ES2627907T3

ES2627907T3 - Codificación de intra-predicción mejorada usando representaciones planas

Info

Publication number: ES2627907T3
Application number: ES11851099.9T
Authority: ES
Inventors: Frank Jan Bossen; Sandeep Kanumuri
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2017-08-01
Anticipated expiration: 2031-12-21
Also published as: TR201809780T4; KR20180030244A; US10805632B2; EP2996334A1; US20190052900A1; MX351231B; RU2562762C2; ES2681838T3; PT3373580T; EP2656507B1; CA3029043A1; RU2013133861A; CN104811715A; KR20160086972A; EP3373582B1; EP3370421A1; US10834423B2; US20190075318A1; AU2011349244C1; CA2822391A1

Abstract

Método de codificación de vídeo para predecir valores de píxel en un bloque objetivo en un modo plano, comprendiendo el método etapas ejecutables por ordenador ejecutadas mediante un procesador de un descodificador de vídeo para implementar: calcular primeros valores de predicción para píxeles de predicción respectivos en un bloque de predicción para el bloque objetivo usando interpolación lineal entre valores de píxel de límite horizontal respectivos, en la misma posición horizontal que los píxeles de predicción respectivos, en la parte exterior superior del bloque objetivo y un valor de uno de los píxeles de límite vertical en la parte exterior izquierda del bloque objetivo; calcular segundos valores de predicción para los píxeles de predicción respectivos usando interpolación lineal entre valores de los píxeles de límite vertical respectivos, en la misma posición vertical que los píxeles de predicción respectivos, y un valor de uno de los píxeles de límite horizontal en la parte exterior superior del bloque objetivo; y promediar los valores de predicción primero y segundo para el mismo pixel de predicción para obtener valores de píxel de predicción respectivos en el bloque de predicción.

Description

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DESCRIPCION

Codificacion de intra-prediccion mejorada usando representaciones planas Solicitudes relacionadas

El presente documento de patente reivindica el beneficio de la fecha de presentacion en 35 U.S.C. §119(e) de las solicitudes de patente estadounidenses provisionales n.os 61/425 670, presentada el 21 de diciembre de 2010 y 61/449 528 presentada el 4 de marzo de 2011, cuyos contenidos al completo se incorporan al presente documento como referencia.

Antecedentes de la invencion

1. Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a una codificacion de video y en particular a prediccion intra-trama mejorada con codificacion de modo de prediccion plana de baja complejidad.

2. Descripcion de la tecnica relacionada

El v^deo digital requiere una gran cantidad de datos para representar todas y cada una de las tramas de una secuencia de video digital (por ejemplo, serie de tramas) de una manera sin comprimir. Para la mayona de las aplicaciones no resulta viable transmitir video digital sin comprimir a traves de redes informaticas debido a limitaciones del ancho de banda. Ademas, el video digital sin comprimir requiere una gran cantidad de espacio de almacenamiento. Normalmente, el video digital se codifica de manera que se reduzcan los requisitos de almacenamiento y se reduzcan los requisitos de ancho de banda.

Una tecnica para codificar video digital es la prediccion inter-trama, o inter-prediccion. La inter-prediccion aprovecha redundancias temporales entre diferentes tramas. Las tramas de video temporalmente adyacentes incluyen normalmente bloques de pfxeles, que permanecen sustancialmente iguales. Durante el procedimiento de codificacion, un vector de movimiento interrelaciona el movimiento de un bloque de pfxeles en una trama con un bloque de pfxeles similares en otra trama. Por consiguiente, no se requiere que el sistema codifique el bloque de pfxeles dos veces, sino que en vez de eso codifica el bloque de pfxeles una vez y proporciona un vector de movimiento para predecir el otro bloque de pfxeles.

Otra tecnica para codificar video digital es la prediccion intra-trama o intra-prediccion. La intra-prediccion codifica una trama o una parte de la misma sin referencia a pfxeles en otras tramas. La intra-prediccion aprovecha redundancias espaciales entre bloques de pfxeles dentro de una trama. Dado que bloques de pfxeles espacialmente adyacentes tienen generalmente atributos similares, la eficacia del procedimiento de codificacion se mejora haciendo referencia a la correlacion espacial entre bloques adyacentes. Esta correlacion puede aprovecharse mediante prediccion de un bloque objetivo basandose en modos de prediccion usados en bloques adyacentes.

Normalmente, un codificador comprende un predictor de pfxeles, que comprende un inter-predictor, un intra-predictor y un selector de modo. El inter-predictor realiza la prediccion para una imagen recibida, basandose en una trama de referencia de movimiento compensado. El intra-predictor realiza la prediccion para la imagen recibida basandose en partes ya procesadas de la imagen o trama actual. El intra-predictor comprende ademas una pluralidad de modos de intra-prediccion diferentes y realiza la prediccion en los modos de prediccion respectivos. Las salidas del interpredictor y el intra-predictor se suministran al selector de modo.

El selector de modo determina que metodo de codificacion va a usarse, la codificacion inter-prediccion o la codificacion intra-prediccion, y, cuando va a usarse la codificacion intra-prediccion, determina que modo de la codificacion intra-prediccion va a usarse de entre la pluralidad de modos de intra-prediccion. En el proceso de determinacion, el selector de modo usa funciones de coste para analizar que metodo de codificacion o que modo proporciona el resultado mas eficiente con respecto a costes de procesamiento y eficiencia de codificacion.

Los modos de intra-prediccion comprenden un modo DC y modos direccionales. El modo DC representa adecuadamente un bloque cuyos valores de pixel son constantes a traves del bloque. Los modos direccionales son adecuados para representar un bloque que tiene un diseno a rayas en una direccion determinada. Existe otro diseno de imagen en el que la imagen se suaviza y sus valores de pixel cambian gradualmente en un bloque. El modo DC y los modos direccionales no son adecuados para predecir pequenos cambios graduales en el contenido de imagen y pueden crear artefactos de bloqueo molestos especialmente a tasas de bits de bajas a medias. Esto es debido a que cuando se codifican bloques con valores de pixel que cambian gradualmente, los coeficientes de AC de los bloques tienden a cuantificarse a cero, mientras que los coeficientes DC tienen valores no nulos.

Con el fin de hacer frente a este problema, los modos de intra-prediccion en la norma H.264/AVC incluyen de

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manera adicional un modo plano para representar un bloque con una imagen suavizada cuyos valores de p^xel cambian gradualmente con un gradiente plano pequeno. En el modo plano de la norma H.264/AVC, se estima y senala un gradiente plano en un flujo de bits a un descodificador.

Sumario de la invencion

La presente invencion proporciona una codificacion de modo plano de baja complejidad que puede mejorar la eficiencia de codificacion de la codificacion de intra-prediccion. La presente invencion se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

En un aspecto de la presente invencion, el codificador senala un residuo entre el bloque de prediccion y un bloque objetivo en un flujo de bits a un descodificador.

