RS56438B1

RS56438B1 - Određivanje režima intra predviđanja jedinice za kodiranje slike i jedinice za dekodiranje slike

Info

Publication number: RS56438B1
Application number: RS20171025A
Authority: RS
Inventors: Jung-Hye Min; Elena Alshina; Woo-Jin Han
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2018-01-31
Also published as: ES2572640T3; RU2595950C2; MX2012011563A; HRP20171545T1; SI2903273T1; JP2015180087A; EP2905962A1; US20150117532A1; PL2545713T3; RU2595949C2; RU2595946C2; HRP20171544T1; JP6673976B2; CA2884540A1; CN104780365A; EP2905962B1; CN102934446B; US20170374370A1; EP2545713A4; US20150124881A1

Description

[Tehnička oblast]

Predstavljene realizacije se odnose na uređaje za dekodiranje slike.

[Osnova]

U metodu 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 makroblokove za kodiranje slike. Svaki od makroblokova se kodira u svim režimima kodiranja koji mogu da se koriste u inter predviđanju ili intra predviđanju, a zatim se kodira u režimu kodiranja koji se bira na osnovu brzine protoka koja se koristi za dekodiranje makrobloka i stepena izobličenja dekodiranog makrobloka na osnovu originalnog makrobloka.

Dok se hardver za reprodukciju i čuvanje video sadržaja visoke rezolucije ili visokog kvaliteta razvija i isporučuje, postoji povećana potreba za video kodekom koji ima mogućnost da efikasno kodira ili dekodira video sadržaj visoke rezolucije ili visokog kvaliteta. U konvencionalnom video kodeku, video zapis se dekodira u jedinicama makroblokova od kojih svaka ima unapred određenu veličinu.

WO2006/112653 opisuje postupak kodiranja pokretnih slika koji uključuje selekciju prostora u boji iz mnoštva prostora u boji, birajući režim predikcije koji se najčešće primenjuje na sve komponente boje koje čine izabrani prostor za boje, generisanje prvih rezidualnih podataka koji odgovaraju razlikama između trenutne sliku i predviđene slike za svaku od komponenti boje u skladu sa izabranim režimom predikcije, generisanje drugih rezidualnih podataka koji odgovaraju razlikama između prvih rezidualnih podataka i kodiranje drugih rezidualnih podataka.

SANG HEON LEE ET AL: "Intra postupak predviđanja zasnovan na linearnoj vezi između kanala za YUV 4: 2: 0 intra kodiranje", IMAGE PROCESSING (ICIP), 200916. IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAVAI, NJ, USA, 7. novembar 2009, strane 1037-1040 opisuje predikciju signala hrominance iz rekonstruisanog signala luminanse korišćenjem linearne korelacije između signala hrominance i signala luminanse.

KIM J ET AL: "Brzo intra-režimsko rešenje kod H.264 video kodiranja pomoću jednostavnih usmerenih maski", VISUAL COMMUNICATIONS AND IMAGE PROCESSING; 12-7-2005- 15-7-2005; BEIJING opisuje načine intra prognoze korišćene u H.264/AVC.

[Objava]

[Tehnički problem]

U konvencionalnom video kodeku, video zapis se dekodira u jedinicama makroblokova od kojih svaka ima unapred određenu veličinu. Takođe, u konvencionalnom video kodeku, usmerenost intra režima je ograničena.

[Tehničko rešenje]

Primeri izvođenja obuhvataju uređaje za dekodiranje slike prema zahtevu 1. Takođe su opisani srodni postupci za određivanje režima intra predikcije jedinice za kodiranje komponente luminanse koja ima različita usmerenja zasnovana na hijerarhijskim jedinicama za kodiranje različitih veličina, aparate za kodiranje i dekodiranje slike i postupke kodiranja, pri čemu se intra predikcija vrši na komponenti hrominance jedinice za kodiranje u skladu sa kandidatima režimima intra predikcije uključujući režim intra predikcije određen za jedinicu kodiranja komponente luminanse.

[Povoljni efekti]

Shodno predstavljenim realizacijama, dodavanjem režima intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse koja ima različita usmerenja kao režim intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente hrominanse, efikasnost predviđanja slike komponente hrominanse i efikasnost predviđanja cele slike može da se poveća bez potrebe za povećanjem protoka.

[Opis crteža]

SL. 1 je blok dijagram aparata za kodiranje video zapisa;

SL. 2 je blok dijagram aparata za dekodiranje video zapisa, shodno predstavljenoj realizaciji; SL. 3 je dijagram za opisivanje koncepta jedinica za kodiranje;

SL. 4 je blok dijagram za koder slike na osnovu jedinica za kodiranje;

SL. 5 je blok dijagram za dekoder slike na osnovu jedinica za kodiranje, shodno predstavljenoj realizaciji;

SL. 6 je dijagram koji ilustruje dublje jedinice za kodiranje shodno dubinama i jedinicama za predviđanje;

SL. 7 je dijagram za opisivanje veze između jedinice za kodiranje i jedinice za transformaciju; SL. 8 je dijagram za opisivanje informacija o kodiranju jedinica za kodiranje koje odgovaraju kodiranoj dubini;

SL. 9 je dijagram dubljih jedinica za kodiranje shodno dubinama;

SLIKE 10A i 10B su dijagrami za opisivanje veze između jedinica za kodiranje, jedinica za predviđanje i jedinica za transformisanje;

SL. 11 je tabela koja prikazuje informacije kodiranja shodno jedinicama za kodiranje;

SLIKE 12A do 12C su dijagrami formata slike komponente luminanse i slike komponente hrominanse;

SL. 13 je tabela koja prikazuje broj režima intra predviđanja shodno veličinama jedinica za kodiranje komponente luminanse;

SLIKE 14A do 14C su dijagrami za objašnjenje režima intra predviđanja primenjenih na jedinicu za kodiranje komponente luminanse koja ima unapred određenu veličinu;

SL. 15 je dijagram za objašnjenje režima intra predviđanja primenjenih na jedinicu za kodiranje komponente luminanse koja ima unapred određenu veličinu;

SL. 16 je referentni dijagram za objašnjenje režima intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse koja ima različita usmerenja;

SL. 17 je referentni dijagram za objašnjenje bilinearnog režima;

SL. 18 je dijagram za objašnjenje procesa generisanja vrednosti predviđanja režima intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse;

SL. 19 je referentni dijagram za objašnjenje procesa mapiranja režima intra predviđanja između jedinica za kodiranje komponente luminanse različitih veličina;

SL. 20 je referentni dijagram za objašnjenje procesa mapiranja režima intra predviđanja susedne jedinice za kodiranje komponente luminanse jednog od predstavnika režima intra predviđanja;

SL. 21 je dijagram za objašnjenje predloga režima intra predviđanja primenjenih na jedinicu za kodiranje komponente hrominanse;

SL. 22 je blok dijagram aparata intra predviđanja;

SL. 23 je dijagram toka koji ilustruje metod određivanja režima intra predviđanja jedinice za kodiranje; i

SL. 24 je dijagram toka koji ilustruje metod određivanja režima intra predviđanja jedinice za dekodiranje.

SL. 25 je dijagram za objašnjenje veze između trenutnog piksela i susednih piksela smeštenih na produženoj liniji koja ima usmerenost (dx, dy);

SL. 26 je dijagram za objašnjenje promene na susednom pikselu smeštenom na produženoj liniji koja ima usmerenost (dx, dy) shodno lokaciji trenutnog piksela; i

SLIKE 27 i 28 su dijagrami za objašnjenje metoda određivanja smera režima intra predviđanja.

[Najbolji način]

Prema aspektu predstavljene realizacije, obezbeđen je uređaj za dekodiranje slike prema zahtevu 1.

[Režim za pronalazak]

U daljem tekstu, predstavljene realizacije će biti potpunije opisane uzimajući u obzir prateće crteže.

U daljem tekstu, „jedinica za kodiranje“ se odnosi na jedinicu za kodiranje podataka u kojoj se kodiraju podaci o slici na strani kodera, kao i na jedinicu za kodiranje podataka u kojoj se dekodiraju podaci o slici na strani dekodera. Takođe, kodirana dubina se odnosi na dubinu na kojoj se kodira jedinica za kodiranje.

SL. 1 je blok dijagram aparata za kodiranje video zapisa 100.

Aparat za kodiranje video zapisa 100 uključuje razdelnik maksimalne jedinice za kodiranje 110, determinator jedinice za kodiranje 120, jedinicu za izlazne podatke slike 130 i jedinicu za izlazne informacije kodiranja 140.

Razdelnik maksimalne jedinice za kodiranje 110 može da razdeli trenutnu sliku na osnovu maksimalne jedinice za kodiranje za trenutni prikaz slike. Ukoliko je trenutna slika veća od maksimalne jedinice za kodiranje, podaci trenutne slike mogu da se podele na najmanje jednu maksimalnu jedinicu za kodiranje. Maksimalna jedinica za kodiranje shodno predstavljenoj realizaciji može biti jedinica podataka koja ima veličinu od 32x32, 64x64, 128x128, 256x256, itd. u kojoj je oblik jedinice podataka kvadrat sa širinom i dužinom izraženim u stepenima broja 2. Podaci slike mogu biti izlaz determinatora jedinice za kodiranje 120 shodno najmanje jednoj maksimalnoj jedinici za kodiranje.

Jedinica za kodiranje korisna u predstavljenoj realizaciji može da se karakteriše maksimalnom veličinom i dubinom. Dubina označava koliko puta je jedinica za kodiranje prostorno odvojena od maksimalne jedinice za kodiranje, i, kako se dubina povećava, dublje jedinice za kodiranje shodno dubinama mogu da se podele sa maksimalne jedinice za kodiranje na minimalnu jedinicu za kodiranje. Dubina maksimalne jedinice za kodiranje je najveća dubina, a dubina minimalne jedinice za kodiranje je najmanja dubina. Pošto se veličina jedinice za kodiranje koja odgovara svakoj dubini smanjuje kako se dubina maksimalne jedinice za kodiranje povećava, jedinica za kodiranje koja odgovara većoj dubini može da obuhvati veliki broj jedinica za kodiranje koje odgovaraju manjim dubinama.

Kao što je već opisano, podaci trenutne slike se dele u maksimalne jedinice za kodiranje shodno maksimalnoj veličini jedinice za kodiranje i svaka od maksimalnih jedinica za kodiranje može da uključi dublje jedinice za kodiranje koje se dele shodno njihovim dubinama. Pošto je maksimalna jedinica za kodiranje shodno predstavljenoj realizaciji podeljena shodno dubinama, podaci slike prostornog domena uključeni u maksimalnu jedinicu za kodiranje mogu biti hijerarhijski klasifikovani shodno dubinama.

Maksimalna dubina i maksimalna veličina jedinice za kodiranje, koje ograničavaju ukupan broj puta kada su visina i širina maksimalne jedinice za kodiranje hijerarhijski podeljene, mogu se unapred odrediti. Takva maksimalna jedinica za kodiranje i maksimalna dubina se mogu podesiti na slici ili jedinici isečka. Drugim rečima, različite maksimalne jedinice za kodiranje i različite maksimalne dubine mogu da se podese za svaku sliku ili isečak, a veličina minimalne jedinice za kodiranje uključene u maksimalnu jedinicu za kodiranje može da se podesi shodno maksimalnoj dubini. Kao takva, podešavanjem maksimalne jedinice za kodiranje i maksimalne dubine shodno slikama ili isečcima, efikasnost kodiranja može biti poboljšana kodiranjem slike ravne oblasti korišćenjem maksimalne jedinice za kodiranje, a efikasnost komprimovanja slike može da se poboljša kodiranjem veoma kompleksne slike korišćenjem jedinice za kodiranje koja ima manju veličinu od maksimalne jedinice za kodiranje.

Determinator jedinice za kodiranje 120 određuje različite maksimalne dubine shodno maksimalnim jedinicama za kodiranje. Maksimalna dubina može da se odredi na osnovu proračuna troškova brzine izobličenja (R-D). Određena maksimalna dubina se šalje do jedinice za izlazne informacije kodiranja 140, a podaci slike shodno maksimalnim jedinicama za kodiranje se šalju do jedinice za izlazne podatke slike 130.

Podaci slike u maksimalnoj jedinici za kodiranje se kodiraju na osnovu jedinica za dublje kodiranje koje odgovaraju najmanje jednoj dubini koja je jednaka ili manja od maksimalne dubine, a rezultati kodiranja podataka slike se porede na osnovu svake jedinice za dublje kodiranje. Dubina koja ima najmanju grešku kodiranja može da se izabere nakon poređenja grešaka kodiranja jedinica za dublje kodiranje. Za svaku maksimalnu jedinicu za kodiranje može da se izabere najmanje jedna kodirana dubina.

Veličina maksimalne jedinice za kodiranje se deli dok se jedinica za kodiranje hijerarhijski deli shodno dubinama, a broj jedinica za kodiranje se povećava. Takođe, čak iako jedinice za kodiranje odgovaraju istoj dubini u jednoj maksimalnoj jedinici za kodiranje, određeno je da li se svaka od jedinica za kodiranje koja odgovara istoj dubini deli na manju dubinu merenjem greške kodiranja podataka slike svake jedinice za kodiranje posebno. Shodno tome, čak i kada su podaci slike uključeni u jednu maksimalnu jedinicu za kodiranje, podaci slike se dele u regione shodno dubinama, a greške kodiranja se mogu razlikovati shodno regionima u jednoj maksimalnoj jedinici za kodiranje, i stoga se kodirane dubine mogu razlikovati shodno regionima u podacima slike. Drugim rečima, maksimalna jedinica za kodiranje može da se podeli u jedinice za kodiranje različitih veličina shodno različitim dubinama. Stoga, jedna ili više kodiranih dubina može da se odredi u jednoj maksimalnoj jedinici za kodiranje, a podaci slike maksimalne jedinice za kodiranje mogu da se podele shodno jedinicama za kodiranje najmanje jedne kodirane dubine.

