PT2905962T

PT2905962T - Determinação do modo de intra previsão de unidade de codificação de imagem e unidade de descodificação de imagem

Info

Publication number: PT2905962T
Application number: PT151607686T
Authority: PT
Inventors: Min Jung-Hye; Han Woo-Jin; Alshina Elena
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2017-10-23
Also published as: CA2884205C; JP2017063507A; SI2903273T1; EP2545713A4; CA2884540A1; DK2903275T3; US20170223364A1; HRP20160526T1; LT2905962T; ZA201500717B; RU2014153752A; JP2013524675A; HRP20171544T1; SI2903274T1; WO2011126275A3; SI2905962T1; CN104767996B; EP3280140B1; LT2903275T; CA2884205A1

Description

DESCRIÇÃO

"DETERMINAÇÃO DO MODO DE INTRA PREVISÃO DE UNIDADE DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM E UNIDADE DE DESCODIFICAÇÃO DE IMAGEM"

Campo Técnico

Modelos de realizações exemplares referem-se a aparelhos de descodificação de uma imagem.

Antecedentes

Num método de compressão da imagem, tal como Grupo de Peritos em Imagens em Movimento (MPEG)-l, MPEG-2, MPEG-4, ou Codificação de Video Avançada (AVC) H.264/MPEG-4, um retrato é dividida em macroblocos para codificar uma imagem. Cada um dos macroblocos é codificado em todos modos de codificação que podem ser usado em inter previsão ou intra previsão, e depois é codificado num modo de codificação que é selecionado de acordo com uma taxa de bits usada para codificar o macrobloco e um grau de distorção de um macrobloco descodificado com base no macrobloco original.

Como hardware para reproduzir e armazenar alta resolução ou conteúdo de video de qualidade elevada está a ser desenvolvida e fornecida, existe uma necessidade crescente para um codec de vídeo com capacidade de codificação ou descodificação de forma eficaz a alta resolução ou vídeo de conteúdo de qualidade elevada. Num codec de vídeo convencional, um vídeo é codificado em unidades de macroblocos, cada tendo um tamanho predeterminado. W02006/112653 descreve um método de codificação de imagem em movimento que inclui selecionar um espaço de cor entre uma polaridade de espaços de cores, selecionar um modo de previsão para ser comumente aplicado a todos os componentes de cor que constituem o espaço de cor selecionado, gerando os primeiros dados residuais que correspondem a diferenças entre uma imagem atual e uma imagem prevista para cada um dos componentes de cor de acordo com o modo de previsão selecionado, gerando os segundos dados residuais que correspondem a diferenças entre os primeiros dados residuais, e codificar os segundos dados residuais. SANG HEON LEE ET AL: "Intra prediction method based on the linear relationship between the channels for YUV 4:2:0 intra coding", PROCESSAR IMAGEM (ICIP), 2009 16° CONFERÊNCIA INTERNACIONAL IEEE EM, IEEE, PISCATAWAY, NJ, EUA, 7 de Novembro de 2009, páginas 1037-1040 descreve prever um sinal de crominância de um sinal de luminância reconstruido usando correlação linear entre o sinal de crominância e o sinal de luminância. KIM J ET AL: "Fast intra-mode decision in H.264 video coding using simple directional masks", COMUNICAÇÃO VISUAL E PROCESSAMENTO DE IMAGEM; 12-7-2005 - 15-7-2005; BEIJING descreve modos de intra previsão usados em H.264/AVC.

Divulgação

Problema Técnico

Num codec de video convencional, um video é codificado em unidades de macroblocos que cada um tem um tamanho predeterminado. Além disso, num codec de video convencional, é limitada à diretividade do modo intra.

Solução Técnica

Os modelos de realização exemplares incluem um aparelho para descodificar uma imagem de acordo com a reivindicação 1. Também descrito estão os métodos relacionados para determinar um modo de intra previsão de uma unidade de codificação de componente de luminância com várias direccionalidades com base em unidades de codificação hierárquicas com vários tamanhos e métodos para codificar e descodificar uma imagem e aparelhos para codificar, em que a intra previsão é realizada numa unidade de codificação de componente de crominância de acordo com os modos de previsão de intra candidato, incluindo um modo de intra previsão determinado para uma unidade de codificação de componente de luminância.

Efeitos Vantajosos

De acordo com os modelos de realização exemplares, ao adicionar o modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância tendo várias direcionalidades como o modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de crominância, a eficiência de previsão de uma imagem de um componente de crominância, e a eficiência de previsão de uma imagem inteira pode ser incrementada sem ter que incrementar um rendimento.

Descrição das Figuras A FIG. 1 é um diagrama de blocos de um aparelho para codificar um video; A FIG. 2 é um diagrama de blocos de um aparelho para descodificar um video, de acordo com um modelo de realização exemplar; A FIG. 3 é um diagrama para descrever um conceito de unidades de codificação; A FIG. 4 é um diagrama de blocos de um codificador de imagem com base nas unidades de codificação; A FIG. 5 é um diagrama de blocos de um descodificador de imagem com base nas unidades de codificação, de acordo com um modelo de realização exemplar; A FIG. 6 é um diagrama que ilustra unidades de codificação mais profundas de acordo com profundidades e unidades de previsão; A FIG. 7 é um diagrama para descrever uma relação entre uma unidade de codificação e uma unidade de transformar; A FIG. 8 é um diagrama para descrever informação de codificação de unidades de codificação correspondentes a uma profundidade codificada; A FIG. 9 é um diagrama de unidades de codificação mais profundas de acordo com profundidades;

As FIGS. 10A e 10B são diagramas para descrever uma relação entre unidades de codificação, unidades de previsão, e unidades de transformar; A FIG. 11 é uma tabela que mostra informação de codificação de acordo com unidades de codificação;

As FIGS. 12A até 12C são diagramas de formatos de uma imagem de componente de luminância e uma imagem de componente de crominância; A FIG. 13 é uma tabela que mostra um número de modos de intra previsão de acordo com os tamanhos de unidade de codificação do componente de luminâncias;

As FIGS. 14A até 14C são diagramas para explicar modos de intra previsão aplicados a uma unidade de codificação do componente de luminância tendo um tamanho predeterminado ; A FIG. 15 é um diagrama para explicar modos de intra previsão aplicados a uma unidade de codificação do componente de luminância tendo um tamanho predeterminado; A FIG. 16 é um diagrama de referência para explicar modos de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância tendo várias direccionalidades; A FIG. 17 é um diagrama de referência para explicar um modo bi-; A FIG. 18 é um diagrama para explicar um processo de gerar um valor de previsão de um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância atual, de acordo com um modelo de realização exemplar;

As FIGS. 19 é um diagrama de referência para explicar um processo de mapeamento de modos de intra previsão entre unidades de codificação do componente de luminância que têm diferentes tamanhos; A FIG. 20 é um diagrama de referência para explicar um processo de mapear um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância vizinha para um dos modos de intra previsão representativos; A FIG. 21 é um diagrama para explicar modos de intra previsão candidatos aplicados a uma unidade de codificação do componente de crominância; A FIG. 22 é um diagrama de blocos de um aparelho de intra previsão; A FIG. 23 é um diagrama de fluxos que ilustra um método para determinar um modo de intra previsão de uma unidade de codificação; e A FIG. 24 é um diagrama de fluxos que ilustra um método para determinar um modo de intra previsão de uma unidade de codificação. A FIG. 25 é um diagrama para explicar uma relação entre um pixel atual e pixéis vizinhos localizados numa linha estendida tendo uma diretividade de (dx, dy); A FIG. 26 é um diagrama para explicar uma alteração num pixel vizinho localizado numa linha estendida que tem uma diretividade de (dx, dy) de acordo com uma localização de um pixel atual; e

As FIGS. 27 e 28 são diagramas para explicar um método para determinar uma direção do modo de intra previsão, de acordo com modelos de realização exemplares

Melhor Modo

De acordo com um aspeto de um modelo de realização é fornecido um aparelho para descodificar uma imagem de acordo com a reivindicação 1.

Modo para a Invenção

Daqui em diante, os modelos de realização exemplares serão descritos de forma mais completa com referência às figuras em anexo.

Daqui em diante, uma 'unidade de codificação' refere-se a uma unidade de dados de codificação em que os dados da imagem são codificados de um lado do codificador, e uma unidade de dados codificados em que os dados da imagem codificados são descodificados de um lado do descodificador. Além disso, uma 'profundidade codificada' refere-se a uma profundidade em que uma unidade de codificação é codificada. A FIG. 1 é um diagrama de blocos de um aparelho de codificação de video 100. 0 aparelho de codificação de video 100 inclui um divisor da unidade de codificação máxima 110, um determinador da unidade de codificação 120, uma unidade de sarda dos dados da imagem 130, e uma unidade de sarda da informação de codificação 140. O divisor de unidade de codificação máxima 110 pode dividir um retrato atual com base numa unidade de codificação máxima para o retrato atual de uma imagem. Se o retrato atual é maior do que a unidade de codificação máxima, os dados da imagem do retrato atual pode ser divido em pelo menos uma unidade de codificação máxima. A unidade de codificação máxima de acordo com um modelo de realização exemplar pode ser uma unidade de dados que tem um tamanho de 32x32, 64x64, 128x128, 256x256, etc., em que uma forma da unidade de dados é um quadrado que tem uma largura e comprimento em quadrados de 2. Os dados da imagem podem ser enviados para o determinador da unidade de codificação 120 de acordo com pelo menos uma unidade de codificação máxima.

Uma unidade de codificação útil com um modelo de realização exemplar pode ser caracterizada por um tamanho e uma profundidade máxima. A profundidade denota um número de vezes que a unidade de codificação é dividida espacialmente da unidade de codificação máxima, e conforme a profundidade se aprofunda, as unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades podem ser divididas da unidade de codificação máxima para uma unidade de codificação minima Uma profundidade da unidade de codificação máxima é uma profundidade superior e uma profundidade da unidade de codificação minima é uma profundidade mais baixa. Uma vez que um tamanho de uma unidade de codificação correspondente a cada profundidade diminui conforme a profundidade da unidade de codificação máxima se aprofunda, uma unidade de codificação correspondente a uma profundidade superior pode incluir uma pluralidade de unidades de codificação correspondentes a profundidades inferiores.

Como descrito anteriormente, os dados da imagem do retrato atual é dividido nas unidades de codificação máxima de acordo com um tamanho máximo da unidade de codificação, e cada uma das unidades de codificação máxima pode incluir unidades de codificação mais profundas que são divididas de acordo com as profundidades. Uma vez que a unidade de codificação máxima útil com um modelo de realização exemplar é dividida de acordo com as profundidades, os dados da imagem de um dominio espacial incluido na unidade de codificação máxima podem se classificar hierarquicamente de acordo com as profundidades.

Pode-se determinar uma profundidade máxima e um tamanho máximo de uma unidade de codificação, que limita o número total de vezes que uma altura e uma largura da unidade de codificação máxima são divididas hierarquicamente. Tal unidade de codificação máxima e profundidade máxima podem ser definidos num retrato ou uma unidade segmentada. Por outras palavras, unidades de codificação máxima diferentes e profundidade máximas diferentes podem ser definidas para cada retrato ou segmento, e um tamanho de uma unidade de codificação mínima incluída na unidade de codificação máxima pode ser definido de acordo com a profundidade máxima. Como tal, ao definir a unidade de codificação máxima e a profundidade máxima de acordo com figuras/retratos ou segmentos, a eficiência da codificação pode ser melhorada por codificar uma imagem de uma região plana usando a unidade de codificação máxima, e a eficiência de compressão de uma imagem pode ser melhorada por codificar uma imagem que tem complexidade elevada usando uma unidade de codificação que tem um tamanho menor do que a unidade de codificação máxima. 0 determinador da unidade de codificação 120 determina diferentes profundidades máximas de acordo com unidades de codificação máxima. A profundidade máxima pode ser determinada com base num cálculo de custo da taxa de distorção (R-D). A profundidade máxima determinada é enviada para a unidade de saida da informação de codificação 140, e os dados da imagem de acordo com as unidades de codificação máxima são enviados para a unidade de saida dos dados da imagem 130

Os dados da imagem na unidade de codificação máxima são codificados com base nas unidades de codificação mais profundas correspondentes a pelo menos uma profundidade igual ou menor que a profundidade máxima, e os resultados da codificação os dados da imagem são comparados com base em cada uma das unidades de codificação mais profundas. Uma profundidade tendo o minimo erro de codificação pode ser selecionado depois de comparar os erros de codificação das unidades de codificação mais profundas. Pelo menos uma profundidade codificada pode ser selecionada para cada unidade de codificação máxima. O tamanho da unidade de codificação máxima é dividido quando uma unidade de codificação é dividida hierarquicamente de acordo com as profundidades, e quando o número de unidades de codificação aumenta. Além disso, mesmo se as unidades de codificação correspondem à mesma profundidade numa unidade de codificação máxima, determina-se se divide cada uma das unidades de codificação correspondentes à mesma profundidade a uma profundidade inferior medindo um erro de codificação dos dados da imagem de cada unidade de codificação, separadamente. Por conseguinte, mesmo quando os dados da imagem são incluídos numa unidade de codificação máxima, os dados da imagem são divididos em regiões de acordo com as profundidades e os erros de codificação podem diferir de acordo com as regiões numa unidade de codificação máxima, e por conseguinte as profundidades codificadas podem diferir de acordo com as regiões nos dados da imagem. Por outras palavras, a unidade de codificação máxima pode ser divida em unidades de codificação que têm diferentes tamanhos de acordo com diferentes profundidades. Por conseguinte, uma ou mais profundidades codificadas podem ser determinadas numa unidade de codificação máxima, e os dados da imagem da unidade de codificação máxima podem ser divididos de acordo com as unidades de codificação de pelo menos uma profundidade codificada

Além disso, as unidades de codificação que têm diferentes tamanhos na unidade de codificação máxima podem ser previstas ou transformadas com base nas unidades de dados que têm diferentes tamanhos. Por outras palavras, o aparelho de codificação de video 100 pode realizar uma pluralidade de operações para codificar uma imagem com base nas unidades de dados tendo vários tamanhos e formas. De forma a codificar dados da imagem, realizam-se operações tal como previsão, transformação, codificação de entropia, etc., e ao mesmo tempo, a mesma unidade de dados pode ser usada para todas as operações ou diferentes unidades de dados podem ser usadas para cada operação.