En otro aspecto de la presente invencion, un conjunto primario de nucleo de transformacion HN (i.j) se conmuta a un conjunto secundario de nucleo de transformacion GN (i.,j). El codificador transforma el residuo, usando el conjunto secundario de nucleo de transformacion GN (i.j).

El conjunto secundario de nucleo de transformacion GN (i.,j) puede definirse por una de las siguientes ecuaciones:

m (2i - l)jn

a) GN(i, j) = kj x sen ( w - - )

GpiiJ) =: k, xsen(—' ' 'S';; :>'7i,VI < i.j < N

(b) 4jV ; y

(c) ' 2 N ’

En otro aspecto de la presente invencion, el conjunto secundario de nucleo de transformacion GN (i.j) para un tamano NxN se define mediante el conjunto primario de nucleo de transformacion HM (i.j) para un tamano MxM, donde M > N. Espedficamente, el conjunto secundario de nucleo de transformacion GN (i., j) puede definirse mediante

Gn (i, j) = ki x H2N (2i, N+ 1 - j), si se soportan los nucleos de transformacion de tamano 2Nx2N (H2N), o Gn (i,j) = Hn (i,j) de otro modo.

La presente invencion tambien proporciona codificacion de modo plano de baja complejidad usada para descodificar. En el modo plano, un descodificador calcula un primer valor de prediccion y un segundo valor de prediccion. El primer valor de prediccion se calcula usando interpolacion lineal entre un valor de pfxeles de lfmite horizontal respectivos y un valor de uno de los pfxeles de lfmite vertical. El segundo valor de prediccion se calcula usando interpolacion lineal entre un valor de pfxeles de lfmite vertical respectivos y un valor de uno de los pfxeles de lfmite horizontal. El descodificador realiza entonces el promedio del primer y segundo valor de prediccion para obtener un valor de pixel de prediccion respectivo en un bloque de prediccion. El descodificador descodifica un residuo senalado desde el codificador que se genero en el modo plano en el codificador y anade el residuo descodificado al bloque de prediccion para reconstruir datos de imagen.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una arquitectura de hardware a modo de ejemplo en la que puede implementarse la presente invencion.

La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra una vista general de un codificador de video al que puede aplicarse la presente invencion.

La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra una vista general de un descodificador de video al que puede aplicarse la presente invencion.

La figura 4 es un diagrama de bloques que muestra los modulos funcionales de un codificador segun una realizacion de la presente invencion.

La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de codificacion realizado por el codificador de video segun una realizacion de la presente invencion.

La figura 6 es un diagrama de bloques que muestra los modulos funcionales de un descodificador segun una realizacion de la presente invencion.

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La figura 7 es un diagrama que muestra un proceso de descodificacion realizado por el descodificador de v^deo segun una realizacion de la presente invencion.

La figura 8 es una representacion esquematica de un bloque objetivo que contiene pfxeles de 8x8 P(i, j) y pfxeles de referencia usados para predecir los pfxeles P(i, j).

La figura 9 es una representacion esquematica que muestra el proceso de generacion de pfxeles de prediccion segun la codificacion de modo plano propuesta en el documento JCT-VC A119.

La figura 10 es una representacion esquematica que muestra el proceso de generacion de pfxeles de prediccion segun la codificacion de modo plano de la presente invencion.

La figura 11 es otra representacion esquematica que muestra el proceso de generacion de pfxeles de prediccion segun la codificacion de modo plano de la presente invencion.

La figura 12 es un diagrama de flujo que muestra el proceso de conmutacion entre un conjunto primario de nucleo de transformacion y un conjunto secundario de nucleo de transformacion.

Descripcion detallada de los dibujos y las realizaciones preferidas en el presente documento

La figura 1 muestra una arquitectura de hardware a modo de ejemplo de un ordenador 100 en el que puede implementarse la presente invencion. Observese que la arquitectura de hardware mostrada en la figura 1 puede ser comun tanto en un codificador de video como en un descodificador de video que implementan las realizaciones de la presente invencion. El ordenador 100 incluye un procesador 101, memoria 102, dispositivo de almacenamiento 105 y uno o mas dispositivos 106 de entrada y/o salida (I/O) (o perifericos) que estan acoplados en comunicacion a traves de una interfaz local 107. La interfaz local 107 puede ser, por ejemplo, pero no se limita a, uno o mas buses u otras conexiones por cable o inalambricas, tal como se conoce en la tecnica.

El procesador 101 es un dispositivo de hardware para ejecutar software, particularmente el almacenado en la memoria 102. El procesador 101 puede ser cualquier procesador fabricado a medida o comercialmente disponible, una unidad de procesamiento central (CPU), un procesador auxiliar entre varios procesadores asociados con el ordenador 100, un microprocesador basado en semiconductor (en forma de un microchip o conjunto de chips) o generalmente cualquier dispositivo para ejecutar instrucciones de software.

La memoria 102 comprende un medio legible por ordenador que puede incluir cualquiera de o una combinacion de elementos de memoria volatil (por ejemplo, memoria de acceso aleatorio (RAM, tal como DRAM, SRAM, SDRAM, etc.)) y elementos de memoria no volatil (por ejemplo, ROM, disco duro, cinta, CD-ROM, etc.). Ademas, la memoria 102 puede incorporar medios de almacenamiento electronicos, magneticos, opticos y/o de otros tipos. Un medio legible por ordenador puede ser cualquier medio que puede almacenar, comunicar, propagar o transportar el programa para su uso por o en conexion con el sistema, aparato o dispositivo de ejecucion de instrucciones. Observese que la memoria 102 puede tener una arquitectura distribuida, en la que diversos componentes estan situados alejados unos de otros, pero a los que puede acceder el procesador 101.

El software 103 en la memoria 102 puede incluir uno o mas programas separados, cada uno de los cuales contiene una lista ordenada de instrucciones ejecutable para implementar funciones logicas del ordenador 100, tal como se describe a continuacion. En el ejemplo de la figura 1, el software 103 en la memoria 102 define la funcionalidad de codificacion de video o descodificacion de video del ordenador 100 segun la presente invencion. Ademas, aunque no se requiere, es posible que la memoria 102 contenga un sistema operativo 104 (O/S). El sistema operativo 104 controla esencialmente la ejecucion de programas informaticos y proporciona planificacion, control de entrada-salida, gestion de archivos y datos, gestion de memoria y control de comunicacion y servicios relacionados.

El dispositivo de almacenamiento 105 del ordenador 100 puede ser uno de muchos tipos diferentes de dispositivo de almacenamiento, incluyendo un dispositivo de almacenamiento estacionario o dispositivo de almacenamiento portatil. Como ejemplo, el dispositivo de almacenamiento 105 puede ser una cinta magnetica, disco, memoria flash, memoria volatil o un dispositivo de almacenamiento diferente. Ademas, el dispositivo de almacenamiento 105 puede ser una tarjeta de memoria digital segura o cualquier otro dispositivo de almacenamiento 105 extrafble.

