ES2642909T3 - Procedimiento de descodificación de vídeo - Google Patents

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Jae-Chool Lee
Jung-Hye Min
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Sang-Rae Lee
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Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de descodificacion de v^deo Campo de la tecnica
Las realizaciones a modo de ejemplo y los ejemplos descritos se refieren a la codificacion y descodificacion de un video.
Antecedentes de la tecnica
A medida que el soporte ffsico para la reproduccion y el almacenamiento de contenido de video de alta resolucion o de alta calidad se esta desarrollando y suministrando, esta creciendo la necesidad de un codec de video para codificar o descodificar, de manera eficaz, 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 limitada basandose en un macrobloque que tiene un tamano previamente determinado. El documento 2004/104930 A2 describe un procedimiento de compresion de una secuencia de tramas de video digitalmente codificadas. Una trama dada se divide en bloques, y el contenido de informacion de unos bloques seleccionados se modifica, dependiendo de una informacion contenida en un bloque o bloques colindantes (prediccion), y los bloques se convierten de una representacion espacial a una representacion en frecuencia. El contenido de informacion de los bloques transformados se codifica mediante codificacion aritmetica. La eficiencia de la codificacion se mejora mediante varios procedimientos, tales como repartir de forma dinamica los bloques en sub-bloques, o realizar un analisis de compresibilidad en los bloques antes de llevar a cabo transformaciones adicionales. La codificacion por entropfa usa una red neuronal para determinar los parametros de la codificacion aritmetica. La escala de las tramas se reajusta de forma dinamica, dependiendo del ancho de banda disponible y de la calidad de la imagen codificada.
Divulgacion
Problema tecnico
Las realizaciones a modo de ejemplo y los ejemplos descritos proporcionan una codificacion y descodificacion de una imagen, basandose en una unidad de codificacion jerarquica en varios tamanos.
Solucion tecnica
De acuerdo con un aspecto de una realizacion a modo de ejemplo, se proporciona un procedimiento de descodificacion de un video tal como se expone en la reivindicacion 1 adjunta.
Efectos ventajosos
Cuando unos datos de imagen tienen una alta resolucion y una gran cantidad de datos, los datos de imagen se pueden descodificar y restaurar, de manera eficiente, mediante el uso de un tamano de una unidad de codificacion y un modo de codificacion, los cuales se determinan, de manera adaptativa, de acuerdo con caractensticas de los datos de imagen, mediante el uso de una informacion acerca de un modo de codificacion optima que se recibe a partir de un codificador.
Descripcion de los dibujos
Las caractensticas anteriores y otras caractensticas de la realizacion a modo de ejemplo seran mas evidentes mediante la descripcion en detalle de realizaciones a modo de ejemplo de las mismas con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:
la figura 1 es un diagrama de bloques de un aparato de codificacion de un video, de acuerdo con un ejemplo descrito;
la figura 2 es un diagrama de bloques de un aparato de descodificacion de un video, de acuerdo con un ejemplo descrito;
la figura 3 es un diagrama para describir un concepto de unidades de codificacion, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo;
la figura 4 es un diagrama de bloques de un codificador de imagen basado en unidades de codificacion, de acuerdo con un ejemplo descrito;
la figura 5 es un diagrama de bloques de un descodificador de imagen basado en unidades de codificacion, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo;
la figura 6 es un diagrama que ilustra unas unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con profundidades y con particiones, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo;
la figura 7 es un diagrama para describir una relacion entre una unidad de codificacion y unas unidades de transformacion, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo;
la figura 8 es un diagrama para describir una informacion de codificacion de unas unidades de codificacion que
se corresponden con una profundidad codificada, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo;
la figura 9 es un diagrama de unas unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades,
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de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo;
las figuras 10 a 12 son unos diagramas para describir una relacion entre unas unidades de codificacion, unas unidades de prediccion y unas unidades de transformacion, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo; 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 una 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, de acuerdo con un ejemplo descrito; y
la figura 15 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de descodificacion de un video, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo.
Mejor modo
De acuerdo con un ejemplo descrito, se proporciona un procedimiento de codificacion de un video, incluyendo el procedimiento: dividir una imagen actual en al menos una unidad de codificacion maxima; determinar la profundidad codificada para emitir un resultado final de la codificacion de acuerdo con al menos una region dividida que se obtiene mediante la division de una region de cada una de la al menos una unidad de codificacion maxima de acuerdo con unas profundidades, mediante la codificacion de la al menos una region dividida, basandose en una profundidad que se ahonda en proporcion al numero de veces que se divide la region de cada unidad de codificacion maxima; y emitir unos datos de imagen que constituyen el resultado de codificacion final de acuerdo con la al menos una region dividida, y una informacion de codificacion acerca de la profundidad codificada y un modo de prediccion, de acuerdo con cada una de las unidades de codificacion maxima.
La unidad de codificacion puede estar caracterizada por un tamano maximo y una profundidad.
La profundidad denota el numero de veces que la unidad de codificacion se divide de forma jerarquica y, a medida que la profundidad se ahonda, unas unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades se pueden dividir a partir de la unidad de codificacion maxima para obtener unas unidades de codificacion minima. La profundidad se ahonda de una profundidad superior a la profundidad inferior. A medida que la profundidad se ahonda, aumenta el numero de veces que se divide la unidad de codificacion maxima y el numero total de veces posibles que se divide la unidad de codificacion maxima se corresponde con una profundidad maxima. El tamano maximo y la profundidad maxima de la unidad de codificacion pueden estar previamente determinados.
El procedimiento ademas puede incluir la determinacion previa de una profundidad maxima que indica un numero total de veces que una altura y un de la al menos una unidad de codificacion maxima se dividen de forma jerarquica y un tamano maximo de la al menos una unidad de codificacion maxima.
Los datos de imagen se pueden codificar basandose en las unidades de codificacion mas profunda 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 se ahonda, las unidades de codificacion se pueden dividir de forma jerarquica a partir de cada unidad de codificacion maxima.
La determinacion de la profundidad codificada puede incluir la realizacion de una codificacion de prediccion de acuerdo con unas unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad actual y unas particiones que se obtienen mediante la division de al menos uno de una altura y un ancho de las unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad actual, de acuerdo con las unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades para cada unidad de codificacion maxima.
La determinacion de la profundidad codificada puede incluir la realizacion de una transformacion en la unidad de datos que tiene una altura o un ancho mas pequeno que unas unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad actual, de acuerdo con las unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades para la unidad de codificacion maxima.
La determinacion de la profundidad codificada ademas puede incluir la determinacion de la profundidad codificada que tiene el error de codificacion mmimo comparando los resultados de codificacion de acuerdo con unas profundidades para cada unidad de codificacion maxima y la determinacion de al menos uno de un tipo de particion y un modo de prediccion de una unidad de datos que realizo una codificacion de prediccion en cada unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada, y un tamano de una unidad de datos que realizo una transformacion en las unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad codificada.
El modo de prediccion se puede determinar, de manera independiente, de acuerdo con unas unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad codificada e incluyen al menos uno de un intra-modo, un inter- modo y un modo de salto.
La informacion acerca del modo de codificacion puede incluir al menos una de la profundidad codificada para cada unidad de codificacion maxima, una informacion acerca de un tipo de particion de una unidad de datos que realizo una codificacion de prediccion de acuerdo con unas unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad codificada, una informacion acerca de un modo de prediccion de acuerdo con unas particiones de las
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unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad codificada, y una informacion acerca de un tamano de una unidad de datos que realizo una transformacion de acuerdo con las unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad codificada.
El procedimiento ademas puede incluir la codificacion de una informacion dividida que indica si la codificacion se realiza en unas unidades de codificacion de una profundidad inferior en lugar de una profundidad actual, de acuerdo con unas profundidades en cada unidad de codificacion maxima. El procedimiento ademas puede incluir, si la codificacion se realiza en las unidades de codificacion de la profundidad inferior basandose en la informacion dividida de la profundidad actual, la realizacion, de forma repetida, de la codificacion en cada unidad de codificacion parcial que se obtiene al dividir la unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad actual.
Una profundidad de la unidad de codificacion maxima puede ser una profundidad lo mas superior y las unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades que constituyen una region dividida de acuerdo con unas profundidades pueden ser unas unidades de codificacion que se obtienen al dividir entre dos una altura y un ancho de una unidad de codificacion de una profundidad superior. Las particiones que se corresponden con la profundidad actual pueden ser unas unidades de datos que se obtienen al dividir entre dos al menos uno de una altura y un ancho de una unidad de datos que se corresponde con la profundidad actual.
El error de codificacion se puede medir mediante el uso de un procedimiento de Optimizacion de Distorsion de Relacion basado en multiplicadores Lagrangianos.
La codificacion de prediccion en el intra-modo y la codificacion de prediccion en el inter-modo se pueden realizar de acuerdo con unidades de datos que se obtienen al dividir entre dos las unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad actual o al menos uno de la altura y el ancho de las unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad actual.
De acuerdo con otro ejemplo descrito, se proporciona un procedimiento de descodificacion de un video, incluyendo el procedimiento: recibir y analizar un flujo de bits de un video codificado; extraer datos de imagen de una imagen 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, a partir del flujo de bits; y descodificar 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 se ahonda 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 dividida, que se obtiene mediante la division de una region de cada unidad de codificacion maxima de acuerdo con profundidades, mediante la codificacion de la al menos una region dividida de cada unidad de codificacion maxima al tiempo que se codifica la imagen actual, se determina como al menos una profundidad codificada para cada unidad de codificacion maxima.
El procedimiento ademas puede incluir la extraccion de una informacion acerca de una profundidad maxima que indica el numero total de veces que una altura y un ancho de cada unidad de codificacion maxima se dividen de forma jerarquica y una informacion acerca de un tamano maximo de cada unidad de codificacion maxima a partir del flujo de bits.
La descodificacion puede incluir la realizacion de una codificacion de prediccion en unas unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad codificada para cada unidad de codificacion maxima, basandose en la informacion acerca de la profundidad codificada y una informacion acerca de un tipo de particion y el modo de prediccion de una unidad de datos para realizar la descodificacion de prediccion, de entre la informacion extrafda acerca del modo de codificacion para cada unidad de codificacion maxima.
