SE1551664A1 - Metod och anordning för intraprediktionsavkodning av videodata - Google Patents

Abstract

[SAMMANDRAG] Den foreliggande uppfinningen hanfbr sig till en metod och en anordning far intraprediktion. Intraprediktionsmetoden for en avkodare omfattar, enligt den fOre- liggande uppfinningen, stegen att entropi-avkoda en mottagen bitstrom, att gene- rera referenspixlar som en prediktionsenhet anvander till intraprediktion, att utifran referenspixlama generera ett prediktionsblock baserat pa en prediktionsmod harande till prediktionsenheten och att rekonstruera en bild utifran prediktionsblocket och ett residualblock som uppnas som ett resultat av entropi-avkodning, varvid referenspixlarna ochieller prediktionsblockpixlarna prediceras baserat pa en bas- pixel, och det predicerade pixelvardet ken vara summan av pixelvardet for baspixeln och skillnaden mellan pixelvardena far baspixeln och den genererade pixeln. (Fig. 7)

Description

[BESKRIVNING] [Titel] METOD OCH ANORDNING FOR INTRAPREDIKTIONSAVKODNING AV VIDEODATA [Uppfinningens omrade] Den foreliggande uppfinningen hanfor sig till en teknik for videobehandling och synnerhet till en intraprediktionsmetod far kodningiavkodning av videodata.

[Kind teknik] Ph senare tid har efterfragan pa hagupplosta och hogkvalitativa bilder okat olika tmpningsomraden. Eftersom bilder far alit hogre upplosning och hogre kvalitet sá akar aven informationsmangden .forknippad med bilderna. Foljaktligen, nar videodata aver-fors med hjalp av befintliga tradbaserade och tradlosa bredbands- uppkopplingar eller lagras med hjalp av konventionella lagringsmetoder sa stiger kostnader far dess Overforing och lagring.

Saledes, hogeffektiva videokomprimeringstekniker kan anvandas till att effektivt overfara, lagra eller reproducers bilder med averlagsen upplasning och kvalitet [Tekniskt Problem] En aspekt av den foreliggande uppfinningen är alt tillhandahalla en metod far att utfora effektiv intraprediktion av en textur med inriktning med hansyn tagen till variationer av referenspixlar tillhorande grannblock.

En annan aspekt av den foreliggande uppfinningen ár att tillhandahalla en metod for att utfora planprediktion riled hansyn tagen till variationer av pixelvarden tillhorande angransande block relativt ett prediktionsblock under genomforandet av intraprediktion. 2,0 En ytterligare aspekt av den foreliggande uppfinningen är att tillhandahalla en metod for att generera en referenspixel baserat pa ett intramodalt grannblock i en position av en nterprediktionsrnod avseende grannpixel och med hjalp av referenspixeln for intraprediktion nar tvingad intraprediktion (CIP) anvands.

En ytterligare aspekt av den foreliggande uppfinningen är att tillhandahalla en me- 'stod for att generera en referenspixel med hansyn tagen till variationer av pixel- verde ner referenspixeln genererats baserat pa ett intramodalt grannbiock i en position av en interprediktionsmod avseende grannpixel.

[Teknisk Lasning] En utforingsform av den foreliggande uppfinningen tillhandahaller en intraprediktionsmetod avseende en kodare, varvid rnetoden omfattar att generera referenspixlar for intraprediktion med hensyn till en prediktionsenhet far indata, all be-stemma en intramod fOr prediktionsenheten, att generera ett prediktionsblock ba- serat pa referenspixlarna och intrarnoden, och all generera ett residualblock for prediktionsenheten och prediktionsblocket, varvid minst en av referenspixlarna och pixlar tillharande prediktionsblocket prediceras baserat pa en baspixel, och ett pixelvarde av den predicerade pixeln är en summa av ett pixelvarde av baspixeln och en variation i pixelverdet mellan baspixeln och den genererade pixeln.

En referenspixel av ett grannblock arrangerat i ett avre vansterharn av prediktionsblocket kan sattas till en forsta baspixel, ett verde som erhalls genom att tilllampa en variation i pixelvarde fran den forsta baspixeln till en lagsta pixel bland referenspixlar av ett grannbiock arrangerat ett vanster gransomrade av predikt- ionsblocket och en variation i pixelvarde tan den farsta baspixeln till en pixel som är langst till hoger bland referenspixiar av ett grannblock arrangerat ett ovre gransornrade av prediktionsblocket till baspixeln kan sattas till ett pixelvarde av en andra baspixel som en diagonalpixel i ett nedre hogerhorn av prediktionsblocket, och pixelvarden tillharande diagonalpixlar av prediktionsblocket kan prediceras utifran den forsta och den andra baspixeln.

Icke-diagonalpixlar tillhorande prediktionsblocket prediceras har mod hjalp av interpolering eller extrapolering med hjalp av diagonalpixlarna och pixlarna tillho- 3 rande grannblocken det ovre ochieller vanstra gransomradet tillharande prediktionsblocket.

Dessutom, en referenspixel tillhOrande ett grannblock arrangerat ett Ovre vans - 'sterhorn av prediktionsblocket ken sattas Lill baspixeln, och ett varde som erhallits genom ett tillampa en variation i pixelvarde Than baspixeln till en grannpixel arrangerad i den samma raden som en prediktionsmalpixel bland referenspixlarna Lillhorande ett grannblock arrangerat ett vanstra gransomrade av prediktionsblocket och en variation i pixelvarde frail baspixeln till en grannpixel arrangerad i den sarnrna kolonnen som prediktionsmalpixein bland referenspixlama tillhorande ett grannbiock arrangerat ett avre gransornrade tillharande prediktionsblocket relativt baspixeln ken prediceras som ett pixelvarde av prediktionsmalpixeln.

Vidare, en pixel arrangerad i den samma raden eller kolonnen som en predikt- I ionsmalpixel bland pixlarna tillharande grannblocken arrangerade vanstra eller avre gransomrade tillhorande prediktionsblocket ken sattas till baspixeln, och ett varde som erhallits genom at tillampa en variation i pixelvarde fran baspixeln till baspixelns prediktionspixel ken prediceras som ett pixelvarde av prediktionsmalpixeln.

Prediktionsmalpixeln ken har vara en diagonalpixel tillhorande prediktionsblocket, och en icke-diagonalpixel tillharande prediktionsblocket ken prediceras via interpolering med hjalp av diagonalpixeln och pixiarna tillhOrande grannblocken.

Intraprediktionsmetoden ken ytterligare inkludera att generera en referenspixel arrangerad i ett gransomrade rnellan ett intermodblock och prediktionsenheten nar ett grannblock till prediktionsenheten är intermodblocket, varvid en pixel arrangerad i ett gransomrade tillharande prediktionsenheten bland pixlar av ett intramodblock arrangerat pa en vanstersida eller en nedre side av referenspixeln ken sattas till en forsta baspixel, en pixel arrangerad i prediktionsenhetens grans- omrade bland pixlar av ett intramodblock arrangerat pa en hogersida eller en byre side av referenspixeln ken sattas till en andra baspixel, och referenspixeln ken 4 genereras baserat pa ett avstand rnellan den forsta baspixeln och referenspixeln och ett avstand mean den andra baspixeln och referenspixeln.

Ett pixelvarde av den forsta baspixeln kan har vara ett genomsnittligt pixelvarde av pixlar arrangerade i prediktionsenhetens gransornrade bland intramodblockets pixlar som den forsta baspixeln tillhOr, och ett pixelvarde av den andra baspixeln kan hr vara ett genomsnittligt pixelvarde av pixlar arrangerade prediktionsenhetens gransomrade bland intramodblockets pixlar som den andra basreferensen tillhor. Dessutom, ett pixelvarde av den farsta baspixeln kan vara ett pixelvarde av referenspixeln nar ett intramodblock är arrangerat enbart pa den vanstra sidan eller den neclre sidan relativt referenspixeln, och ett pixelvarde av den andra baspixeln kan vara ett pixelvarde av referenspixeln nar ett intramodblock är arrange-rat enbart pa den hagra sidan eller den avre sidan relativt referenspixeln, isEn ytterligare utforingsform av den foreliggande uppfinningen tillhandahaller en intraprediktionsmetod avseende en avkodare, varvid metoden inkluderar att entropi-avkoda en mottagen bitstram, att generera en referenspixei som en prediktionsenhet anvander till intraprediktion, ati utifran referenspixlarna generera ett prediktionsblock baserat pa en prediktionsmod horande till prediktionsenheten och att rekonstruera en bild utifran prediktionsblocket och ett residualblock som uppnas som ett resultat av entropi-avkodning, varvid minst en av referenspixlarna och prediktionsblockpixlarna prediceras baserat pa en baspixel, och ett pixelvarde av den predicerade pixeln är en summa av pixelvardet for baspixeln och en variation mellan pixelvardena for baspixeln och den genererade pixeln.

