RS56474B1

RS56474B1 - Postupak za dekodiranje slike putem intra predikcije

Info

Publication number: RS56474B1
Application number: RS20171116A
Authority: RS
Inventors: Jung-Hye Min; Sun-Il Lee; Woo-Jin Han
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2018-01-31
Also published as: CA3001241C; LT3282705T; CN105049857A; JP6067556B2; JP2016029827A; SI2594075T1; CN107959856B; KR20150091456A; IL244570A0; US9083987B2; US20150172712A1; HUE037744T2; CN104980748B; BR122020013770B1; IL244567A0; CA2891843C; EP2594075B1; RU2597484C2; CA2891843A1; JP2016040923A

Description

Tehnička oblast

Predstavljene realizacije predmetne objave se odnose na dekodiranje slike i, konkretnije, postupak za dekodiranje slike putem intra predikcije.

Osnova pronalaska

Shodno standardu kompresije slike, kao što je MPEG-1 (Moving Picture Experts Group), MPEG-2, MPEG-4 ili H.264/MPEG-4 napredno kodiranje video signala (AVC), slika se deli u makro blokove za kodiranje slike. Nakon što se svaki makro blok kodira u bilo kom od režima kodiranja inter predikcije i intra predikcije, odgovarajući režim kodiranja se bira shodno bitskoj brzini potrebnoj za kodiranje makro bloka i dozvoljeno izobličenje između originalnog makro bloka i rekonstruisanog makro bloka, a zatim se makro blok kodira u izabranom režimu kodiranja.

Dok se hardver za reprodukciju i čuvanje slike visoke rezolucije ili visokog kvaliteta razvija, povećava se potreba za video kodekom koji efikasno kodira ili dekodira video sadržaj visoke rezolucije ili visokog kvaliteta.

EP2081386 opisuje kodiranje i dekodiranje slike i video podataka, a konkretno novi prostorni režim predikcije za predviđanje bloka podataka slike iz podataka slike prethodno kodiranih/dekodiranih blokova. Shodno ovom režimu predikcije, blokovi koji sadrže oštre ivice mogu da se vernije predvide uzimajući u obzir precizan smer ivice. Režim predikcije ne zahteva bilo kakvo dodatno signaliziranje pošto (i) smer ivice je procenjen iz prethodno kodiranih blokova i (ii) novi režim predikcije zamenjuje konvencionalni DC režim za blokove koji sadrže oštre ivice.

Predlog pronalaska

Tehnički problem

U slučaju konvencionalnog video kodeka, video se kodira u ograničenom režimu kodiranja koji se zasniva na makro bloku sa unapred određenom veličinom.

Rešenje problema

Shodno predmetnom pronalasku, postoji obezbeđen aparat i postupak, kao što je predstavljeno u priloženom patentnom zahtevu. Ostale funkcije pronalaska će biti očigledne iz opisa koji sledi.

Predložena otelotvorenja obezbeđuju postupak za dekodiranje slike putem intra predikcije korišćenjem režima intra predikcije koji imaju različita usmerenja.

Predložena otelotvorenja takođe obezbeđuju postupak za dekodiranje slike putem intra predikcije koji može da smanji količinu proračuna obavljenog tokom intra predikcije.

Povoljni efekti pronalaska

Pošto se intra predikcija obavlja u različitim smerovima, može se poboljšati efikasnost kompresije slike.

Količina proračuna obavljenog za određivanje referentnog piksela tokom intra predikcije se može smanjiti.

Kratak opis crteža

SL. 1 predstavlja blok dijagram koji ilustruje aparat za kodiranje slike;

SL. 2 predstavlja dijagram koji ilustruje broj režima intra predikcije shodno veličini trenutnog bloka;

SL. 3 predstavlja dijagram koji objašnjava režime intra predikcije primenjene na blok koji ima unapred određenu veličinu;

SL. 4 predstavlja dijagram koji ilustruje smerove režima intra predikcije prikazane na SL. 3;

SL. 5 predstavlja dijagram za objašnjenje postupaka intra predikcije obavljene na bloku ilustrovanom na SL.3;

SL. 6 predstavlja dijagram koji objašnjava režime intra predikcije primenjene na blok koji ima unapred određenu veličinu;

SL. 7 predstavlja referentni dijagram za objašnjenje režima intra predikcije koji imaju različita usmerenja;

SL. 8 predstavlja referentni dijagram za objašnjenje procesa generisanja prediktora kada produžena linija koja ima unapred određeni gradijent prolazi između, a ne kroz, susednih piksela celobrojnih lokacija;

SL. 9 predstavlja referentni dijagram za objašnjenje procesa generisanja prediktora kada produžena linija koja ima unapred određeni gradijent prolazi između susednih piksela celobrojnih lokacija;

SL. 10 predstavlja referentni dijagram za objašnjenje bilinearnog režima;

SL. 11 predstavlja dijagram za objašnjenje procesa generisanja vrednosti predikcije režima intra predikcije trenutnog bloka;

SLIKE 12 i 13 predstavljaju referentne dijagrame za objašnjenje procesa mapiranja za objedinjavanje režima intra predikcije blokova koji imaju različite veličine;

SL. 14 predstavlja referentni dijagram koji objašnjava proces mapiranja režima intra predikcije susednog bloka na jedan od predstavnika režima intra predikcije;

SL. 15 predstavlja dijagram za objašnjenje veze između trenutnog piksela i susednih piksela smeštenih na produženoj liniji koja ima usmerenost (dx, dy);

SL. 16 predstavlja dijagram za objašnjenje promene na susednom pikselu smeštenom na produženoj liniji koja ima usmerenost (dx, dy) shodno lokaciji trenutnog piksela;

SLIKE 17 i 18 predstavljaju dijagrame za objašnjenje postupka određivanja smera režima intra predikcije;

SL. 19 predstavlja dijagram toka koji ilustruje postupak kodiranja slike putem intra predikcije;

SL. 20 predstavlja blok dijagram koji ilustruje aparat za dekodiranje slike; i

SL. 21 predstavlja dijagram toka koji ilustruje postupak dekodiranja slike putem intra predikcije, shodno predstavljenom otelotvorenju.

Najbolji način za realizaciju pronalaska

Shodno drugom aspektu predstavljenog otelotvorenja postoji postupak intra predikcije koji dekodira sliku kao što je predstavljeno u pratećem patentnom zahtevu 1.

Opis pronalaska

Predstavljena otelotvorenja će sada biti potpunije opisana uzimajući u obzir prateće crteže u kojima su opisana predstavljena otelotvorenja.

SL. 1 predstavlja blok dijagram koji ilustruje aparat 100 za kodiranje slike.

S obzirom na SL. 1, aparat 100 uključuje jedinicu za intra predikciju 110, jedinicu za procenu pokreta 120, jedinicu za kompenzaciju pokreta 125, jedinicu za frekventnu transformaciju 130, jedinicu za kvantizaciju 140, entropijski koder 150, jedinicu za inverznu kvantizaciju 160, jedinicu za inverznu transformaciju frekvencije 170, jedinicu za deblokiranje 180 i jedinicu za filtriranje petlje 190.

Jedinica za procenu pokreta 120 i jedinica za kompenzaciju pokreta 125 obavljaju inter predikciju koja deli trenutni okvir 105 trenutne slike u blokove, od kojih svaki ima unapred određenu veličinu, i pretražuje vrednost predikcije svakog od blokova na referentnoj slici.

Jedinica za intra predikciju 110 obavlja intra predikciju koja pretražuje vrednost predikcije trenutnog bloka korišćenjem susednih blokova trenutne slike. Konkretno, jedinica za intra predikciju 110 dodatno obavlja režime intra predikcije koji imaju različita usmerenja korišćenjem (dx, dy) parametara pored konvencionalnog režima intra predikcije. Dodati režimi intra predikcije će biti objašnjeni kasnije.

Preostale vrednosti trenutnog bloka se generišu na osnovu izlaza vrednosti predikcije iz jedinice za intra predikciju 110 i jedinice za kompenzaciju pokreta 125 i šalju se kao kvantifikovani koeficijenti transformacije kroz jedinicu za transformaciju frekvencije 130 i jedinicu za kvantizaciju 140.