La descodificacion puede incluir la realizacion de una transformacion inversa en cada unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada para cada unidad de codificacion maxima, basandose en una 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 ademas puede incluir la extraccion de una informacion dividida que indica si la descodificacion se realiza en unas unidades de codificacion que se corresponden con una profundidad inferior en lugar de una profundidad actual de acuerdo con las profundidades para cada unidad de codificacion maxima, a partir del flujo de bits.
De acuerdo con otro ejemplo descrito, se proporciona un aparato de codificacion de un video, incluyendo el aparato: un divisor de unidad de codificacion maxima para dividir una imagen actual en al menos una unidad de codificacion maxima; un determinador de unidad de codificacion para determinar una profundidad codificada para emitir un resultado de codificacion final de acuerdo con al menos una region dividida que se obtiene al dividir una region de cada una de la al menos una unidad de codificacion maxima de acuerdo con profundidades, al codificar la al menos una region dividida, basandose en una profundidad que se ahonda en proporcion al numero de veces que se divide la region de cada unidad de codificacion maxima; y una unidad de salida para emitir datos de imagen que constituyen el resultado de codificacion final de acuerdo con la al menos una region dividida, e informacion de
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codificacion acerca de la profundidad codificada y un modo de prediccion, de acuerdo con cada unidad de codificacion maxima.
De acuerdo con otro ejemplo descrito, se proporciona un aparato de descodificacion de un video, incluyendo el aparato: un receptor para recibir y analizar un flujo de bits de un video codificado; un extractor de datos de imagen y de informacion de codificacion para extraer datos de imagen de una imagen 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, a partir del flujo de bits; y un descodificador para descodificar los datos de imagen en cada unidad de codificacion maxima basandose en la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion para cada una de la al menos una unidad de codificacion maxima, en el que la profundidad se ahonda 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 dividida, que se obtiene mediante la division de una region de cada unidad de codificacion maxima de acuerdo con profundidades, mediante la codificacion de la al menos una region dividida de cada unidad de codificacion maxima al tiempo que se codifica la imagen actual, se determina como al menos una profundidad codificada para cada unidad de codificacion maxima.
De acuerdo con otro ejemplo descrito, se proporciona un medio de grabacion legible por ordenador que tiene, grabado en el mismo, un programa para ejecutar el procedimiento de codificacion de un video.
De acuerdo con otro ejemplo descrito, se proporciona un medio de grabacion legible por ordenador que tiene, grabado en el mismo, un programa para ejecutar el procedimiento de descodificacion de un video.
Modo para la invencion
En lo sucesivo en el presente documento, las realizaciones a modo de ejemplo se describiran de manera mas completa con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales se muestran unas realizaciones a modo de ejemplo. En las realizaciones a modo de ejemplo, “unidad” puede hacer o no referencia a una unidad de tamano, dependiendo de su contexto.
En lo sucesivo en el presente documento, una 'unidad de codificacion' es una unidad de datos de codificacion en la cual se codifican los datos de imagen en un lado de codificador y una unidad de datos codificados en la cual se descodifican los datos de imagen codificados en un lado de descodificador, de acuerdo con realizaciones a modo de ejemplo. Asimismo, una 'profundidad codificada' quiere decir la profundidad en la que se codifica una unidad de codificacion.
En lo sucesivo en el presente documento, una 'imagen' puede denotar una imagen fija para un video o una imagen en movimiento, es decir, el video en sf mismo.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un aparato de codificacion de video 100, de acuerdo con un ejemplo descrito.
El aparato de codificacion de video 100 incluye un divisor de unidad de codificacion maxima 110, un determinador de unidad de codificacion 120 y una unidad de salida 130.

El divisor de unidad de codificacion maxima 110 puede dividir una imagen actual basandose en una unidad de

codificacion maxima para la imagen actual de una imagen. Si la imagen actual es mas grande que la unidad de

codificacion maxima, los datos de imagen de la imagen actual se pueden dividir en la al menos una unidad de
codificacion maxima. La unidad de codificacion maxima de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo puede
ser una unidad de datos que tiene un tamano de 32 x 32, 64 x 64, 128 x 128, 256 x 256, etc., en la que una forma de la unidad de datos es un cuadrado que tiene un ancho y una altura en cuadrados de 2. Los datos de imagen se pueden emitir hacia el determinador de unidad de codificacion 120 de acuerdo con la al menos una unidad de codificacion maxima.
Una unidad de codificacion de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo puede estar caracterizada por un tamano maximo y una profundidad. La profundidad denota el numero de veces que la unidad de codificacion se divide espacialmente a partir de la unidad de codificacion maxima y, a medida que la profundidad se ahonda o aumenta, unas unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades se pueden dividir de una unidad de codificacion maxima a una unidad de codificacion minima. Una profundidad de la unidad de codificacion maxima es una profundidad lo mas superior y una profundidad de la unidad de codificacion minima es una profundidad lo mas inferior. Debido a que un tamano de una unidad de codificacion que se corresponde con cada profundidad disminuye a medida que se ahonda la profundidad de la unidad de codificacion maxima, una unidad de codificacion que se corresponde con una profundidad superior puede incluir una pluralidad de unidades de codificacion que se corresponden con unas profundidades inferiores.
Tal como se ha descrito con anterioridad, los datos de imagen de la imagen 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 unas unidades de codificacion mas profunda que se dividen de acuerdo con unas
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profundidades. Debido a que la unidad de codificacion maxima de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo se divide de acuerdo con unas profundidades, los datos de imagen de un dominio espacial incluido en la unidad de codificacion maxima se pueden clasificar de forma jerarquica de acuerdo con unas profundidades.
Una profundidad maxima y un tamano maximo de una unidad de codificacion, los cuales limitan el numero total de veces que una altura y un ancho de la unidad de codificacion maxima se dividen de forma jerarquica, pueden estar previamente determinados.
El determinador de unidad de codificacion 120 codifica al menos una region dividida que se obtiene mediante la division de una region de la unidad de codificacion maxima de acuerdo con unas profundidades y determina una profundidad para emitir unos datos de imagen finalmente codificados de acuerdo con la al menos una region dividida. Dicho de otra forma, el determinador de unidad de codificacion 120 determina una profundidad codificada codificando los datos de imagen en las unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades, de acuerdo con la unidad de codificacion maxima de la imagen actual y seleccionando una profundidad que tiene el menor error de codificacion. Por lo tanto, los datos de imagen codificados de la unidad de codificacion que se corresponden con la profundidad codificada determinada se emiten finalmente. Asimismo, las unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad codificada se pueden considerar como unas unidades de codificacion codificadas.
La profundidad codificada determinada y los datos de imagen codificados de acuerdo con la profundidad codificada determinada se emiten hacia la unidad de salida 130.
Los datos de imagen en la unidad de codificacion maxima se codifican basandose en las unidades de codificacion mas profunda que se corresponden con al menos una profundidad igual que o por debajo de la profundidad maxima, y los resultados de codificacion de los datos de imagen se comparan basandose en cada una de las unidades de codificacion mas profunda. Una profundidad que tiene el menor error de codificacion se puede seleccionar despues de la comparacion de los errores de codificacion de las unidades de codificacion mas profunda. Al menos una profundidad codificada se puede seleccionar 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 de forma jerarquica de acuerdo con unas profundidades y a medida que aumenta el numero de unidades de codificacion. Asimismo, incluso si las unidades de codificacion se corresponden con una misma profundidad en una unidad de codificacion maxima, se determina si se divide cada una de las unidades de codificacion que se corresponden con la misma profundidad con una profundidad inferior midiendo un error de codificacion de los datos de imagen de cada unidad de codificacion, por separado. Por consiguiente, aun cuando los datos de imagen se incluyen 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 diferir de acuerdo con las regiones en la unidad de codificacion maxima y, por lo tanto, las profundidades codificadas pueden diferir de acuerdo con las regiones en los datos de imagen. Por lo tanto, una o mas profundidades codificadas se pueden determinar en una unidad de codificacion maxima, y los datos de imagen de la unidad de codificacion maxima se pueden dividir de acuerdo con las unidades de codificacion de al menos una profundidad codificada.
Por consiguiente, el determinador de unidad de codificacion 120 puede determinar unas 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' de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo incluyen unas unidades de codificacion que se corresponden con una profundidad determinada para que sea la profundidad codificada, de entre todas las unidades de codificacion mas profunda incluidas en la unidad de codificacion maxima. Una unidad de codificacion de una profundidad codificada se puede determinar de forma jerarquica de acuerdo con unas profundidades en la misma region de la unidad de codificacion maxima y se puede determinar, de manera independiente, en diferentes regiones. De forma similar, una profundidad codificada en una region actual se puede determinar, de manera independiente, a partir de una profundidad codificada en otra region.
Una profundidad maxima de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo es un mdice relacionado con el numero de veces de division de una unidad de codificacion maxima a una unidad de codificacion minima. Una primera profundidad maxima de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo puede denotar el numero total de veces de division de la unidad de codificacion maxima a la unidad de codificacion minima. Una segunda profundidad maxima de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo puede denotar el numero total de niveles de profundidad de 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 cual se divide una vez la unidad de codificacion maxima, se puede establecer en 1 y una profundidad de una unidad de codificacion, en la cual se divide dos veces la unidad de codificacion maxima, se puede establecer en 2. En el presente caso, si la unidad de codificacion minima es una unidad de codificacion en la cual se divide cuatro veces la unidad de codificacion maxima, existen 5 niveles de profundidad de profundidades 0, 1, 2, 3 y 4 y, por lo tanto, la primera profundidad maxima se puede establecer en 4 y la segunda profundidad maxima se puede establecer en 5.
La codificacion de prediccion y la transformacion se pueden realizar de acuerdo con la unidad de codificacion maxima. La codificacion de prediccion y la transformacion tambien se realizan basandose en las unidades de
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codificacion mas profunda de acuerdo con una profundidad igual a o profundidades menores que la profundidad maxima, de acuerdo con la unidad de codificacion maxima. La transformacion se puede realizar de acuerdo con un procedimiento de transformacion ortogonal o de transformacion entera.
Debido a que aumenta el numero de unidades de codificacion mas profunda cada vez que la unidad de codificacion maxima se divide de acuerdo con unas profundidades, una codificacion que incluye la codificacion de prediccion y la transformacion se realiza en todas las unidades de codificacion mas profunda que se generan a medida que la profundidad se ahonda. Por conveniencia de descripcion, la codificacion de prediccion y la transformacion se describiran a continuacion basandose en una unidad de codificacion de una profundidad actual, en una unidad de codificacion maxima.