Por exemplo, o aparelho de codificação de video 100 pode selecionar uma unidade de dados que é diferente da unidade de codificação, para prever a unidade de codificação. Por exemplo, quando uma unidade de codificação tem um tamanho de 2N*2N (onde N é um inteiro positivo), uma unidade de dados para previsão pode ter um tamanho de 2Νχ2Ν, 2ΝχΝ, Νχ2Ν, ou ΝχΝ. Por outras palavras, a previsão de movimentos pode ser realizada com base numa unidade de dados obtida dividindo com pelo menos uma de uma altura e uma largura da unidade de codificação. Daqui em diante, a unidade de dados que é uma unidade base de previsão será referida como uma "unidade de previsão"

Um modo de previsão pode ser com pelo menos um de um modo intra, um modo inter, e um modo de omissão, em que um certo modo de previsão é apenas realizado numa unidade de previsão que tem um certo tamanho ou forma. Por exemplo, um modo intra pode ser realizado apenas numa unidade de previsão quadrada que tem um tamanho de 2Νχ2Ν ou ΝχΝ. Além disso, um modo de omissão pode ser realizado apenas numa unidade de previsão que tem um tamanho de 2Nx2N. Se uma pluralidade de unidades de previsão está incluida na unidade de codificação, a previsão pode ser realizada em cada unidade de previsão para selecionar um modo de previsão que tem um erro minimo.

Alternativamente, o aparelho de codificação de video 100 pode transformar os dados da imagem com base numa unidade de dados que é diferente da unidade de codificação. De forma a transformar a unidade de codificação, a transformação pode ser realizada com base numa unidade de dados que tem um tamanho menor ou igual do que a unidade de codificação. Uma unidade de dados usada como uma base da transformação será referida como uma "unidade de transformar" 0 determinador da unidade de codificação 120 pode medir um erro de codificação de unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades usando Otimização da Taxa de Distorção com base em multiplicadores Lagrangian, para determinar uma forma de divisão da unidade de codificação máxima que tem um erro de codificação ótimo. Por outras palavras, o determinador da unidade de codificação 120 pode determinar formas das unidades de codificação a serem divididas da unidade de codificação máxima, em que os tamanhos das unidades de codificação são diferentes de acordo com as profundidades A unidade de sarda dos dados da imagem 130 envia os dados da imagem da unidade de codificação máxima, que são codificados com base em pelo menos uma profundidade codificada determinada pelo determinador da unidade de codificação 120, em fluxos de bits. Uma vez que a codificação já está realizada pelo determinador da profundidade de codificação 120 para medir o erro de codificação minimo, um fluxo de dados codificado pode ser enviado usando o erro de codificação minimo. A unidade de sarda da informação de codificação 140 pode enviar informação sobre o modo de codificação de acordo com a profundidade codificada, que é codificado com base em pelo menos uma profundidade codificada determinada pelo determinador da unidade de codificação 120, em fluxos de bits. A informação sobre o modo de codificação de acordo com a profundidade codificada pode incluir informação que indica a profundidade codificada, informação que indica tipo de divisão na unidade de previsão, informação que indica o modo de previsão, e informação que indica o tamanho da unidade de transformar. A informação sobre a profundidade codificada pode ser definida usando informação de divisão de acordo com as profundidades, que indica se a codificação se realiza em unidades de codificação de uma profundidade inferior em vez de uma profundidade atual. Se a profundidade atual da unidade de codificação atual é a profundidade codificada, os dados da imagem na unidade de codificação atual são codificados e enviados, e por conseguinte a informação de divisão pode ser definida não para dividir a unidade de codificação atual numa profundidade inferior. Alternativamente, se a profundidade atual da unidade de codificação atual não é a profundidade codificada, a codificação realiza-se na unidade de codificação da profundidade inferior, e por conseguinte a informação de divisão pode ser definida dividir a unidade de codificação atual para obter as unidades de codificação da profundidade inferior.

Se a profundidade atual não é a profundidade codificada, a codificação realiza-se na unidade de codificação que é dividida na unidade de codificação da profundidade inferior. Uma vez que com pelo menos uma unidade de codificação da profundidade inferior existe numa unidade de codificação da profundidade atual, a codificação é realizada repetidamente em cada unidade de codificação da profundidade inferior, e por conseguinte a codificação pode ser realizada recursivamente para as unidades de codificação tendo a mesma profundidade.

Uma vez que as unidades de codificação que têm uma estrutura de árvore são determinadas para uma unidade de codificação máxima, e a informação sobre pelo menos um modo de codificação é determinado para uma unidade de codificação de uma profundidade codificada, a informação sobre pelo menos um modo de codificação pode ser determinado para uma unidade de codificação máxima. Além disso, uma profundidade codificada dos dados da imagem da unidade de codificação máxima pode ser diferente de acordo com as localizações uma vez que os dados da imagem são divididos hierarquicamente de acordo com as profundidades, e por conseguinte a informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação podem ser definidos para os dados da imagem.

Por conseguinte, a unidade de sarda da informação de codificação 140 pode atribuir informação de codificação correspondente para cada unidade de codificação minima incluída na unidade de codificação máxima. Por outras palavras, a unidade de codificação da profundidade codificada inclui pelo menos uma unidade de codificação mínima que contém a mesma informação de codificação. Por conseguinte, se as unidades de codificação mínimas vizinhas têm a mesma informação de codificação, as unidades de codificação mínimas vizinhas podem ser as unidades de codificação mínimas incluídas na mesma unidade de codificação máxima.

No aparelho de codificação de vídeo 100, a unidade de codificação mais profunda pode ser uma unidade de codificação obtida dividindo uma altura ou largura de uma unidade de codificação de uma profundidade superior, que é uma camada acima, por dois. Por outras palavras, quando o tamanho da unidade de codificação da profundidade atual é 2Νχ2Ν, o tamanho da unidade de codificação da profundidade inferior é ΝχΝ. Além disso, a unidade de codificação da profundidade atual tendo o tamanho de 2Νχ2Ν pode incluir um máximo de 4 das unidades de codificação da profundidade inferior.

Por conseguinte, o aparelho de codificação de vídeo 100 pode determinar unidades de codificação que têm um forma ótima para cada unidade de codificação máxima, com base no tamanho da unidade de codificação máxima e a profundidade máxima determinada considerando as características do retrato atual. Além disso, uma vez que a codificação pode ser realizada em cada unidade de codificação máxima usando qualquer um dos vários modos de previsão e transformações, um modo de codificação ótimo pode ser determinado considerando as caracteristicas da unidade de codificação de vários tamanhos de imaqem.

Por conseguinte, se uma imagem que tem alta resolução ou uma quantidade de dados grande é codificada num macrobloco convencional, aumenta excessivamente um número de macroblocos por retrato. Por conseguinte, aumenta um número de pedaços de informação comprimida gerada para cada macrobloco, e por conseguinte é dificil transmitir a informação comprimida e a eficiência de compressão dos dados diminui. Contudo, usando o aparelho de codificação de video 100, a eficiência de compressão de imagem pode ser incrementada uma vez que uma unidade de codificação é ajustada enquanto se considera as caracteristicas de uma imagem enquanto incrementa um tamanho máximo de uma unidade de codificação enquanto se considera um tamanho da imagem. A FIG. 2 é um diagrama de blocos de um aparelho de descodificação de video 200, de acordo com um modelo de realização exemplar.

Com referência à FIG. 2, o aparelho de descodificação de video 200 inclui um recetor 210, um extrator de informação de codificação 220, e um descodificador de dados da imagem 230. 0 recetor 210 recebe e analisa um fluxo de bits recebidos pelo aparelho de descodificação de video 200 para obter dados da imagem de acordo com as unidades de codificação máxima, e envia os dados da imagem para o descodificador de dados da imagem 230. O recetor 210 pode extrair informação sobre a unidade de codificação máxima de um retrato atual ou segmento de um cabeçalho sobre o retrato ou segmento atual. O aparelho de descodificação de video 200 descodifica os dados da imagem de acordo com as unidades de codificação máxima O extrator de informação de codificação 220 analisa um fluxo de bits recebido pelo aparelho de descodificação de video 200 e extrai informação sobre uma profundidade codificada e modo de codificação de acordo com as unidades de codificação máxima do cabeçalho do retrato atual no fluxo de bits analisado. A informação sobre a profundidade codificada extraida e modo de codificação são enviados para o descodificador de dados da imagem 230. A informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação de acordo com unidade de codificação máxima podem ser definidos para a informação sobre pelo menos uma unidade de codificação correspondente à profundidade codificada, e a informação sobre um modo de codificação pode incluir informação do tipo de divisão de uma unidade de previsão de acordo com as unidades de codificação, informação que indica um modo de previsão, e informação que indica um tamanho de uma unidade de transformar. Além disso, a informação de divisão de acordo com as profundidades pode ser extraída como a informação sobre a profundidade codificada.

Informação sobre uma forma de divisão da unidade de codificação máxima pode incluir informação sobre as unidades de codificação que têm diferentes tamanhos de acordo com as profundidades, e informação sobre um modo de codificação pode incluir informação que indica uma unidade de previsão de acordo com as unidades de codificação, informação que indica um modo de previsão, e informação que indica uma unidade de transformar. 0 descodificador de dados da imagem 230 restaura o retrato atual por descodificação dos dados da imagem em cada unidade de codificação máxima com base na informação extraída pelo extrator de informação de codificação 220. O descodificador de dados da imagem 230 pode descodificar a unidade de codificação incluída na unidade de codificação máxima com base na informação sobre a forma de divisão da unidade de codificação máxima. Um processo de descodificação pode incluir previsão, incluindo intra previsão e compensação de movimento, e transformação inversa.

Alternativamente, o descodificador de dados da imagem 230 restaura o retrato atual por descodificação dos dados da imagem em cada unidade de codificação máxima com base na informação sobre a profundidade codificada e o modo de codificação de acordo com as unidades de codificação máxima. Por outras palavras, o descodificador de dados da imagem 230 pode descodificar os dados da imagem de acordo com as unidades de codificação de pelo menos uma profundidade codificada, com base na informação sobre a profundidade codificada de acordo com as unidades de codificação máxima. Um processo de descodificação pode incluir previsão, incluindo intra previsão e compensação de movimento, e transformação inversa. O descodificador de dados da imagem 230 pode realizar intra previsão ou compensação de movimento numa unidade de previsão e um modo de previsão de acordo com as unidades de codificação, com base na informação sobre o tipo de divisão e o modo de previsão da unidade de previsão da unidade de codificação de acordo com profundidades codificadas, para realizar previsão de acordo com as unidades de codificação. Além disso, o descodificador de dados da imagem 230 pode realizar transformação inversa de acordo com cada unidade de transformar na unidade de codificação, com base na informação sobre o tamanho da unidade de transformar da unidade de codificação de acordo com as profundidades codificadas, para realizar a transformação inversa de acordo com as unidades de codificação máxima O descodificador de dados da imagem 230 pode determinar uma profundidade codificada de uma unidade de codificação máxima atual usando informação de divisão de acordo com a profundidade. Se a informação de divisão indica que a descodificação se realiza na profundidade atual, a profundidade atual é uma profundidade codificada. Por conseguinte, o descodificador de dados da imagem 230 pode descodificar dados de imagem codificados de uma unidade de codificação da profundidade atual com respeito aos dados da imagem da unidade de codificação máxima atual usando a informação sobre o tipo de divisão da unidade de previsão, o modo de previsão, e o tamanho da unidade de transformação. Por outras palavras, pode-se observar a informação de codificação atribuída à unidade de codificação minima, e as unidades de codificação minimas incluindo a informação de codificação tendo a mesma informação de divisão podem ser reunidas para serem descodificadas numa unidade de dados. O aparelho de descodificação de video 200 pode obter informação sobre pelo menos uma unidade de codificação que gera o erro de codificação minimo quando a codificação é realizada recursivamente para cada unidade de codificação máxima, e pode usar a informação para descodificar o retrato atual. Por outras palavras, os dados de imagem podem ser descodificados na unidade de codificação ótima em cada unidade de codificação máxima. Por conseguinte, mesmo se os dados de imagem têm alta resolução e uma quantidade grande de dados, os dados de imagem podem ser descodificados e restaurados eficientemente usando um tamanho de uma unidade de codificação e um modo de codificação que são determinados adaptativamente de acordo com as caracteristicas dos dados de imagem, usando informação sobre um modo de codificação ótimo recebido de um codificador. A FIG. 3 é um diagrama para descrever um conceito de unidades de codificação útil com um modelo de realização exemplar.

Com referência à FIG. 3, um tamanho de uma unidade de codificação pode ser expresso em largura χ altura, e pode ser 64x64, 32x32, 16x16, 8x8 e 4x4. Para além da unidade de codificação que tem uma forma quadrada, a unidade de codificação pode ter um tamanho de 64x32, 32x64, 32x16, 16x32, 16x8, 8x16, 8x4, ou 4x8.