Takođe, jedinice za kodiranje koje imaju različite veličine u maksimalnoj jedinici za kodiranje mogu da se predvide ili transformišu na osnovu jedinica podataka različitih veličina. Drugim rečima, aparat za video kodiranje 100 može da obavlja veliki broj operacija za kodiranje slike na osnovu jedinica podataka različitih veličina i oblika. Da bi se kodirali podaci slike, obavljaju se radnje, kao što su predviđanje, transformacija, entropijsko kodiranje, itd., i za to vreme može da se koristi ista jedinica podataka za sve operacije ili različite jedinice podataka mogu da se koriste za svaku operaciju.

Na primer, aparat za kodiranje video zapisa 100 može da izabere jedinicu podataka koja nije ista kao jedinica za kodiranje da bi predvideo jedinicu za kodiranje. Na primer, kada jedinica za kodiranje ima veličinu 2Nx2N (gde je N pozitivan ceo broj), jedinica podataka za predviđanje može imati veličinu 2Nx2N, 2NxN, Nx2N ili NxN. Drugim rečima, predviđanje pokreta može da se obavi na osnovu jedinice podataka koja se dobija podelom najmanje jedne visine i širine jedinice za kodiranje. U daljem tekstu, jedinica podataka koja je osnovna jedinica predviđanja će se nazivati jedinica za predviđanje.

Režim predviđanja može biti najmanje jedan od intra režima, inter režima i režima preskakanja, gde se režim predviđanja obavlja samo na jedinici za predviđanje koja ima određenu veličinu ili oblik. Na primer, intra režim može da se obavlja samo na kvadratnoj jedinici za predviđanje veličine 2Nx2N ili NxN. Takođe, režim preskakanja može da se obavi samo na jedinici za predviđanje veličine 2Nx2N. Ukoliko je veliki broj jedinica za predviđanje uključen u jedinicu za kodiranje, predviđanje može da se obavi na svakoj jedinici za predviđanje da bi se izabrao režim predviđanja koji ima najmanje grešaka.

Alternativno, aparat za kodiranje video zapisa 100 može da transformiše podatke slike na osnovu jedinice podataka koja se razlikuje od jedinice za kodiranje. Da bi se transformisala jedinica za kodiranje, transformacija može da se obavi na osnovu jedinice podataka koja je manja od ili jednaka jedinici za kodiranje. Jedinica podataka koja se koristi kao osnova transformacije će se u daljem tekstu nazivati jedinica za transformisanje.

Determinator jedinice za kodiranje 120 može da izmeri grešku kodiranja jedinica za dublje kodiranje shodno dubinama korišćenjem optimizacije brzine izobličenja na osnovu Lagrangeovih multiplikatora, da bi odredio podeljeni oblik maksimalne jedinice za kodiranje koja ima optimalnu grešku kodiranja. Drugim rečima, determinator jedinice za kodiranje 120 može da odredi oblike jedinica za kodiranje koje se odvajaju od maksimalne jedinice za kodiranje, gde se veličine jedinica za kodiranje razlikuju shodno dubinama.

Jedinica izlaznih podataka slike 130 emituje podatke slike maksimalne jedinice za kodiranje koja je kodirana na osnovu najmanje jedne kodirane dubine koju je odredio determinator jedinice za kodiranje 120 u tokovima bitova. Pošto determinator dubine kodiranja 120 već obavlja kodiranje da bi izmerio minimalnu grešku kodiranja, tok kodiranih podataka može biti emitovan korišćenjem minimalne greške kodiranja.

Jedinica izlaznih informacija kodiranja 140 može emitovati informacije o režimu kodiranja shodno kodiranoj dubini koja je kodirana na osnovu najmanje jedne kodirane dubine koju je odredio determinator jedinice za kodiranje 120 u tokovima bitova. Informacije o režimu kodiranja shodno kodiranoj dubini mogu da uključe informacije koje označavaju kodiranu dubinu, informacije koje označavaju tip deljenja u jedinici za predviđanje, informacije koje označavaju režim predviđanja i informacije koje označavaju veličinu jedinice za

transformisanje.

Informacije o kodiranoj dubini mogu da se definišu korišćenjem deljenih informacija shodno dubinama koje označavaju da li se kodiranje obavlja na jedinicama za kodiranje manje dubine umesto trenutne dubine. Ukoliko je trenutna dubina trenutne jedinice za kodiranje kodirana dubina, podaci slike u trenutnoj jedinici za kodiranje se kodiraju i emituju, čime se može definisati da deljene informacije ne dele trenutnu jedinicu za kodiranje na manje dubine. Alternativno, ukoliko trenutna dubina trenutne jedinice za kodiranje nije kodirana dubina, kodiranje se obavlja na jedinici za kodiranje manje dubine, čime se može definisati da deljene informacije dele trenutnu jedinicu za kodiranje da bi se dobile jedinice za kodiranje manje dubine.

Ukoliko trenutna dubina nije kodirana dubina, kodiranje se obavlja na jedinici za kodiranje koja je podeljena na jedinice za kodiranje manje dubine. Pošto najmanje jedna jedinica za kodiranje manje dubine postoji u jednoj jedinici za kodiranje trenutne dubine, kodiranje se ponavlja na svakoj jedinici za kodiranje manje dubine, i stoga kodiranje može rekurzivno da se obavi za jedinice za kodiranje koje imaju istu dubinu.

Pošto su jedinice za kodiranje koje imaju strukturu stabla određene za jednu maksimalnu jedinicu za kodiranje, a informacije o najmanje jednom režimu kodiranja određene za jedinicu za kodiranje kodirane dubine, informacije o najmanje jednom režimu kodiranja mogu da se odrede za jednu maksimalnu jedinicu za kodiranje. Takođe, kodirana dubina podataka slike maksimalne jedinice za kodiranje može da se razlikuje shodno lokacijama, pošto se podaci o slici hijerarhijski dele shodno dubinama, i stoga informacije o kodiranoj dubini i režimu kodiranja mogu da se podese za podatke slike.

Shodno tome, jedinica izlaznih informacija kodiranja 140 može dodeliti odgovarajuće informacije kodiranja za svaku minimalnu jedinicu za kodiranje uključenu u maksimalnu jedinicu za kodiranje. Drugim rečima, jedinica za kodiranje kodirane dubine uključuje najmanje jednu minimalnu jedinicu za kodiranje koja sadrži iste informacije o kodiranju. Stoga, ukoliko susedne minimalne jedinice za kodiranje imaju iste informacije o kodiranju, susedne minimalne jedinice za kodiranje mogu biti minimalne jedinice za kodiranje uključene u istu maksimalnu jedinicu za kodiranje.

U aparatu za kodiranje video zapisa 100, jedinica za dublje kodiranje može biti jedinica za kodiranje dobijena deljenjem visine ili širine jedinice za kodiranje veće dubine, koja je jedan sloj iznad, sa dva. Drugim rečima, kada je veličina jedinice za kodiranje trenutne dubine 2Nx2N, veličina jedinice za kodiranje manje dubine je NxN. Takođe, jedinica za kodiranje trenutne dubine veličine 2Nx2N može da uključi najviše 4 jedinica za kodiranje manje dubine.

Shodno tome, aparat za kodiranje video zapisa 100 može da odredi jedinice za kodiranje koje imaju optimalni oblik za svaku maksimalnu jedinicu za kodiranje na osnovu veličine maksimalne jedinice za kodiranje i maksimalne dubine određene uzimanjem u obzir karakteristika trenutne slike. Takođe, pošto kodiranje može da se obavi na svakoj maksimalnoj jedinici za kodiranje korišćenjem bilo kog od različitih režima predviđanja i transformisanja, optimalni režim dekodiranja može da se odredi uzimanjem u obzir karakteristika jedinice za kodiranje različitih veličina slika.

Stoga, ukoliko slika ima visoku rezoluciju ili se velika količina podataka kodira u konvencionalni makroblok, broj makroblokova po slici izrazito raste. Shodno tome, broj komprimovanih informacija generisanih za svaki makroblok raste, što otežava prenos komprimovanih informacija i efikasnost kompresije podataka se smanjuje. Međutim, korišćenjem aparata za kodiranje video zapisa 100, efikasnost kompresije slika može da se poveća pošto se jedinica za kodiranje podešava uzimajući u obzir karakteristike slike i povećavajući maksimalnu veličinu jedinice za kodiranje s obzirom na veličinu slike.

SL. 2 je blok dijagram aparata za dekodiranje video zapisa 200, shodno predstavljenoj realizaciji.

S obzirom na SL.2, aparat za dekodiranje video zapisa 200 uključuje prijemnik 210, ekstraktor informacija o kodiranju 220 i dekoder 230.

Prijemnik 210 prima i raščlanjuje tok bitova koji prima aparat za dekodiranje video zapisa 200 da bi dobio podatke o slici shodno maksimalnim jedinicama za kodiranje i emituje podatke o slici do dekodera podataka o slici 230. Prijemnik 210 može da izdvoji informacije o maksimalnoj jedinici za kodiranje trenutne slike ili isečka sa zaglavlja o trenutnoj slici ili isečku. Aparat za dekodiranje video zapisa 200 dekodira podatke o slici shodno maksimalnim jedinicama za kodiranje.

Ekstraktor informacija o kodiranju 220 raščlanjuje tok bitova koji je primio aparat za dekodiranje video zapisa 200 i izdvaja informacije o kodiranoj dubini i režimu kodiranja shodno maksimalnim jedinicama za kodiranje sa zaglavlja trenutne slike u analiziranom toku bitova. Informacije o izdvojenoj kodiranoj dubini i režimu kodiranja se emituju do dekodera podataka slike 230.

Informacije o kodiranoj dubini i režimu kodiranja shodno maksimalnoj jedinici za kodiranje mogu da se podese za informacije o najmanje jednoj jedinici za kodiranje koja odgovara kodiranoj dubini, a informacije o režimu kodiranja mogu da uključe informacije tipa deljenja jedinice za predviđanje shodno jedinicama za kodiranje, informacije koje označavaju režim predviđanja i informacije koje označavaju veličinu jedinice za transformaciju. Takođe, informacije o deljenju shodno dubinama mogu da se izdvoje kao informacije o kodiranoj dubini.

Informacije o obliku deljenja maksimalne jedinice za kodiranje mogu da uključe informacije o jedinicama za kodiranje različitih veličina shodno njihovim dubinama, a informacije o režimu kodiranja mogu da uključe informacije koje označavaju jedinicu za predviđanje shodno jedinicama za kodiranje, informacije koje označavaju režim predviđanja i informacije koje označavaju jedinicu za transformaciju.

Dekoder podataka slike 230 obnavlja trenutnu sliku dekodiranjem podataka slike na svakoj maksimalnoj jedinici za kodiranje na osnovu informacija izdvojenih ekstraktorom informacija o kodiranju 220. Dekoder podataka slike 230 može da dekodira jedinicu za kodiranje uključenu u maksimalnu jedinicu za kodiranje na osnovu informacija o deljenom obliku maksimalne jedinice za kodiranje. Proces dekodiranja može da uključi predviđanje, uključujući intra predviđanje i kompenzaciju pokreta, kao i inverznu transformaciju.

Alternativno, dekoder podataka slike 230 obnavlja trenutnu sliku dekodiranjem podataka slike na svakoj maksimalnoj jedinici za kodiranje na osnovu informacija o kodiranoj dubini i režimu kodiranja shodno maksimalnim jedinicama za kodiranje. Drugim rečima, dekoder podataka slike 230 može da dekodira podatke o slici shodno jedinicama za kodiranje najmanje jedne kodirane dubine, na osnovu informacija o kodiranoj dubini shodno maksimalnim jedinicama za kodiranje. Proces dekodiranja može da uključi predviđanje, uključujući intra predviđanje i kompenzaciju pokreta, kao i inverznu transformaciju.

Dekoder podataka slike 230 može da obavi intra predviđanje ili kompenzaciju pokreta u jedinici za predviđanje, a režim predviđanja shodno jedinicama za kodiranje, na osnovu informacija o tipu deljenja i režimu predviđanja jedinice za predviđanje u jedinici za kodiranje shodno kodiranim dubinama, može da obavi predviđanje shodno jedinicama za kodiranje. Takođe, dekoder podataka slike 230 može da obavi inverznu transformaciju shodno svakoj jedinici za transformisanje u jedinici za kodiranje, na osnovu informacija o veličini jedinice za transformisanje shodno kodiranim dubinama, za obavljanje inverzne transformacije shodno maksimalnim jedinicama za kodiranje.

Dekoder podataka slike 230 može da odredi kodiranu dubinu trenutne maksimalne jedinice za kodiranje korišćenjem deljenih informacija shodno dubini. Ukoliko deljene informacije označavaju da se dekodiranje obavlja na trenutnoj dubini, trenutna dubina je kodirana dubina. Shodno tome, dekoder podataka slike 230 može da dekodira kodirane podatke slike jedinice za kodiranje trenutne dubine u odnosu na podatke slike trenutne maksimalne jedinice za kodiranje korišćenjem informacija o tipu deljenja jedinice za predviđanje i veličine jedinice za transformisanje. Drugim rečima, mogu se poštovati informacije o kodiranju dodeljene minimalnoj jedinici za kodiranje, a minimalne jedinice za kodiranje, uključujući informacije o kodiranju koje imaju iste deljene informacije, mogu da se sakupe za dekodiranje na jednoj jedinici podataka.