En referenspixel av ett grannblock arrangerat i ett avre vansterhorn av prediktionsblocket kan sattas som en forsta baspixel, ett varde som erhalls genom att tillampa en variation i pixelvarde Than den forsta baspixeln till en iagsta pixel bland referenspixlarna av ett grannblock arrangerat i ett vanstra gransornrade av pre- diktionsblocket och en variation i pixelvarde frail den forsta baspixeln till en pixel som r langst till hoger bland referem-pixlar av ett grannblock arrangerat eti avre gransomrade av prediktionsblocket till baspixeln kan sattas till ett pixelvarde av en andra baspixel som en diagonalpixel ielt nedre hogerham av prediktionsblocket, och pixelvarden horande till diagonalpixlar av prediktionsbiocket ken prediceras utifran den forsta och den andra baspixeln. icke-diagonalpixlarna tillhorande prediktionsbiocket ken har prediceras via interpolering eller extrapolering med hjalp av diagonalpixiama och pixiarna tillhorande grannblocken i det ovre ochieller vanstra gransornrade tillhorande prediktionsblocket.

En referenspixel tillharande ett grannblock arrangerat ett iivre vansterhorn av prediktionsbiocket ken sattas LiH baspixeln, och ett varde som erhallits genom att tmpa en variation i pixelvarde fran baspixeln till en grannpixel arrangerad i den samma raden som en prediktionsmalpixel bland referenspixiar tillharande ett grannblock arrangerat ett vanstra gransomrade av prediktionsblocket, och en variation i pixelvarde Than baspixeln till en grannpixel arrangerad i den samma ko- lonnen som prediktionsmalpixeln bland referenspixlar tillhorande ett grannblock arrangerat ett awe gransomrade av baspixeins prediktionsblock, ken prediceras som ett pixeivarde av prediktionsmaipixeln.

Vidare, en pixel arrangerad i den samma raden eller kolonnen som en predikt- ionsmalpixel bland pixlar tillhbrande grannblock arrangerade i ett vanstra eller ett avre gransomrade tillhorande prediktionsblocket kan sattas Lill baspixeln, och ett varde som erhallits genom at tillampa en variation i pixelvarde Than baspixein till baspixeins prediktionspixel ken prediceras som ell pixelvarde av prediktionsmalpixeln.

Prediktionsmalpixeln ken har vara en diagonalpixel tillhOrande prediktionsblocket, och en icke-diagonalpixel tillhorande prediktionsblocket ken prediceras via inter- polering med hjalp av diagonalpixein och pixiarna tillhorande grannbiocken.

Intraprediktionen ken ytterligare inkludera att generera en referenspixel arrangerad i eft gransomrade mellan ell intermodblock och prediktionsenheien nar ett grannblock till prediktionsenheten är intermodbiocket, varvid en pixel arrangerad i 6 ett gransornrade tillhorande prediktionsenheten bland pixlar av ett intramodblock arrangerat pa en vanstersida eller en nedre sida av referenspixeln ken sattas till en -forsta baspixel, en pixel arrangerad prediktionsenhetens gransomrade bland pixlar av ett intramodblock arrangerat pa en hOgersida eller en ovre sida av refe- renspixeln kan sattas till en andra baspixel, och referenspixeln kan genereras ba- serat pa ett avstand mellan den forsta baspixeln och referenspixein och ett av stand mellan den andra baspixeln och referenspixeln.

Ett pixelvarde av den forsta baspixeln kan har vara ett genomsnittligt pixelvarde av pixlar arrangerade i prediktionsenhetens gransornrade bland intramodblockets pixlar som den forsta baspixeln tillhär, och ett pixelvarde av den andra baspixeln ken har vara ett genomsnittligt pixelvarde av pixlar arrangerade prediktionsenhetens gransomrade bland intramodblo-kets pixlar som den farsta basreferensen tillhor. Dessutom, ett pixeivarde av den forsta baspixeln kan vara ett pixelvarde av referenspixeln nar ett intramodblock är arrangerat enbart pa den vanstra sidan eller pa den nedre sidan relativt referenspixeln, och ett pixelvarde av den andra baspixeln ken yam ett pixelvarde av referenspixeln nar ett intramodblock ár arrangerat enbart pa den hagra sidan eller pa den avre sidan relativt referenspixeln.

Avkodaren kan, med hjalp av entropi-avkodningen och baserat pa baspixeln, for- varva en instruktion till aft generera prediktionsblockets pixlar. Dessutom, avkociaren kan, med hjalp av entropi-avkodningen och baserat pa baspixeln, forvarva en instruktion till ett generere referenspixlarna.

[Positive Effekter] Som frarnstallt oven och enlighet med den fareliggande uppfinningen sa kan effektiv intraprediktion av en textur med inriktning uppnas med hansyn tagen till variationer av referenspixlar tillhdrande grannblock.

Dessutom, planprediktion kan utfores med hansyn tagen till variationer av pixel- varden tillharande grannblock relativt ett prediktionsblock, vilket effektiviserar prediktionen. 7 Dessutom, riar Winged intraprediktion (CIP) anvands sa genereras en referenspixel baserat pa ett intramodalt grannbiock i en position av en intermod avseende grannpixel, vilken referenspixel anvands for intraprediktion med hansyn tagen till variationer av pixeivarden, viiket effektiviserar prediktionen.

[Beskrivning av Figurer] Fig. I ar ett blockdiagram som schematiskt illustrerar en konfiguration tillhorande en videokodare i enlighet med en typisk utfaringsform av den fareliggande uppfinningen.

Fig. 2 ar ett blockdiagram som schematiskt illustrerar en konfiguration tillhorande en intraprediktionsmodul i enlighet med en typisk utforingsform av den foreliggande uppfinningen, Fig. 3 ar ett blockdiagram som schematiskt illustrerar en konfiguration tiliharande en videoavkodare enlighet med en typisk utforingsforrn av den .foreliggande uppfinningen.

Fig. 4 schematiskt illustrerar en pianprediktionsmetod.

Fig. 5 schematiskt illustrerar en alternativ pianprediktionsmetod.

Fig. 6 schematiskt illustrerar att en diagonaipixel av ett aktuelit prediktionsblock prediceras fOrst.

Fig. 7 schematiskt illustrerar en metod for att, baserat pa diagonalpixeini harleda andra pixelvarden i prediktionsbiocket.

' Fig. 8 schematiskt illustrerar en metod far att predicera ett pixelvarde med hansyn tagen till ett referenspixelvarde och en variation av en referenspixel.

Fig. 9 schematiskt illustrerar en metod for att harleda diagonpixIar tiUhOrande ett prediktionsblock forst och darefter pixelvarden av resterande pixler.

Fig. 10 schematiskt illustrerar att diagonalpixlar harleds forst och andra pixlar an diagonalpixlarna harleds med samma metod som anvants far diagonalpixlarna.

Fig. 11 schematiskt illustrerar en CIP-metod.

Fig. 12 schematiskt illustrerar en al e nativ CIP-metod.

Fig. 13 schematiskt illustrerar att ett system i enlighet med den foreliggande uppfinningen genomfor CIP med hansyn tagen till variationer pixelvarde.

Fig. 14 Or ett flodesscherna som schematiskt illustrerar en operation av kodaren systemet i enlighet med den foreliggande uppfinningen.

Fig. 15 illustrerar en prediktionsinriktning av en intraprediktionsmod.

Fig. 16 är ett flodesschema som schematiskt illustrerar en operation av avkodaren systemet enlighet med den foreliggande uppfinningen.

[Beskrivning av utforingsformerna av uppfinningen] Fasian element i riiningarna visats som oberoende for att beskriva olika sardrag och funktioner av en videokodareivideoevkodere sO nbegriper inte en saden kon- figuration att varje element Or konstruerat av en separat hardvaru- ever mjukvaru- bestandsdel. Det vill saga, elementen Or oberoende anordnade och minst tva element kan kombineras till ett enkelt element, eller sa kan ett enkelt element uppdelas flertal element for att utfore sin funktion. Det skall noteres att utforingsformerna i vilka flera element integrerats i ett kombinerat element ochleller ett element uppdelats i multiple separate element omfattas av den foreliggande upp- finningen den fareliggande uppfinningens karna her darmed inte frangatts. del foljande kommer typiska utforingsformer av den -foreliggande uppfinningen att beskrivas i detalj och med hanvisning till de rnedfOljande ritningama. Ett hanvisningstal hanvisar till ett och samma element iaHa ritningama och overfladig beskrivning av ett och sarnma element i olika ritningar kommer inte att tas med.

Fig. 1 ar ett blockdiagram som illustrerar en konfiguration tillhorande en videokodare i enlighet med en typisk utforingsforrn av den fareliggande uppfinningen. Med hanvisning till Fig. 1 sa inkluderar videokodaren en bilduppcielningsmodul 110, en interprediktionsmodul 120, en intraprediktionsmodul 125, en transforme- ringsmodul 130, en kvantiseringsrnodul 135, en avkvantiseringsmodul 140, en inverstransformeringsmodul 145, ett avblockeringsfilter 150, ett minne 160, en omarrangeringsmodul 165 och en entropi-kodningsmodul 170.