El aparato de codificacion de video 100 puede seleccionar, de forma variable, un tamano o una forma de una unidad de datos para la codificacion de los datos de imagen. Con el fin de descodificar los datos de imagen, se realizan unas operaciones tales como codificacion de prediccion, transformacion y codificacion por entropfa y, en este momento, la misma unidad de datos se puede usar para todas las operaciones o diferentes unidades de datos se pueden usar para cada operacion.
Por ejemplo, el aparato de codificacion de video 100 puede seleccionar no solo una unidad de codificacion para la codificacion de los datos de imagen, sino tambien una unidad de datos diferente de la unidad de codificacion con el fin de realizar la codificacion de prediccion sobre los datos de imagen en la unidad de codificacion.
Con el fin de realizar la codificacion de prediccion en la unidad de codificacion maxima, la codificacion de prediccion se puede realizar basandose en una unidad de codificacion que se corresponde con una profundidad codificada, es decir, basandose en una unidad de codificacion que ya no se divide mas en unas unidades de codificacion que se corresponden con una profundidad inferior. En lo sucesivo en el presente documento, se hara referencia a la unidad de codificacion que ya no se divide mas y se convierte en una unidad de base para la codificacion de prediccion como 'unidad de prediccion'. Una particion que se obtiene al dividir la unidad de prediccion puede incluir una unidad de prediccion o una unidad de datos que se obtiene al dividir al menos una de una altura y un ancho de la unidad de prediccion.
Por ejemplo, cuando una unidad de codificacion de un tamano de 2Nx2N (en la que N es un numero entero positivo) ya no se divide mas y se convierte en una unidad de prediccion de 2N x 2N y un tamano de una particion puede ser de 2N x 2N, 2N x N, N x 2N o N x N. Los ejemplos de un tipo de particion incluyen particiones simetricas que se obtienen al dividir, de forma simetrica, una altura o un ancho de la unidad de prediccion, particiones que se obtienen al dividir, de forma simetrica, una altura o un ancho de la unidad de prediccion, tal como 1 : n o n : 1, particiones que se obtienen al dividir, de forma geometrica, la unidad de prediccion y particiones que tienen unas formas arbitrarias.
Un modo de prediccion de la unidad de prediccion puede ser al menos uno de un intra-modo, un inter-modo y un modo de salto. Por ejemplo, el intra-modo o el inter-modo se pueden realizar en la particion de 2Nx2N, 2N x N, Nx2N o N x N. Asimismo, el modo de salto se puede realizar solo en la particion de 2Nx2N. La codificacion se realiza, de manera independiente, en una unidad de prediccion en una unidad de codificacion, seleccionando de esa manera un modo de prediccion que tiene un menor error de codificacion.
El aparato de codificacion de video 100 tambien puede realizar la transformacion en los datos de imagen en una unidad de codificacion basandose no solo 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.
Con el fin de realizar la transformacion en la unidad de codificacion, la transformacion se puede realizar basandose en la unidad de datos que tiene un tamano mas pequeno 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 intra-modo y una unidad de datos para un inter-modo.
A continuacion, se hara referencia a una unidad de datos que se usa como una base de la transformacion como 'unidad de transformacion'. Una profundidad de transformacion que indica el numero de veces de division para alcanzar la unidad de transformacion al dividir la altura y el ancho de la unidad de codificacion tambien se puede establecer en la unidad de transformacion. Por ejemplo, en una unidad de codificacion actual de 2Nx2N, una profundidad de transformacion puede ser de 0 cuando el tamano de una unidad de transformacion tambien es de 2N x 2N, puede ser de 1 cuando cada uno de la altura y el ancho de la unidad de codificacion actual se divide en dos partes iguales, totalmente divididas en 4A1 unidades de transformacion y el tamano de la unidad de transformacion es, por lo tanto, de N x N y puede ser de 2 cuando cada uno de la altura y el ancho de la unidad de codificacion actual se divide en cuatro partes iguales, totalmente divididas en 4A2 unidades de transformacion y el tamano de la unidad de transformacion es, por lo tanto, de N/2xN/2. Por ejemplo, la unidad de transformacion se puede establecer de acuerdo con una estructura de arbol jerarquico, en la cual una unidad de transformacion de una profundidad de transformacion mas alta se divide en cuatro unidades de transformacion de una profundidad de transformacion inferior de acuerdo con las caractensticas jerarquicas de una profundidad de transformacion.
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De forma similar a la unidad de codificacion, la unidad de transformacion en la unidad de codificacion se puede dividir, de forma recursiva, en unas regiones de tamano mas pequeno, de tal modo que la unidad de transformacion se puede determinar, de manera independiente, en unidades de regiones. Por lo tanto, los datos residuales en la unidad de codificacion se pueden dividir de acuerdo con la transformacion que tiene la estructura de arbol de acuerdo con unas profundidades de transformacion.
Una informacion de codificacion de acuerdo con las unidades de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada no solo requiere una informacion acerca de la profundidad codificada, sino tambien acerca de una informacion relacionada con la codificacion de prediccion y la transformacion. Por consiguiente, el determinador de unidad de codificacion 120 no solo determina una profundidad codificada que tiene un error de codificacion mmimo, sino que tambien determina el tipo de particion en una unidad de prediccion, un modo de prediccion de acuerdo con las unidades de prediccion, y un tamano de una unidad de transformacion para la transformacion.
Se describiran en detalle mas adelante con referencia a las figuras 3 a 12 unas unidades de codificacion de acuerdo con una estructura de arbol en una unidad de codificacion maxima y un procedimiento de determinacion de una particion, de acuerdo con realizaciones a modo de ejemplo.
El determinador de unidad de codificacion 120 puede medir un error de codificacion de las unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades mediante el uso de una Optimizacion de Distorsion de Relacion basada en multiplicadores Lagrangianos.
La unidad de salida 130 emite los datos de imagen de la unidad de codificacion maxima, los cuales se codifican basandose en la al menos una profundidad codificada determinada por el determinador de unidad de codificacion 120 y una informacion acerca del modo de codificacion de acuerdo con la profundidad codificada, en flujos de bits.
Los datos de imagen codificados se pueden obtener mediante la codificacion de datos residuales de una imagen.
La informacion acerca del modo de codificacion de acuerdo con la profundidad codificada puede incluir una 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 se puede definir mediante el uso de una informacion dividida de acuerdo con unas profundidades, la cual indica si la codificacion se realiza en unas unidades de codificacion de una profundidad inferior en lugar de 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 se emiten y, por lo tanto, la informacion dividida se puede definir para no dividir la unidad de codificacion actual en 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 dividida se puede definir para dividir la unidad de codificacion actual para obtener las unidades de codificacion de la profundidad inferior.
Si la profundidad actual no es la profundidad codificada, se realiza una codificacion en la unidad de codificacion que se divide en la unidad de codificacion de la profundidad inferior. Debido a que existe al menos una unidad de codificacion de la profundidad inferior en una unidad de codificacion de la profundidad actual, la codificacion se realiza, de forma repetida, en cada unidad de codificacion de la profundidad inferior y, por lo tanto, la codificacion se puede realizar, de manera recursiva, para las unidades de codificacion que tienen la misma profundidad.
Debido a 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, una informacion acerca de al menos un modo de codificacion se puede determinar para una unidad de codificacion maxima. Asimismo, una profundidad codificada de los datos de imagen de la unidad de codificacion maxima puede ser diferente de acuerdo con las ubicaciones debido a que los datos de imagen se dividen de forma jerarquica de acuerdo con unas profundidades y, por lo tanto, una informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion se puede establecer para los datos de imagen.
Por consiguiente, la unidad de salida 130 puede asignar una informacion de codificacion acerca de una correspondiente profundidad codificada 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 de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo es una unidad de datos rectangular que se obtiene al dividir entre 4 la unidad de codificacion minima que constituye la profundidad lo mas inferior. Como alternativa, la unidad minima puede ser una unidad de datos rectangular maxima que se puede incluir en todas las unidades de codificacion, las unidades de prediccion, las unidades de particion y las unidades de transformacion incluidas en la unidad de codificacion maxima.
Por ejemplo, la informacion de codificacion emitida a traves de la unidad de salida 130 se puede clasificar en una informacion de codificacion de acuerdo con las unidades de codificacion y una informacion de codificacion de acuerdo con las unidades de prediccion. La informacion de codificacion de acuerdo con las unidades de codificacion
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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 una informacion acerca de una direccion estimada de un inter-modo, acerca de un mdice de imagen de referencia del inter-modo, acerca de un vector de movimiento, acerca de una componente de croma de un intra-modo y acerca de un procedimiento de interpolacion del intra-modo. Asimismo, una informacion acerca de un tamano maximo de la unidad de codificacion definida de acuerdo con imagenes, sectores o GOP y una informacion acerca de una profundidad maxima se puede insertar en un SPS (Sequence Parameter Set, Conjunto de Parametros de Secuencia) o un encabezado de un flujo de bits.
En el aparato de codificacion de video 100, la unidad de codificacion mas profunda puede ser una unidad de codificacion que se obtiene al dividir entre dos una altura o un ancho de una unidad de codificacion de una profundidad superior, la cual se encuentra una capa por encima. Dicho de otra forma, cuando el tamano de la unidad de codificacion de la profundidad actual es de 2Nx2N, el tamano de la unidad de codificacion de la profundidad inferior es de N x N. Asimismo, la unidad de codificacion de la profundidad actual que tiene un tamano de 2N x 2N puede incluir un maximo de 4 unidades de codificacion de la profundidad inferior.
Por consiguiente, el aparato de codificacion de video 100 puede formar las unidades de codificacion que tienen la estructura de arbol determinando las 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 que se determinan considerando caractensticas de la imagen actual. Asimismo, debido a que la codificacion se puede realizar en cada unidad de codificacion maxima mediante el uso de uno cualquiera de varios modos de prediccion y transformaciones, un modo de codificacion optima se puede determinar considerando caractensticas de la unidad de codificacion de varios tamanos de imagen.