Aparat za dekodiranje video zapisa 200 može da pribavi informacije o najmanje jednoj jedinici za kodiranje koja generiše minimalnu grešku kodiranja dok se kodiranje rekurzivno obavlja za svaku maksimalnu jedinicu za kodiranje i može da koristi informacije za dekodiranje trenutne slike. Drugim rečima, podaci slike mogu biti dekodirani u optimalnoj jedinici za kodiranje u svakoj maksimalnoj jedinici za kodiranje. Shodno tome, čak i ako podaci slike imaju visoku rezoluciju i veliku količinu podataka, podaci slike mogu da se efikasno dekodiraju i obnove korišćenjem veličine jedinice za kodiranje i režima kodiranja, koji su adaptivno određeni shodno karakteristikama podataka slike, korišćenjem informacija o optimalnom režimu kodiranja primljenih sa kodera.

SL. 3 je dijagram za opisivanje koncepta jedinica za kodiranje koji je koristan u predstavljenoj realizaciji.

S obzirom na SL.3, veličina jedinice za kodiranje može da se izrazi u obliku širina x visina i može biti 64x64, 32x32, 16x16, 8x8 i 4x4. Pored toga što jedinica za kodiranje ima četvrtast oblik, jedinica za kodiranje može imati veličinu 64x32, 32x64, 32x16, 16x32, 16x8, 8x16, 8x4 ili 4x8.

U video podacima 310, rezolucija je 1920x1080, maksimalna veličina jedinice za kodiranje je 64 a maksimalna dubina je 2. U video podacima 320, rezolucija je 1920x1080, maksimalna veličina jedinice za kodiranje je 64 a maksimalna dubina je 4. U video podacima 330, rezolucija je 352x288, maksimalna veličina jedinice za kodiranje je 16 a maksimalna dubina je 2.

Ukoliko je rezolucija visoka ili je količina podataka velika, maksimalna veličina jedinice za kodiranje može biti velika, ne samo da bi povećala efikasnost kodiranja, već i da bi precizno odrazila karakteristike slike. Shodno tome, maksimalna veličina jedinice za kodiranje video podataka 310 i 320 koja ima veću rezoluciju od video podataka 330 može biti 64.

Maksimalna dubina označava ukupan broj podela sa maksimalne jedinice za kodiranje na minimalnu jedinicu za dekodiranje. Shodno tome, pošto maksimalna dubina video podataka 310 iznosi 2, jedinice za kodiranje 315 video podataka 310 mogu da uključe maksimalnu jedinicu za kodiranje koja ima veličinu duge ose od 64 i jedinice za kodiranje koje imaju veličine dugih osa od 32 i 16 pošto su dubine povećane za dva sloja dvostrukom podelom maksimalne jedinice za kodiranje. U međuvremenu, pošto maksimalna dubina video podataka 330 iznosi 2, jedinice za kodiranje 335 video podataka 330 mogu da uključe maksimalnu jedinicu za kodiranje koja ima veličinu duge ose od 16 i jedinice za kodiranje koje imaju veličine dugih osa od 8 i 4 pošto su dubine povećane za dva sloja dvostrukom podelom maksimalne jedinice za kodiranje.

Pošto maksimalna dubina video podataka 320 iznosi 4, jedinice za kodiranje 325 video podataka 320 mogu da uključe maksimalnu jedinicu za kodiranje koja ima veličinu duge ose od 64 i jedinice za kodiranje koje imaju veličine dugih osa od 32, 16, 8 i 4 pošto su dubine povećane za 4 sloja podelom maksimalne jedinice za kodiranje četiri puta. Kako se dubina povećava, detaljne informacije mogu precizno da se izraze.

SL. 4 je blok dijagram za koder slike 400 na osnovu jedinica za kodiranje, koji je koristan u predstavljenoj realizaciji.

S obzirom na SL.4, intra prediktor 410 obavlja intra predviđanje na jedinicama za kodiranje u intra režimu, među jedinicama za kodiranje trenutnog okvira 405, estimator pokreta 420 i kompenzator pokreta 425 obavlja inter procenu i kompenzaciju pokreta na jedinicama za kodiranje u inter režimu među jedinicama za kodiranje trenutnog okvira 405 korišćenjem trenutnog okvira 405 i referentnog okvira 495.

Izlazni podaci sa intra prediktora 410, estimatora pokreta 420 i kompenzatora pokreta 425 se šalju u obliku kvantifikovanog koeficijenta transformacije preko transformatora 430 i kvantizatora 440. Kvantifikovani koeficijent transformacije se obnavlja dok se podaci u prostornom domenu šalju putem inverznog kvantizatora 460 i inverznog transformatora 470, a obnovljeni podaci u prostornom domenu šalju u obliku referentnog okvira 495 nakon što se naknadno obrade u jedinici za deblokiranje 480 i jedinici za filtriranje petlje 490.

Kvantifikovani koeficijent transformacije može biti emitovan u obliku toka bitova 455 kroz entropijski koder 450.

Da bi se koder slike 400 primenio u aparatu za dekodiranje video zapisa 100, svi elementi kodera slike 400, tj. Intra prediktor 410, estimator pokreta 420, kompenzator pokreta 425, transformator 430, kvantizator 440, entropijski koder 450, inverzni kvantizator 460, inverzni transformator 470, jedinica za deblokiranje 480 i jedinica za filtriranje petlje 490 obavljaju proces kodiranja na osnovu maksimalne jedinice za kodiranje, jedinice za kodiranje shodno dubinama, jedinice za predviđanje i jedinice za transformisanje. Specifično, intra prediktor 410, estimator pokreta 420 i kompenzator pokreta 425 određuju jedinicu za predviđanje i režim predviđanja jedinice za kodiranje uzimanjem u obzir maksimalne veličine i dubine jedinice za kodiranje, a transformator 430 određuje veličinu jedinice za transformaciju uzimanjem u obzir maksimalne veličine i dubine jedinice za kodiranje. Takođe, kao što je opisano kasnije, intra prediktor 410 obavlja intra predviđanje primenjivanjem režima intra predviđanja određenog za jedinicu za kodiranje komponente luminanse na jedinici za kodiranje komponente hrominanse i stoga efikasnost predviđanja jedinice za kodiranje komponente hrominanse može biti poboljšana.

SL. 5 je blok dijagram za koder slike 500 na osnovu jedinica za kodiranje, shodno predstavljenoj realizaciji.

S obzirom na SL.5, analizator 510 raščlanjuje primljeni tok bitova 505 i izdvaja kodirane podatke slike za dekodiranje i informacije o kodiranju potrebne za dekodiranje sa analiziranog toka bitova. Kodirani podaci slike se šalju kao inverzni kvantifikovani podaci kroz entropijski dekoder 520 i inverzni kvantizator 530, a inverzni kvantifikovani podaci se obnavljaju u podatke slike u prostornom domenu kroz inverzni transformator 540. Intra prediktor 550 obavlja intra predviđanje na jedinicama za kodiranje u intra režimu u odnosu na podatke slike u prostornom domenu, a kompenzator pokreta 560 obavlja kompenzaciju pokreta na jedinicama za kodiranje u inter režimu korišćenjem referentnog okvira 585. Podaci slike u prostornom domenu, koji prolaze kroz intra prediktor 550 i kompenzator pokreta 560 mogu se emitovati kao obnovljeni okvir 595 nakon što se naknadno obrade u jedinici za deblokiranje 570 i jedinici za filtriranje petlje 580. Takođe, podaci slike koja se naknadno obrađuje u jedinici za deblokiranje 570 i jedinici za filtriranje petlje 580 mogu biti emitovani kao referentni okvir 585.

Da bi se dekoder slike 500 primenio u aparatu za dekodiranje video zapisa 200, svi elementi kodera slike 500, tj. analizator 510, entropijski dekoder 520, inverzni kvantizator 530, inverzni transformator 540, intra prediktor 550, kompenzator pokreta 560, jedinica za deblokiranje 570 i jedinica za filtriranje petlje 580 obavljaju proces dekodiranja na osnovu maksimalne jedinice za kodiranje, jedinice za kodiranje shodno dubinama, jedinice za predviđanje i jedinice za transformisanje. Specifično, intra prediktor 550 i kompenzator pokreta 560 određuju jedinicu za predviđanje i režim predviđanja jedinice za kodiranje uzimanjem u obzir maksimalne veličine i dubine jedinice za kodiranje, a inverzni transformator 540 određuje veličinu jedinice za transformisanje uzimanjem u obzir maksimalne veličine i dubine jedinice za kodiranje.

SL. 6 je dijagram koji ilustruje jedinice za dublje kodiranje shodno dubinama i jedinice za predviđanje koje su korisne u predstavljenoj realizaciji.

Aparat za kodiranje video zapisa 100 i aparat za dekodiranje video zapisa 200 koriste hijerarhijske jedinice za kodiranje da razmotre karakteristike slike. Maksimalna visina, maksimalna širina i maksimalna dubina jedinica za kodiranje mogu da se prilagodljivo odrede shodno karakteristikama slike, ili mogu da se pojedinačno podese shodno unosu korisnika. Veličine dubljih jedinica za kodiranje shodno dubinama mogu da se odrede shodno unapred određenoj maksimalnoj veličini jedinice za kodiranje.

U hijerarhijskoj strukturi 600 jedinica za kodiranje, shodno predstavljenoj realizaciji, maksimalna visina i maksimalna širina jedinica za kodiranje iznose 64, a maksimalna dubina je 4. Pošto se dubina povećava duž vertikalne ose hijerarhijske strukture 600, i visina i širina dublje jedinice za kodiranje su podeljene. Takođe, jedinica za predviđanje koja je sastavni deo jedinice delimičnih podataka, koja je osnova za predviđanje kodiranja svake jedinice za dublje kodiranje, prikazana je duž horizontalne ose hijerarhijske strukture 600.

Drugim rečima, jedinica za kodiranje 610 je maksimalna jedinica za kodiranje u hijerarhijskoj strukturi 600 u kojoj dubina iznosi 0, a veličina, tj. visina puta širina iznosi 64x64. Dubina se povećava duž vertikalne ose, a postoje i jedinica za kodiranje 620 veličine 32x32 i dubine 1, jedinica za kodiranje 630 veličine 16x16 i dubine 2, jedinica za kodiranje 640 veličine 8x8 i dubine 3 i jedinica za kodiranje 650 veličine 4x4 i dubine 4. Jedinica za kodiranje 650 veličine 4x4 i dubine 4 je minimalna jedinica za kodiranje.

Jedinice delimičnih podataka su prikazane na SL.6 kao jedinice za predviđanje jedinice za kodiranje duž horizontalne ose shodno svakoj dubini. Drugim rečima, ukoliko je jedinica za kodiranje 610 veličine 64x64 i dubine 0 jedinica za predviđanje, jedinica za predviđanje može da se podeli u jedinice delimičnih podataka uključene u jedinicu za kodiranje 610, tj. jedinicu delimičnih podataka 610 veličine 64x64, jedinice delimičnih podataka 612 veličine 64x32, jedinice delimičnih podataka 614 veličine 32x64 ili jedinice delimičnih podataka 616 veličine 32x32.

Jedinica za predviđanje jedinice za kodiranje 620 veličine 32x32 i dubine 1 može da se podeli u jedinice delimičnih podataka uključene u jedinicu za kodiranje 620, tj. jedinicu delimičnih podataka 620 veličine 32x32, jedinice delimičnih podataka 622 veličine 32x16, jedinice delimičnih podataka 624 veličine 16x32 i jedinice delimičnih podataka 626 veličine 16x16.

Jedinica za predviđanje jedinice za kodiranje 630 veličine 16x16 i dubine 2 može da se podeli u jedinice delimičnih podataka uključene u jedinicu za kodiranje 630, tj. jedinicu delimičnih podataka veličine 16x16 uključenu u jedinicu za kodiranje 630, jedinice delimičnih podataka 632 veličine 16x8, jedinice delimičnih podataka 634 veličine 8x16 i jedinice delimičnih podataka 636 veličine 8x8.

Jedinica za predviđanje jedinice za kodiranje 640 veličine 8x8 i dubine 3 može da se podeli u jedinice delimičnih podataka uključene u jedinicu za kodiranje 640, tj. jedinicu delimičnih podataka veličine 8x8 uključenu u jedinicu za kodiranje 640, jedinice delimičnih podataka 642 veličine 8x4, jedinice delimičnih podataka 644 veličine 4x8 i jedinice delimičnih podataka 646 veličine 4x4.

Jedinica za kodiranje 650 veličine 4x4 i dubine 4 je minimalna jedinica za kodiranje i jedinica za kodiranje najmanje dubine. Jedinica za predviđanje jedinice za kodiranje 650 je dodeljena samo jedinici delimičnih podataka veličine 4x4.

Da bi se odredila najmanje jedna kodirana dubina jedinica za kodiranje koje su sastavni deo maksimalne jedinice za kodiranje 610, determinator jedinice za kodiranje 120 aparata za kodiranje video zapisa 100 obavlja kodiranje za jedinice za kodiranje koje odgovaraju svakoj dubini uključenoj u maksimalnu jedinicu za kodiranje 610.

Broj jedinica za dublje kodiranje, shodno dubinama koje uključuju podatke u istom opsegu i istoj veličini, se povećava dok dubina raste. Na primer, četiri jedinice za kodiranje koje odgovaraju dubini od 2 su potrebne da pokriju podatke koji su uključeni u jednu jedinicu za kodiranje koja odgovara dubini od 1. Shodno tome, da bi se uporedili rezultati kodiranja istih podataka shodno dubinama, kodiraju se jedinica za kodiranje koja odgovara dubini od 1 i četiri jedinice za kodiranje koje odgovaraju dubini od 2.