Bilduppdelningsmodulen 110 kan motta input av en aktuell bild och de la den i minst en kodningsenhet. En kodningsenhet är en kodningsenhet som utfors av videokodaren och kan ocksa hanvisas till som en CU. En kodningsenhet kan upprepade ganger delas med ett djup baserat pa en quadtree-struktur. En kodningsenhet av en maximalstorlek hanvisas till som en stOrsta kodningsenhet (LCU), och en kodningsenhet av en minimalstoriek hanvisas till som en minsta kodningsenhet (SCU). En kodningsenhet kan ha en storlek pa 8 x 8, 16 x 16, 32 x 32 eller 64 x 64. Bilduppdelningsmodulen 110 kan uppdela kodningsenheten for att generera en prediktionsenhet och en transformeringsenhet. Prediktionsenheten kan ocksa hanvisas till som en PU och transformeringsenheten kan ocksa hanvisas till som en TU.

I en interprediktionsmod sa utfar interprediktionsmodulen 120 estimering av rOrelsen (ME) och kompensering av rarelsen (MC). Interprediktionsmodulen 120 genererar ett prediktionsblock baserat pa information om minst en av tidigare och efterfiiljande bilder reiativt den aktueila bilclen, vilket kan hanvisas till som interhel- bildsprediktion.

Interprediktionsmodulen 120 her ett uppdelat prediktionsmalblock och minst ett referensblock legret i minnet 160. Interprediktionsmodulen 120 utfor estimering av rorelsen riled hjalp av prediktionsrnalblocket och referensblocket. Interprediktionsmodulen 120 genererar rOrelseinformation som omfatter en rorelsevektor (MV), ett referensblockindex och en prediktionsmod som ett resultat av estimering av roreisen. interprediktionsrnodulen 120 utfOr dessutom kompensering av rorelsen med hjalp av rareiseinformationen och referensblocket. titifran referensblocket genererar och meter interprediktionsmoduien 120 ut ett prediktionsblock motsvarande till ett inputblock.

Rorelseinformationen är entropi-kodad for att bide en kornprimerad datastrom som OverfOrs tan videokodaren till videoavkodaren.

Intraprediktionsmodulen 125 ken i en intraprediktionsmod generera ett predikt- ionsblock baserat pa information gallande en pixel i den aktuella bilden. Intrapre- diktion ken ocksa betecknas intrahelbildsprediktion. Ett prediktionsmalblock och ett block som är rekonstruerat genom kodning och avkodning mates i intraprediktionsmoden in i intraprediktionsmodulen 125. Det rekonstruerade blocket 125 är hal- en bild som inte passerat avblockeringsfiltret. Det rekonstruerade blocket ken vara ett tidigare prediktionsblock.

Fig. 2 ar ett blockdiagram som schematiskt illustrerar en konfiguration tillhbrande intraprediktionsmodulen enlighet med en typisk utforingsform av den foreliggande uppfinningen. Med hanvisning till Fig. 2 sa inkiuderar intraprediktionsmodu- len en modul 210 for generering av referenspixel, en modul 220 for bestamning av intraprediktionsmod, och en modul 2.for generering av ett prediktionsbiock.

Modulen 210 for generering av referenspixei genererar en referenspixei nadvandig for intraprediktion. Pixlar i en vertikallinje som ar !angst till Niger ett vanster- block som ãr granne med ett prediktionsmalblock och pixlar i en horisontallinje som är langst ner i ett ovre block som är granne med ett prediktionsmalblock anvands far att generera referenspixeln. Till exempel, nar prediktionsmalblocket her en storiek N da anvands 2N pixlar var och en av vanster och ovre riktning som 11 referenspixlar. Referenspixeln kan anvandas som den är eller via adaptiv intrautjamningsfiltrering (AS). Nar referenspixeln utsatts for AIS-filtrering cla signaleras information om AS-filtrering.

Modulen 220 for bestamning av intraprediktionsmod tar emot input fran predikt- ionsmalblocket och det rekonstruerade blocket. Modulen 220 for bestamning av intraprediktionsmod valjer ut en mod sorn minimerar mangd information till kodning bland prediktionsmoder med hjalp av inbilden och matar ut information gallande prediktionsmoden. En forinstalld kostnadsfunktion eller Hadamard- transform kan har anvandas.

Modulen 230 for generering av ett prediktionsblock tar emot input information gallande prediktionsmoden och referenspixeln. Modulen 230 for generering av prediktionsblocket predicerar rumsligt och kompenserar ett pixelvarde horande till prediktionsmalblocket med hjalp av informationen om prediktionsmoden och ett pixelvarde av referenspixeln och genererar darigenom elf. prediktionsblock.

Informationen om prediktionsmoden är entropi-kodad far att bilda en komprimerad datastrom som tillsammans med videodata averfors fran videokodaren till video-20 avkodaren. Videoavkodaren anvander informationen om prediktionsmoden nar den genererar ett intraprediktionsblock.

Med aterhanvisning till Fig. 1, ett differentierande block genereras av skillnad mellan prediktionsmalblocket och prediktionsblocket som genererats intrapredikt- lonsmoden eller i interprediktionsmoden och rnatas in i transformeringsmodulen 130. Transformeringsmodulen 130 ornvandlar det differentierande biocket i en transformeringsenhet for att generera en transformeringskoefficient.

Ett transformeringsblock med en transformeringsenhet har en quadtree-struktur innanfor maximum- och minimumstorlek och är darmed inte begransat till en for- utbestmd storlek. Varje transformeringsblock har en indikator som indikerar ifall det aktuella blocket är uppdelat i underblock, varvid nar indikatorn bar varde 1 da 12 ken det aktuella transforrneringsblocket delas lyre underblock. Diskret cosinustransform (DCT) ken anvandas for omvandlingen.

Kvantiseringsmodulen 135 kan kvantisera vardena som omvandlats av transfor- meringsmodulen 130. En kvantiseringskoefficient ken andras baserat pa ett block eller bildens relevans. Den kvantiserade transformeringskoefficienten ken tillhandahallas till omarrangeringsmodulen 165 och till avkvantiseringsmodulen 140.

Omarrangeringsmodulen 165 ken genom skanning andra ett tvadimensionellt (2D) block med transfomieringskoefficienten till en endimensionell (1D) vektor med transformeringskoefficienterna for att effektivisera entropi-kodningen. Omarrangeringsrnodulen 165 ken baserat pa stokastisk statistik andra skanningsordningen far att effektivisera entropi-kodningen, Entropi-kodningsmodulen 170 entropi-kodar vardena som erhallits omarrange- ringsmodulen 165 och de kodade vardena bildar en komprimerad daiastrbm som lagras eller aver-fors genom en natverksabstraktionsniva (NAL). Avkvantiseringsmodulen 140 tar emot och avkvantiserar transformeringskoefficienterna som kvantiserats med hjalp av kvantiseringsmodulen 135 och inverstransformerings- modulen 145 inverstransformerar transformeringskoefficienterna for att darigenom generera ett rekonstruerat, differentierande block. Det rekonstruerade, differentierande blocket slas lhop med prediktionsblocket som genererats med hjalp av interprediktionsmodulen 120 eller intraprediktionsmodulen 125 for att generera ett rekonstruerat block. Det rekonstruerade blocket tillhandahalls intraprediktionsmo- dulen 125 och avblockeringsfiltret 150.

Avblockeringsfiltret 150 filirerar det rekonstruerade blocket fbr att avlagsna en distorsion ett gransomrade mean block, vilken distorsion uppstar under kodnings- respektive avkodningsprocessen, och tillhandahaller ett filtrerat resultat till ett adaptivt loop-filter (ALF) 155. 13 ALF 155 filtrerar far att minirnera ett fel mean prediktionsmalblocket och det slutliga rekonstruerade blocket. ALF 155 filtrerar baserat pa ett varde som resulterat fran en jarnforelse av det rekonstruerade blocket som filtrerats med hjalp av avblockeringsfiltret 150 och det aktuella prediktionsmalblocket, och en filterkoeffici- entinformation som har ihop med ALF 155 laddas upp en headerdel och overfors fran kodaren till avkodaren.

Minnet 160 ken lagra del slutliga rekonstruerade blocket som erhallits med hjalp av ALF 155, och det (slutliga) agrade rekonstruerade blocket ken tillhandahallas interprediktionsrnodulen 120 for att utfora interprediktionen.

Fig. 3 är ett blockdiagram SOM illustrerar en konfiguration tillhorande en videoavkodare i enlighet med en typisk utforingsform av den foreliggande uppfinningen. Med hanvisning till Fig. 3, videoavkodaren inkluderar en entropi-avkodningsrnodul 310, en omarrangeringsmodul 315, en avkvantiseringsmodul 320, en inverstrans- formeringsrnodul 325, en interprediktionsmodul 330, en intraprediktionsmodul 335, ett avblockeringsfilter 340, en ALF 345 och ett minne 350.

