BRPI0715770B1

BRPI0715770B1 - Método, aparelho e mídia de armazenamento para particionamento com menor resolução

Info

Publication number: BRPI0715770B1
Application number: BRPI0715770-3A
Authority: BR
Inventors: Oscar Divorra Escoda; Peng Yin
Original assignee: Interdigital Vc Holdings, Inc.
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2020-03-10
Also published as: JP5474546B2; KR20090057225A; JP2010502102A; DE602007014060D1; CN101507280B; WO2008027192A2; US20090196517A1; EP2055108A2; EP2055108B1; BRPI0715770A2; WO2008027192A3; CN101507280A; KR101382101B1; US8363936B2

Abstract

métodos e aparelhos para particionamento com menor resolução. são fornecidos métodos e aparelhos para particionamento com menor resolução. um aparelho inclui um codificador (300) para codificar dados de vídeo usando particionamento de quadro adaptativo com base em árvore, em que partições são obtidas de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima.

Description

“MÉTODO, APARELHO E MÍDIA DE ARMAZENAMENTO PARA PARTICIONAMENTO COM MENOR RESOLUÇÃO” Referência Cruzada a Pedidos Relacionados Este pedido reivindica o benefício do pedido provisório US 60/823.567, depositado em 25 de agosto de 2006, que está aqui incorporado pela referência em sua íntegra.

Campo Técnico Os presentes princípios dizem respeito, no geral, à codificação e decodificação de vídeo e, mais particularmente, a métodos e aparelhos para particionamento com menor resolução.

