 10 de modo a obter um resultado de modulação relativo à quantização; a quantização inversa do coeficiente de transformação de quantização utilizando o resultado da modulação de modo a gerar um coeficiente de transformação inversa quantizado; a execução da transformação inversa no coeficiente de transformação inversa quantizado de modo a gerar um sinal residual de pre15 dição; a execução da predição utilizando um sinal de imagem de decodificação de modo a gerar um sinal de imagem de predição; e a adição do sinal de imagem de predição e do sinal residual de predição de modo a gerar um sinal de imagem decodificado.

Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é um diagrama em blocos ilustrando um aparelho co

dificador de vídeo de acordo com uma primeira modalidade.

A figura 2 é um diagrama ilustrando uma seqüência de codificação em um quadro de codificação.

A figura 3 é um diagrama ilustrando um tamanho de bloco de quantização.

A figura 4A é um diagrama ilustrando um bloco de 4 x 4 pixels.

A figura 4B é um diagrama ilustrando um bloco de 8 x 8 pixels.

A figura 5A é um diagrama ilustrando um local de frequência de um bloco de 4 x 4 pixels.

A figura 5B é um diagrama ilustrando um local de frequência de

um bloco de 8 x 8 pixels.

A figura 6 é um diagrama em blocos ilustrando uma unidade moduladora de matriz de quantização de acordo com a figura 1.

A figura 7 é um diagrama em blocos ilustrando uma unidade definidora de matriz de modulação de acordo com a figura 6.

A figura 8 é um diagrama ilustrando um exemplo de modelo de modulação de uma matriz de modulação.

A figura 9 é um diagrama ilustrando um outro exemplo de modelo de modulação de uma matriz de modulação.

A figura 10 é um diagrama em blocos ilustrando uma unidade geradora de matriz de quantização de modulação de acordo com a figura 6. A figura 11A é um diagrama ilustrando uma matriz de quantiza

ção de porção de uma porção de codificação.

A figura 11B é um diagrama ilustrando uma matriz de quantização em blocos de uma porção de codificação.

A figura 11C é um diagrama ilustrando uma relação entre uma matriz de quantização em blocos e uma matriz de modulação e uma matriz de quantização de modulação.

A figura 11D é um diagrama ilustrando uma matriz de quantização de modulação de uma porção de codificação.

A figura 12 é um fluxograma ilustrando uma seqüência de um processo de codificação de acordo com a primeira modalidade.

A figura 13 é um diagrama ilustrando esquematicamente uma estrutura de sintaxe de acordo com a primeira modalidade.

A figura 14 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma estrutura de dados da sintaxe de ajuste de parâmetros de seqüência de acordo com a primeira modalidade.

A figura 15 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma estrutura de dados da sintaxe de ajuste de parâmetros de seqüência de acordo com a primeira modalidade.

A figura 16 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma estrutura de dados da sintaxe de cabeçalho de porção de acordo com a primeira modalidade.

A figura 17 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma estrutura de dados da sintaxe de cabeçalho em macroblocos de acordo com a primeira modalidade.

A figura 18 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma estrutura de dados da sintaxe de cabeçalho em macroblocos de acordo com a primeira modalidade.

A figura 19 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma estrutura de dados da sintaxe de cabeçalho de porção de acordo com a primeira modalidade.

A figura 20 é um diagrama ilustrando a semântica de um elemento de sintaxe de acordo com a primeira modalidade.

A figura 21 é um diagrama em blocos ilustrando um aparelho codificador de vídeo de acordo com uma segunda modalidade.

A figura 22 é um diagrama em blocos ilustrando um aparelho codificador de vídeo de acordo com uma terceira modalidade.

A figura 23 é um diagrama em blocos ilustrando um aparelho

codificador de vídeo de acordo com uma quarta modalidade.

A figura 24 é um diagrama ilustrando uma relação entre um índice de modulação de precisão e um valor de variação de parâmetro de quantização e um valor de variação de escala de quantização de acordo com a quarta modalidade.

A figura 25 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma estrutura de dados de uma sintaxe de ajuste de parâmetros de seqüência de acordo com a quarta modalidade.

A figura 26 é um diagrama ilustrando um exemplo de estrutura de dados de uma sintaxe de ajuste de parâmetros de imagem de acordo com a quarta modalidade.

A figura 27 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma estrutura de dados de sintaxe de cabeçalho de porção de acordo com a quarta modalidade.

A figura 28 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma estru

tura de dados de uma sintaxe de cabeçalho em macroblocos de acordo com a quarta modalidade. A figura 29 é um diagrama ilustrando um exemplo de uma estrutura de dados da sintaxe de cabeçalho de porção de acordo com uma modalidade.

A figura 30 é um diagrama em blocos ilustrando um aparelho decodificador de vídeo de acordo com uma quinta modalidade.

A figura 31 é um diagrama em blocos ilustrando um aparelho decodificador de vídeo de acordo com uma sexta modalidade.

A figura 32 é um diagrama em blocos ilustrando um aparelho decodificador de vídeo de acordo com uma sétima modalidade.

A figura 33 é um diagrama em blocos ilustrando um aparelho

decodificador de vídeo de acordo com uma oitava modalidade.

Melhor Modo de se Executar a Invenção

A seguir, serão descritas modalidades preferidas da presente invenção com referência aos desenhos em anexo.

Aparelho Codificador de Vídeo

Primeiramente, serão descritas a primeira à quarta modalidades relacionadas a uma codificação de vídeo.

Primeira Modalidade

Com referência à figura 1, em um aparelho codificador de vídeo 20 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, um sinal de imagem recebido 120 de um vídeo em movimento ou de um vídeo estático é dividido em unidades de blocos de pequenos pixels, por exemplo, em unidades de macrobloco, e entrado em uma unidade codificadora 100. Neste caso, um macrobloco se torna um tamanho de bloco de processo básico de 25 processo de codificação. Doravante, o macrobloco a ser codificado do sinal de imagem recebido 120 será simplesmente referido como um bloco-alvo.

Na unidade codificadora 100, é preparada uma pluralidade de modos de predição cujos tamanhos de blocos e métodos de geração de sinal de imagem de predição são diferentes entre si. Como métodos de gera30 ção de sinal de imagem de predição, são geralmente usadas uma predição intraquadros para a geração de uma imagem de predição em apenas um quadro a ser codificado e uma predição interquadros para a realização de uma predição utilizando uma pluralidade de quadros de referência temporalmente diferentes. Nesta modalidade, para fins de simplicidade, conforme ilustrada na figura 2, supõe-se que um processo de codificação seja realizado a partir de um lado esquerdo superior para um lado direito inferior.

5 Um macrobloco é tipicamente um bloco de 16 x 16 pixels, con

forme ilustrado na figura 3. No entanto, o macrobloco pode ser em unidades de bloco de 32 x 32 pixels ou em unidades de bloco de 8 x 8 pixels. Além disso, a forma de um macrobloco não necessariamente é a de uma treliça quadrada.

A unidade codificadora 100 será descrita. Em um subtrator 101,

é calculada a diferença entre o sinal de imagem recebido 120 e um sinal de imagem de predição 121 a partir de um preditor 102, sendo gerado um sinal residual de predição 122. O sinal residual de predição 122 é introduzido em uma unidade determinadora de modo 103 e em um transformador 104. A 15 seguir, a unidade determinadora de modo 103 será descrita em detalhe. No transformador 104, uma transformação ortogonal, tal como uma transformada discreta de cosseno (DCT)1 é feita no sinal residual de predição 122, sendo gerados os coeficientes de transformação 123. A transformação pode ser feita no transformador 104 por meio de um método, tal como o da transfor20 mada discreta de seno, da transformada de Wavelet, ou o método de análise independente de componente.

Os coeficientes de transformação 123 emitidos pelo transformador 104 são introduzidos em um quantizador 105. No quantizador 105, os coeficientes de transformação 123 são quantizados de acordo com um pa25 râmetro de quantização provido pela unidade controladora de codificação 113 ou por uma matriz de quantização de modulação 133 gerada por uma unidade moduladora de matriz de quantização 110, a ser descrita em detalhe mais adiante, sendo gerados os coeficientes de transformação quantizados 124.

Os coeficientes de transformação quantizados 124 são introdu

zidos em um quantizador inverso 106 e em codificador de entropia 111.0 codificador de entropia 111 será descrito em detalhe mais adiante. No quantizador inverso 106, a quantização inversa é feita nos coeficientes de transformação quantizados 124 de acordo com o parâmetro de quantização provido pela unidade controladora de codificação 113 ou pela matriz de quantização de modulação 133, sendo gerados os coeficientes de transformação 5 inversa quantizados 125.

Um transformador inverso 107 submete os coeficientes de transformação inversa quantizados 125 do quantizador inverso 106 para uma transformação inversa a partir da transformada do transformador 104, por exemplo, uma transformação ortogonal inversa, tal como uma transformada 10 inversa discreta de cosseno (IDCT). Pela transformação ortogonal inversa, é reproduzido o mesmo sinal 126 (referido como sinal residual de predição de decodificação) como o sinal residual de predição 122. O sinal residual de predição de decodificação 126 é introduzido em um adicionador 108. No adicionador 108, são introduzidos o sinal residual de predição de decodificação 15 126 e o sinal de imagem de predição 121 do preditor 102, sendo gerado um sinal decodificado local 127. O sinal decodificado local 127 é acumulado como um sinal de imagem de referência em uma memória de referência 109. O sinal de imagem de referência acumulado na memória de referência 109 é referido pelo preditor 102 quando é feita uma predição.

No preditor 102, uma predição interquadros ou uma predição

intraquadros é feita utilizando um pixel (pixel de referência codificado) do sinal de imagem de referência acumulado na memória de referência 107. Como um resultado, são gerados todos os sinais de imagem de predição 121 que podem ser selecionados com relação a um bloco a ser codificado 25 pelo preditor 102. No entanto, com relação a um modo de predição no qual uma predição seguinte não será possível quando um sinal decodificado local é gerado no bloco a ser codificado, tal como uma predição intraquadros de padrão H.264, por exemplo, uma predição de tamanho de bloco de 4 x 4 pixels ilustrada na figura 4A ou uma predição de tamanho de bloco de 8 x 8 30 pixels ilustrada na figura 4B, uma transformação / quantização ou uma quantização inversa / transformação inversa poderá ser realizada no preditor 102.

Como um exemplo de modo de predição no preditor 102, será descrita a predição interquadros. Quando o bloco a ser codificado é predito na predição interquadros, é feita uma compatibilidade de blocos utilizando uma pluralidade de pixels de referência codificados acumulados na memória de referência 109. Na compatibilidade de blocos, são calculados o desloca5 mento entre os pixels do bloco-alvo do sinal de imagem recebido 120 como uma imagem original e a pluralidade de pixels de referência. A partir do preditor 102, entre as imagens preditas utilizando a quantidade de deslocamento, uma imagem na qual é pequena a diferença com relação à imagem original é recebida como o sinal de imagem de predição 121. A quantidade de 10 deslocamento é calculada na precisão de pixel inteira ou na precisão de pixel de fração, e a informação que indica a quantidade de deslocamento é adicionada à informação de modo de predição 129 como uma informação de vetor de movimento 128.

O sinal de imagem de predição 121 gerado pelo preditor 102 e o 15 sinal residual de predição 122 são introduzidos para a unidade determinadora de modo 103. Na unidade determinadora de modo 103, um modo de predição ótimo é selecionado (referido como uma determinação de modo), com base no sinal de imagem recebido 120, no sinal de imagem de predição 121, no sinal residual de predição 122, na informação de modo 129 que indica um 20 modo de predição usado no preditor 102, e em um índice de modulação 132 a ser descrito em detalhe mais adiante.

Em termos específicos, a unidade determinadora de modo 103 realiza uma determinação de modo usando um custo, como a equação a seguir. Quando o número de bits codificados relativos à informação de modo 25 de predição 129 é OH, o número de bits codificados do índice de módulo 132 é INDEX, e a soma da diferença absoluta entre o sinal de imagem recebido 120 e o sinal decodificado local 127 é SAD, a unidade determinadora de modo 103 usa a seguinte equação de determinação de modo.

K = SAD + λ x (OH + INDEX) (1)

Neste caso, K indica um custo e λ indica um número inteiro, λ É

determinado com base em um valor de uma escala de quantização ou de um parâmetro de quantização. Com base no custo K obtido da maneira acima, é feita a determinação de modo. Ou seja, um modo no qual o custo K tendo o menor valor é selecionado como um modo de predição ótimo.

Na unidade determinadora de modo 103, a determinação de modo pode ser feita usando apenas (a) a informação de modo de predição 5 129, (b) o índice de modulação 132, (c) a soma SAD ou (d) uma soma absoluta do sinal residual de predição 122 em vez da equação 1, e um valor obtido por meio da realização de uma transformação de Hadamard em qualquer um dentre os itens (a), (b), (c), e (d) ou um valor aproximado poderá ser usado. Além disso, na unidade determinadora de modo 103, pode ser criado 10 um custo usando a atividade do sinal de imagem recebido 120, ou uma função de custo pode ser criada usando uma escala de quantização ou um parâmetro de quantização.

