ES2577116T3 - Procedimiento y aparato de codificación de vídeo, y procedimiento y aparato de decodificación de vídeo - Google Patents

Procedimiento y aparato de codificación de vídeo, y procedimiento y aparato de decodificación de vídeo Download PDF

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Abstract

Un aparato para decodificar un vídeo, comprendiendo el aparato: un receptor (210) configurado para recibir un flujo de bits de un vídeo codificado; un extractor (220) configurado para extraer, del flujo de bits, información acerca de un tamaño máximo de una unidad de codificación que es una unidad de datos en la que se decodifica una instantánea, información acerca de una profundidad máxima que indica un número total de posibles veces que se divide una unidad de codificación máxima, e información acerca de una profundidad codificada y un modo de codificación para unidades de codificación de la instantánea; un decodificador (230) configurado para dividir la instantánea en una pluralidad de unidades de codificación máxima usando la información acerca del tamaño máximo de la unidad de codificación y decodificar la instantánea basándose en unidades de codificación de una división de estructura jerárquica desde cada unidad de codificación máxima entre la pluralidad de unidades de codificación máxima, usando la información acerca de una profundidad codificada y un modo de codificación, en el que: la información acerca de una profundidad codificada comprende información de división que indica si una unidad de codificación de una profundidad actual, entre las unidades de codificación, se divide en unidades de codificación de una profundidad inferior, el modo de codificación comprende información acerca de un tipo de partición de una unidad de codificación de la profundidad codificada entre las unidades de codificación, e información acerca de un modo de predicción de la unidad de codificación de la profundidad codificada, cada unidad de codificación máxima se divide jerárquicamente en las unidades de codificación de al menos una profundidad de acuerdo con la información de división, se determina una unidad de codificación mínima entre las unidades de codificación dividiendo cada unidad de codificación máxima por la profundidad máxima, y cuando la información de división indica una división para la unidad de codificación de una profundidad actual, entre las unidades de codificación de al menos una profundidad, el decodificador (230) determina las unidades de codificación de una profundidad inferior dividiendo por dos una altura y anchura de la unidad de codificación de una profundidad actual, y cuando la información de división indica que la unidad de codificación de una profundidad actual ya no se divide como la unidad de codificación de la profundidad codificada, el decodificador (230) determina al menos una unidad de predicción obtenida desde la unidad de codificación de la profundidad actual usando la información acerca de un tipo de partición, realiza predicción en la unidad de codificación de la profundidad actual basándose en la al menos una unidad de predicción usando la información acerca de un modo de predicción, determina al menos una unidad de transformación obtenida desde la unidad de codificación de la profundidad actual y realiza transformación inversa en la unidad de codificación de la profundidad actual basándose en la al menos una unidad de transformación.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento y aparato de codificacion de v^deo, y procedimiento y aparato de decodificacion de v^deo Campo tecnico
Las realizaciones se refieren a decodificar un v^deo.
Antecedentes de la tecnica
A medida que se esta desarrollando y suministrando hardware para reproducir y almacenar contenido de v^deo de alta resolucion o de alta calidad, aumenta una necesidad de un codec de video para codificar o decodificar eficazmente el contenido de video de alta resolucion o de alta calidad. En un codec de video convencional, un video se codifica de acuerdo con un procedimiento de codificacion limitado basandose en un macrobloque que tiene un tamano predeterminado.
El documento WO 2004/104930 se refiere a un procedimiento para comprimir una secuencia de fotogramas de video codificada digitalmente. En el procedimiento, un fotograma dado se divide en bloques, y se modifica el contenido de informacion de los bloques seleccionados, basandose en la informacion contenida en un bloque o bloques vecinos (prediccion), y los bloques se convierten desde representacion espacial en representacion de frecuencia. El contenido de informacion de los bloques transformados se codifica mediante codificacion aritmetica. La eficacia de la codificacion se mejora mediante diversos procedimientos, tales como particionar dinamicamente los bloques en sub- bloques, o realizar un analisis de compresibilidad de los bloques antes de llevar a cabo transformaciones adicionales. La codificacion por entropfa usa una red neural para determinar los parametros de la codificacion aritmetica. Los fotogramas se re-escalan dinamicamente, dependiendo del ancho de banda disponible y calidad de la imagen codificada.
Divulgacion
Problema tecnico
Las realizaciones ejemplares proporcionan un aparato para decodificar un video, basandose en una unidad de codificacion jerarquica en diversos tamanos.
Solucion tecnica
De acuerdo con un aspecto de una realizacion ejemplar, se proporciona un aparato para decodificar un video como se expone en la reivindicacion adjunta. Otras caractensticas de la invencion seran evidentes a partir de la descripcion que sigue.
Efectos ventajosos
Cuando los datos de imagen tienen alta resolucion y una gran cantidad de datos, los datos de imagen pueden decodificarse y restaurarse eficazmente usando un tamano de una unidad de codificacion y un modo de codificacion, que se determinan de manera adaptativa de acuerdo con caractensticas de los datos de imagen, usando informacion acerca de un modo de codificacion optimo recibido desde un codificador.
Descripcion de los dibujos
Las anteriores y otras caractensticas de la realizacion ejemplar se haran mas evidentes describiendo en detalle realizaciones ejemplares de la misma con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un aparato para codificar un video, para uso con una realizacion ejemplar;
La Figura 2 es un diagrama de bloques de un aparato para decodificar un video, de acuerdo con una realizacion ejemplar;
La Figura 3 es un diagrama para describir un concepto de unidades de codificacion;
La Figura 4 es un diagrama de bloques de un codificador de imagen basandose en unidades de codificacion;
La Figura 5 es un diagrama de bloques de un decodificador de imagen basandose en unidades de codificacion;
La Figura 6 es un diagrama que ilustra unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades y particiones;
La Figura 7 es un diagrama para describir una relacion entre una unidad de codificacion y unidades de transformacion;
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La Figura 8 es un diagrama para describir informacion de codificacion de unidades de codificacion que corresponden a una profundidad codificada;
La Figura 9 es un diagrama de unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades;
Las Figuras 10 a 12 son diagramas para describir una relacion entre unidades de codificacion, unidades de prediccion y unidades de transformacion;
La Figura 13 es un diagrama para describir una relacion entre una unidad de codificacion, una unidad de prediccion o una particion y una unidad de transformacion, de acuerdo con la informacion de modo de codificacion de la Tabla 1;
La Figura 14 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de codificacion de un video; y
La Figura 15 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de decodificacion de un video tal como puede realizarse mediante un aparato de acuerdo con una realizacion ejemplar.
Mejor modo
Un procedimiento de codificacion de un video puede comprender: dividir una instantanea actual en al menos una unidad de codificacion maxima; determinar una profundidad codificada para emitir un resultado de codificacion final de acuerdo con al menos una region de division obtenida dividiendo una region de cada una de la al menos una unidad de codificacion maxima de acuerdo con las profundidades, codificando la al menos una region de division, basandose en una profundidad que profundiza en proporcion al numero de veces que se divide la region de cada unidad de codificacion maxima; y emitir datos de imagen que constituyen el resultado de codificacion final de acuerdo con la al menos una region de division, e informacion de codificacion acerca de la profundidad codificada y un modo de prediccion, de acuerdo con cada unidad de codificacion maxima.
La unidad de codificacion puede estar caracterizada por un tamano maximo y una profundidad.
La profundidad indica el numero de veces que se divide jerarquicamente una unidad de codificacion, y a medida que la profundidad profundiza, las unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades pueden dividirse a partir de la unidad de codificacion maxima para obtener unidades de codificacion mmimas. La profundidad se profundiza desde una profundidad superior a una profundidad inferior. A medida que la profundidad profundiza, el numero de veces que se divide la unidad de codificacion maxima aumenta, y un numero total de posibles veces que se divide la unidad de codificacion maxima corresponde a una profundidad maxima. El tamano maximo y la profundidad maxima de la unidad de codificacion pueden predeterminarse.
El procedimiento puede incluir adicionalmente predeterminar una profundidad maxima que indica un numero total de veces que se divide jerarquicamente una altura y una anchura de la al menos una unidad de codificacion maxima, y un tamano maximo de la al menos una unidad de codificacion maxima.
Los datos de imagen pueden codificarse basandose en las unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con al menos una profundidad, para cada una de la al menos una unidad de codificacion maxima, y a medida que la profundidad profundiza, las unidades de codificacion pueden dividirse jerarquicamente desde cada unidad de codificacion maxima.
La determinacion de la profundidad codificada puede incluir realizar codificacion de prediccion de acuerdo con unidades de codificacion que corresponden a una profundidad actual y particiones obtenidas dividiendo al menos una de una altura y una anchura de las unidades de codificacion que corresponden a la profundidad actual, de acuerdo con las unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades para cada unidad de codificacion maxima.
La determinacion de la profundidad codificada puede incluir realizar la transformacion en una unidad de datos que tiene una altura o anchura menor que unidades de codificacion que corresponden a la profundidad actual, de acuerdo con las unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades para la unidad de codificacion maxima.
La determinacion de la profundidad codificada puede incluir adicionalmente determinar la profundidad codificada que tiene el error de codificacion mmimo comparando resultados de codificacion de acuerdo con las profundidades para cada unidad de codificacion maxima, y determinar al menos una de un tipo de particion y un modo de prediccion de una unidad de datos que realizo la codificacion de prediccion en cada unidad de codificacion que corresponde a la profundidad codificada, y un tamano de una unidad de datos que realizo la transformacion en las unidades de codificacion que corresponden a la profundidad codificada.
El modo de prediccion puede determinarse independientemente de acuerdo con unidades de codificacion que corresponden a la profundidad codificada, e incluir al menos uno de un modo intra, un modo inter y un modo de salto.
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La informacion acerca del modo de codificacion puede incluir al menos uno de la profundidad codificada para cada unidad de codificacion maxima, informacion acerca de un tipo de particion de una unidad de datos que realizo codificacion de prediccion de acuerdo con unidades de codificacion que corresponden a la profundidad codificada, informacion acerca de un modo de prediccion de acuerdo con particiones de las unidades de codificacion que corresponden a la profundidad codificada, e informacion acerca de un tamano de una unidad de datos que realizo la transformacion de acuerdo con las unidades de codificacion que corresponden a la profundidad codificada.
El procedimiento puede incluir adicionalmente informacion de division de codificacion que indica si se realizo codificacion en unidades de codificacion de una profundidad inferior en lugar de una profundidad actual, de acuerdo con las profundidades en cada unidad de codificacion maxima. El procedimiento puede incluir adicionalmente, si se realizo la codificacion en las unidades de codificacion de la profundidad inferior basandose en la informacion de division de la profundidad actual, realizar repetitivamente la codificacion en cada unidad de codificacion parcial obtenida dividiendo la unidad de codificacion que corresponden a la profundidad actual.
Una profundidad de la unidad de codificacion maxima puede ser una profundidad mas alta, y las unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades que constituyen una region de division de acuerdo con las profundidades pueden ser unidades de codificacion obtenidas dividiendo por dos una altura y anchura de una unidad de codificacion de una profundidad superior. Las particiones que corresponden a la profundidad actual pueden ser unidades de datos obtenidas dividiendo por dos al menos una de una altura y una anchura de una unidad de datos que corresponde a la profundidad actual.