Antecedentes da Invenção Codificadores de vídeo da tecnologia de ponta usam particionamento de bloco adaptativo a fim de classificar melhor dados visuais para codificação eficiente. Com este propósito, a maior parte dos algoritmos de codificação divide cada quadro em uma grade uniforme de blocos de um dado tamanho (macroblocos) e, então, dependendo dos dados de vídeo, eles dividem adicionalmente cada bloco em partições menores a fim de adaptar melhor aos dados de vídeo. Uma limitação inerente desta abordagem é que, em padrões da tecnologia de ponta (tal como o padrão de Codificação Avançada de Vídeo (AVC) parte 10 do Grupo de Especialistas de Imagens em Movimento-4 (MPEG-4) da Organização Internacional para a Padronização / Comissão Eletrotécnica Internacional (ISO/IEC) / recomendação H.264 do Setor de Telecomunicações da União Internacional de Telecomunicações (ITU-T) (doravante o “padrão MPEG-4 AVC”)), o tamanho dos blocos da grade inicial é fixo e independe do tipo de conteúdo que é codificado. Dependendo do conteúdo, da resolução de vídeo e/ou da compressão desejada, o tamanho do bloco pré-fixado da grade inicial pode ser apropriado. Entretanto, e na maioria dos casos, há uma grande variedade de situações em que este tamanho de bloco pré-fixado da grade inicial limitará a máxima eficiência alcançável possível. De fato, estruturas de sinal (por exemplo, áreas com um movimento similar ou igual) maiores do que o tamanho do bloco da grade inicial não podem ser identificadas e codificadas em conjunto. Tipicamente, tal uso de áreas maiores para codificação pode ser de interesse durante a codificação de conteúdo de alta resolução em taxas baixas e/ou médias. De fato, deseja-se encontrar o melhor método de compressão otimizado em relação ao custo da codificação em função da distorção para áreas tão grandes quanto possível a fim de reduzir possível redundância de sinal tanto quanto possível. Como uma possível solução, pode-se decidir simplesmente ajustar um tamanho maior para o bloco inicial usado para iniciar o particionamento de quadro árvore quando necessário. Portanto, como previamente proposto no caso do Padrão MPEG-4 AVC, isto será equivalente a, no fim das contas, duplicar as dimensões dos modos do bloco. Entretanto, isto implica que o tamanho dos menores blocos é perdido e, conseqüentemente, que a capacidade de adaptação para detalhe muito pequeno é reduzida. Além da duplicação das dimensões dos modos do bloco (doravante, o “primeiro caso”), uma outra possibilidade pode ser também aumentar a profundidade da árvore de codificação (doravante, o “segundo caso”). Em qualquer um destes dois casos, surge um grande problema, em que as arquiteturas de codificação e de decodificação precisam seguir grandes transformações a fim de adaptá-las ao novo tamanho de bloco inicial. Portanto, isto exige um completo redesenho do sistema de codificação / decodificação quando diferentes famílias de tamanhos de bloco forem desejadas. Além do mais, no segundo caso, provavelmente, modos de codificação de bloco de menor tamanho serão penalizados em termos de custo de informação, com um impacto negativo em sequências de baixa resolução que não podem se beneficiar das maiores partições introduzidas. De fato, em um codificador “de uso geral” usado para uma ampla faixa de resoluções, é interessante poder usar tipos adicionais de partição de quadro quando necessário e não considerá-los quando desnecessário a fim de economizar bits. Isto exige uma maneira flexível de habilitar ou desabili-tar certos tamanhos de partição de quadro. O uso de diferentes tamanhos de partição de bloco foi progressivamente introduzido nas abordagens de codificação de vídeo a fim de alcançar eficiente compressão. Em primeiro lugar, a maior parte dos padrões e/ou recomendações de vídeo, por exemplo, anteriores à recomendação H.263 do Setor de Telecomunicações da União Internacional de Telecomunicações (ITU-T) (doravante a “recomendação H.263”), usava o simples particiona-mento de quadro com base em tamanho (isto é, mais tipicamente com tamanho de bloco de 16 x 16). Particionamento de quadro adaptativo foi introduzido na família da Recomendação H.263 a fim de aumentar a eficiência da compressão (blocos 8 x 8 também podem ser considerados, além daqueles de 16 x 16). Particionamento foi introduzido com base em um conjunto de partições estruturado em árvore. O uso de particionamento de quadro adaptativo com base em árvore foi consolidado no Padrão MPEG-4 AVC por meio de um grande conjunto de possíveis partições: 16 x 16; 16 x 8; 8 x 16; 8 x 8; 8 x 4; 4 x 8 e 4 x 4. Em algumas ocasiões, há a necessidade de usar partições maiores do que 16 x 16 a fim de “empacotar” e codificar informação de uma maneira mais eficiente. Um método para fazer isto é tratado por uma primeira abordagem da tecnologia anterior, em que, dependendo da necessidade, um particionamento de quadros com menor resolução é usado, no fim das contas, pela duplicação do tamanho de todas as partições possíveis. Por exemplo, de acordo com a primeira abordagem da tecnologia anterior, todos os modos 16 x 16 e 8 x 8 no Padrão MPEG-4 AVC serão modificados de maneira tal que eles funcionem como modos 32 x 32 e 16 x 16, respectivamente. Esta abordagem tem dois problemas primários. O primeiro problema é que, tipicamente, implementações do codificador e do decodificador precisam ser redesenhadas para lidar com uma mudança estrutural como esta. O segundo problema é que é produzida uma perda na resolução da partição.

Uma maneira mais geral de gerar partições de forma arbitrária por um particiona-mento com base em árvore inicial, tal como aquele produzido pelo Padrão MPEG-4 AVC, é tratada em uma segunda abordagem da tecnologia anterior. De acordo com a segunda abordagem da tecnologia anterior, dados de sintaxe adicionais são transmitidos para todos os blocos e sub-blocos a fim de indicar se aquele bloco é conjuntamente codificado com um vizinho ou codificado individualmente (no fim das contas, o vizinho selecionado para codificação em conjunto também é indicado). Esta abordagem, mesmo se muito flexível, tem os seguintes inconvenientes / desvantagens principais. Um tal inconveniente / desvantagem é que a segunda abordagem da tecnologia anterior tenta gerar regiões arbitrariamente modeladas por meio da fusão de blocos. Portanto, dados adicionais precisam ser transmitidos a cada um dos blocos ou sub-blocos no quadro com pelo menos um vizinho para mesclar. Isto torna a sinalização complicada e, em algumas aplicações, uma quantidade de possibilidades de particionamento como esta pode ser simplesmente esmagadora. Isto também introduz sobreprocessamento desnecessário. Um outro tal inconveniente / desvantagem é que a segunda abordagem da tecnologia anterior perde a estrutura hierárquica das partições depois da fusão e não trata as partições “tipo supermacrobloco”. Um ainda outro inconveniente / desvantagem é que a segunda abordagem da tecnologia anterior precisa codificar cada modo de tipo de macrobloco já que ela não impõe uma estrutura hierárquica de partições.