Nos dados de video 310, uma resolução é 1920x1080, um tamanho máximo de uma unidade de codificação é 64, e uma profundidade máxima é 2. Nos dados de video 320, uma resolução é 1920x1080, um tamanho máximo de uma unidade de codificação é 64, e uma profundidade máxima é 4. Nos dados de video 330, uma resolução é 352x288, um tamanho máximo de uma unidade de codificação é 16, e uma profundidade máxima é 2.

Se uma resolução é elevada ou uma quantidade de dados é grande, um tamanho máximo de uma unidade de codificação pode ser grande não apenas para incrementar a eficiência de codificação mas também para refletir exatamente as caracteristicas de uma imagem. Por conseguinte, o tamanho máximo da unidade de codificação dos dados de vídeo 310 e 320 que tem uma resolução maior do que os dados de vídeo 330 pode ser 64. A profundidade máxima denota um número total de divisões de uma unidade de codificação máxima para uma unidade de codificação mínima Por conseguinte, uma vez que a profundidade máxima dos dados de vídeo 310 é 2, as unidades de codificação 315 dos dados de vídeo 310 podem incluir uma unidade de codificação máxima que tem um tamanho do eixo comprido de 64, e as unidades de codificação têm tamanhos do eixo compridos de 32 e 16 uma vez que profundidades são aprofundadas por duas camadas dividindo a unidade de codificação máxima duas vezes. Entretanto, uma vez que a profundidade máxima dos dados de vídeo 330 é 2, as unidades de codificação 335 dos dados de vídeo 330 podem incluir uma unidade de codificação máxima que tem um tamanho do eixo comprido de 16, e as unidades de codificação tendo um tamanho do eixo comprido de 8 e 4 uma vez que as profundidades são aprofundadas por duas camadas dividindo a unidade de codificação máxima duas vezes.

Uma vez que a profundidade máxima dos dados de vídeo 320 é 4, as unidades de codificação 325 dos dados de vídeo 320 podem incluir uma unidade de codificação máxima que tem um tamanho do eixo comprido de 64, e unidades de codificação tendo tamanhos dos eixos compridos de 32, 16, 8, e 4 uma vez que as profundidades são aprofundadas por 4 camadas dividindo a unidade de codificação máxima quatro vezes. Como uma profundidade se aprofunda, pode-se expressar com precisão a informação detalhada. A FIG. 4 é um diagrama de blocos de um codificador de imagem 400 com base nas unidades de codificação, útil com um modelo de realização exemplar.

Com referência à FIG. 4, um intra preditivo 410 realiza intra previsão nas unidades de codificação num modo intra, entre as unidades de codificação de uma trama atual 405, e um estimador de movimento 420 e um compensador de movimento 425 realiza a inter estimação e compensação de movimento em unidades de codificação num modo inter de entre as unidades de codificação da trama atual 405 usando a trama atual 405, e uma trama de referência 495.

Os dados enviados do intra preditivo 410, o estimador de movimento 420, e o compensador de movimento 425 são enviados como um coeficiente de transformar quantificado através um transformador 430 e um quantificador 440. O coeficiente de transformar quantificado é restaurado como dados num dominio espacial até um quantificador inverso 460 e um transformador inverso 470, e os dados restaurados no dominio espacial são enviados como a trama de referência 495 depois de ser pós-processada através de uma unidade de desbloqueio 480 e uma unidade de filtragem em ciclo 490. O coeficiente de transformar quantificado pode ser enviado como um fluxo de bits 455 através de um codificador de entropia 450

De forma que o codificador de imagem 400 seja aplicado no aparelho de codificação de video 100, todos os elementos do codificador de imagem 400, i.e., o intra preditivo 410, o estimador de movimento 420, o compensador de movimento 425, o transformador 430, o quantificador 440, o codificador de entropia 450, o quantificador inverso 460, o transformador inverso 470, a unidade de desbloqueio 480, e a unidade de filtragem em ciclo 490 realizam processos de codificação da imagem com base na unidade de codificação máxima, a unidade de codificação de acordo com as profundidades, a unidade de previsão, e a unidade de transformação. Especificamente, o intra preditivo 410, o estimador de movimento 420, e o compensador de movimento 425 determina uma unidade de previsão e um modo de previsão de uma unidade de codificação considerando um tamanho e profundidade máximo da unidade de codificação, e o transformador 430 determina o tamanho da unidade de transformar considerando o tamanho e profundidade máximo da unidade de codificação. Além disso, como descrito posteriormente, o intra preditivo 410 realiza intra previsão aplicando um modo de intra previsão determinado para uma unidade de codificação do componente de luminância numa unidade de codificação do componente de crominância, e por conseguinte a eficiência de previsão da unidade de codificação do componente de crominância pode ser melhorada. A FIG. 5 é um diagrama de blocos de um descodif icador de imagem 500 com base nas unidades de codificação, de acordo com um modelo de realização exemplar.

Com referência à FIG. 5, um analisador 510 analisa um fluxo de bits recebido 505 e extrai os dados de imagem codificados para serem descodificados e informação sobre a codificação requerida para descodificar do fluxo de bits analisado. Os dados de imagem codificados são enviados como dados quantificados inversos através de um descodificador de entropia 520 e um quantificador inverso 530, e os dados quantificados inversos são restaurados para dados de imagem num dominio espacial até um transformador inverso 540. Um intra preditivo 550 realiza a intra previsão em unidades de codificação num modo intra com respeito aos dados de imagem no dominio espacial, e um compensador de movimento 560 realiza compensação de movimento em unidades de codificação num modo inter usando uma trama de referência 585. Os dados de imagem no dominio espacial, os quais passam através do intra preditivo 550 e o compensador de movimento 560, podem ser enviados como uma trama restaurada 595 depois de serem pós-processados através de uma unidade de desbloqueio 570 e uma unidade de filtragem em ciclo 580. Além disso, os dados de imagem que são pós-processados através da unidade de desbloqueio 570 e a unidade de filtragem em ciclo 580 podem ser enviados como a trama de referência 585.

De forma que o descodificador de imagem 500 seja aplicado no aparelho de descodificação de video 200, todos os elementos do descodificador de imagem 500, i.e., o analisador 510, o descodificador de entropia 520, o quantificador inverso 530, o transformador inverso 540, o intra preditivo 550, o compensador de movimento 560, a unidade de desbloqueio 570, e a unidade de filtragem em ciclo 580 realizam processos de descodificação de imagem com base na unidade de codificação máxima, a unidade de codificação de acordo com as profundidades, a unidade de previsão, e a unidade de transformação. Especificamente, a intra previsão 550 e o compensador de movimento 560 determinam a unidade de previsão e o modo de previsão da unidade de codificação considerando o tamanho e a profundidade máxima da unidade de codificação, e o transformador inverso 540 determinam o tamanho de unidade de transformar considerando o tamanho e profundidade máximo da unidade de codificação A FIG. 6 é um diagrama que ilustra unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades, e unidades de previsão útil com um modelo de realização exemplar. O aparelho de codificação de video 100 e o aparelho de descodificação de video 200 usam unidades de codificação hierárquica para considerar as caracteristicas de uma imagem. Uma altura máxima, uma largura máxima, e uma profundidade máxima de unidades de codificação podem ser determinados adaptativamente de acordo com as características da imagem, ou podem ser definidos individualmente de acordo com uma entrada de um utilizador. Os tamanhos de unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades podem ser determinados de acordo com tamanho máximo predeterminado da unidade de codificação

Numa estrutura hierárquica 600 de unidades de codificação, de acordo com um modelo de realização exemplar, a altura máxima e a largura máxima das unidades de codificação são cada uma 64, e a profundidade máxima é 4. Uma vez que uma profundidade se aprofunda ao longo de um eixo vertical da estrutura hierárquica 600, uma altura e uma largura da unidade de codificação mais profunda são cada uma dividida. Além disso, uma unidade de previsão constituindo uma unidade de dados parcial, a qual é uma base para a codificação de previsão de cada unidade de codificação mais profunda, é mostrada ao longo de um eixo horizontal da estrutura hierárquica 600

Por outras palavras, uma unidade de codificação 610 é uma unidade de codificação máxima na estrutura hierárquica 600, em que uma profundidade é 0 e um tamanho, i.e., uma altura por largura, é 64><64. A profundidade aprofunda-se ao longo do eixo vertical, e existe uma unidade de codificação 620 que tem um tamanho de 32x32 e uma profundidade de 1, uma unidade de codificação 630 que tem um tamanho de 16x16 e uma profundidade de 2, uma unidade de codificação 640 que tem um tamanho de 8x8 e uma profundidade de 3, e uma unidade de codificação 650 que tem um tamanho de 4x4 e uma profundidade de 4. A unidade de codificação 650 tendo o tamanho de 4x4 e a profundidade de 4 é uma unidade de codificação minima

As unidades de dados parciais são mostradas na FIG. 6 como as unidades de previsão de uma unidade de codificação ao longo do eixo horizontal de acordo com cada profundidade. Por outras palavras, se a unidade de codificação 610 tendo o tamanho de 64x64 e a profundidade de 0 é uma unidade de previsão, a unidade de previsão pode ser divida em unidades de dados parciais incluídas na unidade de codificação 610, i.e. a unidade de dados parcial 610 que tem um tamanho de 64x64, unidades de dados parciais 612 tendo o tamanho de 64x32, unidades de dados parciais 614 tendo o tamanho de 32x64, ou unidades de dados parciais 616 tendo o tamanho de 32x32.

Uma unidade de previsão da unidade de codificação 620 tendo o tamanho de 32x32 e a profundidade de 1 pode ser divida em unidades de dados parciais incluídas na unidade de codificação 620, i.e. a unidade de dados parcial 620 que tem um tamanho de 32x32, unidades de dados parciais 622 que tem um tamanho de 32x16, unidades de dados parciais 624 que tem um tamanho de 16x32, e unidades de dados parciais 626 que tem um tamanho de 16x16.

Uma unidade de previsão da unidade de codificação 630 tendo o tamanho de 16x16 e a profundidade de 2 pode ser divida em unidades de dados parciais incluídas na unidade de codificação 630, i.e. a unidade de dados parcial que tem um tamanho de 16x16 incluido na unidade de codificação 630, unidades de dados parciais 632 que tem um tamanho de 16x8, unidades de dados parciais 634 que tem um tamanho de 8x16, e unidades de dados parciais 636 que tem um tamanho de 8x8.

Uma unidade de previsão da unidade de codificação 640 tendo o tamanho de 8x8 e a profundidade de 3 pode ser divida em unidades de dados parciais incluídas na unidade de codificação 640, i.e. a unidade de dados parcial que tem um tamanho de 8x8 incluido na unidade de codificação 640, unidades de dados parciais 642 que tem um tamanho de 8x4, unidades de dados parciais 644 que tem um tamanho de 4x8, e unidades de dados parciais 646 que tem um tamanho de 4x4. A unidade de codificação 650 tendo o tamanho de 4x4 e a profundidade de 4 é a unidade de codificação minima e uma unidade de codificação da profundidade mais baixa. Uma unidade de previsão da unidade de codificação 650 é apenas atribuída a uma unidade de dados parcial que tem um tamanho de 4x4.

De forma determinar pelo menos uma profundidade codificada das unidades de codificação constituindo a unidade de codificação máxima 610, o determinador da unidade de codificação 120 do aparelho de codificação de vídeo 100 realiza a codificação para unidades de codificação correspondentes a cada profundidade incluída na unidade de codificação máxima 610.

Um número de unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades incluindo dados no mesmo intervalo e o mesmo tamanho aumenta conforme a profundidade se aprofunda. Por exemplo, quatro unidades de codificação correspondentes a uma profundidade de 2 são requeridas para cobrir os dados que estão incluídos numa unidade de codificação correspondente a uma profundidade de 1. Por consequinte, de forma a comparar resultados de codificação dos mesmos dados de acordo com as profundidades, a unidade de codificação correspondente à profundidade de 1 e quatro unidades de codificação correspondentes à profundidade de 2 são cada uma codificada.