Por lo tanto, si una imagen que tiene una alta resolucion o una gran cantidad de datos se codifica en un macrobloque convencional, un numero de macrobloques por imagen aumenta de manera excesiva. Por consiguiente, aumenta un numero de piezas de informacion comprimida que se genera para cada macrobloque y, por lo tanto, es diffcil transmitir la informacion comprimida y disminuye la eficiencia de la compresion de datos. No obstante, mediante el uso del aparato de codificacion de video 100, la eficiencia de la compresion de imagen se puede aumentar debido a que una unidad de codificacion se ajusta al tiempo que se consideran caractensticas de una imagen mientras se aumenta el tamano maximo de una unidad de codificacion al tiempo que se considera un tamano de la imagen.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un aparato de descodificacion de video 200, de acuerdo con un ejemplo descrito.
El aparato de descodificacion de video 200 incluye un receptor 210, un extractor de datos de imagen y de informacion de codificacion 220 y un descodificador de datos de imagen 230. Las definiciones de varias expresiones, tales como unidad de codificacion, profundidad unidad de prediccion, unidad de transformacion e informacion acerca de varios modos de codificacion, para varias operaciones del aparato de descodificacion de video 200 son identicas a las que se describen con referencia a la figura 1 y al aparato de codificacion de video 100.
El receptor 210 recibe y analiza un flujo de bits de un video codificado. El extractor de datos de imagen y de informacion de codificacion 220 extrae unos datos de imagen codificados para cada unidad de codificacion a partir del 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 extrafdos de imagen hacia el descodificador de datos de imagen 230. El extractor de datos de imagen y de informacion de codificacion 220 puede extraer una informacion acerca del tamano maximo de una unidad de codificacion de una imagen actual, a partir de un encabezado acerca de la imagen actual o SPS.
Asimismo, el extractor de datos de imagen y de informacion de codificacion 220 extrae una informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion para las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol de acuerdo con cada unidad de codificacion maxima, a partir del flujo de bits analizado. La informacion extrafda acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion se emite hacia el descodificador de datos de imagen 230. Dicho de otra forma, los datos de imagen en un flujo de bits se dividen en la unidad de codificacion maxima de tal modo que el descodificador de datos de imagen 230 descodifica 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 se puede establecer para una informacion acerca de al menos una unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada, y una informacion acerca de un modo de codificacion puede incluir una informacion acerca de un tipo de particion de una correspondiente unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada, acerca de un modo de prediccion y de un tamano de una unidad de transformacion. Asimismo, una informacion de division de acuerdo con unas profundidades se puede extraer como una 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 por el extractor de datos de imagen y de informacion de codificacion 220 es una
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informacion acerca de una profundidad codificada y un modo de codificacion que se determina para generar un error de codificacion mmimo cuando un codificador, tal como el aparato de codificacion de video 100, realiza, de forma repetida, una codificacion para cada unidad de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades de acuerdo con cada unidad de codificacion maxima. Por consiguiente, el aparato de descodificacion de video 200 puede restaurar la imagen mediante la descodificacion de los datos de imagen de acuerdo con una profundidad codificada y un modo de codificacion que genera el error de codificacion mmimo.
Debido a que una informacion de codificacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion se pueden asignar a una unidad de datos previamente determinada de entre una correspondiente unidad de codificacion, una unidad de prediccion y una unidad minima, el extractor de datos de imagen y de informacion de codificacion 220 puede extraer la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion de acuerdo con las unidades de datos previamente determinadas. Las unidades de datos previamente determinadas a las cuales se asigna la misma informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion se pueden inferir para que sean las unidades de datos incluidas en la misma unidad de codificacion maxima.
El descodificador de datos de imagen 230 restaura la imagen actual mediante la descodificacion de 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. Dicho de otra forma, el descodificador de datos de imagen 230 puede descodificar los datos de imagen codificados 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 unas unidades de codificacion que tienen la estructura de arbol incluida en cada unidad de codificacion maxima. El proceso de descodificacion puede incluir una prediccion que incluye intra-prediccion, compensacion de movimiento y transformacion inversa. Se puede realizar una transformacion inversa de acuerdo con un procedimiento de transformacion ortogonal inversa o transformacion entera inversa.
El descodificador de datos de imagen 230 puede realizar una intra-prediccion o una 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 unas profundidades codificadas.
Asimismo, el descodificador de datos de imagen 230 puede realizar la 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 unas profundidades codificadas, con el fin de realizar la transformacion inversa de acuerdo con las unidades de codificacion maxima.
El descodificador de datos de imagen 230 puede determinar al menos una profundidad codificada de una unidad de codificacion maxima actual mediante el uso de una informacion dividida de acuerdo con unas profundidades. Si la informacion dividida indica que los datos de imagen ya no se dividen mas en la profundidad actual, la profundidad actual es una profundidad codificada. Por consiguiente, el descodificador de datos de imagen 230 puede descodificar los datos codificados de al menos una unidad de codificacion que se corresponde con cada profundidad codificada en la unidad de codificacion maxima actual mediante el uso de la informacion acerca de un tipo de particion de una unidad de prediccion, un modo de prediccion y un tamano de una unidad de transformacion para cada unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada y emitir los datos de imagen de la unidad de codificacion maxima actual.
Dicho de otra forma, las unidades de datos que contienen la informacion de codificacion que incluye la misma informacion dividida se pueden reunir al observar el conjunto de informacion de codificacion que se asigna para la unidad de datos previamente determinada de entre la unidad de codificacion, la unidad de prediccion y la unidad minima, y se puede considerar que las unidades de datos recopilados son una unidad de datos que va a ser descodificada por el descodificador de datos de imagen 230 en el mismo modo de codificacion.
El aparato de descodificacion de video 200 puede obtener una informacion acerca de al menos una unidad de codificacion que genera el error de codificacion mmimo cuando la codificacion se realiza, de forma recursiva, para cada unidad de codificacion maxima y puede usar la informacion para descodificar la imagen actual. Dicho de otra forma, se pueden descodificar las unidades de codificacion que tienen la estructura de arbol determinada para ser las unidades optimas de codificacion en cada unidad de codificacion maxima. Asimismo, el tamano maximo de una unidad de codificacion se determina considerando una resolucion y una cantidad de datos de imagen.
Por consiguiente, incluso si los datos de imagen tienen una alta resolucion y una gran cantidad de datos, los datos de imagen se pueden descodificar y restaurar, de manera eficiente, mediante el uso de un tamano de una unidad de codificacion y un modo de codificacion, los cuales se determinan, de manera adaptativa, de acuerdo con caractensticas de los datos de imagen, mediante el uso de una informacion acerca de un modo de codificacion optima que se recibe a partir de 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 de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo se describira a continuacion con referencia a las figuras 3 a 13.
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La figura 3 es un diagrama para describir un concepto de unidades de codificacion de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo.
Un tamano de una unidad de codificacion se puede expresar en anchoxaltura y puede ser de 64x64, 32x32, 16x16 y 8x8. Una unidad de codificacion de 64x64 se puede dividir en unas particiones de 64x64, 64x32, 32 x 64 o 32 x 32 y una unidad de codificacion de 32 x 32 se puede dividir en unas particiones de 32 x 32, 32 x 16, 16 x 32 o 16 x 16, una unidad de codificacion de 16 x 16 se puede dividir en unas particiones de 16 x 16, 16 x 8, 8x16 u 8x8 y una unidad de codificacion de 8x8 se puede dividir en unas particiones de 8x8, 8x4, 4x8 o 4x4.
En los datos de video 310, la resolucion es de 1920 x 1080, un tamano maximo de una unidad de codificacion es de 64 y una profundidad maxima es de 2. En los datos de video 320, la resolucion es de 1920 x 1080, el tamano maximo de una unidad de codificacion es de 64 y la profundidad maxima es de 3. En los datos de video 330, la resolucion es de 352 x 288, el tamano maximo de una unidad de codificacion es de 16 y la profundidad maxima es de 1. La profundidad maxima mostrada en la figura 3 denota el numero total de divisiones de una unidad de codificacion maxima a una unidad de descodificacion minima.
Si la resolucion es alta o la cantidad de datos es grande, el tamano maximo de una unidad de codificacion puede ser grande con el fin de no solo aumentar la eficiencia de la codificacion sino tambien para reflejar, de manera exacta, las caractensticas de una imagen. Por consiguiente, el tamano maximo de la unidad de codificacion de los datos de video 310 y 320 que tienen la resolucion mas alta que los datos de video 330 puede ser de 64.
Debido a que la profundidad maxima de los datos de video 310 es de 2, las unidades de codificacion 315 de los datos de video 310 pueden incluir una unidad de codificacion maxima que tenga un tamano de eje largo de 64 y las unidades de codificacion que tienen unos tamanos de eje largo de 32 y 16 debido a que las profundidades se ahondan a dos capas al dividir dos veces la unidad de codificacion maxima. Mientras tanto, debido a que la profundidad maxima de los datos de video 330 es de 1, las unidades de codificacion 335 de los datos de video 330 pueden incluir una unidad de codificacion maxima que tiene un tamano de eje largo de 16 y unas unidades de codificacion que tienen un tamano de eje largo de 8 debido a que las profundidades se ahondan a una capa al dividir una vez la unidad de codificacion maxima.
Debido a que la profundidad maxima de los datos de video 320 es de 3, las unidades de codificacion 325 de los datos de video 320 pueden incluir una unidad de codificacion maxima que tiene un tamano de eje largo de 64 y unas unidades de codificacion que tienen unos tamanos de eje largo de 32, 16 y 8 debido a que las profundidades se ahondan a 3 capas al dividir en tres ocasiones la unidad de codificacion maxima. A medida que la profundidad se ahonda, se puede expresar de manera precisa una informacion detallada.
La figura 4 es un diagrama de bloques de un codificador de imagen 400 basado en unidades de codificacion, de acuerdo con un ejemplo descrito.
El codificador de imagen 400 realiza operaciones del determinador de unidad de codificacion 120 del aparato de codificacion de video 100 para codificar los datos de imagen. Dicho de otra forma, un intra-predictor 410 realiza la intra-prediccion en unas unidades de codificacion en un intra-modo, de entre una trama actual 405 y un estimador de movimiento 420 y un compensador de movimiento 425 realizan una inter-estimacion y una compensacion de movimiento en unidades de codificacion en un inter-modo de entre la trama actual 405 mediante el uso de la trama actual 405 y una trama de referencia 495.
