ES2828734T3

ES2828734T3 - Procedimiento y aparatos para decodificación de imágenes

Info

Publication number: ES2828734T3
Application number: ES12843965T
Authority: ES
Inventors: Shin Ji Park
Original assignee: Innotive Ltd
Current assignee: Innotive Ltd
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2021-05-27
Anticipated expiration: 2032-04-20
Also published as: KR102292590B1; KR102292592B1; KR20190016989A; CN105338349B9; KR20190016985A; HK1215641A1; US20160353103A1; US10708584B2; US11206397B2; JP6685208B2; HUE052290T2; US20200314420A1; HK1215637A1; US20190289287A1; HK1215634A1; CN105306933A; KR20190016988A; KR101947658B1; CN105306932A; JP6660074B2

Abstract

Un procedimiento de decodificación de imágenes que comprende: reconstruir un indicador de grupo de modos de intra predicción y un índice de modo de predicción de un bloque actual; construir un primer grupo que incluye tres modos de intra predicción utilizando modos de intra predicción válidos de bloques izquierdo y superior del bloque actual; determinar el modo de intra predicción que corresponde al índice de modo de predicción en el primer grupo como el modo de intra predicción del bloque actual cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción indica el primer grupo y determinar el modo de intra predicción que corresponde al índice de modo de predicción en un segundo grupo cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción indica el segundo grupo; y crear un bloque de predicción en base al modo de intra predicción determinado del bloque actual, en el que el tamaño del bloque de predicción es determinado en función de la información de tamaño de transformación, en el que cuando sólo uno de los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior del bloque actual se encuentra presente, se agregan dos modos de intra predicción al primer grupo, caracterizado por el hecho de que cuando los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior no son iguales entre sí y son modos de intra predicción direccionales, el primer grupo incluye los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior y un modo planar, y cuando los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior no son iguales entre sí y son modos de intra predicción no direccionales, el primer grupo incluye los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior y un modo vertical.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento y aparatos para decodificación de imágenes

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento de decodificación de imágenes y a un dispositivo de decodificación de imágenes, y más en particular, a un procedimiento y a un dispositivo que crean un bloque de intra predicción de cada sub bloque de un bloque actual utilizando información de tamaño de un bloque de predicción y crea un bloque reconstruido.

Técnica anterior

Los datos de imagen tienen que ser codificados para almacenar o transmitir eficientemente los datos de imagen. Se conocen los estándares MPEG-1, m Pe G-2, MPEG-4, H.264/MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) y similares como técnicas de codificación de datos de imagen. En estas técnicas, una imagen se divide en macro bloques, se determina cuál de entre intra codificación e inter codificación se debe realizar en la unidad de los macro bloques, y se codifican los macro bloques utilizando el procedimiento de codificación determinado.

En el estándar H.264, que es una técnica de compresión de imágenes de última generación, se realiza una intra predicción para mejorar la eficiencia de la intra codificación. Es decir, en lugar de referenciar a una imagen de referencia para codificar un bloque actual, se crea un bloque de predicción utilizando valores de píxeles espacialmente vecinos del bloque actual a codificar. En concreto, se selecciona un modo de intra predicción con una pequeña distorsión mediante comparación con un macro bloque original utilizando los valores de píxeles vecinos y se crea el bloque de predicción del bloque actual a codificar utilizando el modo de intra predicción seleccionado y los valores de píxeles vecinos. Se crea un bloque residual que incluye señales de diferencia entre el bloque actual y el bloque de predicción y se transforma, cuantifica y codifica por entropía el bloque residual. El modo de intra predicción utilizado para crear el bloque de predicción también es codificado.

Sin embargo, en el estándar H.264, el modo de intra predicción de un bloque actual se codifica con independencia de la direccionalidad de los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior del bloque actual y, por lo tanto, hay un problema de que la eficacia de codificación es baja. Cuando se aumenta el número de modos de intra predicción para mejorar la eficacia de la codificación de un bloque residual, es necesario un procedimiento de codificación de intra predicción que tenga una eficacia superior a la del procedimiento de codificación en modo de intra predicción del estándar H.264.

En el estándar H.264, sólo se crea un bloque reconstruido con un tamaño igual al del bloque actual utilizando el modo de intra predicción del bloque actual. Por lo tanto, cuando el tamaño del bloque actual aumenta, hay un problema de que aumenta la señal residual entre el bloque de predicción y el bloque original y disminuye la eficiencia de codificación. Por lo tanto, se necesitan nuevos procedimientos de codificación/decodificación de intra predicción para crear un bloque de predicción más similar al bloque original.

El documento de W-J CHIEN ET AL: “Parsing friendly intra mode coding”, 6. JCT-VC MEETING; 97. MPEG MEETING; 14-7-2011 -22-7-2011; TORINO; 2 de julio de 2011 (2011-07-02), propone una modificación al modelo de prueba HEVC de HM 3.0, a través de la cual se fija el número de modos más probables en un primer grupo y se establece igual a tres.

Resumen de la invención

Problema técnico

Un objeto de la invención es proporcionar un procedimiento y un dispositivo que pueda mejorar la eficacia de compresión de una imagen reduciendo el número de bits necesarios para codificar un modo de intra predicción de un bloque actual utilizando modos de intra predicción de bloques izquierdo y superior del bloque actual.

Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento y un dispositivo que pueda mejorar la eficiencia de compresión de una imagen creando un bloque de predicción más similar a un bloque actual, utilizando un modo de intra predicción del bloque actual para reducir el número de bits necesarios para codificar un bloque residual.

Solución al problema

Según un aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento de decodificación de imágenes que incluye las características que se reivindican en la reivindicación 1.

En el procedimiento de decodificación de imágenes, el primer grupo puede incluir tres modos de intra predicción. Cuando sólo uno de los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior del bloque actual es válido, se pueden agregar dos modos de intra predicción al primer grupo. Los dos modos de intra predicción agregados se pueden determinar en función de los modos de intra predicción válidos.

