PT2899982T

PT2899982T - Dispositivo de codificação de previsão de vídeo, método de codificação de previsão de vídeo, dispositivo de descodificação de previsão de vídeo e método de descodificação de previsão de vídeo

Info

Publication number: PT2899982T
Application number: PT138394739T
Authority: PT
Inventors: Suzuki Yoshinori; Seng Boon Choong; Keng Tan Thiow
Original assignee: Ntt Docomo Inc
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2017-08-30
Also published as: CN106878733A; AU2016202132A1; CN104604238A; US20190037235A1; CN106131558B; DK3654650T3; CN107087181A; MY161733A; FI3654650T3; TW201818726A; RU2602978C1; CA3118836C; US20170180751A1; CN106131558A; TWI678919B; AU2019210532A1; TWI562614B; ES2781556T3; RU2715015C1; EP3654650B1

Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE CODIFICAÇÃO DE PREVISÃO DE VÍDEO, MÉTODO DE CODIFICAÇÃO DE PREVISÃO DE VÍDEO, DISPOSITIVO DE DESCODIFICAÇÃO DE PREVISÃO DE VÍDEO E MÉTODO DE DESCODIFICAÇÃO DE PREVISÃO DE VÍDEO"

Campo Técnico A presente invenção refere-se a um dispositivo e método de codificação de previsão de imagem em movimento e a um dispositivo e método de descodificação de previsão de imagem em movimento e, mais particularmente, a um processamento de filtro de amostras vizinhas para uso na previsão intra-imagem.

Antecedentes da Técnica

As tecnologias de codificação de compressão são utilizadas para transmitir e acumular dados de imagem em movimento de forma eficiente. MPEG-1 a 4 e H.261 a H.264 são tecnologias de codificação de video amplamente utilizadas.

Em tais tecnologias de codificação de video, o processamento de codificação e o processamento de descodificação são realizados após uma imagem a ser codificada é dividida numa pluralidade de blocos. Na codificação de previsão intra-imagem, um sinal de previsão é gerado utilizando um sinal de imagem vizinho reconstruído previamente (obtido por restaurar dados de imagem comprimida) localizado dentro da imagem atual onde é incluído um bloco alvo e, posteriormente, um sinal diferencial é obtido subtraindo o sinal de previsão do sinal do bloco alvo e codificado. Na codificação de previsão inter-imagem, referindo-se a um sinal de imagem reconstruído previamente dentro de uma imagem diferente da imagem dentro da qual o bloco alvo está incluído, a compensação de movimento é realizada e é gerado um sinal de previsão. 0 sinal de previsão é subtraído do sinal do bloco alvo para gerar um sinal diferencial e o sinal diferencial é codificado.

Normalmente, na codificação de previsão inter-imagem (inter previsão), um sinal de previsão é gerado pesquisando imagens reconstruídas anteriormente para um sinal que se assemelha ao sinal de pixel de um bloco a ser codificado. Um vetor de movimento que representa a quantidade de deslocamento espacial entre o bloco alvo e a região formada pelo sinal pesquisado e o sinal residual entre o sinal de pixel do bloco alvo e o sinal de previsão são codificados. A técnica de pesquisar os blocos respetivos para o vetor de movimento dessa maneira é chamada de correspondência de blocos. A Fig. 10 é um diagrama esquemático para explicar o processo de correspondência de blocos. Aqui, o procedimento para gerar um sinal de previsão é descrito com um exemplo em que uma imagem 701 inclui um bloco alvo 702 a ser codificado. Uma imagem de referência 703 foi previamente reconstruída Uma região 704 está localizada na mesma posição espacial que está localizado o bloco alvo 702. No processo de correspondência de blocos, é definida uma região de procura 705 vizinha da região 704 e a partir dos sinais de pixel na região de procura, uma região 706 é para ser detetada que tenha a menor soma das diferenças absolutas a partir dos sinais de pixel do bloco alvo 702. O sinal da região 706 torna-se um sinal de previsão e a quantidade de deslocamento da região 704 para a região 706 é detetada como um vetor de movimento 707. Além disso, um método é comummente usado em que uma pluralidade de imagens de referência 703 é identificada para cada bloco alvo, é selecionada uma imagem de referência na qual a correspondência de bloco é realizada e a informação de seleção de imagem de referência é gerada. Em H.264, para lidar com as alterações de características locais em imagens, são fornecidos uma pluralidade de tipos de previsão que são utilizados com tamanhos de blocos diferentes cada um para codificar um vetor de movimento. São descritos os tipos de previsão de H.264, por exemplo, na Literatura de Patente 2. 0 H264 também executa codificação de previsão de imagem intra-imagem (intra previsão) na qual um sinal de previsão é gerado extrapolando, em direções predeterminadas, os valores dos píxeis reconstruídos previamente adjacentes a um bloco a codificar. A Fig. 11 é um diagrama esquemático para explicar a previsão intra-imagem usada na ITU H.264. Na Fig. 11(A), um bloco alvo 802 é um bloco a ser codificado, e um grupo de píxeis (grupo de amostra de referência) 801 é de uma região adjacente que inclui o sinal de imagem anteriormente reconstruído no processamento anterior e o grupo inclui os píxeis A a M adjacentes ao limite do bloco alvo 802.

Neste caso, um sinal de previsão é gerado estendendo o grupo de píxeis (grupo de amostra de referência) 801 de píxeis adjacentes imediatamente acima do bloco alvo 802 na direção descendente. Na Fig. 11(B), um sinal de previsão é gerado estendendo os píxeis reconstruídos previamente (I a L) localizados à esquerda de um bloco alvo 804 na direção à direita. Uma explicação detalhada para gerar um sinal de previsão é dada, por exemplo, na Literatura de Patente 1. A diferença do sinal de pixel do bloco alvo é calculada para cada um dos nove sinais de previsão gerados como mostrado nas Figs. 11(A)-11 (B) . 0 sinal de previsão gue tem o menor valor de diferença é selecionado como o sinal de previsão ótimo. Conforme descrito acima, os sinais de previsão (amostras de intra-previsão) podem ser gerados extrapolando os píxeis. A descrição acima é fornecida na Literatura de Patentes 1 abaixo. A previsão intra-imagem mostrada na Literatura Não Patenteada 1 fornece 25 tipos de métodos de geração de sinal de previsão todos realizados em diferentes direções de extensão de amostras de referência, além dos 9 tipos descritos acima (um total de 34 tipos).

Na literatura Não Patenteada 1, para suprimir distorções em amostras de referência, as amostras de referência são submetidas a um filtro passa-baixo antes de gerar um sinal de previsão. Especificamente, um filtro 121 com coeficientes de peso de 1 : 2 : 1 é aplicado às amostras de referência antes da previsão da extrapolação. Este processo é chamado de intra suavização.

Com referência à Fig. 7 e Fig. 8, é descrita a

previsão intra-imagem na Literatura Não Patenteada 1. A

Fig. 7 mostra um exemplo de divisão de blocos. Cinco blocos 220, 230, 240, 250 e 260 adjacentes a um bloco alvo 210, gue tem um tamanho de bloco de NxN amostras, foram reconstruídos previamente. Para a intra previsão do bloco alvo 210, são utilizadas amostras de referência denotadas como ref [x] (x = 0 a 4N) . A Fig. 8 mostra o fluxo do processo da intra previsão. Primeiro, no passo 310, as amostras de referência ref[x] (x = 0 a 4N) são derivadas de uma memória na qual um gerador de sinal de previsão para a realização do processo de previsão intra-imagem armazena píxeis reconstruídos No passo, alguns dos blocos adjacentes podem não ter sido reconstruídos por causa da ordem de codificação, e todas as 4N+1 amostras ref[x] podem não ser derivadas. Se for o caso, as amostras em falta são substituídas por amostras geradas por um processo de preenchimento (os valores das amostras vizinhas são copiados), pelo que são preparadas 4N+1 amostras de referência. Os detalhes do processo de preenchimento são descritos na Literatura Não Patenteada 1. Em seguida, no passo 320, o gerador de sinal de previsão executa o processo de suavização nas amostras de referência utilizando o filtro 121. Finalmente, no passo 330, o gerador de sinal de previsão prevê um sinal no bloco alvo por extrapolações (nas direções de previsão intra-imagem) e gera um sinal de previsão (i.e., amostras de intra-previsão).