Kvantifikovani koeficijenti transformacije se obnavljaju u preostale vrednosti kroz jedinicu za inverznu kvantizaciju 160 i jedinicu za inverznu transformaciju frekvencije 170, a obnovljene preostale vrednosti se naknadno obrađuju kroz jedinicu za deblokiranje 180 i jedinicu za filtriranje petlje 190 i šalju do referentnog okvira 195. Kvantifikovani koeficijenti transformacije mogu biti emitovani kao tok bitova 155 kroz entropijski koder 150.

Intra predikcija koju obavlja jedinica za intra predikciju 110 sa SL. 1 će biti detaljno objašnjena. Postupak intra predikcije za poboljšanje efikasnosti kompresije slike će biti objašnjen pretpostavljanjem kodeka koji može da obavlja kodiranje kompresije korišćenjem bloka koji ima veličinu veću ili manju od 16x16 kao jedinice za kodiranje, a ne konvencionalnog kodeka kao što je H.264 koji obavlja kodiranje na osnovu makro bloka veličine 16x16.

SL. 2 predstavlja dijagram koji ilustruje broj režima intra predikcije shodno veličini trenutnog bloka.

Broj režima intra predikcije koji treba da se primene na blok može da varira shodno veličini bloka. Na primer, s obzirom na SL.2, kada veličina bloka na kome treba da se izvodi intra predikcija iznosi NxN, broj režima intra predikcije koji se stvarno izvode na svakom od blokova koji imaju odgovarajuće veličine od 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64 i 128x128 može se podesiti na 5, 9, 9, 17, 33, 5 i 5 (u slučaju primera 2). Kao takav, broj stvarno obavljenih režima intra predikcije varira shodno veličini bloka, pošto dodatak za informacije o režimu predikcije kodiranja varira shodno veličini bloka. Drugim rečima, ukoliko blok ima malu veličinu, iako blok zauzima mali deo cele slike, dodatak za prenos dodatnih informacija, kao što je režim predikcije bloka koji ima malu veličinu, može biti veliki. Shodno tome, ako se blok koji ima malu veličinu kodira korišćenjem previše režima predikcije, brzina bitova može da se poveća, čime se smanjuje efikasnost kompresije. Takođe, pošto se blok koji ima veliku veličinu, na primer, veličinu veću od 64x64, često bira kao blok za ravnu oblast slike, kada se blok koji ima veliku veličinu kodira korišćenjem previše režima predikcije, efikasnost kompresije može takođe da se smanji.

Shodno tome, na SL. 2, ako su veličine blokova grubo klasifikovane u najmanje tri veličine N1xN1(2=N1=8, N1 je ceo broj), N2xN2(16=N2=32, N2 je ceo broj) i N3xN3(64=N3, N3 je ceo broj), broj režima intra predikcije koji treba da se obave na bloku koji ima veličinu N1xN1 iznosi A1 (A1 je pozitivan ceo broj), broj režima intra predikcije koji treba da se obave na bloku koji ima veličinu N2xN2 iznosi A2 (A2 je pozitivan ceo broj), i broj režima intra predikcije koji treba da se obave na bloku koji ima veličinu N3xN3 iznosi A3 (A3 je pozitivan ceo broj), poželjno je da broj režima intra predikcije koji treba da se obave shodno veličini svakog bloka bude podešen tako da zadovolji vezu od A3=A1=A2. To jest, kada je trenutna slika grubo podeljena u blok koji ima malu veličinu, blok koji ima srednju veličinu i blok koji ima veliku veličinu, poželjno je da se blok koji ima srednju veličinu podesi tako da ima najveći broj režima predikcije, a blok koji ima malu veličinu i blok koji ima veliku veličinu podese tako da imaju mali broj režima predikcije. Blok koji ima malu veličinu i blok koji ima veliku veličinu mogu biti podešeni tako da imaju veliki broj režima predikcije. Broj režima predikcije koji varira shodno veličini svakog bloka ilustrovanog na SL.2 je primer i može da se promeni.

SL. 3 predstavlja dijagram koji objašnjava režime intra predikcije primenjene na blok koji ima unapred određenu veličinu.

S obzirom na SLIKE 2 i 3, kada se intra predikcija izvodi na bloku koji ima veličinu 4x4, blok koji ima veličinu 4x4 može da ima vertikalan režim (režim 0), horizontalni režim (režim 1), režim jednosmerne struje (DC) (režim 2), dijagonalni režim dole-levo (režim 3), dijagonalni režim dole-desno (režim 4), režim vertikalno-desno (režim 5), režim horizontalnodole (režim 6), režim vertikalno-levo (režim 7), i režim horizontalno-gore (režim 8).

SL. 4 predstavlja dijagram koji ilustruje smerove režima intra predikcije prikazane na SL. 3. Na SL.4, broj prikazan na kraju strelice označava odgovarajuću vrednost režima kada se predikcija obavlja u smeru označenom strelicom. Ovde, režim 2 predstavlja DC režim predikcije koji nema usmerenost i zato nije prikazan.

SL. 5 predstavlja dijagram za objašnjenje postupka intra predikcije obavljene na bloku ilustrovanom na SL.3.

S obzirom na SL. 5, blok predikcije se generiše korišćenjem susednih piksela A-M trenutnog bloka u dostupnom režimu predikcije određenom veličinom bloka. Na primer, biće objašnjena operacija predikcije-kodiranja trenutnog bloka koji ima veličinu 4x4 u režimu 0 SL. 3, to jest, vertikalni režim. Prvo, vrednosti piksela za piksele A do D susedne iznad trenutnog bloka koji ima veličinu 4x4 predviđene su kao vrednosti piksela trenutnog bloka koji ima veličinu 4x4. To jest, vrednost piksela za piksel A je predviđena kao vrednosti piksela za četiri piksela uključena u prvu kolonu trenutnog bloka koji ima veličinu 4x4, vrednost piksela za piksel B je predviđena kao vrednosti piksela za četiri piksela uključena u drugu kolonu trenutnog bloka koji ima veličinu 4x4, vrednost piksela za piksel C je predviđena kao vrednosti piksela za četiri piksela uključena u treću kolonu trenutnog bloka koji ima veličinu 4x4 i vrednost piksela za piksel D je predviđena kao vrednosti piksela za četiri piksela uključena u četvrtu kolonu trenutnog bloka koji ima veličinu 4x4. Sledeće, ostatak između stvarnih vrednosti piksela uključenih u originalni 4x4 trenutni blok i vrednosti piksela uključenih u 4x4 trenutni blok predviđenih korišćenjem piksela od A do D, dobija se i kodira.

SL. 6 predstavlja dijagram koji objašnjava režime intra predikcije primenjene na blok koji ima unapred određenu veličinu.

S obzirom na SLIKE 2 i 6, kada se intra predikcija obavlja na bloku koji ima veličinu 2x2 ili 128x128, blok koji ima veličinu 2x2 ili 128x128 može imati 5 režima: vertikalni režim, horizontalni režim, DC režim, planarni režim i dijagonalni režim dole-desno.

U međuvremenu, ako blok koji ima veličinu 32x32 ima 33 režima intra predikcije, kako je prikazano na SL. 2, neophodno je postaviti smerove 33 režima intra predikcije. Da bi se postavili režimi intra predikcije koji imaju različite smerove koji nisu režimi intra predikcije prikazani na SLIKAMA 4 i 6, smer predikcije za izbor susednog piksela koji treba da se koristi kao referentni piksel u okolini piksela u bloku podešen je korišćenjem (dx, dy) parametara. Na primer, kada je svaki od 33 režima predikcije predstavljen kao režim N (N je ceo broj od 0 do 32), režim 0 može da bude postavljen kao vertikalni režim, režim 1 može da bude postavljen kao horizontalni režim, režim 2 može da bude postavljen kao DC režim, režim 3 može da bude postavljen kao običan režim i svaki režim od 4 do 32 može da bude postavljen kao režim predikcije koji ima usmerenost

tan<-1>(dy/dx) predstavljen kao jedan od (dx, dy) koji je izražen kao jedan od (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) i (4,-3) kao što je prikazano u tabeli 1.

Tabela 1

Poslednji režim 32 može da bude postavljen kao bilinearni režim koji koristi bilinearnu interpolaciju što će biti opisano kasnije uzimajući u obzir SL.10.