Como um outro exemplo, uma unidade codificadora preliminar pode ser preparada, e uma determinação de modo pode ser feita usado o 15 número de bits codificados ao se codificar o sinal residual de predição 122 gerado em qualquer modo de predição e em um erro quadrado entre o sinal de imagem recebido 120 e o sinal decodificado local 127, por uma unidade codificadora preliminar na unidade determinadora de modo 103. Neste caso, a equação de determinação de modo é como segue.

J = D + λ x R (2)

Neste caso, J indica um custo de codificação, e D indica uma distorção de codificação que indica o erro quadrado entre o sinal de imagem recebido 120 e a imagem de decodificação local 116. Paralelamente, R indica o número de bits codificados estimado pela codificação preliminar.

Quando o custo de codificação J da equação 2 é usado, são ne

cessários processos de codificação preliminar e de decodificação local para cada modo de predição e, portanto, a escala de circuito ou o volume de operação se torna maior. Paralelamente, uma vez que é usado um número mais preciso de bits codificados e de distorção de codificação, será possível se 30 manter uma alta eficiência de codificação. O custo pode ser calculado usando apenas R ou D em vez da equação 2, podendo ser criada uma função de custo usando um valor obtido por meio da aproximação de R ou D. Na descrição a seguir, é feita uma descrição usando o custo de codificação J ilustrado na equação 2.

A informação de modo de predição 129 (incluindo a informação de vetor de movimento) recebida da unidade determinadora de modo 103 é 5 introduzida para um codificador de entropia 111. No codificador de entropia 111, com relação à informação, tal como os coeficientes de transformação quantizados 124, a informação de modo de predição 129, a matriz de quantização 131, e a matriz de modulação 132, a codificação de entropia, por exemplo, uma codificação de Huffman ou uma codificação aritmética são

feitas, sendo gerados dados de codificação.

Os dados de codificação gerados pelo codificador de entropia

111 são produzidos pela unidade codificadora 100, e são temporariamente armazenados em um armazenador temporário de saída 112 após uma multiplexação. Os dados de codificação acumulados no armazenador temporá15 rio de saída 112 são emitidos como um fluxo de bits de codificação 130 para fora de um aparelho codificador de vídeo, de acordo com o tempo de saída gerenciado pela unidade controladora de codificação 113. O fluxo de bits de codificação 130 é transmitido para um sistema de transmissão (rede de comunicação) ou sistema de acumulação (mídia de acumulação) não mostra20 dos.

(Com referência a uma unidade moduladora de matriz de quantização 110): Na unidade moduladora de matriz de quantização 110, com relação à matriz de quantização 131 provida a partir da unidade controladora de codificação 113, é feita uma modulação de acordo com o índice de modu25 lação 132 da unidade determinadora de modo 103, sendo gerada uma matriz de quantização modulada 133. A matriz de quantização modulada 133 é provida para o quantizador 105 e quantizador inverso 106 e usada na quantização e na quantização inversa.

Em termos específicos, a quantização feita no quantizador 105 de acordo com a matriz de quantização modulada 133 é representada pela seguinte equação:

Y(i,j) = (X(i,j) x MQM(i,j,idx) + f/Qstep (3) Neste caso, Y indica os coeficientes de transformação quantizados 124, e X indica os coeficientes de transformação 123 antes da quantização. Além disso, f indica um desvio arredondado a fim de controlar o arredondamento / truncamento na quantização, e Qstep indica uma escala de 5 quantização (chamada de tamanho de etapa de quantização ou largura de quantização). Quando um valor de Qstep é grande, a quantização é feita asperamente, e quando o valor é pequeno, a quantização é feita com precisão. Qstep é alterada com base em um parâmetro de quantização. (i,j) indica uma posição de componente de frequência em um bloco de quantização do quan

tizador 105 com as coordenadas xy. Neste caso, (i,j) será diferente dependendo se o bloco de quantização for um bloco de 4 x 4 pixels ilustrado na figura 5A ou um bloco de 8 x 8 pixels ilustrado na figura 5B.

Em geral, um tamanho de bloco de transformação e um tamanho de bloco de quantização se compatibilizam entre si. Nesta modalidade, há 15 uma pluralidade de tamanhos de bloco de quantização de transformação. O tamanho do bloco de quantização de transformação é de ajuste como um modo de predição diferente, e é determinado pela unidade determinadora de modo 103 como o modo de predição diferente.

Na equação 3, MQM indica uma matriz de quantização de modulação 133, e idx indica um índice de modulação 132. O índice de modulação 132 vem a ser um índice relacionado a uma modulação da matriz de quantização 131 realizada pela unidade moduladora de matriz de quantização 110. O índice de modulação 132 será descrito mais adiante.

Quando os sinais de coeficientes de transformação 123 são separados, a equação 3 é transformada como segue.

Y(i,j) = sign(X(i,j)) x (abs(X(i,j)) x MQM(i,j,jdx) + f)/QsteP (4)

Neste caso, sign(X) é uma função que volta um sinal de X e indica um sinal dos coeficientes de conversão 123. abs(X) é uma função que volta um valor absoluto de X.

A fim de simplificar a operação, quando a escala de quantização

Qstep é designada por uma potência de dois, a equação 3 é transformada como segue. Y(i.j) = sign(X(i,j)) x (abs(X(i,j)) x MQM(ijjdx) + f) » Qbst (5)

Neste caso, Qbjt indica uma escala de quantização designada por uma potência de dois.

Sendo assim, a divisão pode ser substituída pelo deslocamento de bit, e o volume de processo necessário na divisão pode ser reduzido.

A fim de suprimir ao máximo a precisão da operação, a precisão de operação pode ser alterada para cada componente de frequência. Neste caso, a equação 3 é transformada como segue.

Y(i,j) = sign(X(i,j)) x (abs(X(i,j)) x MQM(ijjdx) x LS(ij) + f) » Qbit (6)

Neste caso, LS indica um parâmetro de controle de precisão de

operação de modo a ajustar a precisão de operação do processo de quantização para cada componente de frequência. Ou seja, LS é usado para mudar uma escala de operação em cada local de frequência, quando o processo de quantização é realizado, sendo chamado LeveIScaIe ou normAdjust. O 15 parâmetro de controle de precisão de operação LS usa uma propriedade cuja probabilidade de um valor ter um grande valor absoluto gerado em um componente de alta frequência dos coeficientes de transformação (a região inferior direita de cada uma das figuras 5A e 5B) é pequena. Os parâmetros LS e ILS a serem descritos em detalhe mais adiante precisam ser designa20 dos de modo a ajustar uma escala de operação por meio da quantização e da quantização inversa.

Em seguida, será descrita a matriz de quantização de modulação 133 emitida a partir da unidade moduladora de matriz de quantização 110. A matriz de quantização 131 antes da modulação é uma matriz que po25 de mudar a aspereza da quantização em cada componente de frequência dos coeficientes de transformação 123. Um exemplo da matriz de quantização 131 que corresponde a um bloco de 4 x 4 pixels é representado pela seguinte equação.

QM(i, j) =

16 20 24 28 24 28 32 24 28 32 36 28 32 36 40 (7) O componente de frequência (i,j) da figura 5A e da equação 7 está em uma relação de um para um, e indica um valor matriz com relação a um componente de alta frequência em um valor inferior direito. Por exemplo, um valor matriz de um local de frequência (0,3) se torna 28. Uma relação entre a matriz de quantização 131 e a matriz de quantização de modulação

133 é representada pela seguinte equação.

MQM(i,j,idx) = (QM(ij) + MP(idx)) (8)

Neste caso, QM indica a matriz de quantização 131, e MQM indica a matriz de quantização de modulação 133. MP indica um parâmetro de 10 modulação que indica uma intensidade de modulação. Neste caso, o índice de modulação 132 indica um método de modulação (método para modular uma matriz de quantização por meio da adição de um parâmetro de modulação) ilustrado na equação 8 e um parâmetro de modulação MP. Além disso, o índice de modulação 132 pode ser um número de uma tabela na qual o 15 método de modulação é descrito.

Na equação 8, é ilustrado um exemplo de modulação QM por meio da adição da matriz de quantização QM e do parâmetro de modulação MP. No entanto, a subtração, a multiplicação, a divisão ou o deslocamento de bits podem ser feitos entre a matriz QM e o parâmetro MP a fim de moduIar a matriz QM.

Paralelamente, ao se realizar um modulação diferente na matriz de quantização QM para cada componente de frequência, é usada a seguinte equação.

MQM(i,j,idx) = (QM(i,j) + MM(i,j,idx)) (9)

No presente documento, MM indica uma matriz de modulação.

Neste caso, o índice de modulação 132 indica um método de modulação (método para modular uma matriz de quantização por meio da adição de uma matriz de modulação) expressado pela equação 9 e uma matriz de modulação MM. Além disso, o índice de modulação 132 pode ser um número de uma tabela na qual o método de modulação é descrito.

Neste caso, é descrito um exemplo de modulação QM por meio da adição da matriz de quantização QM e da matriz de modulação MM. No entanto, a subtração, a multiplicação, a divisão ou o deslocamento de bits podem ser feitos entre a matriz QM e a matriz MM a fim de modular a matriz QM. A equação 8 é sinônimo do caso no qual todos os componentes da matriz de modulação MM da equação 9 assumem o mesmo valor.

A equação 10 expressa um exemplo de matriz de modulação MM para um bloco de quantização de um tamanho 4x4. De maneira similar à matriz de quantização QM1 uma relação entre a matriz de modulação MM e o local de frequência ilustrado na figura 5A é de uma relação um para um.

MM(i, j) =

0 12 3

12 3 4

2 3 4 5

3 4 5 6

(io;

Quando a matriz de quantização QM tem um valor fixo com relação ao componente de frequência, em vez da equação 10, a seguinte equação poderá ser usada.

MQM(i,j,idx) = (QM + MM(i,j,idx)) (11)

Neste caso, a matriz QM indica que todos os componentes de QM(i,j) têm o mesmo valor.

O parâmetro de modulação MP e a matriz de modulação MM

são introduzidos no sentido de realizar uma modulação na matriz de quantização QM. Quando a modulação não é feita na matriz QM, o parâmetro MP será 0, ou todos os componentes da matriz MM serão 0, e a MQM será sinônimo a uma calculada pela seguinte equação.

MQM(ij.idx) = (QM(ij)) (12)

Quando a modulação da matriz de quantização QM não é feita, mesmo que a matriz de modulação MM expressa pela seguinte equação seja substituída pela equação 9, o mesmo resultado da equação 12 será obtido. OOOO 0 0 0 0 OOOO 0 0 0 0

Desta maneira, o quantizador 105 executa a quantização usando a matriz de quantização de modulação 133 (MM). Neste caso, a matriz de quantização 131 como um parâmetro de entrada é provida a partir da unidade controladora de codificação 113 para a unidade moduladora de matriz de quantização 110, mas a matriz de quantização 131 não poderá ser provida para a unidade moduladora de matriz de quantização 110. Neste caso, uma matriz de quantização inicial predeterminada, por exemplo, uma matriz QMint(i.j) expressa pela seguinte equação é definida para a unidade moduladora de matriz de quantização 110.

QMinit (i J) =

16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 14)

A equação 14 expressa um exemplo no qual todos os valores da

matriz de quantização inicial QMjnt(i,j) são 16. No entanto, outro valor poderá ser usado, e um valor diferente poderá ser de ajuste para cada componente de frequência. A mesma matriz de quantização inicial predeterminada poderá ser definida entre o aparelho codificador de vídeo e o aparelho decodificador de vídeo.

O parâmetro de quantização necessário na quantização e na quantização inversa é de ajuste na unidade controladora de codificação 113. Os parâmetros de quantização utilizados no quantizador 105 e no quantizador inverso 106 são de uma relação um para um. Os coeficientes de trans20 formação quantizados 124 emitidos pelo quantizador 105 são introduzidos no quantizador inverso 106 juntamente com a matriz de quantização de modulação 133. O quantizador inverso 106 realiza a quantização inversa dos coeficientes de transformação quantizados 124 providos pelo quantizador 105, usando a matriz de quantização de modulação 133 e o parâmetro de quantização. A quantização inversa correspondente à quantização da equação 3 é expressa pela seguinte equação;

X1(U) = (Y(ij) x MQM(i,j,idx)) x Qstep (15)

Neste caso, Y indica os coeficientes de transformação quantiza

dos 124, X' indica os coeficientes de transformação inversos quantizados 125, e MQM indica uma matriz de quantização de modulação 132 usada no momento da quantização.

A quantização inversa correspondente à quantização da equação 4 é expressa pela seguinte equação.