Da bi se obavilo kodiranje za trenutnu dubinu iz opsega dubina, minimalna greška kodiranja može da se odredi za trenutnu dubinu obavljanjem kodiranja za svaku jedinicu za predviđanje u jedinicama za kodiranje koje odgovaraju trenutnoj dubini, duž horizontalne ose hijerarhijske strukture 600. Takođe, minimalna greška kodiranja shodno dubinama može da se potraži za poređenje minimalne greške kodiranja svake dubine, obavljanjem kodiranja za svaku dubinu pošto se dubina povećava duž vertikalne ose hijerarhijske strukture 600. Dubina koja ima minimalnu grešku kodiranja u jedinici za kodiranje 610 može da se izabere kao kodirana dubina i tip deljenja jedinice za kodiranje 610.

SL. 7 je dijagram za opisivanje veze između jedinice za kodiranje 710 i jedinice za transformisanje 720, koji je koristan u predstavljenoj realizaciji.

Aparat za kodiranje video zapisa 100 ili 200 kodira ili dekodira sliku shodno jedinicama za kodiranje veličina manjih od ili jednakih maksimalnoj jedinici za kodiranje za svaku maksimalnu jedinicu za kodiranje. Veličine jedinica za transformisanje tokom kodiranja mogu da se izaberu na osnovu jedinica podataka koje nisu veće od odgovarajuće jedinice za kodiranje. Na primer, u aparatu za kodiranje video zapisa 100 ili 200, ukoliko je veličina jedinice za kodiranje 71064x64, transformacija može da se obavi korišćenjem jedinica za transformisanje 720 veličine 32x32. Takođe, podaci jedinice za kodiranje 710 veličine 64x64 mogu da se kodiraju obavljanjem transformacije na svakoj od jedinica za transformisanje veličina 32x32, 16x16, 8x8 i 4x4, koje su manje od 64x64, a zatim može da se izabere jedinica za transformisanje koja ima najmanju grešku kodiranja.

SL. 8 je dijagram za opisivanje informacija o kodiranju jedinica za kodiranje koje odgovaraju kodiranoj dubini, koji je koristan u predstavljenoj realizaciji.

Izlazna jedinica 130 aparata za kodiranje video zapisa 100 može da kodira i prenese informacije 800 koje označavaju tip deljenja, informacije 810 koje označavaju režim predviđanja i informacije 820 koje označavaju veličinu jedinice za transformisanje za svaku jedinicu za kodiranje koja odgovara kodiranoj dubini, kao informacije o režimu kodiranja.

Informacije 800 uključuju informacije o tipu deljenja jedinice za predviđanje trenutne jedinice za kodiranje, gde je jedinica za predviđanje deljenja jedinica podataka za predviđanje kodiranja za trenutnu jedinicu za kodiranje. Na primer, trenutna jedinica za kodiranje CU_0 dubine 0 i veličine 2Nx2N može da se podeli na bilo koju od jedinica za predviđanje 802 veličine 2Nx2N, jedinica za predviđanje 804 veličine 2NxN, jedinica za predviđanje 806 veličine Nx2N i jedinica za predviđanje 808 veličine NxN.

Ovde se podešavaju informacije 800 o tipu deljenja da označe jednu od jedinica za predviđanje 804 veličine 2NxN, jedinicu za predviđanje 806 veličine Nx2N i jedinicu za predviđanje 808 veličine NxN

Informacije 810 označavaju režim predviđanja svake jedinice za predviđanje. Na primer, informacije 810 mogu da označe režim predviđanja kodiranja koji se obavlja na jedinici za kodiranje označenoj informacijama 800, tj. intra režim 812, inter režim 814 ili režim preskakanja 816.

Informacije 820 označavaju jedinicu za transformisanje koju treba uzeti za osnovu kada se transformisanje obavlja na trenutnoj jedinici za kodiranje. Na primer, jedinica za transformisanje može biti prva intra jedinica za transformisanje 822, druga intra jedinica za transformisanje 824, prva inter jedinica za transformisanje 826 ili druga inter jedinica za transformisanje 828.

Ekstraktor informacija o kodiranju 220 aparata za dekodiranje video zapisa 200 može da izdvoji i koristi informacije 800, 810 i 820 za dekodiranje, shodno svakoj od jedinica za dublje kodiranje

SL. 9 je dijagram jedinica za dublje kodiranje shodno dubinama, koji je koristan u predstavljenoj realizaciji.

Deljene informacije mogu da se koriste za označavanje promene dubine. Deljene informacije označavaju da li je jedinica za kodiranje trenutne dubine podeljena na jedinice za kodiranje manje dubine.

Jedinica za predviđanje 910 za predviđanje kodiranja jedinice za kodiranje dubine 0 i veličine 2N_0x2N_0 može da uključi tip deljenja 912 veličine 2N_0x2N_0, tip deljenja 914 veličine 2N_0xN_0, tip deljenja 916 veličine N_0x2N_0 i tip deljenja 918 veličine N_0xN_0.

Kodiranje putem predviđanja pokreta se ponavlja na jednoj jedinici za kodiranje veličine 2N_0x2N_0, dve jedinice za predviđanje veličine 2N_0xN_0, dve jedinice za predviđanje veličine N_0x2N_0 i četiri jedinice za predviđanje veličine N_0xN_0, shodno svakom tipu deljenja. Predviđanje u intra režimu i inter režimu može da se obavi na jedinicama za predviđanje veličina 2N_0xN_0, N_0x2N_0 i N_0xN_0 i N_0xN_0. Predviđanje pokreta u režimu preskakanja se obavlja samo na jedinici za predviđanje veličine 2N_0x2N_0.

Ukoliko je greška kodiranja najmanja u tipu deljenja 918 veličine N_0xN_0, dubina se menja iz 0 u 1 za deljenje tipa particije 918 u operaciji 920, a kodiranje se ponavlja na jedinicama za kodiranje 922, 924, 926 i 928 dubine 2 i veličine N_0xN_0 za pretragu minimalne greške kodiranja.

Pošto se kodiranje ponavlja na jedinicama za kodiranje 922, 924, 926 i 928 iste dubine, u primeru će biti opisano samo kodiranje jedinice za kodiranje dubine 1. Jedinica za predviđanje 930 za predviđanje pokreta jedinice za kodiranje dubine 1 i veličine 2N_1x2N_1 (=N_0xN_0) može da uključi tip deljenja 932 veličine 2N_1x2N_1, tip deljenja 934 veličine 2N_1xN_1, tip deljenja 936 veličine N_1x2N_1 i tip deljenja 938 veličine N_1xN_1.

Kodiranje putem predviđanja pokreta se ponavlja na jednoj jedinici za kodiranje veličine 2N_1x2N_1, dve jedinice za predviđanje veličine 2N_1xN_1, dve jedinice za predviđanje veličine N_1x2N_1 i četiri jedinice za predviđanje veličine N_1xN_1, shodno svakom tipu deljenja.

Ukoliko je greška kodiranja najmanja u tipu deljenja 938 veličine N_1xN_1, dubina se menja iz 1 u 2 za deljenje tipa deljenja 938 u operaciji 940, a kodiranje se ponavlja na jedinicama za kodiranje 942, 944, 946 i 948 dubine 2 i veličine N_2xN_2 za pretragu minimalne greške kodiranja.

Kada je maksimalna dubina d, informacije o deljenju shodno svakoj dubini mogu da se podese kada dubina postane d-1. Drugim rečima, jedinica za predviđanje 950 za predviđanje pokreta jedinice za kodiranje dubine d-1 i veličine 2N_(d-1)x2N_(d-1) može da uključi tip deljenja 952 veličine 2N_(d-1)x2N_(d-1), tip deljenja 954 veličine 2N_(d-1)xN_(d-1), tip deljenja 956 veličine N_(d-1)x2N_(d-1), i tip deljenja 958 veličine N_(d-1)xN_(d-1).

Kodiranje putem predviđanja pokreta može da se ponavlja na jednoj jedinici za predviđanje veličine 2N_(d-1)x2N_(d-1), dve jedinice za predviđanje veličine 2N_(d-1)xN_(d-1), dve jedinice za predviđanje veličine N_(d-1)x2N_(d-1) i četiri jedinice za predviđanje veličine N_(d-1)xN_(d-1), shodno svakom tipu deljenja. Pošto je maksimalna dubina d, jedinica za kodiranje 952 dubine d-1 nije podeljena.

Da bi se odredila kodirana dubina jedinice za kodiranje 912, aparat za kodiranje video zapisa 100 bira dubinu koja ima najmanju grešku kodiranja poređenjem grešaka kodiranja shodno dubinama. Na primer, greška kodiranja jedinice za kodiranje dubine 0 može da se kodira obavljanjem predviđanja pokreta svakog od tipova deljenja 912, 914, 916, i 918, a zatim može da se odredi jedinica za predviđanje sa najmanjom greškom kodiranja. Slično, jedinica za predviđanje koja ima najmanju grešku predviđanja može da se potraži, shodno dubinama od 0 do d-1. Na dubini d, greška kodiranja može da se odredi obavljanjem predviđanja pokreta na jedinici za predviđanje 960 veličine 2N_dx2N_d. Kao takve, minimalne greške kodiranja shodno dubinama se porede na svim dubinama od 1 do d, a dubina sa najmanjom greškom kodiranja može da se odredi kao kodirana dubina. Kodirana dubina i jedinica za predviđanje odgovarajućeg režima kodirane dubine mogu da se kodiraju i prenesu u obliku informacija o režimu kodiranja. Takođe, pošto se jedinica za kodiranje deli od dubine 0 do kodirane dubine, samo informacije o deljenju kodirane dubine se postavljaju na 0, a informacije o deljenju dubina izuzev kodirane dubine se postavljaju na 1.

Ekstraktor informacija o kodiranju i podataka o slici 220 aparata za kodiranje video zapisa 200 može da izdvoji i koristi informacije o kodiranoj dubini i jedinici za predviđanje jedinice za kodiranje 912 za dekodiranje jedinice za kodiranje 912. Aparat za kodiranje video zapisa 200 može da odredi dubinu u kojoj je dubina informacija o deljenju 0, kao kodiranu dubinu korišćenjem deljenih informacija shodno dubinama i korišćenjem informacija o režimu kodiranja odgovarajuće dubine za dekodiranje.

SLIKE 10A i 10 B su dijagrami za opisivanje veze između jedinica za kodiranje 1010, jedinica za predviđanje 1060 i jedinica za transformisanje 1070, koji su korisni u predstavljenoj realizaciji.

Jedinice za kodiranje 1010 su jedinice za kodiranje koje odgovaraju kodiranim dubinama koje je odredio aparat za kodiranje video zapisa 100 u maksimalnoj jedinici za kodiranje 1000. Jedinice za predviđanje 1060 su jedinice za predviđanje svake od jedinica za kodiranje 1010, a jedinice za transformisanje 1070 su jedinice za transformisanje svake od jedinica za kodiranje 1010.

Kada je dubina maksimalne jedinice za kodiranje 0 u jedinicama za kodiranje 1010, dubine jedinica za kodiranje 1012 i 1054 su 1, dubine jedinica za kodiranje 1014, 1016, 1018, 1028, 1050 i 1052 su 2, dubine jedinica za kodiranje 1020, 1022, 1024, 1026, 1030, 1032 i 1048 su 3, a dubine jedinica za kodiranje 1040, 1042, 1044 i 1046 su 4.

U jedinicama za predviđanje 1060, neke jedinice za kodiranje 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050, 1052 i 1054 se dobijaju deljenjem jedinica za kodiranje na jedinice za kodiranje 1010. Drugim rečima, tipovi deljenja u jedinicama za kodiranje 1014, 1022, 1050 i 1054 su veličine 2NxN, tipovi deljenja u jedinicama za kodiranje 1016, 1048 i 1052 su veličine Nx2N, a tip deljenja jedinice za kodiranje 1032 je veličine NxN. Jedinice za predviđanje jedinica za kodiranje 1010 su manje od ili jednake svakoj od jedinica za kodiranje.

Transformacija ili inverzna transformacija se obavljaju na podacima slike jedinice za kodiranje 1052 u jedinicama za transformisanje 1070 u jedinici podataka koja je manja od jedinice za kodiranje 1052. Takođe, jedinice za kodiranje 1014, 1016, 1022, 1032, 1048, 1050 i 1052 u jedinicama za transformisanje 1070 se razlikuju od onih u jedinicama za predviđanje 1060 u pogledu veličina i oblika. Drugim rečima, aparati za kodiranje i dekodiranje video zapisa 100 i 200 mogu da obavljaju intra predviđanje, procenu pokreta, kompenzaciju pokreta, transformaciju i inverznu transformaciju pojedinačno na jedinici podataka u istoj jedinici za kodiranje.

SL. 11 je tabela koja prikazuje informacije kodiranja shodno jedinicama za kodiranje, korisna u predstavljenoj realizaciji.

Jedinica izlaznih informacija kodiranja 140 aparata za kodiranje video zapisa 100 može da kodira informacije kodiranja shodno jedinicama za kodiranje, a ekstraktor informacija o kodiranju 220 aparata za kodiranje video zapisa 200 može da izdvoji informacije o kodiranju shodno jedinicama za kodiranje.

Informacije o kodiranju mogu da uključe informacije o deljenju o jedinici za kodiranje, informacije o tipu deljenja, informacije o režimu predviđanja i informacije o veličini jedinice za transformaciju. Informacije o kodiranju prikazane na SL.11 su samo primeri informacija koje može da podesi aparat za kodiranje video zapisa 100 i aparat za dekodiranje video zapisa 200 i nisu ograničene na nju.