Entropi-avkodningsmodulen 310 tar emot en komprimerad datastrom Than en NAL. Entropi-avkodningsmodulen 310 entropi-avkodar den mottagna datastram- men samt en prediktionsmod och rarelsevektorinformation om datastrommen inkluderar prediktionsmoden och rorelsevektorinformationen. En entropi-avkodad transformeringskoefficient eller differentierande signal tillhandahalls omarrangeringsmodulen 315. Omarrangeringsmodulen 315 inversskannar transformerings- koefficienten ear den differentierande signalen far att generera ett 2D-block in- nehallande transformeringskoefficienter.

Avkvantiseringsmodulen 320 tar emot och avkvantiserar de entropi-avkodade och omarrangerade transformeringskoefficienter. Inverstransformeringsmodulen 3 inverstransformerar de avkvantiserade transformeringskoefficienterna far att ge- nerera ett differentierande block. 14 Det differentierande blocket kan slas ihop med ett prediktionsblock som genererats med hjalp av interprediktionsmodulen 330 eller intraprediktionsmodulen 335 far att generera ett rekonstruerat block. Det rekonstruerade blocket tillhandahalls intraprediktionsmodulen 335 och avblockeringsfiltret 340. Interprediktionsmodulen 330 och intraprediktionsmodulen 335 kan utfora samma operationer som inter- prediktionsmodulen 120 och intraprediktionsrnodulen 125 horande till videokodaren.

Avblockeringsfiltret 340 filtrerar det rekonstruerade blocket for att avlagsna en distorsion ett gransomrade mean block, vilken distorsion uppstar under kod- nings- respektive avkodningsprocessen, och tillhandahaller ett filtrerat resultat till ett ALF 345. ALF 345 filtrerar for att minimera ett fel mean prediktionsmaiblocket och det slutliga rekonstruerade blocket. Minnet 160 kan lagra det slutliga rekonstruerade blocket som erhallits med hjalp av ALF 345, och det (slutliga) agrade rekonstruerade blocket kan tillhandahallas interprediktionsmodulen 330 for att utfora interprediktion.

Emellertid, ett omrade med icke-signifikanta texturandringar, exempelvis en monoton himmels- eller havsbakgrund, anvands planintraprediktion far att ytterligare effektivisera kodningen.

Intraprediktion klassificeras riktningsprediktion, DC-prediktion och planpredik ion, varvid planprediktion kan ses som en utvidgning av konceptet DC-prediktion. Fastan planprediktion med ett brett synsatt kan inkluderas i DC-prediction sa kan planprediktion tacka en prediktionsrnetod som inte ornfattas av DC-prediktion. Till exempel, DC-prediktion ár foredragen far en enhetlig textur, medan planprediktion ar effektiv far blockprediktion dar pixelvarden har riktning.

Den foreliggande specifikationen illustrerar en metod far att forbattra effektiviteten av planprediktion med avseende pa en textur med inriktning genom att anvanda variationer pixelvarden horande till referenspixlar som har till grannblock.

Fig. 4 sche atiskt illustrerar en pnpredktonsmetod.

Med hanvisning till Fig. 4(A), ett pixelvarde 425 av en pixel i ett nedre hogerhorn av ett aktuellt block 420 prediceras. Pixelvardet 425 av pixein i det nedre hoger- horn av det aktuella blocket 420 ken prediceras som ett DC-varde.

Med hanvisning till Fig. 4(B), pixelvarden av pixlar placerade ett hogre gransomrade av det aktuella blocket och pixelvarden av pixlar placerade ett nedre gransomrade av det aktuella blocket prediceras. Till exempel, ett pixelvarde 445 place rat det hogra gransomradet av det aktuella blocket ken prediceras med hjalp av linjar interpolering av ett pixelvarde 450 av ett ovre block och DC-vardet 425. Dessutom, ett pixelvarde 435 placerat det nedre gransomradet av det aktuella blocket kan prediceras med hjalp av linjar interpolering av ett pixelvarde 430 av ett vansterblock och DC-vardet 425.

Med hany sning till Fig. 4(C), pixelvarden av resterande pixlar, andra an pixlarna i det nedre hogerhornet, pixlarna det hogra gransomradet och pixlarna i det nedre gransomradet, det aktuella blocket ken prediceras med hjalp av bilinjar interpolering av pixelvardena av det avre och det vanstra blocket och de redan predicera- de pixelvardena i det aktuella blocket. Till exempel, ett pixelvarde 475 i det aktu- ella blocket ken prediceras med hjalp av interpolering av ett pixelvarde 460 av det ovre blocket, ett pixelvarde 455 av det vanstra blocket, det redan predicerade pixelvardet 445 placerat det hogra gransomradet av det aktuella blocket och det redan predicerade pixelvardet 435 placerat det nedre gransomradet av det aktu- elle blocket, Med hanvisning till Fig. 4(D), prediktionssarnplen (predicerade sampel) som erhallits via den ovannamnda processen ken farfinas. Till exempel, ett pixelvarde X 495 i det aktuella blocket ken .forfinas med hjalp av ett .6vre sampelvarde T 480 och ett vanster sampelvarde L 490. Specifikt, X', som ar en forfinad version av X, ken erhallas via X`= {(X<<1)+L+T+1}>>2. Har indikerar x<>y indikerar att tvaans komplementheltalsuttryck av x är aritmetiskt skiftat till hoger med binarenheten y.

Fig. 5 sche atiskt illustrerar en alternativ pianprediktionsmetod.

Enligt metoden av Fig, 5 sa prediceras pixelvarden av pixlar piacerade diagonalt i en aktuell pixel forst och pixelvarden av resterande pixlar det aktuella blocket prediceras med de predicerade pixelvardena. Far att underlatta lasning av beskrivningen sa hanvisar man i det foljande till de pixlarna som utgor blocket som är placerade diagonait med start fran toppen och frail vanster sasom diagonalpix- lar.

Med hanvisning till Fig, 5(A), pixelvarden av diagonalpixiar 540 horande till ett aktuellt block 520 prediceras med hjalp av ett pixelvarde 510 av ett ovre referens- block och ett pixelvarde 530 av ett vanster referensblock. Till exempel, ett pixel- varde av en diagonaipixel P det aktuella blocket ken erhallas med hjalp av ett pixelvarde av en pixel "AboveRef" placerad ett gransomrade mellan det aktuella blocket och det ovre blocket bland pixlar av det ovre blocket och ett pixelvarde av en pixel "LeftRef" placerad ett gransomrade mellan det aktuelia blocket och det vanstra blocket bland pixlar av det vanstra blocket med hjalp av P=(LeftRef+ Abo- veRef+1) >>1.

Med hanvisning till Fig. 5(B), pixelvarden av andra pixlar an diagonalpixlarna 540 i det aktuella blocket 510 ken erhallas med linjar interpolering genom att anvanda pixelvardet som erhallits i Fig. 5(A) och pixelvarden tillhorande pixlarna det ovre och vanstra blocket gransomraden. Till exempel, P1 ken erhallas med hjaip av pixeln "AboveRef' tillharande det byre blocket och den erhallna diagonalpixeln P genom P1=(AboveRerd2 P*d1)/(dl+d2). Dessutom, P2 ken erhallas genom P2=(LeftRef*d3 P*d4)/(d3+d4).

Medan planprediktionsmetoderna illustrerade i Fig. 4 och Fig. 5 är effektiva for en enhetlig textur utan inriktning sá ken dessa metoder ha reducerad effektivitet nar 17 det galler prediktion avseende en textur med inriktning, sasorn lurniniscenspixlar i vilka luminiscensen andras vasentligt en riktning, exempelvis en norisontalriktfling, men andras knappt en annan riktning, exempelvis en vertikalriktning.

Saledes, planintraprediktion som tar hansyn till variationer i pixelvarde kan beha- ves. Planintraprediktion enlighet med den foreliggande uppfinningen valjer eller predicerar ett baspixelvarde och tillampar variationer pixelvarden mean en bas-pixel poll en malpixel till baspixelvarde for att darigenom predicera ett pixelvarde for malpixeln.

I det foljande kommer exempel av den foreliggande uppfinningen att beskrivas med hanvisning till ritningarna.

Exempel 1 Fig. 6 schematiskt illustrerar att en diagonalpixel PH av ett aktue It prediktionsblock prediceras forst. Fastan Fig. 6 -far bekvamlighets skull illustrerar ett 8 x 8 prediktionsblock sá ken den foreliggande uppfinningen appliceras till ett N x N prediktionsblock och är alltsa inte begransad till ett 8 x 8 prediktionsblock.

Exempel 1 som visas i Fig. 6 sa prediceras diagonalpixlarna av det aktuella pre- diktionsblocket forst och baserat pa en referenspixel (RD 0th/eller R0j,j5_8 fallet av ett 8 x 8 prediktionsblock) horande till referensblocket som är granne till det aktuella prediktionsblocket.

Det vill saga, efter del aft diagonalpixlarna PH erhallits sa ken andra pixelvarden prediktionsblocket harledas via antingen interpolering eller extrapolering med hjalp av referenspixeivarden (Rill harande till grannblocket och PH.