X'(i,j) = sign(Y(i,j)) x (abs(Y(i,j)) x MQM(i,j,idx)) x Qstep (16)

Neste caso, sign(Y) indica uma função que volta um sinal de Y.

A fim de simplificar a operação, quando Qstep é indicada por uma potência de dois, a quantização inversa correspondente à equação 5 será expressa pela seguinte equação.

X'(i,j) = sign(Y(i,j)) x (abs(Y(i,j)) x MQM(i,j,idx)) « Qbit (17)

De acordo com a equação 17, a multiplicação pode ser substituída pelo deslocamento de bits, e o volume de processo necessário na multiplicação poderá ser reduzido.

Paralelamente, a quantização inversa correspondente à equação

6, na qual a precisão da operação é modificada para cada componente de frequência a fim de suprimir a precisão da operação, é expressa pela seguinte equação.

X'(i,j) = sign(Y(i,j)) x (abs(Y(i,j)) x MQM(i,j,jdx) x ILS(ij)) « Qbit (18)

Neste caso, ILS indica um parâmetro de controle de precisão de

operação de modo a ajustar a precisão de operação do processo de quantização inversa para cada componente de frequência. Ou seja, o parâmetro ILS é usado para mudar uma escala de operação em cada local de frequência, quando o processo de quantização inversa é realizado, sendo chamado 30 LeveIScaIe ou normAdjust. Um valor correspondente ao parâmetro de controle de precisão de operação usado na quantização é utilizado como o parâmetro ILS. A quantização inversa (bloco de 4 x 4 pixels de sinal de erro) do 10

15

20

alto perfil do padrão H.264 é expressa pela equação a seguir. Ou seja, a fim de realizar uma precisão de operação de 16 bits com um pequeno volume de operação no padrão H.264, a quantização inversa da seguinte equação é realizada.

X’(i,j) = sign(Y(ij)) x (abs(Y(i j)) x ILS(m,i j)) « QP/6 (19)

Neste caso, a escala de nível ILS(m,i j) é um valor de ajuste em uma equação 20, e QP é um parâmetro de quantização com os valores de 0 a 51.

ILS(m,i,j) = QM(i j) x Norm(mj j) (20)

Neste caso, Norm(m,ij) é um parâmetro de ajuste de escala expresso pela equação 5, e cada elemento é expresso pela equação 6.

mn

Uj) ZZ < vm,l vm,2 16 13 ' 11 18 14 13 20 16 14 23 18 16 25 20 18 29 23 vm,0 Para

para ou;

(i,j) = {(0,0),(0,2),(2,0),(2,2)}

(i,j) = {(l,l)s(l,3),(3,l),(35 3)}

(22

O parâmetro de quantização utilizado no momento da quantização no quantizador 105 é também ajustado ao quantizador inverso 106 por meio da unidade controladora de codificação 113. Sendo assim, o mesmo parâmetro de quantização precisa ser usado tanto para o quantizador 105 como para o quantizador inverso 106. Além disso, a mesma matriz de quantização de modulação 133 é usada no quantizador 105 e no quantizador inverso 106.

Um Ioop do subtrator 101 ^ transformador 104 -> quantizador 105 quantizador inverso 106 transformador inverso 107 -» adicionador 108 -» memória de referência 109 na figura 1 é chamado de Ioop de codificacão. O Iood de codificacão assume um arredondamento auando o orocesso é feito em uma combinação de um modo de predição, um índice de modulação, e um tamanho de bloco, selecionáveis para o bloco a ser codificado. Neste caso, a combinação indica uma combinação entre um modo de intra predição, um índice de modulação 0, e um tamanho de bloco de 8 x 8, 5 e uma combinação entre um modo interpredição, o índice de modulação 0, e um tamanho de bloco de 4 x 4. Tal processo do Ioop de codificação é feito diversas vezes no bloco a ser codificado. Quando todas as combinações obtidas são feitas, um sinal de imagem recebido 120 de um bloco seguinte é introduzido, e a codificação seguinte é realizada.

A unidade controladora de codificação 113 realiza todo o pro

cesso de codificação, tal como o controle de taxa a fim de controlar o número de bits codificados gerados ao se fazer o controle de realimentação do número de bits codificados gerados, um controle característico da quantização, e um controle da determinação de modo, o controle do preditor 102, e o 15 controle de um parâmetro externo recebido. A unidade controladora de codificação 113 tem as funções de realizar o controle do armazenador temporário de saída 112 e emitir um fluxo de bits de codificação 130 para fora no momento apropriado.

Os processos da unidade codificadora 100 e da unidade controIadora de codificação 113 são feitos por um hardware, mas podem ser executados por um software (programa) utilizando um computador.

Exemplo específico de uma unidade moduladora de matriz de quantização 110

Em seguida, será descrito um exemplo específico da unidade 25 moduladora de matriz de quantização 110. Conforme ilustrado na figura 6, a unidade moduladora de matriz de quantização 110 tem uma unidade definidora de matriz de modulação 201 e uma unidade geradora de matriz de quantização 202. Na figura 1, o índice de modulação 132 emitido pela unidade determinadora de modo 103 é introduzido na unidade definidora de 30 matriz de modulação 201. Na figura 1, a matriz de quantização 131 definida como o parâmetro de entrada para a unidade controladora de codificação 113 e mantida anteriormente é introduzida na unidade geradora de matriz de quantização de modulação 202.

Na unidade definidora de matriz de modulação 201, a matriz de modulação 134 correspondente ao índice de modulação 132 é ajustada à unidade geradora de matriz de quantização de modulação 202. Na unidade 5 geradora de matriz de quantização de modulação 202, a modulação é feita na matriz de quantização 131 usando a matriz de modulação 134, gerando uma matriz de quantização de modulação 133. A matriz de quantização de modulação gerada 133 é emitida a partir da unidade moduladora de matriz de quantização 110.

Unidade definidora de matriz de modulação 201

Conforme ilustrado na figura 7, a unidade definidora de matriz de modulação 201 tem uma chave 301, e unidades geradoras de matriz de modulação 302, 303, e 304, diferentes entre si com relação aos métodos de geração ou aos parâmetros de modulação. A chave 301 tem a função de 15 ativar qualquer uma dentre as unidades geradoras de matriz de modulação 302, 303, e 304 por meio de uma comutação de acordo com um valor do índice de modulação 132 entrado. Por exemplo, quando o índice de modulação 132 é idx = 0, a chave 301 irá operar a unidade geradora de matriz de modulação 302. De maneira similar, a chave 301 opera a unidade geradora 20 de matriz de modulação 303 no caso de um idx = 1, e irá operar a unidade geradora de matriz de modulação 304 no caso de um idx = N - 1. A matriz de modulação 134 é gerada pela unidade geradora de matriz de modulação. A matriz de modulação gerada 134 é ajustada à unidade geradora de matriz de quantização de modulação 202.

Um método específico para a geração da matriz de modulação

134 será descrito. São ilustrados dois modelos de geração para a geração da matriz de modulação 134 no presente documento. A seguir, o método para a geração da matriz de modulação 134 é chamado de modelo de modulação. Uma distância de um componente da primeira linha e da primeira 30 coluna entre os componentes da matriz de modulação 134 expressos pelas equações 24 e 25 é definida como uma distância de cidade pela seguinte equação. r=|i+j|

Por exemplo, na figura 5A, a distância de um componente de frequência localizado em (i,j) = (3,3) se torna 6. Paralelamente, no caso do bloco 8x8 ilustrado na figura 5B, a distância de um componente de frequência localizado em (i,j) = (3,7) se torna 10.

Como na presente modalidade, em um exemplo no qual a matriz de modulação 134 é adicionada à matriz de quantização 131, cada componente de frequência da matriz de quantização 131 e da matriz de modulação

134 fica em uma relação de um para um. Ou seja, quando um valor de r (va10 Ior de matriz da matriz de modulação 134) é aumentado, é feita uma modulação em um componente de alta frequência, e quando o valor de r diminui, é feita uma modulação em um componente de baixa frequência. A seguir, será descrito um modelo de modulação para modular a matriz de quantização 131.

A figura 8 ilustra um modelo de modulação de ajuste por uma

função linear, representada pela seguinte equação.

MM(ij) = a x r (24)

Na equação 24, a indica um parâmetro para controlar a intensidade da modulação. Doravante, o parâmetro a será chamado de parâmetro 20 de controle de modulação. O parâmetro de controle de modulação a tem um valor como um primeiro limite de imagem da figura 8, quando um valor positivo é considerado, e tem um valor como um quarto limite de imagem quando um valor negativo é considerado. Desta maneira, quando o parâmetro de controle de modulação a tem um valor alto, é feita uma forte modulação em 25 um componente de alta frequência.

A figura 9 ilustra um modelo de modulação no caso do uso de uma função linear e uma função de seno,expressa pela seguinte equação.

MM(ij) = a x r + b x seno(c x r) (25)

Na equação 25, b e ç indicam parâmetros de controle de modulação, de maneira similar ao valor a. A função de seno se torna um termo para a adição de uma distorção à função linear. O parâmetro de controle de modulação ç é um parâmetro para controlar um período de variação da função de seno. O parâmetro de controle de modulação béum parâmetro para controlar a intensidade da distorção.

A seguir, é ilustrado um exemplo de uso de um modelo de função linear ou um modelo de função de seno como o modelo de modulação, 5 mas, em outro exemplo de modelo de modulação, um modelo logarítmico, um modelo de função de autocorrelação, um modelo proporcional / inversamente proporcional, um modelo de função de N ordens (N > 1), ou um modelo de função gaussiana, incluindo uma função de Gauss ou uma função de Laplace, poderão ser usados. Independentemente de qual modelo seja usa10 do, é importante se usar a mesma modulação que a modulação usada no aparelho codificador de vídeo ou mesmo no aparelho decodificador de vídeo, embora isto seja possível quando o índice de modulação 132 desenha o modelo de modulação no aparelho codificador de vídeo.

Para fins de conveniência de explicação, as unidades geradoras 15 de matriz de modulação 302, 303, e 304 correspondem ao índice 0, ao índice 1, e ao índice (N-1), respectivamente. No entanto, a unidade geradora de matriz de modulação pode ser preparada de acordo com um valor do número de índice N, ea mesma unidade geradora de matriz de modulação pode ser usada para um diferente valor do índice. Por exemplo, as tabelas 1 a 3 20 ilustram exemplos de combinações de modelos de modulação e de parâmetros de controle de modulação para o índice de modulação 132.

Tabela 1

Número de Modelo de Parâmetro A Parâmetro B Parâmetro C índice de mo¬ modulação dulação (N=4) 0 N/A N/A N/A 1 Equação (24) -2 N/A N/A 2 Equação(24) 2 N/A N/A 3 Equação (24) 4 N/A N/A Tabela 2

Número de Modelo de Parâmetro A Parâmetro B Parâmetro C índice de mo¬ modulação dulação (N=8) 0 N/A N/A N/A 1 Equação (24) -2 N/A N/A 2 Equação (24) -1 N/A N/A 3 Equação(24) 1 N/A N/A 4 Equação (24) 2 N/A N/A 5 Equação(25) -1 N/A N/A 6 Equação (25) 1 N/A N/A 7 Equação (25) 1 N/A N/A Tabela 3

Número de Modelo de Parâmetro A Parâmetro B Parâmetro C índice de mo¬ modulação dulação (N=8) -3 Equação (24) -3 N/A N/A -2 Equação (24) -2 N/A N/A -1 Equação (24) -1 N/A N/A 0 Equação(24) 0 N/A N/A 1 Equação (24) 1 N/A N/A 2 Equação (24) 2 N/A N/A 3 Equação (24) 3 N/A N/A Nas tabelas 1 a 3, o símbolo N/A significa que o parâmetro objeto não é usado no modelo de modulação presentemente regulado. O índice 0 indica o caso no qual uma modulação não é realizada, ou seja, a equação 12 é usada.

A Tabela 1 ilustra um exemplo de combinações de parâmetros de controle de modulação e um modelo de modulação quando um índice de modulação é regulado por 2 bits (N = 4). Neste caso, uma vez que apenas o modelo de modulação expresso pela equação 24 é usado, a unidade geradora de matriz de modulação da figura 7 poderá ser apenas uma. De acordo 5 com o índice de modulação, o parâmetro de controle de modulação a anteriormente de ajuste é lido, e uma matriz de modulação é gerada.

A Tabela 2 ilustra um exemplo do caso em que um índice de modulação é regulado por 3 bits (N = 8) e uma pluralidade de modelos de modulação é utilizada. Neste caso, são usados dois modelos de modulação 10 das equações 24 e 25. De maneira similar à Tabela 1, uma matriz de modulação é gerada de acordo com um parâmetro de controle de modulação predeterminado.