Efectos ventajosos

El procedimiento de decodificación de imágenes según la invención incluye: reconstruir un indicador de grupo de modos de intra predicción y un índice de modo de predicción de un bloque actual; construir un primer grupo (grupo de MPM) utilizando modos de intra predicción válidos de bloques izquierdo y superior del bloque actual; determinar el modo de intra predicción que corresponde al índice de modo de predicción en el primer grupo como el modo de intra predicción del bloque actual cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción indica el primer grupo y determinar el modo de intra predicción que corresponde al índice de modo de predicción en un segundo grupo cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción indica el segundo grupo; y crear un bloque de predicción. Se determina el tamaño del bloque de predicción en función de información sobre tamaño de transformación.

Por lo tanto, haciendo que el primer grupo incluya modos que tienen una alta posibilidad de ser iguales al modo de predicción del bloque actual en base a los modos de intra predicción válidos de los bloques izquierdo y superior del bloque actual y determinando el indicador de grupo de modos de intra predicción y el índice de modo de predicción a codificar utilizando el primer grupo, es posible reducir una cantidad de información del modo de intra predicción a codificar. Creando un bloque de predicción similar al bloque actual, es posible reducir el número de bits de un bloque residual a codificar/decodificar para mejorar la eficiencia de codificación y decodificación.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un dispositivo de codificación de imágenes en movimiento según una forma de realización de la invención.

La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra un dispositivo de decodificación de imágenes en movimiento según otra forma de realización de la invención.

La Figura 3 es un diagrama que ilustra un procedimiento de crear un bloque de intra predicción en el dispositivo de decodificación de imágenes en movimiento según la forma de realización de la invención. La Figura 4 es un diagrama conceptual que ilustra modos de intra predicción según la forma de realización de la invención.

La Figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra una unidad de creación de bloque de intra predicción 300 según la forma de realización de la invención.

La Figura 6 es un diagrama que ilustra una secuencia de creación de bloque reconstruido según la forma de realización de la invención.

La Figura 7 es un diagrama que ilustra una secuencia de creación de bloque reconstruido según otra forma de realización de la invención.

Descripción de formas de realización de ejemplo

En lo sucesivo, se describirán en detalle diversas formas de realización de la invención con referencia a los dibujos adjuntos. La invención puede ser modificada de diversas formas y puede tener diversas formas de realización. Las formas de realización no tienen por objeto limitar la invención, sino que se debe entender que la invención incluye todas las modificaciones, equivalentes y sustituciones que pertenecen al alcance técnico de la invención. En la descripción de la invención con referencia a los dibujos, elementos constituyentes similares son referenciados con números de referencia similares.

Un dispositivo de codificación de imágenes en movimiento y un dispositivo de decodificación de imágenes en movimiento, según la invención, pueden ser terminales de usuario tal como un dispositivo informático personal, un dispositivo informático portátil, un asistente digital personal, un reproductor multimedia portátil, un teléfono inteligente, un terminal de comunicación inalámbrica y un televisor o servidores proveedores de servicios. El dispositivo de codificación de imágenes en movimiento y el dispositivo de decodificación de imágenes en movimiento pueden ser aparatos que tienen un dispositivo de comunicación tal como un módem de comunicación para comunicarse con diversos aparatos o redes de comunicación inalámbricas o por cable, una memoria que almacena diversos programas y datos para codificar y decodificar una imagen, y un microprocesador que ejecuta los programas para realizar operaciones y controles.

El dispositivo de codificación de imágenes en movimiento 100 según una forma de realización de la invención incluye un módulo de intra predicción 110, un módulo de inter predicción 120, un módulo de transformación y cuantificación 130, un módulo de codificación de entropía 140, un módulo de cuantificación inversa y transformación inversa 150, un módulo de post procesamiento 160, un búfer de imágenes 170, un módulo de sustracción 190 y un módulo de agregación 195.

El módulo de intra predicción 110 crea un bloque de intra predicción utilizando píxeles reconstruidos de una imagen o corte (slice) a la que pertenece un bloque actual. El módulo de intra predicción 110 selecciona uno de entre un número predeterminado de modos de intra predicción en función del tamaño del bloque actual a codificar con predicción y crea un bloque de predicción en función del modo de intra predicción seleccionado.

El módulo de inter predicción 120 realiza una operación de estimación de movimiento utilizando imágenes de referencia almacenadas en el búfer de imágenes 170 y determina índices de imágenes de referencia y vectores de movimiento para la operación de estimación de movimiento. A continuación, el módulo de inter predicción 120 crea un bloque de inter predicción del bloque actual utilizando los índices de imágenes de referencia y los vectores de movimiento.

El módulo de transformación y cuantificación 130 transforma y cuantifica un bloque residual del bloque de predicción creado por el módulo de intra predicción 110 o el módulo de inter predicción 120. La transformación se realiza utilizando matrices de transformación unidimensionales en las direcciones horizontal y vertical. El bloque residual para la intra predicción se transforma utilizando matrices de transformación determinadas en función del tamaño del bloque de transformación (es decir, del tamaño del bloque residual) y del modo de intra predicción. El bloque residual para inter predicción se transforma utilizando matrices de transformación predeterminadas.

El módulo de transformación y cuantificación 130 cuantifica el bloque de transformación utilizando un tamaño de etapa de cuantificación. El tamaño de etapa de cuantificación se puede cambiar codificando unidades iguales o mayores que un tamaño predeterminado.

El bloque de transformación cuantificado es suministrado al módulo de cuantificación inversa y transformación inversa 150 y al módulo de codificación de entropía 140.