Los datos emitidos a partir del intra-predictor 410, el estimador de movimiento 420 y el compensador de movimiento 425 se emiten como un coeficiente de transformacion cuantificada a traves de un transformador 430 y un cuantificador 440. El coeficiente de transformacion cuantificada se restaura como datos en un dominio espacial a traves de un cuantificador inverso 460 y un transformador inverso 470 y los datos restaurados en el dominio espacial se emiten como la trama de referencia 495 despues de procesarse posteriormente a traves de una unidad de desbloqueo 480 y una unidad de filtrado de lazo 490. El coeficiente de transformacion cuantificada se puede emitir como un flujo de bits 455 a traves de un codificador de entropfa 450.
Con el fin de que el codificador de imagen 400 se aplique en el aparato de codificacion de video 100, todos los elementos del codificador de imagen 400, es decir, el intra-predictor 410, el estimador de movimiento 420, el compensador de movimiento 425, el transformador 430, el cuantificador 440, el codificador de entropfa 450, el cuantificador inverso 460, el transformador inverso 470, la unidad de desbloqueo 480 y la unidad de filtrado de lazo 490 realizan operaciones basandose en cada unidad de codificacion de entre unas unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol al tiempo que se considera la profundidad maxima de cada unidad de codificacion maxima.
De manera espedfica, el intra-predictor 410, el estimador de movimiento 420 y el compensador de movimiento 425 determinan las particiones y el modo de prediccion de cada unidad de codificacion de entre unas unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol al tiempo que se considera 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.
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La figura 5 es un diagrama de bloques de un descodificador de imagen 500 basado en unidades de codificacion, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo.
Un analizador 510 analiza los datos de imagen codificados que se van a descodificar y una informacion acerca de la codificacion requerida para la descodificacion a partir de un flujo de bits 505. Los datos de imagen codificados se emiten como unos datos cuantificados inversos a traves de un descodificador de entropfa 520 y un cuantificador inverso 530 y los datos cuantificados inversos se restauran para dar unos datos de imagen en un dominio espacial a traves de un transformador inverso 540.
Un intra-predictor 550 realiza la intra-prediccion en unas unidades de codificacion en un intra-modo con respecto a los datos de imagen en el dominio espacial, y un compensador de movimiento 560 realiza una compensacion de movimiento en unas unidades de codificacion en un inter-modo mediante el uso de una trama de referencia 585.
Los datos de imagen en el dominio espacial, que pasaron a traves del intra-predictor 550 y el compensador de movimiento 560, se pueden emitir como una trama restaurada 595 despues de procesarse posteriormente a traves de una unidad de desbloqueo 570 y una unidad de filtrado de lazo 580. Asimismo, los datos de imagen que se procesan posteriormente a traves de la unidad de desbloqueo 570 y la unidad de filtrado de lazo 580 se pueden emitir como la trama de referencia 585.
Con el fin de descodificar los datos de imagen en el descodificador de datos de imagen 230 del aparato de descodificacion de video 200, el descodificador de imagen 500 puede realizar las operaciones que se realizan despues del analizador 510.
Con el fin de que el descodificador de imagen 500 se aplique en el aparato de descodificacion de video 200, todos los elementos del descodificador de imagen 500, es decir, el analizador 510, el descodificador de entropfa 520, el cuantificador inverso 530, el transformador inverso 540, el intra-predictor 550, el compensador de movimiento 560, la unidad de desbloqueo 570 y la unidad de filtrado de lazo 580 realizan operaciones basandose en unas unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol para cada unidad de codificacion maxima.
De manera espedfica, el intra-predictor 550 y el compensador de movimiento 560 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 inverso 540 realiza operaciones basandose en un tamano de una unidad de transformacion para cada unidad de codificacion.
La figura 6 es un diagrama que ilustra unas unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con profundidades y con particiones, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo.
El aparato de codificacion de video 100 y el aparato de descodificacion de video 200 usan unas unidades jerarquicas de codificacion con el fin de considerar unas caractensticas de una imagen. La altura maxima, el ancho maximo y la profundidad maxima de las unidades de codificacion se pueden determinar, de manera adaptativa, de acuerdo con las caractensticas de la imagen, o se pueden establecer de manera diferente por un usuario. Los tamanos de las unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades se pueden determinar de acuerdo con el tamano maximo previamente determinado de la unidad de codificacion.
En una estructura jerarquica 600 de unidades de codificacion, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo, la altura maxima y el ancho maximo de las unidades de codificacion son cada uno de 64 y la profundidad maxima es de 4. Debido a que la profundidad se ahonda a lo largo de un eje vertical de la estructura jerarquica 600, se dividen cada una de una altura y un ancho de la unidad de codificacion mas profunda. Asimismo, una unidad de prediccion y unas particiones, las cuales son bases para la codificacion de prediccion de cada unidad de codificacion mas profunda, se muestran a lo largo de un eje horizontal de la estructura jerarquica 600.
Dicho de otra forma, una unidad de codificacion 610 es una unidad de codificacion maxima en la estructura jerarquica 600, en la que la profundidad es 0 y el tamano, es decir, la altura por ancho, es de 64 x 64. La profundidad se ahonda a lo largo del eje vertical y existen la unidad de codificacion 620 que tiene un tamano de 32x32 y la profundidad de 1, la unidad de codificacion 630 que tiene un tamano de 16x16 y la profundidad de 2, la unidad de codificacion 640 que tiene un tamano de 8x8 y la profundidad de 3 y la unidad de codificacion 650 que tiene un tamano de 4x4 y la profundidad de 4. La unidad de codificacion 650 que tiene un 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 son colocadas a lo largo del eje horizontal de acuerdo con cada profundidad. Dicho de otra forma, si la unidad de codificacion 610 que tiene un tamano de 64 x 64 y la profundidad de 0 es una unidad de prediccion, la unidad de prediccion se puede dividir en unas particiones que estan incluidas en la unidad de codificacion 610, es decir, una particion 610 que tiene un tamano de 64x64, unas particiones 612 que tienen un tamano de 64x32, unas particiones 614 que tienen un tamano de 32x64 o unas particiones 616 que tienen un tamano de 32 x 32.
De forma similar, una unidad de prediccion de la unidad de codificacion 620 que tiene un tamano de 32x32 y la profundidad de 1 se puede dividir en unas particiones que estan incluidas en la unidad de codificacion 620, es decir,
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una particion 620 que tiene un tamano de 32x32, unas particiones 622 que tienen un tamano de 32 x 16, unas particiones 624 que tienen un tamano de 16 x 32 y unas particiones 626 que tienen un tamano de 16 x 16.
De forma similar, una unidad de prediccion de la unidad de codificacion 630 que tiene un tamano de 16 x 16 y la profundidad de 2 se puede dividir en unas particiones que estan incluidas en la unidad de codificacion 630, es decir, una particion que tiene un tamano de 16 x 16 que esta incluida en la unidad de codificacion 630, unas particiones 632 que tienen un tamano de 16 x 8, unas particiones 634 que tienen un tamano de 8 x 16 y unas particiones 636 que tienen un tamano de 8 x 8.
De forma similar, una unidad de prediccion de la unidad de codificacion 640 que tiene un tamano de 8 x 8 y la profundidad de 3 se puede dividir en unas particiones que estan incluidas en la unidad de codificacion 640, es decir, una particion que tiene un tamano de 8x8 que esta incluida en la unidad de codificacion 640, unas particiones 642 que tienen un tamano de 8x4, unas particiones 644 que tienen un tamano de 4x8 y unas particiones 646 que tienen un tamano de 4 x 4.
La unidad de codificacion 650 que tiene un tamano de 4x4 y la profundidad de 4, es la unidad de codificacion minima y una unidad de codificacion de la profundidad lo mas inferior. Una unidad de prediccion de la unidad de codificacion 650 solo se asigna a una particion que tiene un tamano de 4x4.
Con el fin de determinar la al menos una profundidad codificada de las unidades de codificacion que constituyen la unidad de codificacion maxima 610, el determinador de unidad de codificacion 120 del aparato de codificacion de video 100 realiza la codificacion para las unidades de codificacion que se corresponden con cada profundidad incluida en la unidad de codificacion maxima 610.
Un numero de unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades que incluyen datos en el mismo intervalo y el mismo tamano aumenta a medida que la profundidad se ahonda. Por ejemplo, cuatro unidades de codificacion que se corresponden con una profundidad de 2 se requieren para cubrir los datos que se incluyen en una unidad de codificacion que se corresponde con una profundidad de 1. Por consiguiente, con el fin de comparar resultados de codificacion de los mismos datos de acuerdo con unas profundidades, se codifican cada una de la unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad de 1 y cuatro unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad de 2.
Con el fin de realizar la codificacion para la profundidad actual de entre las profundidades, un error de codificacion mmimo se puede seleccionar para la profundidad actual mediante la realizacion de una codificacion para cada unidad de prediccion en unas unidades de codificacion que se corresponden con la profundidad actual, a lo largo del eje horizontal de la estructura jerarquica 600. Como alternativa, el error de codificacion mmimo se puede buscar al comparar los errores de codificacion minima de acuerdo con unas profundidades, mediante la realizacion de una codificacion para cada profundidad a medida que la profundidad se ahonda a lo largo del eje vertical de la estructura jerarquica 600. Una profundidad y una particion que tiene el error de codificacion mmimo en la unidad de codificacion 610 se pueden seleccionar como la profundidad codificada y un tipo de particion de la unidad de codificacion 610.
La figura 7 es un diagrama para describir la relacion entre una unidad de codificacion 710 y unas unidades de transformacion 720, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo.
El aparato de codificacion de video 100 o 200 codifica o descodifica una imagen de acuerdo con unas unidades de codificacion que tienen unos tamanos mas pequenos que o iguales a una unidad de codificacion maxima para cada unidad de codificacion maxima. Los tamanos de las unidades de transformacion para una transformacion durante la codificacion se pueden seleccionar basandose en unas unidades de datos que no son mas grandes que una correspondiente unidad de codificacion.
Por ejemplo, en el aparato de codificacion de video 100 o 200, si un tamano de la unidad de codificacion 710 es de 64x64, la transformacion se puede realizar mediante el uso de las unidades de transformacion 720 que tienen un tamano de 32 x 32.
Asimismo, los datos de la unidad de codificacion 710 que tiene un tamano de 64 x 64 se pueden codificar realizando la transformacion en cada una de las unidades de transformacion que tienen un tamano de 32 x 32, 16x 16, 8x8 y 4x4, que son mas pequenas que 64 x 64 y posteriormente, se puede seleccionar una unidad de transformacion que tiene el menor error de codificacion.