Los dispositivos de I/O 106 pueden incluir dispositivos de entrada, por ejemplo, pero sin limitarse a, una pantalla tactil, un teclado, raton, escaner, microfono u otro dispositivo de entrada. Ademas, los dispositivos de I/O 106 tambien pueden incluir dispositivos de salida, por ejemplo, pero sin limitarse a, una pantalla u otros dispositivos de salida. Los dispositivos de I/O 106 pueden incluir ademas dispositivos que se comunican a traves tanto de entradas como de salidas, por ejemplo, pero sin limitarse a, un modulador/desmodulador (modem; para acceder a otro dispositivo, sistema o red), un transceptor de radiofrecuencia (RF), inalambrico u otro, una interfaz telefonica, un puente, un enrutador u otros dispositivos que funcionan como entrada y como salida.

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Tal como conocen bien los expertos habituales en la tecnica, la compresion de video se logra eliminando informacion redundante en una secuencia de video. Existen muchas normas diferentes de codificacion de v^deo, entre los ejemplos de las cuales incluyen MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.261, H.263 y H.264/AVC. Debe observarse que la presente invencion no pretende limitarse en cuanto a la aplicacion de cualquier norma de codificacion de video espedfica. Sin embargo, la siguiente descripcion de la presente invencion se proporciona usando el ejemplo de la norma H.264/AVC, que se incorpora al presente documento como referencia. H.264/AVC es la norma de codificacion de video mas reciente y logra una mejora de rendimiento significativa con respecto a las normas de codificacion anteriores tales como MpEG-1, MPEG-2, H.261 y H.263.

En H.264/AVC, cada trama o imagen de un video puede descomponerse en varios segmentos. Los segmentos se dividen entonces en bloques de 16X16 pfxeles denominados macrobloques, que despues pueden dividirse adicionalmente en bloques de 8X16, 16x8, 8X8, 4X8, 8x4, hasta 4X4 pfxeles. Hay cinco tipos de segmentos soportados por H.264/AVC. En los segmentos I, todos los macrobloques se codifican usando intra-prediccion. En los segmentos P, los macrobloques pueden codificarse usando intra o inter-prediccion. Los segmentos P solo permiten usar una senal de prediccion compensada por movimiento (MCP) por macrobloque. En los segmentos B, pueden codificarse macrobloques usando intra o inter-prediccion. Pueden usarse dos senales de MCP por prediccion. Los segmentos SP permiten conmutar segmentos P entre diferentes flujos de video de manera eficaz. Un segmento SI es una coincidencia exacta para un segmento SP para acceso aleatorio o recuperacion de error, mientras que solo se usa intra-prediccion.

La figura 2 muestra una vista general de un codificador de video al que puede aplicarse la presente invencion. Los bloques mostrados en la figura representan modulos funcionales realizados por el procesador 101 que ejecuta el software 103 en la memoria 102. Se alimenta una imagen de trama de video 200 a un codificador de video 201. El codificador de video trata la imagen 200 en unidades de macrobloques 200A. Cada macrobloque contiene varios pfxeles de imagen 200. En cada macrobloque se realiza una transformacion en coeficientes de transformacion seguida por una cuantificacion en niveles de coeficientes de transformacion. Ademas, se usa intra-prediccion o inter- prediccion, para no realizar las etapas de codificacion directamente en los datos de pixel sino en las diferencias de los mismos con respecto a valores de pixel predichos, logrando asf valores pequenos que se comprimen mas facilmente.

Para cada segmento, el codificador 201 genera varios elementos de sintaxis, que forman una version codificada de los macrobloques del segmento respectivo. Todos los elementos de datos residuales en los elementos de sintaxis, que estan relacionados con la codificacion de coeficientes de transformacion, tales como los niveles de coeficientes de transformacion o un mapa de significacion que indica niveles de coeficientes de transformacion omitidos, se denominan elementos de sintaxis de datos residuales. Ademas de estos elementos de sintaxis de datos residuales, los elementos de sintaxis generados por el codificador 201 contienen elementos de sintaxis de informacion de control que contienen informacion de control sobre como se ha codificado cada macrobloque y como tiene que descodificarse, respectivamente. En otras palabras, los elementos de sintaxis pueden dividirse en dos categonas. La primera categona, los elementos de sintaxis de informacion de control, contiene los elementos relacionados con un tipo de macrobloque, tipo de sub-macrobloque e informacion sobre modos de prediccion de tipos tanto espacial como temporal, asf como informacion de control basada en segmento y basada en macrobloque, por ejemplo. En la segunda categona, todos los elementos de datos residuales, tales como un mapa de significacion que indica las ubicaciones de todos los coeficientes significativos dentro de un bloque de coeficientes de transformacion cuantificados y los valores de los coeficientes significativos, que se indican en unidades de niveles correspondientes a las etapas de cuantificacion, se combinan y se convierten en elementos de sintaxis de datos residuales.

El codificador 201 comprende un codificador de entropfa que codifica elementos de sintaxis y genera contrasenas aritmeticas para cada segmento. Cuando se generan las contrasenas aritmeticas para un segmento, el codificador de entropfa aprovecha dependencias estadfsticas entre los valores de datos de elementos de sintaxis en el flujo de bits de la senal de video. El codificador 201 emite una senal de video codificada para un segmento de imagen 200 a un descodificador de video 301 mostrado en la figura 3.

La figura 3 muestra una vista general de un descodificador de video al que puede aplicarse la presente invencion. Asimismo, los bloques mostrados en la figura representan modulos funcionales realizados por el procesador 101 que ejecuta el software 103 en la memoria 102. El descodificador de video 301 recibe la senal de video codificada y en primer lugar realiza la descodificacion de entropfa de la senal de vuelta a los elementos de sintaxis. El descodificador 301 usa los elementos de sintaxis para reconstruir, macrobloque por macrobloque y despues segmento por segmento, las muestras 300A de imagen de pfxeles en la imagen 300.

La figura 4 muestra los modulos funcionales del codificador de video 201. Estos modulos funcionales se realizan mediante el procesador 101 que ejecuta el software 103 en la memoria 102. Una imagen de video de entrada es una trama o un campo de una imagen de video natural (sin comprimir) definida por puntos de muestra que representan componentes de colores originales, tales como crominancia (“croma”) y luminancia (“luma”) (otras componentes son posibles, por ejemplo, tono, saturacion y valor). La imagen de video de entrada se divide en macrobloques 400 que representan cada uno un area de imagen cuadrada que consiste en 16X16 pfxeles de la componente luma del color de la imagen. La imagen de video de entrada tambien se reparte en macrobloques que representan cada uno 8X8

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pfxeles de cada una de las dos componentes de croma del color de la imagen. En el funcionamiento de codificador general, los macrobloques introducidos pueden predecirse de manera temporal o espacial usando inter o intra- prediccion. Sin embargo, con el proposito de discusion, se supone que los macrobloques 400 son todos macrobloques de tipo segmento I y se someten unicamente a intra-prediccion.

