RS56513B1 - Medijum za snimanje koji memoriše tok podataka kodiranih slika - Google Patents

Description

Oblast pronalaska

Ovaj pronalazak se u opštem smislu odnosi na oblast obrade slika, i još preciznije na kodiranje i dekodiranje digitalnih slika i nizova digitalnih slika.

Pronalazak se posebno može primeniti video kodiranju korišćenom kod aktuelnih (MPEG, H.264, itd.) ili budućih (ITU- T/VCEG (H.265) ili ISO/MPEG (HEVC) video kodera.

Pozadina pronalaska

Aktuelni video koderi (MPEG, H.264,...) koriste prikaz preko blokova video sekvence. Slike se rasecaju u makro-blokove, pri čemu se svaki makro-blok i sam raseca u blokove i svaki blok, ili makro-blok, se prediktivno kodira kao intra slike ili inter slike. Na ovaj način su određene slike kodirane prema prostornom predviđanju (intra predviđanje), dok su ostale slike kodirane prema vremenskom predviđanju (inter predviđanje) u kombinaciji sa jednom ili više kodiranih-dekodiranih referenci, uz pomoć kompenzacije i pomeranja koji su poznati stručnjaku.

Za svaki blok je kodiran rezidualni blok, koji se još naziva i ostatak predikcije i koji odgovara prvobitnom bloku smanjenom za jedno predviđanje. Rezidualni blokovi se pretvaraju pomoću transformacije tipa diskretne kosinusne transformacije (DCT), koja se zatim kvantifikuje uz pomoć kvantifikacije, na primer skalarnog tipa. Koeficijenti, od kojih su neki pozitivni, a drugi negativni, dobijaju se posle završetka koraka kvantifikacije. Oni se zatim prolaze u redosledu koji je u opštem slučaju cik-cak (kao kod JPEG standarda), koji omogućava iskorišćenje velikog broja oštećenih koeficijenata na višim frekvencijama. Na kraju pomenutog prolaza dobija se jednodimenzionalna lista koeficijenata, Koja se naziva « kvantifikovanim ostatkom ». Koeficijenti iz ove liste se zatim kodiraju entropijskim kodiranjem.

Entropijsko kodiranje (na primer tipa aritmetičkog kodiranja ili tipa Huffman-ovog kodiranja) se vrši na sledeći način :

- informacija se kodira entropijski, kako bi se označio poslednjeg koeficijenta sa liste koji nije jednak nuli,

- za svaki koeficijent na listi, koji se nalazi ispred poslednjeg koeficijenta koji nije jednak nuli, se entropijski kodira jedna informacija, kako bi se označilo da li je koeficijent jednak nuli ili ne,

- za svaki prethodno označeni koeficijent nejednak nuli, entropijski se kodira jedna informacija, kako bi se označilo da li je koeficijent jednak jedan ili ne,

- za svaki koeficijent koji nije jednak nuli niti jedinici i koji se nalazi ispred poslednjeg koeficijenta koji nije jednak nuli, entropijski se kodira informacija o amplitudi (apsolutna vrednost koeficijenta umanjena za dva),

- za svako koeficijent nejednak nuli, predznak koji mu je dodeljen kodira se brojem ‘0’ (za predznak ) ili ‘1 ’ (za predznak -).

Prema tehnici H.264 na primer, kada se makro-blok raseče u blokove, u dekoder se prenosi signal podataka, koji odgovara svakom bloku. Taka signal se sastoji od :

- kvantifikovanih ostataka sadržanih u pomenutoj listi,

- reprezentativnih informacija o korišćenom načinu kodiranja, a

posebno:

• način predviđanja (intra predviđanje, inter predviđanje, predviđanje koje se standardno realizuje preko predviđanja kod kojeg se nijedna informacija ne prenese u dekoder (na engleskom « skip »)) ;

• informacija koje preciziraju tip predviđanja (orijentaciju, referentnu sliku, ...) ;

• tip raspodele ;

• tip transformacije, na primer DCT 4x4, DCT 8x8, itd...

• podatke o kretanju, ako je potrebno ;

• itd.

Dekodiranje se vrši slika po slika, i za svaku sliku, makro-blok po makro-blok. Za svako deljenje jednog makro-bloka, odgovarajući elementi toka se učitavaju. Inverzna kvantifikacija i inverzna transformacija koeficijenata blokova se vrše kako bi se dobio dekodirani ostatak predviđanja. Posle toga se izračunava predviđanje raspodele i raspodela se rekonstruiše dodavanjem predviđanja dekodiranom ostatku predviđanja.

Intra kodiranje ili inter kodiranje kao konkurencija, takvi kakvi se koriste u standardu H.264, temelje se na konkurenciji različitih podataka o kodiranju, kao što su gore pomenuti, da bi se izabrao najbolji režim rada, to jest onaj koji optimizuje kodiranje posmatrane raspodele prema prethodno određenom kriterijumu učinka, na primer troškovi izobličenja brzine prenosa koji su dobro poznati stručnjacima.

Izabrani reprezentativni podaci o načinu kodiranja su sadržani u signalu podataka koji se iz kodera prenosi u dekoder. Dekoder je tako u stanju da identifikuje izabrani način kodiranja u koderu i da primeni predviđanje koje odgovara ovom režimu rada.

U dokumentu « Data Hiding of Motion Information in Chroma and Luma Samples for Video Compression », J.-M. Thiesse, J. Jung and M. Antonini, International workshop on multimedia signal processing, 2011, prikazan je postupak disimulacije podataka (prevod engleskog pojma « Data Hiding ») koji se koristi u toku video kompresije.

Tačnije rečeno, predloženo je izbegavanje uključivanja u signal koji treba da se prenese u dekoder posredstvom indeksa konkurencije koji je izabran iz mnoštva indeksa konkurencije koji treba da se prenesu. Jedan takav indeks je na primer indeks MVComp, koji predstavlja podatak koji može da označava prediktor vektora kretanja koji se koristi za blok predviđen u režimu Inter. Jedan takav indeks, čija vrednost može biti 0 ili 1, ne upisuje se direktno u signal kodiranih podataka, već se transportuje paritetom zbira koeficijenata kvantifikovanog ostatka. Kreira se veza između pariteta kvantifikovanog ostatka i indeksa MVComp. Na primer, parna vrednost kvantifikovanog ostatka pridružuje se indeksu MVComp sa vrednošću 0, dok se neparna vrednost kvantifikovanog ostatka pridružuje indeksu MVComp vrednost 1. Mogu se prikazati dva slučaja. U prvom slučaju, ako paritet kvantifikovanog ostatka već odgovara paritetu indeksa MVComp koji želite da prenesete, kvantifikovani ostatak se kodira na klasičan način. U drugom slučaju, ako je paritet kvantifikovanog ostatka različit od pariteta indeksa MVComp koji želi da se prenese, nastavlja se modifikacijom kvantifikovanog ostatka tako da njegov paritet bude isti kao paritet indeksa MVComp. Jedna takva modifikacija se sastoji od povećavanja ili smanjivanja jednog ili više koeficijenata kvantifikovanog ostatka za neparnu vrednost (npr. : 1, -1, 3, -3, 5, -+5...) i u tome da nema odjeka kao kod modifikacije koja optimizuje prethodno utvrđeni kriterijum, u konkretnom slučaju prethodno pomenuti troškovi izobličenja brzine prenosa.

Kod dekodera, indeks MVComp nije iščitan u signalu. Dekoder se jednostavno zadovoljava određivanjem ostatka na klasičan način. Ako je vrednost tog ostatka parna, indeks MVComp je podešen na 0. Ako je vrednost tog ostatka neparna, indeks MVComp je podešen na 1.

U skladu sa tehnikom koja će ovde biti prikazana, koeficijenti koji podležu modifikaciji nisu uvek izabrani na optimalan način, tako da primenjena modifikacija dovodi do perturbacija u signalu koji se prenosi u dekoder. Takve perturbacije su neizbežno narušavaju efikasnost video kompresije.

Osim toga, indeks MVComp najinteresantniji podatak za prikrivanje, pošto verovatnoće da je taj indeks jednak vrednosti 0 ili 1 nisu jednake. Shodno tome, ako se taj indeks na klasična način kodira entropijski, on će u komprimovanoj datoteci za prenos u dekoder biti predstavljen manjom količinom podataka u jednom bitu po prenetom indeksu MVComp. Shodno tome, ako se indeks MVComp prenosi u paritetu kvantifikovanog ostatka, tako optimizovana količina podataka je manja za jedan bit po indeksu MVComp, dok bi paritet ostatka mogao omogućiti prenos podataka od jednog bita po indeksu.

Stoga smanjenje troškova signalizacije, kao i smanjenje efikasnosti kompresije, nisu optimalni.

Predmet i opis pronalaska

Jedna od namena ovog pronalaska je da otkloni nedostatke prethodno opisanog stanja tehnike.

U tu svrhu, predmet ovog pronalaska se odnosi na postupak kodiranja najmanje jedne slike rasečene u particije, trenutne particije za kodiranje koja sadrži podatke od kojih najmanje jedan podatak ima predznak.

Postupak prema ovom pronalasku je naznačen time što za prethodno navedenu aktuelnu particiju, obuhvata sledeće korake :

• izračunavanje vrednosti funkcije podataka koja je reprezentativna za navedenu aktuelnu particiju ne uzimajući u obzir predznak,

• poređenje izračunate vrednosti sa zadatom vrednošću predznaka,

• zavisno od rezultata poređenja, modifikaciju ili ne najmanje jednog od podataka aktuelne particije,

• u slučaju modifikacije, kodiranje najmanje jednog modifikovanog podatka.