Informacije o deljenju mogu da označe kodiranu dubinu odgovarajuće jedinice za kodiranje. Drugim rečima, pošto je kodirana dubina dubina koja se više ne deli shodno informacijama o deljenju, informacije o tipu deljenja, režimu predviđanja i veličini jedinice za transformaciju mogu da se podese za kodiranu dubinu. Ukoliko se trenutna jedinica za kodiranje dalje deli shodno informacijama o deljenju, kodiranje se nezavisno obavlja na četiri podeljene jedinice za kodiranje manje dubine.

Informacije o tipu deljenja mogu da označe tip deljenja jedinice za transformisanje jedinice za kodiranje u kodiranoj dubini kao jednu od 2Nx2N, 2NxN, Nx2N i NxN. Režim predviđanja može da označi režim predviđanja pokreta kao jedan od intra režima, inter režima i režima preskakanja. Intra režim može da se definiše samo u tipovima deljenja 2Nx2N i NxN, a režim preskakanja može da se definiše samo u tipu deljenja 2Nx2N. Jedinica za transformisanje može imati dve veličine u intra režimu i dve veličine u inter režimu.

Informacije o kodiranju shodno jedinicama za kodiranje u dubini kodiranja mogu da se uključe u minimalnu jedinicu za kodiranje u jedinici za kodiranje. Shodno tome, proverom informacija o kodiranju uključenim u susedne minimalne jedinice za kodiranje može da se utvrdi da li susedne minimalne jedinice za kodiranje uključene u jedinice za kodiranje imaju istu dubinu kodiranja. Takođe, pošto jedinice za kodiranje sa odgovarajućom dubinom kodiranja mogu da se odrede korišćenjem informacija o kodiranju uključenih u minimalnu jedinicu za kodiranje, distribucija kodiranih dubina na minimalnim jedinicama za kodiranje može da se pretpostavi.

Intra predviđanje izvedeno pomoću jedinice za intra predviđanje 410 aparata za kodiranje video zapisa 100 ilustrovano je na SL.4, a predviđanje izvedeno pomoću jedinice za intra predviđanje 550 aparata za kodiranje video zapisa 200 ilustrovano je na SL.5 će sada biti detaljno opisano. U narednom opisu, jedinica za kodiranje odnosi se na trenutni kodirani blok u procesu kodiranja slike, a jedinica za dekodiranje odnosi se na trenutni dekodirani blok u procesu dekodiranja slike. Jedinica za kodiranje i jedinica za dekodiranje se razlikuju samo po tome što se jedinica za kodiranje koristi u procesu kodiranja, a jedinica za dekodiranje u procesu dekodiranja.. Radi doslednosti, osim u konkretnom slučaju, jedinica za kodiranje i jedinica za dekodiranje će se u daljem tekstu nazivati jedinica za kodiranje i u procesu kodiranja i u procesu dekodiranja.

SLIKE 12A do 12C su dijagrami formata slike komponente luminanse i slika komponente hrominanse, koji se koriste u predstavljenoj realizaciji.

Svaka jedinica za kodiranje koja formira jedan okvir se može izraziti korišćenjem jedne od tri komponente, tj. Y, Cb, i Cr. Y su podaci luminanse koji sadrže informacije o luminansi, a Cb i Cr su podaci o hrominansi koji sadrže informacije o hrominansi.

Podaci o hrominansi mogu da se izraze pomoću manje količine podataka u odnosu na podatke o luminansi, na osnovu pretpostavke da je osoba uopšteno osetljivija na informacije o luminansi nego na informacije o hrominansi. S obzirom na SL.12A, jedna jedinica za kodiranje formata 4:2:0 uključuje podatke o luminansi 1210 veličine HxW (H i W su pozitivni celi brojevi), a dva dela podataka o hrominansi 1220 i 1230 imaju veličinu (H/2)x(W/2) dobijene uzorkovanjem komponenti hrominanse Cb i Cr sa 1/4. S obzirom na SL. 12B, jedna jedinica za kodiranje formata 4:2:2 sadrži podatke o luminansi 1240 veličine HxW (H i W su pozitivni celi brojevi), a dva dela podataka o hrominansi 1250 i 1260 veličine Hx(W/2) dobijene uzorkovanjem komponenti hrominanse Cb i Cr sa 1/2 u horizontalnom smeru. Takođe, s obzirom na SL.12C, kada jedna jedinica za kodiranje ima format 4:4:4, jedinica za kodiranje sadrži podatke o luminansi 1270 i podatke o hrominansi 1280 i 1290, od kojih svaki ima veličinu HxW bez uzorkovanja komponenti hrominanse Cb i Cr, za precizno izražavanje komponente hrominanse slike.

U daljem tekstu, pretpostavlja se da su jedinica za kodiranje komponente luminanse i jedinica za kodiranje komponente hrominanse, na kojima je izvedeno intra predviđanje, jedan od signala slike sa formatima boja 4:2:0, 4:2:2 i 4:4:4 definisani u YCbCr (ili YUV) domenu boje.

Efikasnost predviđanja jedinice za kodiranje hrominanse se poboljšava uključivanjem režima intra predviđanja koji je određen za jedinicu za kodiranje komponente luminanse u predloženim režimima intra predviđanja primenjenim na jedinicu za kodiranje komponente uzimanjem u obzir veze između komponente luminanse i komponente hrominanse.

SL. 13 je tabela koja prikazuje broj režima intra predviđanja shodno veličinama jedinica za kodiranje komponente luminanse, koji se koriste u predstavljenoj realizaciji.

Shodno predstavljenim realizacijama, broj režima intra predviđanja koji se primenjuje na jedinicu za kodiranje komponente luminanse (jedinica za dekodiranje u procesu dekodiranja) može da se podesi na više načina. Na primer, s obzirom na SL.13, ako je veličina jedinice za kodiranje komponente luminanse NxN, na kojoj se izvodi intra predviđanje, broj režima intra predviđanja koji se stvarno izvode na jedinici za kodiranje komponente luminanse veličine 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64 i 128x128 može se podesiti po redosledu 5, 9, 9, 17, 33, 5, i 5 (u Primeru 2). U drugom primeru, kada je veličina jedinice za kodiranje komponente luminanse na kojoj se izvodi intra predviđanje NxN, broj režima intra predviđanja koji se stvarno izvode na jedinici za kodiranje veličine 2x2, 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64 i 128x128 može se podesiti na 3, 17, 34, 34, 34, 5 i 5. Broj režima intra predviđanja koji se stvarno izvede se različito podešava shodno veličini jedinice za kodiranje komponente luminanse jer se troškovi informacija o režimu predviđanja kodiranja razlikuju shodno veličini jedinica za kodiranje komponente luminanse. Drugim rečima, mala jedinica za kodiranje komponente luminanse zauzima mali deo prostora celokupne slike, ali može da ima velike troškove za prenos dodatnih informacija, kao što su informacije o režimu predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse. Shodno tome, ako se jedinica za kodiranje komponente luminanse kodira pomoću izuzetno velikog broja režima predviđanja, broj bitova može da se poveća, čime se smanjuje efikasnost kompresije. Takođe, velika jedinica za kodiranje komponente luminanse, npr. jedinica za kodiranje komponente luminanse koja je jednaka ili veća od 64x64 obično odgovara podacima o ravnoj oblasti slike, čime kodiranje velike jedinice za kodiranje komponente luminanse pomoću velikog broja režima predviđanja takođe može da smanji efikasnost kompresije.

Stoga, jedinice za kodiranje komponente luminanse se mogu grubo klasifikovati u najmanje tri veličine kao što su N1xN1 (gde je 2=N1=4 i N1 je ceo broj), N2xN2 (gde je 8=N2=32 i N2 je ceo broj), i N3xN3 (gde je 64=N3 i N3 je ceo broj). Ako je broj režima intra predviđanja izvedenih na jedinicama za kodiranje komponente luminanse veličine N1xN1 označen kao A1 (gde je A1 pozitivan ceo broj), broj režima intra predviđanja izvedenih na jedinicama za kodiranje komponente luminanse veličine N2xN2 je označen kao A2 (gde je A2 pozitivan ceo broj), a broj režima predviđanja izvedenih na jedinicama za kodiranje komponente luminanse veličine N3xN3 je označen kao A3 (gde je A3 ceo pozitivan broj). Broj režima intra predviđanja izvedenih shodno veličinama jedinica za kodiranje komponente luminanse može se podesiti tako da zadovoljava A3=A1=A2. To jest, ako je trenutna slika podeljena na male jedinice za kodiranje komponente luminanse, srednje jedinice za kodiranje komponente luminanse i velike jedinice za kodiranje komponente luminanse, srednje jedinice za kodiranje komponente luminanse mogu se podesiti tako da imaju najveći broj režima predviđanja i mali broj jedinica za kodiranje komponente luminanse, a velike jedinice za kodiranje komponente luminanse mogu se podesiti da imaju relativno mali broj režima predviđanja. Međutim, predstavljena realizacija time nije ograničena, pa se i male i velike jedinice za kodiranje komponente luminanse mogu podesiti tako da imaju veliki broj režima predviđanja. Broj režima predviđanja shodno veličinama jedinice za kodiranje komponente luminanse na SL.13 je naveden samo kao primer i može da se promeni.

SL. 14A predstavlja tabelu koja prikazuje režime intra predviđanja koji se primenjuju na jedinici za kodiranje komponente luminanse koja ima unapred određenu veličinu.

U odnosu na SL.13 i 14A, na primer, kada se intra predviđanje izvodi na jedinici za kodiranje komponente luminanse veličine 4x4, jedinica za kodiranje komponente luminanse 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 horizontalno-dole (režim 6), režim vertikalno-levo (režim 7), i režim horizontalno-gore (režim 8).

SL. 14B ilustruje smerove režima intra predviđanja prikazane na SL.14A. Na SL.14B, brojevi na krajevima strelca predstavljaju režime predviđanja koji odgovaraju smerovima predviđanja koji su označeni strelicama. Ovde, režim 2 predstavlja DC režim koji nema usmerenost i zato nije prikazan na SL.16B.

SL. 14C predstavlja dijagram za opisivanje metoda kojim se izvodi intra predviđanje na jedinici za kodiranje komponente luminanse pomoću režima intra predviđanja prikazanog na SL. 14A.

S obzirom na SL.14C, jedinica za predviđanje kodiranja se generiše shodno dostupnom režimu intra predviđanja koji je određen shodno veličini trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse korišćenjem susednih piksela A do M trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse. Na primer, biće opisana operacija izvođenja predviđanja kodiranja na trenutnoj jedinici za kodiranje veličine 4x4 shodno režimu 0, tj., vertikalnom režimu, prikazanom na SL.14A. U početku, vrednosti susednih piksela A do D na gornjoj strani trenutne jedinice za kodiranje su predviđene kao vrednosti piksela trenutne jedinice za kodiranje. To znači da je vrednost susednog piksela A predviđena kao vrednost za četiri piksela u prvoj koloni trenutne jedinice za kodiranje, vrednost susednog piksela B je predviđena kao vrednost za četiri piksela u drugoj koloni trenutne jedinice za kodiranje, vrednost susednog piksela C je predviđena kao vrednost za četiri piksela u trećoj koloni trenutne jedinice za kodiranje, a vrednost susednog piksela D je predviđena kao vrednost za četiri piksela u drugoj koloni trenutne jedinice za kodiranje. Nakon toga, vrednosti piksela trenutne jedinice za kodiranje, predviđeni pomoću susednih piksela A do D, se oduzimaju od vrednosti susednih piksela originalne trenutne jedinice za kodiranje da bi se izračunala veličina greške, a ona se zatim kodira.

SL. 15 predstavlja dijagram za objašnjenje režima intra predviđanja primenjenih na jedinicu za kodiranje komponente luminanse koja ima unapred određenu veličinu, koji se koriste u predstavljenoj realizaciji.

U odnosu na SL.13 i 15, na primer, kada se intra predviđanje izvodi na jedinici za kodiranje veličine 2x2, jedinica za kodiranje može da ima ukupno pet režima, kao što su vertikalni režim, horizontalni režim, DC režim, običan režim, i dijagonalni režim dole-desno.

U međuvremenu, ako jedinica za kodiranje komponente luminanse dimenzija 32x32 ima 33 režima intra predviđanja, kako je prikazano na SL.13, smerovi 33 režima intra predviđanja moraju da se postave. Shodno predstavljenoj realizaciji, da bi se postavili režimi intra predviđanja koji imaju različite smerove kao dodatak režimu intra predviđanja prikazanog na SL. 14 i 15, smerovi predviđanja za izbor susednih piksela koji su korišćeni kao referentni pikseli piksela jedinice za kodiranje komponente luminanse se postavljaju koristeći (dx, dy) parametre. Na primer, ako je svaki od 33 režima predviđanja definisan kao režim N (gde je N 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 31 može da se definiše kao režim predviđanja

koji ima usmerenje tan-1(dy/dx) korišćenjem (dx, dy) predstavljen 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) kako je prikazano u Tabeli 1.

[Tabela 1]

Režim 32 može da bude postavljen kao bilinearni režim koji koristi bilinearnu interpolaciju što će biti opisano kasnije uzimajući u obzir SL.16.

SL. 16A do 16C su referentni dijagrami koji objašnjavaju režime intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse koja ima različita usmerenja, koji se koriste u predstavljenoj realizaciji.

Kao što je opisano iznad uzimajući u obzir tabelu 1, svaki od režima intra predviđanja shodno predstavljenim realizacijama može da ima usmerenje tan-1(dy/dx) koristeći veliki broj (dx, dy) parametara.