El módulo de cuantificación inversa y transformación inversa 150 cuantifica inversamente el bloque de transformación cuantificado y transforma inversamente el bloque de transformación cuantificado inversamente para reconstruir el bloque residual. El módulo de agregación agrega el bloque residual reconstruido por el módulo de cuantificación inversa y transformación inversa 150 y el bloque de predicción procedente del módulo de intra predicción 110 o del módulo de inter predicción 120 para crear un bloque reconstruido.

El módulo de post procesamiento 160 sirve para mejorar la calidad de la imagen reconstruida e incluye un módulo de filtro de desbloqueo 161, un módulo de desplazamiento 162 y un módulo de filtro en bucle 163.

El módulo de filtro de desbloqueo 161 aplica de forma adaptativa un filtro de desbloqueo a los límites del bloque de predicción y del bloque de transformación. Los límites se pueden restringir a unos límites de cuadrículas de 8 x 8. El módulo de filtro de desbloqueo 161 determina los límites a filtrar, determina una solidez de límites de los mismos y determina si el filtro de desbloqueo se debe aplicar a los límites cuando la solidez de los límites es mayor que 0. Cuando se determina que los límites se deben filtrar, el módulo de filtro de desbloqueo 161 selecciona un filtro a aplicar a los límites y filtra los límites con el filtro seleccionado.

El módulo de desplazamiento 162 determina si se debe aplicar un desplazamiento por imágenes o cortes (slices) para reducir la distorsión entre un píxel de la imagen sometida al módulo de filtro de desbloqueo y un píxel original correspondiente. Alternativamente, un corte se divide en áreas de desplazamiento plurales y se puede determinar el tipo de desplazamiento de cada área de desplazamiento. El tipo de desplazamiento puede incluir un número predeterminado de tipos de desplazamiento de borde y tipos de desplazamiento de banda. Cuando el tipo de desplazamiento es un tipo de desplazamiento de borde, se determina el tipo de borde al que pertenece cada píxel y se aplica un desplazamiento correspondiente al mismo. El tipo de borde se determina en base a la distribución de dos valores de píxeles vecinos de un píxel actual.

El módulo de filtro en bucle 163 filtra de forma adaptativa la imagen reconstruida en base al resultado de comparar la imagen reconstruida sometida al módulo de desplazamiento 162 con la imagen original. Se determina si la imagen reconstruida debe ser filtrada en bucle por unidades de codificación. El tamaño y los coeficientes del filtro en bucle a aplicar pueden ser modificados por las unidades de codificación. En cada cabecera de corte (slice) se puede incluir información que indica si el filtro en bucle adaptativo debe ser aplicado por unidades de codificación. En el caso de una señal de croma, se puede determinar si el filtro en bucle adaptativo debe ser aplicado por imágenes. Por lo tanto, se puede incluir en una cabecera de corte o en una cabecera de imagen información que indica si los componentes de croma son filtrados.

El búfer de imágenes 170 recibe datos de imagen post procesada procedentes del módulo de post procesamiento 160 y reconstruye y almacena una imagen en la unidad de imágenes. La imagen puede ser una imagen en la unidad de frames o una imagen en la unidad de campos.

El módulo de codificación de entropía 140 codifica por entropía la información de coeficientes de cuantificación cuantificada por el módulo de transformación y cuantificación 130, la información de intra predicción recibida procedente del módulo de intra predicción 140, la información de movimiento recibida procedente de la unidad de inter predicción 150 y similares. El módulo de codificación de entropía 140 incluye un módulo de exploración 145 que se utiliza para transformar coeficientes del bloque de transformación cuantificado en coeficientes de cuantificación unidimensionales.

El módulo de exploración 145 determina un tipo de exploración para transformar los coeficientes del bloque de transformación cuantificado en coeficientes de cuantificación unidimensionales. El tipo de exploración puede variar en función de un modo de intra predicción direccional y del tamaño de un bloque de transformación. Los coeficientes de cuantificación se exploran en la dirección inversa.

Cuando el bloque de transformación cuantificado es más grande que un tamaño predeterminado, los coeficientes de transformación se dividen en sub bloques plurales y son explorados. Los tipos de exploración aplicados a los coeficientes de transformación de los sub bloques son los mismos. Los tipos de exploración aplicados a los sub bloques pueden ser una exploración en zigzag o pueden ser los mismos tipos de exploración que se aplican a los coeficientes de transformación de los sub bloques.

La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra un dispositivo de decodificación de imágenes en movimiento 200 según una forma de realización de la invención.

El dispositivo de decodificación de imágenes en movimiento 200, según la forma de realización de la invención, incluye un módulo de decodificación de entropía 210, un módulo de cuantificación inversa 220, un módulo de transformación inversa 230, un módulo de intra predicción 240, un módulo de inter predicción 250, un módulo de post procesamiento 260, un búfer de imágenes 270 y un módulo de agregación 280.

El módulo de decodificación de entropía 210 decodifica un flujo de bits recibido y separa el flujo de bits en información de intra predicción, información de inter predicción, información de coeficientes de cuantificación y similares. El módulo de decodificación de entropía 210 suministra la información de intra predicción decodificada al módulo de intra predicción 240 y suministra la información de inter predicción decodificada al módulo de inter predicción 250. El módulo de decodificación de entropía 210 incluye un módulo de exploración inversa 215 para explorar inversamente la información de coeficientes de cuantificación decodificada.

El módulo de exploración inversa 215 convierte la información de coeficientes de cuantificación en un bloque de cuantificación bidimensional. Se selecciona uno de los tipos de exploración plurales para la conversión. El tipo de exploración puede variar en función de un modo de intra predicción direccional y del tamaño de un bloque de transformación. Los coeficientes de cuantificación son explorados en la dirección inversa. Cuando el bloque de transformación cuantificado es más grande que un tamaño predeterminado, los coeficientes se dividen en sub bloques plurales y son explorados. Los tipos de exploración aplicados a los coeficientes de transformación de los sub bloques son los mismos. Los tipos de exploración aplicados a los sub bloques pueden ser una exploración en zigzag o pueden ser los mismos tipos de exploración que se aplican a los coeficientes de transformación de los sub bloques.