SL. 7 predstavlja referentni dijagram za objašnjenje režima intra predikcije koji imaju različita usmerenja.

Kao što je opisano s obzirom na tabelu 1, režimi intra predikcije mogu imati različite usmerenosti tan<-1>(dy/dx) korišćenjem mnoštva (dx, dy) parametara.

S obzirom na SL. 7, susedni pikseli A i B koji se nalaze na produženoj liniji 700 koja ima gradijent tan<-1>(dy/dx) koji je određen shodno (dx, dy) svakog režima prikazanog u tabeli 1 u okolini trenutnog piksela P koji treba da se predvidi u trenutnom bloku mogu da se koriste kao prediktor za trenutni piksel P. U ovom slučaju, poželjno je da susedni pikseli A i B, korišćeni kao prediktor, budu pikseli susednog bloka na gornjoj, levoj, desnoj gornjoj i levoj donjoj strani, koji su prethodno kodirani i obnovljeni. Takođe, ako produžena linija 700 prolazi između, a ne kroz, susedne piksele celobrojnih lokacija, susedni pikseli koji su bliži trenutnom pikselu P među susednim pikselima u blizini produžene linije 700 mogu da se koriste kao prediktor, ili predikcija može da se obavi korišćenjem susednih piksela u blizini produžene linije 700. Na primer, prosečna vrednost između susednih piksela u blizini produžene linije 700 ili ponderisana prosečna vrednost koja razmatra udaljenost između preseka produžene linije 700 i susednih piksela u blizini produžene linije 700 može da se koristi kao prediktor za trenutni piksel P. Takođe, kao što je prikazano na SL.7, ona može da se signalizira u jedinicama blokova koje susedni pikseli, npr. susedni pikseli A i B, treba da se koriste kao prediktor za trenutni piksel P među susednim pikselima na X osi i susednim pikselima na Y osi koji su dostupni shodno smerovima predikcije.

SL. 8 predstavlja referentni dijagram za objašnjenje procesa generisanja prediktora kada produžena linija 800 koja ima unapred određeni gradijent prolazi između, a ne kroz, susednih piksela celobrojnih lokacija.

S obzirom na SL.8, ako produžena linija 800 koja ima ugao tan<-1>(dy/dx) koji je određen shodno (dx, dy) svakog od režima prolazi između susednog piksela A 810 i susednog piksela B 820 celobrojnih lokacija, ponderisana prosečna vrednost koja se odnosi na udaljenost između preseka produžene linije 800 i susednih piksela A 810 i B 820 u blizini produžene linije 800 može da se koristi kao prediktor za trenutni piksel P na već opisani način. Na primer, kada rastojanje između preseka produžene linije 800 koja ima ugao od tan<-1>(dy/dx) i susednog piksela A 810 iznosi f a rastojanje između preseka produžene linije 800 i susednog piksela B 820 iznosi g, prediktor za trenutni piksel P može da se dobije kao (A*g+B*f)/(f+g). Ovde, poželjno je da f i g mogu da budu normalizovana rastojanja koja koriste ceo broj. Ako se koristi softver ili hardver, prediktor za trenutni piksel P može da se dobije operacijom pomeranja kao (g*A+f*B+2)>>2. Kao što je prikazano na SL. 8, ako produžena linija 800 prolazi kroz prvu četvrtinu u blizini susednog piksela A 810 jednog od četiri dela dobijenih deljenjem rastojanja između susednog piksela A 810 i susednog piksela B 820 celobrojnih lokacija, prediktor za trenutni piksel P može da se dobije kao (3*A+B)/4. Takva operacija se izvodi operacijom pomeranja koja podrazumeva zaokruživanje na najbliži ceo broj kao što je (3*A+B+2)>>2.

SL. 9 predstavlja referentni dijagram za objašnjenje procesa generisanja prediktora kada produžena linija koja ima unapred određeni gradijent prolazi između susednih piksela celobrojnih lokacija.

S obzirom na SL. 9, ako produžena linija koja ima ugao tan<-1>(dy/dx) koji je određen shodno (dx, dy) svakog režima prolazi između susednog piksela A 910 i susednog piksela B 920 celobrojnih lokacija, deo između susednog piksela A 910 i susednog piksela B 920 može da se podeli u prethodno određeni broj oblasti, a ponderisana prosečna vrednost u pogledu rastojanja između preseka i susednog piksela A 910 i susednog piksela B 920 u svakoj podeljenoj oblasti može da se koristi kao vrednost za predviđanje. Na primer, deo između susednog piksela A 910 i susednog piksela B 920 može da se podeli na pet delova P1 do P5, na način prikazan na SL.9, može da se odredi reprezentativna ponderisana prosečna vrednost u odnosu na rastojanje između preseka susednog piksela A 151 i susednog piksela B 152 u svakom delu, i reprezentativna ponderisana prosečna vrednost može da se koristi kao prediktor za trenutni piksel P. Detaljno, ako produžena linija prolazi kroz deo P1, vrednost susednog piksela A 910 može da se odredi kao prediktor za trenutni piksel P. Ako produžena linija prolazi kroz deo P2, ponderisana prosečna vrednost (3*A+1*B+2)>>2, uzimajući u obzir rastojanje između susednog piksela A 910, susednog piksela 920 i središnje tačke dela P2, može da se odredi kao prediktor za trenutni piksel P. Ako produžena linija prolazi kroz deo P3, ponderisana prosečna vrednost (2*A+2*B+2)>>2 može da se odredi kao prediktor za trenutni piksel P, uzimajući u obzir rastojanje između susednih piksela A 910 i B 920 i središnje tačke dela P3. Ako produžena linija prolazi kroz deo P4, ponderisana prosečna vrednost (1*A+3*B+2)>>2, uzimajući u obzir rastojanje između susednog piksela A 910, susednog piksela B 920 i središnje tačke dela P4, može da se odredi kao prediktor za trenutni piksel P. Ako produžena linija 2 prolazi kroz deo P5, vrednost susednog piksela B 920 može da se odredi kao prediktor za trenutni piksel P.

Takođe, ako dva susedna piksela, odnosno susedni piksel A na gornjoj strani i susedni piksel B na levoj strani preseku produženu liniju 700 na način prikazan na SL. 7, prosečna vrednost susednog piksela A i susednog piksela B mogu da se koriste kao prediktor za trenutni piksel P. Alternativno, ako je (dx*dy) pozitivna vrednost, može da se koristi susedni piksel A na strani veće visine, a ako je (dx*dy) negativna vrednost, može da se koristi susedni piksel B na levoj strani.

Poželjno je da režimi intra predikcije koji imaju različite usmerenosti, kao što je prikazano u tabeli 1, budu prethodno podešeni na kraju kodiranja i kraju dekodiranja, a prenosi se samo odgovarajući indeks režima intra predikcije postavljen za svaki blok.

SL. 10 predstavlja referentni dijagram za objašnjenje bilinearnog režima.

S obzirom na SL. 10, u bilinearnom režimu, izračunava se prosečna geometrijska vrednost koja razmatra rastojanja do gornje, donje, leve i desne granice trenutnog piksela P i

1

piksela smeštenih na gornjoj, donjoj, levoj i desnoj granici u okolini trenutnog piksela P koji treba da se predvidi u trenutnom bloku, a rezultat proračuna se koristi kao prediktor za trenutni piksel P. To jest, u bilinearnom režimu, geometrijska prosečna vrednost rastojanja do gornje, donje, leve i desne granice trenutnog piksela P i piksela A 1061, piksela B 1002, piksela D 1006 i piksela E 1007 koji su smešteni na gornjoj, donjoj, levoj i desnoj granici u okolini trenutnog piksela P, može da se koristi kao prediktor za trenutni piksel P 1060. U ovom slučaju, pošto je bilinearni režim jedan od režima intra predikcije, susedni pikseli gornje i leve strane koji su prethodno kodirani a zatim obnovljeni takođe treba da se koriste kao referentni pikseli tokom predikcije. Shodno tome, odgovarajuće vrednosti piksela u trenutnom bloku se ne koriste kao piksel A 1061 i piksel B 1002, već se koriste vrednosti virtualnih piksela generisane korišćenjem susednih piksela sa gornje i bočnih strana.