Fig. 7 schematiskt illustrerar en metod for att, baserat pa diagonalpixeln, harleda andra pixelvarden prediktionsblocket. 18 Enligt den .fareliggande uppfinningen s utfors planprediktion med hansyn tagen till andringar av pixelvarden. Till exempel, sasom visat i Fig. 7(A), liar referenspixelvardena akar i bade en x-riktning (at hoger) och en y-riktning (neat) saar sannolikheten storre att pixelvarden prediktionsblocket akar i en nedat-at hager riktning. I detta fall sa kan ett pixelvarde i P88 i ett nedre hagerharn av predikt- ionsblocket precliceras forst och andra pixlar kan prediceras baserat pa pixelvardet i P88.

For att predicera vardet i P88, vilket definierar ett pixelvarde av referenspixei ROO ett avre vansterhorn av det aktuella prediktionsblocket som ett pixelvarde av baspixel, sa kan en variation frail baspixeln till prediktionsmalpixeln P88 i prediktionsblocket tillampas pa baspixelns pixelvarde. Till exempel, ett pixelvarde av malpixeln P88 kan erhallas med hjalp av Ekvation 1. Rij eller Pij som är illustrerade i ritningarna och beskrivningen ar far bekvamlighets skull betecknade IR; el- ler P.

[Ekvation 11 Nar P88 erhallits sa kan de andra diagonalpixlarna Pil erhallas med hjalp av Ek- vation 2.

[Ekvation 2] Efiersom det aktuella exemplet illustrerar ett 8 x 8 prediktionsblock sa kan har i vara 1, 2, ...8. Fastan Exempel 1 for bekvamlighets skull illustrerar prediktionsblocket 8 x 8 sa kan Pii ett N x N prediktionsblock erhallas som Pii=R00+(iIN)P88. 19 Sasom visas i Fig. 7(B), aven nar referenspixelvardet minskar x-riktningen (at [-lager) och y-riktningen (nedat) sa kan ett pixelvarde i P88 i det nedre hogerhornet hariedas med hansyn tagen till variationer i minskande pixelvarden °on de andra pixelvardena ken prediceras baserat pa pixelvardet i P88. I detta fall ken P88 harledas med hjalp av Ekvation 3.

[Ekvation 3] , ,i I?...R :,..0.

Nar P88 erhallits sà ken de andra diagonalpixlarna i prediktionsblocket erhallas med hjalp av Ekvation 4.

[Ekvation 4] Har ken vara 1, 2, _8.

Sasorn visas i Fig. 7(C) och till skillnad frail Fig. 7(A) och Fig. 7(B), nar referenspixelvarden akar en neclat-at hager riktning sa harleds forst diagonapixlarna placerade frail nere till vanster till uppe till hager prediktionsblocket baserat pa vari- 70ationer pixelvarden. Till exempel, ett pixelvarde i P81 i ett nedre vansterharn av prediktionsblocket harleds och de resterande pixelvardena ken prediceras baserat pa pixeivardet i P81. I detta fail ken P81 harledas med hjalp av Ekvation 5.

[Ekvation 5] Nar P81 erhallits s ken de andra diagonalpixlarna (frail nere till vä nster Lill uppe till vanster) prediktionsblocket harledas med hjalp av Ekvation 6.

[Ekvation 6] Har ken vara 1, 2, ...8.

Dessutom, sasom visas i Fig. 7(D), nar referenspixelvarden akar i en neciat-at vanster riktning sa harleds forst diagonapixlarna placerade Than nere till vanster till uppe till hoger prediktionsblocket baserat pa variationer pixelvarden. Till exempet, ett pixelvarde i P81 i ett nedre vansterharn av prediktionsblocket harleds och de resterande pixelvardena ken prediceras baserat pa pixelvardet i P81. I detta fall ken P81 harledas riled hjalp av Ekvation 7.

[Ekvation 7] ' - \ Nar P81 erhh1s sa ken de andra diagonalpixlarna (fran nere till värisler Lill uppe till vansteprediktionsblocket harledas med hjalp av Ekvation 8.

[Ekvation 8] Har ken vara 1,2, _8, Med tanke pa berakningslaster sa ken approximering av berakningarna av kvadratratter for att harleda diagonalpixlarna utforas som i Ekvation 9.

[Ekvation 9] 21 Ax ; De andra pixelvardena prediktionsblocket ken darefter harledas via interpolering eller extrapolering med hjalp av prediktionsvardena horande till diagonalpixlarna, ovre referenspixelvarden och vanstra referenspixelvarden, Fig. 7(A) och Fig. 7(B) sa' ken pixlarna Pij prediktionsblocket harledas via inter- polering med hjalp av diagonalpixlarna Pii och referenspixlar Rij horande till grannblocket. Har ken en interpolering visad i Fig. 10 anvandas.

[Ekvation 10] * VVVV eller Har är d1 ett avstand frail pixeln ROj eller RIO harande till grannblocket som an-\rands fOr interpolering till prediktionsmalpixeln Pij, och cI2 är ett avstand fran diagonalpixeln Pil corn anvands .for interpolering till prediktionsmalpixeln Pij.

Dessutom och med hanvisning till Fig. 7(C) och 7(D) sa ken pixeln Pi corn harletts via interpolering bland pixlarna prediktionsblocket harledas med hjalp av Ekvation 11.

[Ekvation 11] )p * 1•%..ti f"t" f)'z 22 Stk Har är i-Fj<9 och dl är ett avstand frail pixein ROj eller Rj0 horande till grannbiocket som anvands for interpolering till prediktionsmalpixeln Pij, och d2 är ett avstanci fran diagonalpixeln Pii som anvands far interpolering till prediktionsmalpixeln Pij.

Fastan Ekvation 11 anvands far att via interpolering harleda pixeln Pij horande till prediktionsblocket sa kan inom ramen far den foreliggande uppfinningen olika interpoleringsrnetoder anvandas.

Fig. 7(C) och Fig. 7(D) sá harleds en pixel Pe via extrapolering bland pixlarna av prediktionsblocket. En extrapolering som visas i Ekvation 12 kan anvandas for att harleda pixeln prediktionsblocket.

[Ekvation 12] eller Har är i+j>9 och P ar en diagonalpixel som anvands till extrapolering. Dessutorn och som beskrivet ovan, d1 och d2 ar ett avstand fran referenspixeln till predikt- ionsmalpixeln Pij respektive ett avstand fran pixeln Pii till prediktionsmalpixeln Pij.

Exempel 2 Fig. 8 schematiskt illustrerar ytterligare en metoci far att predicera ett pixelvarde med hansyn tagen till ett referenspixelvarde och en variation av en referenspixel. 23 Fastan Fig. 8 for bekvarnlighets skull illustrerar ett 8 x 8 prediktionsblock sá kan den fOreliggande uppfinningen appliceras till ett N x N prediktionsblock och är alltsa inte begransad till ett 8 x 8 prediktionsblock.

Fig. 8 illustrerar en referenspixel POO placerad det ovre vansterhornet av predikt- ionsblocket sasorn en baspixel. I Exempel 2 sa harleds en prediktionsmalpixel Pij genom att tillampa vertikaia och horisontala variationer fran referenspixeln till baspixelns varde. Malpixeln Pij harleds till exempel med hjalp av Ekvation 13.

[Ekvation 13] - ROO + Ax 4- Har är Ay=RiO-R00, Ax=R0j-R00, ochj.5_8 far prediktionsblocket 8 x 8.

Till exempel och med hanvisning till Pg. 8, en pixel P33 harleds, enlighet med Ekvation 7, via P33=R00+Ax+Ay. Ax och Ay är har variationer pixelvarde i xriktningen och y-riktningen fran baspixeln ROO till P33, Som ett alternativ och med hanvisning till Pg. 8, en pixel P76 harleds, enlighet med Ekvation 13, via P76=R00+Ax'÷Ay. Ax' och Ay' ar har variationer pixelvarde x-riktningen och y-riktningen frail baspixeln ROO till P76.

Exem poi 3 Fig. 9 schematiskt illustrerar ytterligare en metod far att harleda diagonalpixiar tillhOrande ett prediktionsblock forst och darefter pixelvarden av resterande pixlar. Fastan Fig, 5 illustrerar att diagonalpixlarna harleds baserat pa ett snittvarde av tva pixlar i en horisontalivertikal riktning av ett grannblock till det aktuella prediktionsblocket sa harleder Exempel 3, visat i Fig. 9, diagonalpixlama med hansyn tagen tiH variationer. 24 Med hanvisning till Fig. 9(A) sa prediceras prediktionsblockets diagonalpixlar med hjalp av pixelvarden tillhorande grannblock placerade Ovre ochieller vanstra gransomrade av prediktionsblocket. Till exempel, diagonalpixlarna Pii prediceras med hjalp av Ekvation 14.

[Ekvation 14] Till exempel och med hanvisning till Fig, 9(A), P33 prediceras enlighet med Ekvation 14 via P33=R03+Ay eller P33=R3O+Ax. x och y ar variationer i pixelvarde x-riktningen frail en baspixel R30 till P33 och i y-riktningen fran en baspixel R03 till P33.