S obzirom na SL.16A, susedni pikseli A i B na liniji 160 koja se proteže od trenutnog piksela P u trenutnoj jedinici za kodiranje komponente luminanse, koja treba da bude predviđena, pod uglom tan-1(dy/dx)

određenim vrednostima (dx, dy) parametara shodno režimu, kao što je prikazano u tabeli 1, mogu da se koriste kao prediktori trenutnog piksela P. U ovom slučaju, susedni pikseli A i B mogu biti pikseli koji su kodirani i dekodirani, i pripadaju prethodnim jedinicama za predviđanje koje se nalaze iznad i sa leve strane trenutne jedinice za kodiranje. Takođe, kada linija 160 ne prolazi pored susednih piksela na lokacijama od kojih svaka ima celobrojnu vrednost, ali prolazi između ovih susednih piksela, susedni pikseli koji su bliži liniji 160 mogu da se koriste kao prediktori trenutnog piksela P. Takođe, ponderisana prosečna vrednost koja uzima u obzir udaljenost između preseka linije 160 i susednog piksela u blizini linije 160 može da se koristi kao prediktor trenutnog piksela P. Ako su prisutna dva piksela koja seku liniju 160, npr. ako su prisutni susedni piksel A koji se nalazi iznad trenutnog piksela P i susedni piksel B koji se nalazi sa leve strane trenutnog piksela P, prosečne vrednosti susednih piksela A i B mogu da se koriste kao prediktor za trenutni piksel P. U suprotnom, ako je proizvod vrednosti dx i dy parametara pozitivna vrednost, može da se koristi susedni piksel A, a ako je proizvod vrednosti dx i dy parametara negativna vrednost, može da se koristi susedni piksel B.

SLIKE 16B i 16C su referentni dijagrami za objašnjenje procesa generisanja prediktora kada linija 160 sa SL.16A prolazi između, a ne kroz, susedne piksele celobrojnih lokacija.

S obzirom na SL.16B, ako linija 160 koja ima ugao tan-1(dy/dx) koji je određen shodno (dx, dy) svakom od režima prolazi između susednih piksela A 161, a susedni piksel B 162 celobrojnim lokacijama, ponderisana prosečna vrednost koja se odnosi na udaljenost između preseka produžene linije 160 i susednih piksela A 161 i B 162 u blizini produžene linije 160 može da se koristi kao prediktor na već opisani način. Na primer, ako rastojanje između susednog piksela A 161 i preseka produžene linije 160 koje ima ugao tan-1(dy/dx) obeležimo sa f, a rastojanje između susednog piksela B 162 i preseka sa produženom linijom 160 obeležimo sa g, prediktor za trenutni piksel P može da se dobije kao (A*g+B*f)/(f+g). Ovde, i 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.16B, ako produžena linija 160 prolazi kroz prvu četvrtinu u blizini susednog piksela A 161 jednog od četiri dela dobijenih deljenjem rastojanja između susednog piksela A 161 i susednog piksela B 162 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.

U međuvremenu, ako produžena linija 160 koja ima ugao tan-1(dy/dx) koji je određen shodno (dx, dy) svakom režimu koji prolazi između susednog piksela A 161 i susednog piksela B 162 celobrojnih lokacija, deo između susednog piksela A 161 i susednog piksela B 162 može da se podeli u prethodno određeni broj oblasti, a ponderisana prosečna vrednost u pogledu rastojanja između preseka i susednog piksela A 161 i susednog piksela B 162 u svakoj podeljenoj oblasti može da se koristi kao vrednost za predviđanje. Na primer, s obzirom na SL. 16C, deo između susednog piksela A 161 i susednog piksela B 162 može da se podeli na pet delova P1 do PS, na način prikazan na SL.16C, može da se odredi reprezentativna ponderisana prosečna vrednost u odnosu na rastojanje između preseka susednog piksela A 161 i susednog piksela B 162 u svakom delu, i reprezentativna ponderisana prosečna vrednost može da se koristi kao prediktor za trenutni piksel P. Detaljno, ako produžena linija 160 prolazi kroz deo P1, vrednost susednog piksela A može da se odredi kao prediktor za trenutni piksel P. Ako produžena linija 160 prolazi kroz deo P2, ponderisana prosečna vrednost (3*A+1*B+2)» 2, uzimajući u obzir rastojanje između susednih piksela A i B i središnje tačke dela P2 može da se odredi kao prediktor za trenutni piksel P. Ako produžena linija 160 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 i B i središnje tačke dela P3. Ako produžena linija 160 prolazi kroz deo P4, ponderisana prosečna vrednost (1*A+3*B+2)» 2 može da se odredi kao prediktor za trenutni piksel P, uzimajući u obzir rastojanje između susednih piksela A i B i središnje tačke dela P4. Ako produžena linija 160 prolazi kroz deo PS, vrednost susednog piksela B 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 160 na način prikazan na SL.16A, prosečna vrednost susednog piksela A i susednog piksela B mogu da se koriste kao prediktor za trenutni piksel P, ili 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.

Režimi intra predviđanja koji imaju različita usmerenja su prikazani u tabeli 1 mogu prethodno da se odrede pomoću strane za kodiranje i strane za dekodiranje, a može se preneti samo indeks režima intra predviđanja svake jedinice za kodiranje.

SL. 17 predstavlja referentni dijagram koji objašnjava bilinearni režim.

S obzirom na SL.17, u bilinearnom režimu, geometrijski prosek se izračunava uzimajući u obzir vrednost trenutnog piksela P 170 u trenutnoj jedinici za kodiranje komponente luminanse koja treba da se predvidi, vrednosti piksela na gornjoj, donjoj, levoj i desnoj granici trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse i rastojanja između trenutnog piskela P 170 i gornje, donje, leve i desne granice trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse. Geometrijski prosek se tada koristi kao prediktor trenutnog piksela P 170. Na primer, u bilinearnom režimu, geometrijski prosek koji se izračunava korišćenjem virtuelnog piksela A 171, virtuelnog piksela B 172, piksela D 176, i piksela E 177 koji su smešteni na gornjoj, donjoj, levoj i desnoj strani trenutnog piksela P 170, i rastojanja između trenutnog piksela P 170 i gornje, donje, leve i desne granice trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse, se koristi kao prediktor za trenutni piksel P 170. Pošto je bilinearni režim jedan od režima intra predviđanja, susedni pikseli koji su kodirani i dekodirani i pripadaju prethodnim jedinicama za kodiranje komponenti luminanse, koriste se kao referentni pikseli za predviđanje. Stoga, ne koriste se vrednosti piksela u trenutnim jedinicama za kodiranje komponenti luminanse, već se vrednosti virtuelnih piksela računaju korišćenjem susednih piksela koji se nalaze na gornjoj i levoj strani jedinice za kodiranje komponente luminanse i koriste se kao piksel A 171 i piksel B 172.

Konkretno, prvo se računa vrednost virtuelnog piksela C 173 na donjoj krajnjoj desnoj tački trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse računanjem prosečne vrednosti susednih piksela (piksel desno-gore) 174 na gornjoj krajnjoj desnoj tački trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse i susednog piksela (piksel levo-dole) 175 na donjoj krajnje levoj tački trenutne jedinice za kodiranje komponenti luminanse, na način izražen u jednačini 1 u nastavku:

[Jednačina 1] C=0,5(LevoDolePiksel+DesnoGorePiksel)

Zatim, vrednost virtuelnog piksela A 171 koji se nalazi na krajnjoj donjoj granici trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse, kada je trenutni piksel P 170 produžen nadole, uzimajući u obzir rastojanje W1 između trenutnog piksela P 170 i leve granice trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse i rastojanja W2 između trenutnog piksela P 170 i desne granice trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse, računa se korišćenjem jednačine 2 u nastavku:

[Jednačina 2]

A=(C*W1+LevoDolePikselW2)/(W1+W2);

A=(C*W1+LevoDolePikselW2+((W1+W2)/2))/(W1+W2) kada je vrednost W1+W2 u jednačini 2 stepenovana sa 2, u obliku 2^n,

A=(CU LevoDolePikselW2+((W1+W2)/2))/(W1+W2) može da se računa operacijom pomeranja kao A=(C*W1+LevoDolePiksel*W2+2^(n-1))»n bez deljenja.

Slično, vrednost virtuelnog piksela A 172 koji se nalazi na krajnjoj desnoj granici trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse kada je trenutni piksel P 170 produžen u desno, uzimajući u obzir rastojanje h1 između trenutnog piksela P 170 i gornje granice trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse kao i rastojanja h2 između trenutnog piksela P 170 i donje granice trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse, računa se korišćenjem jednačine 3 u nastavku:

[Jednačina 3] B=(C*h1+DesnoGorePiksel*h2)/(h1+h2) B=(C*h1+DesnoGorePiksel*h2+((h1+h2)/2))/(h1+h2)

Kada je vrednost h1+h2 u Jednačini 3 stepenovana sa 2, u obliku 2^m, B=(C*h1+DesnoGorePiksel*h2+((h1+h2)/2))/(h1+h2) može da se računa operacijom pomeranja kao B=(C*h1+DesnoGorePiksel*h2+2^(m-1))»m bez deljenja.

Kada je jednom određene vrednosti virtuelnog piksela B 172 na desnoj granici i virtuelnog piksela A 171 na donjoj granici trenutnog piksela P 170 korišćenjem jednačina 1 do 3, prediktor za trenutni piksel P 170 se određuje korišćenjem prosečne vrednosti od A+B+D+E. Detaljnije, ponderisana prosečna vrednost u pogledu rastojanja između trenutnog piksela P 170 i virtuelnog piksela A 171, virtuelnog piksela B 172, piksela D 176, i piksela E 177 ili srednje vrednosti A+B+D+E može da se koristi kao prediktor za trenutni piksel P 170. Na primer, ako se koristi ponderisana prosečna vrednost a veličina bloka je 16x16, prediktor za trenutni piksel P se može dobiti kao (h1*A+h2*D+W1*B+W2*E+16)» 5. Takvo bilinearno predviđanje se primenjuje na sve piksele u trenutnoj jedinici za kodiranje, a jedinica za predviđanje kodiranja trenutne jedinice za kodiranje se generiše u bilinearnom režimu predviđanja.

Predviđanje kodiranja se izvodi prema različitim režimima intra predviđanja prema veličini jedinice za kodiranje komponente luminanse, čime se omogućava efikasna video kompresija na osnovu karakteristika slike.

Pošto se u konvencionalnom kodeku koristi veći broj režima intra predviđanja od režima intra predviđanja shodno veličini jedinice za kodiranje u skladu sa predstavljenom realizacijom, kompatibilnost sa konvencionalnim kodekom može da predstavlja problem. U konvencionalnom smislu, najviše 9 režima intra predviđanja može da se koristi na način prikazan na SL.14A i 14B. Shodno tome, neophodno je da se režimi intra predviđanja koji imaju izabrane različite smerove shodno predstavljenoj realizaciji mapiraju na jedan manji broj režima intra predviđanja. Odnosno, kada je broj dostupnih režima intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje N1 (N1 je ceo broj), da bi se omogućila kompatibilnost režima intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje jedinicom za kodiranje sa unapred određenom veličinom uključujući N2 (N2 je ceo broj različit od N1) režima intra predviđanja, režim intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje može da bude određen prema režimu intra predviđanja tako da ima najsličniji smer između N2 režima intra predviđanja. Na primer, dostupno je ukupno 33 režima intra predviđanja, na način prikazan u tabeli 1 u trenutnoj jedinici za kodiranje, i pretpostavlja se da je režim intra predviđanja konačno primenjen na trenutnu jedinicu za kodiranje režim 14, odnosno, (dx,dy)=(4,3), ima usmerenje tan-1(3/4)?36,87 (stepeni).

U ovom slučaju, da bi se režim intra predviđanja primenjen na trenutni blok uklopio sa jednim od 9 režima intra predviđanja na način prikazan na SLIKAMA. 14A i 14B, može da se izabere režim 4 (dole_desno), režim čije je usmerenje najsličnije usmerenju od 36,87 (stepeni). To jest, režim 14 iz tabele 1 može da se mapira prema režimu 4 prikazanom na SL.

14B. Na sličan način, ako je za režim intra predviđanja koji je primenjen na trenutnu jedinicu za kodiranje izabran režim 15, odnosno (dx,dy)=(1,11), od 33 dostupna režima intra predviđanja iz tabele 1, pošto je usmerenost režima intra predviđanja primenjenog na trenutnu jedinicu za kodiranje tan-1(11) ?84.80 (stepeni), režim 0 (vertikalni) sa SL. 14B čije je usmerenje najsličnije usmerenju 84,80 (stepeni) može da bude mapiran za režim 15.

U međuvremenu, da bi se dekodirala jedinica za kodiranje komponente luminanse kodirana intra predviđanjem, informacije o režimu predviđanja su potrebne da bi se odredilo koji režim intra predviđanja se koristi za kodiranje jedinice za kodiranje komponente luminanse. Shodno tome, informacije o režimu intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse su dodate toku bitova pri kodiranju slike. U ovom trenutku, troškovi mogu da se povećaju, čime se smanjuje efikasnost kompresije ako je režim intra predviđanja svake jedinice za kodiranje komponente luminanse dodat toku bitova.

Stoga, shodno predstavljenoj realizaciji, umesto prenošenja informacija o režimu intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse, koja se određuje kao rezultat kodiranja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse, prenosi se samo razlika između stvarne vrednosti režima intra predviđanja i vrednosti predviđanja režima intra predviđanja, koja je predviđena iz jedinice za kodiranje susedne komponente luminanse.

SL. 18 predstavlja dijagram za objašnjenje procesa generisanja vrednosti predviđanja režima intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse A 180.