Modos de predição direta podem ser vistos como uma maneira de estender o uso de informação de movimento de um único bloco em regiões maiores, como se os blocos que envolvem a região maior fossem codificados juntos. Entretanto, informação de movimento não é otimizada considerando toda a região no lado do codificador. Além do mais, a forma e a estrutura das regiões diretamente preditas com base nos modos de Predição Direta não são controladas. De fato, relacionamentos entre diferentes blocos ou macroblocos dependem do preditor mediano de movimento tipicamente usado e não necessariamente mantêm uma estrutura hierárquica.

Voltando para a figura 1, um codificador de vídeo que pode realizar codificação de vídeo de acordo com o padrão MPEG-4 AVC é indicado, no geral, pelo número de referência 100. O codificador de vídeo 100 inclui um armazenamento temporário de ordenação de quadro 110 com uma saída em comunicação de sinal com uma entrada não invertida de um combinador 185. Uma saída do combinador 185 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um transformador e quantizador 125. Uma saída do transformador e quantizador 125 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um codificador de entropia 145 e em uma primeira entrada de um transformador inverso e quantizador inverso 150. Uma saída do codificador de entropia 145 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada não invertida de um combinador 190. Uma saída do com- binador 190 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um armazenamento temporário de saída 135.

Uma primeira saída de um controlador do codificador 105 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do armazenamento temporário de ordenação de quadro 110, em uma segunda entrada do transformador inverso e quantizador inverso 150, em uma entrada de um módulo de decisão de tipo de imagem 115, em uma entrada de um módulo de decisão de tipo de macrobloco (tipo de MB) 120, em uma segunda entrada de um módulo de intrapredição 160, em uma segunda entrada de um filtro antibloco 165, em uma primeira entrada de um compensador de movimento 170, em uma primeira entrada de um estimador de movimento 175 e em uma segunda entrada de um armazenamento temporário de imagem de referência 180.

Uma segunda saída do controlador do codificador 105 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um insertor de Informação de Melhoria Suplementar (SEI) 130, em uma segunda entrada do transformador e quantizador 125, em uma segunda entrada do codificador de entropia 145, em uma segunda entrada do armazenamento temporário de saída 135 e em uma entrada do insertor do Conjunto de Parâmetros de Sequência (SPS) e do Conjunto de Parâmetros de Imagem (PPS) 140.

Uma primeira saída do módulo de decisão de tipo de imagem 115 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada de um armazenamento temporário de ordenação de quadro 110. Uma segunda saída do módulo de decisão de tipo de imagem 115 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada de um módulo de decisão de tipo de macrobloco 120.

Uma saída do insertor do Conjunto de Parâmetros de Sequência (SPS) e do Conjunto de Parâmetros de Imagem (PPS) 140 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada não invertida do combinador 190.

Uma saída do quantizador inverso e transformador inverso 150 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada não invertida de um combinador 119. Uma saída do combinador 119 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada do módulo de intrapredição 160 e em uma primeira entrada do filtro antibloco 165. Uma saída do filtro antibloco 165 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um armazenamento temporário de imagem de referência 180. Uma saída do armazenamento temporário de imagem de referência 180 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do estimador de movimento 175. Uma primeira saída do estimador de movimento 175 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do compensador de movimento 170. Uma segunda saída do estimador de movimento 175 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada do codificador de entropia 145.