Med hanvisning till Fig. 9(B), pixelvarden av andra pixlar Pi] an diagonalpixlarna det aktuella blocket kan prediceras med hjalp av linjar interpolering genom alt anvanda prediktionsvardena av diagonalpixlarna och referenspixlarna ROO, R10 till R80 och RO1 till R08 horande till grannblocken det ovre och det vanstra grans- omradet av det aktuella blocket.

Ett pixelvarde Pij prediceras till exempel med hjalp av Ekvation 15.

[Ekvation 15] d1 är ett avstand fran pixeln ROj e ler PO horande till grannblocket som anvands for interpolering till prediktionsmalpixeln Hj, och d2 är ett avstand fran diagonal- pixeln Hi som anvands far interpolering till prediktionsmalpixeln Pij.

Exempel 4 Fig. 10 schematiskt illustrerar att diagonalpixlar harleds forst och andra pixlar an diagonalpixlarna harleds med samrna metod som anvants far diagonalpixlarna.

Diagonalpixlarna ken Hg. 10 prediceras pa samma sat som illustrerat i Hg. 9. Saledes och med hanvisning till Fig. 10(A), en diagonalpixel P33 harande till ett aktuellt prediktionsblock ken prediceras med hjalp av P33=R03+Ay eller P33=R30+Ax.

Andre pixlar Pij an diagonalpixlarna det aktuella blocket ken prediceras med hjalp av linjar interpoiering genom att anvanda prediktionsvardena av diagonalpixlarna och referenspixlarna ROO, R10 till R80 och RO1 till R08 horancie till grannblocken i det ovre och det vanstra gransomradet av det aktuella blocket.

Samma metod ken här anvandas for att harleda diagonapixlar. En pixel Pij prediceras till exempel med hjalp av Ekvation 16.

[Ekvation 16] eller RIO• 26 Har är Ay=Ri0-R00, Ax=R0j-R00, och 1_ , j5.8 for prediktionsblocket 8 x 8.

Till exempel och med hanvisning till Fig. 10, P37 harleds, enhghet med Ekvation 16, via P37=R07 -Fily eller P37=R70+Ax.

Langtidsackumulering av mindre fel som orsakas av heltalsaritmetken corn kodaren eller avkodaren applicerar ken emellertid lade till ett allvarligt feL Dessutom, nar ett overforingsfel intraffar ett grannblock till ett aktuellt block sá matches ko- daren och avkodaren eller felspridningen daligt. Till exempel, nar ett fel intraffar grannblocket sá andras pixelvarden ett gransomrade harande till grannblocket. I detta fall, nar avkodaren anvander en pixel riled ett andrat pixelvarde som en referenspixel sa sprids felet till det aktuella blocket. Saledes, ett verktyg far att forhindra eti cadent problem behovs, exempelvis ell kodningsverktyg sasom tvingad intraprediktion (CIP).

Fig. 11 schematiskt illustrerar en CIP-metod.

Om nagot av interprediktionsmalblocken är granne med ett aktuellt makroblock T sa anvands enligt metoden av Fig, 11 enbart DC-intraprediktionsmod och ett DC- prediktionsvarde är fixerat till 128.

Ett pixelvarde horande till ett block corn predicerats bland grannblocken med hjalp av intraprediktionsmoden anvands her inte som ett referenspixelvarde. Saledes, med hjalp av denna metod sa blir anvandning av en DC-prediktionsrnod obligato- risk, vilket ocksa utesluter tillganglig information, till exempel intraprediktionsmodpixlar som Cr grannar.

Fig. 12 schernatiskt illustrerar en alternativ CIP-metod. Ett pixelvarde horande till ett block som intraprediktionsmoden predicerats bland grannblock anvands enligt metoden av Fig. 12 corn ett referenspixelvarde och ett pixelvz:irde av ett block som predicerats intraprediktionsrnoden harleds med hjalp av intraprediktions- 27 modblock som är grannar. Saledes, inte bare DC-moden, men aven andra intraprediktionsmoder ken anvandas.

Med hanvisning till Fig. 12, bland grannblock till ett aktuellt prediktionsblock T, pixelvarden 1210, 1220 och 1230 av block A, B, 0, E, F, H och I predicerade med hjalp av interprediktionsmod harleds genom att anvanda pixlar horande till block som predicerats med hjalp av intraprediktionsmoden.

Till exempel, nar predicerade pixlar horande till intraprediktionsmod finns pa saval Niger sorn vanster side av ett malinterprediktionssampel sa ken ett pixelvarde PT horande till ett block predicerat med hjalp av interprediktionsmoden harledas med hjalp av Ekvation 17.

[Ekvation 17] 4., 1' Har är PT ett malintraprediktionssampel, PLB är ett vanster eller ett nedre intraprediktionssampel och PRA är ett [lager eller ett avre intraprediktionssampel. Dessu- tom, nar ett intraprediktionssampel firms enbart pa ena sidan av malintrapredikt- ionssamplet sa ken ett pixelvarde PT harande till ett block predicerat med hjalp av intraprediktionsmoden harledas med hjalp av Ekvation 18.

[Ekvation 18] eller L7,1, ..7•NPPPPS r r.> 1,1) 28 Metoden enligt Fig. 12 anvander intraprediktionsmoden mer korrekt an metoden enligt Fig. 11, men anvander ett snittvarde av tillgangliga pixelvarden horande till intraprediktionsmod eller ett tillgangligt pixelvarde horande till intraprediktionsmod sorn ett pixelvarde av ett grannblock som predicerats intraprediktionsmoden utan att ta hansyn till variation i pixelvarden. 29 Det behovs saledes en CIP-metod som tar hansyn till variationer pixelvarde.

Exempel Fig. 13 schematiskt illustrerar att ett system i enlighet med den foreliggande upp- 'sfinningen genomfor CIP med hansyn tagen till variationer pixelvarde.

Metoden enligt Fig. 13, dvs. att anvanda variationer i pixelvarden av bade pixlarna for interpolering, uppnar rner precis prediktion av ett malpixelvarde an metoden enligt Fig. 12 som anvander ett snittvarde av bade pixelvarden corn ett pixelvarde som skall harledas. En malpixel PT bland pixelvarden 1310, 1320 och 1330 som skall harledas ken till exempel hariedas med hjalp av Ekvation 19.

[Ekvation 19] d JA ill ±d2 I--lar är PT ett malprediktionssampel, PLE3 är ett vanster eller ett nedre intraprediktionssampel och PRA är ett hoger eller ett Ovre intraprediktionssampei, Dessutom och corn visat i Fig. 13, di är eti avstand fran PLE; till PT och d2 är eti avstand .fran PRA till PT.

Till exempel och med hanvisning till Fig. 13, PT1 ken harledas via (PLB1*d21 PRAl*dii)/(d1 i+d21), och PT2 ken harledas via (PLB2*d221- PRA2 d12)012+d22).

Om ett intraprediktionssampel som skall anvandas far interpolering enbart finns antingen pa hoger eller pa vanster side eller antingen pa ovre eller pa nedre side av malprediktionssamplet PT, da ar PT=PLE3 eller PT=PRA, Dessutom, om det inte finns nagot predicerat block i intraprediktionsmoden, vilket block är granne med rnalprediktionsblocket T d ken ett pixelvarde i den samma position som i en fore - gaende bild kopieras for anvandning corn ett referenspixelvarde.

Snittvarden horande till intrapixlar i gransomradet kan anvandas som PLB eller PRA. Sorn exemplifierat i Fig. 3, nar PT ar placerad in en nedre pixeirad 1320 harande till antingen E-block eller D-block sa ken ett snittvarde av fyra nedersta pix- lar horande till en intraprediktionsmod C-block anvandas som PRA och ett snitt- varde av atta pixlar som är angst till Niger och II& till ett G-block anvandas som PLE3, 1 detta fall ar dl :s referenspunkt en ovre pixel bland pixlarna som ar !angst till [lager och hat- till G-blocket och d2:s referenspunkt ar en pixel som ar langst till vanster och hor till G-blocket bland de nedersta pixlarna som hor till C-biocket.

Dessutom, linjar interpolering ger utjamningseffekter pa gransomradespixlar sa att adaptiv intrautjamning (AS) ken stangas ay. I DC-prediktionsmod ken pixelfiltrering i ett gransomrade av prediktionsblocket vara paslagen, Fig. 14 ar ett flOdesschema som schematiskt illustrerar en operation av kodaren systernet i enlighet med den foreliggande uppfinningen.

Med hanvisning till Fig. 14 sa mates (S1410) det in en ny prediktionsenhet even aktuell bid. Prediktionsenheten (PU) ken vara en basenhet for intraprediktion och interprediktion. Prediktionsenheten ken vara ett mindre block an en kodningsen- het (CU) och ken ha en rektangular form, icke-nadvandigtvis kvadratisk. Intraprediktion av prediktionsenheten utfars grund och batten med ett block som ar antingen 2N x 2N eller N x N.