Lista de Citações Literatura de Patentes

Literatura de Patente 1: Patente dos Estados

Unidos N° 6765964

Literatura de Patente 2: Patente dos Estados

Unidos N° 7003035 EP 2 712 192 A2 (KT CORP [KR]) é a técnica antecedente sob a técnica 54 (3) EPC e divulga um método de intra previsão para um descodificador que compreende gerar pixeis de referência para serem utilizados na intra previsão de uma unidade de previsão, em que os pixeis de referência e/ou os pixeis do bloco de previsão são previstos na base de um pixel de base e o valor do pixel previsto pode ser a soma do valor de pixel do pixel de base e a diferencia entre os valores de pixel do pixel de base e o pixel gerado.

Literatura Não Patenteada

Literatura Não Patenteada 1: B. Bross et al., "High efficiency video coding (HEVC) texto specification draft 8", Equipa Colaborativa Conjunta em Codificação de Video (JCT-VC) de ITU-T SG16 WP3 e ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, JCTVC-J1003, 10a Reunião: Estocolmo, Suécia, 11-20 de Julho de 2012. DAVIES (BBC) T ET AL: "Suggestion for a Test Model", 1. REUNIÃO JCT-VC; 15-4-2010 - 23-4-2010; DRESDEN; (EQUIPA JOINTCOLLABORATIVE EM CODIFICAÇÃO DE VÍDEO DE ISSO/IEC JTC1/SC29/WG11 E ITU-TSG.16, JCTV-A033); 7 DE ΜΑΙΟ DE 2010 (2010-05-07),XP030007526, divulga previsão angular para previsão intra-trama. VIKTOR WAHADANIAH ET AL.: "Constrained Intra Prediction Scheme for Flexible-Sized Prediction Units in HEVC", EQUIPA COLABORATIVA CONJUNTA EM CODIFCAÇÃO DE VÍDEO (JCT-VC) DE ITU-T SGI 6 WP3 E ISSO(IEC JTC1/SC2 9/WG11 JCTVC-D094, ITU-T, 21 de Janeiro de 2011 (2011-01-21), páginas 1-8, XP030008134, divulga melhoramentos possíveis do esquema de intra previsão restrita em HEVC.

Sumário da Invenção Problema Técnico A Fig. 9 mostra um exemplo de um sinal que representa uma região plana em que os valores de pixel são semelhantes. Quando os valores de pixel originais (valores de amostra originais) 410 são codificados por quantificação grosseira, valores reconstruídos (valores de amostra reconstruídos) 420 no bloco assumem um valor constante, e uma distorção semelhante aparece no limite de um bloco 430. Esta distorção é conhecida como ruído de bloco e geralmente é removida aplicando um filtro de remoção de ruído de bloco na imagem reconstruída No entanto, a amostra de referência utilizada na previsão intra-imagem é um sinal preparado anteriormente para a aplicação do processo de filtro para remover o ruido de bloco, de modo que o ruído de bloco restante na amostra de referência no limite do bloco propaga-se para o sinal de previsão (amostras de intra previsão) do bloco alvo através da previsão intra-imagem. O ruído de bloco que se propagou para o sinal de previsão não pode ser removido por um processo de remoção de ruído de bloco para um sinal reconstruído e portanto propaga-se diretamente para o grupo de amostra de referência para o próximo bloco alvo.

Na Literatura Não Patenteada 1, 34 tipos diferentes de direções de extrapolação são preparados no método de extrapolação de previsão intra-imagem (nas direções de previsão intra-imagem) , de modo que o ruido de bloco propaga-se ao mudar de direção. Como resultado, uma pluralidade de artefactos de contorno são produzidos no sinal reconstruído de uma região plana numa imagem. Em particular, quando o ruído propaga-se para um bloco de grande tamanho, os artefactos de contorno passam pelo bloco grande, dando um efeito visual desagradável. 0 filtro 121 descrita na Técnica Antecedente pode efetivamente remover o ruído nas amostras de referência mas não pode remover o ruído semelhante como ilustrado na Fig. 9 devido a um número de toque curto. 0 objetivo da presente invenção é suprimir o ruído artificial, tais como os artefactos de contorno descritos acima.

Solução para o Problema A solução para o problema é fornecida por um dispositivo de codificação de previsão de imagem em movimento de acordo com a reivindicação 1, um dispositivo de descodificação de previsão de imagem em movimento de acordo com a reivindicação 2, um método de codificação de previsão de imagem em movimento de acordo com a reivindicação 3 e um método de descodificação de previsão de imagem em movimento de acordo com a reivindicação 4.

Efeitos da Invenção

Com o processo de filtro aplicado nas amostras de referência por interpolação bilinear de acordo com a presente invenção, os sinais nas amostras de referência são gradualmente alterados utilizando amostras em ambas as extremidades das amostras de referência, suprimindo deste modo o ruido artificial como artefactos de contorno.

Breve Descrição dos Desenhos A Fig. 1 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de codificação de previsão de imagem em movimento de acordo com um modelo de realização da presente invenção. A Fig. 2 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de descodificação de previsão de imagem em movimento de acordo com o modelo de realização da presente invenção. A Fig. 3 é um fluxograma que mostra um método de previsão intra-imagem de acordo com o modelo de realização da presente invenção. A Fig. 4 é um fluxograma que mostra outro exemplo do método de previsão intra-imagem de acordo com o modelo de realização da presente invenção. A Fig. 5 é um diagrama que mostra uma configuração de hardware de um computador para executar um programa armazenado num meio de gravação. A Fig. 6 é uma visão geral do computador para executar um programa armazenado num meio de gravação. A Fig. 7 é um diagrama que ilustra um exemplo de amostras de referência utilizadas na previsão intra-imagem. A Fig. 8 é um fluxograma que mostra um método de previsão intra-imagem numa técnica convencional. A Fig. 9 é um diagrama que ilustra a relação entre um sinal original e um sinal reconstruído numa região plana. A Fig. 10 é um diagrama esquemático para explicar um processo de estimativa de movimento na previsão inter-imagem. A Fig. 11 é um diagrama esquemático para explicar a previsão intra-imagem por extrapolação de amostras de referência. A Fig. 12 é um diagrama que ilustra outro exemplo de amostras de referência utilizadas na previsão intra-imagem . A Fig. 13 é um fluxograma que ilustra um processo num gerador de sinal de previsão 103 na Fig. 1. A Fig. 14 é um fluxograma que ilustra um processo num gerador de sinal de previsão 208 na Fig. 2. A Fig. 15 é um fluxograma que mostra um segundo outro exemplo do método de previsão intra-imagem de acordo com o modelo de realização da presente invenção. A Fig. 16 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um programa de codificação de previsão de imagem em movimento. A Fig. 17 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um programa de descodificação de previsão de imagem em movimento.