De forma a realizar codificação para uma profundidade atual de entre as profundidades, um erro de codificação mínimo pode-se determinar para a profundidade atual realizando a codificação para cada unidade de previsão nas unidades de codificação correspondentes para a profundidade atual, ao longo do eixo horizontal da estrutura hierárquica 600. Além disso, um erro de codificação mínimo de acordo com as profundidades pode ser pesquisado comparando o erro de codificação mínimo de cada profundidade, realizando a codificação para cada profundidade conforme a profundidade se aprofunda ao longo do eixo vertical da estrutura hierárquica 600. Uma profundidade tendo o erro de codificação minimo na unidade de codificação 610 pode ser selecionado conforme a profundidade codificada e um tipo de divisão da unidade de codificação 610. A FIG. 7 é um diagrama para descrever uma relação entre uma unidade de codificação 710 e unidades de transformar 720, útil com um modelo de realização exemplar. O aparelho de codificação de video 100 ou 200 codifica ou descodifica uma imagem de acordo com as unidades de codificação tendo tamanhos menores ou iguais a uma unidade de codificação máxima para cada unidade de codificação máxima. Tamanhos de unidades de transformar para transformar durante a codificação podem ser selecionados com base nas unidades de dados que não são maiores do que uma unidade de codificação correspondente. Por exemplo, no aparelho de codificação de video 100 ou 200, se um tamanho da unidade de codificação 710 é 64χ64, o transformar pode ser realizado usando as unidades de transformar 720 que têm um tamanho de 32x32. Além disso, dados da unidade de codificação 710 tendo o tamanho de 64x64 podem ser codificados realizando o transformar em cada uma das unidades de transformar tendo o tamanho de 32x32, 16x16, 8x8, e 4x4, que são menores do que 64x64, então pode ser selecionado uma unidade de transformar tendo o minimo erro de codificação. A FIG. 8 é um diagrama para descrever informação de codificação de unidades de codificação correspondentes a uma profundidade codificada, útil com um modelo de realização exemplar. A unidade de sarda 130 do aparelho de codificação de video 100 pode codificar e transmitir informação 800 que indica um tipo de divisão, informação 810 que indica um modo de previsão, e informação 820 que indica um tamanho de uma unidade de transformar para cada unidade de codificação correspondente a uma profundidade codificada, como informação sobre um modo de codificação A informação 800 inclui informação sobre um tipo de divisão de uma unidade de previsão de uma unidade de codificação atual, em que uma unidade de previsão de divisão é uma unidade de dados para codificação de previsão da unidade de codificação atual. Por exemplo, uma unidade de codificação atual CU_0 que tem uma profundidade 0 e tamanho de 2Νχ2Ν pode ser divido em qualquer uma de uma unidade de previsão 802 que tem um tamanho de 2Νχ2Ν, uma unidade de previsão 804 que tem um tamanho de 2ΝχΝ, uma unidade de previsão 806 que tem um tamanho de Νχ2Ν, e uma unidade de previsão 808 que tem um tamanho de ΝχΝ. Aqui, a informação 800 sobre um tipo de divisão é definido para indicar uma da unidade de previsão 804 que tem um tamanho de 2ΝχΝ, a unidade de previsão 806 que tem um tamanho de Νχ2Ν, e a unidade de previsão 808 que tem um tamanho de ΝχΝ. A informação 810 indica um modo de previsão de cada unidade de previsão. Por exemplo, a informação 810 pode indicar um modo de codificação de previsão realizado numa unidade de previsão indicada pela informação 800, i.e., um modo infra 812, um modo inter 814, ou um modo de omissão 816. A informação 820 indica uma unidade de transformar para ser com base em quando transformar realiza-se numa unidade de codificação atual. Por exemplo, a unidade de transformar pode ser uma primeira unidade de intra transformar 822, uma segunda unidade de intra transformar 824, uma primeira unidade de inter transformar 826, ou uma segunda unidade de intra transformar 828. O extrator de informação de codificação 220 do aparelho de descodificação de video 200 pode extrair e usar a informação 800, 810, e 820 para descodificação, de acordo com cada unidade de codificação mais profunda. A FIG. 9 é um diagrama de unidades de codificação mais profundas de acordo com as profundidades, útil com um modelo de realização exemplar.

Informação de divisão pode ser usada para indicar uma alteração em profundidade. A informação de divisão indica se uma unidade de codificação de uma profundidade atual é dividida em unidades de codificação de uma profundidade inferior.

Uma unidade de previsão 910 para codificação de previsão de uma unidade de codificação que tem uma profundidade de 0 e um tamanho de 2Ν_0χ2Ν_0 pode incluir um tipo de divisão 912 que tem um tamanho de 2Ν_0χ2Ν_0, um tipo de divisão 914 que tem um tamanho de 2Ν_0χΝ_0, um tipo de divisão 916 que tem um tamanho de N_0x2N_0, e um tipo de divisão 918 que tem um tamanho de N_0xN_0. A codificação via previsão de movimentos é realizada repetidamente numa unidade de previsão que tem um tamanho de 2N_0x2N_0, duas unidades de previsão que têm um tamanho de 2N ΟχΝ 0, duas unidades de previsão que têm um tamanho de Ν_0χ2Ν_0, e quatro unidades de previsão que têm um tamanho de Ν_0χΝ_0, de acordo com cada tipo de divisão. A previsão num modo intra e um modo inter pode ser realizada nas unidades de previsão tendo os tamanhos de 2N ΟχΝ 0, N 0χ2Ν 0 e N ΟχΝ 0 e N ΟχΝ 0. A previsão de movimento num modo de omissão realiza-se apenas na unidade de previsão tendo o tamanho de 2Ν_0χ2_0.

Se o erro de codificação é o mais pequeno no tipo de divisão 918 tendo o tamanho Ν_0χΝ_0, uma profundidade é alterada de 0 a 1 para dividir o tipo de partição 918 na operação 920, e a codificação é realizada repetidamente nas unidades de codificação 922, 924, 926, e 928 que têm uma profundidade de 2 e um tamanho de N_0xN_0 para procurar um erro de codificação minimo.

Uma vez que a codificação é realizada repetidamente nas unidades de codificação 922, 924, 926, e 928 tendo a mesma profundidade, apenas a codificação de uma unidade de codificação que tem uma profundidade de 1 será descrita como um exemplo. Uma unidade de previsão 930 para previsão de movimento de uma unidade de codificação que tem uma profundidade de 1 e um tamanho de 2Ν_1χ2Ν_1 (=Ν_0χΝ_0) pode incluir um tipo de divisão 932 que tem um tamanho de 2Ν_1χ2Ν_1, um tipo de divisão 934 que tem um tamanho de 2Ν_1χΝ_1, um tipo de divisão 93 6 que tem um tamanho de N_lx2N_l, e um tipo de divisão 938 que tem um tamanho de N lxN 1. A codificação via previsão de movimentos é realizada repetidamente numa unidade de previsão que tem um tamanho de 2Ν_1χ2Ν_1, duas unidades de previsão que têm um tamanho de 2N_lxN_l, duas unidades de previsão que têm um tamanho de N_lx2N_l, e quatro unidades de previsão que têm um tamanho de N hK 1, de acordo com cada tipo de divisão.

Se um erro de codificação é o mais pequeno no tipo de divisão 938 tendo o tamanho de N_lxN_l, uma profundidade é alterada de 1 para 2 para dividir o tipo de divisão 938 na operação 940, e a codificação é realizada repetidamente nas unidades de codificação 942, 944, 946, e 948, que têm uma profundidade de 2 e um tamanho de Ν_2χΝ_2 para procurar um erro de codificação minimo.

Quando uma profundidade máxima é d, a informação de divisão de acordo com cada profundidade pode ser definida quando uma profundidade chega a ser d-1. Por outras palavras, uma unidade de previsão 950 para previsão de movimento de uma unidade de codificação que tem uma profundidade de d-1 e um tamanho de 2N_(d-1)χ2Ν_(d-1) pode incluir um tipo de divisão 952 que tem um tamanho de 2N_ (d-1) χ2Ν_ (d-1) , um tipo de divisão 954 que tem um tamanho de 2N_(d-1)xN_(d-1), um tipo de divisão 956 que tem um tamanho de N_ (d-1) χ2Ν_ (d-1) , e um tipo de divisão 958 que tem um tamanho de N_(d-1)χΝ_(d-1). A codificação via previsão de movimento pode ser realizada repetidamente numa unidade de previsão que tem um tamanho de 2N (d-l)x2N (d-1), duas unidades de previsão que têm um tamanho de 2N_(d-1)χΝ_(d-1), duas unidades de previsão que têm um tamanho de N_(d-1)x2N_(d-1) , e quatro unidades de previsão que têm um tamanho de N_(d-1)xN_(d-1), de acordo com cada tipo de divisão. Uma vez que a profundidade máxima é d, uma unidade de codificação 952 que tem uma profundidade de d-1 não se divide.

De forma a determinar uma profundidade codificada para a unidade de codificação 912, o aparelho de codificação de video 100 seleciona uma profundidade tendo o minimo erro de codificação comparando os erros de codificação de acordo com as profundidades. Por exemplo, um erro de codificação de uma unidade de codificação que tem uma profundidade de 0 pode ser codificado realizando a previsão de movimento em cada um dos tipos de divisão 912, 914, 916, e 918, e uma unidade de previsão tendo o minimo erro de codificação pode ser determinada. De forma similar, uma unidade de previsão tendo o minimo erro de codificação pode ser procurada para, de acordo com as profundidades 0 até d-1. Numa profundidade de d, um erro de codificação pode ser determinado realizando a previsão de movimento na unidade de previsão 960 tendo o tamanho de 2N_d><2N_d. Como tal, os erros de codificação minimos de acordo com as profundidades são comparados em todos as profundidades de 1 até d, e uma profundidade tendo o minimo erro de codificação pode ser determinada como uma profundidade codificada. A profundidade codificada e a unidade de previsão do modo de profundidade codificada podem ser codificadas e transmitida como informação sobre um modo de codificação. Além disso, uma vez que uma unidade de codificação é dividida de uma profundidade de 0 para uma profundidade codificada, apenas a informação de divisão da profundidade codificada é definida a 0, e a informação de divisão de profundidades excluindo a profundidade codificada é definida a 1.

Os dados de imagem e extrator de informação de codificação 220 do aparelho de descodificação de video 200 podem extrair e usar a informação sobre da profundidade codificada e a unidade de previsão da unidade de codificação 912 para descodificar a unidade de codificação 912. O aparelho de descodificação de video 200 pode determinar uma profundidade, na qual a informação de divisão é 0, como uma profundidade codificada usando informação de divisão de acordo com as profundidades, e usar informação sobre um modo de codificação da profundidade correspondente para descodificação.

As FIGS. 10A e 10B são diagramas para descrever uma relação entre as unidades de codificação 1010, unidades de previsão 1060, e unidades de transformação 1070, útil com um modelo de realização exemplar.

As unidades de codificação 1010 são unidades de codificação correspondente para as profundidades codificadas determinadas pelo aparelho de codificação de video 100, numa unidade de codificação máxima 1000. As unidades de previsão 1060 são unidades de previsão de cada uma das unidades de codificação 1010, e as unidades de transformar 1070 são unidades de transformar de cada uma das unidades de codificação 1010.

Quando uma profundidade de uma unidade de codificação máxima é 0 nas unidades de codificação 1010, as profundidades de unidades de codificação 1012 e 1054 são 1, profundidades de unidades de codificação 1014, 1016, 1018, 1028, 1050, e 1052 são 2, profundidades de unidades de codificação 1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032, e 1048 são 3, e profundidades das unidades de codificação 1040, 1042, 1044, e 1046 são 4.

As unidades de previsão 1060, algumas unidades de codificação 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052, e 1054 são obtidas dividindo as unidades de codificação nas unidades de codificação 1010. Por outras palavras, tipo de divisão nas unidades de codificação 1014, 1022, 1050, e 1054 têm um tamanho de 2ΝχΝ, e um tipo de divisão nas unidades de codificação 1016, 1048, e 1052 têm um tamanho de Νχ2Ν, e um tipo de divisão da unidade de codificação 1032 têm um tamanho de NxN. As unidades de previsão das unidades de codificação 1010 são menores ou igual do que para cada unidade de codificação. A transformar ou transformação inversa realiza-se nos dados de imagem da unidade de codificação 1052 nas unidades de transformar 1070 numa unidade de dados que é menor do que a unidade de codificação 1052. Além disso, as unidades de codificação 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, e 1052 nas unidades de transformar 1070 são diferentes daqueles nas unidades de previsão 1060 em termos de tamanhos e formas. Por outras palavras, os aparelhos de codificação e descodificação (video) 100 e 200 podem realizar intra previsão, estimativa de movimentos, compensação de movimento, transformar, e transformação inversa individualmente numa unidade de dados na mesma unidade de codificação. A FIG. 11 é uma tabela que mostra informação de codificação de acordo com as unidades de codificação, útil com um modelo de realização exemplar. A unidade de saída da informação de codificação 140 do aparelho de codificação de vídeo 100 pode codificar a informação de codificação de acordo com as unidades de codificação, e o extrator de informação de codificação 220 do aparelho de codificação de vídeo 200 pode extrair a informação de codificação de acordo com as unidades de codificação. A informação de codificação pode incluir informação de divisão sobre uma unidade de codificação, informação do tipo de divisão, informação do modo de previsão, e informação sobre um tamanho de uma unidade de transformar. A informação de codificação mostrando na FIG. 11 é apenas exemplar da informação que pode ser definido pelo aparelho de codificação de vídeo 100 e o aparelho de descodificação de vídeo 200, e não se limita a este. A informação de divisão pode indicar uma profundidade codificada de uma unidade de codificação correspondente. Por outras palavras, uma vez que uma profundidade codificada é uma profundidade que não é mais tempo dividido de acordo com a informação de divisão, a informação sobre o tipo de divisão, modo de previsão, e tamanho de unidade de transformar podem ser definidos para a profundidade codificada. Se a unidade de codificação atual se divide adicionalmente de acordo com a informação de divisão, a codificação é realizada independentemente em quatro unidades de codificação de divisão de uma profundidade inferior. A informação sobre um tipo de divisão pode indicar um tipo de divisão de uma unidade de transformar de uma unidade de codificação num profundidade codificada como uma de 2Νχ2Ν, 2ΝχΝ, Νχ2Ν, e ΝχΝ. 0 modo de previsão pode indicar um modo de previsão de movimentos como um de um modo intra, um modo inter, e um modo de omissão. 0 modo intra pode ser definido apenas no tipo de divisão de 2Νχ2Ν e ΝχΝ, e o modo de omissão pode ser apenas definido no tipo de divisão de 2Νχ2Ν. A unidade de transformar pode ter dois tamanhos no modo intra, e dois tamanhos no modo inter. A informação de codificação de acordo com as unidades de codificação na profundidade codificada pode ser incluida na unidade de codificação minima na unidade de codificação. Por conseguinte, verificando a informação de codificação incluida nas unidades de codificação minimas vizinhas, pode ser determinado se as unidades de codificação minimas vizinhas são incluidas nas unidades de codificação tendo a mesma profundidade codificada. Além disso, uma vez que a unidade de codificação da profundidade codificada correspondente pode ser determinada usando a informação de codificação incluida na unidade de codificação minima, pode-se deduzir a distribuição das profundidades codificadas das unidades de codificação minimas.