Jedan takav zahtev omogućava da se na najbolji način primeni tehnika sakrivanja podataka na predznake podataka particije za kodiranje. Predznak je u krajnjem slučaju informacija, koja je posebno relevantna za sakrivanje zahvaljujući činjenici da verovatnoća pojavljivanja pozitivnog ili negativnog predznaka jednaka. Stoga, pošto je predznak obavezno kodiran sa jednim bitom, postaje moguće da se skrivajući tu informaciju, uštedi jedan bit u signalu koji se prenosi u dekoder, što znatno smanjuje troškove signalizacije.

Međutim, treba napomenuti da među informacijama (predznak, amplituda, itd..) pridruženih podatku neke slike, postoji vrlo malo onih koje su jednako verovatne. Predznak je jednako verovatna informacija, te stoga postoji poseban interes da se takav tip informacija sakrije, što omogućava poboljšanje učinka kompresije.

U posebnom izvođenju, ako se u toku prethodnog koraka poređenja posmatra mnoštvo predznakova, pri čemu se ono sastoji u poređenju izračunate vrednosti reprezentativne funkcije podataka trenutne particije sa vrednošću reprezentativne funkcije mnoštva predznakova.

Takav zahtev omogućava optimizaciju učinka kompresije aritmetičkog kodera i istovremenu optimizaciju smanjenja troškova signalizacije, jer omogućava sakrivanje više predznakova u signalu koji se prenosi u dekoder.

Shodno tome, pronalazak se odnosi na uređaj za kodiranje najmanje jedne slike isečene na delove i aktuelnu particiju za kodiranje, koja sadrži podatke od kojih najmanje jedan ima predznak.

Takav uređaj za kodiranje je naznačen time što obuhvata postupke obrade koji su u odnosu na aktuelnu particiju koja se kodira, pogodni za :

• izračunavanje vrednosti funkcije podataka koja je reprezentativna za navedenu aktuelnu particiju ne uzimajući u obzir predznak,

• poređenje izračunate vrednosti sa zadatom vrednošću predznaka,

• modifikacije ili ne najmanje jednog podatka aktuelne particije u zavisnosti od rezultata poređenja,

i time što obuhvata postupke za kodiranje najmanje jednog modifikovanog podatka, u slučaju modifikacije prema postupcima obrade.

Shodno tome, pronalazak takođe obuhvata postupak dekodiranja signala podataka koji je reprezentativan za najmanje jednu prethodno kodiranu sliku isečenu na delove, aktuelnu particiju za dekodiranje koja sadrži podatke od kojih najmanje jedan ima predznak.

Takav postupak dekodiranja je naznačen time što u odnosu na aktuelnu particiju, obuhvata sledeće korake :

• dekodiranje podataka aktuelne particije, ne uzimajući u obzir predznak,

• izračunavanje vrednosti funkcije koja je reprezentativna za dekodirane podatke aktuelne particije,

• određivanje vrednosti predznaka na temelju izračunate vrednosti.

U posebnom izvođenju prema ovom pronalasku se mnoštvo vrednosti koje respektivno odgovaraju mnoštvu predznakova, određuje na temelju izračunate vrednosti.

Shodno tome, pronalazak obuhvata uređaj za dekodiranje podataka koji je reprezentativan za najmanje jednu prethodno kodiranu sliku isečenu na delove, aktuelnu particiju za dekodiranje koja sadrži podatke od kojih najmanje jedan ima predznak.

Takav uređaj za dekodiranje je naznačen time što obuhvata postupke obrade koji su u odnosu na aktuelnu particiju za dekodiranje, pogodni za:

• dekodiranje podataka aktuelne particije, ne uzimajući u obzir predznak,

• izračunavanje vrednosti funkcije koja je reprezentativna za dekodirane podatke aktuelne particije,

• određivanje vrednosti predznaka na temelju izračunate vrednosti.

Pronalazak za cilj ima računarski program koji sadrži naredbe za izvršavanje gore opisanih koraka postupka kodiranja ili dekodiranja, pri čemu se program izvršava na računaru.

Takav program se može koristiti nezavisno od programskog jezika, i u obliku je izvornog koda, objektnog koda, ili intermedijarnog koda između izvornog i objektnog koda, na primer u delimično kompilovanom obliku ili u bilo kom drugom prihvatljivom obliku.

Još jedan predmet pronalaska takođe predviđa računarski čitljiv nosač podataka koji sadrži naredbe gore pomenutog računarskog programa.

Nosač podataka može biti bilo koja naprava ili uređaj sposoban da skladišti program. Jedan takav nosač, na primer, može biti memorijski medijum, poput ROM memorije, na primer CD ROM ili ROM memorija sa mikroelektronskim kolom, ili magnetni nosač podataka, na primer disketa (flopi disk) ili tvrdi disk.

S druge strane, takav nosač podataka može biti prenosivi nosač poput električnog ili optičkog signala, koji može da se prenese električnim ili optičkim kablom, radio uređajem ili drugim sredstvima. Program prema ovom pronalasku posebno može da se preuzme na mreži kao što je internet.

Alternativno, takav nosač podataka može biti integrisani sklop u koji je program ugrađen, pri čemu je sklop prilagođen za izvršavanje pomenutog postupka ili za korišćenje u izvršavanju istog.

Uređaj za kodiranje, postupak dekodiranja, uređaj za dekodiranje i pomenuti računarski programi imaju u najmanju ruku iste prednosti kao što su one koje proističu iz postupka kodiranja prema ovom pronalasku.

Kratak opis crteža

Ostale karakteristike i prednosti koje se pojavljuju u tekstu o dva preferirana izvođenja, opisana u vezi sa slikama, gde:

- slika 1 predstavlja opšte korake postupka kodiranja prema ovom pronalasku,

- slika 2 predstavlja uređaj za kodiranje prema ovom pronalasku koji je pogodan za sprovođenje koraka postupka kodiranja sa slike 1,

- slika 3 predstavlja posebno izvođenje postupka kodiranja prema ovom pronalasku,

- slika 4 predstavlja posebno izvođenje uređaja za kodiranje prema ovom pronalasku, - slika 5 predstavlja opšte korake postupka dekodiranja prema ovom pronalasku,

- slika 6 predstavlja uređaj za dekodiranje prema ovom pronalasku koji je pogodan za sprovođenje koraka postupka dekodiranja sa slike 5,

- slika 7 predstavlja posebno izvođenje postupka dekodiranja prema ovom pronalasku, - slika 8 predstavlja posebno izvođenje uređaja za dekodiranje prema ovom pronalasku.

Detaljan opis dela za kodiranje

Ovde će biti opisano opšte izvođenje pronalaska, u kojem se postupak kodiranja prema ovom pronalasku koristi za kodiranje niza slika prema binarnom toku blizu njega koji se može dobiti kodiranjem prema standardu H.264/MPEG-4 AVC. U tom izvođenju, postupak kodiranja prema ovom pronalasku se na primer implementira u softverskom i hardverskom obliku preko modifikacija kodera koji je u početku bio u skladu sa standardom H.264/MPEG-4 AVC.

Postupak kodiranja prema ovom pronalasku je prikazan u obliku algoritma koji sadrži korake S1 do S40, kao što je prikazano na slici 1.

Prema ovom izvođenju pronalaska, postupak kodiranja prema ovom pronalasku se implementira u uređaj za kodiranje ili koder CO pri čemu je izvođenje prikazano na slici 2. U skladu sa pronalaskom, pristupa se, u stvari pre kodiranja, rasecanju slike IE iz niza slika za kodiranje u prethodno utvrđenom redosledu, na Z particija B1, B2,...,Bi,..., Bz, kao što je prikazano na slici 2.

Treba napomenuti da u smislu pronalaska, pojam « particija » označava jedinicu kodiranja (od engleskog « coding unit »). Ova terminologija se pre svega koristi u standardu HEVC/H.265 koji je u fazi razvoja, na primer u dokumentu koji je dostupan na sledećoj internet adresi :

http://phenix.int-evrv.fr/ict/doc end user/current document.php?id=3286

Detaljnije rečeno, takva jedinica kodiranja pregrupiše skupove piksela pravougaonog ili kvadratnog oblika, koji se nazivaju i blokovima, makro-blokovima, a takođe i skupova piksela predstavljenih drugačijim geometrijskim oblicima.

U primeru prikazanom na slici 2, navedene particije su blokovi koji imaju kvadratni oblik i imaju potpuno istu veličinu. Zavisno od veličine slike koja nije obavezno umnožak veličine blokova, poslednji blokovi na levoj i na donjoj strani ne moraju biti kvadrati. U alternativnom izvođenju, blokovi mogu na primer biti pravougaonog oblika i/ili neporavnati jedni s drugima.

Svaki blok ili makro-blok se osim toga može podeliti na podblokove, koji se opet mogu podeliti.

Takvo rasecanje se vrši pomoću modula PCO za deljenje prikazanom na slici 2 koji na primer koristi dobro poznat algoritam za deljenje.

Posle pomenutog koraka rasecanja se prelazi na kodiranje svake od aktuelnih particija Bi(i je celi broj 1≤i≤Z) pomenute slike IE.

U primeru prikazanom na slici 2, takvo kodiranje se sukcesivno na svaki od blokova B1do Bzaktuelne slike IE. Blokovi se kodiraju prema na primer proceduri kao što je među stručnjacima dobro poznato « rastersko skeniranje ».