El error de codificacion puede medirse usando un procedimiento de optimizacion tasa-distorsion basandose en multiplicadores de Lagrange.
La codificacion de prediccion en el modo intra y la codificacion de prediccion en el modo inter pueden realizarse de acuerdo con unidades de datos obtenidas dividiendo por dos las unidades de codificacion que corresponden a la profundidad actual o al menos una de la altura y la anchura de las unidades de codificacion que corresponden a la profundidad actual.
Un procedimiento para decodificar un video puede comprender: recibir y analizar un flujo de bits de un video codificado; extraer datos de imagen de una instantanea actual asignada a al menos una unidad de codificacion maxima, e informacion acerca de una profundidad codificada y un modo de codificacion de acuerdo con la al menos una unidad de codificacion maxima, desde el flujo de bits; y decodificar los datos de imagen en cada una de la al menos una unidad de codificacion maxima basandose en la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion para cada unidad de codificacion maxima, en el que la profundidad profundiza en proporcion al numero de veces que se divide una region de cada unidad de codificacion maxima, y una profundidad a la que se emite un resultado de codificacion final de acuerdo con al menos una region de division, que se obtiene dividiendo una region de cada unidad de codificacion maxima de acuerdo con las profundidades, codificando la al menos una region de division de cada unidad de codificacion maxima mientras se codifica la instantanea actual, se determina como al menos una profundidad codificada para cada unidad de codificacion maxima.
El procedimiento puede incluir adicionalmente extraer informacion acerca de una profundidad maxima que indica un numero total de veces que se divide jerarquicamente una altura y una anchura de cada unidad de codificacion maxima, e informacion acerca de un tamano maximo de cada unidad de codificacion maxima desde el flujo de bits.
La decodificacion puede incluir realizar codificacion de prediccion en las unidades de codificacion que corresponden a la profundidad codificada para cada unidad de codificacion maxima, basandose en la informacion acerca de la profundidad codificada e informacion acerca de un tipo de particion y un modo de prediccion de una unidad de datos para realizar la decodificacion de prediccion, de entre la informacion extrafda acerca del modo de codificacion para cada unidad de codificacion maxima.
La decodificacion puede incluir realizar la transformacion inversa en cada unidad de codificacion que corresponde a la profundidad codificada para cada unidad de codificacion maxima, basandose en informacion acerca de la profundidad codificada y un tamano de una unidad de datos para realizar la transformacion inversa para cada unidad de codificacion maxima.
El procedimiento puede incluir adicionalmente extraer informacion de division que indica si se realiza decodificacion en unidades de codificacion que corresponden a una profundidad inferior en lugar de a una profundidad actual de acuerdo con las profundidades para cada unidad de codificacion maxima, desde el flujo de bits.
De acuerdo con un aspecto de una realizacion ejemplar, se proporciona un aparato para decodificar un video como se expone en la reivindicacion adjunta 1.
Modo para la invencion
En lo sucesivo, se describiran las realizaciones ejemplares mas completamente con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran realizaciones ejemplares. En las realizaciones ejemplares, “unidad” puede o puede no hacer referencia a una unidad de tamano, dependiendo de su contexto.
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En lo sucesivo, una 'unidad de codificacion' es una unidad de datos de codificacion en la que se codifican los datos de imagen en un lado del codificador y una unidad de datos codificados en la que se decodifican los datos de imagen codificada en un lado del decodificador, de acuerdo con realizaciones ejemplares. Tambien, una 'profundidad codificada' significa una profundidad donde se codifica una unidad de codificacion.
En lo sucesivo, una 'imagen' puede indicar una imagen fija para un video o una imagen en movimiento, es decir, el propio video.
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un aparato 100 de codificacion de video.
El aparato 100 de codificacion de video incluye un divisor 110 de unidad de codificacion maxima, un determinador 120 de unidad de codificacion, y una unidad 130 de salida.
El divisor 110 de unidad de codificacion maxima puede dividir una instantanea actual basandose en una unidad de codificacion maxima para la instantanea actual de una imagen. Si la instantanea actual es mayor que la unidad de codificacion maxima, los datos de imagen de la instantanea actual pueden dividirse en la al menos una unidad de codificacion maxima. La unidad de codificacion maxima puede ser una unidad de datos que tiene un tamano de 32x32, 64x64, 128x128, 256x256, etc., en el que una forma de la unidad de datos es un cuadrado que tiene una anchura y altura en cuadrados de 2. Los datos de imagen pueden emitirse al determinador 120 de unidad de codificacion de acuerdo con la al menos una unidad de codificacion maxima.
Una unidad de codificacion puede estar caracterizada por un tamano maximo y una profundidad. La profundidad indica un numero de veces que se divide espacialmente la unidad de codificacion desde la unidad de codificacion maxima, y a medida que la profundidad profundiza o aumenta, pueden dividirse unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades desde la unidad de codificacion maxima a una unidad de codificacion minima. Una profundidad de la unidad de codificacion maxima es una profundidad mas alta y una profundidad de la unidad de codificacion minima es una profundidad mas baja. Puesto que un tamano de una unidad de codificacion que corresponde a cada profundidad disminuye a medida que la profundidad de la unidad de codificacion maxima profundiza, una unidad de codificacion que corresponde a una profundidad superior puede incluir una pluralidad de unidades de codificacion que corresponden a profundidades inferiores.
Como se ha descrito anteriormente, los datos de imagen de la instantanea actual se dividen en las unidades de codificacion maxima de acuerdo con un tamano maximo de la unidad de codificacion, y cada una de las unidades de codificacion maxima puede incluir unidades de codificacion mas profundas que se dividen de acuerdo con las profundidades. Puesto que la unidad de codificacion maxima se divide de acuerdo con las profundidades, los datos de imagen de un dominio espacial incluidos en la unidad de codificacion maxima pueden clasificarse jerarquicamente de acuerdo con las profundidades.
Puede predeterminarse una profundidad maxima y un tamano maximo de una unidad de codificacion, que limita el numero total de veces que se divide jerarquicamente una altura y una anchura de la unidad de codificacion maxima.
El determinador 120 de unidad de codificacion codifica al menos una region de division obtenida dividiendo una region de la unidad de codificacion maxima de acuerdo con las profundidades, y determina una profundidad para emitir unos datos de imagen finalmente codificada de acuerdo con la al menos una region de division. En otras palabras, el determinador 120 de unidad de codificacion determina una profundidad codificada codificando los datos de imagen en las unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades, de acuerdo con la unidad de codificacion maxima de la instantanea actual, y seleccionando una profundidad que tiene el menor error de codificacion. Por lo tanto, se emiten finalmente los datos de imagen codificada de la unidad de codificacion que corresponden a la profundidad codificada determinada. Tambien, las unidades de codificacion que corresponden a la profundidad codificada pueden considerarse como unidades de codificacion codificadas.
La profundidad codificada determinada y los datos de imagen codificada de acuerdo con la profundidad codificada determinada se emiten a la unidad 130 de salida.
Los datos de imagen en la unidad de codificacion maxima se codifican basandose en las unidades de codificacion mas profundas que corresponden a al menos una profundidad igual a o por debajo de la profundidad maxima, y los resultados de codificar los datos de imagen se comparan basandose en cada una de las unidades de codificacion mas profundas. Una profundidad que tiene el menor error de codificacion puede seleccionarse despues de comparar errores de codificacion de las unidades de codificacion mas profundas. Al menos una profundidad codificada puede seleccionarse para cada unidad de codificacion maxima.
El tamano de la unidad de codificacion maxima se divide a medida que una unidad de codificacion se divide jerarquicamente de acuerdo con las profundidades, y a medida que el numero de unidades de codificacion aumenta. Tambien, incluso si las unidades de codificacion corresponden a la misma profundidad en una unidad de codificacion maxima, se determina si dividir cada una de las unidades de codificacion que corresponden a la misma profundidad a una profundidad inferior midiendo un error de codificacion de los datos de imagen de cada unidad de codificacion, por separado. Por consiguiente, incluso cuando se incluyen datos de imagen en una unidad de codificacion maxima, los datos de imagen se dividen en regiones de acuerdo con las profundidades y los errores de codificacion pueden
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diferenciarse de acuerdo con regiones en una unidad de codificacion maxima, y por lo tanto las profundidades codificadas puede diferenciarse de acuerdo con regiones en los datos de imagen. Por lo tanto, una o mas profundidades codificadas pueden determinarse en una unidad de codificacion maxima, y los datos de imagen de la unidad de codificacion maxima pueden dividirse de acuerdo con unidades de codificacion de al menos una profundidad codificada.
Por consiguiente, el determinador 120 de unidad de codificacion puede determinar unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol incluida en la unidad de codificacion maxima. Las 'unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol' incluyen unidades de codificacion que corresponden a una profundidad determinada para que sea la profundidad codificada, de entre todas las unidades de codificacion mas profundas incluidas en la unidad de codificacion maxima. Una unidad de codificacion de una profundidad codificada puede determinarse jerarquicamente de acuerdo con las profundidades en la misma region de la unidad de codificacion maxima, y puede determinarse independientemente en diferentes regiones. De manera similar, una profundidad codificada en una region actual puede determinarse independientemente a partir de una profundidad codificada en otra region.
Una profundidad maxima es un mdice relacionado con el numero de veces de division desde una unidad de codificacion maxima a una unidad de codificacion minima. Una primera profundidad maxima puede indicar el numero total de veces de division desde la unidad de codificacion maxima a la unidad de codificacion minima. Una segunda profundidad maxima puede indicar el numero total de niveles de profundidad desde la unidad de codificacion maxima a la unidad de codificacion minima. Por ejemplo, cuando una profundidad de la unidad de codificacion maxima es 0, una profundidad de una unidad de codificacion, en la que la unidad de codificacion maxima se divide una vez, puede establecerse a 1, y una profundidad de una unidad de codificacion, en la que la unidad de codificacion maxima se divide dos veces, puede establecerse a 2. En este punto, si la unidad de codificacion minima es una unidad de codificacion en la que la unidad de codificacion maxima se divide cuatro veces, existen 5 niveles de profundidad de profundidades 0, 1, 2, 3 y 4, y por lo tanto el la primera profundidad maxima puede establecerse a 4, y la segunda profundidad maxima puede establecerse a 5.
La codificacion de prediccion y transformacion pueden realizarse de acuerdo con la unidad de codificacion maxima. La codificacion de prediccion y la transformacion se realizan tambien basandose en las unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con una profundidad igual a o profundidades menores que la profundidad maxima, de acuerdo con la unidad de codificacion maxima. La transformacion puede realizarse de acuerdo con el procedimiento de transformacion ortogonal o transformacion entera.
Puesto que el numero de unidades de codificacion mas profundas aumenta cada vez que la unidad de codificacion maxima se divide de acuerdo con las profundidades, se realiza la codificacion incluyendo la codificacion de prediccion y la transformacion en todas las unidades de codificacion mas profundas generadas a medida que la profundidad profundiza. Por conveniencia de descripcion, la codificacion de prediccion y la transformacion se describiran ahora basandose en una unidad de codificacion de una profundidad actual, en una unidad de codificacion maxima.