Intra previsão realizada pela unidade de intra previsão 410 do aparelho de codificação de video 100 ilustrado na FIG. 4 e a unidade de intra previsão 550 do aparelho de descodificação de video 200 ilustrado na FIG. 5 será agora descrita em detalhe. Na descrição seguinte, uma unidade de codificação refere-se a um bloco codificado atual num processo de codificação de uma imagem, e uma unidade de descodificação refere-se a um bloco descodificado atual num processo de descodificação de uma imagem. A unidade de codificação e a unidade de descodificação são diferentes apenas porque a unidade de codificação é usado no processo de codificação e a unidade de descodificação é usada no processo de descodificação. Por consistência, exceto para uma caso particular, a unidade de codificação e a unidade de descodificação são referidas como uma unidade de codificação nos processos tanto de codificação como de descodificação.

As FIGS. 12A até 12C são diagramas de formatos de uma imagem de componente de luminância e uma imagem de componente de crominância, útil com um modelo de realização exemplar.

Cada unidade de codificação que forma uma trama pode ser expressa usando um de três componentes, i.e., Y, Cb, e Cr. Y são dados de luminância tendo informação de luminância, e Cb e Cr são dados de crominância tendo informação de crominância.

Os dados de crominância podem ser expressos usando uma quantidade inferior de dados do que os dados de luminância, com base na premissa que uma pessoa é qeralmente mais sensível à informação de luminância do que a informação de crominância. Com referência à FIG. 12A, uma unidade de codificação que tem um formato 4:2:0 inclui dados de luminância 1210 que têm um tamanho de HxW (H e W são inteiro positivos), e dois pedaços de dados de crominância 1220 e 1230 que têm um tamanho de (H/2)x(W/2) obtidos por amostragem dos componentes de crominância Cb e Cr por 1^4. Com referência à FIG. 12B, uma unidade de codificação que tem um formato 4:2:2 inclui dados de luminância 1240 que têm um tamanho de HxW (H e W são inteiro positivos), e dois pedaços de dados de crominância 1250 e 1260 que têm um tamanho de Hx(W/2) obtidos por amostragem dos componentes de crominância Cb e Cr por 1^2 numa direção horizontal. Além disso, com referência à FIG. 12C, quando uma unidade de codificação tem um formato 4:4:4, a unidade de codificação inclui dados de luminância 1270, e dados de crominância 1280 e 1290, cada um tem tamanho de HxW sem amostragem dos componentes de crominância Cb e Cr, para expressar com precisão uma imagem de componente de crominância.

Daqui em diante, é assumido que a unidade de codificação do componente de luminância e a unidade de codificação do componente de crominância, que são intra previstos, são um dos sinais de imagem tendo formatos de cor de 4:2:0, 4:2:2, e 4:4:4 definidos num domínio de cor YCbCr (ou YUV). A eficiência de previsão da unidade de codificação de crominância é melhorada incluindo um modo de infra previsão determinado para a unidade de codificação do componente de luminância em modos de intra previsão candidatos aplicados à unidade de codificação do componente de crominância considerando uma relação entre o componente de luminância e o componente de crominância. A FIG. 13 é uma tabela que mostra um número de modos de intra previsão de acordo com os tamanhos de unidades de codificação do componente de luminância, útil com um modelo de realização exemplar.

De acordo com um modelo de realização exemplar, o número de modos de intra previsão a serem aplicados a uma unidade de codificação do componente de luminância (uma unidade de descodificação num processo de descodificação) pode ser definido de maneira variada. Por exemplo, com referência à FIG. 13, se o tamanho de uma unidade de codificação do componente de luminância é ΝχΝ, no qual intra previsão é realizada, os números de modos de intra previsão atualmente realizados em unidades de codificação do componente de luminância de tamanho 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, e 128x128 podem ser definidos respetivamente como 5, 9, 9, 17, 33, 5, e 5 (no Exemplo 2). Como outro exemplo, quando um tamanho de uma unidade de codificação do componente de luminância a ser intra previsto é ΝχΝ, os números de modos de intra previsão a ser atualmente realizado em unidades de codificação tendo tamanhos de 2*2, 4*4, 8*8, 16*16, 32*32, 64*64, e 128*128 podem ser definidos serem 3, 17, 34, 34, 34, 5, e 5. Os números de modos de intra previsão a serem atualmente realizados são definidos de maneira diferente de acordo com os tamanhos de unidades de codificação do componente de luminância devido a cargas gerais para a informação do modo de codificação diferem de acordo com os tamanhos das unidades de codificação do componente de luminância. Por outras palavras, uma pequena unidade de codificação do componente de luminância ocupa uma pequena porção de todos os dados de imagem mas pode ter uma carga geral grande de forma a transmitir informação adicional, tal como a informação do modo de previsão da unidade de codificação do componente de luminância. Por conseguinte, se uma unidade de codificação pequena do componente de luminância é codificada usando um número excessivamente grande de modos de previsão, o número de bits pode ser aumentado e por conseguinte a eficiência de compressão pode ser reduzida. Além disso, uma unidade de codificação grande de componente de luminância, e.g., uma unidade de codificação do componente de luminância igual a ou maior do que 64*64, geralmente corresponde a uma região plana de dados de imagem, e por conseguinte a codificação da unidade de codificação do componente de luminância grande usando um número excessivamente grande de modos de previsão também pode reduzir a eficiência de compressão.

Por conseguinte, de acordo com um modelo de realização exemplar, unidades de codificação do componente de luminância classificam-se aproximadamente em pelo menos três tamanhos tal como NlxNl (onde 2=N1 = 4, e NI é um inteiro), Ν2χΝ2 (onde 8=N2=32, e N2 é um inteiro), e N3*N3 (onde 64=N3, e N3 é um inteiro) . Se o número de modos de intra previsão realizados nas unidades de codificação do componente de luminância de NlxNl é AI (onde AI é um inteiro positivo), o número de modos de intra previsão realizados nas unidades de codificação do componente de luminância de Ν2χΝ2 é A2 (onde A2 é um inteiro positivo), e o número de modos de intra previsão realizados nas unidades de codificação do componente de luminância de N3xN3 é A3 (onde A3 é um inteiro positivo) . Os números de modos de intra previsão realizados de acordo com os tamanhos das unidades de codificação do componente de luminância podem ser definidos para satisfazer A3=A1=A2. Ou seja, se um retrato atual é dividido em pequena unidades de codificação do componente de luminância, unidades de codificação do componente de luminância médias, e unidades de codificação do componente de luminância grande, as unidades de codificação do componente de luminância médias podem ser definidas para ter o número maior de modos de previsão e as unidades de codificação do componente de luminância pequenas e as unidades de codificação do componente de luminância grande podem ser definidos para ter um número relativamente pequeno de modos de previsão. Contudo, o modelo de realização exemplar não é limitado a isto, e as unidades de codificação do componente de luminância pequenas e grandes também podem ser definidos para ter um número grande de modos de previsão. Os números de modos de previsão de acordo com os tamanhos de unidades de codificação do componente de luminância na FIG. 13 são apenas exemplares e podem ser alterados. A FIG. 14A é uma tabela que mostra modos de intra previsão aplicados a uma unidade de codificação do componente de luminância que tem um tamanho predeterminado.

Com referência às FIGS. 13 e 14A, por exemplo, quando intra previsão realiza-se numa unidade de codificação do componente de luminância que tem um tamanho de 4x4, a unidade de codificação do componente de luminância pode ter um modo vertical (modo 0) , um modo horizontal (modo 1), um modo de corrente elétrica (DC) (modo 2), um modo diagonal em baixo à esquerda (modo 3), um modo diagonal abaixo (modo 4), um modo vertical direita (modo 5), um modo horizontal em baixo (modo 6), um vertical esquerda (modo 7), e um modo horizontal (modo 8). A FIG. 14B ilustra direções dos modos de intra previsão mostrados FIG. 14A. Na FIG. 14B, os números nos extremos das setas representam modos de previsão correspondentes às direções de previsão indicadas pelas setas. Aqui, modo 2 é um modo DC não tem direcionalidade e por conseguinte não é mostrado na FIG. 16B. A FIG. 14C é um diagrama para descrever um método de realizar intra previsão numa unidade de codificação do componente de luminância usando os modos de intra previsão mostrados na FIG. 14A.

Com referência à FIG. 14C, uma unidade de codificação de previsão é gerada de acordo com um modo de intra previsão disponível determinado de acordo com o tamanho de uma unidade de codificação do componente de luminância atual usando pixéis vizinhos A até M da unidade de codificação do componente de luminância atual. Por exemplo, será descrito uma operação de realizar codificação de previsão numa unidade de codificação atual que tem um tamanho de 4x4 de acordo com modo 0, i.e., um modo vertical, mostrados na FIG. 14A. Inicialmente, os valores dos pixéis vizinhos A até D de um lado superior da unidade de codificação atual são previstos como valores de pixel da unidade de codificação atual. Ou seja, o valor do pixel vizinho A é previsto como um valor de quatro pixéis numa primeira coluna da unidade de codificação atual, o valor do pixel vizinho B é previstos como um valor de quatro pixéis numa segunda coluna da unidade de codificação atual, o valor do pixel vizinho C é previsto como um valor de quatro pixéis numa terceira coluna da unidade de codificação atual, e o valor do pixel vizinho D é previstos como um valor de quatro pixéis numa quarta coluna da unidade de codificação atual. Depois disso, valores de pixel da unidade de codificação atual previstos usando os pixéis vizinhos A até D são subtraídos dos valores de pixel da unidade de codificação atual original para calcular um valor de erro e depois o valor de erro é codificado. A FIG. 15 é um diagrama para explicar modos de intra previsão aplicados a uma unidade de codificação do componente de luminância que tem um tamanho predeterminado, útil com um modelo de realização exemplar.

Com referência às FIGS. 13 e 15, por exemplo, quando intra previsão realiza-se numa unidade de codificação que tem um tamanho 2x2, a unidade de codificação pode ter um total de cinco modos, tal como um modo vertical, um modo horizontal, um modo DC, um modo plano, e um modo diagonal em baixo à direita.

Entretanto, se uma unidade de codificação da componente de luminância que tem um tamanho de 32x32 tem 33 modos de intra previsão, como se mostra na FIG. 13, direções dos 33 modos de intra previsão necessitam de ser definidos. De acordo com um modelo de realização exemplar, de forma a definir intra previsão tendo vários direções adicionando os modos de intra previsão ilustrados nas FIGS. 14 e 15, as direções de previsão para selecionar pixéis vizinhos usados como pixéis de referência de pixéis da unidade de codificação do componente de luminância são definidas usando parâmetros (dx, dy). Por exemplo, se cada um dos 33 modos de previsão é definido como modo N (onde N é um inteiro de 0 a 32), o modo 0 pode ser definido como um modo vertical, o modo 1 pode ser definido como um modo horizontal, o modo 2 pode ser definido como um modo DC, o modo 3 pode ser definido como um modo plano, e cada do modo 4 até ao modo 31 pode ser definido como um modo de previsão que tem uma direcionalidade de tan-1 (dy/dx) usando (dx, dy) representado como um de (1,-1), (1,1), (1,2), (2,1), (1,-2), (2,1), (1,-2), (2,-1), (2,-11), (5,-7), (10,-7), (11.3) , (4,3), (1,11), (1,-1), (12,-3), (1,-11), (1,-7), (3,-10), (5,-6), (7,-6), (7,-4), (11,1), (6,1), (8,3), (5.3) , (5,7), (2,7), (5,-7), e (4,-3) como mostrado na Tabela 1.

Tabela 1

0 modo 32 pode ser definido como um modo bilinear que usa interpolação bi-linear como será descrito mais tarde com referência à FIG. 16. A FIG. 16A até 16C são uns diagramas de referência para explicar os modos de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância tendo várias direccionalidades, útil com um modelo de realização exemplar.

Como descrito anteriormente com referência à Tabela 1, cada um dos modos de intra previsão de acordo com modelos de realização exemplares podem ter direcionalidades de tan_1(dy/dx) usando uma pluralidade de parâmetros (dx, dy) .

Com referência à FIG. 16A, pixéis vizinhos A e B numa linha 160 que se estende de um pixel atual P numa unidade de codificação do componente de luminância atual, que é para ser previsto, num ângulo de tan_1(dy/dx) determinado por um valor de um parâmetro (dx, dy) de acordo com um modo, como mostrado na Tabela 1, pode ser usado como preditivos do pixel atual P. Neste caso, os pixéis vizinhos A e B podem ser pixéis que foram codificados e restaurados, e pertencem a unidades de codificação prévias localizadas acima e ao lado esquerdo da unidade de codificação atual. Além disso, quando a linha 160 não passa ao lonqo dos pixéis vizinhos em localizações cada um tem um valor total mas passa entre estes pixéis vizinhos, pixéis vizinhos mais perto da linha 160 podem ser usados como preditivos do pixel atual P. Além disso, um valor médio ponderado considerando uma distância entre uma intersecção da linha 160 e pixéis vizinhos pertos da linha 160 podem ser usados como um preditivo para o pixel atual P. Se dois pixéis que conhecem a linha 160, e.g., o pixel vizinho A localizado acima do pixel atual P e o pixel vizinho B localizado ao lado esquerdo do pixel atual P, estão presentes, uma média de valores de pixéis do pixéis vizinhos A e B podem ser usados como um preditivo do pixel atual P. Caso contrário, se um produto de valores dos parâmetros 'dx' e 'dy' é um valor positivo, o pixel vizinho A pode ser usado, e se o produto dos valores dos parâmetros 'dx' e 'dy' é um valor negativo, o pixel vizinho B pode ser usado.

As FIGS. 16B e 16C são diagramas de referência para explicar um processo de gerar um preditivo quando a linha 160 da FIG. 16A passa entre, não através, os pixéis vizinhos de localizações inteiras.