Conforme ilustrado na Tabela 1, quando um modelo de modulação representado por apenas um parâmetro de controle de modulação é u15 sado, um valor do índice de modulação poderá ser diretamente associado ao parâmetro de controle de modulação. Um exemplo do caso acima é ilustrado na Tabela 3. Na associação das Tabelas 1 e 2, é gerada uma matriz de modulação de acordo com a Tabela predeterminada. Paralelamente, no caso da Tabela 3, a intensidade de modulação da matriz de quantização poderá 20 ser diretamente alterada. Ou seja, a ajuste anterior não se faz necessária, e um grande valor pode ser diretamente de ajuste e uma matriz de modulação poderá ser gerada, caso necessário.

Unidade geradora de matriz de quantização de modulação 202

Conforme ilustrado na figura 10, a unidade geradora de matriz 25 de quantização de modulação 202 tem um operador aritmético 501. O operador aritmético 401 pode realizar operações básicas, tais como subtração, multiplicação, divisão, e deslocamento de bits, assim como adição. Além disso, as operações básicas são combinadas, e a adição, a subtração, a multiplicação, e a divisão de uma matriz podem ser realizadas.

No operador aritmético 401, a matriz de modulação é introduzida

a partir da unidade definidora de matriz de modulação 203 e a matriz de quantização 131 é introduzida a partir da unidade controladora de codificação 113, e uma modulação é feita na matriz de quantização 131. Nesta modalidade, a matriz de quantização 131 é modulada por meio da adição da matriz de modulação (MM) expressa pela equação 9, sendo gerada a matriz de quantização de modulação 133. A matriz de quantização de modulação 5 gerada 133 é emitida a partir da unidade geradora de matriz de quantização de modulação 202.

Em seguida, será descrita a modulação da matriz de quantização usando as figuras 11 A, 11B1 11C e 11 D. Afigura 11A ilustra uma matriz de quantização alocada para uma macrobloco, quando a matriz de modula10 ção não é usada como na equação 12. Neste caso, uma vez que a mesma matriz de quantização 131 é aplicada a todos os macroblocos das fatias de codificação, a matriz de quantização é descrita como uma matriz de quantização de fatias na figura 11 A.

Paralelamente, a figura 11B ilustra um exemplo do caso do uso de duas matrizes de modulação (N = 2). Além disso, a figura 11D ilustra um exemplo de uso de quatro matrizes de modulação (N = 4) ilustradas na figura 11 C. A figura 11C ilustra quatro matrizes de modulação 203 definidas pela unidade definidora de matriz de modulação 203 para a matriz de quantização 131. Na unidade geradora de matriz de quantização de modulação 202, é feita uma modulação por meio da adição da matriz de modulação (MM) ilustrada na figura 9, e uma matriz de quantização (chamada de matriz de quantização em bloco) tendo uma característica diferente pode ser gerada em uma região local na porção de codificação, conforme ilustrado nas figuras 11B e 11 D. Deste modo, a matriz de quantização diferente poderá ser aplicada na área local na porção de codificação.

Seqüência de processo de codificação

Em seguida, uma seqüência de processo de codificação de vídeo de acordo com a presente invenção será descrita com o uso da figura

12. Quando um sinal de imagem em movimento é recebido no aparelho codificador de vídeo, um quadro de imagem em movimento a ser codificado é lido (etapa S001), o quadro de imagem em movimento é dividido em uma pluralidade de macroblocos, e um sinal de imagem recebido 120 na unidade de macrobloco é introduzido na unidade codificadora 100 (etapa S002). Neste momento, na unidade determinadora de modo 103, a inicialização de um modo de predição: mode e um índice de modulação 132: index e a inicialização de um custo de codificação: min_cost são realizados (etapa S003).

Em seguida, um sinal de imagem de predição 121 em um modo

que pode ser selecionado para o bloco a ser codificado é gerado usando o sinal de imagem recebido 120 no preditor 102 (etapa S004). Embora não ilustrado na figura 12, é calculada uma diferença entre o sinal de imagem recebido 120 e o sinal de imagem de predição gerado 121, sendo gerado um 10 sinal residual de predição 122. O sinal residual de predição gerado 122 é submetido a uma transformação ortogonal pelo transformador 104 (primeira metade da etapa S006), e os coeficientes de transformação 123 gerados pela transformação ortogonal são introduzidos no quantizador 105.

Paralelamente, uma matriz de modulação é definida de acordo 15 com um valor do índice de modulação 132: index selecionado pela unidade determinadora de modo 103 (etapa S005). A matriz de quantização de modulação 132 é gerada pela unidade moduladora de matriz de quantização 110 usando a matriz de modulação definida, e a quantização dos coeficientes de transformação 123 é feita pelo quantizador 105 usando a matriz de 20 quantização de modulação 132 (segunda metade da etapa S006). Neste caso, a distorção de codificação Deo número de bits codificados R são calculados, e um custo de codificação: cost é calculado usando a equação 2 (etapa S007).

A unidade determinadora de modo 103 determina se o custo de 25 codificação calculado: cost é menor que um custo mínimo: min_cost (etapa S008). Quando o custo é menor que o custo mínimo: min_cost (quando o resultado da etapa S008 é SIM), o min_cost é atualizado pelo custo, o modo de predição neste caso é mantido como best_mode, e o índice de modulação 132: index neste momento é tido como bestjndex (etapa S009). Ao 30 mesmo tempo, o sinal de imagem de predição 121 é temporariamente armazenado em uma memória interna (etapa S010).

Paralelamente, quando o custo é maior que o custo mínimo: min_cost (quando o resultado da etapa S008 é NÃO), o índice de modulação 132: index é incrementado, e é determinado se o índice após o incremento é o final do índice de modulação 132 (etapa S011). Quando o índice é maior que IMAX como um número final do índice de modulação 132 (quando o re5 sultado da etapa S011 é SIM), a informação do beso-index é liberada para o codificador de entropia 111. Por outro lado, quando o índice é menor que IMAX (quando o resultado da etapa S011 é NÃO), o processo do Ioop de codificação é novamente executado utilizando o índice de modulação atualizado.

Quando o resultado da etapa S011 é SIM, o modo de predição:

mode é incrementado, e é determinado se o modo após o incremento é o final do modo de predição (etapa S012). Quando o modo é maior que MMAX como um número final do modo de predição (quando o resultado da etapa S012 é SIM), a informação do modo de predição de best_mode e os coefici15 entes de transformação quantizados 123 são transmitidos para o codificador de entropia 111, e a codificação de entropia do índice de modulação previamente fixado 132 e os coeficientes de transformação 111 é realizada (etapa S013). Por outro lado, quando o modo é menor que MMAX (quando o resultado da etapa S012 é NÃO), o processo do Ioop de codificação é realizado 20 para o modo de predição ilustrado em um modo seguinte.

Quando a codificação é feita em best_mode e em bestjndex, os coeficientes de transformação quantizados 124 são introduzidos para o quantizador inverso 106, e a quantização inversa é feita pelo mesmo bestjndex que o índice de modulação usado no momento da quantização 25 (primeira metade da etapa S014). Além disso, os coeficientes de transformação inversamente quantizados 125 são introduzidos para o transformador inverso 107, e uma transformação inversa é realizada (segunda metade da etapa S014). O sinal residual de predição reproduzido 126 e o sinal de imagem de predição 124 do bestjnode provido a partir da unidade determina30 dora de modo 103 são adicionados. Como um resultado, o sinal de imagem de decodificação gerado 127 é mantido na memória de referência 109 (etapa S015). Neste caso, é determinado se um processo de codificação de um quadro foi terminado (etapa S016). Quando o processo termina (quando o resultado da etapa S016 é SIM), um sinal de imagem de um quadro seguinte é introduzido e um processo de codificação é realizado. Por outro Ia5 do, quando um processo de codificação de um quadro não é finalizado (quando o resultado da etapa S016 é NÃO), um sinal de imagem de um bloco-alvo seguinte é introduzido, e o processo de codificado é continuamente realizado.

Método para a codificação de sintaxe Em seguida, será descrito um método para a codificação de sin

taxe, utilizado nesta modalidade. A figura 13 ilustra esquematicamente uma estrutura de sintaxe utilizada na presente modalidade. A sintaxe inclui principalmente três partes. Na sintaxe de alto nível 501, é escrita a informação de sintaxe de uma camada superior à da porção. Na sintaxe de nível de porção 15 502, a informação necessária para cada porção é claramente escrita. Um valor de mudança de um parâmetro de quantização ou informação de modo necessário para cada macrobloco é apresentado na sintaxe de nível de macrobloco 503.

As sintaxes 501 a 503 incluem sintaxes detalhadas. A sintaxe de 20 alto nível 501 inclui sintaxes de nível de seqüência e de nível de imagem, tais como a sintaxe de ajuste de parâmetro de seqüência 504 e a sintaxe de ajuste de parâmetro de imagem 505. A sintaxe de nível de porção 502 inclui a sintaxe de cabeçalho de porção 506 e a sintaxe de dados de porção 507. A sintaxe de nível de macrobloco 503 inclui a sintaxe de camada de macrob25 loco 508 e a sintaxe de predição de macrobloco 509.

A informação de sintaxe necessária na presente modalidade inclui a sintaxe de ajuste de parâmetro de seqüência 504, a seqüência de ajuste de parâmetro de imagem 505, a sintaxe de cabeça de porção 506, e a sintaxe de camada de macrobloco 508. As sintaxes individuais 504 a 506 serão descritas em detalhe a seguir.

Conforme ilustrado na sintaxe de ajuste de parâmetro de seqüência da figura 14, seq moduletaed quantization matrix flag é uma sinalização que indica se o desempenho ou o não desempenho de uma modulação de uma matriz de quantização, ou seja, o desempenho ou não desempenho de quantização do quantizador 105 usando a matriz de quantização de modulação 133 (o desempenho ou não desempenho da quantização u5 sando a quantização 131 antes da modulação) é alterado ou não para cada seqüência. Quando a sinalização correspondente

seq_moduletaed_quantization_matrix_flag é VERDADEIRA, é possível comutar se usar ou não usar a módulo da matriz de quantização em uma unidade de seqüência. Por outro lado, quando a sinalização correspondente seq_moduletaed_quantization_matrix_flag é FALSA, a modulação da matriz de quantização não poderá ser usada na seqüência.

Conforme ilustrado na sintaxe de ajuste de parâmetro de imagem da figura 15, pic_moduletaed_quantization_matrix_flag é uma sinalização indicando se o uso ou não uso de uma modulação de uma matriz de 15 quantização é modificado para cada imagem. Quando a sinalização correspondente pic_moduletaed_quantization_matrix_flag é VERDADEIRA, é possível comutar se ou não usar a modulação da matriz de quantização em uma unidade de imagem. Por outro lado, quando a sinalização correspondente pic_moduletaed_quantization_matrix_flag é FALSA, a modulação da matriz 20 de quantização não poderá ser usada na imagem.

Conforme ilustrado na sintaxe de cabeçalho de porção da figura 16, slice_moduietaed_quantization_matrix_flag é uma sinalização indicando se o uso ou não uso de uma modulação de uma matriz de quantização é modificado para cada porção. Quando a sinalização correspondente sli25 ce_moduletaed_quantization_matrix_flag é VERDADEIRA, é possível comutar se ou não usar a modulação da matriz de quantização em uma unidade de porção. Por outro lado, quando a sinalização correspondente slice_moduletaed_quantization_matrix_flag é FALSA, a modulação da matriz de quantização não poderá ser usada na porção.

Conforme ilustrado na sintaxe de camada de macrobloco da fi

gura 17, modulationjndex indica um índice de modulação. Na sintaxe, coded block pattern é um índice que indica se coeficientes de transformação são gerados no bloco correspondente. Quando o índice correspondente coded_block_pattern é 0, uma vez que os coeficientes de transformação não são gerados no macrobloco correspondente, é necessário realizar a quantização inversa no momento da decodificação. Neste caso, uma vez que a 5 informação relacionada a uma matriz de quantização não precisa ser transmitida, o modulationJndex não é transmitido.

Por outro lado, um modo na sintaxe é um índice que indica um modo de predição. Quando o modo de índice correspondente seleciona um modo de salto, o bloco correspondente não transmite os coeficientes de transformação, de maneira similar ao caso acima. Por conseguinte, o moduIationJndex não é transmitido.

A sinalização CurrentModuIatedQuantizationMatrixFIag é VERDADEIRA quando pelo menos uma das sinalizações seq_moduletaed_quantization_matrizJlag,

pic_moduletaed_quantization_matrizJlag, e

slice_moduletaed_quantization_matrizJlag é VERDADEIRA, mas se torna FALSA quando a condição não é atendida. Quando a sinalização correspondente CurrentModuIatedQuantizationMatrixFIag é FALSA, o índice modulationjndex não é transmitido,e um valor correspondente a 0 é de ajuste para o 20 índice de modulação 132. Conforme ilustrado nas Tabelas 1 e 2, o índice modulationjndex e um parâmetro de controle de modulação são determinados para cada índice.