Modelo de Realização da Invenção

Os modelos de realização da presente invenção serão descritas a seguir com referência à Fig. 1 até à Fig. 7 e Fig. 13 até à Fig. 17. A Fig. 1 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de codificação de previsão de imagem em movimento 100 de acordo com um modelo de realização da presente invenção. Conforme mostrado na Fig. 1, o dispositivo de codificação de previsão de imagem em movimento 100 inclui um terminal de entrada 101, um divisor de bloco 102, um gerador de sinal de previsão 103, uma memória de trama 104, um subtrator 105, um transformador 106, um quantificador 107, um quantificador inverso 108, um transformador inverso 109, um somador 110, um codificador de entropia 111, um terminal de saida 112, uma bloco de memória 113 e um filtro em loop 114. O subtrator 105, o transformador 106 e o quantificador 107 funcionam como "meios de codificação" descritos nas reivindicações. O quantificador inverso 108, o transformador inverso 109 e o somador 110 funcionam como "meios de descodificação" descritos nas reivindicações. A memória de trama 104 funciona como "meios de armazenamento de imagem", e a bloco de memória 113 funciona como "meios de armazenamento de bloco". A operação do dispositivo de codificação de previsão de imagem em movimento 100 configurada como descrito acima está descrita abaixo. O sinal de uma imagem em movimento composta por uma pluralidade de imagens é introduzida no terminal de entrada 101. O divisor de bloco 102 divide uma imagem a ser codificada numa pluralidade de regiões. No modelo de realização de acordo com a presente invenção, como mostrado no exemplo na Fig. 7, o tamanho do bloco não está limitado. Uma variedade de tamanhos de bloco e formas podem ser definidas de forma coincidente numa imagem. A ordem de codificação do bloco é descrita, por exemplo, na Literatura Não Patenteada 1. Em seguida, um sinal de previsão é gerado para uma região a ser codificada (doravante denominada "bloco alvo"). No modelo de realização de acordo com a presente invenção, são utilizados dois tipos de métodos de previsão, nomeadamente, previsão inter-imagem e previsão intra-imagem. 0 processo de geração de sinal de previsão no gerador de sinal de previsão 103 é descrito mais adiante utilizando a Fig. 13. O subtrator 105 subtrai um sinal de previsão (através de uma linha L103) a partir do sinal de um bloco alvo (através de uma linha L102) para gerar um sinal residual. O transformador 106 discreto-cosseno transforma o sinal residual. O guantificador 107 guantifica cada coeficiente de transformação. O codificador de entropia 111 codifica os coeficientes e saldas de transformação guantifiçados, para o terminal de saida 112, os coeficientes de transformação codificados juntamente com a informação de previsão necessária para gerar um sinal de previsão.

Para realizar a previsão intra-imagem ou a previsão inter-imagem no bloco alvo subseguente, o sinal comprimido do bloco alvo é processado inversamente e descodificado. Mais especificamente, os coeficientes de transformação guantifiçados são guantifiçados inversamente pelo quantificador inverso 108 e depois inversamente discreto-cosseno transformado pelo transformador inverso 109, pelo que o sinal residual é reconstruído O somador 110 adiciona o sinal residual reconstruído ao sinal de previsão enviado através da linha L103 para reproduzir o sinal do bloco alvo. O sinal do bloco reconstruído é armazenado no bloco de memória 113 para a previsão intra-imagem. Uma imagem reconstruída formada pelo sinal reconstruído é armazenada na memória de trama 104 depois de um ruído de bloco sofrido na imagem reconstruída é removido pelo filtro em loop 114.

Com referência à Fig. 13, o fluxo de processo de sinal de previsão realizado no gerador de sinal de previsão 103 é explicado. Primeiro, no passo S302, são geradas as informações de previsão necessárias para a previsão inter-imagem. Especificamente, uma imagem reconstruída que foi previamente codificada e depois reconstruída é usada como uma imagem de referência. Esta imagem de referência é procurada por um vetor de movimento e uma imagem de referência que fornece um sinal de previsão com a menor diferença do bloco alvo. Nesse caso, o bloco alvo é inserido através da linha L102 e a imagem de referência é introduzida através de uma linha L104. Uma pluralidade de imagens previamente codificadas e reconstruídas são utilizadas como imagens de referência. Os seus detalhes são os mesmos gue em H.264, gue é a técnica ou método convencional mostrado na Literatura Não Patenteada 1.

No passo S303, são geradas as informações de previsão necessárias para a previsão intra-imagem. Conforme mostrado na Fig. 7, os valores de pixel reconstruídos previamente espacialmente adjacentes ao bloco alvo são utilizados para gerar sinais de previsão numa pluralidade de direções intra-previsão. Então, é selecionada a direção de previsão (modo de intra previsão) gue dá um sinal de previsão com a menor diferença do bloco alvo. Aqui, o gerador de sinal de previsão 103 gera um sinal de previsão de intra-imagem, adquirindo os sinais de pixel reconstruídos previamente dentro da mesma imagem como amostras de referência do bloco de memória 113 através de uma linha L113 e extrapolando esses sinais.

Em seguida, no passo S304, um método de previsão a ser aplicado ao bloco alvo é selecionado a partir da previsão inter-imagem e previsão intra-imagem. Por exemplo, é selecionado um dos métodos de previsão que dá um valor de previsão com uma pequena diferença do bloco alvo.

Alternativamente, os dois métodos de previsão podem ser efetivamente realizados até o final do processamento de codificação e o um que pode ser selecionado que tem um valor de avaliação menor calculado a partir da relação entre a quantidade de codificação produzida e a soma dos valores absolutos das imagens de diferença codificadas. A informação de seleção do método de previsão selecionado é enviada como informação necessária para gerar um sinal de previsão para o codificador de entropia 111 através de uma linha L112 para codificação e depois é emitida a partir do terminal de saída 112 (passo S305).

Se o método de previsão selecionado no passo S306 for uma previsão inter-imagem, um sinal de previsão é gerado no passo S307 com base em informações de movimento (o vetor de movimento e a informação de imagem de referência). 0 sinal de previsão inter-imagem gerado é emitido para o subtrator 105 através da linha L103. No passo S308, a informação de movimento é enviada como a informação necessária para gerar um sinal de previsão para o codificador de entropia 111 através da linha L112 para codificação e em seguida é emitida a partir do terminal de saída 112.

Se o método de previsão selecionado no passo S306 for a previsão intra-imagem, um sinal de previsão é gerado no passo S309 com base no modo de intra previsão. 0 sinal de previsão intra-imagem gerado é emitido para o subtrator 105 através da linha L103. No passo S310, o modo de intra previsão é enviado como a informação necessária para gerar um sinal de previsão para o codificador de entropia 111 através da linha L112 para codificação e em seguida é emitido a partir do terminal de saida 112. O método de codificação utilizado no codificador de entropia 111 pode ser codificação aritmética ou pode ser codificação de comprimento variável. A Fig. 2 é um diagrama de blocos de um dispositivo de descodificação de previsão de imagem em movimento 200 de acordo com um modelo de realização da presente invenção. Conforme mostrado na Fig. 2, o dispositivo de descodificação de previsão de imagem em movimento 200 inclui um terminal de entrada 201, um analisador de dados 202, um quantificador inverso 203, um transformador inverso 204, um somador 205, um gerador de sinal de previsão 208, uma memória de trama 207, um terminal de saida 206, um filtro em loop 209 e uma bloco de memória 215. O quantificador inverso 203 e o transformador inverso 204 funcionam como "meios de descodificação" recitados nas reivindicações. Qualquer outro meio pode ser usado como os meios de descodificação. O transformador inverso 204 pode ser omisso. A memória de trama 207 funciona como "meios de armazenamento de imagem", e a bloco de memória 215 funciona como "meios de armazenamento de bloco". A operação do dispositivo de descodificação de previsão de imagem em movimento 200 configurada como descrita acima é descrita abaixo. Os dados comprimidos que são codificados por compressão pelo método descrito acima são inseridos a partir do terminal de entrada 201. Os dados comprimidos incluem um sinal residual obtido por previsão e codificação de um bloco alvo de uma pluralidade de blocos a partir de uma imagem dividida, bem como a informação necessária para gerar um sinal de previsão. Conforme mostrado no exemplo da Fig. 7, o tamanho do bloco não é limitado. Uma variedade de tamanhos e formas de blocos podem ser definidas de forma coincidente numa imagem. A ordem de descodificação do bloco é descrita, por exemplo, na Literatura Não Patenteada 1. A informação necessária para gerar um sinal de previsão inclui a informação de seleção do método de previsão e as informações de movimento (para previsão inter-imagem) ou o modo intra previsão (para previsão intra-imagem). O analisador de dados 202 descodifica o sinal residual do bloco alvo, a informação necessária para gerar um sinal de previsão e o parâmetro de quantificação a partir dos dados comprimidos. 0 quantificador inverso 203 quantifica inversamente o sinal residual descodificado do bloco alvo com base no parâmetro de quantificação (através de uma linha L202) . O transformador inverso 204 ainda transforma discreto-cosseno inversamente o sinal residual quantificado inversamente. Como resultado, o sinal residual é reconstruído Em seguida, a informação necessária para gerar um sinal de previsão é enviada ao gerador de sinal de previsão 208 através de uma linha L206. O gerador de sinal de previsão 208 gera um sinal de previsão do bloco alvo com base na informação necessária para gerar um sinal de previsão. Um processo de gerar um sinal de previsão no gerador de sinal de previsão 208 é descrito mais adiante utilizando a Fig. 14. O sinal de previsão gerado é enviado ao somador 205 através de uma linha L208 e é adicionado ao sinal residual reconstruído O sinal de bloco alvo é assim reconstruído e emitido para o filtro em loop 209 através de uma linha L205 e, ao mesmo tempo, armazenada no bloco de memória 215 para ser usado para a previsão intra-imagem de blocos subsequentes. O filtro em loop 209 remove um ruído de bloco da entrada de sinal reconstruída através da linha L205. A imagem reconstruída com um ruído de bloco removido é armazenada na memória de trama 207 como uma imagem reconstruída a ser utilizada para descodificar e reproduzir imagens subsequentes. 0 fluxo de processamento de sinal de previsão realizado no gerador de sinal de previsão 208 é descrito utilizando a Fig. 14. Primeiro, no passo S402, é derivado o método de previsão descodificado pelo analisador de dados 202 .