En referenspixel som behovs for intraprediktion harleds (S1420) darefter. Pixlar i en vertikailinje som ar iangst till hoger ett vansterblock som ar granne med ett aktuellt prediktionsblock och pixlar ien nedersta horisontallinje av ett ovre block corn ár granne med det aktuella prediktionsblocket anvands fOr att generera referenspixlarna. Nar prediktionsblocket her storleken N da anvands totalt 2N pixlar av det vanstra och det Ovre blocket corn referenspixlar. 31 Pixiarna i vertikallinjen sour är !angst till [lager vansterblocket som är granne med det aktuella prediktionsblocket och pixlarna i den nedersta horisontallinjen av det owe blocket som är granne med det aktuella prediktionsbiocket kan anvandas som referenspixlarna antingen som de är eller via utjamning.

Nar utjamningen anvands se kan utjarnningsinformation signaleras till avkodaren. Till exempel, nar utjamningen utfors sá kan ett AIS-filter, vilket koefficienterna [1, 2, 1] eller [1, 1, 4, 1, 1] anvandas. Bland dessa tve koefficienter se kan den senare filterkoefficienten ge en skarpare grans. Som namnt oven, information omfat- tande huruvida man bar anvanda ett filter, filtertypen som bar anvandas och en filterkoefficient kan signaleras till avkodaren.

Nar CIP anvands for att generera referenspixeln de är CIP-indikators varde sett till 1. Ner CIP tillernpas d anvands enbart pixlar harande till grannblock och kodade i intraprediktionsmoden som referenspixlar och pixlar horande till grannblock och kodade interprediktionsrnoden anvands hie som referenspixiar. !delta -fall och sorn visas Fig. 13, pixlar (malprediktionssampel) svarande till positioner av pixlarna horande till grannblocken och kodade interprediktionsmoden genereras som referenspixlar genom interpolering av grannreferenspixlarna kodade intraprediktionsmoden, eller sa kopieras grannreferenspixlarna kodade interpre- diktionsmoden och anvands som referenspixlar svarande till positioner av pixlarna harande till grannblocken och kodade interprediktionsmoden.

Till exempel, nar prediktionspixlarna horande till intraprediktionsrnoden finns bade pa hager- och pa vanster-sida samt pa byre och pa nedre side av melprediktions- sarnplet, de kan malprediktionssamplet PT placerat ett block som prediceras i interprediktionsmoden harledas med hjelp av Ekvation 11. Dessutom, tier ett intraprediktionssampel enbart finns pa ena sidan av malprediktionssamplet, cla kan melprediktionssamplet PT placerat ett block som prediceras i interpredikt- lonsmoden harledas med hjalp av Ekvation 12. Snittvarden av motsvarande intraprediktionsmodpixlarna kan anvendas som fp, B och PRA varden Ekvation 11 och/eller 12. Finns det inget grannblock predicerat i ntraprediktionsmoden, de kan 32 ett pixelvarde i sarrima position som i en tidigare bild kopieras for anvandning som ett referenspixelvarde.

Eftersom linjar interpolering ger utjamningseffekt pa gransp x ar ken det visa sig vara effektivt att stanga av AIS nar CIF anvands.

En intsaprediktionsmod (51430) bestams darefter.

Intraprediktionsrnoden bestarns med hjalp av en prediktionsenhet (PU) vilken en optimal prediktionsmod bestarns med tanke pa forhalande mellan erforderlig bit- hastighet och mangd distorsion.

Till exempel, nar optirnering av hastighetsdistorsion (RDO) är paslagen da ken en mod att rninimera kostnad(R är bithastighet, D är mangd distorsion, och r är en Lagrange-variabel) valjas. Har behOvs noggrannlokal avkodning vilket akar komplexiteten.

NI& RDO är avstangd dá ken en prediktionsmod vaijas far att minimera en medelabsolutdifferens (MAD) genom att utsatta ett prediktionsfei far Hadamard20 transforrnen, Tabell 1 lllustrerar ett antal prediktionsrnoder med hansyn till en lun iniscenskomponeni i enlighet med storlek av ett prediktionsenhetsblock. [Tabell 11, 2 Blockstorlek Antal prediktionsmoder 4 x 4 17 8 x 8 34 16 x 16 34 32 x 32 34 64 x 64 3 33 Fig. 15 illustrerar en prediktionsinriktning av en intraprediktionsmod. Med hanvisning till Fig. 15, ett modnummer 0 är en vertikalrnod vilken prediktion genomfors en vertikalriktning med hjalp av ett pixelvarde harande till ett grannblock. Ett modnummer 1 är en horisontalmod i vilken prediktion genomfors i en horisontalriktning med hjalp av ett pixelvarde horande till ett grannblock. Ett modnummer 2 är en DC-mod vilken ett prediktionsblock genereras med hjalp av ett genomsnittligt pixelvarde hOrande till ett aktuellt prediktionsmalblock, till exempel ett luminiscensvarde fallet med lurniniscenspixlar och ett krominansvarde fallet med krominanspixlar. I andra moder som visats Fig, 15 sa genomfOrs prediktion med hjalp av pixelvarden harande till grannbiock beroende pa motsvarande vinklar.

Ovre prediktionspixlar och prediktionspixlar som är !angst till hoger ken i DCmoden filtreras for att effektivisera prediktionen. Filtreringsintensitet ken har stiga far ett rnindre block. De andra interne pixlarna det aktuella prediktionsblocket far inte filtreras, For att avspegla riktningsberoende ken en planmod anvandas istallet far DCmoden. pianmoden är indikatorns varde bland information som overforts fran kodaren till avkodaren satt till 1. DC-moden anvands inte cla planmoden anvands.

Saledes, indikatorns varde är satt till 0 nar DC-moden anvands istallet for plan- moden.

Nar planrnoden anvands sá ken samma prediktionsmetoder som beskrivits oven i samband med Fig. 6 — Fig. 10 anvandas. Avkodaren ken har utfora en RDO- operation som beskrivits oven for att valja optimal metod. Om nodvandigt, tva eller fler metoder bland de fOregaende metoderna ken anvandas tillsammans. Kodningssignalerna till avkodningsinformationen gallande vilken metod kodaren valjer bland prediktionsmetoderna i planarmoden illustreras i Fig. 6 — Fig. 10.

Nat. det Oiler en referenspixel horande till en krominanskomponent sa ken fore- nade riktningsberoende intraprediktion (UDI) av ettiuminiscensblock ken anvan- das som om den yore i mod 4, vilket hanvisas till som en DM-mod. I en mod 34 nummer 0 genereras ett prediktionsblock med hjalp av linjart forhallande mellan luminiscens och krominans, vilket hanvisas till som en linjar model! (LM) mod, En mod nummer 1 är en vertikalmod vilken prediktion utfors i den vertikala riktningen och svarar till luminiscensens mod nummer O. En mod nummer 2 är en hori- sontallinje vilken prediktion utfors i den horisontala riktningen och svarar till lumi- niscensens mod nummer I. En mod nummer 3 ar en DC-mod i viiken ett prediktionsblock genereras med hjalp av ett genomsnittligt krominansvarde horande till ett aktuellt prediktionsmalblock och svarar till luminiscensens mod nummer 2.

Med aterhanvisning till Fig. 14, kodaren kodar en prediktionsmod av det aktuella blocket (51440). Kodaren kodar en prediktionsmod for ett luminiscenskomponentblock och ett krorninanskomponentblock av det aktuella blocket. Eftersom prediktionsmoden av det aktuella prediktionsmalblocket i stor utstrackning korrelerar med en prediktionsmod horande till ett grannblock (fa kodas det aktuella pre- diktionsmalblocket med hjalp av prediktionsmoden harande till grannblocket far att darigenorn minska bitmangden. Dessutorn, den mest sannolika moden (MPM) harande till det aktuella prediktionsmalblocket bestams och prediktionsmoden harande till det aktuella prediktionsmalblocket kan foljaktligen kodas med hjalp av MPM.

Et i pixelvarde horande till det aktuella prediktionsmalblocket och ett med en pixel differentierande varde for pixelvardet horande till prediktionsblocket harleds darefter for att darigenom generera en residualsignal (S1450).

Den genererade residualsignalen transformeras och kodas (S1460), Residualsig- nalen kan kodas med en transformkarna, varvid transforrnkodningskarnan her en storlek pa. 2 x 2, 4 x 4, 8 x 8, 16 x 16, 32 x 32 eller 64 x 64.

En transformeringskoefficient C genereras for transformen, viiket kan vara ett 20- block av transformkoefficienter. Till exempel, for ett n x n block kan en transform- koefficient beraknas med hjalp av Ekvation 20.

[Ekvation 20] /1).)‹( ?1,1)).

Hal- är C(n, n) en n*n transformkoefficientmatris, T(n, n) är en n*n transformkarn- matris, och B(n, n) ár en n*n matris for ett prediktionsmalblock.

Nar m=hN, n=2N och H=1/2, en transformkoefficient C far ett rn*n eller n*m differentierande block ken erhallas via tva metoder. Enligt den forsta metoden sá de as det rn*n eller n*m differentierande blocket fyra m*m block och en transform- karna tillampas pa vale block for att darigenom generera transformkoefficienten. Alternativt, en transforrnkarna tillampas pa m*n eller n*rn differentierande block for att darigenom generera transformkoefficienten.