A sintaxe macroblock_data ilustrada na figura 17 pode ser alterada para a sintaxe ilustrada na figura 18. Na sintaxe ilustrada na figura 18, a 25 modulation_strength é transmitida, ao invés do modulationjndex na sintaxe da figura 17. O modulationjndex previamente mantém a tabela na qual o modelo de modulação e o parâmetro de controle de modulação são determinados, conforme descrito acima. Por outro lado, na intensidade modulation_strength, o modelo de modulação é fixado, e um valor do parâmetro de 30 controle de modulação é diretamente transmitido. Ou seja, a sintaxe da figura 18 corresponde ao método descrito na Tabela 3. Neste caso, o número de bits codificados de transmissão para a transmissão da modulation_strength é geralmente maior, e um grau de liberdade para modificar a intensidade de modulação da matriz de quantização é elevado. Sendo assim, qualquer uma dentre a sintaxe da figura 17 e a sintaxe da figura 18 pode ser selecionada em consideração ao restante da imagem de decodificação e ao número de bits codificados.

Na figura 18, a sinalização CurrentModuIatedQuantizationMatrixFlag é VERDADEIRA quando pelo menos uma dentre as sinalizações seq_moduletaed_quantization_matriz_flag, pic_moduletaed_quantization_matriz_flag, e 10 slice_moduletaed_quantization_matriz_flag é VERDADEIRA, mas se torna FALSA quando a condição não é atendida. Quando a sinalização correspondente CurrentModuIatedQuantizationMatrixFIag é FALSA, a modulation_strength não é transmitida,e um valor correspondente a 0 é de ajuste para o índice de modulação 132.

Como um outro exemplo, a sintaxe de cabeçalho de porção ilus

trada na figura 16 pode ser alterada para a sintaxe ilustrada na figura 19. A sintaxe da figura 19 e a sintaxe da figura 16 são diferentes entre sintaxe no sentido de que três índices de slice_modulation_length, slice_modulation_model, e slice_modulation_type são também transmitidos, 20 quando a sinalização slice_moduletaed_quantization_matrix_flag é VERDADEIRA.

A figura 20 ilustra um exemplo de semântica para estes elementos de sintaxe. O slice_modulation_length indica um valor máximo do índice de modulação 132. Por exemplo, quando o tamanho sli25 ce_modulation_length é 2, isto significa que as matrizes de modulação de N = 4 tipos poderão ser usadas. O slice_modulation_model indica um modelo de modulação utilizado. Por exemplo, quando o slice_modulation_model é 0, isto significa que a equação 19 é usada, e quando o slice_modulation_model é 1, isto significa que um modelo de modulação correspondente à equação 30 20 é alocado. O slice_modulation_type define um método de operação de modulação da matriz de modulação para a matriz de quantização. Por exemplo, quando o slice modulation type é 0, isto significa que foi realizada uma modulação por adição, e quando o slice_modu!ation_type é 4, isto significa que foi realizada uma modulação por deslocamento de bit.

Conforme acima descrito, na primeira modalidade, é feita uma modulação na matriz de quantização, a quantização / quantização inversa é 5 feita nos coeficientes de transformação que usam uma matriz de quantização de modulação, e os coeficientes de transformação quantizados e um índice de modulação que indica um método de modulação de uma matriz de quantização são submetidos a codificação de entropia. Por conseguinte, em comparação à técnica relacionada, enquanto uma alta eficiência de codifica10 ção é mantida, uma codificação sem aumentar o custo de operação da decodificação poderá ser executada. Ou seja, uma codificação apropriada poderá ser feita de acordo com os conteúdos de um bloco-alvo.

Segunda Modalidade

Quando o quantizador 105 e o quantizador inverso 106 realizam 15 a quantização e a quantização inversa correspondentes às equações 6 e 18, ao invés de realizar a modulação na matriz de quantização como na primeira modalidade, a modulação poderá ser feita em um parâmetro de controle de precisão de operação a fim de controlar a precisão da operação no momento da quantização / quantização inversa. Neste caso, as equações 6 e 18 são 20 modificadas como segue.

Y(i,j) = sign(X(ij)) x (abs(X(ij)) x QM(ij) x MLS(ijjdx) + f) » Qbit (26) X'(ij) = sign(Y(i,j)) x (abs(Y(ij)) x QM(ij) x IMLS(ijJdx)) « Qwt (27) Neste caso, MLS e IMLS são parâmetros de controle de precisão de operação, expressos pela seguinte equação.

MLS(ij.idx) = (LS(ij) + MM(ij,idx)) (28)

IMLS(ij,idx) = (ILS(ij) + MM(i j.idx)) (29)

Assim sendo, a modulação nos parâmetros de controle de precisão de operação LS e ILS é quase igual à modulação na matriz de quantização por meio do ajuste de um valor da matriz de modulação. Quando as e30 quações 26 e 27 são usadas, os parâmetros de controle de precisão de operação LS e ILS podem ser modulados usando subtração, multiplicação, divisão e deslocamento de bit além da adição. A figura 21 ilustra um aparelho codificador de vídeo de acordo com a segunda modalidade. Neste caso, a unidade moduladora de matriz de quantização 110 do aparelho codificador de vídeo de acordo com a primeira modalidade ilustrada na figura 1 é substituída pela unidade moduladora de parâmetro de controle de precisão de operação 140.

Na unidade moduladora de parâmetro de controle de precisão de operação 140, o parâmetro de controle de precisão de operação 141 correspondente ao parâmetro LS da equação 28 ou ao parâmetro ILS da equação 29 é provido a partir da unidade controladora de codificação 113. Além 10 disso, o índice de modulação 142 que corresponde ao índice idx das equações 26 a 29 e indica um método de modulação é provido a partir da unidade determinadora de modo 103. Na unidade moduladora de parâmetro de controle de precisão de operação 140, é feita uma modulação no parâmetro de controle de precisão de operação 141 de acordo com o método de modu15 lação ilustrado pelo índice de modulação 142, sendo gerado o parâmetro de controle de precisão de operação modulado (chamado parâmetro de controle de modulação) 143 correspondente ao parâmetro MLS da equação 28 ou IMLS da equação 29.

O parâmetro de controle de modulação 143 é provido para o quantizador 105 e para o quantizador inverso 106. No quantizador 105 e no quantizador inverso 106, a quantização dos coeficientes de transformação

123 e a quantização inversa dos coeficientes de transformação quantizados

124 são feitas de acordo com o parâmetro de controle de modulação 143.

Assim sendo, de acordo com a segunda modalidade, o mesmo 25 efeito que o da primeira modalidade poderá ser obtido ao se realizar a modulação do parâmetro de controle de precisão de operação a fim de controlar a precisão de operação no momento da quantização / quantização inversa, que vem a ser o mesmo processo que a transformação da matriz de quantização da primeira modalidade.

Terceira Modalidade

Quando o quantizador 105 e o quantizador inverso 106 realizam a quantização e a quantização inversa correspondentes às equações 4 e 16, ao invés de realizar a modulação na matriz de quantização como na primeira modalidade, a modulação poderá ser feita no parâmetro de quantização. Neste caso, as equações 4 e 16 são transformadas como segue.

Y(i.j) = sign(X(i,j)) x (abs(X(ij)) x QM(ij) x LS(ij) + f)/(QPstep(i ,j,idx)) (30) X'(ij) = sign(Yflj)) x (abs(Yflj)) x QM(ij) x ILSflj)x QPstep(ijjdx)) (31)

Neste caso, QPstep é um parâmetro de quantização de modulação, representado pela seguinte equação.

QPstepflj.idx) = (QPstep + MM(i,j,idx)) (32)

Neste caso, Qstep indica um parâmetro de quantização.

Assim sendo, a modulação no parâmetro de quantização Qstep é

sinônimo da modulação na matriz de quantização. Com relação à quantização / quantização inversa como nas equações 5 e 17 e equações 6 e 18, uma modulação poderá ser feita no parâmetro de quantização por meio do ajuste do parâmetro de controle de precisão de operação.

A figura 22 ilustra um aparelho codificador de vídeo de acordo

com a terceira modalidade. Neste caso, a unidade moduladora de matriz de quantização 110 do aparelho codificador de vídeo de acordo com a primeira modalidade ilustrada na figura 1 é substituída pela unidade moduladora de parâmetro de quantização 150.

Na unidade moduladora de parâmetro de quantização 150, o

parâmetro de quantização 151 correspondente ao parâmetro Qstep da equação 32 é provido a partir da unidade controladora de codificação 113. Além disso, o índice de modulação 152 que corresponde ao índice idx das equações 30 a 31 e indica um método de modulação é provido a partir da unida25 de determinadora de modo 103. Na unidade moduladora de parâmetro de quantização 150, é feita uma modulação no parâmetro de quantização 151 de acordo com o método de modulação indicado pelo índice de modulação

152, sendo gerado o parâmetro de quantização de modulação (chamado parâmetro de quantização de modulação) 153 correspondente ao parâmetro QPstep das equações 30 a 32.

O parâmetro de quantização de modulação 153 é provido para o quantizador 105 e para o quantizador inverso 106. No quantizador 105 e no quantizador inverso 106, a quantização dos coeficientes de transformação

123 e a quantização inversa dos coeficientes de transformação quantizados

124 são feitas de acordo com o parâmetro de quantização de modulação

153.

Assim sendo, de acordo com a terceira modalidade, o mesmo

efeito que o da primeira modalidade poderá ser obtido ao se realizar a modulação do parâmetro de quantização no momento da quantização / quantização inversa, que vem a ser o mesmo processo que a transformação da matriz de quantização da primeira modalidade.

Quarta Modalidade

A figura 23 ilustra um aparelho codificador de vídeo de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção. Neste caso, a unidade moduladora de matriz de quantização 110 no aparelho codificador de vídeo de acordo com a primeira modalidade ilustrada na figura 1 é substituída por uma unidade moduladora de tabela de escala quântica 160.

Na unidade moduladora de tabela de escala quântica 160, uma tabela de escala quântica 161 a ser descrita em detalhe a seguir é provida a partir da unidade controladora de codificação 113, e um índice de modulação 162 que indica um método de modulação é provido a partir da unidade de20 terminadora de modo 103. Na unidade moduladora de tabela de escala quântica 160, é feita uma modulação na tabela de escala quântica 161 de acordo com o método de modulação indicado pelo índice de modulação 162, sendo gerada uma tabela de escala quântica de modulação 163.

A tabela de escala quântica de modulação 163 é provida para o quantizador 105 e para o quantizador inverso 106. No quantizador 105 e no quantizador inverso 106, a quantização dos coeficientes de transformação

123 e a quantização inversa dos coeficientes de transformação quantizados

124 são realizadas de acordo com a tabela de escala quântica de modulação 163.

Em termos específicos, a unidade moduladora de tabela de es

cala quântica 160 tem a função de definir uma largura de mudança de uma escala quântica controlada por um parâmetro de quantização que determina a aspereza da quantização. Neste momento, a quantização feita pelo quantizador 105 e a quantização inversa feita pelo quantizador inverso 106 são representadas pelas seguintes equações.

X1(IJ) = sign(Y(ij)) x (abs(Y(ij)) x QMflj) x ILSflj) x (QTstep(qp, Tidx)) (33) X'(i j) = sign(Yflj)) x (abs(Y(i j)) x QMfl j) x ILSfl j) x (QTs,ep(qp, Tidx)) (34)

Neste caso, QTstep indica uma escala de quantização, e a aspe5 reza na quantização é controlada de acordo com o valor da escala de quantização. Por outro lado, qp indica um parâmetro de quantização, sendo derivada uma escala de quantização determinada por qp. Tidx indica um índice de modulação 162 para uma tabela de escala quântica. Neste caso, quando qp é alterado, a escala de quantização varia, e a aspereza da quantização 10 também irá variar.

No método de codificação de imagem em movimento, de acordo com a técnica relacionada, como o padrão H.264, uma escala de quantização fixa é derivada de acordo com um valor do parâmetro de quantização. Nesta modalidade, a largura da escala de quantização quando o parâmetro 15 de quantização é alterado pode ser modificada pelo índice de modulação 162.

A figura 24 ilustra uma relação entre um parâmetro de quantização e uma escala de quantização. Na presente modalidade, uma tabela na qual o parâmetro de quantização e a escala de quantização são associados 20 entre sintaxe é chamada de tabela de escala quântica. Cada círculo ilustrado na figura 24 indica um parâmetro de quantização qp (QP + i; i = 1, 2, ...). Ou seja, QP indica um parâmetro de quantização de referência (chamado de parâmetro de referência), e um parâmetro de quantização qp indica uma variação a partir de QP. Por outro lado, uma distância entre os círculos indica 25 uma escala de quantização Δ.

A figura 24A ilustra um exemplo de quando um índice de modulação 162 corresponde a Tidx = 0. Em termos específicos, a figura 24A ilustra um exemplo de tabela de escala quântica quando a precisão de uma escala de quantização não é alterada (quando uma modulação da tabela de escala quântica não é realizada). Conforme ilustrada na figura 24A, quando um parâmetro de quantização qp é modificado de um parâmetro de referência QP, uma escala de quantização Δ varia linearmente de acordo com o parâmetro de quantização. A variação do parâmetro de quantização é feita de acordo com uma quantidade de armazenamento temporário do armaze5 nador temporário de saída 112, conforme já conhecido.