Com referência à FIG. 16B, se a linha 160 que tem um ângulo de tan_1(dy/dx) que é determinado de acordo com (dx, dy) de cada modo passa entre um pixel vizinho A 161 e um pixel vizinho B 162 de localizações inteiras, um valor médio ponderado considerando uma distância entre uma

intersecção da linha estendida 160 e os pixéis vizinhos A

161 e B 162 perto da linha estendida 160 pode ser usado como um preditivo como descrito anteriormente. Por exemplo, se uma distância entre o pixel vizinho A 161 e a intersecção da linha estendida 160 tendo o ângulo de tan_1(dy/dx) é f, e uma distância entre o pixel vizinho B 162 e a intersecção da linha estendida 160 é g, um preditivo para o pixel atual P pode ser obtido como (A*g+B*f)/(f+g). Aqui, f e g podem ser cada um uma distância normalizada usando um inteiro. Se é usado software ou hardware, o preditivo para o pixel atual P pode ser obtido por operação de deslocamento como (g*A+f*B+2)>>2. Como mostrado na FIG. 16B, se a linha estendida 160 passa através de um primeiro trimestre perto do pixel vizinho A 161 de entre quatro partes obtidas dividindo em quatro uma distância entre o pixel vizinho A 161 e o pixel vizinho B 162 das localizações inteiras, o preditivo para o pixel atual P pode ser adquirido como (3*A+B)/4. Tal operação pode ser realizada por operação de deslocamento considerando o arredondamento para um inteiro mais perto como (3*A+B+2)>>2.

Entretanto, se a linha estendida 160 tendo o ângulo de tan_1(dy/dx) que é determinado de acordo com (dx, dy) de cada modo passa entre o pixel vizinho A 161 e o pixel vizinho B 162 das localizações inteiras, uma secção entre o pixel vizinho A 161 e o pixel vizinho B 162 pode ser dividida num número predeterminado de áreas, e um valor médio ponderado considerando uma distância entre uma intersecção e o pixel vizinho A 161 e o pixel vizinho B 162 em cada área dividida pode ser usado como um valor de previsão. Por exemplo, com referência à FIG. 16C, uma secção entre o pixel vizinho A 161 e o pixel vizinho B 162 pode ser dividida em cinco secções PI até P5 como mostrados na FIG. 16C, um valor médio ponderado representativo considerando uma distância entre uma intersecção e o pixel vizinho A 161 e o pixel vizinho B 162 em cada secção pode ser determinado, e o valor médio ponderado representativo pode ser usado como um preditivo para o pixel atual P. Em detalhe, se a linha estendida 160 passa através da secção Pl, um valor do pixel vizinho A pode ser determinado como um preditivo para o pixel atual P. Se a linha estendida 160 passa através da secção P2, um valor médio ponderado (3*A+l*B+2)>>2 considerando uma distância entre os pixéis vizinhos A e B e um ponto médio da secção P2 pode ser determinado como um preditivo para o pixel atual P. Se a linha estendida 160 passa através da secção P3, um valor médio ponderado (2*A+2*B+2)>>2 considerando uma distância entre os pixéis vizinhos A e B e um ponto médio da secção P3 pode ser determinado como um preditivo para o pixel atual P. Se a linha estendida 160 passa através da secção P4, um valor médio ponderado (l*A+3*B+2)>>2 considerando uma distância entre os pixéis vizinhos A e B e um ponto médio da secção P4 pode ser determinado como um preditivo para o pixel atual P. Se a linha estendida 160 passa através da secção P5, um valor do pixel vizinho B pode ser determinado como um preditivo para o pixel atual P.

Além disso, se dois pixéis vizinhos, isto é, o pixel vizinho A no lado superior e o pixel vizinho B no lado esquerdo encontram a linha estendida 160 como mostrado na FIG. 16A, um valor médio do pixel vizinho A e o pixel vizinho B podem ser usados como um preditivo para o pixel atual P, ou se (dx*dy) é um valor positivo, o pixel vizinho A no lado superior pode ser usado, e se (dx*dy) é um valor negativo, o pixel vizinho B no lado esquerdo pode ser usado.

Os modos de intra previsão tendo várias direcionalidades mostradas na Tabela 1 podem ser predeterminados por um lado de codificação e um lado de descodificação, e apenas um índice de um modo de intra previsão de cada unidade de codificação pode ser transmitida. A FIG. 17 é um diagrama de referência para explicar um modo bi-linear.

Com referência à FIG. 17, no modo bi-linear, uma média geométrica é calculada considerando um valor de um pixel atual P 170 numa unidade de codificação do componente de luminância atual, que é para ser previsto, valores de pixéis nos limites superiores, inferiores, esquerda, e direita da unidade de codificação do componente de luminância atual e as distâncias entre um pixel actual P 170 e os limites superior, inferior esquerda e direita da unidade de codificação do componente de luminância actual. A média geométrica é então usada como um preditivo do pixel atual P 170. Por exemplo, no modo bi-linear, uma média geométrica calculada usando um pixel virtual A 171, uma pixel virtual B 172, um pixel D 176, e um pixel E 177 localizados nos lados superiores, inferiores, esquerda, e direita do pixel atual P 170, e as distâncias entre o pixel atual P 170 e os limites superiores, inferiores, esquerda, e direita da unidade de codificação do componente de luminância atual, é usado como um preditivo do pixel atual P 170. Uma vez que o modo bi-linear é um dos modos de intra previsão, os pixéis vizinhos que foram codificados e restaurados, e pertencem às unidades de codificação prévia do componente de luminância, são usadas como pixéis de referência para previsão. Por conseguinte, não são usados valores de pixéis na unidade de codificação do componente de luminância atual, mas os valores de pixéis virtuais calculados usando pixéis vizinhos localizados nos lados superior e esquerdo da unidade de codificação do componente de luminância atual são usados como o pixel A 171 e o pixel B 172.

Especificamente, primeiro, um valor de um pixel virtual C 173 num ponto inferior mais à direita da unidade de codificação do componente de luminância atual é calculado por calcular uma média de valores de um pixel vizinho (pixel direita superior) 174 num ponto mais à direita superior da unidade de codificação do componente de luminância atual e um pixel vizinho (pixel esquerda inferior) 175 numa ponto inferior mais à esquerda da unidade de codificação do componente de luminância atual, como expresso na Equação 1 a seguir:

Equação 1 C=0,5(PixelEsquerdalnferior+PixelDireitaSuperior)

Em seguida, um valor do pixel virtual A 171 localizado num limite mais inferior da unidade de codificação do componente de luminância atual quando o pixel atual P 170 se estende para baixo considerando a distância W1 entre o pixel atual P 170 e o limite da esquerda da unidade de codificação do componente de luminância atual e a distância W2 entre o pixel atual P 170 e o limite da direita da unidade de codificação do componente de luminância atual, é calculada usando a Equação 2 seguinte:

Equação 2 A=(C*Wl+PixelEsquerdaInferior*W2)/(W1+W2); A=(C*Wl+PixelEsquerdaInferror*W2+((W1+W2)/2))/(W1+W2) Quando um valor de W1+W2 na Equação 2 é uma potência de 2, como 2~n, A=(C*Wl+PixelEsquerdaInferior*W2+((W1+W2)/2))/(W1+W2) pode ser calculado por operação de deslocamento como A=(C*Wl+PixelEsquerdaInferior*W2+2~(n-1))>>n sem divisão.

De forma similar, um valor do pixel virtual B 172 localizado num limite mais à direita da unidade de codificação do componente de luminância atual quando o pixel atual P 170 é estendido na direção direita considerando a distância hl entre o pixel atual P 170 e o limite superior da unidade de codificação do componente de luminância atual e a distância h2 entre o pixel atual P 170 e o limite inferior da unidade de codificação do componente de luminância atual, é calculada usando a Equação 3 seguinte:

Equação 3 B= (C*hl+PixelDireitaSuperior*h2)/(hl+h2) B= (C*hl+PixelDireitaSuperior*h2+((hl+h2)/2))/(hl+h2)

Quando um valor de hl+h2 na Equação 3 é uma potência de 2, como 2~m, B=(C*hl+PixelDireitaSuperior*h2+((hl+h2)/2))/(hl+h2) pode ser calculada por operação de deslocamento como B=(C*hl+PixelDireitaSuperior*h2+2~(m-1))>>m sem divisão.

Uma vez que os valores do pixel virtual B 172 na borda direita e o pixel virtual A 171 na borda de baixo do pixel atual P 170 são determinados usando Equações 1 até 3, um preditivo para o pixel atual P 170 pode ser determinado usando um valor médio de A+B+D+E. Em detalhe, um valor médio ponderado considerando uma distância entre o pixel atual P 170 e o pixel virtual A 171, o pixel virtual B 172, o pixel D 176, e o pixel E 177 ou um valor médio de A+B+D+E pode ser usado como um preditivo para o pixel atual P 170. Por exemplo, se um valor médio ponderado é usado e o tamanho de bloco é 16x16, um preditivo para o pixel atual P pode ser obtido como (hl*A+h2*D+Wl*B+W2*E+16)>>5. Tal previsão bi-linear é aplicada para todos pixéis na unidade de codificação atual, e é gerada uma unidade de codificação de previsão da unidade de codificação atual num modo de previsão bi-linear

De acordo com um modelo de realização exemplar, codificação de previsão realiza-se de acordo com vários modos de intra previsão determinados de acordo com o tamanho de uma unidade de codificação do componente de luminância, permitindo a compressão de video eficiente com base nas caracteristicas de uma imagem.

Uma vez que um número grande de modos de intra previsão que os modos de intra previsão usados num codec convencional são usados de acordo com um tamanho de uma unidade de codificação de acordo com um modelo de realização exemplar, a compatibilidade com o codec convencional pode tornar-se num problema. Numa técnica convencional, 9 modos de intra previsão na sua maioria podem usar como é mostrado nas FIGS. 14A e 14B. Por conseguinte, é necessário mapear os modos de intra previsão tendo várias direções selecionadas de acordo com um modelo de realização exemplar para um de um número menor de modos de intra previsão. Ou seja, quando um número de modos de intra previsão disponíveis de uma unidade de codificação atual é NI (NI é um inteiro) , de forma a fazer os modos de intra previsão disponíveis da unidade de codificação atual compatíveis com uma unidade de codificação de um tamanho predeterminado incluindo N2 (N2 é um inteiro diferente de Nl) modos de intra previsão, os modos de intra previsão da unidade de codificação atual pode ser mapeada para um modo de intra previsão que tem uma direção mais similar de entre os N2 modos de intra previsão. Por exemplo, um total de 33 modos de intra previsão estão disponíveis como é mostrado na Tabela 1 na unidade de codificação atual, e é assumido que um modo de intra previsão finalmente aplicado à unidade de codificação atual é o modo 14, isto é, (dx, dy) = (4,3) , que tem uma diretividade de tan-1 (3^4)?36, 87 (graus). Neste caso, para igualar o modo de intra previsão aplicado ao bloco atual para um dos 9 modos de intra previsão como mostrado nas FIGS. 14A e 14B, pode-se selecionar o modo 4 (direita inferior) que tem uma diretividade muito similar para a diretividade de 36,87 (graus). Ou seja, o modo 14 da Tabela 1 pode ser mapeado para o modo 4 mostrado na FIG. 14B. Igualmente, se um modo de intra previsão aplicado à unidade de codificação atual é selecionado para ser o modo 15, isto é, (dx, dy) = (1, 11) , de entre os 33 modos de intra previsão disponíveis da Tabela 1, uma vez que uma diretividade do modo de intra previsão aplicada à unidade de codificação atual é tan-1 (11)?84, 80 (graus), o modo 0 (vertical) da FIG. 14B que tem uma diretividade muito similar à diretividade 84,80 (graus) pode ser mapeado para o modo 15.

Entretanto, de forma a descodificar uma unidade de codificação do componente de luminância codificado via intra previsão, informação do modo de previsão é requerida para determinar qual modo de intra previsão é usado para codificar uma unidade de codificação do componente de luminância atual. Por conseguinte, a informação do modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância é adicionada a um fluxo de bits quando se codifica uma imagem. Neste momento, uma carga geral pode incrementar, diminuindo uma eficiência de compressão se a informação do modo de intra previsão de cada unidade de codificação do componente de luminância é adicionada ao fluxo de bits.

Portanto, de acordo com um modelo de realização exemplar, em vez de transmitir a informação do modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual, que é determinada como um resultado de codificação da unidade de codificação do componente de luminância atual, apenas é transmitido um valor diferente entre um valor atual de um modo de intra previsão e um valor de previsão de um modo de intra previsão, que é previsto de um unidade de codificação do componente de luminância vizinho. A FIG. 18 é um diagrama para explicar um processo de gerar um valor de previsão de um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância atual A 180.

Com referência à FIG. 18, um modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual A 180 pode ser previsto dos modos de intra previsão determinados nas unidades de codificação do componente de luminância vizinhas. Por exemplo, quando um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância à esquerda B 181 é o modo 3, e um modo de intra previsão de um unidade de codificação do componente de luminância superior C 182 é o modo 4, o modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual A 180 pode ser previsto ser o modo 3, que tem um valor menor de entre os modos de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância superior C 182 e a unidade de codificação do componente de luminância à esquerda B 181. Se um modo de intra previsão determinado como um resultado da codificação de intra previsão atualmente realizada na unidade de codificação do componente de luminância atual A 180 é o modo 4, apenas 1, i.e., uma valor diferente com o modo 3 constituindo o modo de intra previsão previsto da unidade de codificação do componente de luminância vizinha, é transmitida como informação do modo de intra previsão. Um valor de previsão de um modo de intra previsão de uma unidade de descodificação do componente de luminância atual é gerada da mesma maneira durante a descodificação, e um valor diferente recebido através de um fluxo de bits é adicionado ao valor de previsão, obtendo informação do modo de intra previsão atualmente aplicado à unidade de descodificação do componente de luminância atual. Na descrição acima, são usados apenas as unidades de codificação vizinhas superior e esquerda C e B 182 e 181 da unidade de codificação do componente de luminância atual A 180, mas alternativamente, o modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual A pode ser previsto usando outras unidades de codificação do componente de luminância vizinhas E e D da FIG. 18. Um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância pode ser usado para prever um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de crominância que será descrito mais tarde.