Kodiranje prema pronalasku se vrši u softverskom modulu za kodiranje MC_CO kodera CO, kao što je prikazano na slici 2.

U toku koraka S1 prikazanom na slici 1, modul za kodiranje MC_CO sa slike 2 kao aktuelni blok Bibira prvi blok B1za kodiranje aktuelne slike IE. Kao što je prikazano na slici 2, radi se o prvom bloku na levoj strani slike IE.

U toku koraka S2 prikazanom na slici 1, prelazi se na izdvajanje podataka iz aktuelnog bloka B1u obliku liste D1= (a1, a2, ..., ap). Takvo izdvajanje se vrši softverskim modulom EX_CO kao što je prikazano na slici 2. Takvi podaci su na primer podaci o pikselima, a svakom podatku o pikselima koji nije jednak nuli biva dodeljen pozitivni ili negativni predznak.

Svakom od podataka sa liste D1se pridružuju različiti numerički podaci koji su predviđeni za entropijsko kodiranje. Takvi numerički podaci su na primeru opisani u nastavku.

- za svaki podatak koji se nalaze ispred poslednjeg podatka sa liste D1koji nije jednak nuli, jedan numerički podatak, kao što je bit, je predviđen za entropijsko kodiranje kako bi se pokazalo da li je podatak jednak nuli ili ne : ako je podatak jednak nuli, to je na primer bit vrednosti 0 koji će biti kodiran, ali će, ako podatak nije jednak nuli, biti kodiran bit vrednosti 1 ;

- za svako podatak koji nije jednak nuli, numerički podatak, kao što je bit, predviđen je za entropijsko kodiranje kako bi se pokazalo da li je apsolutna vrednost podatka jednaka jedinici ili ne : ako je ona jednak 1, to će na primer bit vrednosti 1 biti kodiran, ali će, ako je ona jednaka 0, biti kodiran bit vrednosti 0 ;

- za svaki podatak koji nije jednak nuli, čija apsolutna vrednost nije jednaka jedan i koji se nalazi ispred poslednjeg podatka nejednakog nuli, entropijski se kodira podatak o amplitudi, - za svaki podatak koji nije jednak nuli, predznak koji mu je dodeljen, kodira se preko numeričkog podatka, kao što je bit na primer kao ‘0’ (za predznak ) ili kao ‘1 ’ (za predznak -).

Sada ćemo opisati, uzimajući u obzir sliku 1, specifične korake kodiranja prema pronalasku. U skladu sa pronalaskom, odlučeno je da se izbegne entropijsko kodiranje najmanje jednog predznaka jednog od pomenutih podataka sa liste D1.

U skladu sa preferiranim izvođenjem, to je predznak prvog podatka nejednakog nuli koji je predviđen za sakrivanje. Takav predznak je na primer pozitivan i dodeljen je prvom podatku nejednakom nuli, na primer podatku a2.

U toku koraka S3 prikazanog na slici 1, modul za obradu MTR_CO izračunava vrednost funkcije f koja predstavlja podatke sa liste D1.

U preferiranom izvođenju gde je samo jedan predznak predviđen za sakrivanje u signal koji se prenosi u dekoder, funkcija f je paritet zbira podataka sa liste

U toku koraka S4 prikazanog na slici 1, modul za obradu MTR_CO potvrđuje ako paritet vrednosti predznaka za sakrivanje odgovara paritetu zbira podataka sa liste D1, na osnovu konvencije, koja je prethodno definisana u koderu CO.

U predloženom primeru, pomenuta konvencija nalaže da se pozitivan predznak pridružuje bitu sa vrednošću jednakom nuli, dok se negativan predznak pridružuje bitu čija je vrednost jednaka 1.

Ako je prema konvenciji usvojenoj u koderu CO prema pronalasku, predznak pozitivan, što odgovara vrednosti bita za kodiranje jednakoj nuli, i ako je zbir podataka sa liste D1paran, prelazi se na korak S20 entropijskog kodiranja podataka sa pomenute liste D1, sa izuzetkom predznaka prvog podatka nejednakog nuli, a2. Takav korak S20 je prikazan na slici 1.

Ako je prema konvenciji usvojenoj u koderi CO prema pronalasku, predznak uvek negativan, što odgovara vrednosti bita za kodiranje jednakoj jedan i ako je zbir podataka sa liste D1neparan, takođe se prelazi na korak S20 entropijskog kodiranja podataka sa pomenute liste D1, sa izuzetkom predznaka prvog podatka nejednakog nuli, a2.

Ako je prema konvenciji usvojenoj u koderu CO prema pronalasku, predznak pozitivan, što odgovara vrednosti bita za kodiranje jednakoj nuli, i ako je zbir podataka sa liste D1neparan, prelazi se, u sklopu koraka S5 prikazanog na slici 1, na modifikaciju najmanje jednog podatka za modifikaciju sa liste D1.

Ako je prema konvenciji usvojenoj u koderu CO prema pronalasku, predznak negativan, što odgovara vrednosti bita za kodiranje jednakoj jedan, i ako je zbir podataka sa liste D1paran, prelazi se takođe na korak S5 modifikacije najmanje jednog podatka za modifikaciju sa liste D1.

Prema pronalasku, podatak se može modifikovati, ako modifikacija njegove vrednosti ne dovodi do desinhronizacije u dekoderu, kada se takav podatak modifikuje i obrađuje u dekoderu. Tako je modul za obradu MTR_CO u početku konfigurisan tako da se ne modifikuje :

- podatak ili podaci jednaki nuli, koji se nalaze ispred prvog podatka nejednakog nuli, na takav način da dekoder ne utiče na vrednost skrivenog predznaka kod takvog ili takvih podataka nejednakog nuli,

- i zbog složenosti izračunavanja, podatak ili podaci jednaki nuli, koji se nalaze iza poslednjeg podatka nejednakog nuli.

Takva operacija modifikacije se vrši pomoću modula za obradu MTR_CO sa slike 2.

U predloženom primeru izvođenja, pretpostavlja se da je ukupan zbir podataka sa liste D1jednak 5, i da je zato neparan. Da bi dekoder mogao da obnovi pozitivan predznak dodeljen prvom podatku nejednakom nuli, a2, bez kojeg koder CO taj podatak ne može da prenese u dekoder, paritet zbira mora biti paran. Usled toga, modul za obradu MTR_CO u toku pomenutog koraka S5, testira različite modifikacije podataka sa liste D1, koje sve služe tome da se promeni paritet zbira podataka. U preferiranom izvođenju, prelazi se na dodavanje 1 ili -1 svakom podatku koji se može modifikovati i na izbor, prema prethodno utvrđenom kriterijumu, jedne među svim izvršenim modifikacijama.

Zatim se posle koraka S5 dobija modifikovana lista Dm1=(a’1, a’2,..., a’p).

Treba napomenuti da su u toku ovog koraka, neke modifikacije zabranjene. Prema tome, u slučaju kada je prvi podatak nejednak nuli iznosi 1, neće biti moguće da mu se doda -1, jer bi on tada bio nula i on bi onda izgubio svojstvo prvog podatka nejednakog nuli sa liste D1. Dekoder bi zatim naknadno dodelio dekodirani predznak (putem izračunavanja pariteta zbira podataka) drugom podatku, i to bi onda bila greška u dekodiranju.

Zatim se prelazi na korak S20 entropijskog kodiranja podataka sa pomenute liste Dm1, sa izuzetkom pozitivnog predznaka prvog podatka nejednakog nuli, a2, koji je skriven u paritetu zbira podataka.

Treba napomenuti da se skup amplituda podataka sa liste ili modifikovane liste Dm1kodira pre skupa predznakova, sa izuzetkom predznaka prvog podatka nejednakog nuli koji se ne kodira onako kako je objašnjeno u prethodnom tekstu.

U toku sledećeg koraka S30 prikazanog na slici 1, modul za kodiranje MC_CO sa slike 2 ispituje da li je aktuelni kodirani blok poslednji blok slike IE.

Ako je aktuelni blok poslednji blok slike IE, u toku koraka S40 prikazanog na slici 1, se završava kodiranje.

Ako to nije slučaj, prelazi se na biranje sledećeg bloka Bikoji se zatim kodira u skladu sa redosledom ranije pomenute procedure rasterskog skeniranja, ponavljanjem koraka S1 do S20, za 1≤i≤Z.

Kada se realizuje entropijsko kodiranje svih blokova B1do Bz, prelazi se na generisanje prikazanog signala F, u obliku binarnih, pomenutih kodiranih blokova.

Generisanje binarnog signala F se vrši u softverskom modulu CF za generisanje toka, kao što je prikazan na slici 2.

Tok F se potom preko komunikacione mreže (nije prikazana) prenosi do udaljenog terminala. On se sastoji od dekodera koji će detaljnije biti opisan u nastavku.

Sada će biti opisano, pre svega na osnovu slike 1, drugačije izvođenje pronalaska.

Ovo drugo izvođenje se od prethodnog razlikuje jedino po broju predznakova za kodiranje koji jednak N, N je broj N≥2.

Pri tom, funkcija f je ostatak modulo 2<N>zbira podataka sa liste Pretpostavlja se da su u predloženom primeru, N=2, dva predznaka za sakrivanje dva prva predznaka za dva prva podatka nejednaka nuli sa liste D1, na primer a2i a3.

U toku koraka S4 prikazanog na slici 1, modul za obradu MTR_CO potvrđuje da li konfiguracija N predznakova, sa 2<N>mogućih konfiguracija, odgovara vrednosti ostatka modulo 2<N>zbira podataka sa liste D1.