Por outro lado, a figura 24B ilustra um exemplo no qual o índice de modulação 162 é Tidx = 1. Neste exemplo, a escala de quantização Δ quando qp é aumentado em ou diminuído para + 1 aumenta cerca de duas vezes aproximadamente. A figura 24C ilustra um exemplo no qual o índice 10 de modulação 162 é Tidx = 2. Neste exemplo, a escala de quantização Δ, quando qp aumenta ou diminui para + 1, é reduzida à metade aproximadamente. A figura 24D ilustra um exemplo no qual o índice de modulação 162 é Tidx = 3. Neste exemplo, a escala de quantização, quando qp é aumentado ou diminuído para ±2, é aumentado ou diminuído á metade aproximadamen15 te. Neste caso, a modulação da tabela de escala quântica significa que a tabela de escala quântica de referência ilustrada na figura 24A varia de acordo com o índice de modulação 162 conforme ilustrado nas figuras 24B, 24C e 24D. neste caso, a figura 24a corresponde à tabela de escala quântica 161 entrada para a unidade moduladora de tabela de escala quântica 20 160, e as figuras 24B, 24C, e 24D correspondem à tabela de escala quântica de modulação 163.

A Tabela 4 ilustra um valor de variação de um parâmetro de quantização correspondente ao índice de modulação 162: Tidx e um valor de variação da escala de quantização no presente momento. De acordo com a 25 Tabela 4, uma largura de mudança da escala de quantização correspondente ao bloco-alvo é determinada a partir do qp provido, sendo ajustado o Qstep. Esta informação de tabela é chamada de informação de modulação de precisão 603. Desta maneira, ao se mudar o índice de modulação 162, a precisão da escala de quantização poderá ser alterada em unidades de ma30 crobloco. Tabela 4

índice de modulação Valor de variação de pa¬ Valor de variação de de precisão (Tidx) râmetro de quantização escala de quantização 0 -3 -3Δ -2 -2Δ -1 -Δ 0 0 1 Δ 2 2Δ 3 3Δ 1 -3 -4Δ -2 -3Δ -1 -2Δ 0 0 1 2Δ 2 3Δ 3 4Δ 2 -3 -2Δ -2 -Δ -1 -Δ/2 0 0 1 Δ/2 2 Δ 3 2Δ 3 -4 -2Δ -3 -3Δ/2 -2 -Δ -1 -Δ/2 0 0 1 Δ/2 2 Δ 3 3Δ/2 4 2Δ Em seguida, serão descritas as sintaxes de acordo com a pre

sente modalidade. Uma vez que a estrutura de sintaxe é igual a da figura 13 descrita na primeira modalidade, será omitida a descrição repetitiva.

Conforme ilustrado na sintaxe de ajuste de parâmetro de se5 quência da figura 25, seq_moduletaed_quantization_precision_flag é uma sinalização que indica se o uso ou o não uso de uma modulação de precisão de quantização é alterado ou não para cada seqüência. Quando a sinalização correspondente seq_moduletaed_quantization_precision_flag é VERDADEIRA, é possível comutar se ou não realizar a modulação de precisão 10 da escala de quantização correspondente ao parâmetro de quantização em uma unidade de seqüência. Por outro lado, quando a sinalização correspondente seq_moduletaed_quantization_precision_flag é FALSA, a modulação de precisão da escala de quantização correspondente ao parâmetro de quantização não poderá ser usada na seqüência.

Conforme ilustrado na sintaxe de ajuste de parâmetro de ima

gem da figura 26, pic_moduletaed_quantization_precision_flag é uma sinalização indicando se o uso ou não uso de uma modulação de uma precisão de quantização é modificado para cada imagem. Quando a sinalização correspondente pic_moduletaed_quantization_precision_flag é VERDADEIRA, 20 é possível comutar se ou não usar a modulação de precisão da escala de quantização correspondente ao parâmetro de quantização em uma unidade de imagem. Por outro lado, quando a sinalização correspondente pic_moduletaed_quantization_precision_flag é FALSA, a modulação de precisão da escala de quantização correspondente ao parâmetro de quantização não poderá ser usada na imagem.

Conforme ilustrado na sintaxe de cabeçalho de porção da figura 5 27, slice_moduletaed_quantization_precision_flag é uma sinalização que indica se o uso ou não-uso de uma modulação de uma precisão de quantização é modificado para cada porção. Quando a sinalização correspondente slice_moduletaed_quantization_precision_flag é VERDADEIRA, é possível comutar se ou não usar a modulação de precisão da escala de quantização 10 correspondente ao parâmetro de quantização em uma unidade de porção. Por outro lado, quando a sinalização correspondente slice_moduletaed_quantization_precision_flag é FALSA, a modulação de precisão da escala de quantização correspondente ao parâmetro de quantização não poderá ser usada na porção.

Conforme ilustrado na sintaxe de camada de macrobloco da fi

gura 28, precision_modulation_index indica um índice de modulação de precisão. Na sintaxe, coded_block_pattern é um índice que indica se coeficientes de transformação são gerados no bloco correspondente. Quando o índice correspondente coded_block_pattern é 0, uma vez que os coeficientes de 20 transformação não são gerados no macrobloco correspondente, é necessário realizar a quantização inversa no momento da decodificação. Neste caso, uma vez que a informação relacionada a um processo de quantização não precisa ser transmitida, o precision_modulationJndex não é transmitido.

Por outro lado, um modo é um índice que indica um modo de predição. Quando o modo de índice correspondente seleciona um modo de salto, o bloco correspondente não transmite os coeficientes de transformação, de maneira similar ao caso acima. Por conseguinte, o índice precision_modulation_index não é transmitido.

Conforme ilustrado na figura 28, mb_qp_delta indica um valor de variação de um parâmetro de quantização. No método de codificação de vídeo de acordo com a técnica relacionada, como o padrão H.264, mb qp delta se torna uma sintaxe que codifica um valor diferencial entre um parâmetro de quantização de um macrobloco (chamado macrobloco anterior) codificado imediatamente antes do macrobloco correspondente e o parâmetro de quantização do macrobloco correspondente. Neste caso, mb_qp_delta indica o valor diferencial. Quando o parâmetro de quantização 5 não varia, a precisão de quantização do macrobloco correspondente não varia. Sendo assim, o índice precision_modulation_index não é transmitido quando mb_qp_delta é 0.

A CurrentModulatedQuantizationPrecisionFIag é VERDADEIRA quando pelo menos uma dentre as seq_moduletaed_quantization_precision_flag, pic_moduletaed_quantization_precision_flag, e

slice_moduletaed_quantization_precision_flag é VERDADEIRA, mas se torna FALSA quando a condição não é atendida. Quando a sinalização correspondente CurrentModulatedQuantizationPrecisionFIag é FALSA, o ÍNDICE 15 precision_modulationJndex não é transmitido,e o ÍNDICE de modulação interno é de ajuste em Tidx = 0. Conforme ilustrado na Tabela 4, o índice precision_modulationJndex previamente contém uma tabela na qual um valor de variação de parâmetro de quantização e um valor de variação de escala de quantização são determinados para cada índice.

A sintaxe de cabeçalho de porção ilustrada na figura 27 pode ser

alterada para a sintaxe ilustrada na figura 29. Na sintaxe ilustrada na figura 29, o índice de modulação da escala de quantização correspondente ao parâmetro de quantização pode ser modificado pelo nível de porção sem depender se a modulação da precisão de quantização é usada ou não. O sli25 ce_precision_modulationindex indica o índice de modulação da escala de quantização correspondente ao parâmetro de quantização. Quando a precisão é modulada pelo nível de macrobloco de minutos, uma sobreposição pode ser feita pela sintaxe de cabeçalho de macrobloco ilustrada na figura

28.

Neste caso, a CurrentModulatedQuantizationPrecisionFIag é

VERDADEIRA quando pelo menos uma dentre as seqjmoduletaed_quantization_precision flag e pic_moduletaed_quantization_precision_flag como elementos de sintaxe tendo níveis maiores que o nível do cabeçalho de porção é VERDADEIRA, mas se torna FALSA quando a condição não é atendida. Quando a sinalização correspondente CurrentModulatedQuantizationPrecisionFIag é FALSA, o 5 slice_precision_modulationJndex não é transmitido,e o índice de modulação interno é de ajuste como Tidx = 0.

Conforme acima descrito, na quarta modalidade, o uso do índice de modulação por meio do qual a precisão de quantização pode ser alterada com relação ao parâmetro de quantização, a precisão de quantização ade10 quada para os coeficientes de transformação é definida e a quantização / quantização inversa é realizada, e os coeficientes de transformação quantizados e um índice de modulação que indica um método de modulação da precisão de quantização são submetidos a uma codificação de entropia. Por conseguinte, de maneira similar à primeira à terceira modalidades, embora 15 uma alta eficiência de codificação seja mantida, a falha na codificação aumenta o custo de operação da decodificação. Ou seja, uma codificação apropriada pode ser feita de acordo com os conteúdos de um bloco-alvo.

Conforme descrito na primeira modalidade, quando a codificação é feita no modo selecionado, a geração do sinal de imagem de decodificação só poderá ser feita para o modo selecionado, e não poderá ser feita em um Ioop para determinar um modo de predição.

Modificações da primeira a quarta modalidades

(1) Na primeira modalidade, foi descrito um exemplo no qual os Ioops de codificação são temporariamente codificados repetidas vezes com 25 relação a todas as combinações dos blocos a serem codificados. No entanto, a fim de simplificar o processo de operação, uma codificação preliminar pode ser feita com relação ao modo de predição a ser provavelmente selecionado, podendo ser omitidos o índice de modulação, e o tamanho do bloco, e o processo de combinação dos blocos alvo que são difíceis de se sele30 cionar. Quando a codificação preliminar seletiva é feita, será possível impedir que a eficiência da codificação seja baixada ou que a quantidade de processo necessário para realizara codificação preliminar seja eliminada. (2) Na primeira modalidade, foi descrito um exemplo no qual a matriz de modulação é gerada pelas tabelas de combinação dos modelos de modulação e pelos parâmetros de controle de modulação ilustrados nas tabelas 1 a 3. No entanto, nas Tabelas 1 e 2, quando a matriz de modulação

previamente utilizada é fixada, a matriz de modulação pode ser previamente mantida na memória interna. Neste caso, uma vez que o processo de geração de uma matriz de modulação para cada macrobloco pode ser omitido, o custo de operação poderá ser reduzido.

(3) Na primeira modalidade, foi descrito o caso no qual a matriz de quantização e a matriz de modulação são adicionadas uma à outra a fim

de modular a matriz de quantização. Por outro lado, a modulação pode ser feita na matriz de quantização usando subtração, multiplicação, divisão ou deslocamento de bit entre a matriz de quantização e a matriz de modulação. Além disso, a modulação da matriz de quantização pode ser feita ao se combinar as operações.

Da mesma maneira, na segunda modalidade, a modulação pode ser feita no parâmetro de controle de precisão de operação usando subtração, multiplicação, divisão, ou deslocamento de bit, assim como a adição entre o parâmetro de controle de precisão de operação e a matriz de modulação.

Da mesma maneira, na terceira modalidade, a modulação pode ser feita no parâmetro de quantização usando subtração, multiplicação, divisão, ou deslocamento de bit, assim como a adição entre o parâmetro de quantização e a matriz de modulação.

(4) Na primeira modalidade, um modelo de geração por uma dis

tância de cidade é usado para gerar a matriz de modulação. Como um parâmetro r indicando uma distância de um componente de frequência, pelo menos uma dentre as distâncias de Minkowski, incluindo uma distância de cidade e uma distância Euclidiana, poderá ser usada além da distância de cidade.

(5) Na primeira a quarta modalidades, foi descrito o caso no qual um quadro a ser processado é dividido em pequenos blocos, como, por exemplo, em um tamanho de 16 x 16 pixels, e a codificação é feita em seqüência a partir do bloco esquerdo superior da tela para o bloco direito inferior, conforme ilustrado na figura 2. No entanto, a seqüência de codificação não é limitada pelo mesmo. Por exemplo, a codificação pode ser feita em 5 seqüência na direção do bloco esquerdo superior a partir do bloco direito inferior, e a codificação pode ser feita seqüencialmente em um forma espiral a partir do centro da tela. Além disso, a codificação pode ser feita em seqüência na direção do bloco esquerdo inferior a partir do bloco direito superior, e a codificação pode ser feita em seqüência na direção da porção cen10 trai da tela a partir da porção periférica.