El aparato 100 de codificacion de video puede seleccionar de manera variable un tamano o forma de una unidad de datos para codificar los datos de imagen. Para codificar los datos de imagen, se realizan las operaciones, tales como codificacion de prediccion, transformacion y codificacion por entropfa, y en este momento, la misma unidad de datos puede usarse para todas las operaciones o pueden usarse diferentes unidades de datos para cada operacion.
Por ejemplo, el aparato 100 de codificacion de video puede seleccionar no unicamente una unidad de codificacion para codificar los datos de imagen, sino tambien una unidad de datos diferente de la unidad de codificacion para realizar la codificacion de prediccion en los datos de imagen en la unidad de codificacion.
Para realizar codificacion de prediccion en la unidad de codificacion maxima, la codificacion de prediccion puede realizarse basandose en una unidad de codificacion que corresponde a una profundidad codificada, es decir, basandose en una unidad de codificacion que ya no se divide en unidades de codificacion que corresponden a una profundidad inferior. En lo sucesivo, la unidad de codificacion que ya no se divide se hace una unidad base para codificacion de prediccion que se denominara ahora como una 'unidad de prediccion'. Una particion obtenida dividiendo la unidad de prediccion puede incluir una unidad de prediccion o una unidad de datos obtenida dividiendo al menos una de una altura y una anchura de la unidad de prediccion.
Por ejemplo, cuando una unidad de codificacion de 2Nx2N (donde N es un entero positivo) ya no se divide y se hace una unidad de prediccion de 2Nx2N, y un tamano de una particion puede ser 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, o NxN. Ejemplos de un tipo de particion incluyen particiones simetricas que se obtienen dividiendo simetricamente una altura o anchura de la unidad de prediccion, las particiones obtenidas dividiendo asimetricamente la altura o anchura de la unidad de prediccion, tales como 1:n o n:-1, particiones que se obtienen dividiendo geometricamente la unidad de prediccion, y particiones que tienen formas arbitrarias.
Un modo de prediccion de la unidad de prediccion puede ser al menos uno de un modo intra, un modo inter, y un modo de salto. Por ejemplo, el modo intra o el modo inter puede realizarse en la particion de 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, o NxN. Tambien, el modo de salto puede realizarse unicamente en la particion de 2Nx2N. La codificacion se realiza
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independientemente en una unidad de prediccion en una unidad de codificacion, seleccionando de esta manera un modo de prediccion que tiene un menor error de codificacion.
El aparato 100 de codificacion de video puede realizar tambien la transformacion en los datos de imagen en una unidad de codificacion basandose no unicamente en la unidad de codificacion para codificar los datos de imagen, sino tambien basandose en una unidad de datos que es diferente de la unidad de codificacion.
Para realizar la transformacion en la unidad de codificacion, la transformacion puede realizarse basandose en una unidad de datos que tiene un tamano menor que o igual a la unidad de codificacion. Por ejemplo, la unidad de datos para la transformacion puede incluir una unidad de datos para un modo intra y una unidad de datos para un modo inter.
Una unidad de datos usada como una base de la transformacion se denominara ahora como una 'unidad de transformacion'. Puede establecerse tambien una profundidad de transformacion que indica el numero de veces de division para alcanzar la unidad de transformacion dividiendo la altura y anchura de la unidad de codificacion en la unidad de transformacion. Por ejemplo, en una unidad de codificacion actual de 2Nx2N, una profundidad de transformacion puede ser 0 cuando el tamano de una unidad de transformacion es tambien 2Nx2N, puede ser 1 cuando cada una de la altura y anchura de la unidad de codificacion actual se divide en dos partes iguales, dividida totalmente en 4A1 unidades de transformacion, y el tamano de la unidad de transformacion es por lo tanto NxN, y puede ser 2 cuando cada una de la altura y anchura de la unidad de codificacion actual se divide en cuatro partes iguales, dividida totalmente en 4A2 unidades de transformacion y el tamano de la unidad de transformacion es por lo tanto N/2xN/2. Por ejemplo, la unidad de transformacion puede establecerse de acuerdo con una estructura de arbol jerarquico, en la que una unidad de transformacion de una profundidad de transformacion superior se divide en cuatro unidades de transformacion de una profundidad de transformacion inferior de acuerdo con las caractensticas jerarquicas de una profundidad de transformacion.
De manera similar a la unidad de codificacion, la unidad de transformacion en la unidad de codificacion puede dividirse recursivamente en regiones con tamano mas pequeno, de modo que la unidad de transformacion puede determinarse independientemente en unidades de regiones. Por lo tanto, los datos residuales en la unidad de codificacion pueden dividirse de acuerdo con la transformacion que tiene la estructura de arbol de acuerdo con las profundidades de transformacion.
La informacion de codificacion de acuerdo con las unidades de codificacion que corresponden a una profundidad codificada requiere no unicamente informacion acerca de la profundidad codificada, sino tambien acerca de informacion relacionada con codificacion de prediccion y transformacion. Por consiguiente, el determinador 120 de unidad de codificacion no determina unicamente una profundidad codificada que tiene un menor error de codificacion, sino determina tambien un tipo de particion en una unidad de prediccion, un modo de prediccion de acuerdo con unidades de prediccion, y un tamano de una unidad de transformacion para transformacion.
Las unidades de codificacion de acuerdo con una estructura de arbol en una unidad de codificacion maxima y un procedimiento de determinacion de una particion se describiran en detalle mas adelante con referencia a las Figuras 3 a 12.
El determinador 120 de unidad de codificacion puede medir un error de codificacion de unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades usando optimizacion de tasa-distorsion basandose en multiplicadores de Lagrange.
La unidad 130 de salida emite los datos de imagen de la unidad de codificacion maxima, que se codifica basandose en la al menos una profundidad codificada determinada mediante el determinador 120 de unidad de codificacion, y la informacion acerca del modo de codificacion de acuerdo con la profundidad codificada, en flujos de bits.
Los datos de imagen codificada pueden obtenerse codificando datos residuales de una imagen.
La informacion acerca del modo de codificacion de acuerdo con la profundidad codificada puede incluir informacion acerca de la profundidad codificada, acerca del tipo de particion en la unidad de prediccion, el modo de prediccion, y el tamano de la unidad de transformacion.
La informacion acerca de la profundidad codificada puede definirse usando informacion de division de acuerdo con las profundidades, que indica si se realiza codificacion en unidades de codificacion de una profundidad inferior en lugar de en una profundidad actual. Si la profundidad actual de la unidad de codificacion actual es la profundidad codificada, los datos de imagen en la unidad de codificacion actual se codifican y emiten, y por lo tanto la informacion de division puede definirse para no dividir la unidad de codificacion actual a una profundidad inferior. Como alternativa, si la profundidad actual de la unidad de codificacion actual no es la profundidad codificada, la codificacion se realiza en la unidad de codificacion de la profundidad inferior, y por lo tanto la informacion de division puede definirse para dividir la unidad de codificacion actual para obtener las unidades de codificacion de la profundidad inferior.
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Si la profundidad actual no es la profundidad codificada, se realiza la codificacion en la unidad de codificacion que se divide en la unidad de codificacion de la profundidad inferior. Puesto que al menos existe una unidad de codificacion de la profundidad inferior en una unidad de codificacion de la profundidad actual, la codificacion se realiza repetitivamente en cada unidad de codificacion de la profundidad inferior, y por lo tanto la codificacion puede realizarse recursivamente para las unidades de codificacion que tienen la misma profundidad.
Puesto que las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol se determinan para una unidad de codificacion maxima, y la informacion acerca de al menos un modo de codificacion se determina para una unidad de codificacion de una profundidad codificada, la informacion acerca de al menos un modo de codificacion puede determinarse para una unidad de codificacion maxima. Tambien, una profundidad codificada de los datos de imagen de la unidad de codificacion maxima puede ser diferente de acuerdo con las localizaciones puesto que los datos de imagen se dividen jerarquicamente de acuerdo con las profundidades, y por lo tanto la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion pueden establecerse para los datos de imagen.
Por consiguiente, la unidad 130 de salida puede asignar informacion de codificacion acerca de una profundidad codificada correspondiente y un modo de codificacion a al menos una de la unidad de codificacion, la unidad de prediccion, y una unidad minima incluida en la unidad de codificacion maxima.
La unidad minima es una unidad de datos rectangular obtenida dividiendo la unidad de codificacion minima que constituye la profundidad mas baja por 4. Como alternativa, la unidad minima puede ser una unidad de datos rectangular maxima que puede incluirse en todas las unidades de codificacion, unidades de prediccion, unidades de particion, y unidades de transformacion incluidas en la unidad de codificacion maxima.
Por ejemplo, la informacion de codificacion emitida a traves de la unidad 130 de salida puede clasificarse en informacion de codificacion de acuerdo con unidades de codificacion, e informacion de codificacion de acuerdo con unidades de prediccion. La informacion de codificacion de acuerdo con las unidades de codificacion puede incluir la informacion acerca del modo de prediccion y acerca del tamano de las particiones. La informacion de codificacion de acuerdo con las unidades de prediccion puede incluir informacion acerca de una direccion estimada de un modo inter, acerca de un mdice de imagen de referencia del modo inter, acerca de un vector de movimiento, acerca de un componente de crominancia de un modo intra, y acerca de un procedimiento de interpolacion del modo intra. Tambien, puede insertarse informacion acerca de un tamano maximo de la unidad de codificacion definido de acuerdo con las instantaneas, cortes, o GOP, e informacion acerca de una profundidad maxima en SPS (Conjunto de Parametros de Secuencia) o un encabezamiento de un flujo de bits.
En el aparato 100 de codificacion de video, la unidad de codificacion mas profunda puede ser una unidad de codificacion obtenida dividiendo por dos una altura o anchura de una unidad de codificacion de una profundidad superior, que esta una capa por encima.
En otras palabras, cuando el tamano de la unidad de codificacion de la profundidad actual es 2Nx2N, el tamano de la unidad de codificacion de la profundidad inferior es NxN. Tambien, la unidad de codificacion de la profundidad actual que tiene el tamano de 2Nx2N puede incluir un maximo de 4 unidades de codificacion de la profundidad inferior.
Por consiguiente, el aparato 100 de codificacion de video puede formar las unidades de codificacion que tienen la estructura de arbol determinando unidades de codificacion que tienen una forma optima y un tamano optimo para cada unidad de codificacion maxima, basandose en el tamano de la unidad de codificacion maxima y la profundidad maxima determinada considerando caractensticas de la instantanea actual. Tambien, puesto que la codificacion puede realizarse en cada unidad de codificacion maxima usando uno cualquiera de diversos modos de prediccion y transformaciones, puede determinarse un modo de codificacion optimo considerando caractensticas de la unidad de codificacion de diversos tamanos de imagen.