Uma saída do compensador de movimento 170 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um comutador 197. Uma saída do módulo de intrapredi-ção 160 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do comutador 197. Uma saída do módulo de decisão de tipo de macrobloco 120 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada do comutador 197. A terceira entrada do comutador 197 determina se a entrada de “dados” do comutador (comparada com a entrada de controle, isto é, a terceira entrada) deve ou não ser fornecida pelo compensador de movimento 170 ou pelo módulo de intrapredição 160. A saída do comutador 197 é conectada em comunicação de sinal com uma segunda entrada não invertida do combinador 119 e com uma entrada invertida do combinador 185.

Entradas do armazenamento temporário de ordenação de quadro 110 e do controlador do codificador 105 ficam disponíveis como entradas do codificador 100 para receber uma imagem de entrada 101. Além do mais, uma entrada do insertor de Informação de Melhoria Suplementar (SEI) 130 fica disponível como uma entrada do codificador 100 para receber metadados. Uma saída do armazenamento temporário de saída 135 fica disponível como uma saída do codificador 100 para transmitir um fluxo contínuo de bits.

Voltando para a figura 2, um decodificador de vídeo que pode realizar decodificação de vídeo de acordo com o padrão MPEG-4 AVC é indicado, no geral, pelo número de referência 200. O decodificador de vídeo 200 inclui um armazenamento temporário de entrada 210 com uma saída conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada do decodifi-cador de entropia 245. Uma primeira saída do decodificador de entropia 245 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um transformador inverso e quanti-zador inverso 250. Uma saída do transformador inverso e quantizador inverso 250 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada não invertida de um combinador 225. Uma saída do combinador 225 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada de um filtro antibloco 265 e em uma primeira entrada de um módulo de intrapredição 260. Uma segunda saída do filtro antibloco 265 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um armazenamento temporário de imagem de referência 280. Uma saída do armazenamento temporário de imagem de referência 280 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada de um compensador de movimento 270.

Uma segunda saída do decodificador de entropia 245 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada do compensador de movimento 270 e em uma primeira entrada do filtro antibloco 265. Uma terceira saída do decodificador de entropia 245 é conectada em comunicação de sinal em uma entrada de um controlador do decodificador 205. Uma primeira saída do controlador do decodificador 205 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do decodificador de entropia 245. Uma segunda saída do controlador do decodificador 205 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do transformador inverso e quantizador inverso 250. Uma terceira saída do controlador do decodificador 205 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada do filtro antibloco 265. Uma quarta saída do controlador do decodificador 205 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do módulo de intrapredição 260, em uma primeira entrada do compensador de movimento 270 e em uma segunda entrada do armazenamento temporário de imagem de referência 280.

Uma saída do compensador de movimento 270 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um comutador 297. Uma saída do módulo de intrapredição 260 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do comutador 297. Uma saída do comutador 297 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada não invertida do combinador 225.

Uma entrada do armazenamento temporário de entrada 210 fica disponível como uma entrada do decodificador 200 para receber um fluxo contínuo de bits de entrada. Uma primeira saída do filtro antibloco 265 fica disponível como uma saída do decodificador 200 para transmitir uma imagem de saída.

Sumário da Invenção Estes e outros inconvenientes e desvantagens da tecnologia anterior são abordados pelos presentes princípios, que são direcionados a métodos e aparelhos para particionamento com menor resolução.

De acordo com um aspecto dos presentes princípios, é fornecido um aparelho. O aparelho inclui um codificador para codificar dados de vídeo usando particionamento de quadro adaptativo com base em árvore, em que partições são obtidas a partir de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima.

De acordo com um outro aspecto dos presentes princípios, é fornecido um método. O método inclui codificar dados de vídeo usando particionamento de quadro adaptativo com base em árvore, em que partições são obtidas a partir de uma combinação do particiona-mento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima.

De acordo com um ainda outro aspecto dos presentes princípios, é fornecido um aparelho. O aparelho inclui um decodificador para decodificar dados de vídeo usando parti-cionamento de quadro adaptativo com base em árvore, em que partições são obtidas de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima.