La figura 8 es un diagrama para describir una informacion de codificacion de unas unidades de codificacion que se corresponden con una profundidad codificada, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo.
La unidad de salida 130 del aparato de codificacion de video 100 puede codificar y transmitir una informacion 800 acerca del tipo de particion, una informacion 810 acerca del modo de prediccion y una informacion 820 acerca del tamano de la unidad de transformacion para cada unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada, como una informacion acerca del modo de codificacion.
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La informacion 800 indica una informacion acerca de la forma de una particion que se obtiene al dividir la unidad de prediccion de la unidad de codificacion actual, en la que la particion es una unidad de datos para la codificacion de prediccion de la unidad de codificacion actual. Por ejemplo, una unidad de codificacion actual CU_0 que tiene un tamano de 2N x 2N se puede dividir en una cualquiera de una particion 802 que tiene un tamano de 2N x 2N, una particion 804 que tiene un tamano de 2N x N, una particion 806 que tiene un tamano de N x 2N y una particion 808 que tiene un tamano de N x N. En el presente caso, la informacion 800 acerca del tipo de particion se establece para indicar una de la particion 804 que tiene un tamano de 2N x N, la particion 806 que tiene un tamano de N x 2N y la particion 808 que tiene un tamano de N x N.
La informacion 810 indica el modo de prediccion de cada particion. Por ejemplo, la informacion 810 puede indicar el modo de la codificacion de prediccion realizada en una particion indicada por la informacion 800, es decir, un intra- modo 812, un inter-modo 814 o un modo de salto 816.
La informacion 820 indica la unidad de transformacion que estara basada cuando la transformacion se va a realizar en la unidad de codificacion actual. Por ejemplo, la unidad de transformacion puede ser una primera intra-unidad de transformacion 822, una segunda intra-unidad de transformacion 824, una primera inter-unidad de transformacion 826 o una segunda intra-unidad de transformacion 828.
El extractor de datos de imagen y de informacion de codificacion 220 del aparato de descodificacion de video 200 puede extraer y usar la informacion 800, 810 y 820 para la descodificacion, de acuerdo con cada unidad de codificacion mas profunda.
La figura 9 es un diagrama de unas unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo.
Una informacion dividida se puede usar para indicar el cambio de la profundidad. La informacion dividida indica si la unidad de codificacion de la profundidad actual se divide en unas unidades de codificacion de una profundidad inferior.
Una unidad de prediccion 910 para la codificacion de prediccion de la unidad de codificacion 900 que tiene una profundidad de 0 y un tamano de 2N_0 x 2N_0 puede incluir las particiones de un tipo de particion 912 que tiene un tamano de 2N_0 x 2N_0, un tipo de particion 914 que tiene un tamano de 2N_0 x N_0, un tipo de particion 916 que tiene un tamano de N_0 x 2N_0 y un tipo de particion 918 que tiene un tamano de N_0 x N_0. La figura 9 solo ilustra los tipos de particion 912 - 918 que se obtienen al dividir, de forma simetrica, la unidad de prediccion 910, aunque el tipo de particion no se limita a los mismos y las particiones de la unidad de prediccion 910 pueden incluir particiones asimetricas, particiones que tienen una forma previamente determinada y particiones que tienen una forma geometrica.
La codificacion de prediccion se realiza, de forma repetida, en una particion que tiene un tamano de 2N_0x2N_0, en dos particiones que tienen un tamano de 2N_0 x N_0, en dos particiones que tienen un tamano de N_0 x 2N_0 y en cuatro particiones que tienen un tamano de N_0 x N_0, de acuerdo con cada tipo de particion. La codificacion de prediccion en un intra-modo y un inter-modo se puede realizar en las particiones que tienen los tamanos de 2N_0 x 2N_0, N_0 x 2N_0, 2N_0 x N_0 y N_0 x N_0. La codificacion de prediccion en un modo de salto solo se realiza en la particion que tiene un tamano de 2N_0 x 2N_0.
Los errores de codificacion que incluyen la codificacion de prediccion en los tipos de particion 912-918 se comparan y el error de codificacion mmimo se determina entre los tipos de particion. Si un error de codificacion es el mas pequeno en uno de los tipos de particion 912-916, la unidad de prediccion 910 no se puede dividir en una profundidad inferior.
Si el error de codificacion es el mas pequeno en el tipo de particion 918, la profundidad se cambia de 0 a 1 para dividir el tipo de particion 918 en la operacion 920 y la codificacion se realiza, de forma repetida, en unas unidades de codificacion 930 que tienen una profundidad de 2 y un tamano de N_0 x N_0 para buscar el error de codificacion mmimo.
La unidad de prediccion 940 para la codificacion de prediccion de la unidad de codificacion 930 que tiene una profundidad de 1 y un tamano de 2N_1 x 2N_1 (=N_0 x N_0) puede incluir las particiones de un tipo de particion 942 que tiene un tamano de 2N_1 x2N_1, un tipo de particion 944 que tiene un tamano de 2N_1 xN_1, un tipo de particion 946 que tiene un tamano de N_1 x 2N_1 y un tipo de particion 948 que tiene un tamano de N_1 x N_1.
Si el error de codificacion es el mas pequeno en el tipo de particion 948, la profundidad se cambia de 1 a 2 para dividir el tipo de particion 948 en la operacion 950 y la codificacion se realiza, de forma repetida, en unas unidades de codificacion 960, las cuales tienen una profundidad de 2 y un tamano de N_2 x N_2 para buscar el error de codificacion mmimo.
Cuando una profundidad maxima es d, una operacion de division de acuerdo con cada profundidad se puede realizar hasta cuando la profundidad se convierte en d -1 y una informacion dividida se puede codificar hasta cuando la profundidad es una de 0 a d - 2. Dicho de otra forma, cuando la codificacion se realiza hasta cuando la
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profundidad es de d -1 una vez que se divide la unidad de codificacion que se corresponde con una profundidad de d-2 en la operacion 970, la unidad de prediccion 990 para la codificacion de prediccion de una unidad de codificacion 980 que tiene una profundidad de d -1 y un tamano de 2N_(d -1) x 2N_(d -1) puede incluir las particiones de un tipo de particion 992 que tiene un tamano de 2N_(d -1) x 2N_(d -1), un tipo de particion 994 que tiene un tamano de 2N_(d -1) x N_(d -1), un tipo de particion 996 que tiene un tamano de N_(d -1) x 2N_(d -1) y un tipo de particion 998 que tiene un tamano de N_(d -1) x N_(d -1).
La codificacion de prediccion se puede realizar, de forma repetida, en una particion que tiene un tamano de 2N_(d - 1) x 2N_(d -1), en dos particiones que tienen un tamano de 2N_(d -1) x N_(d -1), en dos particiones que tienen un tamano de N_(d -1) x 2N_(d -1), en cuatro particiones que tienen un tamano de N_(d -1) x N_(d -1) de entre los tipos de particion 992 - 998 para buscar el tipo de particion que tiene el error de codificacion mmimo.
Aun cuando el tipo de particion 998 tiene el error de codificacion mmimo, debido a que la profundidad maxima es d, la unidad de codificacion CU_(d -1) que tiene una profundidad de d -1 ya no se divide mas en una profundidad inferior y la profundidad codificada para las unidades de codificacion que constituyen una unidad de codificacion maxima actual 900 se determina para que sea d -1 y el tipo de particion de la unidad de codificacion maxima actual 900 se puede determinar para que sea N_(d - 1)x N_(d -1). Asimismo, debido a que la profundidad maxima es d y la unidad de codificacion minima 980 que tiene una profundidad lo mas inferior de d -1 ya no se divide mas en una profundidad inferior, no se establece una informacion dividida para la unidad de codificacion minima 980.
Una unidad de datos 999 puede ser una 'unidad minima’ para la unidad de codificacion maxima actual. Una unidad minima de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo puede ser una unidad de datos rectangular que se obtiene al dividir entre 4 la unidad de codificacion minima 980. Al realizar la codificacion de forma repetida, el aparato de codificacion de video 100 puede seleccionar una profundidad que tiene el error de codificacion mmimo comparando los errores de codificacion de acuerdo con unas profundidades de la unidad de codificacion 900 para determinar una profundidad codificada y para establecer un correspondiente tipo de particion y el modo de prediccion como un modo de codificacion de la profundidad codificada.
En ese sentido, los errores de codificacion minima de acuerdo con unas profundidades se comparan en todas las profundidades de 1 a d y la profundidad que tiene los menores errores de codificacion se puede determinar como la profundidad codificada. La profundidad codificada, el tipo de particion de la unidad de prediccion y el modo de prediccion se pueden codificar y transmitir como una informacion acerca de un modo de codificacion. Asimismo, debido a que la unidad de codificacion se divide a partir de una profundidad de 0 a una profundidad codificada, solo la informacion dividida de la profundidad codificada se establece en 0 y la informacion dividida de las profundidades que excluyen la profundidad codificada se establece en 1.
El extractor de datos de imagen y de informacion de codificacion 220 del aparato de descodificacion de video 200 puede extraer y usar la informacion acerca de la profundidad codificada y la unidad de prediccion de la unidad de codificacion 900 para descodificar la particion 912. El aparato de descodificacion de video 200 puede determinar la profundidad, en la cual la informacion dividida es 0, como la profundidad codificada mediante el uso de la informacion dividida de acuerdo con unas profundidades y puede usar la informacion acerca del modo de codificacion de la correspondiente profundidad para la descodificacion.
Las figuras 10 a 12 son unos diagramas para describir la relacion entre las unidades de codificacion 1010, las unidades de prediccion 1060 y las unidades de transformacion 1070, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo.
Las unidades de codificacion 1010 son las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol, que se corresponden con las profundidades codificadas determinadas por el aparato de codificacion de video 100, en una unidad de codificacion maxima. Las unidades de prediccion 1060 son las particiones de las unidades de prediccion de cada una de las unidades de codificacion 1010 y las unidades de transformacion 1070 son las unidades de transformacion de cada una de las unidades de codificacion 1010.
Cuando la profundidad de la unidad de codificacion maxima es de 0 en las unidades de codificacion 1010, las profundidades de las unidades de codificacion 1012 y 1054 son 1, las profundidades de las unidades de codificacion 1014, 1016, 1018, 1028, 1050 y 1052 son 2, las profundidades de las unidades de codificacion 1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032 y 1048 son 3 y las profundidades de las unidades de codificacion 1040, 1042, 1044 y 1046 son 4.