Entretanto, uma vez que um modo de intra previsão atualmente realizado difere de acordo com os tamanhos de unidades de codificação do componente de luminância, um modo de intra previsão previsto de unidades de codificação do componente de luminância vizinhas podem não igualar um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância atual. Por conseguinte, de forma a prever o modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual das unidades de codificação do componente de luminância vizinhas que têm diferentes tamanhos, é necessário um processo de mapeamento para mapear diferentes modos de intra previsão das unidades de codificação do componente de luminância.

As FIGS. 19A e 19B são uns diagramas de referência para explicar um processo de mapeamento de modos de intra previsão entre as unidades de codificação do componente de luminância que têm diferentes tamanhos, útil com um modelo de realização exemplar.

Com referência à FIG. 19A, uma unidade de codificação do componente de luminância atual A 190 tem um tamanho de 16x16, uma unidade de codificação do componente de luminância à esquerda B 191 têm um tamanho de 8x8, e uma unidade de codificação do componente de luminância superior C 192 tem um tamanho de 4x4. Além disso, como descrito com referência à FIG. 13, os números de modos de intra previsão utilizáveis nas unidades de codificação do componente de luminância respetivamente tendo tamanhos de 4x4, 8x8, e 16x16 são respetivamente 9, 9, e 33. Aqui, uma vez que os modos de intra previsão utilizáveis na unidade de codificação do componente de luminância à esquerda B 191 e a unidade de codificação do componente de luminância superior C 192 são diferentes dos modos de intra previsão utilizáveis na unidade de codificação do componente de luminância atual A 190, um modo de intra previsão previsto das unidades de codificação do componente de luminância esquerda e superior B e C 191 e 192 não pode ser adequado para usar como um valor de previsão do modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual A 190. Por conseguinte no modelo de realização exemplar atual, os modos de intra previsão das unidades de codificação do componente de luminância esquerda e superior B e C 191 e 192 são respetivamente alteradas para o primeira e segundo modos de intra previsão representativos na direção mais similar de entre um número predeterminado de modos de intra previsão representativos, e um do primeiro e segundo modos de intra previsão representativos, que têm um valor de modo menor, é selecionado como um modo de intra previsão representativo final. Então, um modo de intra previsão tendo a direção mais similar como o modo de intra previsão representativo final é selecionado de entre os modos de intra previsão utilizáveis na unidade de codificação do componente de luminância atual A 190 como um modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual A 190 .

Alternativamente, com referência à FIG. 19B, é assumido que uma unidade de codificação do componente de luminância atual A tem um tamanho de 16x16, uma unidade de codificação do componente de luminância à esquerda B tem um tamanho de 32x32, e uma unidade de codificação do componente de luminância superior C tem um tamanho de 8x8. Além disso, é assumido que os números de modos de intra previsão disponíveis das unidades de codificação do componente de luminância tendo os tamanhos de 8x8, 16x16, e 32x32 são respetivamente 9, 9, e 33. Além disso, é assumido que um modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância à esquerda B é um modo 4, e um modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância superior C é um modo 31. Neste caso, uma vez que os modos de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância à esquerda B e a unidade de codificação do componente de luminância superior C não são compatíveis entre si, cada um dos modos de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância à esquerda B e a unidade de codificação do componente de luminância superior C é mapeada para um dos modos de intra previsão representativos mostrados na FIG. 20. Uma vez que o modo 31 que é o modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância à esquerda B tem uma diretividade de (dx,dy)=(4,-3) como mostrado na Tabela 1, é mapeado um modo 5 que tem uma diretividade muito similar a tan_1(-3/4) de entre os modos de intra previsão representativos da FIG. 20, e uma vez que o modo de intra modo de previsão 4 da unidade de codificação do componente de luminância superior C tem a mesma diretividade como aquela do modo 4 de entre os modos de intra previsão representativos da FIG. 20, o modo 4 é mapeado. O modo 4 que tem um valor de modo menor de entre o modo 5 isto é o modo de intra previsão mapeado da unidade de codificação do componente de luminância à esquerda B e o modo 4 isto é o modo de intra previsão mapeado da unidade de codificação do componente de luminância superior C pode ser determinado para ser um valor de previsão de um modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual, e apenas um valor de diferencia do modo entre um modo de intra previsão atual e um modo de intra previsão previsto da unidade de codificação do componente de luminância atual pode ser codificado como informação do modo de previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual. A FIG. 20 é um diagrama de referência para explicar um processo de mapear um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância vizinha para um dos modos de intra previsão representativos. Na FIG. 20, um modo vertical 0, um modo horizontal 1, um modo DC 2, um modo diagonal esquerda 3, um modo diagonal direita 4, um modo vertical direita 5, um modo horizontal inferior 6, um modo vertical esquerda 7, e um modo horizontal superior 8 são mostrados como modos de intra previsão representativos. Contudo, os modos de intra previsão representativos não se limitam a isto, e podem ser definidos para ter várias direcionalidades.

Com referência à FIG. 20, é definido um número predeterminado de modos de intra previsão representativos, e um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância vizinha é mapeada como um modo de intra previsão representativo tendo a direção mais similar. Por exemplo, quando um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância superior tem uma direcionalidade indicada pelo MODO_A 200, o modo de intra previsão MODO_A 200 da unidade de codificação do componente de luminância superior é mapeado para o modo 1 tendo a direção mais similar de entre os modos de intra previsão representativos predeterminados 1 até 9. De forma similar, quando um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância à esquerda tem uma direcionalidade indicada pelo MODO_B 201, 0 modo de intra previsão MODO_B 201 da unidade de codificação do componente de luminância à esquerda é mapeado para o modo 5 tendo a direção mais similar de entre os modos de intra previsão representativos predeterminados 1 até 9.

Então, um do primeiro e segundo modos de intra previsão representativos que têm um valor de modo menor é selecionado como um modo de intra previsão representativo de uma unidade de codificação do componente de luminância vizinha final. Um modo de intra previsão representativo que tem um valor de modo menor é selecionado uma vez que um valor de modo menor é geralmente definido para modos de intra previsão que ocorrem mais frequentemente. Por outras palavras, quando diferentes modos de intra previsão são previstos com base nas unidades de codificação do componente de luminância vizinhas, um modo de intra previsão que tem um valor de modo menor é mais provável que ocorra. Por conseguinte, quando diferentes modos de intra previsão estão a competir entre si, um modo de intra previsão que tem um valor de modo menor pode ser selecionado como um preditivo ou um modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual.

Mesmo quando um modo de intra previsão representativo é selecionado com base nas unidades de codificação do componente de luminância vizinhas, o modo de intra previsão representativo selecionado pode não ser usado como um preditivo de um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância atual. Se a unidade de codificação do componente de luminância atual A 190 tem 33 modos de intra previsão, e um número de modos de intra previsão representativos é 9 como descrito com referência à FIG. 19, um modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual A 190, que corresponde ao modo de intra previsão representativo, não existe. Neste caso, como mapear um modo de intra previsão de uma unidade de codificação do componente de luminância vizinha para um modo de intra previsão representativo como descrito anteriormente, um modo de intra previsão tendo a direção mais similar como um modo de intra previsão representativo selecionado de entre modos de intra previsão de acordo com um tamanho da unidade de codificação do componente de luminância atual pode ser finalmente selecionado como um preditivo do modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual. Por exemplo, quando um modo de intra previsão representativo finalmente selecionado com base nas unidades de codificação do componente de luminância vizinhas da FIG. 20 é o modo 1, um modo de intra previsão tendo as direcionalidades mais similar à direcionalidade do modo 1 é selecionado de entre modos de intra previsão utilizáveis de acordo com o tamanho da unidade de codificação do componente de luminância atual como um preditivo do modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância atual.

Entretanto, como descrito com referência às FIGS. 16A até 16C, se um preditivo para o pixel atual P é gerado usando pixéis vizinhos em ou perto da linha estendida 160, a linha estendida 160 tem atualmente uma diretividade de tan-1 (dy/dx) . De forma a calcular a diretividade, uma vez que a divisão (dy/dx) é necessária, o cálculo é feito para baixo às décimas quando hardware ou software é usado, incrementando a quantidade de cálculo. Por conseguinte, um processo de definir dx e dy é usado de forma a reduzir a quantidade de cálculo quando uma direção de previsão para selecionar pixéis vizinhos a serem usados como pixéis de referência sobre um pixel numa unidade de codificação é definida usando parâmetros dx, e dy numa maneira similar à aquela descrita com referência à Tabela 1. A FIG. 25 é um diagrama para explicar uma relação entre um pixel atual e pixéis vizinhos localizados numa linha estendida que tem uma diretividade de (dy/dx) , útil com um modelo de realização exemplar.

Com referência à FIG. 25, é assumido que uma localização do pixel atual P é P(j,i), e um pixel vizinho superior e um pixel vizinho esquerdo B localizado numa linha estendida 2510 que tem uma diretividade, isto é, um gradiente, de tan_1(dy/dx) e que passa através do pixel atual P são respetivamente A e B. Quando é assumido que localizações de pixéis vizinhos superiores correspondem a um eixo X num plano de coordenadas, e as localizações de pixéis vizinhos esquerdos correspondem a um eixo y no plano de coordenadas, o pixel vizinho superior A é localizado em (j+i*dx/dy,0), e o pixel vizinho esquerdo B é localizado em (0,i +j*dy/dx) . Por conseguinte, forma a determinar qualquer um do pixel vizinho superior A e o pixel vizinho esquerdo B para prever o pixel atual P, é necessário divisão, tal como dx/dy ou dy/dx. Tal divisão é muito complexa como descrito anteriormente, reduzindo uma velocidade de cálculo de software ou hardware.

Por conseguinte, um valor de qualquer um de dx e dy que representa uma diretividade de um modo de previsão para determinar pixéis vizinhos pode serem determinados a serem uma potência de 2. Ou seja, quando nem são inteiros, dx e dy podem ser 2~n e 2'm, respetivamente.

Com referência à FIG. 25, se o pixel vizinho esquerdo B é usado como um preditivo para o pixel atual P e dx tem um valor de 2~n, j*dy/dx necessário para determinar (0,i +j*dy/dx) que é uma localização do pixel vizinho esquerdo B chega a ser (j*dy/(2Λη) ) , e divisão usando tal potência de 2 é obtida facilmente através da operação de deslocamento como (j*dy)>>n, reduzindo a quantidade de cálculo.

Igualmente, se o pixel vizinho superior A é usado como um preditivo para o pixel atual P e dy tem um valor de 2'm, i*dx/dy necessário para determinar (j+i*dx/dy,0) que é uma localização do pixel vizinho superior A chega a ser (i*dx)/(2~m), e a divisão usando tal potência de 2 é obtida facilmente através da operação de deslocamento como (i*dx)>>m. A FIG. 26 é um diagrama para explicar uma alteração num pixel vizinho localizado numa linha estendida que tem uma diretividade de (dx,dy) de acordo com uma localização de um pixel atual, útil com um modelo de realização exemplar.

Como um pixel vizinho necessário para a previsão de acordo com uma localização de um pixel atual, é selecionado qualquer um de pixel vizinho superior e um pixel vizinho esquerdo.

Com referência à FIG. 26, quando um pixel atual 2610 é P(j,i) e é previsto usando um pixel vizinho localizado numa direção de previsão, um pixel superior A é usado para prever o pixel atual P 2610. Quando o pixel atual 2610 é Q(b,a), um pixel esquerdo B é usado para prever o pixel atual Q 2620.

Se apenas um componente dy de uma direção do eixo y de entre (dx, dy) que representa uma direção de previsão tem uma potência de 2 como 2~m, enquanto o pixel superior A na FIG. 26 pode ser determinado através da operação de deslocamento sem divisão tal como (j+(i*dx)>>m, 0), o pixel esquerdo B necessita de divisão tal como (0, a+b*2'"m/dx) . Por conseguinte, de forma a excluir a divisão quando um preditivo é gerado para todos pixéis de um bloco atual, todos os dx e dy podem ter um tipo de potência de 2.

As FIGS. 27 e 28 são diagramas para explicar um método para determinar uma direção do modo de intra previsão, de acordo com modelos de realização exemplares.

No geral, existem muitos casos onde padrões lineares mostrados num sinal de imagem ou video são verticais ou horizontais. Por conseguinte, quando modos de intra previsão tendo várias diretividades são definidos usando parâmetros dx e dy, a eficiência de codificação da imagem pode ser melhorada definindo valores dx e dy como se segue.

Em detalhe, se dy têm um valor fixo de 2Am, um valor absoluto de dx pode ser definido de modo que uma distância entre direções de previsão perto de uma direção vertical é estreita, e uma distância entre modos de previsão mais perto de uma direção horizontal é mais larga. Por exemplo, com referência à FIG. 27, se dy tem um valor de 2~4, isto é, 16, um valor de dx pode ser definido para ser 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 16, 0, -l, -2, -3, -4, -6, -9, -12, e -16 de modo que uma distância entre direções de previsão perto de uma direção vertical é estreita e uma distância entre modos de previsão mais perto de uma direção horizontal é mais larga.