Kodaren besiammer vilken av residualsignalen och transformkoefficienten som skall overforas (S1470). Till exempel, nar prediktionen ar korrekt utford sa ken residualsignalen overfaras som den är, dvs. utan transform kodning.

Bestamning av vilken av residualsignalen och transformkoefficienten som skall overfOras ken utforas med njalp av RDO eller liknande. Kostnadsfunktioner fare och efter transformkodningen jamfors for att immunisera kostnader. Nar en signaltyp som skall overforas, dvs. residualsignalen eller transformkoefficienten, for del aktuella prediktionsblocket bestamts sa signaleras aven en typ av den overiarda signalen till avkodaren.

Kodaren skannar darefter transformkoefficienten (S1480). En kvantiserad 2D-block av transformkoefficienter ken med hjalp av skanning andras till en 1D-vektor av transforrnkoefficienter. 36 Den skannade transformkoefficienten och intraprediktionsmoden entropi-kodas (S1490). Den kodade informationen bildar en komprimerad bitstrom som ken overforas eller iagras via en NAL.

Fig. 16 ar ett flodesschema som schematiskt illustrerar en operation av avkodaren systemet enlighet med den foreliggande uppfinningen.

Med hanvisning till Fig. 16, avkodaren entropi-avkodar en mottagen bitstrom (S1610). Har ken blocktypen erhallas tan en tabell avseende variabellangdkod- ning (VLC), och en prediktionsmod av ett aktuellt avkodningsmalblock ken haredas. Nal- den mottagna bitstrammen ken inkludera sidoinformation som behovs till avkodning, sasom information om en kodningsenhet, en prediktionsenhet och en transformenhet, information om AS-filtrering, information om prediktionsmodens raknebegransningar, information om oanvanda prediktionsmoder, information om omarrangering av prediktionsmoder, information om transformmetoder och in- formation om skanningsmetoder, da entropi-avkodas sidoinformationen tilisammans med bitstrommen.

Den avkodade informationen ken bekrafta huruvida en overlord signal for det ak- tuella avkodningsmalblocket är en residualsignal eller en transformkoefficient for ett differentierande block. En residualsignal eller 1D vektor omfattande transformkoefficienter for det differentierande blocket erhalls fOr det aktuella avkodningsmalblocket.

Avkodaren genererar darefter ett residualblock (S1620).

Avkodaren inversskannar den entropi-avkodade residualsignalen eller transformkoefficienten fbr att generera ett 2D-block. Ett residualblock kan har genereras utifran residualsignalen och ett 2D-block av transformkoefficienter ken genereras utifran transformkoefficienten. 37 Transformkoefficienterna avkvantiseras. De avkvantiserade transforrnkoefficienterna inverstransformeras och residualblocket for residualsignalen genereras via inverstransformen. Inverstransformen av ell n * n block kan uttryckas med hjalp av Ekvation 11.

Avkodaren genererar referenspixlar (S1630). Avkodaren genererar har referenspixeln genom att hanvisa till information om huruvida AIS-filtrering tillampats och om filtertypen som anvants, vilken filtertyp signaleras och overfars med hjalp av avkodaren. Analogt med kodningsprocessen, pixlar i en vertikallinje som är !angst till hoger ett vansterblock som redan är avkodat och rekonstruerat, och som är granne med det aktuelia avkodningsmalblocket och pixlar i en horisontallinje som ar !angst ner ett Ovre block som 5r granne med det aktuella avkodningsmalblocket anvands for att generera referenspixeln.

Nar ett varde for CIP-indikatorn som mottagits av avkodaren är satt till 1, vilket innebar att avkodaren anvander CIP for en malbild, sa genererar avkodaren relerenspixeln. Till exempel, enbart pixlar tillhorande grannblock och kodade intraprediktionsmod anvands som referenspixlar, varvid pixlar tillharande grannblocken och kodade i interprecliktionsmod inte anvands som referenspixlar. detta fail och sorn illustreras i Fig, 6, pixlar (malprediktionssampel) svarande till posit- loner av pixlarna tillhorande grannblocken och kodade interprediktionsmoden genereras som referenspixlar genom interpolering av grannreferenspixlar kodade intraprediktionsmoden eller sa ken grannreferenspixlarna kodade i intraprediktionsmoden kopieras och anvandas som referenspixlar svarande till positioner av pixlarna tillharande grannblocken och kodade interprediktionsmoden.

Till exempel, nar predicerade pixlar harande till intraprediktionsmod finns pa saval Niger som pa vanster side av ett malinterprediktionssampel sä ken ett malprediktionssarnpel PT placerat i ett block predicerat med hjalp av interprediktionsmoden harledas med hjalp av Ekvation 17. Dessutom, nar ett intrapreclicerat sampel finns enbart pa ena sidan av malprediktionssamplet sa ken ett malprediktionssampel PT placerat ett block predicerat med hjalp av interprediktionsmoden harledas med 38 hjalp av Ekvation 18.1 Ekvation 17 °chiseller Ekvation 18 se kan snittvarden härande till motsvarande interprediktionsmodpixlar kan anvandas som Pm. eller PRA varden. Finns det inga predicerade grannblock intraprediktionsmoden se kan ett pixelvarde i samma position som i en tidigare bild kopieras for anvandning som ett referenspixelvarde.

Nar kodaren anvander AS-filtrering, civs, nar utjamning tillampas och AS ár paslagen, dà utfor avkodaren even AS-filtrering vid generering av referenspixeln enlighet med genereringsmetod for referenspixeln som kodaren anvander. Avkodaren kan bestamma en filterkoefficient baserat pa information om filtertypen bland mottagen information. Till exempei, nar det finns tve filterkoefficienter [1, 2, 1] eller [1, 1, 4, 1, 1], de' kan en filterkoefficient indikerad informationen om filtertypen valjas bland dessa tva filterkoefficienter. aarefter genereras ell prediktionsblock for det avkodande malblocket med hjelp av referenspixeln och entropi-avkodade prediktionsmoden horande till det aktue la kodande melblocket (S1640).

En process omfattande att generera prediktionsblocket är detsamma som en process far att bestamma prediktionsmoden och generera prediktionsblocket med hjalp av kodaren. Nar prediktionsmoden horande till det aktueila blocket är en planmod da kan man identifiera en planeringsprediktionsmetod [Or ati generera prediktionsblocket genorn att analysera signaierad information. Har kan avkodaren generera prediktionsblocket baserat pa den identifierade informationen i enlighet med en anvand mod bland planeringmoder illustrerade i Fig. 6—Fig. 10.

' Ett block rekonstrueras darefter genom att lagga till ett pixeivarde horande till prediktionsbiocket och ett pixeivarde horande till det differentierande biocket, dvs. det rekonstruerade blocket genereras (S1670). 39

Claims (4)

KRAV:

1. Videoavkodningsmetod omfattande: att harleda referenssa )el baserat pa grannsamplen som angransar till ett aktuellt block; att erhalla ett prediktionssarnpel av det aktuella blocket genom att utfora intraprediktion pa det aktuella blocket baserat pa referenssamplen; och att erhaila ett rekonstruktionssampel sorn hanfor sig till det aktuella biocket genom att Igga ihop prediktionssamplet och ett residualsarnpel av det aktuella blocket, varvid prediktionssarnplet av (Jet aktuella blocket erhalls genom att anvanda ett byre referenssarnpel som angransar till det aktuella blocket och en variation sorn hanfor sig till referenssarnplen, och varvid variationen som hanfor sig till referenssamplen Jr representativ for ett differensvarde mellan ett Civre-vanstra referenssampel sorn angrans..r till det aktuella blocket och ett vanstra referenssarnpel sorn angransar till det aktuella !placket.

2. Videoavkodningsmetod enlighet med krav 1, varvid det ovre referenssamplet har samma x-koordinat som prediktionssamplet och det vanstra referenssarnplet har samma ykoordinat som prediktionssamplet.

3. Videoavkadningsanordning omfattande: en prediktionssenhet for att harleda referenssarnpel baserat pa grannsamplen sorn angransar till ett aktuellt block och for att erhalla ett prediktionssampel av det aktuella blocket genom att utfora intraprediktion pa det aktuella blocket baserat pa referenssamplen; en rekonstruktionsenhet fer att erhalla ett rekonstruktionssampel som hanfor sig till det aktuella blocket genom att lagga ihop prediktionssarnplet och ett residualsampel av det aktuella blocket; varvid prediktionssarnplet av dot aktuella blocket erhalls genom att anvanda ett byre re.ferenssampel sorn angransar till det aktuella blocket och en variation SO Ell ha tifiir sig till referenssamplen, och varvid variationen som hanfor sig till referenssamplen ar representativ for ett differensvarcle melian ett ovre-vanstra referenssampel sorn angransar till det aktuella blocket och ett vanstra referenssampel som angransar till det aktuella blocket.

4. Videoavkodningsanordning I enlighet med krav 3, varvid dot ovre referenssamplet har samma x-koorclinat som prediktionssamplet och det vanstra referenssarnplet har samma ykoordinat sorn prediktionssamplet.