Detaljno, virtuelni piksel C 1003 sa desne donje strane trenutnog bloka se izračunava korišćenjem prosečne vrednosti susednog piksela RightUpPixel 1004 sa desne gornje strane i susednog piksela LeftDownPixel 1005 sa leve donje strane pored trenutnog bloka kao što je prikazano u jednačini 1.

Matematička jednačina 1

Jednačina 1 može da se izračuna operacijom pomeranja kao C=0,5(LeftDownPixel+RightUpPixel+1)>>1.

Kada se trenutni piksel P 1060 produži nadole uzimajući u obzir rastojanje W1 do leve granice i rastojanje W2 do desne granice trenutnog piksela P 1060, vrednost virtuelnog piksela A 1061 smeštenog na donjoj granici može da se podesi korišćenjem prosečne vrednosti susednog piksela LeftDownPixel 1005 sa leve donje strane i piksela C 1003. Na primer, vrednost piksela A 1061 može da se izračuna korišćenjem jedne jednačine prikazane u jednačini 2.

Matematička jednačina 2

U jednačini 2, kada je vrednost W1+W2 stepenovana sa 2 kao 2^n, A=(C*W1+LeftDownPixel*W2+((W1+W2)/2))/(W1+W2) može da se izračuna operacijom pomeranja kao A=(C*W1+LeftDownPixel*W2+2^(n-1))>>n bez deljenja.

Slično, kada se trenutni piksel P 1060 produži udesno uzimajući u obzir rastojanje h1 do gornje granice trenutnog piksela P 1060 i rastojanje h2 do donje granice trenutnog piksela P 1060, vrednost virtuelnog piksela B 1002 smeštenog na donjoj granici može da se podesi korišćenjem prosečne vrednosti susednog piksela RightUpPixel 1004 sa desne gornje strane i piksela C 1003 uzimajući u obzir rastojanja h1 i h2. Na primer, vrednost piksela B 1002 može da se izračuna korišćenjem jedne jednačine prikazane u jednačini 3.

Matematička jednačina 3

U jednačini 3, kada je vrednost h1+h2 stepenovana sa 2 kao 2^m, B=(C*h1+RightUpPixel*h2+((h1+h2)/2))/(h1+h2) može da se izračuna operacijom pomeranja kao B=(C*h1+RightUpPixel*h2+2^(m-1))>>m bez deljenja.

Kada su jednom određene vrednosti virtuelnog piksela A 1061 na donjoj granici trenutnog piksela P 1060 i virtuelnog piksela B 1002 na desnoj granici trenutnog piksela P 1060 korišćenjem jednačina 1 do 3, prediktor za trenutni piksel P 1060 se određuje korišćenjem prosečne vrednosti od A+B+D+E. Detaljnije, ponderisana prosečna vrednost u pogledu rastojanja između trenutnog piksela P 1060 i virtuelnog piksela A 1061, virtuelnog piksela B 1002, piksela D 1006, i piksela E 1007 ili srednja vrednost A+B+D+E može da se koristi kao prediktor za trenutni piksel P 1060. Na primer, ako veličina bloka sa SL.10 iznosi 16x16, a koristi se ponderisana prosečna vrednost, prediktor za trenutni piksel P 1060 se može dobiti kao (h1*A+h2*D+ W1*B+W2*E+16) >>5. Kao takva, takva bilinearna predikcija se primenjuje na sve piksele u trenutnom bloku, a blok za predikciju trenutnog bloka se generiše u bilinearnom režimu predikcije.

Pošto se prediktivno kodiranje obavlja shodno režimima intra predikcije koji variraju shodno veličini bloka, efikasnija kompresija može da se postigne shodno karakteristikama slike.

U međuvremenu, pošto se u konvencionalnom kodeku koristi veći broj režima intra predikcije od režima intra predikcije shodno predstavljenom primeru, kompatibilnost sa konvencionalnim kodekom može da predstavlja problem. Shodno tome, možda će biti neophodno je da se dostupni režimi intra predikcije koji imaju različite smerove mapiraju na jedan manji broj režima intra predikcije. Odnosno, kada je broj dostupnih režima intra predikcije trenutnog bloka N1 (N1 je ceo broj), da bi se omogućila kompatibilnost režima intra predikcije trenutnog bloka kompatibilnog sa blokom koji ima N2 (N2 je ceo broj različit od N1) režima intra predikcije, režimi intra predikcije trenutnog bloka mogu da se mapiraju na režim intra predikcije koji ima najsličniji smer među N2 režima intra predikcije. Na primer, pretpostavlja se da je dostupno ukupno 33 režima intra predikcije na trenutnom bloku, kao što je prikazano u tabeli 1, a režim intra predikcije konačno primenjen na trenutni blok je režim 14, to jest, (dx, dy)=(4,3), sa usmerenjem od tan<-1>(3/4)36,87(stepeni). U ovom slučaju, da bi se režim intra predikcije primenjen na trenutni blok uklopio sa jednim od 9 režima intra predikcije na način prikazan na SL.4, može da se izabere režim 4 (dole desno), režim čije je usmerenje najsličnije usmerenju od 36,87 (stepeni). To jest, režim 14 u tabeli 1 može da se mapira prema režimu 4 ilustrovanom na SL.4. Na sličan način, ako je za režim intra predikcije koji je primenjen na trenutni blok izabran režim 15, odnosno (dx,dy)=(1,11), od 33 dostupna režima intra predikcije iz tabele 1, pošto usmerenost režima intra predikcije primenjena na trenutni blok iznosi tan<-1>(11) 84,80 (stepeni), režim 0 (vertikalni) sa SL.4 čije je usmerenje najsličnije usmerenju 84,80 (stepeni) može da bude mapiran za režim 15.

U međuvremenu, da bi se dekodirao blok kodiran putem intra predikcije, potrebne su informacije o režimu predikcije o tome koji režim intra predikcije trenutnog bloka je kodiran. Shodno tome, kada se kodira slika, informacije o režimu intra predikcije trenutnog bloka se dodaju toku bitova, i, u ovo vreme, ako se informacije o režimu intra predikcije dodaju kakve jesu toku bitova za svaki blok, dodatak se povećava, čime se smanjuje efikasnost kompresije. Shodno tome, informacije o režimu intra predikcije trenutnog bloka koji je određen kao rezultat kodiranja trenutnog bloka možda neće biti prenesene kakve jesu, već mogu da se prenesu samo kao vrednost razlike između vrednosti stvarnog režima intra predikcije i vrednost predikcije režima intra predikcije predviđena iz susednih blokova.

Ako se režimi intra predikcije koji imaju različite smerove koriste shodno predloženom primeru, broj dostupnih režima intra predikcije može da varira shodno veličini bloka. Shodno tome, da bi se predvideo režim intra predikcije trenutnog bloka, neophodno je da se mapiraju režimi intra predikcije susednih blokova na predstavnike režima intra predikcije. Ovde je poželjno da predstavnici režima intra predikcije budu manji broj od režima intra predikcije među režimima intra predikcije dostupnih susednih blokova, ili 9 režima intra predikcije kao što je prikazano na SL.14.

1

SL. 11 je dijagram za objašnjenje procesa generisanja vrednosti predikcije režima intra predikcije trenutnog bloka.

S obzirom na SL.11, kada je trenutni blok A 110, režim intra predikcije trenutnog bloka A 110 može biti predviđen iz režima intra predikcije određenih iz susednih blokova. Na primer, ako je određeno da je režim intra predikcije određen iz levog bloka B 111 trenutnog bloka A 110 režim 3, a režim intra predikcije određen iz gornjeg bloka C 112 režim 4, režim intra predikcije trenutnog bloka A 110 može biti predviđen kao režim 3 koji ima manju vrednost među režimima predikcije gornjeg bloka C 112 i levog bloka B 111. Ako je režim intra predikcije određen kao rezultat stvarnog kodiranja intra predikcije obavljenog na trenutnom bloku A 110 režim 4, samo razlika 1 iz režima 3, to jest, vrednost režima intra predikcije predviđena iz susednih blokova B 111 i C 112 se prenosi kao informacije o režimu intra predikcije. Kada se slika dekodira, na isti način, generiše se vrednost predikcije režima intra predikcije trenutnog bloka, vrednost razlike režima prenesena putem toka bitova se dodaje vrednosti predikcije režima intra predikcije, a dobijaju se informacije o režimu intra predikcije stvarno primenjenom na trenutni blok. Iako se koriste samo susedni blokovi koji se nalaze sa gornje i leve strane trenutnog bloka, režim intra predikcije trenutnog bloka A 110 može da se predvidi korišćenjem drugih susednih blokova, kao što je prikazano na SL.11E i SL. 11D.