De acordo com um ainda outro aspecto dos presentes princípios, é fornecido um método. O método inclui decodificar dados de vídeo usando particionamento de quadro adaptativo com base em árvore, em que partições são obtidas a partir de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima.

Estes e outros aspectos, recursos e vantagens dos presentes princípios ficarão aparentes a partir da seguinte descrição detalhada das modalidades exemplares que deve ser lida em conjunto com os desenhos anexos.

Descrição Resumida dos Desenhos Os presentes princípios podem ser mais bem entendidos de acordo com as seguintes figuras exemplares, nas quais: a figura 1 mostra um diagrama de blocos para um codificador de vídeo que pode realizar codificação de vídeo de acordo com o Padrão MPEG-4 AVC; a figura 2 mostra um diagrama de blocos para um decodificador de vídeo que pode realizar decodificação de vídeo de acordo com o Padrão MPEG-4 AVC; a figura 3 mostra um diagrama de blocos para um codificador de vídeo que pode realizar codificação de vídeo de acordo com o Padrão MPEG-4 AVC modificado e/ou estendido para uso com os presentes princípios de acordo com uma modalidade dos presentes princípios; a figura 4 mostra um diagrama de blocos para um decodificador de vídeo que pode realizar decodificação de vídeo de acordo com o Padrão MPEG-4 AVC modificado e/ou estendido para uso com os presentes princípios de acordo com uma modalidade dos presentes princípios; a figura 5A mostra um diagrama para uma partição de macrobloco inicial exemplar e correspondentes implementações de baixo para cima e de cima para baixo de acordo com uma modalidade dos presentes princípios; a figura 5B mostra um diagrama para um particionamento combinado de superbloco e de sub-bloco com base em árvore para a partição de macrobloco da figura 5A de acordo com uma modalidade dos presentes princípios; a figura 6 mostra um diagrama para um exemplo dos supermacroblocos formados a partir de uma união de macroblocos de acordo com uma modalidade dos presentes princípios; a figura 7 mostra um fluxograma para um método exemplar para codificação de um macrobloco de acordo com o método A de acordo com uma modalidade dos presentes princípios; a figura 8 mostra um fluxograma para um método de decodificação de um macro-bloco de acordo com o método A de acordo com uma modalidade dos presentes princípios; a figura 9 mostra um fluxograma para um método exemplar de codificação de um macrobloco de acordo com o método B de acordo com uma modalidade dos presentes princípios; a figura 10 mostra um fluxograma para um método exemplar de decodificação de um macrobloco de acordo com o método B de acordo com uma modalidade dos presentes princípios; a figura 11 mostra um fluxograma para um método exemplar de codificação de dados de vídeo usando um codificador de dois passos de acordo com uma modalidade dos presentes princípios; a figura 12 mostra um fluxograma para um método exemplar de decodificação de dados de vídeo de acordo com uma modalidade dos presentes princípios.

Descrição Detalhada Os presentes princípios são direcionados a métodos e aparelhos para particiona-mento com menor resolução. A presente descrição ilustra os presentes princípios. Assim, percebe-se que versados na técnica podem conceber vários arranjos que, embora não explicitamente aqui descritos ou mostrados, incorporam os presentes princípios e são incluídos no seu espírito e escopo.

Pretende-se que todos os exemplos e linguagem condicional aqui citados tenham propósitos pedagógicos para auxiliar o leitor no entendimento dos presentes princípios e dos conceitos contribuídos pelo(s) inventor(s) para promover a tecnologia, e devem ser interpretados sem limitações a tais exemplos e condições específicos citados.

Além do mais, pretende-se que todas as declarações que aqui citam princípios, aspectos e modalidades dos presentes princípios, bem como seus exemplos específicos abranjam seus equivalentes tanto estrutural quanto funcional. Adicionalmente, pretende-se que tais equivalentes incluam tanto equivalentes atualmente conhecidos quanto equivalentes desenvolvidos no futuro, isto é, todos os elementos desenvolvidos que realizam a mesma função, independente da estrutura.