El módulo de cuantificación inversa 220 determina un predictor de tamaño de etapa de cuantificación de una unidad de codificación actual y agrega el predictor de tamaño de etapa de cuantificación determinado al tamaño de etapa de cuantificación residual que se ha recibido para reconstruir el tamaño de etapa de cuantificación de la unidad de codificación actual. El módulo de cuantificación inversa 220 cuantifica inversamente el bloque de cuantificación utilizando el tamaño de etapa de cuantificación y la matriz de cuantificación inversa. La matriz de cuantificación se determina en función del tamaño del bloque de cuantificación y del modo de predicción. Es decir, la matriz de cuantificación se selecciona en base a al menos uno de los modos de predicción del bloque actual y los modos de intra predicción para el bloque de cuantificación que tiene un tamaño predeterminado.

El módulo de transformación inversa 230 transforma inversamente el bloque de transformación cuantificado inversamente para reconstruir un bloque residual. La matriz de transformación inversa a aplicar al bloque de cuantificación inversa se puede determinar en función del modo de predicción y del modo de intra predicción.

El módulo de agregación 280 agrega el bloque de predicción creado por el módulo de intra predicción 240 o el módulo de inter predicción 250 al bloque residual reconstruido por el módulo de transformación inversa 230 para crear un bloque reconstruido.

El módulo de intra predicción 240 reconstruye el modo de intra predicción del bloque actual en base a la información de intra predicción recibida procedente del módulo de decodificación de entropía 210. A continuación, el módulo de intra predicción 240 crea un bloque de predicción en función del modo de intra predicción reconstruido.

El módulo de inter predicción 250 reconstruye el índice de imagen de referencia y el vector de movimiento en base a la información de inter predicción recibida procedente del módulo de decodificación de entropía 210. A continuación, el módulo de inter predicción 250 crea un bloque de predicción del bloque actual utilizando el índice de imagen de referencia y el vector de movimiento. Cuando se aplica una compensación de movimiento con predicción decimal, se aplica el filtro de interpolación seleccionado para crear el bloque de predicción.

La operación del módulo de post procesamiento 260 es la misma que la del módulo de post procesamiento 160 que se muestra en la Figura 1 y por lo tanto no se describirá otra vez.

El búfer de imágenes 270 almacena la imagen decodificada post procesada por el módulo de post procesamiento 260 en la unidad de imágenes.

La Figura 3 es un diagrama que ilustra un procedimiento de crear un bloque de intra predicción según la forma de realización de la invención.

En primer lugar, la información de intra predicción del flujo de bits recibido es decodificada por entropía (S110).

La información de intra predicción incluye el indicador de grupo de modos de intra predicción y el índice de modo de predicción. El indicador de grupo de modos de intra predicción indica si el modo de intra predicción del bloque actual pertenece a un grupo de MPM o a un grupo distinto del grupo de MPM. El índice de modo de predicción es información que indica un modo de intra predicción específico en el grupo de modos de intra predicción indicado por el indicador de grupo de modos de intra predicción.

El indicador de grupo de modos de intra predicción se puede recibir en forma de un número entero sin signo. En este caso, el indicador de grupo de modos de intra predicción se puede utilizar sin ser decodificado por entropía. Alternativamente, el indicador de grupo de modos de intra predicción se puede codificar por entropía de manera adaptativa, en función del tipo de corte (slice) actual. Por ejemplo, el indicador de grupo de modos de intra predicción se puede codificar por entropía utilizando contextos determinados en función del tipo de corte. Por lo tanto, el indicador de grupo de modos de intra predicción se puede decodificar utilizando los contextos determinados en función del tipo del corte actual. El procedimiento de codificación por entropía del índice de modo de predicción varía en función de si el modo de intra predicción pertenece o no pertenece al grupo de MPM. Por lo tanto, el índice de modo de predicción se decodifica por entropía utilizando diferentes procedimientos. En concreto, cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción representa que el modo de intra predicción del bloque actual pertenece al grupo de MPM, el índice de modo de predicción es binarizado mediante codificación Exp-Golomb truncada o de manera unaria truncada y luego es codificado por entropía. Por lo tanto, después de que se haya adquirido la información binaria realizando la decodificación de entropía, se reconstruye el índice de modo de predicción utilizando los procedimientos mencionados anteriormente. Cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción representa que el modo de intra predicción del bloque actual no pertenece al grupo de MPM, el índice de modo de predicción puede ser binarizado con una longitud fija. Por lo tanto, después de que se haya adquirido la información binaria realizando la decodificación de entropía, se puede reconstruir el índice de modo de predicción.

A continuación, se crea el grupo de MPM utilizando los modos de intra predicción de los bloques vecinos del bloque actual y luego se reconstruye el modo de intra predicción del bloque actual utilizando el grupo de MPM (S120). El grupo de MPM incluye tres modos de intra predicción. Esto se describirá con referencia a la Figura 4. La Figura 4 es un diagrama que ilustra modos de intra predicción según una forma de realización de la invención.

(1) Cuando los modos de intra predicción de los bloques superior e izquierdo de un bloque actual están ambos presentes y son diferentes entre sí, el grupo de MPM incluye los dos modos de intra predicción y un modo de intra predicción adicional.

Cuando uno de los dos modos de intra predicción es un modo DC y el otro no es un modo planar, el modo de intra predicción adicional puede ser el modo planar. De modo similar, cuando uno de los dos modos de intra predicción es el modo planar y el otro no es el modo DC, el modo de intra predicción adicional puede ser el modo DC.

Cuando los dos modos de intra predicción son el modo DC y el modo planar, el modo de intra predicción adicional es un modo vertical.