U međuvremenu, pošto stvarno obavljeni režimi intra predikcije variraju shodno veličini bloka, režim intra predikcije predviđen iz susednih blokova se možda neće podudarati sa režimom intra predikcije trenutnog bloka. Shodno tome, da bi se predvideo režim intra predikcije trenutnog bloka iz susednih blokova koji imaju različite veličine, potreban je proces mapiranja objedinjavanja režima intra predikcije blokova koji imaju različite režime intra predikcije.

SLIKE 12 i 13 predstavljaju referentne dijagrame za objašnjenje procesa mapiranja za objedinjavanje režima intra predikcije blokova koji imaju različite veličine.

S obzirom na SL.12, pretpostavlja se da trenutni blok A 120 ima veličinu 16x16, levi blok B 121 ima veličinu 8x8, a gornji blok C 122 ima veličinu 4x4. Takođe, kao što je prikazano u primeru 1 na SL.2, pretpostavlja se da brojevi dostupnih režima intra predikcije blokova koji imaju veličine 8x8, 16x16, i 32x32 iznose 9, 9, i 33. U ovom slučaju, pošto se brojevi dostupnih režima intra predikcije levog bloka B 121 i gornjeg bloka C 122 razlikuju od brojeva dostupnog režima intra predikcije trenutnog bloka A 120, režim intra predikcije predviđen iz levog bloka B 121 i gornjeg bloka C 122 nije prikladan za korišćenje kao vrednost režima intra predikcije trenutnog bloka A 120. Shodno tome, na SL.12, režimi intra predikcije susednog bloka B 121 i susednog bloka 122 se menjaju u prvog i drugog predstavnika režima intra predikcije koji imaju najsličniji smer među unapred određenim brojem predstavnika režima intra predikcije, kao što je prikazano na SL.14, i režim koji ima manju vrednost režima se bira iz prvog i drugog predstavnika režima intra predikcije kao konačni predstavnik režima intra predikcije. Režim intra predikcije koji ima smer koji je najsličniji konačnom predstavniku režima intra predikcije izabranog iz režima intra predikcije dostupnih shodno veličini trenutnog bloka A 120 predviđen je da bude režim intra predikcije trenutnog bloka A 120.

Alternativno, s obzirom na SL.13, pretpostavlja se da trenutni blok A 130 ima veličinu 16x16, levi blok B 133 ima veličinu 32x32, a gornji blok C 132 ima veličinu 8x8. Takođe, kao što je prikazano u primeru 1 na SL.2, pretpostavlja se da brojevi dostupnih režima intra predikcije blokova koji imaju veličine 8x8, 16x16, i 32x32 iznose 2, i 9, 9 i 32. Takođe, pretpostavlja se da je režim intra predikcije levog bloka B 133 režim 4, a da je režim intra predikcije gornjeg bloka C 132 režim 31. U ovom slučaju, pošto režimi intra predikcije levog bloka B 133 i gornjeg bloka C 132 nisu međusobno kompatibilni, svaki od režima intra predikcije levog bloka B 133 i gornjeg bloka C 132 se mapira na jedan od predstavnika režima intra predikcije, kao što je prikazano na SL.14. Pošto režim 31, to jest režim intra predikcije levog bloka B 133 ima usmerenost od (dx, dy)=(4, -3) kao što je prikazano u tabeli 1, režim 31 je mapiran na režim 5 koji ima najsličniju usmerenost kao tan<-1>(-3/4) među predstavnicima režima intra predikcije SL. 14, i pošto režim 4 ima istu usmerenost kao režim 4 među predstavnicima režima intra predikcije SL. 14, režim 4, to jest režim intra predikcije gornjeg bloka C 132 je mapiran na režim 4.

Sledeće, režim 4 koji ima manju vrednost od režima 5 koji je mapiran režimom predikcije levog bloka B 133 i režim 4 koji je mapiran režimom intra predikcije gornjeg bloka C 132 može da se odredi da bude vrednost predikcije režima intra predikcije trenutnog bloka A 130 i samo diferencijalna vrednost režima između stvarnog režima intra predikcije i predviđenog režima intra predikcije trenutnog bloka A 130 može da bude kodirana kao informacija o režimu predikcije trenutnog bloka A 130.

SL. 14 je referentni dijagram koji objašnjava proces mapiranja režima intra predikcije susednih blokova na jednog od predstavnika režima intra predikcije. Na SL. 14, kao predstavnik režima intra predikcije, vertikalni režim 0, horizontalni režim 1, DC režim (nije prikazan), režim dijagonalno dole-levo 3, režim dijagonalno dole-desno 4, režim vertikalnodesno 5, režim horizontalno-dole 6, režim vertikalno-levo 7 i režim horizontalno-gore 8 su

1

postavljeni. Međutim, predstavnik režima intra predikcije nije time ograničen i može da bude postavljen tako da ima nekoliko usmerenosti.

S obzirom na SL. 14, prethodno određeni broj predstavnika režima intra predikcije je prethodno postavljen, a režimi intra predikcije susednih blokova su mapirani kao predstavnik režima intra predikcije koji ima najsličniji smer. Na primer, ako je određeni režim intra predikcije susednog bloka režim intra predikcije MODE_A 140 koji ima usmerenost, režim intra predikcije MODE_A 140 susednog bloka je mapiran na MODE 1 koji ima najsličniju usmerenost među 9 određenih predstavnika režima intra predikcije 1 do 9. Ako je određeni režim intra predikcije susednog bloka režim intra predikcije MODE_B 141 koji ima usmerenost, režim intra predikcije MODE_B 141 susednog bloka je mapiran na MODE 5 koji ima najsličniju usmerenost među 9 određenih predstavnika režima intra predikcije 1 do 9.

Kao takvi, ako dostupni režimi intra predikcije susednih blokova nisu isti, režimi intra predikcije susednih blokova su mapirani na predstavnike režima intra predikcije, i režim intra predikcije koji ima režim najmanje vrednosti je izabran kao konačni predstavnik režima intra predikcije susednih blokova među mapiranim režimima intra predikcije susednih blokova. Kao takav, razlog zbog koga predstavnik režima intra predikcije koji ima manju vrednost režima je taj što je režim manje vrednosti postavljen da češće generiše režime intra predikcije. To jest, ako su različiti režimi intra predikcije predviđeni iz susednih blokova, pošto režim intra predikcije koji ima režim manje vrednosti ima veću mogućnost pojave, poželjno je da izaberete režim predikcije koji ima režim manje vrednosti kao prediktor za režim predikcije trenutnog bloka kada postoje različiti režimi predikcije.

Ponekad, iako je predstavnik režima intra predikcije izabran iz susednih blokova, predstavnik režima intra predikcije možda neće da se koristi kao predstavnik režima intra predikcije ali je prediktor za režim intra predikcije trenutnog bloka. Na primer, ako trenutni blok A 120 ima 33 režima intra predikcije i predstavnik režima intra predikcije ima samo 9 predstavnika režima intra predikcije, kao što je opisano uzimajući u obzir SL.12, režim intra predikcije trenutnog bloka A 120, koji odgovara predstavniku režima intra predikcije, ne postoji. U ovom slučaju, na način koji je sličan onome korišćenom za mapiranje režima intra predikcije susednih blokova na predstavnika režima intra predikcije kao što je već opisano, režim intra predikcije koji ima smer najsličniji smeru predstavnika režima intra predikcije izabranom među dostupnim režimima intra predikcije shodno veličini trenutnog bloka može da se izabere kao konačni prediktor za režim intra predikcije trenutnog bloka. Na primer, ako je predstavnik režima intra predikcije konačno izabran među susednim blokovima na SL.14 režim 6, režim intra predikcije koji ima najsličniju usmerenost onoj od režima 6 među

1

režimima intra predikcije dostupnim shodno veličini trenutnog bloka može konačno da se izabere kao prediktor za režim intra predikcije trenutnog bloka.