Se o método de previsão descodificado for a previsão inter-imagem (passo S403), é derivada a informação de movimento (o vetor de movimento e a informação de imagem de referência) descodificada pelo analisador de dados 202 (passo S404). A memória de trama 207 é acedida com base na informação de movimento para derivar um sinal de referência de uma pluralidade de imagens de referência e um sinal de previsão é gerado (passo S405).

Se o método de previsão descodificado for a previsão intra-imagem (passo S403), é derivado o modo de intra previsão descodificado pelo analisador de dados 202 (passo S406). O bloco de memória 215 é acedido para derivar sinais de pixel reconstruído previamente localizados adjacentes ao bloco alvo como amostras de referência, e um sinal de previsão é gerado com base no modo intra previsão (passo S407) . O sinal de previsão gerado é emitido para o somador 205 através de L208. 0 método de descodificação utilizado no analisador de dados 202 pode ser de descodificação aritmética ou pode ser de descodificação de comprimento variável.

Em seguida, o método de previsão intra-imagem no modelo de realização da presente invenção é descrito utilizando a Fig. 3 e a Fig. 7. Especif icamente, são descritos os detalhes do passo S309 na Fig. 13 e passo S407 na Fig. 14, que incluem um método de estimativa das amostras de intra previsão num bloco alvo por extrapolação com base no modo de intra previsão utilizando as amostras de referência derivadas do bloco de memória 113 na Fig. 1 ou a bloco de memória 215 na Fig. 2.

Na presente invenção, para suprimir o ruido tais como artefactos de contorno descritos anteriormente na secção de Problema Técnico, um processo de interpolação bilinear é aplicado a um grupo de amostras de referência utilizadas na previsão intra-imagem em relação ao bloco que sofre artefactos de contorno. Uma aparência semelhante ao ruido no limite do bloco do grupo de amostra de referência é suprimida ao fazer o sinal do grupo de amostra de referência mudar suavemente. 0 processo de interpolação bilinear aplicado ao grupo de amostra de referência é descrito utilizando a Fig. 7. Quando um bloco de alvo 210 tem um tamanho de bloco de NxN amostras, o grupo de amostra de referência vizinho 270 de 4N+1 amostras de referência (ref [x] (x = 0 a 4N) ) é formado com os sinais reconstruídos previamente pertencentes a cinco blocos reconstruídos anteriormente 220, 230, 240, 250 e 260. No presente modelo de realização, três amostras de referência localizadas nas extremidades do grupo de amostra de referência 270, nomeadamente, a amostra de referência inferior à esquerda BL = ref[0] e a amostra de referência acima à direita AR = ref[4N] e a amostra de referência acima à esquerda AL = ref[2N] localizada no centro do grupo de amostra de referência 270 e superior à esquerda do bloco alvo são definidas como amostras de referência chave de interpolação bilinear. Aqui, as 4N+1 amostras de referência são interpoladas da seguinte maneira.

onde, ref' [x] (x = 0 a 4N) representa os valores das amostras de referência interpoladas. As equações (2) e (4) podem ser transformadas na Equação (2) ' e (4) ', respetivamente.

Os valores de amostra de referência entre BL e AL são gerados com amostras de referência chave BL e AL por interpolação bilinear e os valores de amostra de referência entre AL e AR são gerados com amostras de referência chave AL e AR por interpolação bilinear, resultando em que os níveis dos valores das amostras de referência interpoladas são feitos de forma suave. Como resultado, a propagação de ruído de bloco para o sinal de previsão pode ser suprimida.

Em seguida, os critérios para determinar se a interpolação bilinear deve ser aplicada às amostras de referência são descritos utilizando a Fig. 7. No presente modelo de realização, a determinação é feita utilizando as três amostras de referência chave e duas amostras de referência no limite do bloco e dois limiares. THRESHOLD_ABOVE e THRESHOLD_LEFT são limiares utilizados para determinar se a interpolação bilinear deve ser aplicada as amostras de referência ref[x] (x = 2N + 1 a 4N - 1) na posição superior e as amostras de referência ref[x] (x = 1 a 2N - 1) na posição esquerda, respetivamente, em relação ao bloco alvo. A interpolação bilinear é aplicada na amostra de referência que satisfaz os critérios de determinação.

No presente modelo de realização, são utilizados os critérios de determinação abaixo. Interpolate_Above e Interpolate Left nas duas equações abaixo são valores Booleanos. Quando o lado direito é satisfeito, verdadeiro (1) mantêm-se e é aplicada a interpolação bilinear. Quando o lado direito não é satisfeito, falso (0) mantém-se e é aplicado a intra suavização pelo filtro convencional 121.

Quando os valores de BL, AL e ref[3N] estão em linha reta, o valor de BL + AL-2*ref[N] é zero. Da mesma forma, quando os valores de AL, AR e ref[3N] estão em linha reta, o valor de AL + AR - 2*ref[3N] também é zero. Por outras palavras, as duas equações acima comparam a magnitude do desvio de ref[N] da linha reta que liga BL e AL e a magnitude do desvio de ref[3N] da linha direta que liga AL e AR, com os respetivos limiares. Se os dois desvios calculados forem menores que o limite correspondente THRESHOLD_ABOVE ou THRESHOLD_LEFT, o valor Booleano (Interpolate_Above ou Interpolate_Left) é verdadeiro e a interpolação bilinear é aplicada na amostra de referência. Nas Equações (6) e (7), abs (x) calcula o valor absoluto de x.