S obzirom na SL.18, režim intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse A

180 može da se predvidi iz režima intra predviđanja koji su određeni u susednim jedinicama za kodiranje komponente luminanse. Na primer, kada je režim intra predviđanja leve jedinice za kodiranje komponente luminanse B 181 režim 3, a režim intra predviđanja gornje jedinice za kodiranje komponente luminanse C 182 režim 4, režim intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse A 180 može da se predvidi kao režim 3, koji ima manju vrednost od režima intra predviđanja gornje jedinice za kodiranje komponente luminanse C 182 i leve jedinice za kodiranje komponente luminanse B 181. Ako je režim intra predviđanja određen kao rezultat stvarno izvedenog kodiranja intra predviđanja na trenutnoj jedinici za kodiranje komponente luminanse A 180 režim 4, samo 1, tj., razlika vrednosti sa režimom 3 predstavlja režim intra predviđanja koji je predviđen sa jedinice za kodiranje komponente luminanse, prenosi se kao informacija o režimu intra predviđanja. Predviđena vrednost režima intra predviđanja trenutne jedinice za dekodiranje komponente luminanse je generisana na isti način tokom dekodiranja, a vrednost razlike dobijena iz toka bitova se dodaje vrednosti predviđanja, i na taj način dobijena je informacija o režimu intra predviđanja stvarno primenjene jedinice za dekodiranje komponente luminanse. U opisu iznad, korišćene su samo su gornja i leva susedna jedinica za kodiranje C i B 182 i 181 jedinice za kodiranje komponente luminanse A 180, ali alternativno, režim intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse A može da se predvidi korišćenjem druge susedne jedinice za kodiranje komponente luminanse E i D sa SL.18. Režim intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse može da se koristi za predviđanje režima intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente hrominanse, što će kasnije biti opisano.

U međuvremenu, pošto se režim stvarno izvedenog intra predviđanja razlikuje shodno veličinama jedinice za kodiranje komponente luminanse, režim intra predviđanja koji je predviđen na susednoj jedinici za kodiranje komponente luminanse možda ne odgovara režimu intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse. Shodno tome, da bi se predvideo režim intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse na susednoj jedinici za kodiranje komponente luminanse različite veličine, neophodan je proces mapiranja za mapiranje različitih režima intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse.

SL. 19A i 19B su referentni dijagrami koji objašnjavaju proces mapiranja režima intra predviđanja između jedinica za kodiranje komponente luminanse koje imaju različite veličine, koji se koriste u predstavljenoj realizaciji.

S obzirom na SL.19A, trenutna jedinica za kodiranje komponente luminanse A 190 ima veličinu 16x16, leva jedinica za kodiranje komponente luminanse B 191 ima veličinu 8x8, a gornja jedinica za kodiranje komponente luminanse C 192 ima veličinu 4x4. Takođe, kao što je opisano uzimajući u obzir SL.13, brojevi režima intra predviđanja koji su primenljivi na jedinicu za kodiranje komponente luminanse redom imaju veličine od 4x4, 8x8, i 16x16 odnosno 9, 9, i 33. Ovde, pošto su režimi intra predviđanja korišćeni u levoj jedinici za kodiranje komponente luminanse B 191 i gornjoj jedinici za kodiranje komponente luminanse C 192 drugačiji od režima intra predviđanja primenljivih na trenutnu jedinicu za kodiranje komponente luminanse A 190, režim intra predviđanja predviđen na levoj i gornjoj jedinici za kodiranje komponente luminanse B i C 191 i 192 možda nije prikladan za korišćenje kao vrednost predviđanja režima intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse A 190. Shodno trenutnoj predstavljenoj realizaciji, režimi intra predviđanja leve i gornje jedinice za kodiranje komponente luminanse B i C 191 i 192 su na odgovarajući način promenjeni u prvog i drugog predstavnika režima intra predviđanja u najsličnijem smeru između prethodno određenog broja predstavnika režima intra predviđanja, a jedan od prvog i drugog predstavnika režima intra predviđanja, koji ima manju vrednost režima, je određen kao konačni predstavnik režima intra predviđanja. Zatim se režim intra predviđanja koji ima smer najsličniji smeru konačnog predstavnika režima intra predviđanja bira između režima intra predviđanja primenljivih na trenutnu jedinicu za kodiranje komponente luminanse A 190 za režim intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse A 190.

Alternativno, s obzirom na SL.19B, pretpostavlja se da trenutna jedinica za kodiranje komponente luminanse A ima veličinu 16x16, leva jedinica za kodiranje komponente luminanse B ima veličinu 32x32, a gornja jedinica za kodiranje komponente luminanse C ima veličinu 8x8. Takođe, pretpostavlja se da brojevi dostupnih režima intra predviđanja jedinica za kodiranje komponente luminanse koje imaju veličine 8x8, 16x16, i 32x32 označene kao 9, 9, i 33. Takođe, pretpostavlja se da je režim intra predviđanja leve jedinice za kodiranje komponente luminanse B režim 4, a da je režim intra predviđanja gornje jedinice za kodiranje komponente luminanse C režim 31. U ovom slučaju, pošto režimi intra predviđanja leve jedinice za kodiranje komponente luminanse B i gornje jedinice za kodiranje komponente luminanse C nisu međusobno kompatibilni, svaki od režima intra predviđanja leve jedinice za kodiranje komponente luminanse B i gornje jedinice za kodiranje komponente luminanse C se mapira na jedan od predstavnika režima intra predviđanja prikazanih na SL.20. Pošto režim 31, koji je režim intra predviđanja leve jedinice za kodiranje komponente luminanse B, ima usmerenost (dx,dy)=(4, -3)

kao što je prikazano na u tabeli 1, režim 5 koji ima najsličnije usmerenje tan-1(-3/4) među predstavnicima režima intra predviđanja na sl. 20 se mapira, a pošto režim intra predviđanja 4 gornje jedinice za kodiranje komponente luminanse C ima istu usmerenost kao režim 4 među predstavnicima režima intra predviđanja sa SL. 20, mapira se režim 4.

Režim 4 koji ima manju vrednost od režima 5 koji je mapiran režimom predviđanja leve jedinice za kodiranje komponente luminanse B i režim 4 koji je mapiran režimom intra predviđanja gornje jedinice za kodiranje komponente luminanse C može da se odredi da bude vrednost predviđanja režima intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse i samo diferencijalna vrednost režima između stvarnog režima intra predviđanja i predviđenog režima intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse može da bude kodirana kao informacija o režimu predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse.

SL. 20 je referentni dijagram koji objašnjava proces mapiranja režima intra predviđanja susednih jedinica za kodiranje komponente luminanse na jednog od predstavnika režima intra predviđanja. Na SL.20, vertikalni režim 0, horizontalni režim 1, DC režim 2, režim dijagonalno-levo 3, režim dijagonalno-desno 4, režim vertikalno-desno 5, režim horizontalnodole 6, režim vertikalno-levo 7 i režim horizontalno-gore 8 su dati kao predstavnici režima intra predviđanja. Međutim, predstavnik režima intra predviđanja nije time ograničen i može da bude postavljen tako da ima različite smerove.

S obzirom na SL.20, prethodno određeni broj predstavnika režima intra predviđanja je postavljen, a režim intra predviđanja susedne jedinice za kodiranje komponente luminanse je mapiran kao predstavnik režima intra predviđanja jer ima najsličniji smer. Na primer, kada režim intra predviđanja gornje jedinice za kodiranje komponente luminanse ima usmerenost označenu režimom MODE_A 200, režim intra predviđanja MODE_A 200 gornje jedinice za kodiranje komponente luminanse se mapira kao režim 1 koji ima najsličniji usmerenost od svih unapred određenih predstavnika režima intra predviđanja 1 do 9. Slično, kada režim intra predviđanja leve jedinice za kodiranje komponente luminanse ima usmerenost označenu režimom MODE_B 201, režim intra predviđanja MODE_B 201 leve jedinice za kodiranje komponente luminanse se mapira kao režim 5 koji ima najsličniji smer od prethodno određenih predstavnika režima intra predviđanja 1 do 9.

Zatim se neki od prvog i drugog predstavnika režima intra predviđanja koji ima manju vrednost režima određuje za predstavnika režima intra predviđanja konačne susedne jedinice za kodiranje komponente luminanse. Predstavnik režima intra predviđanja koji ima manju vrednost režima je izabran jer je režim manje vrednosti uglavnom postavljen za režim intra predviđanja što se dešava češće. Drugim rečima, kada su predviđeni različiti režimi intra predviđanja na osnovu susednih jedinica za kodiranje komponente luminanse, veća je verovatnoća da se pojavi režim intra predviđanja koji ima manju vrednost. Shodno tome, kada se različiti režimi intra predviđanja međusobno upoređuju, režim intra predviđanja koji ima manju vrednost režima može da se izabere za prediktora ili režim intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse.

Čak i kada je predstavnik režima intra predviđanja izabran na osnovu susedne jedinice za kodiranje komponente luminanse, izabrani predstavnik režima intra predviđanja ne može da se koristi kao prediktor režima intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse. Ako trenutna jedinica za kodiranje komponente luminanse A 190 ima 33 režima intra predviđanja, a broj predstavnika režima intra predviđanja iznosi 9, na način opisan uzimajući u obzir SL.19, režim intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse A 190, koja odgovara predstavniku režima intra predviđanja, ne postoji. U ovom slučaju, kao i kod mapiranje režima intra predviđanja susedne jedinice za kodiranje komponente luminanse za predstavnika režima intra predviđanja kao što je opisano iznad, režim intra predviđanja koji ima smer koji je najsličniji smeru predstavnika režima intra predviđanja izabranog među režimima intra predviđanja shodno veličini trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse može konačno da se izabere kao prediktor režima intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse. Na primer, kada je predstavnik režima intra predviđanja koji je konačno izabran na osnovu susedne jedinice za kodiranje komponente luminanse sa SL.20 režim 1, režim intra predviđanja koji ima usmerenost najsličniju usmerenosti režima 1 se bira među režimima intra predviđanja primenljivih shodno veličini trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse kao prediktor režima intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse.

U međuvremenu, kao što je opisano uzimajući u obzir SLIKE.16 A do 16C, ako je prediktor za trenutni piksel P generisan korišćenjem susednih piksela na ili u blizini produžene linije 160, produžena linija 160 u stvari ima usmerenost tan-1(dy/dx). Da bi se odredila usmerenost, pošto je potrebna podela (dy/dx), proračun se vrši do decimala kada se koristi hardver ili softver, čime se povećava količina proračuna. Shodno tome, proces određivanja dx i dy se koristi da bi se smanjila količina proračuna kada se određuje smer predviđanja za izbor susednih piksela koji se koriste kao referentni pikseli za piksel u jedinici za kodiranje pomoću dx i dy parametara na sličan način kao onaj koji je opisan uzimajući u obzir tabelu 1.

SL. 25 je dijagram za objašnjenje veze između trenutnog piksela i susednih piksela smeštenih na produženoj liniji koja ima usmerenost (dx, dy), koji se koristi u predstavljenoj realizaciji.

S obzirom na SL.25, pretpostavlja se da lokacija trenutnog piksela P iznosi P(j,i), a gornji susedni piksel i levi susedni piksel B smešteni na produženoj liniji 2510 koji imaju usmerenost, odnosno gradijent, tan-1(dy/dx) i prolaze kroz trenutni piksel P

odgovaraju A i B. 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, gornji susedni piksel A se nalazi na (j+i*dx/dy,0), a levi susedni piksel B se nalazi na (0,i+j*dy/dx). Shodno tome, da bi se odredio bilo koji od gornjih susednih piksela A i levi susedni piksel B za predviđanje trenutnog piksela P, potrebna je podela, kao što je dx/dy ili dy/dx. Takva podela je veoma kompleksna, kao što je opisano iznad, čime se smanjuje brzina proračuna softvera ili hardvera.

Shodno tome, vrednost bilo kog od dx i dy koji predstavljaju usmerenost režima predviđanja za određivanje susednih piksela 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.25, ako je levi susedni piksel B korišćen kao prediktor za trenutni piksel P, a dx ima vrednost 2^n, j*dy/dx neophodna za određivanje (0,i+j*dy/dx) koji se nalazi na mestu levog susednog piksela B postaje (j*dy/(2^n)), a deljenje korišćenjem stepenovanja sa 2 se lako dobija operacijom pomeranja (j*dy)» n, čime se smanjuje količina proračuna.

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

SL. 26 je dijagram za objašnjenje promene na susednom pikselu smeštenom na produženoj liniji koja ima usmerenost (dx, dy) shodno lokaciji trenutnog piksela, koji se koristi u predstavljenoj realizaciji.

Kako je susedni piksel neophodan za predviđanje shodno lokaciji trenutnog piksela, bira se bilo koji od gornjih susednih piksela i levi susedni piksel.

S obzirom na SL.26, kada trenutni piksel 2610 iznosi P(j,i) i predviđen je korišćenjem susednog piksela smeštenog u smeru predviđanja, gornji piksel A se koristi za predviđanje trenutnog piksela P 2610. Kada je trenutni piksel 2610 označen sa Q(b,a), levi piksel B se koristi za predviđanje trenutnog piksela Q 2620.

Ako samo dy komponenta u smeru y-ose iz skupa (dx, dy) koji predstavlja smer predviđanja ima stepenovanje sa 2, recimo 2^m, dok se gornji piksel A na SL.26 može odrediti operacijom pomeranja bez deljenja, kao što je (j+(i*dx)» m, 0), levi piksel B zahteva deljenje, kao što je (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 mogu da imaju tip stepenovanja sa 2.

SLIKE 27 i 28 su dijagrami za objašnjenje metoda određivanja smera režima intra predviđanja, shodno predstavljenim realizacijama.

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 predviđanja sa različitim usmerenjima definisani korišćenjem dx i dy parametara, efikasnost kodiranja slike može se poboljšati definisanjem dx i dy vrednosti na sledeći način.