Por lo tanto, si una imagen que tiene alta resolucion o gran cantidad de datos se codifica en un macrobloque convencional, aumenta un numero de macrobloques por instantanea de manera excesiva. Por consiguiente, aumenta un numero de piezas de informacion comprimida generada para cada macrobloque, y por lo tanto es diffcil transmitir la informacion comprimida y la eficacia de compresion de datos disminuye. Sin embargo, usando el aparato 100 de codificacion de video, la eficacia de compresion de imagen puede aumentarse puesto que una unidad de codificacion se ajusta mientras se consideran caractensticas de una imagen mientras se aumenta un tamano maximo de una unidad de codificacion mientras se considera un tamano de la imagen.
La Figura 2 es un diagrama de bloques de un aparato 200 de decodificacion de video, de acuerdo con una realizacion ejemplar.
El aparato 200 de decodificacion de video incluye un receptor 210, unos datos de imagen y el extractor 220 de informacion de codificacion, y un decodificador 230 de datos de imagen. Las definiciones de diversos terminos, tales como una unidad de codificacion, una profundidad, una unidad de prediccion, una unidad de transformacion e informacion acerca de diversos modos de codificacion, para diversas operaciones del aparato 200 de decodificacion de video son identicas a aquellas descritas con referencia a la Figura 1 y al aparato 100 de codificacion de video.
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El receptor 210 recibe y analiza un flujo de bits de un v^deo codificado. Los datos de imagen y el extractor 220 de informacion de codificacion extrae datos de imagen codificada para cada unidad de codificacion desde el flujo de bits analizado, en el que las unidades de codificacion tienen una estructura de arbol de acuerdo con cada unidad de codificacion maxima, y emite los datos de imagen extrafdos al decodificador 230 de datos de imagen. Los datos de imagen y el extractor 220 de informacion de codificacion pueden extraer informacion acerca de un tamano maximo de una unidad de codificacion de una instantanea actual, desde un encabezamiento acerca de la instantanea actual o SPS.
Tambien, los datos de imagen y el extractor 220 de informacion de codificacion extraen informacion acerca de una profundidad codificada y un modo de codificacion para las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol de acuerdo con cada unidad de codificacion maxima, desde el flujo de bits analizado. La informacion extrafda acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion se emite al decodificador 230 de datos de imagen. En otras palabras, los datos de imagen en un flujo de bits se dividen en la unidad de codificacion maxima de modo que el decodificador 230 de datos de imagen decodifica los datos de imagen para cada unidad de codificacion maxima.
La informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion de acuerdo con la unidad de codificacion maxima puede establecerse para informacion acerca de al menos una unidad de codificacion que corresponde a la profundidad codificada, y la informacion acerca de un modo de codificacion puede incluir informacion acerca de un tipo de particion de una unidad de codificacion correspondiente que corresponde a la profundidad codificada, acerca de un modo de prediccion, y un tamano de una unidad de transformacion. Tambien, dividir la informacion de acuerdo con profundidades puede extraerse como la informacion acerca de la profundidad codificada.
La informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion de acuerdo con cada unidad de codificacion maxima extrafda mediante los datos de imagen y el extractor 220 de informacion de codificacion es informacion acerca de una profundidad codificada y un modo de codificacion determinado para generar un error de codificacion mmimo cuando un codificador, tal como el aparato 100 de codificacion de video, realiza repetitivamente codificacion para cada unidad de codificacion mas profunda de acuerdo con las profundidades de acuerdo con cada unidad de codificacion maxima. Por consiguiente, el aparato 200 de decodificacion de video puede restaurar una imagen decodificando los datos de imagen de acuerdo con una profundidad codificada y un modo de codificacion que genera el error de codificacion mmimo.
Puesto que la informacion de codificacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion pueden asignarse a una unidad de datos predeterminada de entre una unidad de datos correspondiente, una unidad de prediccion, y una unidad minima, los datos de imagen y el extractor 220 de informacion de codificacion pueden extraer la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion de acuerdo con las unidades de datos predeterminadas. Las unidades de datos predeterminadas a las que se asigna la misma informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion pueden inferirse para que sean las unidades de datos incluidas en la misma unidad de codificacion maxima.
El decodificador 230 de datos de imagen restaura la instantanea actual decodificando los datos de imagen en cada unidad de codificacion maxima basandose en la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion de acuerdo con las unidades de codificacion maxima. En otras palabras, el decodificador 230 de datos de imagen puede decodificar los datos de imagen codificada basandose en la informacion extrafda acerca del tipo de particion, el modo de prediccion, y la unidad de transformacion para cada unidad de codificacion de entre las unidades de codificacion que tienen la estructura de arbol incluida en cada unidad de codificacion maxima. Un procedimiento de decodificacion puede incluir una prediccion que incluye intra prediccion y compensacion de movimiento, y una transformacion inversa. La transformacion inversa puede realizarse de acuerdo con el procedimiento de la transformacion ortogonal inversa o transformacion entera inversa.
El decodificador 230 de datos de imagen puede realizar intra prediccion o compensacion de movimiento de acuerdo con una particion y un modo de prediccion de cada unidad de codificacion, basandose en la informacion acerca del tipo de particion y el modo de prediccion de la unidad de prediccion de la unidad de codificacion de acuerdo con las profundidades codificadas.
Tambien, el decodificador 230 de datos de imagen puede realizar transformacion inversa de acuerdo con cada unidad de transformacion en la unidad de codificacion, basandose en la informacion acerca del tamano de la unidad de transformacion de la unidad de codificacion de acuerdo con las profundidades codificadas, para realizar la transformacion inversa de acuerdo con unidades de codificacion maxima.
El decodificador 230 de datos de imagen puede determinar al menos una profundidad codificada de una unidad de codificacion maxima actual usando informacion de division de acuerdo con las profundidades. Si la informacion de division indica que los datos de imagen ya no se dividen en la profundidad actual, la profundidad actual es una profundidad codificada.
Por consiguiente, el decodificador 230 de datos de imagen puede decodificar datos codificados de al menos una unidad de codificacion que corresponde a cada profundidad codificada en la unidad de codificacion maxima actual usando la informacion acerca del tipo de particion de la unidad de prediccion, el modo de prediccion, y el tamano de
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la unidad de transformacion para cada unidad de codificacion que corresponde a la profundidad codificada, y emitir los datos de imagen de la unidad de codificacion maxima actual.
En otras palabras, las unidades de datos que contienen la informacion de codificacion que incluye la misma informacion de division pueden recogerse observando el conjunto de informacion de codificacion asignado para la unidad de datos predeterminada de entre la unidad de codificacion, la unidad de prediccion, y la unidad minima, y las unidades de datos recogidas pueden considerarse para que sean una unidad de datos a decodificar mediante el decodificador 230 de datos de imagen en el mismo modo de codificacion.
El aparato 200 de decodificacion de video puede obtener informacion acerca de al menos una unidad de codificacion que genera el error de codificacion mmimo cuando se realiza recursivamente codificacion para cada unidad de codificacion maxima, y puede usar la informacion para decodificar la instantanea actual. En otras palabras, pueden decodificarse las unidades de codificacion que tienen la estructura de arbol determinadas para que sean las unidades de codificacion optimas en cada unidad de codificacion maxima. Tambien, el tamano maximo de la unidad de codificacion se determina considerando la resolucion y una cantidad de datos de imagen.
Por consiguiente, incluso si los datos de imagen tienen alta resolucion y una gran cantidad de datos, los datos de imagen pueden decodificarse y restaurarse eficazmente usando un tamano de una unidad de codificacion y un modo de codificacion, que se determinan de manera adaptativa de acuerdo con caractensticas de los datos de imagen, usando informacion acerca de un modo de codificacion optimo recibido desde un codificador.
Un procedimiento de determinacion de unidades de codificacion que tiene una estructura de arbol, una unidad de prediccion, y una unidad de transformacion se describiran ahora con referencia a las Figuras 3 a 13.
La Figura 3 es un diagrama para describir un concepto de unidades de codificacion.
Un tamano de una unidad de codificacion puede expresarse en anchura x altura, y puede ser 64x64, 32x32, 16x16, y 8x8. Una unidad de codificacion de 64x64 puede dividirse en particiones de 64x64, 64x32, 32x64, o 32x32, y una unidad de codificacion de 32x32 puede dividirse en particiones de 32x32, 32x16, 16x32, o 16x16, una unidad de codificacion de 16x16 puede dividirse en particiones de 16x16, 16x8, 8x16, o 8x8, y una unidad de codificacion de 8x8 puede dividirse en particiones de 8x8, 8x4, 4x8, o 4x4.
En los datos 310 de video, una resolucion es 1920x1080, un tamano maximo de una unidad de codificacion es 64, y una profundidad maxima es 2. En los datos 320 de video, una resolucion es 1920x1080, un tamano maximo de una unidad de codificacion es 64, y una profundidad maxima es 3. En los datos 330 de video, una resolucion es 352x288, un tamano maximo de una unidad de codificacion es 16, y una profundidad maxima es 1. La profundidad maxima mostrada en la Figura 3 indica un numero total de divisiones desde una unidad de codificacion maxima a una unidad de decodificacion minima.
Si una resolucion es alta o una cantidad de datos es grande, un tamano maximo de una unidad de codificacion puede ser grande para no aumentar unicamente la eficacia de codificacion sino tambien para reflejar con precision las caractensticas de una imagen. Por consiguiente, el tamano maximo de la unidad de codificacion de los datos 310 y 320 de video que tienen la resolucion superior a los datos 330 de video puede ser 64.
Puesto que la profundidad maxima de los datos 310 de video es 2, las unidades 315 de codificacion de los datos 310 de video pueden incluir una unidad de codificacion maxima que tiene un tamano de eje de longitud de 64, y unidades de codificacion que tienen tamanos de ejes de longitud de 32 y 16 puesto que las profundidades profundizan en dos capas dividiendo la unidad de codificacion maxima dos veces. Mientras tanto, puesto que la profundidad maxima de los datos 330 de video es 1, las unidades 335 de codificacion de los datos 330 de video pueden incluir una unidad de codificacion maxima que tiene un tamano de eje de longitud de 16, y unidades de codificacion que tienen un tamano de eje de longitud de 8 puesto que las profundidades profundizan en una capa dividiendo la unidad de codificacion maxima una vez.
Puesto que la profundidad maxima de los datos 320 de video es 3, las unidades 325 de codificacion de los datos 320 de video pueden incluir una unidad de codificacion maxima que tiene un tamano de eje de longitud de 64, y unidades de codificacion que tienen tamanos de ejes de longitud de 32, 16, y 8 puesto que las profundidades profundizan a 3 capas dividiendo la unidad de codificacion maxima tres veces. A medida que una profundidad profundiza, puede expresarse con precision la informacion detallada.
La Figura 4 es un diagrama de bloques de un codificador 400 de imagen basandose en unidades de codificacion.
El codificador 400 de imagen realiza operaciones del determinador 120 de unidad de codificacion del aparato 100 de codificacion de video para codificar datos de imagen. En otras palabras, un predictor 410 intra realiza intra prediccion en unidades de codificacion en un modo intra, de entre un fotograma 405 actual, y un estimador 420 de movimiento y un compensador 425 de movimiento realiza inter estimacion y compensacion de movimiento en unidades de codificacion en un modo inter de entre el fotograma 405 actual usando el fotograma 405 actual, y un fotograma 495 de referencia.