Os valores dos dois limiares (THRESHOLD_ABOVE e THRESHOLD_LEFT) podem ser predefinidos para valores fixos ou podem ser codificados para cada trama ou para cada parcela que tenha uma pluralidade de blocos em conjunto e descodificados pelo descodificador. Os valores dos dois limiares podem ser codificados para cada bloco e descodificados pelo descodif icador. Na Fig. 2, os dois limiares são descodificados pelo analisador de dados 202 e emitidos para o gerador de sinal de previsão 208 para utilização em gerar um sinal de previsão intra-imagem detalhado abaixo na Fig. 3 e Fig. 4. A Fig. 3 mostra um fluxograma de um processo de estimativa das amostras de intra previsão por extrapolação (nas direções de previsão intra-imagem). Em primeiro lugar, no passo S510, o gerador de sinal de previsão (103 ou 208, o número de referência é a seguir omitido) deriva as amostras de referência ref[x] (x = 0 a 4N) como mostrado no grupo de pixeis 270 na Fig. 7 a partir do bloco de memória (113 ou 215, o número de referência é a seguir omitido). Se os blocos vizinhos ainda não foram reconstruídos por causa da ordem de codificação ou outros motivos, e todas as 4N+1 amostras não podem ser derivadas, as amostras em falta são substituídas pelo processo de preenchimento (os valores das amostras vizinhas são copiados), pelo gue são preparadas 4N+1 amostras de referência. Os detalhes do processo de preenchimento são descritos na Literatura Não Patenteada 1. Em seguida, no passo 560, dois valores Booleanos Interpolate_Above e Interpolate_Left são calculados com as Eguações (6) e (7).

Em seguida, no passo 520, o gerador do sinal de previsão determina se o bloco alvo satisfaz os critérios de determinação para a aplicação da interpolação bilinear. Especificamente, é determinado se o tamanho do bloco alvo é maior do que um M predeterminado e também é determinado se o Interpolate_Above e Interpolate_Left calculados são ambos verdadeiros. A razão pela qual o tamanho do bloco é definido como um critério de determinação é porque o problema dos artefactos de contorno é provável que ocorra num bloco de grande tamanho. O teste para determinar se o tamanho de um bloco é maior do que o valor grande M ajuda a evitar mudanças desnecessárias nas amostras de referência.

Se os dois critérios de determinação forem satisfeitos (tamanho do bloco> = M e Interpolate Above == verdadeiro e Interpolate_Left = verdadeiro) , o processo prossegue para o passo 530. Se não estiver satisfeito, o processo prossegue para o passo 540. No passo 530, o processo de interpolação bilinear mostrado pelas Equações (1) a (5) é aplicado às amostras de referência ref[x] (x = 0 a 4N) para gerar as amostras de referência interpoladas ref' [x] (x = 0 a 4N) . No passo 540, de acordo com as Equações (8) e (9), a intra suavização pelo filtro 121 é aplicado às amostras de referência ref[x] (x = 0 a 4N).

, onde ref' [x] (x = 0 a 4N) representa os valores das amostras de referência suavizadas.

Finalmente, no passo 550, as amostras de intra previsão do bloco alvo são estimadas por extrapolação (na direção da previsão intra-imagem) utilizando o modo de intra previsão já determinado e as amostras de referência interpoladas ou suavizadas ref'[x] (x = 0 a 4N). A Fig. 4 ilustra ainda os detalhes da Fig. 3 e mostra um fluxograma de um processo de estimativa da amostra intra previsão por extrapolação (na direção da previsão intra-imagem) num caso em que a alteração entre a interpolação bilinear e o filtro 121 é realizado separadamente e independente para as amostras de referência à esquerda (ref [x], x = 0 a 2N) e as amostras de referência superior (ref [x] , x = 2N a 4N) . Primeiro, no passo 610, o gerador de sinal de previsão (103 ou 208, o número de referência é a seguir omitido) deriva amostras de referência ref [x] (x = 0 a 4N) como mostrado no grupo de pixeis 270 na Fig. 7 a partir do bloco memória (113 ou 215, o número de referência é a seguir omitido). Se os blocos vizinhos ainda não foram reconstruídos por causa da ordem de codificação ou outros motivos, e todas as 4N+1 amostras de referência não podem ser derivadas, as amostras em falta são substituídas pelo processo de preenchimento (os valores das amostras vizinhas são copiados), pelo que são preparadas 4N+1 amostras de referência. Os detalhes do processo de preenchimento são descritos na Literatura Não Patenteada 1.

Em seguida, no passo 680, os dois valores Booleanos Interpolate_Above e Interpolate_Left são calculados com as Equações (6) e (7) .

Em seguida, no passo 620, o gerador de sinal de previsão determina se o bloco alvo satisfaz os critérios para a aplicação da interpolação bilinear. Especificamente, é determinado se o tamanho do bloco alvo é maior do que o valor predeterminado M, e também é determinado se pelo menos um dos calculados Interpolate_Above e Interpolate_Left é verdadeiro. Se esses dois critérios de determinação forem satisfeitos (tamanho do bloco >= M e Interpolate_Above == verdadeiro ou Interpolate_Left = verdadeiro), o processo prossegue para o passo 625. Se não estiver satisfeito, o processo prossegue para o passo 660. No passo 660, a intra suavização pelo filtro 121 é aplicado ao grupo de amostra de referência com as Equações (8) e (9) .

No passo 625, é determinado se o critério de determinação, como mostrado na Equação (6), para a aplicação da interpolação bilinear para as amostras de referência à esquerda é satisfeito. Especificamente, se Interpolate_Left for verdadeiro (1), o processo prossegue para o passo 630 e o processo de interpolação bilinear mostrado nas Equações (1) e (2) é aplicado às amostras de referência ref [x] (x = 0 a 2N) para gerar as amostras de referência interpoladas ref'[x] (x = 0 a 2N). Se o critério de determinação na Equação (6) não for satisfeito, o processo prossegue para o passo 635 e a intra suavização pelo filtro 121 é aplicada às amostras de referência à esquerda ref[x] (x = 0 a 2N) com as Equações (10) e (11) .

onde ref' [x] (x = 0 a 2N) representa os valores das amostras de referência suavizadas.

Em seguida, no passo 640, é determinado se o critério de determinação, como mostrado na Equação (7), para a aplicação da interpolação bilinear para as amostras de referência superior é satisfeito. Especificamente, se Interpolate_Above for verdadeiro (1), o processo prossegue para o passo 650 e o processo de interpolação bilinear é aplicado às amostras de referência superior ref[i] (i = 2N + 1 a 4N) com Equações (3) , (4 ) e (5) . Se o critério de determinação na Equação (7) não for satisfeito, o processo prossegue para o passo 655 e a intra suavização pelo filtro 121 é aplicada às amostras de referência superior ref[x] (x = 2N + 1 a 4N) com base em Equações (12), (13) e (14).

onde ref' [x] (x = 2N + 1 a 4N) representa os valores dos valores de referência suavizados.

Finalmente, no passo 670, as amostras de intra-previsão do bloco alvo são estimadas por extrapolação (na direção da previsão intra-imagem) utilizando o modo de intra previsão já determinado e as amostras de referência interpoladas ou suavizadas ref' [x] (x = 0 a 4N) . Para extrapolação, quando uma linha é projetada na direção da intra previsão para as amostras de referência interpoladas ou suavizadas a partir da posição da amostra no bloco alvo a ser extrapolado, são utilizadas as amostras de referência interpoladas ou suavizadas que estão localizadas próximas à linha projetada.

Um programa de codificação de previsão de imagem em movimento para fazer com que um computador funcione como o dispositivo de codificação de previsão de imagem em movimento 100 descrito acima pode ser fornecido num meio de gravação. De modo semelhante, um programa de descodificação de previsão de imagens em movimento para fazer com gue um computador funcione como o dispositivo de descodificação de previsão de imagem em movimento 200 descrito acima pode ser fornecido num meio de gravação. Exemplos do meio de gravação incluem um meio de gravação como uma memória USB, um disco flexível, um CD-ROM, um DVD ou uma ROM e uma memória semicondutora.

Por exemplo, como mostrado na Fig. 16, um programa de codificação de previsão de imagem em movimento P100 inclui um módulo de divisão de blocos P101, um módulo de geração de sinal de previsão P102, um módulo de geração de sinal residual P103, um módulo de compressão de sinal residual P104, um módulo de restauração de sinal residual P105, um módulo de codificação P106 e um módulo de armazenamento de bloco P107.