Detaljno, ako dy ima fiksnu vrednost 2^m, apsolutna vrednost dx može da se podesi tako da je rastojanje između smerova predviđanja u blizini vertikalnog smera uže, a rastojanje između režima predviđanja bliže horizontalnom smeru šire. Na primer, s obzirom na SL.27, ako dy ima vrednost 2^4, odnosno 16, vrednost dx 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 je rastojanje između smerova predviđanja u blizini vertikalnog smera uže, a rastojanje između režima predviđanja bliže horizontalnom smeru šire.

Na isti način, ako dx ima fiksnu vrednost 2^n, apsolutna vrednost dy može da se podesi tako da je rastojanje između smerova predviđanja u blizini vertikalnog smera uže, a rastojanje između režima predviđanja bliže horizontalnom smeru šire. Na primer, s obzirom na SL.28, 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 je rastojanje između smerova predviđanja u blizini vertikalnog smera uže, a rastojanje između režima predviđanja bliže horizontalnom smeru šire.

Takođe, kada je jedna od vrednosti dx i dy fiksna, preostala vrednost se može povećati, shodno režimu predviđanja. Na primer, ako je dy fiksna vrednost, rastojanje između dx se može povećati pomoću unapred određene vrednosti. Takođe, ugao 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 širinu c u delu većem od 30 stepeni. U tom slučaju, da bi se dobio oblik kao što je prikazano na SL.25, vrednost dx može da se podesi tako da zadovolji odnos a<b<c.

Na primer, režimi predviđanja opisani uzimajući u obzir SLIKE 25 do 28, mogu se definisati kao režim predviđanja koji ima usmerenost tan-1(dy/dx) korišćenjem (dx, dy) na način prikazan u Tabelama 2 do 4.

[Tabela 2]

[Tabela 3]

[Tabela 4]

Na primer, shodno Tabeli 2, režim predviđanja koji ima usmerenje tan-1(dy/dx) korišćenjem (dx, dy) predstavljen je kao jedan od (-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) i (32, 32).

SL. 21 je dijagram za objašnjenje predloga režima intra predviđanja primenjenih na jedinicu za kodiranje komponente hrominanse, koji se koristi u predstavljenoj realizaciji.

S obzirom na SL.21, predloženi režimi intra predviđanja se primenjuju dok intra predviđanje jedinice za kodiranje komponente hrominanse sadrži vertikalni režim, horizontalni režim, DC režim, običan režim i režim intra predviđanja koji je konačno definisan za jedinicu kodiranja komponente luminanse koja odgovara trenutnoj jedinici za kodiranje komponente hrominanse kao što je već opisano. Takođe, kao što je je već opisano, jedinica za kodiranje komponente luminanse i jedinica za kodiranje komponente hrominanse, koje su intra predvidive, mogu da budu signali slike koji imaju formate boje 4:2:0, 4:2:2 i 4:4:4 definisane pomoću YCbCr (ili YUV) domena boje. Jedan režim intra predviđanja sa minimalnim troškovima u mnoštvu primenljivih režima intra predviđanja se bira kao režim intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse na osnovu izračunavanja troškova, kao što su R- D troškovi. Troškovi predloženih režima intra predviđanja se izračunavaju pojedinačno, a predloženi režim intra predviđanja koji ima minimalne troškove se bira kao konačni režim intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente hrominanse.

SL. 22 predstavlja blok dijagram 2200 aparata za intra predviđanje slike, koji se koristi u predstavljenoj realizaciji. Aparat 2200 za intra predviđanje shodno trenutnoj realizaciji trenutnog pronalaska može da funkcioniše kao intra prediktor 410 kodera slike 400 na SL.4, i intra prediktor 550 dekodera slike 500 na SL.5.

S obzirom na SL.22, aparat 2200 za intra predviđanje sadrži intra prediktor luminanse 2210 i intra prediktor hrominanse 2220. Kao što je već opisano, intra prediktor luminanse 2210 bira predložene režime intra predviđanja koji se primenjuju shodno veličini trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse, na osnovu veličine deljenja svake jedinice za kodiranje komponente luminanse shodno maksimalnoj jedinici za kodiranje i maksimalnoj dubini, i primenjuje određeni predlog režima intra predviđanja na trenutnu jedinicu za kodiranje komponente luminanse da bi se obavilo intra predviđanje trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse. Intra prediktor luminanse 2210 određuje optimalni režim intra predviđanja sa minimalnim troškovima kao krajnji režim intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente luminanse na osnovu troškova shodno vrednosti greške između jedinice za predviđanje kodiranja generisane putem intra predviđanja i originalne jedinice za kodiranje komponente luminanse.

Intra prediktor hrominanse 2220 izračunava troškove shodno vertikalnom režimu, horizontalnom režimu, DC režimu, običnom režimu i finalnom režimu intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse koja odgovara trenutnoj jedinici za kodiranje komponente hrominanse i određuje režim intra predviđanja koji ima minimalne troškove kao krajnji režim intra predviđanja trenutne jedinice za kodiranje komponente hrominanse.

U međuvremenu, kada se aparat za intra predviđanje 2200 na SL.22 primenjuje na aparat za dekodiranje, veličine trenutnih jedinica za dekodiranje komponenti luminanse i hrominanse se određuju korišćenjem maksimalne jedinice za kodiranje i informacija o dubini koja je sastavni deo hijerarhijski deljenih informacija o maksimalnoj jedinici za kodiranje, koje se dobijaju iz toka bitova korišćenjem entropijskog dekodera 520 na SL.5, i režim intra predviđanja koji treba da se obavi se određuje korišćenjem informacija o režimu intra predviđanja koje se primenjuju na trenutne jedinice za dekodiranje komponenti luminanse I hrominanse. Takođe, aparat za intra predviđanje 2200 generiše jedinicu za dekodiranje predviđanja obavljanjem intra predviđanja na svakoj jedinici za dekodiranje komponente luminanse i hrominanse shodno izdvojenom režimu intra predviđanja. Jedinica za dekodiranje predviđanja se dodaje preostalim podacima dobijenim iz toka bitova, i na taj način se dekodiraju trenutne jedinice za dekodiranje komponente luminanse i hrominanse.

SL. 23 predstavlja dijagram toka koji ilustruje metod određivanja režima intra predviđanja jedinice za kodiranje, koji se koristi u predstavljenoj realizaciji.

S obzirom na SL.23, trenutna slika komponente luminanse je podeljena na najmanje jednu jedinicu za kodiranje komponente luminanse na osnovu maksimalne jedinice za kodiranje i dubine koja čini sastavni deo informacija maksimalne jedinice za kodiranje, u operaciji 2310.

U operaciji 2320, određen je režim intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse. Kao što je već opisano, režim intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse je određen izborom predloženih režima intra predviđanja koji se primenjuju na osnovu veličine jedinice za kodiranje komponente luminanse, obavljanjem intra predviđanja na jedinici za kodiranje komponente luminanse primenom predloženih režima intra predviđanja na jedinicu za kodiranje komponente luminanse, a zatim određivanjem optimalnog režima intra predviđanja koji ima minimalne troškove kao režim intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse.

U operaciji 2330, određeni su predloženi režimi intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente hrominanse, koji uključuju određene režime intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse. Kao što je već opisano, predloženi režimi intra predviđanja koji se primenjuju na jedinicu za kodiranje komponente hrominanse uključuju, pored određenog režima intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse, vertikalni režim, horizontalni režim, DC režim i običan režim.

U operaciji 2340, troškovi jedinice za kodiranje komponente hrominanse shodno određenim predloženim režimima intra predviđanja se upoređuju da bi se odredio režim intra predviđanja koji ima minimalne troškove.

SL. 24 je dijagram toka koji ilustruje metod određivanja režima intra predviđanja jedinice za dekodiranje, koji je koristan u predstavljenoj realizaciji.

S obzirom na SL.24, maksimalna jedinica za kodiranje i dubina koja čini deo informacija o hijerarhijskom deljenju maksimalne jedinice za kodiranje se izdvajaju iz toka bitova u operaciji 2410.

U operaciji 2420, trenutna slika koja se dekodira se deli na jedinicu za kodiranje komponente luminanse i jedinicu za kodiranje komponente hrominanse, na osnovu izdvojene informacije o maksimalnoj jedinici za kodiranje i dubini.

U operaciji 2430, informacije o režimima intra predviđanja koji se primenjuju na jedinice za dekodiranje komponenti luminanse i hrominanse se izdvajaju iz toka bitova.

U operaciji 2440, intra predviđanje na jedinicama za dekodiranje komponenti luminanse i hrominanse obavlja se shodno izdvojenim režimima intra predviđanja, a na taj način se dekodiraju jedinice za dekodiranje komponenti luminanse i hrominanse.

Shodno predstavljenim realizacijama, dodavanjem režima intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente luminanse koja ima raznovrsno usmeravanje kao režima intra predviđanja jedinice za kodiranje komponente hrominanse, efikasnost predviđanja slike komponente hrominanse i efikasnost predviđanja celokupne slike može da se poveća bez potrebe za povećanjem protoka.

Predstavljene realizacije mogu da se realizuju 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 koji može čitati računar obuhvataju medijume za magnetsko memorisanje (npr. ROM, diskete, čvrsti diskovi, itd.), medijume za optičko snimanje (npr. CD- ROM-ovi, ili DVD-i) i medijume za skladištenje.

Aparati predstavljenih realizacija mogu da obuhvate magistrale povezane sa svakom jedinicom aparata ili kodera, sa najmanje jednim procesorom koji je povezan sa magistralom, sa procesorom za izvršavanje komandi i memorijom povezanom sa magistralom za memorisanje komandi, prijem poruka i generisanje poruka.

Iako je ovaj pronalazak prikazan i opisan posebno uzimajući u obzir predstavljene realizacije, 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. Prikazane realizacije treba da se posmatraju samo kao opisi, a ne u svrhe ograničenja. Stoga, domen pronalaska nije definisan detaljnim opisom pronalaska već priloženim zahtevima, a sve razlike u domenu će se smatrati uključenim u predmetni pronalazak.

Claims

Patentni zahtev

1. Aparat za dekodiranje slike, aparat koji sadrži sledeće:

entropijski dekoder koji nabavlja prve informacije koje označavaju režim intra predikcije bloka luminanse i druge informacije koje označavaju režim intra predikcije bloka hrominanse koji odgovara bloku luminanse, iz toka bitova; i uređaj za obavljanje intra predikcije koji obavlja intra predikciju na bloku luminanse shodno režimu intra predikcije bloka luminanse i obavlja intra predikciju na bloku hrominanse shodno režimu intra predikcije bloka hrominanse,

pri čemu režim intra predikcije bloka luminanse uključuje određeni smer među mnoštvom smerova, a određeni smer je označen jednim od dx brojeva u horizontalnom smeru i fiksnom vrednošću u vertikalnom smeru, i dy brojem u vertikalnom smeru i fiksnom vrednošću u horizontalnom smeru, gde su brojevi dx i dy celi brojevi shodno režimu intra predikcije bloka luminanse

pri čemu uređaj za obavljanje intra predikcije određuje broj susednih piksela koji treba da se dobiju shodno položaju trenutnog piksela konkretnom smeru označenom režimom intra predikcije bloka luminanse, susedni pikseli koji se nalaze sa leve strane bloka luminanse ili gornje strane bloka luminanse, kada broj susednih piksela iznosi 1, uređaj za obavljanje intra predikcije nabavlja vrednost predikcije trenutnog piksela na osnovu susednog piksela određivanjem da je vrednost predikcije trenutnog piksela vrednost piksela susednog piksela; i

kada broj susednih piksela iznosi 2, uređaj za obavljanje intra predikcije nabavlja vrednost predikcije trenutnog piksela na osnovu ponderisane prosečne vrednosti susednih piksela, ponderisana prosečna vrednost dobijena množenjem težina sa svakim od dva susedna piksela i izračunavanjem prosečne pomnožene vrednosti, težine koje se određuju na osnovu konkretnog smera i lokacije dva susedna piksela,

pri čemu kada druge informacije označe da je režim intra predikcije bloka hrominanse jednak režimu intra predikcije bloka luminanse, režim intra predikcije bloka hrominanse je određen da bude jednak režimu intra predikcije bloka luminanse,

pri čemu je slika podeljena u mnoštvo maksimalnih jedinica za kodiranje shodno informacijama o maksimalnoj veličini jedinice za kodiranje, maksimalna jedinica za kodiranje je podeljena u mnoštvo jedinica za kodiranje korišćenjem informacija o deljenju i informacije o dubini koje označavaju broj puta koliko je jedinica za kodiranje prostorno podeljena iz maksimalne jedinice za kodiranje,

komponenta luminanse maksimalne jedinice za kodiranje i komponenta hrominanse maksimalne jedinice za kodiranje među mnoštvom maksimalnih jedinica za kodiranje, su hijerarhijski podeljene u jednu ili više komponenti luminanse jedinica dubina i najmanje jednu ili više komponenti hrominanse jedinica za kodiranje dubine uključujući najmanje jednu trenutnu dubinu i manju dubinu, shodno informacijama o deljenju,

kada informacije o deljenju označe deljenje za trenutnu dubinu, jedinica za kodiranje trenutne dubine se deli u četiri jedinice za kodiranje manje dubine, nezavisno od susednih jedinica za kodiranje,

kada informacije o deljenju označavaju nemogućnost deljenja za trenutnu dubinu, jedna ili više jedinica za predikciju je dobijeno iz jedinice za kodiranje trenutne dubine, i

pri čemu je blok luminanse jedinica za predikciju dobijena iz jedinice za kodiranje trenutne dubine,

pri čemu su brojevi dx i dy jedna vrednost izabrana među {32, 26, 21, 17, 13, 9, 5, 2, 0, -2, -5, -9, -13, -17, -21, -26} shodno režimu intra predikcije bloka luminanse, i

fiksna vrednost predstavlja stepenovanje sa 2.