U predloženom primeru gde je N=2, postoji 2<2>=4 konfiguracije različitih predznakova.

Ove četiri konfiguracije koje su u skladu sa konvencijom u koderu CO i koje se na primer određuju na sledeći način :

- ostatak jednak nuli znači dva uzastopna pozitivna predznaka : , ;

- ostatak jednak jedan znači jedan pozitivni predznak i jedan

negativni predznak uzastopno :+, -- ostatak jednak dva znači jedan negativni predznak i jedan

pozitivni predznak uzastopno : -,

- ostatak jednak tri znači dva uzastopna negativna predznaka : -, -.

Ako konfiguracija N znakova odgovara vrednosti ostatka modulo 2<N>zbira podataka sa liste D1, prelazi se na korak S20 entropijskog kodiranja podataka sa pomenute liste D1, , sa izuzetkom predznaka koji se odnosi na dva prva podatka nejednaka nuli a2i a3, pri čemu su predznaci skriveni u paritetu modulo 2<N>zbira podataka sa liste D1.

Ako to nije slučaj, prelazi se na korak S5 modifikacije najmanje jednog izmenjivog podatka sa liste D1,. Takva modifikacija se vrši pomoću modula za obradu MTR_CO sa slike 2 na takav način da ostatak modulo 2<N>zbira izmenjivih podataka sa liste D1dostigne vrednost svakog od dva predznaka za sakrivanje.

Zatim se dobija modifikovana lista Dm1=(a’1, a’2,..., a’P).

Zatim se prelazi na korak S20 entropijskog kodiranja podataka sa pomenute liste Dm1, sa izuzetkom predznaka prvog podatka nejednakog nuli a2i predznaka drugog podatka nejednakog nuli a3, pri čemu su ovi predznakovi skriveni u paritetu modulo 2<N>zbira podataka.

Ovde će biti opisano posebno izvođenje pronalaska, u kojem se postupak kodiranja prema ovom pronalasku uvek koristi za kodiranje niza slika prema binarnom toku blizu njega koji se dobija kodiranjem prema standardu H.264/MPEG-4 AVC. U tom izvođenju, postupak kodiranja prema ovom pronalasku se na primer implementira u softverskom i hardverskom obliku preko modifikacija kodera koji je u početku bio u skladu sa standardom H.264/MPEG-4 AVC.

Postupak kodiranja prema ovom pronalasku je prikazan u obliku algoritma koji sadrži korake C1 do C40, kao što je prikazano na slici 3.

Prema ovom izvođenju pronalaska, postupak kodiranja prema ovom pronalasku se implementira u uređaju za kodiranje ili koderu CO1 pri čemu je izvođenje prikazano na slici 4.

U skladu sa pronalaskom, i kao što je opisano u prethodnim primerima, prelazi se, u stvari pre kodiranja, rasecanju slike IE iz niza slika za kodiranje u prethodno utvrđenom redosledu, na Z particija B’1B’2,...,B’i,..., B’z, kao što je prikazano na slici 4.

U primeru prikazanom na slici 4, navedene particije su blokovi koji imaju kvadratni oblik i imaju potpuno istu veličinu. Zavisno od veličine

slike koja nije obavezno umnožak veličine blokova, poslednji blokovi na levoj i na donjoj strani ne moraju biti kvadrati. U alternativnom izvođenju, blokovi mogu na primer biti pravougaonog oblika i/ili neporavnati jedni s drugima.

Svaki blok ili makro-blok se osim toga može podeliti na podblokove, koji se opet mogu podeliti.

Takvo rasecanje se vrši pomoću softverskog modula PCO1 za deljenje prikazanog na slici 4 koji je identičan modulu za deljenje PCO prikazanom na slici 2.

Posle pomenutog koraka rasecanja se prelazi na kodiranje svake od aktuelnih particija B’i(i je celi broj 1≤i≤Z) pomenute slike IE.

U primeru prikazanom na slici 4, takvo kodiranje se sukcesivno primenjuje na svaki od blokova B’1do B’zaktuelne slike IE. Blokovi se kodiraju prema na primer proceduri kao što je među stručnjacima dobro poznato « rastersko skeniranje ».

Kodiranje prema ovom pronalasku se vrši u softverskom modulu za kodiranje MC_C01 kodera CO1, kao što je prikazano na slici 4.

U toku koraka C1 prikazanog na slici 3, modul za kodiranje MC_CO1 sa slike 4 kao aktuelni blok B’ibira prvi blok B’1za kodiranje aktuelne slike IE. Kao što je prikazano na slici 4, radi se o prvom bloku na levoj strani slike IE.

U toku jednog koraka C2 prikazanog na slici 3, prelazi se na prediktivno kodiranje aktuelnog bloka B’1putem poznatih tehnika intra i/ili inter predikcije, u toku kojih blok B’1biva predviđen u odnosu na blok koji je prethodno kodiran ili dekodiran. Takva predikcija se vrši pomoću softverskog modula za predikciju PRED_CO1 kao što je prikazano na slici 4.

Podrazumeva se da su mogući drugi načini intra predikcije poput onih predloženih u standardu H.264.

Aktuelni blok B’1takođe može da se podvrgne prediktivnom kodiranju u inter režimu, u toku kojeg se aktuelni blok predviđa u odnosu na blok dobijen iz prethodno kodirane i dekodirane slike. Ostali tipovi predikcije su naravno mogući. Među mogućim predikcijama za aktuelni blok, optimalna predikcija se bira prema kriterijumu izobličenja brzine prenosa koji je dobro poznat stručnjacima.

Pomenuti korak prediktivnog kodiranja omogućava konstruisanje predviđenog bloka B’p1 koji predstavlja aproksimaciju aktuelnog bloka B'p1. Informacije koje se odnose na ovo prediktivno kodiranje su predviđeni za upisivanje u signal koji se prenosi u dekoder. Takve informacije obuhvataju posebno tip predikcije (inter ili intra), i eventualno, intra režim predikcije, tip deljenja bloka ili makro-bloka ako se ovaj poslednji podeli, indeks referentne slike i vektor pomaka koji su korišćeni u režimu inter predikcije. Te informacije su komprimirane pomoću kodera CO1.

U toku sledećeg koraka C3 prikazanog na slici 3, modul za predikciju PRED_CO1 poredi relativne podatke u trenutnom bloku B’1sa podacima predviđenog bloka B’p1. Tačnije, u toku tog koraka se klasično prelazi na subtrakciju predviđenog bloka B’p1od trenutnog bloka B'1radi dobijanja preostalog bloka B’r1.

U toku sledećeg koraka C4 prikazanog na slici 3, prelazi se na transformaciju preostalog bloka B’r1prema klasičnom postupku direktne transformacije, kao što je na primer diskretna kosinusna transformacija tipa DCT, radi dobijanja transformisanog bloka B’t1. Takva operacija se vrši pomoću softverskog modula za predikciju MT_CO1 za transformaciju, kao što je prikazano na slici 4.

U toku sledećeg koraka C5 prikazanog na slici 3, prelazi se na kvantifikaciju transformisanog bloka B’t1prema klasičnom postupku kvantifikacije, kao što je na primer skalarna kvantifikacija. Zatim se dobija blok B’q1kvantifikovanih koeficijenata. Takav korak se izvršava pomoću softverskog modula za kvantifikaciju MQ_CO1 kao što je prikazano na slici 4.

U toku sledećeg koraka C6 prikazanog na slici 3, prelazi se na proceduru, u prethodno utvrđenom redosledu, kvantifikovanih koeficijenata bloka B’q1. U prikazanom primeru se radi o klasičnoj cik-cak proceduri. Takav korak se izvršava pomoću softverskog modula za čitanje ML_CO1, kao što je prikazano na slici 4. Posle koraka C6 se dobija jednodimenzionalna lista koeficijenata E1=(ε1, ε2,..., εL), koja je poznata i kao « kvantifikovani ostatak », gde je L broj veći ili jednak 1. Svaki koeficijent sa liste E1se pridružuje različitim numeričkim podacima koji su predviđeni za entropijsko kodiranje. Takvi numerički podaci su na primeru opisani u nastavku.

Ako se pretpostavi da je u prikazanom primeru L=16 i da lista E1sadrži šesnaest sledećih koeficijenata : E1=(0, 9, -7, 0, 0, 1, 0, -1, 2, 0, 0, 1,0, 0, 0, 0).

U postojećem slučaju :

- za svaki koeficijent koji se nalazi ispred poslednjeg koeficijenta sa liste E1koji nije jednak nuli, jedan numerički podatak, kao što je bit, je predviđen za entropijsko kodiranje kako bi se pokazalo da li je podatak jednak nuli ili ne : ako je koeficijent jednak nuli, to je na primer bit vrednosti 0 koji će biti kodiran, ali će, ako koeficijent nije jednak nuli, biti kodiran bit vrednosti 1 ;

- za svaki koeficijent koji nije jednak nuli 9, -7, 1, -1, 2, 1, numerički podatak, kao što je bit, predviđen je za entropijsko kodiranje kako bi se pokazalo da li je apsolutna vrednost podatka jednaka jedinici ili ne : ako je ona jednak 1, to će na primer bit vrednosti 1 biti kodiran, ali će, ako je ona jednaka 0, biti kodiran bit vrednosti 0 ;

- za svaki koeficijent koji nije jednak nuli i čija apsolutna vrednost nije jednaka jedan i koji se nalazi ispred poslednjeg koeficijenta nejednakog nuli, kao što su koeficijenti 9, -7, 2, jedan podatak o amplitudi (apsolutna vrednost koeficijenta od kojeg se oduzima vrednost dva) se entropijski kodira,

- za svaki koeficijent koji nije jednak nuli, predznak koji mu je dodeljen, kodira se preko numeričkog podatka, kao što je bit na primer kao ‘0’ (za predznak ) ili kao ‘1 ’ (za predznak -).