La intra-prediccion se logra en un modulo de intra-prediccion 401, cuyo funcionamiento se comentara con detalle a continuacion. El modulo de intra-prediccion 401 genera un bloque de prediccion 402 a partir de pfxeles de lfmite horizontal y vertical de bloques adyacentes, que se han codificado, reconstruido y almacenado anteriormente en una memoria de trama 403. Un residuo 404 del bloque de prediccion 402, que es la diferencia entre un bloque objetivo

400 y el bloque de prediccion 402, se transforma por un modulo 405 y despues se cuantifica usando un cuantificador

406. El modulo de transformacion 405 transforma el residuo 404 en un bloque de coeficientes de transformacion

407. Entonces se someten los coeficientes de transformacion 407 cuantificados a codificacion de entropfa en un modulo de codificacion de entropfa 408 y se transmiten (junto con otra informacion relacionada con la intra- prediccion) como una senal de video codificada 409.

El codificador de video 201 contiene funcionalidad de descodificacion para realizar la intra-prediccion en bloques objetivo. La funcionalidad de descodificacion comprende un cuantificador 410 y un modulo de transformacion inversa 411 que realiza la cuantificacion inversa y la transformacion inversa en los coeficientes de transformacion 406 cuantificados para producir el residuo de prediccion 410 descodificado, que se anade al bloque de prediccion 402. La suma del residuo de prediccion 410 descodificado y el bloque de prediccion 402 es un bloque 413 reconstruido, que se almacena en la memoria de trama 403 y se leera de la misma y sera usado por el modulo de intra-prediccion

401 para generar un bloque de prediccion 402 para descodificar un siguiente bloque objetivo 400. Un filtro de desbloqueo puede colocarse de manera opcional o bien en la entrada o bien en la salida de la memoria de trama 403 para eliminar los artefactos de bloqueo de las imagenes reconstruidas.

La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra procedimientos realizados por el codificador de video 401. Segun la norma H.264/AVC, la intra-prediccion implica predecir cada pixel del bloque objetivo 400 en una pluralidad de modos de prediccion, usando interpolaciones de pfxeles de lfmite (“pfxeles de referenda”) de bloques adyacentes anteriormente codificados y reconstruidos. Los modos de prediccion se identifican mediante numeros enteros positivos 0, 1, 2..., cada uno asociado con una instruccion o un algoritmo diferente para predecir pfxeles espedficos en el bloque objetivo 400. El modulo de intra-prediccion 401 ejecuta una intra-prediccion en los modos de prediccion respectivos y genera diferentes bloques de prediccion. En un algoritmo de busqueda completa (“FS”), cada uno de los bloques de prediccion generados se compara con el bloque objetivo 400 para encontrar el modo de prediccion optimo, lo cual minimiza el residuo de prediccion 404 o produce un residuo de prediccion 404 menor entre los modos de prediccion. La identificacion del modo de prediccion optimo se comprime y se envfa al descodificador 301 con otros elementos de sintaxis de informacion de control.

Cada modo de prediccion puede describirse mediante una direccion general de prediccion tal como se describe verbalmente (es decir, horizontal hacia arriba, vertical y diagonal hacia abajo y a la izquierda). Una direccion de prediccion puede describirse graficamente mediante una direccion angular. El angulo correspondiente a un modo de prediccion tiene una relacion general con respecto a la direccion desde la ubicacion promedio ponderada de los pfxeles de referencia usados para predecir un pixel objetivo en la ubicacion de pixel objetivo. En el modo de prediccion DC, el bloque de prediccion 402 se genera de tal manera que cada pixel en el bloque de prediccion 402 se establece uniformemente al valor medio de los pfxeles de referencia.

Volviendo a la figura 5, el modulo de intra-prediccion 401 emite el bloque de prediccion 402, que se resta del bloque objetivo 400 para obtener el residuo 404 (etapa 503). El modulo de transformacion 405 transforma el residuo 404 en un bloque de coeficientes de transformacion (etapa 504). El cuantificador 406 cuantifica los coeficientes de transformacion en coeficientes de transformacion cuantificados. El modo de codificacion de entropfa 408 realiza la codificacion de entropfa de los coeficientes de transformacion cuantificados (etapa 506), que se envfan junto con la identificacion comprimida del modo de prediccion optimo. El cuantificador inverso 410 cuantifica de manera inversa los coeficientes de transformacion cuantificados (etapa 507). El modulo de transformacion inversa 411 realiza la transformacion inversa para obtener el residuo de prediccion descodificado 412 (etapa 508), que se anade con el bloque de prediccion 402 para convertirse en el bloque 413 reconstruido (etapa 509).

La figura 6 muestra los modulos funcionales del descodificador de video 301. Estos modulos funcionales se realizan mediante el procesador 101 ejecutando el software 103 en la memoria 102. La senal de video codificada del codificador 201 es recibida en primer lugar por un descodificador de entropfa 600 y se realiza la descodificacion de entropfa de vuelta a los coeficientes de transformacion cuantificados 601. Los coeficientes de transformacion cuantificados 601 se cuantifican de manera inversa mediante un cuantificador inverso 602 y se transforman de manera inversa mediante un modulo de transformacion inversa 603 para generar un residuo de prediccion 604. A un modulo de intra-prediccion 605 se le notifica el modo de prediccion seleccionado por el codificador 201. Segun el modo de prediccion seleccionado, el modulo de intra-prediccion 605 realiza un proceso de intra-prediccion similar al que se realizo en la etapa 503 de la figura 5 para generar un bloque de prediccion 606, usando pfxeles de lfmite de bloques adyacentes previamente reconstruidos y almacenados en una memoria de trama 607. El bloque de prediccion 606 se anade al residuo de prediccion 604 para reconstruir un bloque 608 de senal de video

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descodificada. El bloque 608 reconstruido se almacena en la memoria de trama 607 para su uso en la prediccion de un proximo bloque.