En las unidades de prediccion 1060, algunas unidades de codificacion 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052 y 1054 se obtienen al dividir las unidades de codificacion en las unidades de codificacion 1010. Dicho de otra forma, los tipos de particion en las unidades de codificacion 1014, 1022, 1050 y 1054 tienen un tamano de 2N x N, los tipos de particion en las unidades de codificacion 1016, 1048 y 1052 tienen un tamano de N x 2N y el tipo de particion de la unidad de codificacion 1032 tiene un tamano de N x N. Las unidades de prediccion y las particiones de las unidades de codificacion 1010 son mas pequenas que o iguales a cada unidad de codificacion.
La transformacion o la transformacion inversa se realizan en los datos de imagen de la unidad de codificacion 1052 en las unidades de transformacion 1070 en una unidad de datos que es mas pequena que la unidad de codificacion 1052. Asimismo, las unidades de codificacion 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050 y 1052 en las unidades de
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transformacion 1070 son diferentes de aquellas en las unidades de prediccion 1060 en terminos de tamanos y formas. Dicho de otra forma, los aparatos de codificacion y de descodificacion de video 100 y 200 pueden realizar la intra-prediccion, la estimacion de movimiento, la compensacion de movimiento, la transformacion y la transformacion inversa de manera individual en una unidad de datos en la misma unidad de codificacion.
Por consiguiente, la codificacion se realiza, de forma recursiva, en cada una de las unidades de codificacion que tienen una estructura jerarquica en cada region de una unidad de codificacion maxima para determinar la unidad de codificacion optima y, por lo tanto, se pueden obtener las unidades de codificacion que tienen una estructura recursiva de arbol. La informacion de codificacion puede incluir una informacion dividida acerca de una unidad de codificacion, una informacion acerca de un tipo de particion, una informacion acerca de un modo de prediccion y una informacion acerca de un tamano de una unidad de transformacion. La tabla 1 muestra la informacion de codificacion que se puede establecer por los aparatos de codificacion y de descodificacion de video 100 y 200.
Tabla 1
Informacion dividida 0 (Codificacion en una unidad de codificacion que tiene un tamano de 2N x 2N y una profundidad actual de d)
Informacion dividida 1
Modo de Prediccion
Tipo de Particion Tamano de Unidad de Transformacion Codificar de forma repetida unas unidades de codificacion que tienen una profundidad inferior de d + 1
Intra lnter Salto (Solo 2N x 2N)
Tipo de particion simetrico Tipo de particion asimetrico Informacion dividida 0 de Unidad de Transformacion Informacion dividida 1 de Unidad de Transformacion
2N x 2N 2N x N N x 2N N x N
2N x nU 2N x nD nL x 2N nR x 2N 2N x 2N N x N (Tipo Simetrico) N/2xN/2 (Tipo Asimetrico)
La unidad de salida 130 del aparato de codificacion de video 100 puede emitir la informacion de codificacion acerca de las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol y el extractor de datos de imagen y de informacion de codificacion 220 del aparato de descodificacion de video 200 puede extraer la informacion de codificacion acerca de las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol de un flujo de bits recibido.
La informacion dividida indica si una unidad de codificacion actual se divide en unas unidades de codificacion de una profundidad inferior. Si la informacion dividida de la profundidad actual d es 0, la profundidad, en la cual la unidad de codificacion actual ya no se divide mas en la profundidad inferior, es una profundidad codificada y, por lo tanto, una informacion acerca de un tipo de particion, de un modo de prediccion y de un tamano de una unidad de transformacion se puede definir para la profundidad codificada. Si una unidad de codificacion actual se divide adicionalmente de acuerdo con la informacion dividida, se realiza una codificacion, de manera independiente, en cuatro unidades divididas de codificacion de una profundidad inferior.
El modo de prediccion puede ser uno de un intra-modo, un inter-modo y un modo de salto. El intra-modo y el inter- modo se pueden definir en todos los tipos de particiones y el modo de salto solo se define en un tipo de particion que tiene un tamano de 2N x 2N.
La informacion acerca del tipo de particion puede indicar unos tipos simetricos de particiones que tienen unos tamanos de 2N x 2N, 2N x N, N x 2N y N x N, que se obtienen al dividir, de forma simetrica, la altura o el ancho de la unidad de prediccion y los tipos simetricos de las particiones que tienen unos tamanos de 2N x nU, 2N x nD, nL x 2N y nRx 2N, que se obtienen al dividir, de forma asimetrica, la altura o el ancho de la unidad de prediccion. Los tipos asimetricos de particiones que tienen los tamanos de 2N x nU y 2N x nD se pueden obtener, de manera respectiva, al dividir la altura de la unidad de prediccion en 1:3 y 3:1 y los tipos asimetricos de particiones que tienen los tamanos de nLx2N y nRx2N se puede obtener, de manera respectiva, al dividir el ancho de la unidad de prediccion en 1:3 y 3:1
El tamano de la unidad de transformacion se puede establecer para que sea de dos tipos en el intra-modo y de dos tipos en el inter-modo. Dicho de otra forma, si la informacion dividida de la unidad de transformacion es 0, el tamano de la unidad de transformacion puede ser de 2N x 2N, el cual es el tamano de la unidad de codificacion actual. Si la informacion dividida de la unidad de transformacion es 1, las unidades de transformacion se pueden obtener al dividir la unidad de codificacion actual. Asimismo, si un tipo de particion de la unidad de codificacion actual que tiene un tamano de 2N x2N es un tipo de particion simetrico, el tamano de la unidad de transformacion puede ser de N x N y si el tipo de particion de la unidad de codificacion actual es un tipo de particion asimetrico, el tamano de la unidad de transformacion puede ser de N / 2 x N / 2.
La informacion de codificacion acerca de las unidades de codificacion que tienen una estructura de arbol puede incluir al menos una de una unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada, una unidad de
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prediccion y una unidad mmima. La unidad de codificacion que se corresponde con 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 las unidades de datos adyacentes se incluyen en la misma unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada al comparar la informacion de codificacion de las unidades de datos adyacentes. Asimismo, la correspondiente unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada se determina mediante el uso de la informacion de codificacion de una unidad de datos y, por lo tanto, se puede determinar la distribucion de las profundidades codificadas en una unidad de codificacion maxima.
Por consiguiente, si una unidad de codificacion actual se predice basandose en una informacion de codificacion de las unidades de datos adyacentes, una informacion de codificacion de unas unidades de datos en unas unidades de codificacion mas profunda adyacentes a la unidad de codificacion actual se puede consultar y usar directamente.
Como alternativa, si una unidad de codificacion actual se predice basandose en una informacion de codificacion de las unidades de datos adyacentes, las unidades de datos adyacentes a la unidad de codificacion actual se buscan usando una informacion codificada de las unidades de datos y las unidades de codificacion buscadas adyacentes se pueden consultar para la prediccion de la unidad de codificacion actual.
La figura 13 es un diagrama para describir la relacion entre una unidad de codificacion, una unidad de prediccion o una particion, y una unidad de transformacion, de acuerdo con una informacion de modo de codificacion de la tabla 1.
La unidad de codificacion maxima 1300 incluye las unidades de codificacion 1302, 1304, 1306, 1312, 1314, 1316 y 1318 de profundidades codificadas. En el presente caso, debido a que la unidad de codificacion 1318 es una unidad de codificacion de una profundidad codificada, la informacion dividida se puede establecer en 0. La informacion acerca del tipo de particion de la unidad de codificacion 1318 que tiene un tamano de 2N x 2N se puede establecer para que sea una de un tipo de particion 1322 que tiene un tamano de 2N x 2N, un tipo de particion 1324 que tiene
un tamano de 2N x N, un tipo de particion 1326 que tiene un tamano de N x 2N, un tipo de particion 1328 que tiene
un tamano de N x N, un tipo de particion 1332 que tiene un tamano de 2N x nU, un tipo de particion 1334 que tiene
un tamano de 2N x nD, un tipo de particion 1336 que tiene un tamano de nLx2N y un tipo de particion 1338 que
tiene un tamano de nR x 2N.
Cuando el tipo de particion se establece para que sea simetrico, es decir, el tipo de particion 1322, 1324, 1326 o 1328, la unidad de transformacion 1342 que tiene un tamano de 2N x 2N se establece o se ajusta si una informacion dividida (el indicador de tamano de TU) de una unidad de transformacion es 0 y la unidad de transformacion 1344 que tiene un tamano de N x N se ajusta si un indicador de tamano de TU es 1.
Cuando el tipo de particion se establece o se ajusta para que sea asimetrico, es decir, el tipo de particion 1332, 1334, 1336 o 1338, una unidad de transformacion 1352 que tiene un tamano de 2N x 2N se ajusta si un indicador de tamano de TU es 0 y una unidad de transformacion 1354 que tiene un tamano de N/2xN/2 se ajusta si un indicador de tamano de TU es 1.
Con referencia a la figura 13, el indicador de tamano de TU es un indicador que tiene un valor de 0 o 1, aunque el indicador de tamano de TU no se limita a 1 bit y la unidad de transformacion se puede dividir de forma jerarquica con una estructura de arbol al tiempo que aumenta el indicador de tamano de TU a partir de 0.
En este caso, el tamano de la unidad de transformacion que se ha usado en realidad se puede expresar mediante el uso de un indicador de tamano de TU de una unidad de transformacion, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo, junto con el tamano maximo y el tamano mmimo de la unidad de transformacion. De acuerdo con un ejemplo descrito, el aparato de codificacion de video 100 es capaz de codificar la informacion de tamano de unidad de transformacion maxima, la informacion de tamano de unidad de transformacion minima y el indicador de tamano de TU maximo. El resultado de la codificacion de la informacion de tamano de unidad de transformacion maxima, de la informacion de tamano de unidad de transformacion minima y del indicador de tamano de TU maximo se puede insertar en un SPS. De acuerdo con un ejemplo descrito, el aparato de descodificacion de video 200 puede descodificar video mediante el uso de la informacion de tamano de unidad de transformacion maxima, la informacion de tamano de unidad de transformacion minima y el indicador de tamano de TU maximo.
Por ejemplo, si el tamano de la unidad de codificacion actual es de 64 x 64 y el tamano de unidad de transformacion maxima es de 32 x 32, entonces, el tamano de una unidad de transformacion puede ser de 32 x 32 cuando un indicador de tamano de TU es 0, puede ser de 16 x 16 cuando el indicador de tamano de TU es 1 y puede ser de 8x8 cuando el indicador de tamano de TU es 2.