(6) Na primeira a quarta modalidades, o tamanho do bloco de quantização foi descrito como sendo um bloco de 4 x 4 pixels ou um bloco de 8 x 8 pixels. No entanto, o bloco a ser codificado não precisa ter uma forma de bloco uniforme, podendo ter qualquer tamanho de bloco dentre um

bloco de 16 x 8 pixels, um bloco de 8 x 16 pixels, um bloco de 8 x 4 pixels, ou um bloco de 4 x 8 pixels. Além disso, mesmo em um macrobloco, o tamanho uniforme de bloco não precisa ser considerado, e os blocos de tamanhos diferentes podem ser misturados. Neste caso, quando o número de divisões é maior, o número de bits codificados para codificar informações de 20 divisão é maior. No entanto, o tamanho do bloco pode ser selecionado em consideração a um equilíbrio dentre o número de bits codificados dos coeficientes de transformação e uma imagem de decodificação local.

(7) Na primeira a quarta modalidades, foi descrito um exemplo no qual o tamanho de bloco de transformação e o tamanho do bloco de

quantização são iguais, mas diferentes tamanhos de bloco podem ser usados. Mesmo neste caso, de maneira similar ao caso acima, uma combinação de tamanhos de bloco pode ser selecionada em consideração a um equilíbrio do número de bits codificados e a imagem de decodificação local. Aparelho decodificador de Vídeo 30 Em seguida, serão descritas da quinta a oitava modalidades re

lacionadas à decodificação de vídeo.

Quinta Modalidade A figura 30 ilustra um aparelho decodificador de vídeo de acordo com uma quinta modalidade, que corresponde ao aparelho codificador de vídeo de acordo com a primeira modalidade descrita utilizando as figuras 1 a 20. Um fluxo de bits de codificação 620 transmitido do aparelho codificador 5 de vídeo ilustrado na figura 1 e transmitido através do sistema de acumulação ou do sistema de transmissão é temporariamente acumulado em um armazenador temporário de entrada 601. Os dados de codificação multiplexados são introduzidos a partir do armazenador temporário de entrada 601 para uma unidade decodificadora 600.

Na unidade decodificadora 600, os dados de codificação são

introduzidos para um decodificador de entropia 602. No decodificador de entropia 602, é feita uma decodificação por meio de uma análise sintática em cada quadro, com base nas sintaxes descritas utilizando as figuras 13 a

20, na primeira modalidade. Ou seja, no decodificador de entropia 602, a 15 decodificação de entropia de cadeias de código das sintaxes individuais é feita em seqüência em uma sintaxe de alto nível, em uma sintaxe de nível de porção, e em uma sintaxe de nível de macrobloco, de acordo com a estrutura sintática ilustrada na figura 13. Os coeficientes de transformação quantizados 621, a matriz de quantização 631, o índice de modulação 632, o pa20 râmetro de quantização, e a informação de modo de predição 627 (incluindo a informação de vetor de movimento) são codificados.

Os coeficientes de transformação quantizados 621 são introduzidos no quantizador inverso 603. A matriz de quantização 631 e o índice de modulação 632 são introduzidos na unidade moduladora de matriz de quan25 tização 610. Na unidade moduladora de matriz de quantização 610, a matriz de quantização 632 é modulada usando um método de modulação indicado pelo índice de modulação 632, e uma matriz de quantização de modulação 633 é gerada. A matriz de quantização de modulação 633 é provida para o quantizador inverso 603.

No quantizador inverso 603, a quantização inversa é feita nos

coeficientes de transformação quantizados 621 com base na matriz de quantização de modulação 633. Neste caso, um parâmetro relacionado à quantização necessária (por exemplo, o parâmetro de quantização) é de ajuste a partir do decodificador de entropia 602 para a unidade controladora de decodificação 609, sendo lido quando se faz uma quantização inversa.

Os coeficientes de transformação 622 após a quantização inversa são introduzidos no transformador inverso 604. O transformador inverso 604 submete os coeficientes de transformação 622 após a quantização inversa a uma transformação inversa para a transformação do transformador 104 do aparelho decodificador de vídeo da figura 1, por exemplo, uma transformação inversa ortogonal, tal como a IDCT, por meio da qual é gerado um sinal residual de predição de decodificação 623. No presente documento, é descrito um exemplo da transformação inversa ortogonal. No entanto, quando a transformação de Wavelet ou a análise independente de componentes é feita pelo transformador 104 do aparelho codificador de vídeo ilustrado na figura 1, uma transformação inversa de Wavelet ou uma análise inversa de componente independente é feita pelo transformador inverso 604.

O sinal residual de predição de decodificação 623 é adicionado ao sinal de imagem de predição 624 a partir do preditor 607 pelo adicionador 605, e um sinal de imagem de decodificação 625 é gerado. O sinal de imagem de decodificação 625 é acumulado em uma memória de referência 606, 20 lido a partir da memória de referência 606, e emitido para a unidade decodificadora 600. Depois da emissão do sinal de imagem de decodificação a partir da unidade decodificadora 600, o sinal é temporariamente acumulado no armazenador temporário de saída 608, e o sinal de imagem de decodificação é emitido como um sinal de imagem de reprodução 628 de acordo com 25 a sincronização de saída monitorada pela unidade controladora de decodificação 609.

A informação de modo de predição 627 decodificada pelo decodificador de entropia 602 é introduzida no preditor 607. Paralelamente, o sinal de imagem de referência 626 lido a partir da memória de referência 606 30 na qual o sinal de imagem de decodificação submetido à decodificação é acumulado é também introduzido no preditor 607. No preditor 607, quando a predição interquadros ou a predição intraquadros é feita com base na informação de modo de predição 627 (incluindo a informação de vetor de movimento), é gerado o sinal de imagem de predição 624. O sinal de imagem de predição 624 é introduzido no adicionador 605.

A unidade controladora de decodificação 609 realiza o controle 5 da sincronização de saída para o armazenador temporário de entrada 601 e para o armazenador temporário de saída 608, o controle da sincronização de decodificação e o controle do processo de decodificação incluindo o gerenciamento da memória de referência 606.

Os processos da unidade decodificadora 600 e da unidade controladora de decodificação 609 podem ser feitos por um hardware, mas podem também ser realizados por um software (programa) usando um computador.

O processo do quantizador inverso 603 na presente modalidade é igual ao processo do quantizador inverso 106 do aparelho codificador de vídeo da figura 1. Ou seja, no quantizador inverso 603, a quantização inversa é feita nos coeficientes de transformação 713 decodificados pelo decodificador de entropia 602, usando a matriz de quantização de modulação 118 e o parâmetro de quantização. Neste caso, o exemplo da quantização inversa é conforme ilustrado na equação 15. Em contrapartida, a quantização inversa, tal como na equação 16, levando em consideração um sinal dos coeficientes de transformação, é igualmente possível. A quantização inversa, tal como na equação 17, na qual Qstep é concebido como uma potência de dois a fim de simplificar a operação, é igualmente possível. Quando a precisão da operação muda para cada componente de frequência no sentido de eliminar a precisão da operação, a quantização inversa, conforme ilustrada na equação 18, poderá ser realizada.

Paralelamente, de maneira similar à unidade moduladora de matriz de quantização 110 no aparelho codificador de vídeo da figura 1, a unidade moduladora de matriz de quantização 610 é realizada pela unidade de 30 ajuste de matriz de modulação 201 e pela unidade geradora de matriz de quantização de modulação 202, conforme ilustrado na figura 6. A unidade de ajuste de matriz de modulação 201 inclui a chave 301 e as unidades geradoras de matriz de modulação 302, 303, e 304, conforme ilustrado na figura 7. A unidade geradora de matriz de quantização de modulação 202 é realizada por meio do uso do operador aritmético, conforme ilustrado na figura 10. A operação da unidade moduladora de matriz de quantização 610 é igual à 5 operação da unidade moduladora de matriz de quantização 110 do aparelho codificador de vídeo da figura 1.

Sexta Modalidade

Quando o quantizador inverso 603 realiza uma quantização inversa correspondente à equação 18, ao invés de realizar a modulação da 10 matriz de quantização como na quinta modalidade, a modulação pode ser feita em um parâmetro de controle de precisão de operação a fim de controlar a precisão de operação no momento da quantização inversa. Neste caso, a equação 18 é transformada na equação 27, e o IMSL da equação 27 é expresso pela equação 29.

A figura 31 ilustra um aparelho decodificador de vídeo de acordo

com uma sexta modalidade, que corresponde ao aparelho codificador de vídeo de acordo com a segunda modalidade ilustrada na figura 21. No aparelho decodificador de vídeo da figura 31, a unidade moduladora de matriz de quantização 610 do aparelho decodificador de vídeo de acordo com a 20 quinta modalidade ilustrada na figura 30 é substituída por uma unidade moduladora de parâmetro de controle de precisão de operação 640.

Na unidade moduladora de parâmetro de controle de precisão de operação 640, o parâmetro de controle de precisão de operação 641 que corresponde ao ILS da Equação 29 é provido a partir da unidade controlado25 ra de decodificação 609, e o índice (índice indicando um método de modulação) 642 correspondente ao idx das equações 27 e 29 é provido a partir do decodificador de entropia 602. Na unidade moduladora de parâmetro de controle de precisão de operação 640, é feita uma modulação no parâmetro de controle de precisão de operação 641 de acordo com o método de modula30 ção indicado pelo índice 642. Sendo assim, na unidade moduladora de parâmetro de controle de precisão de operação 640, é gerado o parâmetro de controle de precisão de operação modulado (chamado parâmetro de controIe de modulação) 643 correspondente ao MILS da equação 29. O parâmetro de controle de modulação 643 é provido para o quantizador inverso 603. No quantizador inverso 603, a quantização inversa dos coeficientes de transformação quantizados 621 é feita de acordo com o parâmetro de controle de modulação 643.

Sétima Modalidade

Quando o quantizador inverso 603 realiza uma quantização inversa correspondente à equação 16, ao invés de realizar a modulação da matriz de quantização como na quinta modalidade, a modulação pode ser 10 feita no parâmetro de quantização. Neste caso, a equação 16 é transformada na equação 31, e o parâmetro de quantização de modulação QPstep da equação 31 é expresso pela equação 32.

A figura 32 ilustra um aparelho decodificador de vídeo de acordo com uma sétima modalidade, que corresponde ao aparelho codificador de 15 vídeo de acordo com a terceira modalidade ilustrada na figura 22. No aparelho decodificador de vídeo da figura 32, a unidade moduladora de matriz de quantização 610 No aparelho decodificador de vídeo de acordo com a quinta modalidade ilustrada na figura 30 é substituída por uma unidade moduladora de parâmetro de quantização 650.

Na unidade moduladora de parâmetro de quantização 650, o

parâmetro de quantização 651 que corresponde ao parâmetro Qstep da Equação 32 é provido a partir da unidade controladora de decodificação 609, e o índice (índice indicando um método de modulação) 652 correspondente ao idx das equações 31 e 32 é provido a partir do decodificador de entropia 25 602. Na unidade moduladora de parâmetro de quantização 650, é feita uma modulação no parâmetro de quantização 651 de acordo com o método de modulação indicado pelo índice 652, sendo gerado um parâmetro de quantização de modulação 653 correspondente ao parâmetro QPsteP da equação 31. O parâmetro de quantização de modulação 653 é provido para o quanti30 zador inverso 603. No quantizador inverso 603, a quantização inversa dos coeficientes de transformação quantizados 621 é feita de acordo com o parâmetro de quantização de modulação 653. Oitava Modalidade

A figura 33 ilustra um aparelho decodificador de vídeo de acordo com uma oitava modalidade, que corresponde ao aparelho codificador de vídeo de acordo com a quarta modalidade ilustrada na figura 23. No apare5 Iho decodificador de vídeo da figura 33, a unidade moduladora de matriz de quantização 610 do aparelho decodificador de vídeo de acordo com a quinta modalidade ilustrada na figura 30 é substituída por uma unidade moduladora de tabela de escala quântica 660.

Na unidade moduladora de tabela de escala de quantização 660, 10 uma tabela de escala de quantização 661 e o índice 662 que indica o método de modulação são decodificados pelo decodificador de entropia 602 são providos. Na unidade moduladora de tabela de escala quântica 660, é feita uma modulação na tabela de escala quântica 661 de acordo com o método de modulação indicado pelo índice 662, sendo gerada uma tabela de escala 15 de quantização modulada 663. A tabela de escala de quantização modulada 663 é provida para o quantizador inverso 603. No quantizador inverso 603, a quantização inversa dos coeficientes de transformação quantizados 621 é feita de acordo com a tabela de escala de quantização modulada 663.

Uma vez que a unidade moduladora de tabela de escala de quantização 660 é igual à unidade moduladora de tabela de escala de quantização 160 de acordo com a quarta modalidade, sua descrição repetitiva será omitida. Além disso, uma vez que a estrutura sintática dos dados de codificação nesta modalidade é igual à descrita, usando as figuras 13 e 25 a

29, sua descrição repetitiva será omitida.