Cuando los dos modos de intra predicción no son el modo DC ni el modo planar, el modo de intra predicción adicional es el modo planar.

(2) Cuando los modos de intra predicción de los bloques superior e izquierdo del bloque actual están ambos presentes y son iguales entre sí, el grupo de MPM incluye el modo de intra predicción y dos modos de intra predicción adicionales.

Cuando el modo de intra predicción no es ni el modo DC ni el modo planar, los dos modos de intra predicción adicionales se establecen iguales a dos modos de intra predicción vecinos del modo de intra predicción. Cuando el modo de intra predicción es el modo DC, los dos modos de intra predicción adicionales pueden ser el modo planar y el modo vertical.

(3) Cuando sólo está presente uno de los modos de intra predicción de los bloques superior e izquierdo del bloque actual, el grupo de MPM incluye el modo de intra predicción y dos modos de intra predicción adicionales. Los dos modos de intra predicción adicionales se determinan en función del modo de intra predicción.

(4) Cuando los modos de intra predicción de los bloques superior e izquierdo del bloque actual no están presentes en absoluto, el grupo de MPM incluye el modo DC, el modo planar y el modo vertical.

Cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción indica el grupo de MPM, el modo de intra predicción indicado por el índice de modo de predicción es seleccionado del grupo de MPM y el modo de intra predicción seleccionado es determinado como el modo de intra predicción del bloque actual. El indicador de grupo de modos de intra predicción puede ser información de una señal que representa si el modo de intra predicción del bloque actual pertenece al grupo de MPM o a un grupo distinto del grupo de MPM.

Cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción no indica el grupo de MPM, el módulo de intra predicción 240 determina el modo de intra predicción indicado por el índice de modo de predicción de entre los modos de intra predicción (en lo sucesivo, denominados modos de intra predicción residuales) distintos de los modos de intra predicción que pertenecen al grupo de MPM como el modo de intra predicción del bloque actual. Los índices de modos de predicción asignados a los modos de intra predicción residuales varían en función de la configuración del grupo de MPM. Es decir, los índices de modos de predicción decodificados indican índices de los modos de intra predicción residuales reordenados en función de la configuración del grupo de MPM. Por lo tanto, el módulo de intra predicción 240 selecciona el modo de intra predicción del bloque actual de entre los modos de intra predicción residuales en función del índice de modo de predicción decodificado y los modos de intra predicción que pertenecen al grupo de MPM.

En concreto, los modos de intra predicción residuales del bloque actual se reordenan en el orden de número de modo y se selecciona el modo de intra predicción que corresponde al índice de modo de predicción recibido como el modo de intra predicción del bloque actual. En este caso, los modos de intra predicción residuales se pueden reorganizar, pero se puede determinar el modo de intra predicción del bloque actual comparando los números de modo de intra predicción que pertenecen al grupo de MPM con el índice de modo de intra predicción del bloque actual.

Este procedimiento se puede aplicar a un caso en el que el modo número 2 es asignado al modo DC de los modos no direccionales, el modo número 34 es asignado al modo planar, y los números de modos direccionales son asignados a los otros modos. Sin embargo, dado que la probabilidad de seleccionar el modo planar y el modo DC como el modo de intra predicción del bloque actual es mayor que la de los otros modos direccionales, se asigna un número de modo pequeño (por ejemplo, el modo número 0) al modo planar y se puede aplicar el procedimiento mencionado anteriormente. En este caso, los números de modo de los otros modos de menor rango aumentan en 1.

Alternativamente, los índices más bajos pueden ser asignados a los modos no direccionales. Por ejemplo, cuando el modo de intra predicción del bloque actual es el modo planar y los modos de intra predicción residuales incluyen el modo planar, el índice de modo de intra predicción puede incluir el 0. Por ejemplo, cuando los modos de intra predicción residuales incluyen el modo planar y el modo DC, el modo de intra predicción que corresponde al índice de modo de predicción en un estado en que el modo planar, el modo DC y los modos direccionales están organizados en este orden se puede establecer como el modo de intra predicción del bloque actual. Por ejemplo, el modo número 0 y el modo número 1 pueden ser asignados al modo planar y al modo DC, respectivamente, o el modo número 0 y el modo número 1 pueden ser asignados al modo DC y al modo planar, respectivamente. En este caso, se puede comparar el índice de modo de intra predicción del bloque actual con los números de modo de intra predicción que pertenecen al grupo de MPM para determinar el modo de intra predicción del bloque actual.

A continuación, se determina el tamaño del bloque de predicción utilizando información que indica el tamaño de transformación del bloque actual (S130).

Cuando el tamaño del bloque de predicción es igual al tamaño del bloque actual, se crea el bloque de predicción utilizando el modo de intra predicción del bloque actual y los píxeles de referencia del bloque actual. Los píxeles de referencia son píxeles reconstruidos o creados previamente al bloque actual.

Cuando el tamaño del bloque de predicción es menor que el tamaño del bloque actual, es decir, cuando el bloque actual se puede dividir en sub bloques plurales y se realiza la intra predicción en los mismos, se utiliza el mismo modo de intra predicción (es decir, el modo de intra predicción del bloque actual) para crear el bloque de predicción de cada sub bloque. Los bloques de predicción del segundo sub bloque o de los sub bloques posteriores al mismo en el orden de decodificación se crean utilizando los píxeles reconstruidos de los sub bloques precedentes. Por lo tanto, después de crear el bloque de predicción, el bloque residual y el bloque reconstruido en las unidades de sub bloques, se crea el bloque de predicción del siguiente sub bloque.

Luego, se determina si los píxeles de referencia del bloque que corresponde al tamaño del bloque de predicción son todos válidos (S140). Los píxeles de referencia son píxeles que han sido previamente decodificados y reconstruidos. Cuando se determina que al menos uno de los píxeles de referencia no es válido, se crean los píxeles de referencia (S150).