Por exemplo, como mostrado na Fig. 17, um programa de descodificação de previsão de imagem em movimento P200 inclui um módulo de descodificação P201, um módulo de geração de sinal de previsão P202, um módulo de restauração de sinal residual P203 e um módulo de armazenamento de bloco P204. 0 programa de codificação de previsão de imagem em movimento P100 ou o programa de descodificação de previsão de imagem em movimento P200 configurado desta maneira é armazenado num meio de gravação 10 mostrado na Fig. 5 e na Fig. 6 descrita mais tarde e é executada por um computador descrito mais tarde. A Fig. 5 é um diagrama que mostra uma configuração de hardware de um computador 30 para executar um programa armazenado num meio de gravação e a Fig. 6 é uma visão geral do computador 30 para executar um programa armazenado num meio de gravação. O computador 30 referido aqui inclui amplamente um leitor de DVD, um conversor para televisão, um telemóvel e similar que estão equipados com uma CPU para executar o processamento ou controlo de informações por software.

Conforme ilustrado na Fig. 6, o computador 30 inclui um leitor 12 tal como uma unidade de disco flexível, uma unidade de CD-ROM ou uma unidade de DVD, uma memória de trabalho (RAM) 14 que tem um Sistema Operativo residente, uma memória 16 para armazenar um programa armazenado no meio de gravação 10, um dispositivo de visualização 18, tal como um monitor, um rato 20 e um teclado 22 que servem como dispositivos de entrada, um dispositivo de comunicação 24 para transmitir/receber dados e uma CPU 26 para controlar a execução de um programa. Quando o meio de gravação 10 é inserido no leitor 12, o computador 30 pode aceder o programa de codificação de previsão de imagem em movimento armazenado no meio de gravação 10 a partir do leitor 12 e pode funcionar como o dispositivo de codificação de previsão de imagem em movimento 100 descrito acima com o programa de codificação de previsão de imagem em movimento. Da mesma forma, quando o meio de gravação 10 é inserido no leitor 12, o computador 30 pode aceder o programa de descodificação de previsão de imagem em movimento armazenado no meio de gravação 10 do leitor 12 e pode operar como o dispositivo de descodificação de previsão de imagem em movimento 200 descrito acima com o programa de descodificação de previsão de imagens em movimento. A presente invento pode tomar as seguintes modificações: (A) Critérios de Determinação para Aplicar

Interpolação Bilinear

Os critérios de determinação para a aplicação da interpolação bilinear não estão limitados ao método discutido no modelo de realização acima mencionado. Por exemplo, supondo que o resultado da determinação para aplicação de interpolação seja sempre verdadeiro, os passos 520, 620, 625 e 640 podem ser omissos. Nesse caso, o processo de interpolação é sempre aplicado no lugar do processo de suavização pelo filtro 121. O modo de intra previsão pode ser adicionado aos critérios de determinação. Por exemplo, os artefactos de contorno no limite do bloco são aliviados por um processo de remoção de ruído de bloco e, portanto, o resultado da determinação para aplicar o processo de interpolação pode ser sempre falso quando a direção de previsão do processo de extrapolação é vertical ou horizontal. O teste de tamanho de bloco pode ser eliminado do critério de determinação. A correlação do tamanho do bloco entre o bloco alvo e o bloco vizinho pode ser usada como um critério de determinação no lugar do tamanho do bloco do bloco alvo. No exemplo da Fig. 7, o tamanho de bloco do bloco 260 localizado adjacente à esquerda do bloco alvo 210 é maior do que o bloco alvo 210. Neste caso, um ruído de bloco não ocorre à volta de ref [N] . Quando o tamanho do bloco vizinho é maior do que o bloco alvo desta maneira, o critério de determinação para a aplicação da interpolação pode ser falso independentemente do resultado na Equação (6) ou (7) . Por outro lado, os blocos 230, 240 e 250 localizados adjacentes acima do bloco alvo 210 são menores do que o bloco alvo 210. Neste caso, a aplicação de interpolação é determinada dependendo do resultado da Equação (6) ou (7) porque é possível que um ruído de bloco ocorra em torno de ref [3N] ou ref [2N + N/2] . A correlação no tamanho do bloco entre o bloco alvo e o bloco vizinho pode ser usada como um critério de determinação juntamente com o tamanho do bloco do bloco alvo.

Os limiares (THRESHOLD_ABOVE e THRESHOLD_LEFT) nas Equações (6) e (7) podem ser definidos separadamente para tamanhos de bloco e formas de bloco diferentes (diferenças nos tamanhos verticais e horizontais do bloco) ou modos de intra previsão diferentes e codificados e reconstruídos pelo descodificador. Alternativamente, os valores de THRESHOLD_ABOVE e THRESHOLD_LEFT podem ser definidos para o mesmo valor, apenas um dos quais é codificado e descodificado pelo descodificador. No descodificador, o limiar reconstruído pelo analisador de dados 202 na Fig. 2 é introduzido no gerador de sinal de previsão 208. No gerador de sinal de previsão 208, os valores de Interpolate_Above e Interpolate_Left são calculados com base no limiar de entrada (passo 560 na Fig. 3 ou passo 680 na Fig. 4).

Em vez de fornecer os critérios de determinação nos passos 520, 620, 625 e 640, o resultado da determinação pode ser incluído no fluxo de bits a ser codificado e descodificado pelo descodificador. Neste caso, no gerador de sinal de previsão 103 na Fig. 1, os valores (0 ou 1) de Interpolate_Above e Interpolate_Left, os dois valores, são obtidos com base no tamanho do bloco alvo e os resultados na Equação (6) e (7), e são codificados como informações de previsão necessárias para prever cada bloco ou cada grupo de blocos consistindo numa pluralidade de blocos. Por outras palavras, esses valores são enviados ao codificador de entropia 111 através da linha L112 para codificação e em seguida emitidos do terminal de saída 112. Quando os valores (0 ou 1) de Interpolate_Above e Interpolate_Left são derivados, pode ser utilizada a correlação do tamanho do bloco entre o bloco alvo e o bloco vizinho e o tamanho do bloco alvo, e o modo de intra previsão como descrito acima.

No analisador de dados 202 na Fig. 2, os valores de Interpolate_Above e Interpolate_Left são descodificados para cada bloco ou para cada grupo de blocos consistindo numa pluralidade de blocos e são introduzidos no gerador de sinal de previsão 208. Esses dois valores podem ser codificados e descodificados separadamente, ou os dois valores podem ser codificados e descodificados como um conj unto. 0 processo do método de previsão intra-imagem realizado no gerador de sinal de previsão 208 na Fig. 2 é descrito utilizando a Fig. 15. Neste caso, a Fig. 15 substitui a Fig. 4. Na Fig. 14, no passo S406, os valores de Interpolate_Above e Interpolate_Left descodificados em conjunto com o modo de intra previsão são derivados. Primeiro, no passo 710, o gerador de sinal de previsão (103 ou 208, o número de referência é a seguir omitido) deriva as amostras de referência ref [x] (x = 0 a 4N) , como mostrado no grupo de pixeis 270 na Fig. 7, a partir do bloco de memória (113 ou 215, o número de referência é a seguir omitido). Se os blocos vizinhos ainda não foram reconstruídos por causa da ordem de codificação ou outros motivos, e todas as 4N+1 amostras de referência não podem ser derivadas, as amostras em falta são substituídas através do processo de preenchimento (os valores das amostras vizinhas são copiados), pelo que são preparadas 4N+1 amostras de referência. Os detalhes do processo de preenchimento são descritos na Literatura Não Patenteada 1.