Sada ćemo opisati, uzimajući u obzir sliku 3, specifične korake kodiranja prema pronalasku. U skladu sa pronalaskom, odlučeno je da se izbegne entropijsko kodiranje najmanje jednog predznaka jednog od pomenutih koeficijenata sa liste E1.

U tu svrhu se, u sklopu koraka C7 prikazanog na slici 3, prelazi na izbor broja predznakova za sakrivanje u toku poslednjeg koraka entropijskog kodiranja. Takav kora se izvodi pomoću softverskog modula za obradu MTR_CO1 kao što je prikazano na slici 4.

U preferiranom izvođenju, broj znakova za sakrivanje je jedan ili nula. Osim toga, u skladu sa pomenutim preferiranim izvođenjem, predznak prvog koeficijenta nejednakog nuli je taj koji je predviđen za sakrivanje. U prikazanom primeru se stoga radi o sakrivanju predznaka koeficijenta ε2=+9.

U alternativnom izvođenju, broj predznakova za sakrivanje je nula, ili jedan, ili dva, ili tri, ili veći.

U skladu sa preferiranim izvođenjem iz koraka C7, prelazi se, u toku prvog potkoraka C71 prikazanog na slici 3, na određivanje, na osnovu pomenute liste E1, jedne podliste SE1koja sadrži koeficijente za modifikaciju ε’1, ε’2,..., ε’M gde je M<L. Takvi koeficijenti će se nazivati izmenljivim koeficijentima u nastavku opisa.

Prema pronalasku, koeficijent se može modifikovati, ako modifikacija njegove kvantifikovane vrednosti ne dovodi do desinhronizacije u dekoderu, kada se takav koeficijent modifikuje i obrađuje u dekoderu. Tako je modul za obradu MTR_CO1 u početku konfigurisan tako da ne modifikuje :

- pogođeni koeficijent ili koeficijente, koji se nalaze ispred prvog koeficijenta nejednakog nuli, i to tako da dekoder ne utiče na vrednost skrivenog predznaka takvog ili takvih koeficijenata nejednakih nuli,

- i zbog složenosti izračunavanja, koeficijent ili koeficijente koji se nalaze iza poslednjeg koeficijenta nejednakog nuli.

U prikazanom primeru, posle potkoraka C71, dobijena podlista SE1je jednaka SE1= (9,-7,0,0,1,0,-1,2,0,0,1). Shodno tome se dobija jedanaest izmenljivih koeficijenata.

U toku sledećeg potkoraka C72 prikazanog na slici 3, modul za obradu MTR_CO1 prelazi na poređenje broja izmenljivih koeficijenata sa jednim prethodno utvrđenim TSIG. U preferiranom izvođenju, TSIG iznosi 4.

Ako je broj izmenljivih koeficijenata manji od granične vrednosti TSIG, prelazi se, u sklopu koraka C20 prikazanog na slici 3, na klasično entropijsko kodiranje koeficijenata sa liste E1, kakvo se na primer vrši u koderu CABAC, označenog sa CE_CO1 na slici 4. Pri tom je predznak svakog koeficijenta nejednakog nuli sa liste ET entropijski kodiran.

Ako je broj izmenljivih koeficijenata veći od granične vrednosti TSIG, u sklopu koraka C8 prikazanog na slici 3, modul za obradu MTR_CO1 izračunava vrednost funkcije f koja predstavlja koeficijente sa podliste SET.

U preferiranom izvođenju gde je samo jedan predznak predviđen za sakrivanje u signal koji se prenosi u dekoder, funkcija f je paritet zbira koeficijenata sa podliste SEi.

U sklopu koraka C9 prikazanog na slici 3, modul za obradu MTR_CO1 potvrđuje ako paritet vrednosti predznaka za sakrivanje odgovara paritetu zbira koeficijenata sa podliste SE1, na osnovu konvencije koja je prethodno definisana u koderu CO1.

U predloženom primeru, pomenuta konvencija nalaže da se pozitivan predznak pridružuje bitu sa vrednošću jednakom nuli, dok se negativan predznak pridružuje bitu čija je vrednost jednaka 1.

Ako je prema konvenciji usvojenoj u koderu CO1 prema ovom pronalasku, predznak pozitivan i odgovara vrednosti nula bita za kodiranje i ako je zbir koeficijenata sa podliste SE1paran, prelazi se na korak C20 entropijskog kodiranja koeficijenata sa pomenute liste E1, sa izuzetkom predznaka koeficijenta ε2.

Ako je prema konvenciji usvojenoj u koderu CO1 prema ovom pronalasku, predznak negativan i odgovara vrednosti jedan bita za kodiranje i ako je zbir koeficijenata sa podliste SE1neparan, prelazi se na korak C20 entropijskog kodiranja koeficijenata sa pomenute liste E1, sa izuzetkom predznaka koeficijenta ε2.

Ako je prema konvenciji usvojenoj u koderu CO1 prema pronalasku, predznak pozitivan, što odgovara vrednosti nula bita za kodiranje i ako je zbir koeficijenata sa podliste SE1neparan, prelazi se, u sklopu koraka C10 prikazanog na slici 3, na modifikaciju najmanje jednog izmenljivog koeficijenta sa podliste SE1.

Ako je prema konvenciji usvojenoj u koderu CO1 prema pronalasku, predznak negativan, što odgovara vrednosti bita za kodiranje jednakoj jedan, i ako je zbir koeficijenata sa podliste SE1paran, prelazi se takođe na korak C10 modifikacije najmanje jednog izmenljivog koeficijenta sa podliste SE1.

Takva operacija modifikacije se vrši pomoću modula za obradu MTR_CO1 sa slike 4.

U primeru izvođenja gde je SE1=(+9,-7,0,0,+1,0,-1,+2,0,0,+1), ukupni zbir koeficijenata jednak je 5, i stoga je neparan. Da bi dekoder mogao da obnovi pozitivan predznak dodeljen prvom koeficijentu nejednakom nuli, ε2=+9, bez kojeg koder CO1 taj koeficijent ne može da prenese u dekoder, paritet zbira mora biti paran. Usled toga, modul za obradu MTR_CO1 u toku pomenutog koraka C10, testira različite modifikacije koeficijenata sa podliste SE1, koje sve služe tome da se promeni paritet zbira koeficijenata. U preferiranom izvođenju, prelazi se na dodavanje 1 ili -1 svakom izmenljivom koeficijentu i na izbor jedne od svih izvršenih modifikacija.

U preferiranom izvođenju, takav izbor predstavlja optimalnu predikciju prema kriterijumu učinka kao što je na primer stručnjacima dobro poznati kriterijum izobličenja brzine prenosa. Takav kriterijum se izražava sledećom jednačinom (1):

(1) J=D+AR gde

D predstavlja izobličenje između originalnog i obnovljenog makro-bloka, R predstavlja troškove u bitovima za kodiranje podataka za kodiranje i A predstavlja Lagranžov množitelj, čija vrednost može da se fiksira pre kodiranja.

U predloženom primeru, modifikacija koja za posledicu ima optimalnu predikciju prema pomenutom kriterijumu izobličenja brzine prenosa, jeste dodavanje vrednosti 1 drugom koeficijentu -7 sa podliste SE1.

Zatim se, posle koraka C10, dobija modifikovana podlista SEm1=(+9,+6,0,0,+1,0,-1 ,+2,0,0,+1 )

Treba napomenuti da su u toku ovog koraka, neke modifikacije zabranjene. Shodno tome, u slučaju gde bi prvi koeficijent nejednak nuli, ε2, mogao imati vrednost 1, ne bi bilo moguće dodati mu -1, jer bi bio jednak nuli i onda bi izgubio svojstvo prvog koeficijenta nejednakog nuli sa liste Ei. Dekoder bi tada naknadno dodelio dekodirani predznak (izračunavanjem pariteta zbira koeficijenata) drugom koeficijentu i došlo bi do greške u dekodiranju.

U sklopu koraka C11 prikazanog na slici 3, modul za obradu MTR_CO1 prelazi na odgovarajuću modifikovaciju prema listi E1. Zatim se dobija sledeća modifikovana lista Em1= (0,+9,-6,0,0,+1,0,-1,+2,0,0,+1,0,0,0,0).

Posle toga se prelazi na korak C20 entropijskog kodiranja koeficijenata sa pomenute liste Em1, sa izuzetkom predznaka koeficijenta ε2, što je predznak koeficijenta 9 u predloženom primeru, koji je skriven u paritetu zbira koeficijenata.

Treba napomenuti da se skup amplituda koeficijenata sa liste E1ili modifikovane liste Em-i kodira pre skupa predznakova, sa izuzetkom predznaka prvog koeficijenta nejednakog nuli, ε2, koji se ne kodira. kao što je objašnjeno u prethodnom tekstu.

U toku sledećeg koraka C30 prikazanog na slici 3, modul za kodiranje MC_CO1 sa slike 4 ispituje da li je aktuelni kodirani blok poslednji blok slike IE.

Ako je aktuelni blok poslednji blok slike IE, u sklopu koraka C40 prikazanog na slici 3, se završava kodiranje.