En concreto, cuando se determina que los píxeles de referencia no son válidos en absoluto, se sustituyen los valores de píxeles de referencia por valores de 2L-1. En este caso, L representa el número de bits que representan la escala de grises de componentes de luma.

Cuando hay píxeles de referencia válidos en una sola dirección con respecto a la posición del píxel de referencia inválido, se copia el píxel de referencia más cercano de entre los píxeles de referencia válidos para crear los píxeles de referencia.

Cuando hay píxeles de referencia válidos en ambas direcciones con respecto a la posición del píxel de referencia inválido, se puede copiar el píxel de referencia ubicado en la posición más cercana en una dirección predeterminada o se pueden promediar dos píxeles de referencia más cercanos en ambas direcciones para crear los píxeles de referencia.

Luego, se determina si los píxeles de referencia deben ser filtrados (S160). Los píxeles de referencia son filtrados de forma adaptativa en función del modo de intra predicción reconstruido y del tamaño del bloque de predicción (S170).

Los píxeles de referencia no son filtrados cuando el modo de intra predicción es el modo DC. Cuando los modos de intra predicción son el modo vertical y el modo horizontal, el módulo de intra predicción 240 tampoco filtra los píxeles de referencia. Sin embargo, cuando los modos de intra predicción son modos direccionales distintos del modo vertical y del modo horizontal, los píxeles de referencia son filtrados de forma adaptativa en función del modo de intra predicción y del tamaño del bloque de predicción. Cuando el tamaño del bloque de predicción es 4 x 4, los píxeles de referencia no son filtrados con el fin de reducir la complejidad con independencia del modo de intra predicción. El filtrado sirve para suavizar la variación en el valor de píxel entre los píxeles de referencia y utiliza un filtro de paso bajo. El filtro de paso bajo puede ser [1, 2, 1] que es un filtro de 3 etapas o [1, 2, 4, 2, 1] que es un filtro de 5 etapas. Cuando el tamaño del bloque de predicción va desde 8 x 8 hasta 32 x 32, los píxeles de referencia son filtrados en más modos de intra predicción con un aumento del tamaño del bloque de predicción.

Entonces, se crea el bloque de predicción en función del modo de intra predicción (S180). Los píxeles de referencia utilizados para el bloque de predicción pueden ser píxeles que son filtrados de forma adaptativa en función del tamaño del bloque de predicción y del modo de intra predicción.

En el modo DC, los valores promedio de N píxeles de referencia superiores ubicados en posiciones correspondientes a (x = 0,..., N - 1, y = -1), de M píxeles de referencia izquierdos ubicados en posiciones correspondientes a (x = 1-, y = 0,..., M - 1), y del píxel de esquina ubicado en una posición correspondiente a (x = -1, y = -1) se pueden determinar como los píxeles de predicción del bloque de predicción. Sin embargo, los píxeles de predicción vecinos de los píxeles de referencia se pueden crear utilizando una media ponderada del valor promedio y del píxel de referencia vecino del píxel de predicción. En el modo planar, los píxeles de predicción se pueden crear de la misma manera que en el modo DC.

En el modo vertical, los píxeles de referencia ubicados en la dirección vertical se establecen iguales a los píxeles de predicción. Sin embargo, el píxel de predicción que es vecino del píxel de referencia izquierdo se puede crear utilizando el píxel de referencia ubicado en la dirección vertical y la variación entre los píxeles de referencia izquierdos. La variación representa la variación entre el píxel de referencia de esquina y el píxel de referencia izquierdo que son vecinos del píxel de predicción. En el modo horizontal, los píxeles de predicción se pueden crear de la misma manera que en el modo vertical, exceptuando la dirección.

La Figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra una unidad de creación de bloque de intra predicción 300 según la forma de realización de la invención. La unidad de creación de bloque de intra predicción 300 según la invención incluye un módulo de análisis 310, un módulo de decodificación de modo de predicción 320, un módulo de determinación de tamaño de bloque de predicción 330, un módulo de determinación de validez de píxeles de referencia 340, un módulo de creación de píxeles de referencia 350, un módulo de filtrado de píxeles de referencia 360, un módulo de creación de bloque de predicción 370.

El módulo de análisis 310 decodifica por entropía un flujo de bits recibido para adquirir información de intra predicción y transformar información de tamaño de bloque.

La información de intra predicción incluye un indicador de grupo de modos de intra predicción y un índice de modo de predicción. El indicador de grupo de modos de intra predicción representa a qué grupo de entre un grupo de MPM y otro grupo distinto del grupo de MPM pertenece el modo de intra predicción de un bloque actual. El índice de modo de predicción es información que representa un modo de intra predicción específico en el grupo de modos de intra predicción indicado por el indicador de grupo de modos de intra predicción. El procedimiento de decodificar por entropía la información de intra predicción es el mismo que en la etapa S110 de la Figura 3.

La información de tamaño del bloque de transformación incluye al menos una señal (split_transform_flag) que representa el tamaño del bloque de transformación y que es transmitida desde un codificador.

El módulo de decodificar el modo de predicción 320 crea un grupo de MPM utilizando los modos de intra predicción de bloques vecinos de un bloque actual y reconstruye el modo de intra predicción del bloque actual utilizando el grupo de MPM y la información de intra predicción decodificada por entropía. El grupo de MPM incluye tres modos de intra predicción.

Cuando los dos modos de intra predicción son el modo DC y el modo planar, el modo de intra predicción adicional puede ser un modo vertical o un modo horizontal.

Cuando los dos modos de intra predicción no son el modo DC ni el modo planar, el modo de intra predicción adicional puede ser un modo de intra predicción que tiene una direccionalidad entre los dos modos de intra predicción, o el modo DC o el modo planar.

Cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción no indica el grupo de MPM, el módulo de intra predicción 240 determina el modo de intra predicción indicado por el índice de modo de predicción de entre los modos de intra predicción (en adelante, denominados modos de intra predicción residuales) distintos de los modos de intra predicción que pertenecen al grupo de MPM como el modo de intra predicción del bloque actual. Los índices de modos de predicción asignados a los modos de intra predicción residuales varían en función de la configuración del grupo de MPM. Es decir, los índices de modos de predicción decodificados indican índices de los modos de intra predicción residuales reordenados en función de la configuración del grupo de MPM. Por lo tanto, el módulo de intra predicción 240 selecciona el modo de intra predicción del bloque actual de entre los modos de intra predicción residuales en función del índice de modo de predicción decodificado y los modos de intra predicción que pertenecen al grupo de MPM.

En concreto, los modos de intra predicción residuales del bloque actual son reordenados en el orden de número de modo y se selecciona el modo de intra predicción que corresponde al índice de modo de predicción recibido como el modo de intra predicción del bloque actual. En este caso, los modos de intra predicción residuales se pueden reorganizar, pero se puede determinar el modo de intra predicción del bloque actual comparando los números de modo de intra predicción que pertenecen al grupo de MPM con el índice de modo de intra predicción del bloque actual.

El procedimiento de construcción del grupo de MPM se puede aplicar a un caso en el que el modo número 2 es asignado al modo DC de los modos no direccionales, el modo número 34 es asignado al modo planar, y los números de modos direccionales son asignados a los otros modos. Sin embargo, dado que la probabilidad de seleccionar el modo planar y el modo DC como el modo de intra predicción del bloque actual es mayor que la de los otros modos direccionales, se asigna un número de modo pequeño (por ejemplo, el modo número 0) al modo planar y se puede aplicar el procedimiento mencionado anteriormente. En este caso, los números de modo de los otros modos de menor rango aumentan en 1.

Alternativamente, los índices más bajos pueden ser asignados a los modos no direccionales. Por ejemplo, cuando el modo de intra predicción del bloque actual es el modo planar y los modos de intra predicción residuales incluyen el modo planar, el índice de modo de intra predicción puede incluir el 0. Por ejemplo, cuando los modos de intra predicción residuales incluyen el modo planar y el modo DC, el modo de intra predicción que corresponde al índice de modo de predicción en un estado en que el modo planar, el modo DC y los modos direccionales están organizados en este orden se puede establecer como el modo de intra predicción del bloque actual. Por ejemplo, el modo número 0 y el modo número 1 se pueden asignar al modo planar y al modo DC, respectivamente, o el modo número 0 y el modo número 1 se pueden asignar al modo DC y al modo planar, respectivamente. En este caso, se puede comparar el índice de modo de intra predicción del bloque actual con los números de modo de intra predicción que pertenecen al grupo de MPM para determinar el modo de intra predicción del bloque actual.

El módulo de determinación del tamaño del bloque de predicción 330 determina el tamaño del bloque de predicción del bloque actual utilizando el tamaño de transformación del bloque. El tamaño del bloque de predicción puede tener el tamaño del bloque actual o el tamaño de sub bloques del bloque actual.

Las etapas concretas de la operación mencionada anteriormente se describirán más adelante.

Entonces, el módulo de determinación de validez de píxeles de referencia 340 determina si los píxeles de referencia del bloque que corresponde al tamaño del bloque de predicción son todos válidos. Los píxeles de referencia son píxeles que han sido previamente decodificados y reconstruidos.

Cuando se determina que al menos uno de los píxeles de referencia no es válido, el módulo de determinación de validez de píxeles de referencia 340 crea los píxeles de referencia.

El módulo de filtrado de píxeles de referencia 360 determina si los píxeles de referencia deben ser filtrados. Los píxeles de referencia son filtrados de forma adaptativa en función del modo de intra predicción reconstruido y del tamaño del bloque de predicción.

El módulo de creación del bloque de predicción 370 crea el bloque de predicción en función del modo de intra predicción. Los píxeles de referencia utilizados para el bloque de predicción pueden ser píxeles que son filtrados de forma adaptativa en función del tamaño del bloque de predicción y del modo de intra predicción.

En el modo vertical, los píxeles de referencia ubicados en la dirección vertical se establecen iguales a los píxeles de predicción. Sin embargo, cada píxel de predicción que es vecino del píxel de referencia izquierdo se puede crear utilizando el píxel de referencia ubicado en la dirección vertical y la variación entre los píxeles de referencia izquierdos. La variación representa la variación entre el píxel de referencia de esquina y el píxel de referencia izquierdo que son vecinos del píxel de predicción. En el modo horizontal, los píxeles de predicción se pueden crear de la misma manera que en el modo vertical, exceptuando la dirección.

La Figura 6 es un diagrama que ilustra una secuencia de creación de bloque reconstruido según la forma de realización de la invención. La Figura 6 muestra la secuencia de creación del bloque reconstruido cuando el tamaño del bloque de predicción es igual al tamaño del bloque actual.

En primer lugar, se reconstruye el modo de intra predicción del bloque actual (S210). El modo de intra predicción se reconstruye utilizando el mismo procedimiento que se ha descrito en la etapa S120 de la Figura 3.

Luego, se determina si todos los píxeles de referencia en posiciones predeterminadas del bloque actual son válidos (S220). Cuando al menos uno de los píxeles de referencia en las posiciones predeterminadas no es válido, se crea el píxel de referencia inválido en la correspondiente posición (S230). El procedimiento de creación del píxel de referencia es el mismo que en la etapa S150 de la Figura 3. En este caso, el tamaño del bloque de predicción es igual al tamaño del bloque actual.