Em seguida, no passo 790, são derivados os valores de Interpolate_Above e Interpolate_Left. No passo 720, o gerador de sinal de previsão determina se

Interpolate_Above ou o valor de Interpolate_Left leva um valor "1". Se um ou outro levam um valor "1", o processo prossegue para o passo 725. Se não estiver satisfeito, o processo prossegue para o passo 760. No passo 760, intra suavização pelo filtro 121 é aplicado ao grupo de amostra de referência com Eguações (8) e (9).

No passo 725, se o valor de Interpolate_Left for "1", o processo prossegue para o passo 730 e o processo de interpolação bilinear mostrado nas Eguações (1) e (2) é aplicado às amostras de referência ref[x] (x = 0 a 2N) para gerar as amostras de referência interpoladas ref'[x] (x = 0 a 2N) . Se o valor de Interpolate_Left for "0", o processo prossegue para o passo 735 e a intra suavização pelo filtro 121 é aplicada às amostras de referência à esguerda ref[x] (x = 0 a 2N) com Eguações (10) e (11 ).

Em seguida, no passo 740, se o valor de Interpolate_Above for "1", o processo prossegue para o passo 750 e o processo de interpolação bilinear é aplicado às amostras de referência superior ref[i] (i = 2N + 1 a 4N) com Eguações (3), (4) e (5). Se o valor de Interpolate_Above for "0", o processo prossegue para o passo 755 e a intra suavização pelo filtro 121 é aplicada às amostras de referência à esguerda ref [x] (x = 2N + 1 a 4N) com Equações (12), (13) e (14).

Finalmente, no passo 770, as amostras de intra previsão do bloco alvo são estimadas por extrapolação (na direção da previsão intra-imagem) utilizando o modo de intra previsão descodificado e as amostras de referência interpoladas ou suavizadas ref'[x] (x = 0 a 4N). (B) Processo de Interpolação

Na descrição acima, a interpolação bilinear é usada no processo de interpolação. No entanto, pode ser usado outro processo de interpolação, desde que um ruido no limite do bloco possa ser removido. Por exemplo, todas as amostras de referência podem ser substituídas pelo valor médio das amostras de referência chave. O método do processo de interpolação pode ser alterado de acordo com o tamanho do bloco ou o tipo de previsão intra-imagem. O método do processo de interpolação a ser aplicado pode ser incluído no fluxo de bits a ser codificado e descodificado. (C) Fluxo de Processo de Previsão Intra-imagem de Amostras de Referência O fluxo do processo de estimativa das amostras de intra previsão por extrapolação (na direção de previsão intra-imagem) não está limitado ao procedimento na Fig. 4. Por exemplo, os passos 625, 630 e 635 e os passos 640, 650 e 655 podem ser alterados da sua ordem. A Eguação (3) e a Eguação (12) podem ser realizadas não nos passos 650 e 655 mas nos passos 630 e 635. Uma vez gue os resultados do processo das Equações (1), (3) e (5) e Equações (10), (12) e (14) são iguais, eles podem ser realizados em conjunto imediatamente antes do passo 625 (entre os passos 620 e 625) ou imediatamente depois dos passos 650 e 655 (entre o passo 650 ou 655 e o passo 670). O critério de determinação no passo 620 pode incluir apenas o tamanho do bloco. Neste caso, a Equação (12) pode ser substituída por Equações (15) e (16) porque o resultado do processo é o mesmo que o da Figura 4. i'ef'Pl] ~ ref:(2ij :se Interpolate Above =- verdadeiro || interpolate Left verdadeiro: (Itj refv1 [2N] = (ref[2N - 1] + 2:*ref[2N] i refí2N e 1] + 2)/4: outros ! 16) , onde ref' [2N] representa os valores da amostra de referência suavizada. (D) Tamanho do Bloco

Na descrição acima, o bloco alvo é um bloco quadrado. 0 processo de interpolação para as amostras de referência de acordo com a presente invenção pode ser aplicado a um bloco não quadrado. Um exemplo de um bloco alvo 290 de um tamanho de bloco de Νχ2Ν é mostrado na Fig. 12. Neste caso, o número de ref[x] é 3N+1. (E) Amostra de Referência Chave

Na descrição acima, as três amostras de referência principais estão localizadas nas extremidades e no centro do grupo de amostra de referência. No entanto, o número e a posição não estão limitados a isso. Por exemplo, o número ou posição pode ser alterado de acordo com o tamanho do bloco de referência ou a correlação entre o bloco de referência e o bloco vizinho. O número e a posição das amostras de referência chave também podem ser incluídos no fluxo de bits para serem codificados e descodificados. As três amostras de referência chave nas extremidades e o centro do grupo de amostra de referência podem ser configuradas como padrões e se para usar os padrões ou outras amostras de referência podem ser codificados como informação de instrução e descodificados. No analisador de dados 202 na Fig. 2, as amostras de referência chave são atualizadas. À medida que as amostras de referência chave a serem atualizadas, ref [N + N/2] e ref[2N + N/2] podem ser adicionados na Fig. 7 ou podem ser utilizados no lugar de ref[2N]. Alternativamente, ref[N/2] e ref[3N + N/2] podem ser utilizados no lugar de ref[0] e ref[4N], e o filtro 121 pode ser aplicado a ref[l] até ref[N/2 - 1] e ref[3N + N/2] até ref[4N - 1]. (F) Eguações de Critérios de Determinação

As eguações de determinação utilizadas nos passos 520, 620, 625 e 640 não estão limitadas às Eguações (6) e (7) . Por exemplo, ref [N + 1] e ref [3N + 1] podem ser utilizados no lugar de ref[N] e ref[3N] na Fig. 7.