Ako to nije slučaj, prelazi se na biranje sledećeg bloka B’ikoji se zatim kodira u skladu sa redosledom ranije pomenute procedure rasterskog skeniranja, ponavljanjem koraka C1 do C20, za 1≤i≤Z.

Kada se realizuje entropijsko kodiranje svih blokova B’1do B'z, prelazi se na generisanje prikazanog signala F’, u obliku binarnih, pomenutih kodiranih blokova.

Generisanje binarnog signala F’ se vrši u softverskom modulu CF1 za generisanje toka, kao što je prikazano na slici 4.

Tok F’ se potom preko komunikacione mreže (nije prikazana) prenosi do udaljenog terminala. On se sastoji od dekodera koji će detaljnije biti opisan u nastavku.

Sada će biti opisan, pre svega na osnovu slike 3, drugačije izvođenje pronalaska.

Ovo drugo izvođenje se od prethodnog razlikuje jedino po broju koeficijenata za sakrivanje koji je jednak 0 ili N, N je broj N≥2.

Pri tom se pomenuti potkorak poređenja C72 zamenjuje potkorakom C72a isprekidano prikazanim na slici 3, u toku kojeg se prelazi na poređenje broja izmenljivih koeficijenata sa više prethodno utvrđenih graničnih vrednosti 0<TSIG_1<TSIG_2<TSIG_3..., tako da ako se broj izmenljivih koeficijenata nalazi između TSIG_N i TSIG_N+1, N predznakova biva određeno za sakrivanje.

Ako je broj izmenljivih koeficijenata manji od prve granične vrednosti TSIG_1, prelazi se, u sklopu pomenutog koraka C20, na klasično entropijsko kodiranje koeficijenata sa liste E1. Pri tom se predznak svakog koeficijenta koji nije jednak nuli sa liste Ei entropijski kodira.

Ako se broj izmenljivih koeficijenata nalazi između graničnih vrednosti TSIG_N i TSIG_N+1, u sklopu koraka C8 prikazanog na slici 3, modul za obradu MTR_CO1 izračunava vrednost funkcije f koja predstavlja koeficijente sa podliste SE1.

U ovom drugom izvođenju, odluka u koderu je da se sakrije N predznakova, funkcija f je ostatak modulo 2<N>zbira koeficijenata sa podliste SE1. Pretpostavlja se da su u predloženom primeru, N=2, dva predznaka za sakrivanje u stvari dva prva predznaka prva dva koeficijenta, respektivno, tj. ε2i ε3.

U sklopu sledećeg koraka C9 prikazanog na slici 3, modul za obradu MTR_CO1 proverava da li je konfiguracija N predznakova jednaka 2<N>mogućih konfiguracija, odgovara vrednosti ostatka modulo 2<N>zbira koeficijenata sa podliste SE1.

U predloženom primeru gde je N=2, postoji 2<2>=4 konfiguracije različitih predznakova.

Ove četiri konfiguracije usklađene su sa konvencijom u koderu CO1 i na primer se određuju na sledeći način :

- ostatak jednak nuli znači dva uzastopna pozitivna predznaka : ,

- ostatak jednak jedan znači jedan pozitivni i jedan negativni znak jedan za drugim : , - ; - ostatak jednak dva znači jedan negativni predznak i jedan pozitivni predznak uzastopno : -,+ - ostatak jednak tri znači dva negativna predznaka jedan za drugim : -, -Ako konfiguracija N predznakova odgovara vrednosti ostatka modulo 2<N>zbira koeficijenata sa podliste SE1, prelazi se na korak C20 entropijskog kodiranja koeficijenata sa pomenute liste E1, sa izuzetkom predznaka koeficijenta ε2i koeficijenta ε3i ti predznakovi se sakrivaju u paritetu modulo 2<N>zbira koeficijenata.

Ako to nije slučaj, prelazi se na korak C10 modifikacije najmanje jednog izmenljivog koeficijenta sa podliste SE1. Takva modifikacija se vrši pomoću modula za obradu MTR_CO1 sa slike 4, na takav način da ostatak modulo 2<N>zbira izmenjivih koeficijenata sa podliste SE1dostigne vrednost svakog od dva predznaka za sakrivanje.

U sklopu pomenutog koraka C11, modul za obradu MTR_CO1 prelazi na odgovarajuću modifikaciju liste E1. Tako se dobija modifikovana lista Em1.

Zatim se prelazi na korak C20 entropijskog kodiranja koeficijenata sa pomenute liste Em1, sa izuzetkom predznaka koeficijenta ε2i predznaka koeficijenta ε3, koji se sakrivaju u paritetu modulo 2<N>zbira koeficijenata.

Detaljan opis dela za dekodiranje

Ovde će biti opisano opšte izvođenje postupka dekodiranja prema pronalasku, u kojem se postupak dekodiranja implementira na softverski ili hardverski način, modifikacijama dekodera prvobitno usklađenog sa standardom H.264/MPEG-4 AVC.

Postupak dekodiranja prema ovom pronalasku je prikazan u obliku algoritma koji sadrži korake SD1 do SD7, kao što je prikazano na slici 5.

Prema opštem izvođenju pronalaska, postupak dekodiranja prema ovom pronalasku je implementiran u uređaju za dekodiranje ili dekoderu DO, kao što je prikazano na slici 6, koji je prilagođen za primanje toka F koji isporučuje koder CO sa slike 2.

U sklopu pripremnog koraka koji nije prikazan na slici 5, prelazi se na identifikaciju, u primljenom signalu podataka F, particija B1do Bzkoje je koder CO prethodno kodirao. U preferiranom izvođenju, te particije su blokovi kvadratnog oblika i iste veličine. Zavisno od veličine slike koja nije obavezno umnožak veličine blokova, poslednji blokovi na levoj i na donjoj strani ne moraju biti kvadrati. U alternativnom izvođenju, blokovi mogu na primer biti pravougaonog oblika i/ili neporavnati jedni s drugima.

Svaki blok ili makro-blok se osim toga može podeliti na podblokove, koji se opet mogu podeliti.

Takva identifikacija se vrši pomoću softverskog modula za analizu toka EX_DO, kao što je prikazano na slici 6.

U toku koraka SD1 prikazanog na slici 5, modul EX_DO sa slike 6 kao aktuelni blok Bibira prvi blok B1za dekodiranje. Takvo biranje se na primer sastoji od postavljanja pokazivača za čitanje u signalu F na početak podataka prvog bloka B1.

Zatim se prelazi na dekodiranje svakog izabranog kodiranog bloka.

U primeru prikazanom na slici 5, takvo dekodiranje se sukcesivno primenjuje na svaki kodirani blok od B1do Bz. Blokovi su dekodirani na primer prema stručnjacima dobro poznatoj proceduri « rasterskog skeniranja ».

Dekodiranje prema ovom pronalasku se vrši u softverskom modulu za dekodiranje MD_DO dekodera DO, kao što je prikazano na slici 6.

U sklopu koraka SD2 prikazanog na slici 5, prvo se prelazi na entropijsko dekodiranje prvog izabranog aktuelnog bloka B1. Takva operacija se vrši pomoću modula za entropijsko dekodiranje DE_DO koji je prikazan na slici 6, na primer tipa CABAC. U sklopu ovog koraka, modul DE_DO vrši entropijsko dekodiranje numeričkih podataka koji odgovaraju amplitudi svakog kodiranog podatka sa liste D1ili sa modifikovane liste Dm1. U ovoj fazi se samo predznakovi podataka sa liste D1ili sa modifikovane podliste Dm1ne dekodiraju.

U slučaju kada modul za obradu MTR_DO prima listu D1= (a1, a2,..., ap), prelazi se, u sklopu koraka SD3 prikazanog na slici 5, na klasično entropijsko dekodiranje svih predznakova podataka sa liste D1. Takvo dekodiranje se vrši pomoću dekodera CABAC, označenog kao DE_DO na slici 6. Pri tom, predznak svakog podatka nejednakog nuli sa liste D1se entropijski dekodira.

U slučaju kada modul za obradu MTR_DO prima modifikovanu listu Dm1=(a'1, a’2,...,a’p), prelazi se, u sklopu pomenutog koraka SD3, na klasično entropijsko dekodiranje svih predznakova podataka sa liste Dm1sa izuzetkom predznaka prvog podatka nejednakog nuli, a2.

U sklopu koraka SD4 prikazanog na slici 5, modul za obradu MTR_DO izračunava vrednost funkcije f koja predstavlja podatke sa liste Dm1, na takav način da određuje da li je izračunata vrednost parna ili neparna.

U preferiranom izvođenju gde se samo jedan predznak skriva u signalu F, funkcija f je paritet zbira podataka sa liste Dm1.

U skladu sa konvencijom korišćenom za koder CO, koja je ista kao za dekoder DO, parna vrednost zbira podataka sa liste Dm1označava da je predznak prvog podatka nejednakog nuli sa modifikovane liste Dm1pozitivan, dok neparna vrednost zbira podataka sa liste Dm1označava da je predznak prvog podatka nejednakog nuli sa modifikovane liste Dm1, negativan.

U primeru izvođenja, ukupan zbir podataka je paran. Zatim posle koraka SD4, modul za obradu MTR_DO izvodi zaključak da je skriveni predznak prvog podatka nejednakog nuli, a2, pozitivan.

U sklopu koraka SD5 prikazanog na slici 5, prelazi se na pravljenje dekodiranog bloka BD1. Takva operacija se vrši pomoću softverskog modula za obnavljanje MR_DO kao što je prikazano na slici 6.