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Los datos emitidos desde el predictor 410 intra, el estimador 420 de movimiento, y el compensador 425 de movimiento se emiten como un coeficiente de transformacion cuantificado a traves de un transformador 430 y un cuantificador 440. El coeficiente de transformacion cuantificado se restaura como datos en un dominio espacial a traves de un cuantificador 460 inverso y un transformador 470 inverso, y los datos restaurados en el dominio espacial se emiten como el fotograma 495 de referencia despues de que se post-procesan a traves de una unidad 480 de desbloqueo y una unidad 490 de filtrado en bucle. El coeficiente de transformacion cuantificado puede emitirse como un flujo de bits 455 a traves de un codificador 450 por entropfa.
Para que se aplique el codificador 400 de imagen en el aparato 100 de codificacion de video, todos los elementos del codificador 400 de imagen, es decir, el predictor 410 intra, el estimador 420 de movimiento, el compensador 425 de movimiento, el transformador 430, el cuantificador 440, el codificador 450 por entropfa, el cuantificador 460 inverso, el transformador 470 inverso, la unidad 480 de desbloqueo, y la unidad 490 de filtrado en bucle realizan operaciones basandose en cada unidad de codificacion de entre las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol mientras consideran la profundidad maxima de cada unidad de codificacion maxima.
Espedficamente, el predictor 410 intra, el estimador 420 de movimiento, y el compensador 425 de movimiento determinan particiones y un modo de prediccion de cada unidad de codificacion de entre las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol mientras consideran el tamano maximo y la profundidad maxima de una unidad de codificacion maxima actual, y el transformador 430 determina el tamano de la unidad de transformacion en cada unidad de codificacion de entre las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol.
La Figura 5 es un diagrama de bloques de un decodificador 500 de imagen basandose en unidades de codificacion.
Un analizador 510 analiza datos de imagen codificada a decodificar e informacion acerca de la codificacion requerida para decodificar desde un flujo de bits 505. Los datos de imagen codificada se emiten como datos cuantificados inversos a traves de un decodificador 520 por entropfa y un cuantificador 530 inverso, y los datos cuantificados inversos se restauran a datos de imagen en un dominio espacial a traves de un transformador 540 inverso.
Un predictor 550 intra realiza intra prediccion en unidades de codificacion en un modo intra con respecto a los datos de imagen en el dominio espacial, y un compensador 560 de movimiento realiza compensacion de movimiento en unidades de codificacion en un modo inter usando un fotograma 585 de referencia.
Los datos de imagen en el dominio espacial, que se pasan a traves del predictor 550 intra y del compensador 560 de movimiento, pueden emitirse como un fotograma 595 restaurado despues de post-procesarse a traves de una unidad 570 de desbloqueo y una unidad 580 de filtrado en bucle. Tambien, los datos de imagen que se post- procesan a traves de la unidad 570 de desbloqueo y la unidad 580 de filtrado en bucle pueden emitirse como el fotograma 585 de referencia.
Para decodificar los datos de imagen en el decodificador 230 de datos de imagen del aparato 200 de decodificacion de video, el decodificador 500 de imagen puede realizar operaciones que se realizan despues del analizador 510.
Para que el decodificador 500 de imagen se aplique en el aparato 200 de decodificacion de video, todos los elementos del decodificador 500 de imagen, es decir, el analizador 510, el decodificador 520 por entropfa, el cuantificador 530 inverso, el transformador 540 inverso, el predictor 550 intra, el compensador 560 de movimiento, la unidad 570 de desbloqueo, y la unidad 580 de filtrado en bucle realizan operaciones basandose en unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol para cada unidad de codificacion maxima.
Espedficamente, el predictor 550 intra y el compensador 560 de movimiento realizan operaciones basandose en particiones y un modo de prediccion para cada una de las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol, y el transformador 540 inverso realiza operaciones basandose en un tamano de una unidad de transformacion para cada unidad de codificacion.
La Figura 6 es un diagrama que ilustra unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades y particiones.
El aparato 100 de codificacion de video y el aparato 200 de decodificacion de video usan unidades de codificacion jerarquicas para considerar las caractensticas de una imagen. Una altura maxima, una anchura maxima y una profundidad maxima de unidades de codificacion pueden determinarse de manera adaptativa de acuerdo con las caractensticas de la imagen, o pueden establecerse de manera diferente por un usuario. Los tamanos de las unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades pueden determinarse de acuerdo con el tamano maximo predeterminado de la unidad de codificacion.
En una estructura 600 jerarquica de unidades de codificacion la altura maxima y la anchura maxima de las unidades de codificacion son cada una 64, y la profundidad maxima es 4. Puesto que una profundidad profundiza a lo largo de un eje vertical de la estructura 600 jerarquica, una altura y una anchura de la unidad de codificacion mas profunda se dividen ambas. Tambien, una unidad de prediccion y las particiones, que son las bases para la codificacion de
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prediccion de cada unidad de codificacion mas profunda, se muestran a lo largo de un eje horizontal de la estructura 600 jerarquica.
En otras palabras, una unidad 610 de codificacion es una unidad de codificacion maxima en la estructura 600 jerarquica, en la que la una profundidad es 0 y un tamano, es decir, una altura por anchura, es 64x64. La profundidad profundiza a lo largo del eje vertical, y existe una unidad 620 de codificacion que tiene un tamano de 32x32 y una profundidad de 1, una unidad 630 de codificacion que tiene un tamano de 16x16 y una profundidad de 2, una unidad 640 de codificacion que tiene un tamano de 8x8 y una profundidad de 3, y una unidad 650 de codificacion que tiene un tamano de 4x4 y una profundidad de 4. La unidad 650 de codificacion que tiene el tamano de 4x4 y la profundidad de 4 es una unidad de codificacion minima.
La unidad de prediccion y las particiones de una unidad de codificacion estan dispuestas a lo largo del eje horizontal de acuerdo con cada profundidad. En otras palabras, si la unidad 610 de codificacion que tiene el tamano de 64x64 y la profundidad de 0 es una unidad de prediccion, la unidad de prediccion puede dividirse en particiones incluidas en la unidad 610 de codificacion, es decir una particion 610 que tiene un tamano de 64x64, particiones 612 que tienen el tamano de 64x32, particiones 614 que tienen el tamano de 32x64, o particiones 616 que tienen el tamano de 32x32.
De manera similar, una unidad de prediccion de la unidad 620 de codificacion que tiene el tamano de 32x32 y la profundidad de 1 puede dividirse en particiones incluidas en la unidad 620 de codificacion, es decir una particion 620 que tiene un tamano de 32x32, particiones 622 que tienen un tamano de 32x16, particiones 624 que tienen un tamano de 16x32, y particiones 626 que tienen un tamano de 16x16.
De manera similar, una unidad de prediccion de la unidad 630 de codificacion que tiene el tamano de 16x16 y la profundidad de 2 puede dividirse en particiones incluidas en la unidad 630 de codificacion, es decir, una particion que tiene un tamano de 16x16 incluida en la unidad 630 de codificacion, particiones 632 que tienen un tamano de 16x8, particiones 634 que tienen un tamano de 8x16, y particiones 636 que tienen un tamano de 8x8.
De manera similar, una unidad de prediccion de la unidad 640 de codificacion que tiene el tamano de 8x8 y la profundidad de 3 puede dividirse en particiones incluidas en la unidad 640 de codificacion, es decir una particion que tiene un tamano de 8x8 incluida en la unidad 640 de codificacion, particiones 642 que tienen un tamano de 8x4, particiones 644 que tienen un tamano de 4x8, y particiones 646 que tienen un tamano de 4x4.
La unidad 650 de codificacion que tiene el tamano de 4x4 y la profundidad de 4 es la unidad de codificacion minima y una unidad de codificacion de la profundidad mas baja. Una unidad de prediccion de la unidad 650 de codificacion se asigna unicamente a una particion que tiene un tamano de 4x4.
Para determinar la al menos una profundidad codificada de las unidades de codificacion que constituyen la unidad 610 de codificacion maxima, el determinador 120 de unidad de codificacion del aparato 100 de codificacion de video realiza codificacion para unidades de codificacion que corresponden a cada profundidad incluida en la unidad 610 de codificacion maxima.
Un numero de unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades que incluyen datos en el mismo intervalo y el mismo tamano aumenta a medida que la profundidad profundiza. Por ejemplo, se requieren cuatro unidades de codificacion que corresponden a una profundidad de 2 para cubrir datos que estan incluidos en una unidad de codificacion que corresponde a una profundidad de 1. Por consiguiente, para comparar resultados de codificacion de los mismos datos de acuerdo con las profundidades, cada una de la unidad de codificacion que corresponde a la profundidad de 1 y cuatro unidades de codificacion que corresponden a la profundidad de 2 se codifican.
Para realizar codificacion para una profundidad actual de entre las profundidades, puede seleccionarse un menor error de codificacion para la profundidad actual realizando codificacion para cada unidad de prediccion en las unidades de codificacion que corresponden a la profundidad actual, a lo largo del eje horizontal de la estructura 600 jerarquica. Como alternativa, el error de codificacion mmimo puede buscarse comparando los menores errores de codificacion de acuerdo con las profundidades, realizando codificacion para cada profundidad a medida que la profundidad profundiza a lo largo del eje vertical de la estructura 600 jerarquica. Puede seleccionarse una profundidad y una particion que tienen el error de codificacion mmimo en la unidad 610 de codificacion como la profundidad codificada y un tipo de particion de la unidad 610 de codificacion.
La Figura 7 es un diagrama para describir una relacion entre una unidad 710 de codificacion y unidades 720 de transformacion.
El aparato 100 o 200 de codificacion de video codifica o decodifica una imagen de acuerdo con unidades de codificacion que tienen tamanos menores o iguales a una unidad de codificacion maxima para cada unidad de codificacion maxima. Los tamanos de las unidades de transformacion para transformacion durante la codificacion pueden seleccionarse basandose en unidades de datos que no son mayores que una unidad de codificacion correspondiente.
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Por ejemplo, en el aparato 100 o 200 de codificacion de v^deo, si un tamano de la unidad 710 de codificacion es 64x64, la transformacion puede realizarse usando las unidades 720 de transformacion que tienen un tamano de 32x32.
Tambien, los datos de la unidad 710 de codificacion que tiene el tamano de 64x64 puede codificarse realizando la transformacion en cada una de las unidades de transformacion que tienen el tamano de 32x32, 16x16, 8x8, y 4x4, que son menores que 64x64, y a continuacion puede seleccionarse una unidad de transformacion que tiene el menor error de codificacion.
La Figura 8 es un diagrama para describir informacion de codificacion de unidades de codificacion que corresponden a una profundidad codificada.
La unidad 130 de salida del aparato 100 de codificacion de video puede codificar y transmitir informacion 800 acerca
de un tipo de particion, la informacion 810 acerca de un modo de prediccion, y la informacion 820 acerca de un
tamano de una unidad de transformacion para cada unidad de codificacion que corresponde a una profundidad codificada, como informacion acerca de un modo de codificacion.