La figura 7 es un diagrama de flujo que muestra los procesos realizados por el codificador de v^deo 201. El descodificador de v^deo 301 descodifica la identificacion del modo de prediccion optimo senalado desde el codificador de video 201 (etapa 701). Usando el modo de prediccion descodificado, el modulo de intra-prediccion 605 genera el bloque de prediccion 606, usando pfxeles de lfmite de bloques adyacentes previamente reconstruidos y almacenados en una memoria de trama 607 (etapa 702). El descodificador aritmetico 600 descodifica la senal de video codificada del codificador 201 de vuelta a los coeficientes de transformacion cuantificados 601 (etapa 703). El cuantificador inverso 602 cuantifica de manera inversa los coeficientes de transformacion cuantificados a los coeficientes de transformacion (etapa 704). El modulo de transformacion inversa 603 transforma de manera inversa los coeficientes de transformacion en el residuo de prediccion 604 (etapa 705), que se anade con el bloque de prediccion 606 para reconstruir el bloque 608 de senal de video descodificada (etapa 706).

El proceso de codificacion realizado por el codificador de video 201 puede explicarse adicionalmente con referencia a la figura 8. La figura 8 es una representacion esquematica de un bloque objetivo que contiene pfxeles de 8x8 P(i,j) y pfxeles de referencia usados para predecir los pfxeles P(i,j). En la figura 8, los pfxeles de referencia consisten en 17 pfxeles horizontales y 17 pfxeles verticales, en la que el pixel de la parte superior izquierda es comun tanto para lfmites horizontales como verticales. Por tanto, 32 pfxeles diferentes estan disponibles para generar pfxeles de prediccion para el bloque objetivo. Observese que aunque la figura 8 muestra un bloque de 8x8 que va a predecirse, la siguiente explicacion se generaliza para convertirse en aplicable para diversos numeros de pfxeles en configuraciones diferentes. Por ejemplo, un bloque que va a predecirse puede comprender una matriz 4x4 de pfxeles. Un bloque de prediccion tambien puede comprender una matriz 8 x 8 de pfxeles, una matriz 16 x 16 de pfxeles, o matrices de pfxeles mas grandes. Otras configuraciones pixel, incluyendo tanto matrices cuadradas como rectangulares, tambien pueden constituir un bloque de prediccion.

Suponiendo que un bloque de pixeles ( { P(i,j) : 1 < ij < N}) experimente la codificacion intra-prediccion que usa pixeles de referencia horizontales y verticales ({P(ffi)IN} u {/*((),/): 0 < j < 2N} ) Donde P0 (ij) indica los valores de pixel originales del bloque objetivo, PP (ij) indica los valores de pixel predichos, Pr(U) indica los valores de residuo, Pq(U) indica los valores de residuo comprimidos y PC (i,j) indica los valores comprimidos para los pixeles P(i,j), las siguientes ecuaciones definen su relacion:

PR(i,j) = P0(i,j) - PP(i,j),V\ < ij < N

PT(l:N,l: N) = QF(H**PR{ 1:77,1: N)*(HF )T)

PQ(1: AM : N) = H? *Q,(PT( 1: AM: IV)) *(H?f

Pc(pj) = PqQJ) + Pp(U j), VI < ij < N

F , es una matriz N x N que representa el nucleo de transformacion hacia delante. ' es una matriz N x N que representa el nucleo de transformacion inversa. Pt (1 : N, 1: N) representa las senales de residuo cuantificadas y transformadas en un flujo de bits. Qf ( ) representa la operacion cuantificacion y Qi ( ) representa la operacion cuantificacion inversa.

Los valores de pixel predichos Pp (ij) se determinan mediante un modo de intra-prediccion realizado con los pixeles de referencia {P(i,0):Q<i<2N}^j {P(Q,j):Q< j <2N}, H.264/ AVC soporta prediccion Intra_4x4, prediccion Intra_8x8 y prediccion Intra_16x16. La prediccion Intra_4x4 se realiza en nueve modos de prediccion, incluyendo un modo de prediccion vertical, un modo de prediccion horizontal, un modo de prediccion DC y seis modos de prediccion angular. La prediccion Intra_8x8 se realiza en los nueve modos de prediccion tal como se realiza en prediccion Intra_4x4. La prediccion Intra_16x 16 se realiza en cuatro modos de prediccion, incluyendo un modo de prediccion vertical, un modo de prediccion horizontal, un modo de prediccion DC y un modo de prediccion plana. Por ejemplo, los valores de pixel predichos Pp (i.j) obtenidos en el modo de prediccion DC, el modo de prediccion vertical y el modo de prediccion horizontal estan definidos tal como sigue:

Modo de prediccion DC:

2>c(*.0) + J>c(0,*)

Pp O’, j) = —-----------------------, VI < f, j<N

Modo de prediccion vertical:

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PP(hj) = Pc(0,j),yi<iJ<N Modo de prediccion horizontal:

imagen1

Recientemente, la propuesta n.° JCT-VC A119 se presento al Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC), la cual se incorpora en el presente documento como referencia. La propuesta n.° JCT-VC A119 propone una operacion de modo plano de baja complejidad que usa una combinacion de operaciones de interpolacion lineal y bilineal para predecir valores de pixel que cambian gradualmente con un gradiente plano pequeno. El proceso de modo plano propuesto se muestra esquematicamente en la figura 9. El proceso comienza con la identificacion del valor Pp (N,N) del pixel de la parte inferior derecha en un bloque que va a predecirse. Entonces, se realizan interpolaciones lineales entre el valor Pp (N,N) y el valor de pixel de referencia Pc (n,0) para obtener valores de pixel predichos Pp (N,j) de la fila inferior en el bloque. Del mismo modo, se realizan interpolaciones lineales entre el valor Pp (N,N) y el valor de pixel de referencia Pc (0,N) para obtener valores de pixel predichos Pp (i,N) de la columna mas a la derecha en el bloque. Tras esto, se realizan interpolaciones bilineales de entre los valores de pixel predichos Pp (N,j) y Pp (i,N) y los valores de pixel de referencia Pc (i,0) y Pc (0,j) para obtener el resto de los valores de pixel Pp (ij) en el bloque. El proceso de modo plano propuesto puede expresarse mediante las siguientes ecuaciones:

Columna derecha:

PP{i, N) =

(N - Q x PC(Q, N) + i x Pp(N, N) N

VI < / < { N - 1)

Fila inferior:

imagen2

Resto de los pfxeles:

imagen3

Existen dos problemas a resolver que pueden encontrarse en el proceso de modo plano propuesto en el documento JCT-VC A119. En el proceso propuesto, el valor Pp (N,N) del pixel de la parte inferior derecha esta senalado en un flujo de bits al descodificador y usado para descodificar el bloque objetivo en el descodificador. En otras palabras, el descodificador necesita el valor del pixel de la parte inferior derecha para realizar la prediccion en el modo plano propuesto. Ademas, en el proceso propuesto, el residuo no se obtiene en el modo plano y, por tanto, no se senala al descodificador. La omision de la senalizacion residual puede contribuir a la reduccion de datos de video codificados que van a transmitirse, pero limita la aplicacion del modo plano a codificacion de video de baja tasa de bits.