Assim, por exemplo, versados na técnica percebem que os diagramas de blocos aqui apresentados representam vistas conceituais do sistema de circuitos ilustrativo que incorpora os presentes princípios. Similarmente, percebe-se que todos os fluxogramas, diagramas de fluxo, diagramas de transição de estado, pseudocódigos e congêneres representam vários processos que podem ser substancialmente representados em mídia legível por computador e, assim, executados por um computador ou processador, seja ou não tal computador ou processador explicitamente mostrado.

As funções dos vários elementos mostrados nas figuras podem ser fornecidas através do uso de hardware dedicado bem como de hardware que pode executar software em conjunto com software apropriado. Quando fornecidas por um processador, as funções podem ser fornecidas por um único processador dedicado, por um único processador compartilhado ou por uma pluralidade de processadores individuais, alguns dos quais podem ser compartilhados. Além do mais, o uso explícito do termo “processador” ou “controlador” não deve ser interpretado para dizer respeito exclusivamente a hardware que pode executar sof- tware, e pode incluir implicitamente, sem limitações, hardware processador de sinal digital (“DSP”), memória exclusiva de leitura (“ROM”) para armazenamento de software, memória de acesso aleatório (“RAM”) e armazenamento não volátil.

Outro hardware, convencional e/ou customizado, também pode ser incluído. Similarmente, todos os comutadores mostrados nas figuras são somente conceituais. Suas funções podem ser realizadas por meio da operação de lógica de programa, por meio de lógica dedicada, por meio da interação do controle de programa e lógica dedicada, ou mesmo manualmente, a técnica em particular sendo selecionável pelo implementador, como mais especificamente entendido a partir do contexto.

Nas reivindicações deste, pretende-se que todos os elementos expressados como um dispositivo para realizar uma função específica abranjam qualquer maneira de realizar aquela função, incluindo, por exemplo: a) uma combinação de elementos de circuito que realizam aquela função ou b) software em qualquer forma, incluindo, portanto, software embarcado, microcódigo ou congêneres combinados com sistema de circuitos apropriado para executar aquele software para realizar a função. Os presentes princípios definidos por tais reivindicações ficam residentes no fato de que as funcionalidades fornecidas pelos vários dispositivos citados são combinadas e reunidas da maneira que as reivindicações exigem. Assim, considera-se que todos os dispositivos que podem fornecer aquelas funcionalidades são equivalentes àqueles aqui mostrados.

Referência na especificação a “uma modalidade” ou “umas modalidades” dos presentes princípios significa que um recurso, estrutura, característica e assim por diante em particular descritos em conjunto com a modalidade está incluído em pelo menos uma modalidade dos presentes princípios. Assim, as citações das frases “em uma modalidade” ou “em umas modalidades”, que aparecem em vários locais por toda a especificação, não estão todas, necessariamente, se referindo à mesma modalidade.

Percebe-se que pretende-se que o uso do termo “e/ou”, por exemplo, no caso de “A e/ou B”, abranja a seleção da primeira opção listada (A), a seleção da segunda opção listada (B), ou a seleção de ambas as opções (A e B). Como um exemplo adicional, no caso de “A, B e/ou C”, pretende-se que tal fraseologia abranja a seleção da primeira opção listada (A), a seleção da segunda opção listada (B), a seleção da terceira opção listada (C), a seleção da primeira e segunda opções listadas (A e B), a seleção da primeira e terceira opções listadas (A e C), a seleção das segunda e terceira opções listadas (B e C) ou a seleção de todas as três opções (A e B e C). Isto pode ser estendido, da forma prontamente aparente aos versados na técnica, para tantos itens quanto forem listados.

Da forma aqui usada, “sintaxe de alto nível” diz respeito à sintaxe presente no fluxo contínuo de bits que fica residente hierarquicamente acima da camada de macrobloco. Por exemplo, sintaxe de alto nível, da forma aqui usada, pode dizer respeito, mas sem limita- ções, à sintaxe no nível do cabeçalho da fatia, ao nível da Informação de Melhoria Suplementar (SEI), ao nível do conjunto de parâmetros de imagem, ao nível do conjunto de parâmetros de sequência e ao nível do cabeçalho da unidade NAL.