U međuvremenu, kao što je već opisano uzimajući u obzir SL. 7, ako je prediktor za trenutni piksel P generisan korišćenjem susednih piksela na ili u blizini produžene linije 700, produžena linija 700 zapravo ima usmerenost od tan<-1>(dy/dx). Pošto je podela (dy/dx) potrebna da bi se izračunala usmerenost, kada se koriste hardver ili softver, proračun se vrši do decimala, čime se povećava količina proračuna. Shodno tome, poželjno je da, kada se smer predikcije za izbor susednih piksela koji treba da se koriste kao referentni pikseli u okolini piksela u bloku postavi pomoću (dx, dy) parametara na sličan način kao onaj koji je opisan uzimajući u obzir tabelu 1, dx i dy se podešavaju da smanje količinu proračuna.

SL. 15 predstavlja dijagram za objašnjenje veze između trenutnog piksela i susednih piksela smeštenih na produženoj liniji koja ima usmerenost (dx, dy).

S obzirom na SL. 15, pretpostavlja se da lokacija trenutnog piksela P 1510 smeštenog na i-tom mestu (i je ceo broj) na osnovu gornje granice trenutnog bloka i j-tom mestu (j je ceo broj) na osnovu leve granice trenutnog bloka iznosi P(j, i), a gornji susedni piksel i levi susedni piksel smešteni na produženoj liniji koja prolazi kroz trenutni piksel P 1510 i koja ima usmerenost, to jest, gradijent tan<-1>(dy/dx), su A 1520 i B 1530. Takođe, kada se pretpostavi da lokacije gornjih susednih piksela odgovaraju X-osi u koordinantnom sistemu, a lokacija levih susednih piksela odgovara Y-osi u koordinantnom sistemu, korišćenjem trigonometrijskog odnosa je pronađeno da se gornji susedni piksel A 1520 koji se spaja sa produženom linijom nalazi na (j+i*dx/dy,0), a levi susedni piksel B 1530 koji se spaja sa produženom linijom se nalazi na (0,i+j*dy/dx). Shodno tome, da bi se odredio bilo koji od gornjih susednih piksela A 1520 i levi susedni piksel B 1530 za predviđanje trenutnog piksela P 1510, potrebna je podela, kao što je dx/dy ili dy/dx. Pošto je podela veoma kompleksna, kao što je opisano iznad, brzina proračuna softvera ili hardvera može da se smanji.

Shodno tome, vrednost najmanje jednog od dx i dy koji predstavljaju usmerenost režima predikcije za određivanje susednih piksela korišćenjem intra predikcije može biti određena kao stepenovana sa 2. Odnosno, kada su n i m celi brojevi, dx i dy mogu da budu 2^n i 2^m.

S obzirom na SL.15, ako je levi susedni piksel B 1530 korišćen kao prediktor za trenutni piksel P 1510, a dx ima vrednost 2^n, j*dy/dx neophodan za određivanje (0,i+j*dy/dx) koji se nalazi na mestu levog susednog piksela B 1530 postaje (i*dy)/(2^n), a deljenje korišćenjem stepenovanja sa 2 se lako dobija operacijom pomeranja (i*dy)>>n, čime se smanjuje količina proračuna.

1

Na isti način, ako je gornji susedni piksel A 1520 korišćen kao prediktor za trenutni piksel P 1510 a dy ima vrednost 2^m, i*dx/dy neophodan za određivanje (j+i*dx/dy,0) koji predstavlja lokaciju gornjeg susednog piksela A 1520 postaje (i*dx)/(2^m), a podela korišćenjem takvog stepenovanja sa 2 se lako dobija operacijom pomeranja (i*dx)>>m.

SL. 16 predstavlja dijagram za objašnjenje promene na susednom pikselu smeštenom na produženoj liniji koja ima usmerenost (dx, dy) shodno lokaciji trenutnog piksela.

Jedan od gornjih susednih piksela i levi susedni piksel smešteni na produženoj liniji koja prolazi kroz trenutni piksel se bira kao susedni piksel neophodan za predikciju shodno lokaciji trenutnog piksela i gradijenta produžene linije.

S obzirom na SL.16, kada trenutni piksel 1610 iznosi P(j,i) i predviđen je korišćenjem susednog piksela smeštenog na produženoj liniji koja ima gradijent, gornji piksel A se koristi za predviđanje trenutnog piksela P 1610. Kada je trenutni piksel 1620 označen sa Q(b,a), levi piksel B se koristi za predviđanje trenutnog piksela Q 1620.

Ako samo dy komponenta u smeru Y-ose iz skupa (dx, dy) koji predstavlja smer predviđanja ima stepenovanje sa 2, recimo 2^m, gornji piksel A na SL.16 može da se odredi operacijom pomeranja ili slično kao (j+(i*dx)>>m, 0) bez podele, ali levi piksel B zahteva podelu kao što je prikazano na (0, a+b*2^m/dx). Shodno tome, da bi se isključilo deljenje kada je prediktor generisan za sve piksele u trenutnom bloku, svi dx i dy treba da imaju tip stepenovanja sa 2.

SLIKE 17 i 18 su dijagrami za objašnjenje postupka određivanja smera režima intra predikcije.

Uopšteno govoreći, postoje mnogi slučajevi u kojima su linearni uzorci prikazani na slici ili video signalu vertikalni ili horizontalni. Shodno tome, kada su režimi intra predikcije sa različitim usmerenjima definisani korišćenjem (dx, dy) parametara, efikasnost kodiranja slike može se poboljšati definisanjem vrednosti za dx i dy. Na primer, apsolutne vrednosti dx i dy mogu da se podese tako da je rastojanje između smerova predikcije u blizini horizontalnog smera ili vertikalnog smera uže, a rastojanje između režima predikcije bliže dijagonalnom smeru šire.

Detaljno, s obzirom na SL.17, ako dy ima fiksnu vrednost 2^n, apsolutna vrednost dx može da se podesi tako da je rastojanje između smerova predviđanja u blizini vertikalnog smera uže, a rastojanje između režima predikcije bliže horizontalnom smeru šire. Drugim rečima, apsolutna vrednost dx može da se podesi tako da je rastojanje između smerova predviđanja u blizini vertikalnog smera uže, a rastojanje između režima predikcije bliže dijagonalnom (+45 ili -45 stepeni) smeru šire. To jest, ako dy ima fiksnu vrednost koja je

1

stepenovana sa 2, rastojanje može da se postavi tako da se smanji kada je apsolutna vrednost bliža 0 tako da se rastojanje smanjuje kako se smer produžene linije približava vertikalnom smeru, a rastojanje može da se podesi da se poveća kako se apsolutna vrednost dx udaljava od 0 tako da se rastojanje povećava kako se smer produžene linije približava horizontalnom smeru. Na primer, kao što je prikazano na SL. 17, ako dy ima vrednost 2^4, odnosno 16, vrednost dx može da se podesi na 1,2,3,4,6,9,12,16,0,-2,-3,-4,-6,-9,- 12,-16, i -1, tako da je rastojanje između produženih linija u blizini vertikalnog smera uže, a rastojanje između produženih linija u blizini horizontalnog smera šire.

Na isti način, kada dx ima fiksnu vrednost 2^n, apsolutna vrednost dy može da se podesi tako da je rastojanje između smerova predikcije u blizini horizontalnog smera uže, a rastojanje između režima predikcije u blizini vertikalnog smera šire. Drugim rečima, apsolutna vrednost dy može da se podesi tako da je rastojanje između smerova predviđanja u blizini horizontalnog smera uže, a rastojanje između režima predikcije bliže dijagonalnom (+45 ili -45 stepeni) smeru šire. To jest, ako dx ima fiksnu vrednost koja je stepenovana sa 2, rastojanje može da se postavi tako da se smanji kada je apsolutna vrednost bliža 0 tako da se rastojanje smanjuje kako se smer produžene linije približava horizontalnom smeru, a rastojanje može da se podesi da se poveća kako se apsolutna vrednost dy udaljava od 0 tako da se rastojanje povećava kako se smer produžene linije približava horizontalnom smeru. Na primer, kao što je prikazano na SL. 18, ako dx ima vrednost 2^4, odnosno, 16, vrednost dy može da se podesi na 1,2,3,4,6,9,12,16,0,-1,-2,-3,-4,-6,-9,- 12 i -16, tako da rastojanje između produženih linija u blizini horizontalnog smera može biti uže, a rastojanje između produženih linija bliže horizontalnom smeru može biti šire.