El modo plano segun la presente invencion esta disenado para resolver los problemas anteriormente mencionados asociados al proceso de modo plano propuesto en el documento JCT-VC A119. Segun una realizacion de la presente invencion, el valor Pp (N,N) del pixel de la parte inferior derecha se obtiene a partir de los pfxeles de referencia. Por tanto, no es necesario senalar el valor de pixel Pp (N,N) del pixel de la parte inferior derecha al descodificador. En otra realizacion de la presente invencion, el bloque de prediccion formado en el modo plano se usa para obtener un residuo, que se transforma y cuantifica para senalarse al descodificador. La aplicacion de transformacion de coseno discreta convencional (DCT) y la cuantificacion con un parametro de cuantificacion medio o grueso tiende a dar coeficientes de AC nulos y coeficientes de DC no nulos a partir de residuos obtenidos en el modo plano. Para evitar esto, una realizacion de la presente invencion usa un nucleo de transformacion secundario, en lugar del nucleo de transformacion primario, para transformar un residuo obtenido en el modo plano. Ademas, otra realizacion realiza cuantificacion adaptativa en el modo plano en la que el parametro de cuantificacion cambia de manera adaptativa segun la actividad espacial en el bloque objetivo.

En una realizacion de la presente invencion, el valor Pp (N,N) del pixel de la parte inferior derecha se calcula a partir de los pfxeles de referencia. El valor Pp (N,N) se calcula segun uno de los tres metodos siguientes:

Metodo 1:

PF (N, N) = ((Pc (W,0) + Pc(0, N))»1),

en la que el operador“>>” representa a operacion de desplazamiento hacia la derecha con o sin redondeo. Metodo 2:

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Pp(N,N) = wl: x PC(N,0) + wr x Pc(0, Ar),

en la que Wh y Wv son pesos determinados, usando Pc (0,1 : N) y Pc (1 : N,0). Por ejemplo, Wh y Wv se calculan de la siguiente manera:

vaHPc(l:Ar,0))

W; —

var(Pc(l : N,Q) + var(Pc(0tl : N))

. var(Pc(0,l: N))

vt%, ■—■

var(Pc (1: jV,0) + var(Pc(0,l: AT))

en la que el operador “var( )” representa una operacion para calcular una varianza.

Metodo 3:

Pp (N, N) = ((P/ (N,0) + P/ (0, Nj)»1),

en la que pc = /(Pc(0,0),Pc(0,l)v..,Pc(0,2iV)) y

Pc (Nfi) = f(Pc(0fi),Pc(l,0),...,Pc(2N,0)). >' = y(x0,jf1,...,x:jV) representa una operacion aritmetica. En una realizacion

V - f( Y Y Y \ - ^A -l ^X\ + XN + \

de la presente invencion, la operacion aritmetica se define como 4 . En

otra realizacion de la presente invencion, la operacion aritmetica se define simplemente como

y = f(xa,x],...,x2N) = x2x

. Observese que en la presente invencion, el valor Pp (N,N) del pixel de la parte inferior derecha no se senala al descodificador. En cambio, el descodificador calcula el valor Pp (N,N) segun el metodo adoptado por el codificador, que puede estar predeterminado, o la identificacion del cual puede senalarse al descodificador.

La figura 10 es una vista esquematica que muestra el proceso de prediccion de valores de pixel realizado en el modo plano segun la realizacion de la presente invencion, en el que esta implementado el metodo 1 anterior. El proceso comienza con calcular el valor Pp (N,N) del pixel de la parte inferior derecha en un bloque usando el metodo 1. Despues de que se calcula el valor Pp (N,N), se realizan interpolaciones lineales entre el valor Pp (N,N) y el valor de pixel de referencia Pc (N,0) para obtener valores de pixel predichos Pp (N,j) de la fila inferior en el bloque. Del mismo modo, se realizan interpolaciones lineales entre el valor Pp (N,N) y el valor de pixel de referencia Pc (0,N) para obtener valores de pixel predichos Pp (i,N) de la columna mas a la derecha en el bloque. Tras esto, se realizan interpolaciones bilineales de entre los valores de pixel predichos Pp (N,j) y Pp (i,N) y los valores de pixel de referencia Pc (i,0) y Pc (0,j) para obtener el resto de los valores de pixel Pp (i,j) en el bloque. Tal como se muestra mediante las siguientes ecuaciones y la figura 11, el metodo 1 puede simplificar la operacion de prediccion de los valores de pixel Pp (i,j) en un bloque objetivo:

Pp(iJ) = ((P*(i,j) + p;(i,j))»l), VI <i,j<N

en los que

ph(/ = (iV - j) xPc(i,0) + jxPc(0'N)

N

y

imagen4

si se necesita exactitud relativa.

Las ecuaciones anteriores requieren divisiones por el valor N para calcular los valores de pixel Pp (ij) en el bloque. Las operaciones de division pueden evitarse usando una operacion aritmetica entera tal como sigue:

imagen5

en los que Pp 0"> J) j)x Pc(i,0) + j x Pc{0,N) y

p;(i,j) = (N-i) X Pc(0,j) + IX Pc(JV,0)

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Si la exactitud entera es suficiente, los valores de pixel Pp (i,j) pueden expresarse mediante

pPiuj) = ((PpUj)+p;(ijyy»i), vi<ij<n

En losquep^.7) = ((Af-j)^^0'.0) + ixPc(0,#))» (log:iV)y P;(i,j) = ((AT - i) x Pc(0,j) + / x Pc(N,Qj)» (log, N)

El metodo 1 puede modificarse tal como sigue:

imagen6

en el que J ./(x0,xl,...,x2A Vepresenta una operacion aritmetica. En una realizacion de la presente invencion, la

jr,v_i +2xiV +JrjV^i

operacion aritmetica se define como invencion, la operacion aritmetica se define simplemente como El metodo 1 puede modificarse tal como sigue:

4 En otra realizacion de la presente

y = f(x0,x.....x2N) = x2x

imagen7

en el que P g(i,x(),x},...,x2v) representa una funcion que puede definirse mediante una de las cuatro ecuaciones siguientes:

Ecuacion 1:

y = g(/',x0,x,....x2N) = x2N

Ecuacion 2:

Ecuacion 3:

(N - i) x xN + / x x2N

}■ = g(i,x0,xt,...,x2X) = Ecuacion 4:

......

N

f

r X" - . Y r

!~f)\ en la que <jV+0es un valor filtrado de t^+0 cuando se aplica un filtro sobre la

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matriz

k,

...x,

[1,2,1]

■ J. En una realizacion de la presente invencion, el filtro puede ser un filtro de tres pasos 4 .