La informacion 800 indica informacion acerca de una forma de una particion obtenida dividiendo una unidad de prediccion de una unidad de codificacion actual, en el que la particion es una unidad de datos para codificacion de
prediccion de la unidad de codificacion actual. Por ejemplo, una unidad de codificacion actual CU_0 que tiene un
tamano de 2Nx2N puede dividirse en una cualquiera de una particion 802 que tiene un tamano de 2Nx2N, una particion 804 que tiene un tamano de 2NxN, una particion 806 que tiene un tamano de Nx2N, y una particion 808 que tiene un tamano de NxN. En este punto, la informacion 800 acerca de un tipo de particion se establece para indicar una de la particion 804 que tiene un tamano de 2NxN, la particion 806 que tiene un tamano de Nx2N, y la particion 808 que tiene un tamano de NxN
La informacion 810 indica un modo de prediccion de cada particion. Por ejemplo, la informacion 810 puede indicar un modo de codificacion de prediccion realizada en una particion indicada mediante la informacion 800, es decir, un modo 812 intra, un modo 814 inter, o un modo 816 de salto.
La informacion 820 indica una unidad de transformacion para basarse cuando se realiza transformacion en una unidad de codificacion actual. Por ejemplo, la unidad de transformacion puede ser una primera unidad 822 de intra transformacion, una segunda unidad 824 de intra transformacion, una primera unidad 826 de inter transformacion, o una segunda unidad 828 de intra transformacion.
Los datos de imagen y el extractor 220 de informacion de codificacion del aparato 200 de decodificacion de video pueden extraer y usar la informacion 800, 810, y 820 para decodificacion, de acuerdo con cada unidad de codificacion mas profunda.
La Figura 9 es un diagrama de unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades.
La informacion de division puede usarse para indicar un cambio de una profundidad. La informacion de division indica si una unidad de codificacion de una profundidad actual se divide unidades de codificacion de una profundidad inferior.
Una unidad 910 para codificar por prediccion una unidad 900 de codificacion que tiene una profundidad de 0 y un tamano de 2N_0x2N_0 puede incluir particiones de un tipo 912 de particion que tiene un tamano de 2N_0x2N_0, un tipo 914 de particion que tiene un tamano de 2N_0xN_0, un tipo 916 de particion que tiene un tamano de N_0x2N_0, y un tipo 918 de particion que tiene un tamano de N_0xN_0. La Figura 9 ilustra unicamente los tipos 912 a 918 de particiones que se obtienen dividiendo simetricamente la unidad 910 de prediccion, pero un tipo de particion no esta limitado a las mismas, y las particiones de la unidad 910 de prediccion puede incluir particiones asimetricas, particiones que tienen una forma determinada y particiones que tienen una forma geometrica.
La codificacion de prediccion se realiza repetitivamente en una particion que tiene un tamano de 2N_0x2N_0, dos particiones que tienen un tamano de 2N_0xN_0, dos particiones que tienen un tamano de N_0x2N_0, y cuatro particiones que tienen un tamano de N_0xN_0, de acuerdo con cada tipo de particion. La codificacion de prediccion en un modo intra y en un modo inter puede realizarse en las particiones que tienen los tamanos de 2N_0x2N_0, N_0x2N_0, 2N_0xN_0, y N_0xN_0. La codificacion de prediccion en un modo de salto se realiza unicamente en la particion que tiene el tamano de 2N_0x2N_0.
Se comparan los errores de codificacion que incluyen la codificacion de prediccion en los tipos 912 a 918 de particiones, y se determina el menor error de codificacion entre los tipos de particion. Si un error de codificacion es el mas pequeno en uno de los tipos de particiones 912 a 916, la unidad 910 de prediccion puede no dividirse en una profundidad inferior.
Si el error de codificacion es el mas pequeno en el tipo 918 de particion, se cambia una profundidad desde 0 a 1 para dividir el tipo 918 de particion en la operacion 920, y la codificacion se realiza repetitivamente en las unidades 930 de codificacion que tienen una profundidad de 2 y un tamano de N_0xN_0 para buscar un error de codificacion
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Una unidad 940 de prediccion para codificar por prediccion la unidad 930 de codificacion que tiene una profundidad de 1 y un tamano de 2N_1x2N_1 (=N_0xN_0) puede incluir particiones de un tipo 942 de particion que tiene un tamano de 2N_1x2N_1, un tipo 944 de particion que tiene un tamano de 2N_1xN_1, un tipo 946 de particion que tiene un tamano de N_1x2N_1, y un tipo 948 de particion que tiene un tamano de N_1xN_1.
Si un error de codificacion es el mas pequeno en el tipo 948 de particion, se cambia una profundidad desde 1 a 2 para dividir el tipo 948 de particion en la operacion 950, y se realiza la codificacion repetitivamente en unidades 960 de codificacion, que tienen una profundidad de 2 y un tamano de N_2xN_2 para buscar un error de codificacion minimo.
Cuando una profundidad maxima es d, la operacion de division de acuerdo con cada profundidad puede realizarse hasta cuando una profundidad se hace d-1, y la informacion de division puede codificarse como hasta cuando una profundidad es una de 0 a d-2. En otras palabras, cuando se realiza codificacion hasta cuando la profundidad es d-1 despues de que se divide una unidad de codificacion que corresponde a una profundidad de d-2 en la operacion 970, una unidad 990 de prediccion para codificar por prediccion una unidad 980 de codificacion que tiene una profundidad de d-1 y un tamano de 2N_(d-1)x2N_(d-1) puede incluir particiones de un tipo 992 de particion que tiene un tamano de 2N_(d-1)x2N_(d-1), un tipo 994 de particion que tiene un tamano de 2N_(d-1)xN_(d-1), un tipo 996 de particion que tiene un tamano de N_(d-1)x2N_(d-1), y un tipo 998 de particion que tiene un tamano de N_(d-1)xN_(d- 1).
La codificacion de prediccion puede realizarse repetitivamente en una particion que tiene un tamano de 2N_(d- 1)x2N_(d-1), dos particiones que tienen un tamano de 2N_(d-1)xN_(d-1), dos particiones que tienen un tamano de N_(d-1)x2N_(d-1), cuatro particiones que tienen un tamano de N_(d-1)xN_(d-1) de entre los tipos 992 a 998 de particiones para buscar un tipo de particion que tiene un error de codificacion minimo.
Incluso cuando el tipo 998 de particion tiene el error de codificacion minimo, puesto que una profundidad maxima es d, una unidad de codificacion CU_(d-1) que tiene una profundidad de d-1 ya no se divide a una profundidad inferior, y una profundidad codificada para las unidades de codificacion que constituyen una unidad 900 de codificacion maxima actual se determina que es d-1 y un tipo de particion de la unidad 900 de codificacion maxima actual puede determinarse que es N_(d-1)xN_(d-1). Tambien, puesto que la profundidad maxima es d y una unidad 980 de codificacion minima que tiene una profundidad mas baja de d-1 ya no se divide a una profundidad inferior, no se establece la informacion de division para la unidad 980 de codificacion minima.
Una unidad 999 de datos puede ser una 'unidad minima' para la unidad de codificacion maxima actual. Una unidad minima puede ser una unidad de datos rectangular obtenida dividiendo una unidad 980 de codificacion minima por 4. Realizando la codificacion repetitivamente, el aparato 100 de codificacion de video puede seleccionar una profundidad que tiene el menor error de codificacion comparando errores de codificacion de acuerdo con las profundidades de la unidad 900 de codificacion para determinar una profundidad codificada, y establecer un tipo de particion correspondiente y un modo de prediccion como un modo de codificacion de la profundidad codificada.
Como tal, los errores de codificacion mfnimos de acuerdo con las profundidades se comparan en todas las profundidades de 1 a d, y puede determinarse una profundidad que tiene el menor error de codificacion como una profundidad codificada. La profundidad codificada, el tipo de particion de la unidad de prediccion, y el modo de prediccion pueden codificarse y transmitirse como informacion acerca de un modo de codificacion. Tambien, puesto que una unidad de codificacion se divide desde una profundidad de 0 a una profundidad codificada, unicamente la informacion de division de la profundidad codificada se establece a 0, y la informacion de division de las profundidades excluyendo la profundidad codificada se establece a 1.
Los datos de imagen y el extractor 220 de informacion de codificacion del aparato 200 de decodificacion de video pueden extraer y usar la informacion acerca de la profundidad codificada y la unidad de prediccion de la unidad 900 de codificacion para decodificar la particion 912. El aparato 200 de decodificacion de video puede determinar una profundidad, en el que la informacion de division es 0, como una profundidad codificada usando informacion de division de acuerdo con las profundidades, y usar la informacion acerca de un modo de codificacion de la correspondiente profundidad para decodificar.
Las Figuras 10 a 12 son diagramas para describir una relacion entre unidades 1010 de codificacion, unidades 1060 de prediccion, y unidades 1070 de transformacion.
Las unidades 1010 de codificacion son unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol, que corresponde a profundidades codificadas determinadas por el aparato 100 de codificacion de video, en una unidad de codificacion maxima. Las unidades 1060 de prediccion son particiones de unidades de prediccion de cada una de las unidades 1010 de codificacion, y las unidades 1070 de transformacion son unidades de transformacion de cada una de las unidades 1010 de codificacion.
Cuando una profundidad de una unidad de codificacion maxima es 0 en las unidades 1010 de codificacion, las profundidades de las unidades 1012 y 1054 de codificacion son 1, las profundidades de las unidades 1014, 1016,
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1018, 1028, 1050, y 1052 de codificacion son 2, las profundidades de las unidades 1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032, y 1048 de codificacion son 3, y las profundidades de las unidades 1040, 1042, 1044, y 1046 de codificacion son 4.
En las unidades 1060 de prediccion, se obtienen algunas unidades 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, y 1054 de codificacion dividiendo las unidades de codificacion en las unidades 1010 de codificacion. En otras palabras, los tipos de particion en las unidades 1014, 1022, 1050, y 1054 de codificacion tienen un tamano de 2NxN, los tipos de particion en las unidades 1016, 1048, y 1052 de codificacion tienen un tamano de Nx2N, y un tipo de particion de la unidad 1032 de codificacion tiene un tamano de NxN. Las unidades de prediccion y las particiones de las unidades 1010 de codificacion son menores que o iguales a cada unidad de codificacion.
Se realiza transformacion o transformacion inversa en los datos de imagen de la unidad 1052 de codificacion en las unidades 1070 de transformacion en una unidad de datos que es menor que la unidad 1052 de codificacion. Tambien, las unidades 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, y 1052 de codificacion en las unidades 1070 de transformacion son diferentes de aquellas en las unidades 1060 de prediccion en terminos de tamanos y formas. En otras palabras, los aparatos 100 y 200 de codificacion y decodificacion de video pueden realizar intra prediccion, estimacion de movimiento, compensacion de movimiento, transformacion y transformacion inversa individualmente en una unidad de datos en la misma unidad de codificacion.