Takođe, kada je jedna od vrednosti dx i dy fiksna, preostala vrednost se može povećati, shodno režimu predikcije. Detaljno, kada je dy fiksna vrednost, rastojanje između dx-ova se može povećati pomoću unapred određene vrednosti. Na primer, ako je vrednost dy fiksirana na 16, dx može da se podesi tako da se razlika apsolutnih vrednosti između različitih dx-ova poveća za 1, kao što je 0, 1, 3, 6 i 8. Takođe, ugao između horizontalnog smera i vertikalnog smera može da se podeli na unapred određene jedinice, a vrednost povećana na taj način se može podesiti za svaki od podeljenih uglova. Na primer, ako je dy fiksna vrednost, vrednost dx može da se podesi tako da ima povećanu količinu „a“ u delu manjem od 15 stepeni, povećanu količinu „b“ u delu između 15 i 30 stepeni, i povećanu količinu „c“ u delu većem od 30 stepeni. U tom slučaju, da bi se dobio oblik kao što je prikazano na SL.17, vrednost dx može da se podesi tako da zadovolji odnos a<b<c.

1

Režimi predikcije opisani uzimajući u obzir SLIKE 15 do 18, mogu se definisati kao režim predikcije koji ima usmerenost tan<-1>(dy/dx) korišćenjem (dx, dy) na način prikazan u tabelama 2 do 4.

Tabela 2

Tabela 3

2

Tabela 4

Kao što je već opisano uzimajući u obzir SL.15, lokacija trenutnog piksela P smeštenog na i-tom mestu na osnovu gornje granice trenutnog bloka i j-tom mestu na osnovu leve granice trenutnog bloka iznosi P(j, i), a gornji susedni piksel A i levi susedni piksel B smešteni na produženoj liniji koja prolazi kroz trenutni piksel P i koja ima usmerenost, to jest, gradijent tan<-1>(dy/dx), su smešteni na (j+i*dx/dy,0) i (0,i+j*dy/dx). Shodno tome, kada se intra predikcija obavlja korišćenjem softvera ili hardvera, potreban je proračun kao što je i*dx/dy ili j*dy/dx.

Kada je potreban proračun kao što je i*dx/dy, dostupne vrednosti dx/dy ili C*dx/dy dobijene umnožavanjem unapred određene konstante C mogu da se sačuvaju u tabeli, a lokacije susednih piksela korišćenih za intra predikciju trenutnog piksela mogu da se odrede korišćenjem vrednosti sačuvane u tabeli koja je prethodno pripremljena tokom stvarne intra predikcije. To jest, različite vrednosti za (dx, dy) određene shodno režimima predikcije kao što je prikazano u tabeli 1 i dostupne vrednosti od i*dx/dy koje razmatraju vrednost za i koja je određena shodno veličini bloka mogu prethodno da se sačuvaju u tabeli i mogu da se koriste tokom intra predikcije. Detaljno, ako C*dx/dy ima N različiti broj vrednosti, N različiti broj vrednosti za C*dx/dy može da se sačuva kao dyval_table[n] (n=0... ceo broj do N-1).

Slično, kada je potreban proračun kao što je j*dx/dy, dostupne vrednosti dy/dx ili C*dy/dx dobijene umnožavanjem unapred određene konstante C mogu da se prethodno sačuvaju u tabeli, a lokacije susednih piksela korišćenih za intra predikciju trenutnog piksela mogu da se odrede korišćenjem vrednosti sačuvanih u tabeli koja je prethodno pripremljena tokom stvarne intra predikcije. To jest, različite vrednosti za (dx, dy) određene shodno režimima predikcije kao što je prikazano u tabeli 1 i dostupne vrednosti od j*dy/dx koje razmatraju vrednost za j koja je određena shodno veličini bloka mogu prethodno da se sačuvaju u tabeli i mogu da se koriste za intra predikciju. Detaljno, kada C*dy/dx ima N različiti broj vrednosti, N različiti broj vrednosti za C*dy/dx može da se sačuva kao dxval_table[n] (n=0... ceo broj do N-1).

Kao takve, kada se vrednosti C*dx/dy ili C*dy/dx prethodno sačuvaju u tabelu, lokacije piksela susednog bloka koji treba da se koristi za predviđanje trenutnog piksela mogu da se odrede korišćenjem vrednosti sačuvanih u tabeli koja odgovara i*dx/dy i j*dy/dx bez dodatnog proračuna.

Na primer, pretpostavlja se da, da bi se formirali režimi predikcije u obliku koji je sličan onom prikazanom na SL. 17, dy iznosi 32, dx je jedan od {0, 2, 5, 9, 13, 17, 21, 26 i 32}, a konstanta C iznosi 32. U ovom slučaju, pošto C*dy/dx iznosi 32*32/dx i ima jednu od sledećih vrednosti {0, 512, 205, 114, 79, 60, 49, 39 i 32} shodno vrednosti dx, vrednosti {0, 512, 205, 114, 79, 60, 49, 39 i 32} mogu da se sačuvaju u tabeli i mogu da se koriste za intra predikciju.

SL. 19 predstavlja dijagram toka koji ilustruje postupak kodiranja slike putem intra predikcije.

S obzirom na SL.19, tokom operacije 1910, trenutna slika je podeljena u najmanje jedan blok koji ima unapred određenu veličinu. Kao što je već opisano, trenutna slika nije ograničena na makro blok koji ima veličinu 16x16, i može biti podeljena na blokove koji imaju veličine 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64, 128x128, ili veće.

U operaciji 1920, piksel susednog bloka koji treba da se koristi za predviđanje svakog od piksela unutar trenutnog bloka je određen među pikselima susednog bloka koji je prethodno rekonstruisan korišćenjem prethodne linije koja ima unapred određeni gradijent. Kao što je već opisano, lokacija trenutnog piksela P smeštenog na i-tom mestu na osnovu gornje granice trenutnog bloka i j-tom mestu na osnovu leve granice trenutnog bloka iznosi P(j, i), a gornji susedni piksel A i levi susedni piksel B smešteni na produženoj liniji koja prolazi kroz trenutni piksel P i koja ima usmerenost, to jest, gradijent tan<-1>(dy/dx), smešteni su na (j+i*dx/dy,0) i (0,i+j*dy/dx). Da bi se smanjila količina proračuna za dx/dy i dy/dx potrebna za određivanje lokacije susednog piksela, poželjno je da vrednost najmanje jednog dx i dy bude stepenovana sa 2. Takođe, ako su dostupne vrednosti dx/dy i dy/dx ili vrednosti dobijene umnožavanjem vrednosti dx/dy i dy/dx sa unapred određenom konstantnom prethodno sačuvane u tabeli, piksel susednog bloka može da se odredi pretragom odgovarajućih vrednosti u tabeli bez dodatnog proračuna.

U operaciji 1930, svaki od piksela u trenutnom bloku je predviđen korišćenjem određenog piksela susednog bloka. To jest, vrednost piksela susednog bloka je predviđena kao vrednost piksela trenutnog bloka, a prediktivni blok trenutnog bloka je generisan ponovnim obavljanjem navedenih operacija na svakom od piksela u trenutnom bloku.

SL. 20 predstavlja blok dijagram aparata 2000 za dekodiranje slike.

S obzirom na SL. 20, aparat 2000 uključuje jedinicu za raščlanjivanje 2010, jedinicu entropijskog dekodera 2020, jedinicu za inverznu kvantizaciju 2030, jedinicu za inverznu transformaciju frekvencije 2040, jedinicu za intra predikciju 2050, jedinicu za kompenzaciju pokreta 2060, jedinicu za deblokiranje 2070 i jedinicu za filtriranje petlje 2080. Ovde, jedinica za intra predikciju 2050 odgovara aparatu za dekodiranje slike putem intra predikcije.