En las realizaciones anteriores, se asume que los pixeles de referenda y horizontales

estan todos disponibles

referenda pueden no estar disponibles si el bloque objetivo esta ubicado en un Ifmite de segmento o trama. Si los pixeles de referenda verticales i P(ifi) '■ 0 — l — 27V \ no estan disponibles para la prediccion, pero los pixeles de

referenda horizontales ): 0 — J — 27V }estan disponibles, la asignacion 7^0',Q) = PC(0,1),V1 < ; < 2Nse

realiza para generar los pixeles de referenda verticales para la prediccion. Si los pixeles de referenda horizontales

^(O.y) :0<* < 2JV}no estan disponibles para la prediccion pero los pixeles de referenda verticales

{P(hj): 0 £ j £ 2N) estan disponibles, la asignacion de 7^(0, j) = Pc{\, 0), VI <i < 2Nse realiza para generar los p^xeles de referencia horizontales para la prediccion. Si ni los pixeles de referencia verticales ni los pixeles de referenda horizontales estan disponibles para la prediccion, la asignacion de

f] (/,()) = 7J.I.0, /) = i I - 1 A... 1! L v 1 s 2,-Vse realiza para generar tanto p^xeles de referencia verticales

como horizontales. En la ecuacion, Nb representa la profundidad de bits usada para representar los valores de pixel.

En una realizacion de la presente invencion, tal como los bloques de prediccion generados en los otros modos de prediccion, un bloque de prediccion generado en el modo piano se usa para obtener un residuo 7*0 : 7/U: A)qUe se transforma mediante el modulo de transformacion 405 y se cuantifica mediante el cuantificador 406. El residuo

transformado y cuantificado (' : A .1: V ) se senaliza en un flujo de bits al descodificador. Ademas, el residuo transformado y cuantificado 7J-(1 : ^-1: ^) se transforma y se cuantifica de manera inversa mediante el modulo de

transformacion inversa 410 y el cuantificador inverso 411 para convertirse en un residuo comprimido TgU ■ N ,1 ■ ,,'v ) i que se almacena en la memoria de trama 403 para su uso en la prediccion de bloques objetivo posteriores.

El residuo transformado y cuantificado completo PA 1: N) puede senalarse en un flujo de bits al descodificador.

De manera alternativa, solo una parte del residuo PTA‘K,1:K) pUede senalarse en un flujo de bits al descodificador. K es mas pequeno que N (K < N) y se establece a un valor predeterminado, por ejemplo, 1. El valor de K puede senalarse en un flujo de bits al descodificador. Si el descodificador recibe solo una parte del residuo

PA 1 K) descodifica la parte del residuo y establece 0 para la parte restante del residuo. Aunque solo una parte del residuo se senaliza al descodificador, el residuo completo TJ-O:N,l: N)se transforma y cuantifica de

manera inversa para obtener un residuo comprimido (1 : A, 1 : A) con e| fjn de predecir bloques objetivo posteriores.

Ademas, en otra realizacion de la presente invencion, el parametro de cuantificacion se cambia de manera adaptativa para cuantificar un residuo generado en el modo plano. El modo plano se aplica a un bloque con una imagen suavizada cuyos valores de pixel cambian gradualmente con un gradiente plano pequeno. Un residuo a partir de un bloque suavizado de este tipo tiende a cuantificarse a cero con un parametro de cuantificacion medio o grueso. Para garantizar que la cuantificacion produce coeficientes no nulos, en la realizacion de la presente invencion, el parametro de cuantificacion se conmuta a un parametro de cuantificacion mas fino cuando se cuantifica un residuo generado en el modo plano. El parametro de cuantificacion (QPplano) usado para cuantificar un residuo generado en el modo plano puede definirse con un parametro de cuantificacion de base (QPbase). Qbase puede establecerse a un valor predeterminado que representa un parametro de cuantificacion mas fino. Si QPbaseP no es conocido para el descodificador, puede senalarse en un flujo de bits al descodificador, o mas espedficamente senalarse en el encabezado de segmento o en el parametro de imagen establecido, tal como se define en el documento H.264/AVC.

En una realizacion de la presente invencion, QPplano se establece simplemente a QPbaseP ( QPplano = QPbaseP ). QPplano puede definirse con una suma de QPbaseP y QPn (QPplano = QPbaseP + QPn), donde QPn se determina, usando una tabla de consulta que indica valores de QPn en relacion con valores de N. QPplano puede definirse de manera alternativa como QPplano = QPbaseP + QPdiff (N). QPdiff (N) es una funcion del valor N y se senaliza en un flujo de bits al descodificador, o mas espedficamente se senala en el encabezado de segmento o en el parametro de imagen establecido, tal como se define en el documento H.264/AVC. El descodificador determina QPdiff (N) a partir del flujo de bits para cada uno de los valores N soportados en su esquema de codec de video.

En otra realizacion de la presente invencion, anadiendo un parametro de cuantificacion diferencial (QPdelta), QPbaseP se modifica como QPbaseP = QPbaseP + QPdelta. QPdelta es un parametro de cuantificacion determinado a partir de una actividad espacial en un bloque o grupo de bloques para ajustar QPbaseP de manera adaptativa a la actividad espacial. QPdelta esta senalado en un flujo de bits al descodificador. Como QPdelta se determina a partir de una actividad espacial en un bloque, puede volverse nulo dependiendo del contenido de imagen en el bloque y no afecta

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a QPbaseP para el modo de prediccion plana.

Ademas, en otra realizacion de la presente invencion, QPpiano se determina con un parametro de cuantificacion normal QPnormal, que se usa para cuantificar residuos generados en modos de prediccion distintos del modo plano. En una realizacion de este tipo, QPplano se determina segun una de las siguientes cinco maneras:

1 QP plano. _ QP normal

2. QPplano = QPnormal + QPn, donde QPn se determina a partir de una tabla de consulta que indica valores de QPn en relacion a valores de N.

3. QPplano = QPnormal + QPdiff (N), donde QPdiff (N) es una funcion del valor N y se senaliza en un flujo de bits al descodificador.

4. QPplano = QPnormal + QPdelta, donde QPdelta es un parametro de cuantificacion determinado a partir de una actividad espacial en un bloque o grupo de bloques para ajustar de manera adaptativa QPnormal y esta senalado en un flujo de bits al descodificador.

5. QPPlano = QPnormal + QPN + QPdelta

En otra realizacion de la presente invencion, el modulo de transformacion 405 y el modulo de transformacion inversa

410 usan un conjunto secundario de nucleos de transformacion hacia delante e inversa an^ ) para la transformacion hacia delante e inversa de un residuo generado en el modo piano, en lugar de usar el conjunto

primario de nucleos de transformacion hacia delante e inversa an(l ^7 ). El conjunto primario de nucleos de transformacion se usa para transformar residuos generados en modos de prediccion distintos del modo plano y adecuados para bloques en los que existe energfa de alta frecuencia. Por otra parte, los bloques que van a someterse al modo de prediccion plano tienen actividades espaciales bajas en los mismos y necesitan nucleos de transformacion adaptados para bloques con imagenes suavizadas. En esta realizacion, el modulo de transformacion 405 y el modulo de transformacion inversa 410 se conmutan entre el conjunto primario de nucleos de transformacion y el conjunto secundario de nucleos de transformacion, tal como se muestra en la figura 12, y usan el conjunto primario de nucleo de transformacion al transformar residuos generados en modos de prediccion distintos del modo plano, mientras que usan el conjunto secundario de nucleo de transformacion al transformar residuos generados en el modo de prediccion plana. Sin embargo, observese que el conjunto secundario de nucleo de transformacion no se limita a transformar residuos generados en el modo de prediccion plano y puede usarse para transformar residuos generados en modos de prediccion distintos del modo plano.