Como otro ejemplo, si el tamano de la unidad de codificacion actual es de 32 x 32 y el tamano de unidad de transformacion minima es de 32 x 32, entonces, el tamano de la unidad de transformacion puede ser de 32 x 32 cuando el indicador de tamano de TU es 0. En el presente caso, el indicador de tamano de TU no se puede establecer en un valor diferente de 0, debido a que el tamano de la unidad de transformacion no puede ser menor que 32 x 32.
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Como otro ejemplo, si el tamano de la unidad de codificacion actual es de 64 x 64 y un indicador de tamano de TU maximo es de 1, entonces, el indicador de tamano de TU puede ser de 0 o 1. En el presente caso, el indicador de tamano de TU no se puede establecer en un valor diferente de 0 o 1.
Por lo tanto, si se define que el indicador de tamano de TU maximo es 'MaxTransformSizelnde x', el tamano de unidad de transformacion minima es 'MinTransformSize' y el tamano de unidad de transformacion es 'RootTuSize' cuando el indicador de tamano de TU es 0, entonces, el tamano de unidad de transformacion minima actual 'CurrMinTuSize' que se puede determinar en una unidad de codificacion actual, se puede definir por la ecuacion (1):
CurrMinTuSize = max (MinTransformSize, RootTuSize / (2AMaxTransformSizeIndex))..........(1)
En comparacion con el tamano de unidad de transformacion minima actual 'CurrMinTuSize' que se puede determinar en la unidad de codificacion actual, el tamano de unidad de transformacion 'RootTuSize' cuando el indicador de tamano de TU es 0 puede denotar un tamano de unidad de transformacion maxima que se puede seleccionar en el sistema. En la ecuacion (1), 'RootTuSize / (2AMaxTransformSizeIndex)' denota el tamano de unidad de transformacion cuando el tamano de unidad de transformacion 'RootTuSize', cuando el indicador de tamano de TU es 0, se divide el numero de veces que se corresponde con el indicador de tamano de TU maximo y 'MinTransformSize' denota un tamano de transformacion minima. Por lo tanto, un valor mas pequeno de entre 'RootTuSize / (2AMaxTransformSizeIndex)' y 'MinTransformSize' puede ser el tamano de unidad de transformacion minima actual 'CurrMinTuSize' que se puede determinar en la unidad de codificacion actual.
De acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo, el tamano de unidad de transformacion maxima RootTuSize puede variar de acuerdo con el tipo de un modo de prediccion.
Por ejemplo, si un modo de prediccion actual es un inter-modo, entonces, 'RootTuSize' se puede determinar mediante el uso de la siguiente ecuacion (2). En la ecuacion (2), 'MaxTransformSize' denota el tamano de unidad de transformacion maxima y 'PUSize' denota el tamano de unidad de prediccion actual.
RootTuSize = mm (MaxTransformSize, PUSize)............(2)
Es decir, si el modo de prediccion actual es el inter-modo, el tamano de unidad de transformacion 'RootTuSize' cuando el indicador de tamano de TU es 0, puede ser un valor mas pequeno de entre el tamano de unidad de transformacion maxima y el tamano de unidad de prediccion actual.
Si el modo de prediccion de una unidad de particion actual es un intra-modo, 'RootTuSize' se puede determinar mediante el uso de la siguiente ecuacion (3). En la ecuacion (3), 'PartitionSize' denota el tamano de la unidad de particion actual.
RootTuSize = mm (MaxTransformSize, PartitionSize)............3)
Es decir, si el modo de prediccion actual es el intra-modo, el tamano de unidad de transformacion 'RootTuSize' cuando el indicador de tamano de TU es 0 puede ser un valor mas pequeno de entre el tamano de unidad de transformacion maxima y el tamano de la unidad de particion actual.
No obstante, el tamano de unidad de transformacion maxima 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 se limita al mismo.
La figura 14 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de codificacion de un video, de acuerdo con un ejemplo descrito.
En la operacion 1210, una imagen actual se divide en al menos una unidad de codificacion maxima. La profundidad maxima, que indica el numero total de posibles veces de division, puede estar previamente determinada.
En la operacion 1220, la profundidad codificada para emitir el resultado final de la codificacion de acuerdo con al menos una region dividida, la cual se obtiene mediante la division de una region de cada unidad de codificacion maxima de acuerdo con unas profundidades, se determina codificando la al menos una region dividida y se determina la unidad de codificacion de acuerdo con una estructura de arbol.
La unidad de codificacion maxima se divide espacialmente cada vez que la profundidad se ahonda y, por lo tanto, se divide en unas unidades de codificacion de una profundidad inferior. Cada unidad de codificacion se puede dividir en unas unidades de codificacion de otra profundidad inferior al dividirse espacialmente, de manera independiente, de unas unidades de codificacion adyacentes. La codificacion se realiza, de forma repetida, en cada unidad de codificacion de acuerdo con unas profundidades.
Asimismo, una unidad de transformacion de acuerdo con unos tipos de particiones que tienen el menor error de codificacion se determina para cada unidad de codificacion mas profunda. Con el fin de determinar la profundidad codificada que tiene el error de codificacion mmimo en cada unidad de codificacion maxima, los errores de codificacion se pueden medir y comparar en todas las unidades de codificacion mas profunda de acuerdo con unas profundidades.
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En la operacion 1230, los datos de imagen codificados que constituyen el resultado final de la codificacion de acuerdo con la profundidad codificada se emiten para cada unidad de codificacion maxima, con la informacion de codificacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion. La informacion acerca del modo de codificacion puede incluir una informacion acerca de una profundidad codificada o una informacion dividida, una 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 se puede transmitir a un descodificador con los datos de imagen codificados.
La figura 15 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de descodificacion de un video, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo.
En la operacion 1310, se recibe y se analiza un flujo de bits de un video codificado.
En la operacion 1320, los datos de imagen codificados de una imagen actual asignados a una unidad de codificacion maxima y una informacion acerca de una profundidad codificada y el modo de codificacion de acuerdo con las unidades de codificacion maxima son extrafdos 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. En la codificacion de cada unidad de codificacion maxima, los datos de imagen se codifican basandose en al menos una unidad de datos que se obtiene al dividir de forma jerarquica cada unidad de codificacion maxima de acuerdo con unas profundidades.
De acuerdo con la informacion acerca de la profundidad codificada y el modo de codificacion, la unidad de codificacion maxima se puede dividir en las 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 la unidad de codificacion que se corresponde con la profundidad codificada y se codifica, de manera optima para emitir el menor error de codificacion. Por consiguiente, puede ser mejorada la eficiencia de la codificacion y la descodificacion de una imagen al descodificar cada pieza de los datos de imagen codificados en las unidades de codificacion despues de determinar al menos una profundidad codificada de acuerdo con unas unidades de codificacion.
En la operacion 1330, los datos de imagen de cada unidad de codificacion maxima se descodifican 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 descodificados pueden ser reproducidos por un aparato de reproduccion, se pueden almacenar en un medio de almacenamiento o se pueden transmitir a traves de una red.
Las realizaciones a modo de ejemplo se pueden escribir como programas informaticos y se pueden implementar en ordenadores digitales de uso general que ejecutan los programas usando un medio de grabacion legible por ordenador. Los ejemplos del medio de grabacion legible por ordenador incluyen medios de almacenamiento magneticos (por ejemplo, ROM, discos flexibles, discos duros, etc.) y medios de grabacion opticos (por ejemplo, CD- ROM o DVD).
A pesar de que la presente invencion se ha mostrado y descrito en particular con referencia a algunas realizaciones a modo de ejemplo de la misma, los expertos en la materia podran comprender que se pueden realizar en la misma diversos cambios en la forma y los detalles sin apartarse del alcance de la invencion tal como se define por medio de las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones a modo de ejemplo se debenan considerar solo en un sentido descriptivo y no para fines de limitacion. Por lo tanto, el alcance de la invencion es definido no por la descripcion detallada de la invencion, sino por las reivindicaciones adjuntas, y todas las diferencias dentro del alcance se han de considerar como incluidas en la presente invencion.

Claims (1)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento de descodificacion de un video, comprendiendo el procedimiento:
    extraer, de un flujo de bits, informacion acerca de un tamano maximo de una unidad de codificacion, informacion acerca de una profundidad maxima que indica un numero total de veces posibles en que se divide una unidad de codificacion maxima, e informacion dividida que indica si una unidad de codificacion de una profundidad actual se divide en unidades de codificacion de una profundidad inferior;
    determinar una pluralidad de unidades de codificacion maxima dividiendo una imagen usando la informacion acerca de un tamano maximo de la unidad de codificacion;
    determinar, en base a la informacion dividida, unidades de codificacion de una estructura jerarquica que comprende unidades de codificacion que no se dividen mas de entre unidades de codificacion divididas a partir de cada unidad de codificacion maxima de entre la pluralidad de unidades de codificacion maxima; y descodificar las unidades de codificacion de la estructura jerarquica en cada unidad de codificacion maxima, en el que: cada unidad de codificacion maxima se divide de forma jerarquica en unidades de codificacion de profundidades que incluyen al menos una de una profundidad actual y una profundidad inferior de acuerdo con la informacion dividida,
    se determina una unidad de codificacion minima de entre las unidades de codificacion mediante la division de cada unidad de codificacion maxima por la profundidad maxima, y
    cuando el tamano de la unidad de codificacion (900, 930, 960) de la profundidad actual es mas grande que el tamano de la unidad de codificacion minima (980), la informacion dividida se obtiene para la unidad de codificacion de la profundidad actual a partir del flujo de bits,
    cuando la informacion dividida indica una division para la unidad de codificacion de la profundidad actual, la unidad de codificacion de una profundidad actual se divide en unidades de codificacion de la profundidad inferior dividiendo entre dos una altura y una anchura de la unidad de codificacion de una profundidad actual, y cuando la informacion dividida indica una no division para la unidad de codificacion de la profundidad actual, se determina una pluralidad de unidades de prediccion en la unidad de codificacion de la profundidad actual, y se realiza inter-prediccion sobre la pluralidad de unidades de prediccion, se determina una unidad de transformacion a partir de la unidad de codificacion de la profundidad actual y se realiza transformacion inversa sobre la unidad de transformacion.
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