Os aparelhos codificadores de vídeo e decodificadores de vídeo

de acordo com as modalidades acima descritas podem ser realizados por meio do uso de um dispositivo de computador de uso geral, como um hardware básico. Neste caso, o programa é previamente instalado no dispositivo de computador ou armazenado em um meio de armazenamento, tal como 30 em um CD-ROM. De maneira alternativa, o programa pode ser distribuído através de uma rede, o programa podendo ser apropriadamente instalado no dispositivo de computador. A presente invenção não se limita às modalidades acima descritas, e, em uma prática exemplar, seus elementos constituintes podem ser modificados e especificados sem se afastar do seu escopo de aplicação. Além disso, várias invenções podem ser produzidas ao se combinar de ma5 neira apropriada a pluralidade de elementos constituintes apresentados nas modalidades acima descritas. Por exemplo, alguns elementos constituintes podem ser retirados dos demais elementos constituintes apresentados nas modalidades. Outrossim, os elementos constituintes, de acordo com modalidades diferentes, poderão ser apropriadamente combinados.

Aplicabilidade Industrial

A presente invenção pode ser usada na técnica de codificação / decodificação de imagens em movimento ou de imagens estáticas, com resultados de alta eficiência.

Claims

1. Método de codificação de vídeo, compreendendo as etapas de: - executar a predição para um sinal de imagem de entrada a fim de gerar um sinal de imagem de predição; - calcular uma diferença entre o sinal de imagem recebido e o sinal de imagem de predição a fim de gerar um sinal residual de predição; - transformar o sinal residual de predição a fim de gerar um coeficiente de transformação; - executar a modulação de qualquer um dentre (a) uma matriz de quantização, (b) um parâmetro de controle de modo a controlar uma precisão de operação para a quantização, (c) um parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, e (d) uma tabela, na qual uma escala de quantização é associada ao parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, a fim de obter um resultado de modulação relacionado à quantização; - quantizar o coeficiente de transformação utilizando o resultado da modulação de modo a gerar um coeficiente de transformação quantizado; e - codificar o coeficiente de transformação quantizado e um índice relativo à modulação de modo a gerar dados de codificação.

2. Aparelho codificador de vídeo, compreendendo: - um preditor para executar a predição para um sinal de imagem de entrada de modo a gerar um sinal de imagem de predição; - um subtrator para calcular a diferença entre o sinal de imagem de entrada e o sinal de imagem de predição a fim de gerar um sinal residual de predição; - um transformador para transformar o sinal residual de predição a fim de gerar um coeficiente de transformação; - uma unidade moduladora para executar modulação em qualquer um dentre (a) uma matriz de quantização, (b) um parâmetro de controle para controlar a precisão da operação para quantização, (c) um parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, e (d) uma tabela na qual uma escala de quantização é associada ao parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, a fim de obter um resultado de modulação relacionado à quantização; - um quantizador para quantizar o coeficiente de transformação utilizando o resultado da modulação a fim de gerar um coeficiente de transformação; e - um codificador para codificar o coeficiente de transformação quantizado e um índice relativo à modulação a fim de gerar dados codificados.

3. Aparelho codificador de vídeo, de acordo com a reivindicação .2, no qual a unidade moduladora é configurada de modo a realizar a modulação utilizando uma matriz de modulação tendo pelo menos um dentre um modelo logarítmico, um modelo de função de autocorrelação, um modelo proporcional / inversamente proporcional, um modelo de função de N ordens (N > 1), um modelo de generalização de função Gaussiana incluindo uma distribuição de Gauss ou uma distribuição de Laplace, e um modelo de função trigonométrica.

4. Aparelho codificador de vídeo, de acordo com a reivindicação .2, no qual a unidade moduladora é configurada para realizar a modulação utilizando pelo menos um dentre a adição, a subtração, a multiplicação, a divisão, e o deslocamento de bits entre qualquer um dentre a matriz de quantização, o parâmetro de controle, o parâmetro de quantização, e a tabela, e uma matriz de modulação.

5. Aparelho codificador de vídeo, de acordo com a reivindicação .4, no qual a matriz de modulação tem pelo menos um dentre um modelo logarítmico, um modelo de função de autocorrelação, um modelo proporcional / inversamente proporcional, um modelo de função de N ordens (N > 1), um modelo de generalização de função Gaussiana incluindo uma distribuição de Gauss ou uma distribuição de Laplace, e um modelo de função trigonométrica.

6.Aparelho codificador de vídeo, de acordo com a reivindicação .3, no qual a matriz de modulação tem um componente de frequência calculado usando uma das distâncias de Minkowski1 incluindo uma distância de cidade e uma distância Euclidiana.

7. Aparelho codificador de vídeo, de acordo com a reivindicação 4, no qual a matriz de modulação tem um componente de frequência calculado usando uma das distâncias de Minkowski, incluindo uma distância de cidade e uma distância Euclidiana.

8. Aparelho codificador de vídeo, de acordo com a reivindicação 2, no qual o codificador é configurado para adicionar, aos dados codificados, uma sinalização indicando se irá ou não realizar a quantização utilizando o resultado de modulação para cada seqüência de codificação, imagem, porção ou bloco de codificação do sinal de imagem recebido.

9. Aparelho codificador de vídeo, de acordo com a reivindicação 2, no qual o quantizador é configurado para executar a quantização em unidades de bloco de tamanhos diferentes.

10. Aparelho codificador de vídeo, de acordo com a reivindicação 2, no qual o índice relativo à modulação é um índice que indica pelo menos um dentre (a) um método de modulação, (b) uma intensidade de modulação, (c) uma matriz de modulação, (d) um modelo de modulação, e (e) um número de uma tabela na qual o método de modulação é descrito.

11. Método de decodificação de vídeo, compreendendo as etapas de: - decodificar dados codificados incluindo um coeficiente de transformação de quantização e um índice relativo à modulação; - realizar a modulação em qualquer um dentre (a) uma matriz de quantização, (b) um parâmetro de controle de modo a controlar a precisão da operação para a quantização, (c) um parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, e (d) uma tabela na qual uma escala de quantização é associada ao parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização de acordo com o índice, de modo a obter um resultado de modulação relativo à quantização; - quantizar inversamente o coeficiente de transformação de quantização utilizando o resultado da modulação de modo a gerar um coeficiente de transformação inversa quantizado; - executar a transformação inversa no coeficiente de transformação inversa quantizado de modo a gerar um sinal residual de predição; - executar a predição utilizando um sinal de imagem de decodifícação de modo a gerar um sinal de imagem de predição; e - adicionar o sinal de imagem de predição e o sinal residual de predição de modo a gerar um sinal de imagem decodificado.

12. Aparelho decodificador de vídeo, compreendendo: - um decodificador para decodificar dados codificados incluindo um coeficiente de transformação quantizado e um índice relativo à modulação; - uma unidade moduladora que realiza modulação em qualquer um dentre (a) uma matriz de quantização, (b) um parâmetro de controle para controlar a precisão da operação para quantização, (c) um parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, e (d) uma tabela na qual uma escala de quantização é associada ao parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização de acordo com a informação relacionada à transformação, a fim de obter um resultado de modulação relacionado à quantização; - um quantizador inverso para inversamente quantizar o coeficiente de transformação quantizado utilizando o resultado da modulação a fim de gerar um coeficiente de transformação inversa quantizado; - um transformador inverso para realizar a transformação inversa no coeficiente de transformação inversa quantizado a fim de gerar um sinal residual de predição; - um preditor para realizar uma predição utilizando um sinal de imagem de decodificação a fim de gerar um sinal de imagem de predição; e - um adicionador para adicionar o sinal de imagem de predição e o sinal residual de predição de modo a gerar um sinal de imagem decodificado.

13. Aparelho decodificador de vídeo, de acordo com a reivindicagao 12, no qual a unidade moduladora e configurada para realizar a modu-Iagao utilizando uma matriz de modulagao tendo pelo menos um dentre um modelo logaritmico, um modelo de fun9a0 de aut0c0rrela9a0, um modelo proporcional / inversamente proporcional, um modelo de fun9a0 de N ordens (N > 1 )，um modelo de generaliza9a0 de fungao Gaussiana incluindo uma distribui5a0 de Gauss ou uma distribuigao de Laplace, e um modelo de fun-gao trigonometrica.

14. Aparelho decodificador de video, de acordo com a reivindi-cagao 12，no qual a unidade moduladora e configurada para realizar a modulagao utilizando pelo menos um dentre a adigao, a subtra9a0, a multiplica-Qao, a divisao, e 0 deslocamento de bits entre qualquer um dentre a matriz de quantizagao, 0 parametro de controle, 0 parametro de quanti2aga0, e a tabela, e uma matriz de m0dula9a0.

15. Aparelho decodificador de video, de acordo com a reivindi-cagao 13, no qual a matriz de m0dula5a0 tem pelo menos um dentre um modelo logaritmico, um modelo de fungao de aut0c0rrela5a0, um modelo proporcional / inversamente proporcional, um modelo de fungao de N ordens (N > 1), um modelo de generaliza9a0 de fungao Gaussiana incluindo uma distribui9a0 de Gauss ou uma distribui9a0 de Laplace, e um modelo de fun-5a0 trigonometrica.

16. Aparelho decodificador de video, de acordo com a reivindi-ca5a0 14, no qual a matriz de m0dula5a0 tem um componente de frequencia calculado usando uma das distancias de Minkowski, incluindo uma distancia de cidade e uma distancia Euclidiana.

17. Aparelho decodificador de video, de acordo com a reivindi-cagao 15, no qual a matriz de modulagao tem um componente de frequencia calculado usando uma das distancias de Minkowski, incluindo uma distancia de cidade e uma distancia Euclidiana.

18. Aparelho decodificador de vfdeo, de acordo com a reivindi-ca9a0 12, no qual os dados codificados incluem uma sinaliza5a0 indicando se 0 coeficiente de transf0rma9a0 de quantiza5a0 e quantizado para cada sequencia de codificacao, imagem, p0r9a0 ou bloco de codificagao de acordo com o resultado de modulação relacionado à quantização obtida por meio da realizaçao da modulação de qualquer um dentre (a) a matriz de quantização, (b) o parâmetro de controle para controlar a precisão da operação para quantização, (c) o parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, e (d) a tabela na qual a escala de quantização é associada ao parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, e - a unidade moduladora é configurada para realizar a modulação de acordo com a sinalização.

19. Aparelho decodificador de vídeo, de acordo com a reivindicação 12, no qual o quantizador inverso é configurado para realizar a quantização inversa em unidades de bloco de tamanhos diferentes.

20. Aparelho decodificador de vídeo, de acordo com a reivindicação 12, no qual o índice relativo à modulação é um índice que indica pelo menos um dentre (a) um método de modulação, (b) uma intensidade de modulação, (c) uma matriz de modulação, (d) um modelo de modulação, e (e) um número de uma tabela na qual o método de modulação é descrito.

21. Meio de armazenamento legível em computador para armazenar os comandos de um programa de computador executado por um computador e realizar as seguintes etapas operacionais incluindo: - realizar a predição para um sinal de imagem de entrada a fim de gerar um sinal de imagem de predição; - calcular uma diferença entre o sinal de imagem de entrada e o sinal de imagem de predição a fim de gerar um sinal residual de predição; - transformar o sinal residual de predição de modo a gerar um coeficiente de transformação; - realizar a modulação em qualquer um dentre (a) uma matriz de quantização, (b) um parâmetro de controle para controlar uma precisão de operação para a quantização, (c) um parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, e (d) uma tabela, na qual uma escala de quantização é associada ao parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, a fim de obter um resultado de modulação relacionado à quantização; - quantizar o coeficiente de transformação utilizando o resultado da modulação de modo a gerar um coeficiente de transformação quantizado; e - codificar o coeficiente de transformação quantizado e um índice relativo à modulação de modo a gerar dados codificados.

22. Meio de armazenamento legível em computador para armazenar comandos de um programa de computador executados por um computador e realizar as seguintes etapas operacionais incluindo: - decodificar dados codificados incluindo um coeficiente de transformação de quantização e um índice relacionado à modulação; - realizar a modulação de qualquer um dentre (a) uma matriz de quantização, (b) um parâmetro de controle para controlar a precisão de operação para a quantização, (c) um parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, e (d) uma tabela, na qual uma escala de quantização é associada ao parâmetro de quantização que indica a aspereza da quantização, de acordo com a informação relacionada à transformação, a fim de obter um resultado de modulação relacionado à quantização; - quantizar inversamente o coeficiente de transformação quantizado utilizando o resultado da modulação de modo a gerar um coeficiente de transformação inversa quantizado; - realizar a transformação inversa no coeficiente de transformação inversa quantizado de modo a gerar um sinal residual de predição; - realizar predição utilizando um sinal de imagem decodificado de modo a gerar um sinal de imagem de predição; e - adicionar o sinal de imagem de predição e o sinal residual de predição a fim de gerar um sinal de imagem de decodificação.