Tok bitova 2005 prolazi kroz jedinicu za raščlanjivanje 2010 i izdvajaju se informacije o kodiranju potrebne za dekodiranje podataka slike trenutnog bloka koji treba da se dekodira. Kodirani podaci slike se šalju kao inverzni kvantifikovani podaci kroz jedinicu za entropijsko dekodiranje 2020 i jedinicu za inverznu kvantizaciju 2030 i obnavljaju kao preostale vrednosti putem jedinice za inverznu transformaciju frekvencije 2040.

Jedinica za kompenzaciju pokreta 2060 i jedinica za intra predikciju 2050 generišu prediktivni blok trenutnog bloka korišćenjem raščlanjenih informacija o kodiranju trenutnog bloka. Konkretno, jedinica za intra predikciju 2050 određuje piksel susednog bloka koji treba da se koristi za predviđanje svakog od piksela unutar trenutnog bloka među pikselima susednog bloka koji je prethodno rekonstruisan korišćenjem prethodne linije koja ima unapred određeni gradijent određen shodno režimu intra predikcije uključenom u tok bitova. Kao što je već opisano, da bi se smanjila količina proračuna za dx/dy i dy/dx potrebna za određivanje lokacije susednog piksela, poželjno je da vrednost najmanje jednog dx i dy bude stepenovana sa 2. Takođe, jedinica za intra predikciju 2050 može prethodno da sačuva dostupne vrednosti za dx/dy i dy/dx ili vrednosti dobijene umnožavanjem vrednosti za dx/dy i dy/dx sa unapred

2

određenom konstantom u tabeli, odredi piksele susednog bloka pretraživanjem odgovarajućih vrednosti u tabeli, i obavi intra predikciju korišćenjem određenog piksela susednog bloka.

Prediktivni blok generisan u jedinici za kompenzaciju pokreta 2060 ili jedinici za intra predikciju 2050 se dodaje preostalim vrednostima za obnavljanje trenutnog okvira 2095. Obnovljeni trenutni okvir može da se koristi kao referentni okvir 2085 sledećeg bloka putem jedinice za deblokiranje 2070 i jedinice za filtriranje petlje 2080.

S obzirom na SL.21, tokom operacije 2110, trenutna slika je podeljena u najmanje jedan blok koji ima unapred određenu veličinu.

U operaciji 2120, informacije o režimu intra predikcije primenjene na trenutni blok koji treba da se dekodira se izdvajaju iz toka bitova. Informacije o režimu intra predikcije mogu da budu vrednost razlike režima između stvarnog režima intra predikcije i predviđeni režim intra predikcije predviđen iz susednih blokova trenutnog bloka ili vrednosti režima intra predikcije koje imaju različite usmerenosti definisane korišćenjem (dx, dy) parametara na već opisani način. Ako se vrednost razlike režima prenosi kao informacije o režimu predikcije, jedinica za intra predikciju 2050 može da predvidi i odredi predviđeni režim intra predikcije trenutnog bloka iz režima intra predikcije susednih blokova koji su prethodno dekodirani i odredi režim intra predikcije trenutnog bloka dodavanjem vrednosti razlike režima izdvojene iz toka bitova vrednosti režima predviđene predikcije režima intra predikcije.

U operaciji 2130, jedinica za intra predikciju 2050 određuje piksel susednog bloka koji treba da se koristi za predviđanje svakog od piksela unutar trenutnog bloka među pikselima susednog bloka koji je prethodno rekonstruisan korišćenjem prethodne linije koja ima unapred određeni gradijent shodno izdvojenom režimu predikcije. Kao što je već opisano, lokacija trenutnog piksela P smeštenog na i-tom mestu na osnovu gornje granice trenutnog bloka i jtom mestu na osnovu leve granice trenutnog bloka iznosi P(j, i), a gornji susedni piksel A i levi susedni piksel B smešteni na produženoj liniji koja prolazi kroz trenutni piksel P i koja ima usmerenost, to jest, gradijent tan<-1>(dy/dx), su smešteni na (j+i*dx/dy,0) i (0,i+j*dy/dx). Da bi se smanjila količina proračuna za dx/dy i dy/dx potrebna za određivanje lokacije susednog piksela, poželjno je da vrednost najmanje jednog dx i dy bude stepenovana sa 2. Takođe, ako dostupne vrednosti dx/dy i dy/dx ili vrednosti dobijene umnožavanjem vrednosti dx/dy i dy/dx sa unapred određenom konstantnom mogu biti prethodno sačuvane u tabeli, piksel susednog bloka može da se odredi pretragom odgovarajućih vrednosti u tabeli. Jedinica za intra predikciju 2050 predviđa vrednost piksela određenog susednog bloka kao vrednost piksela trenutnog bloka, a prediktivni blok trenutnog bloka je generisan ponovnim obavljanjem navedenih operacija na svakom od piksela u trenutnom bloku.

Predstavljena otelotvorenja mogu da se napišu kao računarski programi i mogu da se implementiraju na digitalnim računarima za opštu upotrebu koji izvršavaju programe koristeći medijum za snimanje koji može čitati računar. Primeri medijuma za snimanje koje može čitati računar obuhvataju medijume za magnetsko skladištenje (npr. ROM, diskete, čvrsti diskovi, itd.) i medijume za optičko snimanje (npr. CD-ROM-ovi, ili DVD-i).

Iako je ovaj pronalazak prikazan i opisan posebno uzimajući u obzir željena otelotvorenja, njega mogu razumeti i stručnjaci sa uobičajenim iskustvom u tehnici tako da različite promene u obliku i detaljima koje mogu da nastanu u vezi sa njim ne dovode do udaljavanja od duha i obima pronalaska, kao što je definisano patentnim zahtevima. Poželjna otelotvorenja treba da se posmatraju samo kao opisi, a ne u svrhe ograničenja. Stoga, opseg pronalaska nije definisan detaljnim opisom pronalaska već sledećim patentnim zahtevima.

2

Claims

PATENTNI ZAHTEV

1. Postupak intra prediktivnog dekodiranja slike, pri čemu je postupak naznačen time što obuhvata sledeće:

deljenje trenutne slike u najmanje jedan blok koji ima unapred određenu veličinu (2110);

izdvajanje režima intra predikcije trenutnog bloka iz toka bitova, gde režim intra predikcije označava određeni smer među velikim brojem smerova, a određeni smer je označen i) dx brojem u horizontalnom smeru‚ i fiksnim brojem u vertikalnom smeru, ili ii) dy brojem u vertikalnom smeru i fiksnim brojem u horizontalnom smeru (2120); i

obavljanje intra predikcije na trenutnom bloku shodno režimu intra predikcije, pri čemu obavljanje intra predikcije sadrži sledeće:

određivanje lokacije susednih piksela susednog bloka prethodno rekonstruisanog pre trenutnog bloka korišćenjem operacije pomeranja na osnovu položaja trenutnog piksela i jednog od dx broja i dy broja koji označava konkretan smer, pri čemu su susedni pikseli smešteni na levoj strani trenutnog bloka ili gornjoj strani trenutnog bloka (2130),

pri čemu je:

lokacija susednih piksela koji se nalaze sa gornje strane trenutnog bloka određena na osnovu i * dx >> 5, gde je i položaj trenutnog piksela u vertikalnom smeru, a dx je dx broj u horizontalnom smeru i >> je operacija pomeranja nad bitovima, i time što je

lokacija susednih piksela koji se nalaze sa leve strane trenutnog bloka određena na osnovu j * dy >> 5, gde je j položaj trenutnog piksela u horizontalnom smeru, a dy je dy broj u vertikalnom smeru,

pri čemu i) fiksni broj u vertikalnom smeru ima fiksnu vrednost od 2^5 i dx broj je određen među {32, 26, 21, 17, 13, 9, 5, 2, 0, -2, -5, -9, -13, -17, -21, -26, -32}, ili ii) fiksni broj u horizontalnom smeru ima fiksnu vrednost od 2^5 i dy broj je određen među {32, 26, 21, 17, 13, 9, 5, 2, 0, -2, -5, -9, -13, -17, -21, -26, -32} shodno režimu intra predikcije trenutnog bloka.

2