Por consiguiente, se realiza codificacion recursivamente en cada una de las unidades de codificacion que tienen una estructura jerarquica en cada region de una unidad de codificacion maxima para determinar una unidad de codificacion optima, y por lo tanto pueden obtenerse las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol recursiva. La informacion de codificacion puede incluir informacion de division acerca de una unidad de codificacion, informacion acerca de un tipo de particion, informacion acerca de un modo de prediccion, e informacion acerca de un tamano de una unidad de transformacion. La Tabla 1 muestra la informacion de codificacion que puede establecerse por los aparatos 100 y 200 de codificacion y decodificacion de video.
Tabla 1
Informacion de division 0
(codificacion en unidad de codificacion que tiene tamano de 2Nx2N y profundidad actual de
d)
Modo de
Tipo de particion Tamano de unidad de transformacion
prediccion
Intra lnter Salto (unicamente
Tipo de particion simetrica Tipo de particion asimetrica Informacion de division 0 de unidad de transformacion Informacion de division 1 de unidad de transformacion
2Nx2N)
NxN
2Nx2N 2NxnU (tipo simetrico)
2NxN 2NxnD 2Nx2N
Nx2N nLx2N
NxN nRx2N N/2xN/2
(tipo asimetrico)
Informacion de division 1
Codificar repetitivamente unidades de codificacion que tienen profundidad inferior de d+1
La unidad 130 de salida del aparato 100 de codificacion de video puede emitir la informacion de codificacion acerca de las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol, y los datos de imagen y el extractor 220 de informacion de codificacion del aparato 200 de decodificacion de video pueden extraer la informacion de codificacion acerca de las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol desde un flujo de bits recibido.
La informacion de division indica si una unidad de codificacion actual se divide en unidades de codificacion de una profundidad inferior. Si la informacion de division de una profundidad actual d es 0, una profundidad, en la que una unidad de codificacion actual ya no se divide en una profundidad inferior, es una profundidad codificada, y por lo tanto puede definirse la informacion acerca de un tipo de particion, modo de prediccion, y un tamano de una unidad de transformacion para la profundidad codificada. Si la unidad de codificacion actual se divide adicionalmente de acuerdo con la informacion de division, la codificacion se realiza independientemente en cuatro unidades de codificacion de division de una profundidad inferior.
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Un modo de prediccion puede ser uno de un modo intra, un modo inter, y un modo de salto. El modo intra y el modo inter pueden definirse en todos los tipos de particion, y el modo de salto se define unicamente en un tipo de particion que tiene un tamano de 2Nx2N.
La informacion acerca del tipo de particion puede indicar tipos de particion simetrica que tienen tamanos de 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, y NxN, que se obtienen dividiendo simetricamente una altura o una anchura de una unidad de prediccion, y tipos de particion asimetrica que tienen tamanos de 2NxnU, 2NxnD, nLx2N, y nRx2N, que se obtienen dividiendo asimetricamente la altura o anchura de la unidad de prediccion. Los tipos de particion asimetrica que tienen los tamanos de 2NxnU y 2NxnD pueden obtenerse respectivamente dividiendo la altura de la unidad de prediccion en 1:3 y 3:1, y los tipos de particion asimetrica que tienen los tamanos de nLx2N y nRx2N pueden obtenerse respectivamente dividendo la anchura de la unidad de prediccion en 1:3 y 3:1
El tamano de la unidad de transformacion puede establecerse para que sea dos tipos en el modo intra y dos tipos en el modo inter. En otras palabras, si la informacion de division de la unidad de transformacion es 0, el tamano de la unidad de transformacion puede ser 2Nx2N, que es el tamano de la unidad de codificacion actual. Si la informacion de division de la unidad de transformacion es 1, las unidades de transformacion pueden obtenerse dividiendo la unidad de codificacion actual. Tambien, si un tipo de particion de la unidad de codificacion actual que tiene el tamano de 2Nx2N es un tipo de particion simetrica, un tamano de una unidad de transformacion puede ser NxN, y si el tipo de particion de la unidad de codificacion actual es un tipo de particion asimetrica, el tamano de la unidad de transformacion puede ser N/2xN/2.
La informacion de codificacion acerca de las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol puede incluir al menos uno de una unidad de codificacion que corresponde a una profundidad codificada, una unidad de prediccion, y una unidad minima. La unidad de codificacion que corresponde a la profundidad codificada puede incluir al menos una de una unidad de prediccion y una unidad minima que contiene la misma informacion de codificacion.
Por consiguiente, se determina si se incluyen unidades de datos adyacentes en la misma unidad de codificacion que corresponde a la profundidad codificada comparando informacion de codificacion de las unidades de datos adyacentes. Tambien, se determina una unidad de codificacion correspondiente que corresponde a una profundidad codificada usando informacion de codificacion de una unidad de datos, y por lo tanto puede determinarse una distribucion de profundidades codificadas en una unidad de codificacion maxima.
Por consiguiente, si se predice una unidad de codificacion actual basandose en informacion de codificacion de unidades de datos adyacentes, puede hacerse referencia directamente y usarse la informacion de codificacion de unidades de datos en unidades de codificacion mas profundas adyacentes a la unidad de codificacion actual.
Como alternativa, si una unidad de codificacion actual se predice basandose en informacion de codificacion de unidades de datos adyacentes, se buscan las unidades de datos adyacentes a la unidad de codificacion actual usando informacion codificada de las unidades de datos, y puede hacerse referencia a las unidades de codificacion adyacentes buscadas para predecir la unidad de codificacion actual.
La Figura 13 es un diagrama para describir una relacion entre una unidad de codificacion, una unidad de prediccion o una particion, y una unidad de transformacion, de acuerdo con la informacion de modo de codificacion de la Tabla 1.
Una unidad 1300 de codificacion maxima incluye las unidades 1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316, y 1318 de codificacion de profundidades codificadas. En este punto, puesto que la unidad 1318 de codificacion es una unidad de codificacion de una profundidad codificada, la informacion de division puede establecerse a 0. La informacion acerca de un tipo de particion de la unidad 1318 de codificacion que tiene un tamano de 2Nx2N puede establecerse para que sea uno de un tipo 1322 de particion que tiene un tamano de 2Nx2N, un tipo 1324 de particion que tiene un tamano de 2NxN, un tipo 1326 de particion que tiene un tamano de Nx2N, un tipo 1328 de particion que tiene un tamano de NxN, un tipo 1332 de particion que tiene un tamano de 2NxnU, un tipo 1334 de particion que tiene un tamano de 2NxnD, un tipo 1336 de particion que tiene un tamano de nLx2N, y un tipo 1338 de particion que tiene un tamano de nRx2N.

Cuando el tipo de particion se establece para que sea simetrica, es decir el tipo 1322, 1324, 1326, o 1328 de

particion, se establece una unidad 1342 de transformacion que tiene un tamano de 2Nx2N si la informacion de
division (bandera de tamano TU) de una unidad de transformacion es 0, y se establece una unidad 1344 de transformacion que tiene un tamano de NxN si una bandera de tamano TU es 1.

Cuando el tipo de particion se establece para que sea asimetrica, es decir, el tipo 1332, 1334, 1336, o 1338 de

particion, se establece una unidad 1352 de transformacion que tiene un tamano de 2Nx2N si una bandera de
tamano TU es 0, y se establece una unidad 1354 de transformacion que tiene un tamano de N/2xN/2 si una bandera de tamano TU es 1.
Haciendo referencia a la Figura 13, la bandera de tamano TU es una banderea que tiene un valor o 0 o 1, pero la bandera de tamano TU no esta limitada a 1 bit, y una unidad de transformacion puede dividirse jerarquicamente
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teniendo una estructura de arbol mientras la bandera de tamano TU aumenta desde 0.
En este caso, el tamano de una unidad de transformacion que se ha usado realmente puede expresarse usando una bandera de tamano TU de una unidad de transformacion, junto con un tamano maximo y tamano mmimo de la unidad de transformacion. El aparato 100 de codificacion de video puede codificar informacion de tamano de unidad de transformacion maximo, informacion de tamano de unidad de transformacion mmimo y una bandera de tamano TU maximo. El resultado de codificar la informacion de tamano de unidad de transformacion maximo, la informacion de tamano de unidad de transformacion mmimo, y la bandera de tamano TU maximo puede insertarse en un SPS. De acuerdo con una realizacion ejemplar, el aparato 200 de decodificacion de video puede decodificar video usando la informacion de tamano de unidad de transformacion maximo, la informacion de tamano de unidad de transformacion mmimo, y la bandera de tamano TU maximo.
Por ejemplo, si el tamano de una unidad de codificacion actual es 64x64 y un tamano de unidad de transformacion maximo es 32x32, entonces el tamano de una unidad de transformacion puede ser 32x32 cuando una bandera de tamano TU es 0, puede ser 16x16 cuando la bandera de tamano TU es 1, y puede ser 8x8 cuando la bandera de tamano TU es 2.
Como otro ejemplo, si el tamano de la unidad de codificacion actual es 32x32 y un tamano de unidad de transformacion mmimo es 32x32, entonces el tamano de la unidad de transformacion puede ser 32x32 cuando la bandera de tamano TU es 0. En este punto, la bandera de tamano TU no puede establecerse a un valor distinto de 0, puesto que el tamano de la unidad de transformacion no puede ser menor de 32x32.
Como otro ejemplo, si el tamano de la unidad de codificacion actual es 64x64 y una bandera de tamano TU maximo es 1, entonces la bandera de tamano TU puede ser 0 o 1. En este punto, la bandera de tamano TU no puede establecerse a un valor distinto de 0 o 1.
Por lo tanto, si se define que la bandera de tamano TU maximo es 'MaxTransformSizelndex', un tamano de unidad de transformacion mmimo es 'MinTransformSize', y un tamano de unidad de transformacion es 'RootTuSize' cuando la bandera de tamano TU es 0, entonces un tamano de unidad de transformacion mmimo actual 'CurrMinTuSize' que puede determinarse en una unidad de codificacion actual, puede definirse mediante la Ecuacion (1):
CurrMinTuSize = max(MinTransformSize, RootTuSize/(2AMaxTransformSizelndex))......(1)
En comparacion con el tamano de unidad de transformacion mmimo actual 'CurrMinTuSize' que puede determinarse en la unidad de codificacion actual, un tamano de unidad de transformacion 'RootTuSize' cuando la bandera de tamano TU es 0 puede indicar un tamano de unidad de transformacion maximo que puede seleccionarse en el sistema. En la Ecuacion (1), 'RootTuSize/(2AMaxTransformSizelndex)' indica un tamano de unidad de transformacion cuando el tamano de la unidad de transformacion 'RootTuSize', cuando la bandera de tamano TU es 0, se divide un numero de veces que corresponde a la bandera de tamano TU maximo, y 'MinTransformSize' indica un tamano de transformacion mmimo. Por lo tanto, un valor mas pequeno de entre 'RootTuSize/(2AMaxTransformSizelndex)' y 'MinTransformSize' puede ser el tamano de unidad de transformacion mmimo actual 'CurrMinTuSize' que puede determinarse en la unidad de codificacion actual.