Igualmente, se dx tem um valor fixo de 2~n, um valor absoluto de dy pode ser definido de modo que uma distância entre direções de previsão perto de uma direção horizontal é estreita e uma distância entre modos de previsão mais perto de uma direção vertical é mais larga. Por exemplo, com referência à FIG. 28, se dx tem um valor de 2~4, isto é, 16, um valor de dy pode ser definido para ser 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 16, 0, -1, -2, -3, -4, -6, -9, -12, e -16 de modo que uma distância entre direções de previsão perto de uma direção horizontal é estreita e uma distância entre modos de previsão mais perto de uma direção vertical é mais larga.

Além disso, quando um dos valores de dx e dy é fixo, o valor restante pode ser definido para ser aumentado de acordo com um modo de previsão. Por exemplo, se dy é fixo, uma distância entre dx pode ser definida para ser incrementada por um valor predeterminado. Além disso, um ângulo de uma direção horizontal e uma direção vertical pode ser dividido em unidades predeterminadas, e tal quantidade incrementada pode ser definida em cada um dos ângulos divididos. Por exemplo, se dy é fixo, um valor de dx pode ser definido que tem uma quantidade incrementada de um numa secção menor do que 15 graus, uma quantidade incrementada de b numa secção entre 15 graus e 30 graus, e uma largura incrementada de c numa secção maior do que 30 graus. Neste caso, de maneira a ter uma tal forma como mostrado FIG. 25, o valor de dx pode ser definido para satisfazer uma relação de a<b<c.

Por exemplo, modos de previsão descritos com referência às FIGS. 25 até 28 podem ser definidos como um modo de previsão que tem uma diretividade de tan_1(dy/dx) usando (dx, dy) como mostrado nas Tabelas 2 até 4.

Tabela 2

Tabela 3

Tabela 4

Por exemplo, com referência à Tabela 2, um modo de previsão que tem uma direcionalidade de tan-1 (dy/dx) usando (dx, dy) representado como uma de (-32, 32), (-26, 32), (-21, 32), (-17, 32), (-13, 32), (-9, 32), (-5, 32), (-2, 32), (0.32), (2, 32), (5, 32), (9, 32), (13, 32), (17,32), (21, 32), (26, 32), (32, 32), (32, -26), (32, -21), (32, -17), (32, -13), (32, -9), (32, -5), (32, -2), (32, 0), (32, 2), (32, 5), (32, 9), (32, 13), (32, 17), (32, 21) , (32, 26) e (32, 32) . A FIG. 21 é um diagrama para explicar modos de intra previsão candidatos aplicados a uma unidade de codificação do componente de crominância, útil com um modelo de realização exemplar.

Com referência à FIG. 21, modos de intra previsão candidatos aplicados enquanto intra prevendo uma unidade de codificação do componente de crominância incluem um modo vertical, um modo horizontal, um modo DC, um modo plano, e um modo de intra previsão finalmente determinado para uma unidade de codificação do componente de luminância correspondente a uma unidade de codificação atual do componente de crominância como descrito anteriormente. Além disso, como descrito anteriormente, uma unidade de codificação do componente de luminância e uma unidade de codificação do componente de crominância, os quais são intra previstas, podem ser um dos sinais de imagem tendo formatos de cor de 4:2:0, 4:2:2, e 4:4:4 definidos num dominio de cor YCbCr (ou YUV) . Um modo de intra previsão que tem um custo minimo de entre uma pluralidade de modos de intra previsão utilizáveis é selecionado como um modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância, com base no cálculo de custo, tal como um custo R-D. Os custos dos modos de intra previsão candidatos são cada um calculado, e um modo de intra previsão candidato que tem um custo minimo é selecionado como um modo de intra previsão final da unidade de codificação do componente de crominância. A FIG. 22 é um diagrama de blocos de um aparelho de intra previsão 2200 de uma imagem, útil com um modelo de realização exemplar. O aparelho de intra previsão 2200 de acordo com modelo de realização atual da presente invenção pode operar como um intra preditivo 410 do codificador de imagem 400 da FIG. 4, e o intra preditivo 550 do descodificador de imagem 500 da FIG. 5.

Com referência à FIG. 22, o aparelho de intra previsão 2200 inclui uma intra preditivo de luminância 2210 e uma intra preditivo crominância 2220. Como descrito anteriormente, o intra preditivo de luminância 2210 seleciona modos de intra previsão candidatos para serem aplicados de acordo com um tamanho de uma unidade de codificação do componente de luminância atual, com base num tamanho de cada divisão da unidade de codificação do componente de luminância de acordo com uma unidade de codificação máxima e uma profundidade máxima, e aplica os modos de intra previsão candidatos determinados para a unidade de codificação do componente de luminância atual para realizar intra previsão na unidade de codificação do componente de luminância atual. O intra preditivo de luminância 2210 determina um modo de intra previsão ótimo que tem um custo minimo como um modo de intra previsão final da unidade de codificação do componente de luminância atual com base nos custos de acordo com um valor de erro entre uma unidade de codificação de previsão gerada via intra previsão, e uma unidade de codificação do componente de luminância original. O intra preditivo de crominância 2220 calcula os custos de acordo com um modo vertical, um modo horizontal, um modo DC, um modo plano, e o modo de intra previsão final da unidade de codificação do componente de luminância correspondente a uma unidade de codificação do componente de crominância atual, e determina um modo de intra previsão que tem um custo minimo como um modo de intra previsão final da unidade de codificação atual do componente de crominância.

Entretanto, quando o aparelho de intra previsão 2200 da FIG. 22 é aplicado a um aparelho de descodificação, os tamanhos das unidades de descodificação do componente de luminância e crominância atuais são determinados usando uma unidade de codificação máxima e informação de profundidade constituindo informação de divisão hierárquica da unidade de codificação máxima, que são extraídos de um fluxo de bits usando o descodificador de entropia 520 da FIG. 5, e um modo de intra previsão para ser realizado é determinado usando informação sobre uma informação do modo de intra previsão aplicada às unidades de descodificação do componente de crominância e luminância atuais. Além disso, o aparelho de intra previsão 2200 gera uma unidade de descodificação de previsão realizando intra previsão em cada uma das unidades de descodificação do componente de luminância e crominância de acordo com o modo de intra previsão extraído A unidade de codificação de previsão é adicionada para dados residuais restaurados de um fluxo de bits, e por conseguinte as unidades de descodificação do componente de crominância e luminância atuais são descodificadas. A FIG. 23 é um diagrama de fluxos que ilustra um método para determinar um modo de intra previsão de uma unidade de codificação, útil com um modelo de realização exemplar.

Com referência à FIG. 23, um retrato atual de um componente de luminância é dividido em pelo menos uma unidade de codificação do componente de luminância com base numa unidade de codificação máxima e uma profundidade que constitui a informação de divisão hierárquica da unidade de codificação máxima, na operação 2310.

Na operação 2320, é determinado um modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância. Como descrito anteriormente, o modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância é determinado por selecionar modos de intra previsão candidatos a serem aplicados com base num tamanho da unidade de codificação do componente de luminância, realizando a intra previsão na unidade de codificação do componente de luminância aplicando os modos de intra previsão candidatos na unidade de codificação do componente de luminância, e depois determinar um modo de intra previsão ótimo que tem um custo minimo como o modo de intra previsão da unidade de codificação do componente de luminância.

Na operação 2330, são determinados modos de intra previsão candidatos de uma unidade de codificação do componente de crominância, que incluem o modo de intra previsão determinado da unidade de codificação do componente de luminância. Como descrito anteriormente, os modos de intra previsão candidatos aplicados a uma unidade de codificação do componente de crominância incluem, além do modo de intra previsão determinado da unidade de codificação do componente de luminância, um modo vertical, um modo horizontal, um modo DC, e um modo plano.

Na operação 2340, os custos da unidade de codificação do componente de crominância de acordo com modos de intra previsão candidatos determinados são comparados para determinar um modo de intra previsão que tem um custo minimo. A FIG. 24 é um diagrama de fluxos que ilustra um método para determinar um modo de intra previsão de uma unidade de descodificação, útil com um modelo de realização exemplar.

Com referência à FIG. 24, uma unidade de codificação máxima e uma profundidade constituindo a informação de divisão hierárquica da unidade de codificação máxima são extraídas de um fluxo de bits, na operação 2410.

Na operação 2420, um retrato atual para ser descodifiçado é dividido numa unidade de descodificação do componente de luminância e uma unidade de descodificação do componente de crominância, com base na profundidade e unidade de codificação máxima extraida.

Na operação 2430, a informação sobre modos de intra previsão aplicados às unidades de descodificação do componente de crominância e luminância são extraídas do fluxo de bits.

Na operação 2440, intra previsão realiza-se nas unidades de descodificação do componente de crominância e luminância de acordo com os modos de intra previsão extraídos, descodificando as unidades de descodificação do componente de crominância e luminância.

Os modelos de realização exemplares podem ser incluídos como programas de computador e podem ser implementados em computadores digitais de uso geral que executam os programas usando um meio de gravação legível por computador. Exemplos do meio de gravação legível por computador incluem meios de armazenamento magnético (e.g., ROM, disquetes, discos rígidos, etc.), meios de gravação ótica (e.g., CD-ROMs, ou DVDs), e meios de armazenamento.

Os aparelhos dos modelos de realização exemplares podem incluir um bus acoplado para cada unidade do aparelho ou codificador, com pelo menos um processador que está ligado ao bus, o processador para executar comandos, e uma memória ligada ao bus para armazenar os comandos, mensagens recebidas, e mensagens geradas.

Enquanto esta invenção tem sido mostrada e descrita em particular com referência aos modelos de realização exemplares, será entendido pelos peritos na técnica que várias alterações na forma e detalhe podem ser feitos sem sair do âmbito da invenção como definido pelas reivindicações anexadas. Os modelos de realização exemplares devem ser considerados num sentido descritivo apenas e não para propósitos de limitação. Portanto, o âmbito da invenção é definido não pela descrição detalhada da invenção mas pelas reivindicações anexadas, e todas diferenças dentro do âmbito serão construídas como sendo incluídas na presente invenção.

Lisboa, 12 de outubro de 2017

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Um aparelho de descodificar uma imagem, o aparelho compreendendo: um descodificador de entropia que obtém uma primeira informação que indica um modo de intra previsão de um bloco de luminância e uma segunda informação que indica um modo de intra previsão de um bloco de crominância correspondente ao bloco de luminância, a partir do fluxo de bits; e um realizador de intra previsão que realiza a intra previsão no bloco de luminância de acordo com o modo de intra previsão do bloco de luminância e realiza a intra previsão no bloco de crominância de acordo com o modo de intra previsão do bloco de crominância, em que o modo de intra previsão do bloco de luminância inclui uma direção particular entre uma pluralidade de direções e a direção particular é indicada por um do número dx numa direção horizontal e um valor fixo numa direção vertical e número dy na direção vertical e um valor fixo na direção horizontal, onde o número dx e o número dy são inteiros de acordo com o modo de intra previsão do bloco de luminância, em que o realizador de intra previsão determina uma série de píxeis vizinhos serem obtidos de acordo com uma posição de um pixel atual e a direção particular indicada pelo modo de intra previsão do bloco de luminância, os pixeis vizinhos localizados no lado esquerdo do bloco de luminância ou um lado superior do bloco de luminância, quando o número de píxeis vizinhos é 1, o realizador de intra previsão obtém um valor de previsão do pixel atual com base no pixel vizinho determinando o valor de previsão do pixel atual ser um valor de pixel do pixel vizinho; e quando o número de pixeis vizinhos é 2, o realizador de intra previsão obtém o valor de previsão do pixel atual com base numa média ponderada dos pixeis vizinhos, a média ponderada sendo obtida multiplicando os pesos de cada um dos dois pixeis vizinhos e dar a média do valor multiplicado, os pesos determinados com base na direção particular e da localização dos dois pixeis vizinhos, em que, quando a segunda informação indicar que o modo de intra previsão do bloco de crominância é igual ao modo de intra previsão do bloco de luminância, o modo de intra previsão do bloco de crominância é determinado ser igual ao modo de intra previsão do bloco de luminância. em que a imagem é dividida numa pluralidade de unidades de codificação máxima de acordo com a informação sobre o tamanho máximo de uma unidade de codificação, uma unidade de codificação máxima é dividida numa pluralidade de unidades de codificação usando uma informação de divisão e uma informação de profundidade que denota o número de vezes que a unidade de codificação está dividida espacialmente das unidade de codificação máxima, uma unidade de codificação máxima do componente de luminância e uma unidade de codificação máxima do componente de crominância entre a pluralidade de unidades de codificação máxima, são divididas hierarquicamente em uma ou mais unidades de codificação do componente de luminância e profundidades e uma ou mais unidades de codificação do componente de crominância de profundidades incluindo pelo menos uma de uma profundidade atual e uma de profundidade inferior, respetivamente de acordo com a informação de divisão, quando a informação de divisão indica uma divisão para a profundidade atual, uma unidade de codificação da profundidade atual é dividida em quatro unidades de codificação da profundidade inferior, independentemente das unidades de codificação vizinhas, quando a informação de divisão indica uma não divisão para a profundidade atual, uma ou mais unidades de previsão são obtidas da unidade de codificação da profundidade atual, e em que o bloco de luminância é uma unidade de previsão obtida da unidade de codificação da profundidade atual, em que o número dx e o número dy são um dos valores selecionados entre {32, 26, 21, 17, 13, 9, 5, 2, 0, -2, -5, -9, -13, -17, -21, -26} de acordo com o modo de intra previsão do bloco de luminância, e o valor fixo é potência de

2. Lisboa, 12 de outubro de 2017