U sklopu koraka SD6 prikazanog na slici 5, modul za dekodiranje MD_DO ispituje da li je aktuelni dekodirani blok poslednji identifikovani blok u signalu F.

Ako je aktuelni blok poslednji blok signala F, onda se u sklopu koraka SD7 prikazanog na slici 5, završava dekodiranje.

Ako to nije slučaj, prelazi se na biranje sledećeg bloka Biza dekodiranje, u skladu sa redosledom ranije pomenute procedure rasterskog skeniranja, ponavljanjem koraka SD1 do SD5, za 1≤i≤Z.

Sada će biti opisan, pre svega na osnovu slike 5, drugačije izvođenje pronalaska.

Ovo drugo izvođenje se od prethodnog razlikuje jedino po broju skrivenih predznakova koji je sada jednak N, pri čemu je N broj N≥2.

Pri tom se, u sklopu pomenutog koraka SD3, prelazi na klasično entropijsko dekodiranje svih predznakova podataka sa liste Dm1, sa izuzetkom N respektivnih predznakova prvih podataka nejednakih nuli sa pomenute modifikovane liste Dm1, pri čemu je tih N predznakova skriveno.

U tom drugom izvođenju, modul za obradu MTR_DO izračunava, u sklopu koraka SD4, vrednost funkcije f koja je ostatak modulo 2<N>zbira podataka sa liste Dm1Pretpostavlja se da je u predloženom primeru N=2.

Modul za obradu MTR_DO zatim zaključuje konfiguraciju skrivena dva predznaka koji se respektivno dodeljuju svakom od dva prva podatka nejednaka nuli, a2i a3, prema konvenciji korišćenoj za koder.

Kada se ta dva predznaka obnove, prelazi se na izvođenje koraka SD5 do SD7 opisanih u prethodnom tekstu.

Ovde će biti opisano posebno izvođenje postupka dekodiranja prema ovom pronalasku, u kojem se postupak dekodiranja implementira na softverski ili hardverski način, modifikacijama dekodera prvobitno usklađenog sa standardom H.264/MPEG-4 AVC.

Postupak dekodiranja prema ovom pronalasku je prikazan u obliku algoritma koji sadrži korake D1 do D12, kao što je prikazano na slici 7.

Prema izvođenju pronalaska, postupak dekodiranja prema ovom pronalasku je implementiran u uređaju za dekodiranje ili dekoderu DO1, kao što je prikazano na slici 8, koji je pogodan za obradu signala F’ koji isporučuje koder CO1 sa slike 4.

U sklopu pripremnog koraka koji nije prikazan na slici 7, prelazi se na identifikaciju, u primljenom signalu podataka F’, particija B’1, do B’zkoje su prethodno kodirane pomoću kodera CO1. U preferiranom izvođenju, te particije su blokovi kvadratnog oblika i iste veličine. Zavisno od veličine slike koja nije obavezno umnožak veličine blokova, poslednji blokovi na levoj i na donjoj strani ne moraju biti kvadrati. U alternativnom izvođenju, blokovi mogu na primer biti pravougaonog oblika i/ili neporavnati jedni s drugima.

Svaki blok ili makro-blok se osim toga može podeliti na podblokove, koji se opet mogu podeliti.

Takva identifikacija se vrši pomoću softverskog modula za analizu toka EX_DO1, kao što je prikazano na slici 8.

U toku koraka D1 prikazanog na slici 7, modul EX_DO1 sa slike 8 kao aktuelni blok B’ibira prvi blok B'1za dekodiranje. Takvo biranje se na primer sastoji od postavljanja pokazivača za čitanje u signalu F’ na početak podataka prvog bloka B'1.

Zatim se prelazi na dekodiranje svakog izabranog kodiranog bloka.

U primeru prikazanom na slici 7, takvo dekodiranje se sukcesivno primenjuje na svaki kodirani blok od B’1do B’z. Blokovi se dekodiraju na primer prema stručnjacima dobro poznatoj proceduri « rasterskog skeniranja ».

Dekodiranje prema ovom pronalasku se vrši u softverskom modulu za dekodiranje MD_DO1 dekodera DO1, kao što je prikazano na slici 8.

U sklopu koraka D2 prikazanog na slici 7, prvo se prelazi na entropijsko dekodiranje prvog izabranog aktuelnog bloka B'1. Takva operacija se vrši pomoću modula za entropijsko dekodiranje DE_DO1 koji je prikazan na slici 8, na primer tipa CABAC. U sklopu ovog koraka, modul DE_DO1 vrši entropijsko dekodiranje numeričkih podataka koji odgovaraju amplitudi svakog kodiranog koeficijenta sa liste E1ili sa modifikovane liste Em1. U ovoj fazi se samo predznakovi koeficijenata sa liste E1ili modifikovane liste Em1ne dekodiraju.

U sklopu koraka D3 prikazanog na slici 7, prelazi se na određivanje broja predznakova koji su mogli biti skriveni u sklopu prethodnog koraka entropijskog kodiranja C20. Takav korak D3 se vrši pomoću softverskog modula za obradu MTR_DO1, kao što je prikazano na slici 8. Postupak D3 je sličan pomenutom koraku C7 za određivanje broja predznakova za skrivanje. U preferiranom izvođenju, broj znakova za skrivanje je jedan ili nula. Osim toga, u skladu sa pomenutim preferiranim izvođenjem, predznak prvog koeficijenta nejednakog nuli je taj koji se skriva. U prikazanom primeru se stoga radi o sakrivanju pozitivnog predznaka koeficijenta ε2=+9.

U alternativnom izvođenju, broj skrivenih predznakova je nula, ili jedan, ili dva, ili tri, ili veći.

U skladu sa preferiranim izvođenjem iz koraka D3, prelazi se, u sklopu prvog potkoraka D31 prikazanog na slici 7, na određivanje, na osnovu pomenute liste E1ili modifikovane liste Em1, jedne

podliste koja sadrži koeficijente ε’1, ε’2,..., ε’Mili M<L koji mogu biti modifikovani kodiranjem.

Takvo određivanje se vrši na isti način kao u pomenutom koraku kodiranja C7.

Kao pomenuti modul za obradu MTR_CO1, modul za obradu MTR_D01 je takođe prvobitno konfigurisan tako da ne modifikuje :

- koeficijent ili koeficijente koji se nalaze ispred prvog koeficijenta nejednakog nuli,

- i zbog složenosti izračunavanja, koeficijent ili koeficijente koji se nalaze iza poslednjeg koeficijenta nejednakog nuli.

U prikazanom primeru, posle potkoraka D31, radi se o podlisti SEm1kao što je SEm1= (9, -6, 0, 0, 1, 0, -1, 2, 0, 0, 1). Na kraju se dobije jedanaest koeficijenata koji su mogli biti modifikovani.

U toku sledećeg potkoraka D32 prikazanog na slici 7, modul za obradu MTR_DO1 prelazi na poređenje broja koeficijenata koji su mogli biti modifikovani sa prethodno utvrđenom graničnom vrednošću TSIG. U preferiranom izvođenju, TSIG iznosi 4.

Ako je broj koeficijenata koji su mogli biti modifikovani manji od granične vrednosti TSIG, prelazi se, u sklopu koraka D4 prikazanog na slici 7, na klasično entropijsko dekodiranje svih predznakova koeficijenata sa liste E1,. Takvo dekodiranje se vrši pomoću dekodera CABAC, označenog kao DE_DO1 na slici 8. Pri tom, predznak svakog koeficijenta nejednakog nuli sa liste E1se entropijski dekodira.

Ako je broj koeficijenata koji su mogli biti modifikovani veći od granične vrednosti TSIG, prelazi se, u sklopu pomenutog koraka D4, na klasično entropijsko dekodiranje svih predznakova koeficijenata sa liste Em-i, sa izuzetkom predznaka prvog koeficijenta nejednakog nuli, ε2.

U sklopu koraka D5 prikazanog na slici 7, modul za obradu MTR_DO1 izračunava vrednost funkcije f koja predstavlja koeficijente sa podliste SEm1, na takav način da određuje da li je izračunata vrednost parna ili neparna.

U preferiranom izvođenju gde se samo jedan predznak skriva u signal F’, funkcija f je paritet zbira koeficijenata sa podliste SEm1.

U skladu sa konvencijom korišćenom za koder CO1, koja je ista kao za dekoder DO1, parna vrednost zbira koeficijenata sa podliste SEm1označava da je predznak prvog koeficijenta nejednakog nuli sa modifikovane liste Em1pozitivan, dok je neparna vrednost zbira koeficijenata sa podliste SEm1označava da je predznak prvog koeficijenta nejednakog nuli sa modifikovane liste Em1negativan.

U primeru izvođenja gde je SEm1=(+9,-6,0,0,+1,0,-1,+2,0,0,+1), ukupni zbir koeficijenata jednak je 6, i stoga je paran. Zatim posle koraka D5, modul za obradu MTR_DO1 izvodi zaključak da je skriveni predznak prvog koeficijenta nejednakog nuli, e2, pozitivan.