El conjunto secundario de nucleo de transformacion hacia delante ((’7 ) puede ser una aproximacion de punto fijo obtenida a partir de una de las siguientes opciones:

Opcion 1 (tipo-7 DST):

&■ O', j) = k, xsen(*2; —1 —^), VI < i, j < N FV J ‘ 2N + 1

Opcion 2 (tipo-4 DST):

=:k, xsen(-2— ^),V1 <ij< N

4.V

Opcion 3 (tipo-2 DCT, conocida normalmente como DCT): GNF(iJ) = kt x < ij < N

Opcion 4:

GNF(i,j)-k,xHf (2i,N+ \ j)y\<tJ<N si los nucleos de transformacion de tamano 2Nx2N

(H2/)

son

soportados por el codec de video. De lo contrario,

= N. P0r tan

y mas grande soportados en un codigo de video son 4x4 y 32x32, el conjunto secundario de nucleo de

0, (L j ) /), v 1 t.j in A . Por tanto, en la opcion 4, si los tamanos de transformacion mas pequeno

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transformacion para un tamano 4x4 se obtiene a partir del conjunto primario de nucleo de transformacion para un tamano 8x8. Del mismo modo, el conjunto secundario de nucleo de transformacion para un tamano 8x8 se obtiene a partir del conjunto primario de nucleo de transformacion para un tamano 16x 16, y el conjunto secundario de nucleo de transformacion para un tamano 16x 16 se obtiene a partir del conjunto primario de nucleo de transformacion para un tamano 32x32. Sin embargo, debido a la limitacion de tamano en la que el tamano mas grande soportado es 32x32, el conjunto secundario de nucleo de transformacion para un tamano 32x32 se obtiene a partir del conjunto primario de nucleo de transformacion para un tamano 32x32.

El factor de escala ki puede definirse para satisfacer

. El factor de escala ki puede usarse para

ajustar el parametro de cuantificacion tal como se usa en el documento H.264/AVC. El conjunto secundario de

G» G>

nucleo de transformacion inversa 1 puede obtenerse, usando el nucleo de transformacion hacia delante a

-N *G'V = rv

partir de G/

donde IN representa la matriz de identificacion de tamano NxN.

Si el conjunto primario de nucleo de transformacion satisface la propiedad

es preferible el conjunto secundario de nucleo de transformacion definido en la opcion 4. La opcion 4 es ventajosa porque el conjunto secundario de nucleo de transformacion no necesita almacenarse de manera independiente al conjunto primario de nucleo de transformacion debido a que el conjunto secundario puede obtenerse a partir del conjunto primario. Si el conjunto primario de nucleo

( lt2V \

de transformacion para un tamano 2Nx2N t f > es una aproximacion de tipo-2 DCT, se satisface la propiedad anterior, y el conjunto secundario de nucleo de transformacion para un tamano NxN (tv) puede ser una aproximacion de tipo-4 DST. Si el conjunto primario de nucleo de transformacion no satisface la propiedad anterior, es preferible el conjunto secundario de nucleo de transformacion definido en la opcion 1.

El modo de prediccion plano puede seleccionarse de una de dos maneras. En la primera manera, un bloque de prediccion generado en el modo de prediccion plano se evalua la eficiencia de codificacion, junto con los bloques de prediccion generados en los otros modos de prediccion. Si el bloque de prediccion generado en el modo plano muestra la mejor eficiencia de codificacion de entre los bloques de prediccion, se selecciona el modo plano. Alternativamente, se evalua solo la eficiencia de codificacion del modo plano. El modo de prediccion plano es preferible para un area en la que una imagen se suaviza y su gradiente plano es pequeno. Por consiguiente, el contenido de un bloque objetivo se analiza para ver la cantidad de energfa de alta frecuencia en el bloque y de las discontinuidades de imagen a lo largo de los bordes del bloque. Si la cantidad de energfa de alta frecuencia sobrepasa un umbral, y no se encuentran discontinuidades importantes a lo largo de los bordes del bloque, se selecciona el modo plano. De lo contrario, se evaluan bloques de prediccion generados en los otros modos de prediccion para seleccionar un modo. En ambos casos, se senala una seleccion del modo de prediccion plano en un flujo de bits al descodificador.

Aunque sin duda se le ocurriran muchas alteraciones y modificaciones de la presente invencion a un experto habitual en la tecnica tras haber lefdo la descripcion anterior, debe entenderse que no se pretende de ninguna manera que ninguna realizacion particular mostrada y descrita a modo de ilustracion se considere limitativa. Por tanto, no se pretende que referencias a detalles de diversas realizaciones limiten el alcance de las reivindicaciones, que en sf mismas solo mencionan aquellas caractensticas que se consideran esenciales para la invencion.

imagen8

Claims

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REIVINDICACIONES

Metodo de codificacion de v^deo para predecir valores de p^xel en un bloque objetivo en un modo plano, comprendiendo el metodo etapas ejecutables por ordenador ejecutadas mediante un procesador de un descodificador de v^deo para implementar:

calcular primeros valores de prediccion para p^xeles de prediccion respectivos en un bloque de prediccion para el bloque objetivo usando interpolacion lineal entre valores de pixel de lfmite horizontal respectivos, en la misma posicion horizontal que los pfxeles de prediccion respectivos, en la parte exterior superior del bloque objetivo y un valor de uno de los pfxeles de lfmite vertical en la parte exterior izquierda del bloque objetivo;

calcular segundos valores de prediccion para los pfxeles de prediccion respectivos usando interpolacion lineal entre valores de los pfxeles de lfmite vertical respectivos, en la misma posicion vertical que los pfxeles de prediccion respectivos, y un valor de uno de los pfxeles de lfmite horizontal en la parte exterior superior del bloque objetivo; y

promediar los valores de prediccion primero y segundo para el mismo pixel de prediccion para obtener valores de pixel de prediccion respectivos en el bloque de prediccion.

Metodo segun la reivindicacion 1, que comprende ademas:

descodificar un residuo senalado desde un codificador que se genero en el modo plano en un codificador; y anadir el residuo descodificado al bloque de prediccion para reconstruir datos de imagen.