El tamano de unidad de transformacion maximo RootTuSize puede variar de acuerdo con el tipo de un modo de prediccion.
Por ejemplo, si un modo de prediccion actual es un modo inter, entonces 'RootTuSize' puede determinarse usando la Ecuacion (2) a continuacion. En la Ecuacion (2), 'MaxTransformSize' indica un tamano de unidad de transformacion maximo, y 'PUSize' indica un tamano de unidad de prediccion actual.
RootTuSize = min(MaxTransformSize, PUSize)...... (2)
Es decir, si el modo de prediccion actual es el modo inter, el tamano de la unidad de transformacion 'RootTuSize' cuando la bandera de tamano TU es 0, puede ser un valor menor de entre el tamano de unidad de transformacion maximo y el tamano de unidad de prediccion actual.
Si un modo de prediccion de una unidad de particion actual es un modo intra, 'RootTuSize' puede determinarse usando la Ecuacion (3) a continuacion. En la Ecuacion (3), 'Partitionsize' indica el tamano de la unidad de particion actual.
RootTuSize = min(MaxTransformSize, Partitionsize)......(3)
Es decir, si el modo de prediccion actual es el modo intra, el tamano de la unidad de transformacion 'RootTuSize' cuando la bandera de tamano TU es 0 puede ser un valor menor de entre el tamano de unidad de transformacion maximo y el tamano de la unidad de particion actual.
Sin embargo, el tamano de unidad de transformacion maximo actual 'RootTuSize' que vana de acuerdo con el tipo de un modo de prediccion en una unidad de particion es solo un ejemplo y no esta limitado al mismo.
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La Figura 14 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de codificacion de un v^deo.
En la operacion 1210, una instantanea actual se divide en al menos una unidad de codificacion maxima. Puede predeterminarse una profundidad maxima que indica el numero total de posibles veces de division.
En la operacion 1220, se determina una profundidad codificada para emitir un resultado de codificacion final de acuerdo con al menos una region de division, que se obtiene dividiendo una region de cada unidad de codificacion maxima de acuerdo con las profundidades, codificando la al menos una region de division, y se determina una unidad de codificacion de acuerdo con una estructura de arbol.
La unidad de codificacion maxima se divide espacialmente cada vez que la profundidad profundiza, y por lo tanto se divide en unidades de codificacion de una profundidad inferior. Cada unidad de codificacion puede dividirse en unidades de codificacion de otra profundidad inferior dividiendose espacialmente de manera independiente desde unidades de codificacion adyacentes. La codificacion se realiza repetitivamente en cada unidad de codificacion de acuerdo con las profundidades.
Tambien, se determina una unidad de transformacion de acuerdo con los tipos de particion que tiene el menor error de codificacion para cada unidad de codificacion mas profunda. Para determinar una profundidad codificada que tiene un error de codificacion mmimo en cada unidad de codificacion maxima, pueden medirse errores de codificacion y compararse en todas las unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades.
En la operacion 1230, los datos de imagen codificada que constituyen el resultado de codificacion final de acuerdo con la profundidad codificada se emiten para cada unidad de codificacion maxima, con informacion de codificacion acerca de la profundidad codificada y un modo de codificacion. La informacion acerca del modo de codificacion puede incluir informacion acerca de una profundidad codificada o la informacion de division, informacion acerca de un tipo de particion de una unidad de prediccion, un modo de prediccion, y un tamano de una unidad de transformacion. La informacion codificada acerca del modo de codificacion puede transmitirse a un decodificador con los datos de imagen codificada.
La Figura 15 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de decodificacion de un video.
En la operacion 1310, se recibe y analiza un flujo de bits de un video codificado.
En la operacion 1320, los datos de imagen codificada de una instantanea actual asignados a una unidad de codificacion maxima, y la informacion acerca de una profundidad codificada y un modo de codificacion de acuerdo con unidades de codificacion maxima se extraen desde del flujo de bits analizado. La profundidad codificada de cada unidad de codificacion maxima es una profundidad que tiene el menor error de codificacion en cada unidad de codificacion maxima. Al codificar cada unidad de codificacion maxima, los datos de imagen se codifican basandose en al menos una unidad de datos obtenida dividiendo jerarquicamente cada unidad de codificacion maxima de acuerdo con las profundidades.
De acuerdo con la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion, la unidad de codificacion maxima puede dividirse en unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol. Cada una de las unidades de codificacion que tienen la estructura de arbol se determina como una unidad de codificacion que corresponde a una profundidad codificada, y se codifica de manera optima para emitir el menor error de codificacion. Por consiguiente, la eficacia de codificacion y decodificacion de una imagen puede mejorarse decodificando cada pieza de los datos de imagen codificada en las unidades de codificacion despues de determinar al menos una profundidad codificada de acuerdo con unidades de codificacion.
En la operacion 1330, los datos de imagen de cada unidad de codificacion maxima se decodifican basandose en la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion de acuerdo con las unidades de codificacion maxima. Los datos de imagen decodificada pueden reproducirse mediante un aparato de reproduccion, almacenarse en un medio de almacenamiento, o transmitirse a traves de una red.
Aunque esta invencion se ha mostrado y descrito particularmente con referencia a realizaciones ejemplares de la misma, se entendera por los expertos en la materia que pueden realizarse diversos cambios en forma y detalles en la misma sin alejarse del alcance de la invencion como se define mediante las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones ejemplares debenan considerarse en sentido descriptivo unicamente y no para fines de limitacion. Por lo tanto, el alcance de la invencion no se define por la descripcion detallada de la invencion sino por las reivindicaciones adjuntas, y todas las diferencias dentro del alcance se interpretaran como que estan incluidas en la presente invencion.
error de codificacion mmimo en cada unidad de codificacion maxima, pueden medirse errores de codificacion y compararse en todas las unidades de codificacion mas profundas de acuerdo con las profundidades.
En la operacion 1230, los datos de imagen codificada que constituyen el resultado de codificacion final de acuerdo con la profundidad codificada se emiten para cada unidad de codificacion maxima, con informacion de codificacion acerca de la profundidad codificada y un modo de codificacion. La informacion acerca del modo de codificacion
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puede incluir informacion acerca de una profundidad codificada o informacion de division, informacion acerca de un tipo de particion de una unidad de prediccion, un modo de prediccion, y un tamano de una unidad de transformacion. La informacion codificada acerca del modo de codificacion puede transmitirse a un decodificador con los datos de imagen codificados.
La Figura 15 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento para decodificar un video, de acuerdo con una realizacion ejemplar.
En la operacion 1310, se recibe y analiza un flujo de bits de un video codificado.
En la operacion 1320, los datos de imagen codificada de una instantanea actual asignados a una unidad de codificacion maxima, y la informacion acerca de una profundidad codificada y un modo de codificacion de acuerdo con unidades de codificacion maxima se extraen desde el flujo de bits analizado. La profundidad codificada de cada unidad de codificacion maxima es una profundidad que tiene el menor error de codificacion en cada unidad de codificacion maxima. Al codificar cada unidad de codificacion maxima, los datos de imagen se codifican basandose en al menos una unidad de datos obtenida dividiendo jerarquicamente cada unidad de codificacion maxima de acuerdo con las profundidades.
De acuerdo con la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion, la unidad de codificacion maxima puede dividirse en unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol. Cada una de las unidades de codificacion que tienen la estructura de arbol se determina como una unidad de codificacion que corresponde a una profundidad codificada, y se codifica de manera optima para emitir el menor error de codificacion. Por consiguiente, la eficacia de codificacion y decodificacion de una imagen puede mejorarse decodificando cada pieza de los datos de imagen codificada en las unidades de codificacion despues de determinar al menos una profundidad codificada de acuerdo con las unidades de codificacion.
En la operacion 1330, los datos de imagen de cada unidad de codificacion maxima se decodifican basandose en la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion de acuerdo con las unidades de codificacion maxima. Los datos de imagen decodificada pueden reproducirse mediante un aparato de reproduccion, almacenarse en un medio de almacenamiento, o transmitirse a traves de una red.
Las realizaciones ejemplares pueden escribirse como programas informaticos y pueden implementarse en ordenadores digitales de uso general que ejecutan los programas usando un medio de grabacion legible por ordenador. Ejemplos del medio de grabacion legible por ordenador incluyen medio de almacenamiento magnetico (por ejemplo, ROM, discos flexibles, discos duros, etc.) y medio de grabacion optico (por ejemplo, CD-ROM, o DVD).

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    REIVINDICACIONES
    1. Un aparato para decodificar un v^deo, comprendiendo el aparato:
    un receptor (210) configurado para recibir un flujo de bits de un video codificado;
    un extractor (220) configurado para extraer, del flujo de bits, informacion acerca de un tamano maximo de una unidad de codificacion que es una unidad de datos en la que se decodifica una instantanea, informacion acerca de una profundidad maxima que indica un numero total de posibles veces que se divide una unidad de codificacion maxima, e informacion acerca de una profundidad codificada y un modo de codificacion para unidades de codificacion de la instantanea;
    un decodificador (230) configurado para dividir la instantanea en una pluralidad de unidades de codificacion maxima usando la informacion acerca del tamano maximo de la unidad de codificacion y decodificar la instantanea basandose en unidades de codificacion de una division de estructura jerarquica desde cada unidad de codificacion maxima entre la pluralidad de unidades de codificacion maxima, usando la informacion acerca de una profundidad codificada y un modo de codificacion,
    en el que:
    la informacion acerca de una profundidad codificada comprende informacion de division que indica si una unidad de codificacion de una profundidad actual, entre las unidades de codificacion, se divide en unidades de codificacion de una profundidad inferior,
    el modo de codificacion comprende informacion acerca de un tipo de particion de una unidad de codificacion de la profundidad codificada entre las unidades de codificacion, e informacion acerca de un modo de prediccion de la unidad de codificacion de la profundidad codificada,
    cada unidad de codificacion maxima se divide jerarquicamente en las unidades de codificacion de al menos una profundidad de acuerdo con la informacion de division,
    se determina una unidad de codificacion minima entre las unidades de codificacion dividiendo cada unidad de codificacion maxima por la profundidad maxima, y
    cuando la informacion de division indica una division para la unidad de codificacion de una profundidad actual, entre las unidades de codificacion de al menos una profundidad, el decodificador (230) determina las unidades de codificacion de una profundidad inferior dividiendo por dos una altura y anchura de la unidad de codificacion de una profundidad actual, y
    cuando la informacion de division indica que la unidad de codificacion de una profundidad actual ya no se divide como la unidad de codificacion de la profundidad codificada, el decodificador (230) determina al menos una unidad de prediccion obtenida desde la unidad de codificacion de la profundidad actual usando la informacion acerca de un tipo de particion, realiza prediccion en la unidad de codificacion de la profundidad actual basandose en la al menos una unidad de prediccion usando la informacion acerca de un modo de prediccion, determina al menos una unidad de transformacion obtenida desde la unidad de codificacion de la profundidad actual y realiza transformacion inversa en la unidad de codificacion de la profundidad actual basandose en la al menos una unidad de transformacion.
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