Posteriormente, se determina si los píxeles de referencia del bloque actual deben ser filtrados (S240). En función del modo de intra predicción reconstruido y del tamaño del bloque actual, se determina si se deben filtrar los píxeles de referencia. El procedimiento que se ha descrito en la etapa S170 de la Figura 3 se utiliza para determinar si los píxeles de referencia deben ser filtrados. Cuando se determina que se deben filtrar los píxeles de referencia del bloque actual, se filtran los píxeles de referencia del bloque actual (S250).

Entonces, se crea el bloque de predicción del bloque actual utilizando el modo de intra predicción reconstruido (S260). El bloque residual se crea utilizando el modo de intra predicción reconstruido (S270). El tamaño del bloque residual es igual al tamaño del bloque actual.

Finalmente, se agregan el bloque de predicción del bloque actual y el bloque residual del bloque actual para crear un bloque reconstruido (S280).

La Figura 7 es un diagrama que ilustra una secuencia de creación de bloque reconstruido según otra forma de realización de la invención. La Figura 7 muestra la secuencia de creación de bloque reconstruido del bloque actual cuando el tamaño del bloque de predicción es menor que el tamaño del bloque actual.

En primer lugar, se reconstruye el modo de intra predicción del bloque actual (S310). El modo de intra predicción se reconstruye utilizando el mismo procedimiento que en la etapa S120 de la Figura 3.

Se determina un sub bloque del bloque actual a decodificar (S320).

Luego, se determina si todos los píxeles de referencia en posiciones predeterminadas del sub bloque son válidos (S330). Cuando al menos uno de los píxeles de referencia en las posiciones predeterminadas no es válido, se crea el píxel de referencia inválido en la correspondiente posición (S340). El procedimiento de creación del píxel de referencia es el mismo que en la etapa S150 de la Figura 3. En este caso, el tamaño del bloque de predicción es igual al tamaño del bloque actual.

Posteriormente se determina si los píxeles de referencia del sub bloque deben ser filtrados (S350). En función del modo de intra predicción reconstruido y del tamaño del bloque actual, se determina si se deben filtrar los píxeles de referencia. El procedimiento que se ha descrito en la etapa S170 de la Figura 3 se utiliza para determinar si los píxeles de referencia deben ser filtrados. Cuando se determina que se deben filtrar los píxeles de referencia del sub bloque, se filtran los píxeles de referencia del sub bloque (S360).

Entonces, se crea el bloque de predicción del sub bloque utilizando el modo de intra predicción reconstruido (S370). El bloque residual del sub bloque se crea utilizando el modo de intra predicción reconstruido (S380).

Posteriormente, el bloque de predicción del bloque actual y el bloque residual del bloque actual son agregados para crear un bloque reconstruido (S390).

Luego, se determina si el sub bloque es el sub bloque final del bloque actual (S395). Cuando el sub bloque no es el sub bloque final del bloque actual, se realiza repetidamente la secuencia que va desde el proceso (S320) de determinar un sub bloque siguiente en el orden de codificación hasta el proceso (S390) de crear el bloque de predicción del sub bloque. En este caso, los sub bloques posteriores al primer sub bloque en el orden de decodificación utilizan algunos píxeles del sub bloque anterior reconstruido como los píxeles de referencia de los sub bloques. Dado que en los sub bloques posteriores al primer sub bloque siempre hay píxeles de referencia inválidos, se puede realizar el proceso de la etapa S340 sin realizar el proceso de la etapa S330. Cuando los tamaños de los sub bloques son iguales, se puede realizar el proceso de filtrado de píxeles de referencia en el primer sub bloque pero no en los siguientes sub bloques.

Si bien la invención se ha descrito con referencia a las formas de realización, los expertos en la materia podrán entender que la invención puede ser modificada y cambiada de diversas maneras sin apartarse del alcance de la invención descrita en las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de decodificación de imágenes que comprende:

reconstruir un indicador de grupo de modos de intra predicción y un índice de modo de predicción de un bloque actual;

construir un primer grupo que incluye tres modos de intra predicción utilizando modos de intra predicción válidos de bloques izquierdo y superior del bloque actual;

determinar el modo de intra predicción que corresponde al índice de modo de predicción en el primer grupo como el modo de intra predicción del bloque actual cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción indica el primer grupo y determinar el modo de intra predicción que corresponde al índice de modo de predicción en un segundo grupo cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción indica el segundo grupo; y

crear un bloque de predicción en base al modo de intra predicción determinado del bloque actual, en el que el tamaño del bloque de predicción es determinado en función de la información de tamaño de transformación,

en el que cuando sólo uno de los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior del bloque actual se encuentra presente, se agregan dos modos de intra predicción al primer grupo, caracterizado por el hecho de que

cuando los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior no son iguales entre sí y son modos de intra predicción direccionales, el primer grupo incluye los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior y un modo planar, y

cuando los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior no son iguales entre sí y son modos de intra predicción no direccionales, el primer grupo incluye los modos de intra predicción de los bloques izquierdo y superior y un modo vertical.

2. El procedimiento de decodificación de imágenes según la reivindicación 1, en el que cuando el indicador de grupo de modos de intra predicción indica el primer grupo, el índice de modo de predicción es binarizado de manera unaria truncada y luego es codificado por entropía.

3. El procedimiento de decodificación de imágenes según la reivindicación 1, en el que los dos modos de intra predicción agregados son determinados en función del modo de intra predicción válido.

4. El procedimiento de decodificación de imágenes según la reivindicación 1, en el que cuando el tamaño del bloque actual es mayor que el tamaño del bloque de predicción, se crea una pluralidad de bloques de predicción incluidos en el bloque actual utilizando el modo de intra predicción del bloque actual.

5. El procedimiento de decodificación de imágenes según la reivindicación 4, en el que el segundo y siguientes bloques de predicción en el orden de decodificación de la pluralidad de bloques de predicción son creados utilizando una parte de píxeles de un bloque, que es reconstruido utilizando bloques de predicción anteriores, como píxeles de referencia.