U sklopu koraka D6 prikazanog na slici 7, i uz pomoć svih numeričkih podataka obnovljenih u sklopu koraka D2, D4 i D5, prelazi se na obnavljanje kvantifikovanih koeficijenata bloka B’q1u zadatom redosledu. U prikazanom primeru se radi o inverznoj cik-cak proceduri za cik-cak proceduru izvršenu u toku prethodnog koraka kodiranja C6. Takav korak se vrši pomoću softverskog modula za čitanje ML_DO1, kao što je prikazano na slici 8. Tačnije, modul ML_DO1 prelazi upisivanje koeficijenata sa liste E1(jednodimenzionalna) u blok B’q1(dvodimezionalni), koristeći pomenuti redosled inverzne cik-cak procedure.

U sklopu koraka D7 prikazanog na slici 7, prelazi se na dekvantifikaciju kvantifikovanog preostalog bloka B'q1prema klasičnom postupku dekvantifikacije koji predstavlja operaciju inverznu u odnosu na kvantifikaciju izvršenu kodiranjem u prethodnom koraku C5, radi dobijanja dekodiranog, dekvantifikovanog bloka BD’q1Takav korak se vrši posredstvom softverskog modula za dekvantifikaciju MDQ_DO1, kao što je prikazano na slici 8.

U sklopu koraka D8 prikazanog na slici 7, prelazi se na inverznu transformaciju dekvantifikovanog bloka BD’q1koja je operacija inverzna u odnosu na direktnu transformaciju izvršenu kodiranjem u prethodnom koraku C4. Tako se dobija preostali dekodirani blok BD’r1. Takva operacija se vrši pomoću softverskog modula za predikciju MTI_DO1 za inverznu transformaciju, kao što je prikazano na slici 8.

U toku koraka D9 prikazanog na slici 7, prelazi se na prediktivno dekodiranje aktuelnog bloka B'1. Takvo prediktivno dekodiranje se postiže putem poznatih tehnika intra i/ili inter predikcije, u toku kojih blok B’i biva predviđen u odnosu na najmanje jedan blok koji je prethodno dekodiran. Takva operacija se vrši pomoću softverskog modula za prediktivno dekodiranje PRED_DO1 kao što je prikazano na slici 8.

Podrazumeva se da su mogući drugi načini intra predikcije poput onih predloženih u standardu H.264.

U sklopu tog koraka, prediktivno dekodiranje se izvršava pomoću sintaksnih elemenata dekodiranih u prethodnom koraku, koji posebno obuhvataju tip predikcije (inter ili intra) i eventualno, intra režim predikcije, tip deljenja bloka ili makro-bloka ako je ovaj poslednji podeljen, indeks referentne slike i vektor pomaka koji su korišćeni u režimu inter predikcije.

Pomenuti korak prediktivnog dekodiranja omogućava konstruisanje predviđenog bloka B’p1.

U sklopu koraka D10 prikazanog na slici 7, prelazi se na konstruisanje dekodiranog bloka BDS dodavanjem predviđenom bloku B’p1dekodirani preostali blok BD’r1. Takva operacija se vrši pomoću softvera za obnovu MR_DO1 prikazanog na slici 8.

U sklopu koraka D11 prikazanog na slici 7, modul za dekodiranje MD_DO1 ispituje da li je aktuelni dekodirani blok poslednji identifikovani blok u signalu F’.

Ako je aktuelni blok poslednji blok signala F’, onda se u sklopu koraka D12 prikazanog na slici 7, postupak dekodiranja završava.

Ako to nije slučaj, prelazi se na biranje sledećeg bloka B’i za kodiranje u skladu sa redosledom ranije pomenute procedure rasterskog skeniranja, ponavljanjem koraka D1 do D10, za 1≤i≤Z.

Sada će biti opisan, pre svega na osnovu slike 7, drugačije izvođenje pronalaska.

Ovo drugo izvođenje se od prethodnog razlikuje jedino po broju skrivenih koeficijenata koji je jednak 0 ili N, gde je N broj N≥2.

Pri tom se pomenuti potkorak poređenja D32 zamenjuje potkorakom D32a isprekidano prikazanim na slici 7, u toku kojeg se prelazi na poređenje broja koeficijenata koji su mogli biti modifikovani sa više zadatih graničnih vrednosti 0<TSIG_1<TSIG_2<TSIG_3..., tako da ako se broj takvih koeficijenata nalazi između TSIG_N i TSIG_N+1, N predznakova biva određeno za sakrivanje.

Ako je broj takvih koeficijenata manji od prve granične vrednosti TSIG_1, prelazi se, u sklopu pomenutog koraka D4, na klasično entropijsko kodiranje svih predznakova koeficijenata sa liste E1. Pri tom se predznak svakog koeficijenta koji nije jednak nuli sa liste E1entropijski dekodira.

Ako se broj takvih koeficijenata nalazi između graničnih vrednosti TSIG_N i TSIG_N+1, prelazi se, u sklopu pomenutog koraka D4, na klasično entropijsko dekodiranje svih predznakova koeficijenata sa liste E1, sa izuzetkom N respektivnih predznakova prvih koeficijenata sa pomenute modifikovane liste Em1, pri čemu je N predznakova skriveno. U tom drugom izvođenju, modul za obradu MTR_DO1 izračunava, u sklopu koraka D5, vrednost funkcije f koja je ostatak modulo 2<N>zbira koeficijenata sa podliste SEm1Pretpostavlja se da je u predloženom primeru N=2.

Modul za obradu MTR_DO1 zatim zaključuje konfiguraciju skrivena dva predznaka koji se respektivno dodeljuju svakom od dva prva podatka nejednaka nuli, ε2i ε3, prema konvenciji korišćenoj za kodiranje.

Kada se ta dva predznaka obnove, prelazi se na izvođenje koraka D6 do D12 opisanih u prethodnom tekstu.

Podrazumeva se da je prethodno opisanim izvođenjima čisto indikativni i nimalo ograničavajući naziv, i da brojne modifikacije koje stručnjak može lako izvršiti pri čemu uvek mora da ostane u okviru oblasti pronalaska.

Tako na primer, prema jednom pojednostavljenom izvođenju u poređenju sa onim prikazanim na slici 4, koder CO1 mogao biti konfigurisan za sakrivanje najmanje N’ zadatih predznakova, sa N’≥1, umesto da bude nula ili jedan ili N zadatih predznakova. U tom slučaju bi korak poređenja C72 ili C72a bio izbačen. Na analogan način, prema jednom pojednostavljenom izvođenju u poređenju sa onim prikazanim na slici 8, dekoder DO1 bi mogao biti konfigurisan za obnavljanje najmanje N’ zadatih predznakova umesto da bude nula ili jedan ili N zadatih predznakova. U tom slučaju bi korak poređenja D32 ili D32a bio izbačen. Osim toga, kriterijum odlučivanja primenjen u koraku kodiranja C72 i koraku dekodiranja D32 bi mogao biti zamenjen drugim tipom kriterijuma. Pri tom, umesto poređenja broja izmenljivih koeficijenata ili broja koeficijenata koji su mogli biti modifikovani sa graničnom vrednošću, modul za obradu MTR_CO1 ili MTR_DO1 bi moga da primeni kriterijum odlučivanja koji je respektivno funkcija zbira amplituda koeficijenata koji su izmenljivi ili su mogli biti modifikovani, ili takođe broja nula prisutnih među koeficijentima koji su izmenljivi ili su mogli biti modifikovani.

Claims (6)

Patentni zahtevi

1. Računarski čitljiv medijum za snimanje koji ima tok podataka koji predstavlja bar jednu isečenu sliku koja je prethodno kodirana, pri čemu tok podataka obuhvata: a) podatke particija (Bi) ove kodirane slike, pri čemu su podaci particije (Bi) koeficijenti direktne transformacije svake particije, a pomenuti podaci pomenute particije (Bi) sadrže predznak koeficijenta sa izuzetkom predznaka prvog nenultog koeficijenta ove particije koji može biti skriven;

b) broj nenultih koeficijenata pomenute particije (Bi) koji pokazuje da li je predznak prvog nenultog koeficijenta ove particije skriven,

c.1) ako je navedeni broj nenultih koeficijenata manji od pet, predznak prvog nenultog koeficijenta nije sakriven, ali je sadržan u podacima navedene particije (Bi),

c.2) ako je navedeni broj nenultih koeficijenata veći ili jednak pet, predznak prvog nenultog koeficijenta je sakriven, a paritet sume najmanje pet pomenutih neoštećenih koeficijenta ukazuje na vrednost poenutog skrivenog znaka, i

d) ako je pomenuti paritet paran, pomenuti skriveni predznak je pozitivan, a ako je pomenuti paritet neparan, pomenuti skriveni predznak je negativan.

2. Računarski čitljiv medijum za snimanje prema zahtevu 1, u kojem modul za obradu (MTR_D01) zaključuje da je skriveni predznak prvog nenultog koeficijenta (ε2) pozitivan.

3. Računarski čitljiv medijum za snimanje prema zahtevu 1, u kojem modul za obradu (MTR_D01) izračunava vrednost funkcije f koja je reprezentativna za koeficijente podliste, kako bi se odredilo da li je izračunata vrednost parna ili neparna.

4. Računarski čitljiv medijum za snimanje prema zahtevu 1, naznačen time, što je računarski čitljiv medijum za snimanje možda jedinica ili uređaj sposoban za memorisanje.

5. Računarski čitljiv medijum za snimanje prema zahtevu 3, naznačen time što takav medijum može da obuhvata sredstva za memorisanje, kao što su ROM, CD ROM, mikroelektronski ROM, magnetni medijum za snimanje, kao što je flopi disk ili hard disk.

6. Računarski čitljiv medijum za snimanje prema zahtevu 1, naznačen time, što takav medijum za snimanje može biti integrisano kolo u koje je ugrađen program.