Lista de Sinais de Referência 100: dispositivo de codificação de previsão de imagem em movimento; 101: terminal de entrada; 102: divisor de blocos; 103: gerador de sinal de previsão; 104: memória de trama; 105: subtrator; 106: transformador; 107: guantificador; 108: guantificador inverso; 109: transformador inverso; 110: somador; 111: codificador de entropia; 112: terminal de saída; 113: bloco de memória; 114: filtro em loop; 200: dispositivo de descodificação de previsão de imagem em movimento; 201: terminal de entrada; 202: analisador de dados; 203: quantificador inverso; 204: transformador inverso; 205: somador; 206: terminal de saída; 207: memória de trama; 208: gerador de sinal de previsão; 209: filtro em loop; 215: bloco de memória.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Um dispositivo de codificação de previsão de imagem em movimento que compreende: meios de divisão de blocos (102) para dividir uma imagem de entrada numa pluralidade de blocos; meios de geração de sinal de previsão (103) para gerar um sinal de previsão intra-imagem de um bloco alvo a codificar utilizando amostras de referência reconstruídas previamente localizadas adjacentes ao bloco alvo entre os blocos divididos dos meios de divisão de blocos; meios de geração de sinal residual (105) para gerar um sinal residual entre o sinal de previsão intra-imagem do bloco alvo e um sinal de pixel do bloco alvo; meios de compressão de sinal residual (107) para comprimir o sinal residual gerado pelos meios de geração de sinal residual; meios de restauração de sinal residual (108, 109) para gerar um sinal residual reconstruído a partir do sinal residual comprimido; meios de codificação (111) para codificar o sinal residual comprimido; e meios de armazenamento de bloco (113) para armazenar um sinal de pixel reconstruído de bloco alvo a ser usado como amostras de referência, em que o sinal de pixel do bloco alvo é reconstruido adicionando o sinal de previsão intra-imagem com o sinal residual reconstruido, em que os meios de geração de sinal de previsão (103) derivam amostras de referência de blocos reconstruídos previamente, armazenados nos meios de armazenamento de blocos, que vizinham o bloco alvo, executa um processo de interpolação entre duas ou mais amostras de referência chave localizadas em posições predeterminadas entre as amostras de referência para gerar amostras de referência interpoladas, determina um modo intra-previsão e gera o sinal de previsão intra-imagem extrapolando as amostras de referência interpoladas com base no modo de intra previsão determinado e os meios de codificação (111) codificam o modo intra-previsão juntamente com os dados de compressão do sinal residual e o dispositivo sendo caracterizado em que o bloco alvo tem um tamanho de bloco de NxN amostras e as amostras de referência chave são uma primeira amostra de referência chave localizada imediatamente acima e à esquerda da amostra superior à esquerda do bloco alvo, uma segunda amostra de referência chave localizada 2xN amostras abaixo da primeira amostra de referência chave numa mesma coluna vertical como a primeira amostra de referência chave e uma terceira amostra de referência chave localizada 2xN amostras à direita da primeira amostra de referência chave numa mesma linha horizontal como a primeira amostra de referência chave e o processo de interpolação compreende um processo de interpolação linear realizado nas amostras de referência entre a primeira e a segunda amostras de referência chave para as amostras de referência na mesma coluna vertical e entre as primeiras e a terceiras amostras de referência chave para as amostras de referência na mesma linha horizontal.
2. Um dispositivo de descodificação de previsão de imagem em movimento que compreende: meios de descodificação (202, 203, 204) para descodificação, a partir de dados de compressão codificados para uma pluralidade de blocos divididos, um modo de intra previsão indicando um método de previsão intra-imagem de um bloco alvo a ser descodificado e um sinal residual comprimido; meios de geração de sinal de previsão (208) para gerar um sinal de previsão intra-imagem utilizando o modo de intra previsão e amostras de referência reconstruídas previamente localizadas adjacentes ao bloco alvo; meios de restauração de sinal residual (205) para restaurar um sinal residual reconstruído de bloco alvo a partir do sinal residual comprimido; e meios de armazenamento de blocos (215) para restaurar um sinal de pixel do bloco alvo adicionando o sinal de previsão ao sinal residual reconstruído e armazenar o sinal de pixel reconstruído do bloco alvo para ser usado como amostras de referência, em que os meios de geração de sinal de previsão (208) derivam amostras de referência de blocos reconstruídos previamente, armazenados nos meios de armazenamento de blocos, que vizinham o bloco alvo, executam um processo de interpolação entre duas ou mais amostras de referência chave localizadas em posições predeterminadas entre as amostras de referência para gerar amostras de referência interpoladas e gerar o sinal de previsão intra-imagem extrapolando as amostras de referência interpoladas com base no modo de intra previsão e o dispositivo sendo caracterizado em que o bloco alvo tem um tamanho de bloco de NxN amostras e as amostras de referência chave são uma primeira amostra de referência chave localizada imediatamente acima e à esquerda da amostra superior à esquerda do bloco alvo, uma segunda amostra de referência chave localizada 2xN amostras abaixo da primeira amostra de referência chave numa mesma coluna vertical como a primeira amostra de referência chave e uma terceira amostra de referência chave localizada 2xN amostras à direita da primeira amostra de referência chave numa mesma linha horizontal como a primeira amostra de referência chave e o processo de interpolação compreende um processo de interpolação linear realizado nas amostras de referência entre as primeiras e as segundas amostras de referência chave para as amostras de referência na mesma coluna vertical e entre as primeiras e as terceiras amostras de referência chave para as amostras de referência na mesma linha horizontal.
3. Um método de codificação de previsão de imagem em movimento executado por um dispositivo de codificação de previsão de imagem em movimento, o método de codificação de previsão de imagem em movimento compreende: um passo de divisão de blocos de dividir uma imagem de entrada numa pluralidade de blocos; um passo de geração de sinal de previsão de geração, utilizando amostras de referência reconstruídas previamente localizadas adjacentes a um bloco alvo a codificar entre os blocos divididos do passo de divisão de bloco, um sinal de previsão intra-imagem do bloco alvo; um passo de geração de sinal residual de gerar um sinal residual entre o sinal de previsão do bloco alvo e um sinal de pixel do bloco alvo; um passo de compressão de sinal residual de compressão do sinal residual gerado no passo de geração de sinal residual; um passo de restauração de sinal residual de gerar um sinal residual reconstruído restaurando o sinal residual comprimido; um passo de codificação de codificar o sinal residual comprimido; e um passo de armazenamento do bloco de restaurar o sinal de pixel do bloco alvo adicionando o sinal de previsão ao sinal residual reconstruído e armazenar o sinal de pixel reconstruído do bloco alvo para ser usado como amostras de referência, em que no passo de geração do sinal de previsão, as amostras de referência são derivadas de blocos reconstruídos previamente, que são armazenados e vizinhos do bloco alvo; um processo de interpolação é realizado entre duas ou mais amostras de referência chave localizadas em posições predeterminadas entre as amostras de referência para gerar amostras de referência interpoladas, um modo de intra previsão é determinado e o sinal de previsão intra-imagem é gerado extrapolando as amostras de referência interpoladas com base no modo de intra previsão determinado, e no passo de codificação, o modo de intra previsão é codificado em conjunto com o sinal residual comprimido e o método sendo caracterizado em que o bloco alvo tem um tamanho de bloco de NxN amostras e as amostras de referência chave são uma primeira amostra de referência chave localizada imediatamente acima e à esquerda da amostra superior à esquerda do bloco alvo, uma segunda amostra de referência chave localizada 2xN amostras abaixo da primeira amostra de referência chave numa mesma coluna vertical como a primeira amostra de referência chave e uma terceira amostra de referência chave localizada 2xN amostras à direita da primeira amostra de referência chave numa mesma linha horizontal como a primeira amostra de referência chave e o processo de interpolação compreende um processo de interpolação linear realizado nas amostras de referência entre as primeiras e as segundas amostras de referência chave para as amostras de referência na mesma coluna vertical e entre a primeira e a terceira amostras de referência chave para as amostras de referência na mesma linha horizontal.
4. Um método de descodificação de previsão de imagem em movimento executado por um dispositivo de descodificação de previsão de imagem em movimento, o método de descodificação de previsão de imagem em movimento compreende: um passo de descodificação de descodificação, a partir de dados de compressão codificados para uma pluralidade de blocos divididos, um modo de intra previsão indicando um método de previsão intra-imagem de um bloco alvo a ser descodificado e um sinal residual comprimido; um passo de geração de sinal de previsão de gerar um sinal de previsão intra-imagem utilizando o modo de intra previsão e amostras de referência reconstruídas previamente localizadas adjacentes ao bloco alvo; um passo de restauração de sinal residual de restaurar um sinal residual reconstruído do bloco alvo a partir do sinal residual comprimido; e um passo de armazenamento em bloco para restaurar um sinal de pixel do bloco alvo adicionando o sinal de previsão ao sinal residual reconstruído e armazenar o sinal de pixel reconstruído do bloco alvo para ser usado como amostras de referência, em que no passo de geração de sinal de previsão, as amostras de referência são derivadas de blocos reconstruídos previamente, que são armazenados e vizinhos do bloco alvo; um processo de interpolação é realizado entre duas ou mais amostras de referência chave localizadas em posições predeterminadas entre as amostras de referência para gerar amostras de referência interpoladas, e o sinal de previsão intra-imagem é gerado extrapolando as amostras de referência interpoladas com base no modo de intra previsão e o método sendo caracterizado em que o bloco alvo tem um tamanho de bloco de NxN amostras e as amostras de referência chave são uma primeira amostra de referência chave localizada imediatamente acima e à esquerda da amostra superior à esquerda do bloco alvo, uma segunda amostra de referência chave localizada 2xN amostras abaixo da primeira amostra de referência chave numa mesma coluna vertical como a primeira amostra de referência chave e uma terceira amostra de referência chave localizada 2xN amostras à direita da primeira amostra de referência chave numa mesma linha horizontal como a primeira amostra de referência chave e o processo de interpolação compreende um processo de interpolação linear realizado nas amostras de referência entre as primeiras e as segundas amostras de referência chave para as amostras de referência na mesma coluna vertical e entre as primeiras e as terceiras amostras de referência chave para as amostras de referência na mesma linha horizontal.