Além do mais, percebe-se que, embora uma ou mais modalidades dos presentes princípios sejam aqui descritas em relação ao padrão MPEG-4 AVC, os presentes princípios não são limitados exclusivamente a este padrão e, assim, podem ser utilizados em relação a outros padrões e recomendações de codificação de vídeo e suas extensões, incluindo extensões do padrão MPEG-4 AVC, ainda mantendo o espírito dos presentes princípios.

Adicionalmente, da forma aqui usada, “modos diretos” dizem respeito aos modos de bloco em que a informação de movimento é diretamente inferida dos blocos vizinhos no espaço e/ou tempo usando pelo menos uma regra de derivação ou de predição de movimento pré-definidas. No caso da existência ou disponibilidade de diversas regras, qualquer sintaxe em qualquer nível pode ser usada para selecionar uma regra de derivação / predição de movimento em particular. Seleção adaptativa de bloco e/ou macrobloco das regras de predição de movimento para o modo direto também é referida como “modos diretos adaptativos de predição”. Modo IGNORAR é um tipo em particular de modo direto em que nenhum resíduo é codificado.

Adicionalmente, o termo “vizinho” pode dizer respeito a um bloco em um superbloco ou externo a ele. Por exemplo, um bloco vizinho ficará no interior do superbloco no caso em que a informação do superbloco for distribuída em um superbloco de quatro blocos (tal como no caso do método B de superbloco aqui descrito a seguir). Por exemplo, de fato, o movimento, estado do superbloco, e assim por diante, de um bloco na posição (1, 1) em um su-perbloco de quatro blocos, serão normalmente derivados a partir do contexto do bloco vizinho no interior dos blocos (0, 0), (0, 1) & (1, 0) do superbloco. O uso dos dados dos blocos fora do superbloco, para o caso do método B aqui descrito a seguir, pode ser dado quando superblocos de tamanho 2 x 1 ou 1 x 2 forem usados, ou no caso do método A aqui descrito a seguir, em que toda a informação fica localizada no bloco (0, 0), mas o segundo superblo-co de um 2 x 1 ou 1 x 2 não tiver nenhuma sintaxe explícita a este respeito. A frase “particionamento de quadro adaptativo com base em árvore” diz respeito a um particionamento de quadro que usa uma família de possíveis partições, em que o tamanho das partições e o suporte espacial têm um relacionamento pai - filho e em que, dependendo do local do quadro, o melhor tamanho de particionamento é selecionado. Por exemplo, considera um conjunto de possíveis partições com um dado número de possíveis tamanhos e formas. A maior das possíveis partições pode ser representada como a união de um conjunto de partições do tamanho imediatamente menor. Ao mesmo tempo, as partições do segundo tamanho podem ser representadas como a união de um conjunto de partições de um tamanho ainda imediatamente menor. O relacionamento entre partições de diferentes tamanhos pode ser repetido inteiro em todos os possíveis tamanhos no conjunto de possíveis partições. Portanto, particionamento de quadro adaptativo com base em árvore selecionará uma dada região para dividi-la com uma “única partição” (por exemplo, a maior disponível no conjunto de possíveis partições) ou para dividi-la com um grupo de partições cuja união é uma partição do mesmo tamanho e forma da “única partição”. Então, “particionamento de quadro adaptativo com base em árvore” pode decidir adicionalmente se cada uma das partições menores é deixada como uma única partição ou se ela é adicionalmente dividida em um grupo de partições cuja união é uma partição do mesmo tamanho e forma da única partição menor. Cada um dos possíveis tamanhos de partições é classificado como um nível da árvore de partições. A frase “particionamento de árvore de cima para baixo” diz respeito a um particionamento de quadro com base em árvore gerado pela divisão de partições recursiva com base em árvore. A frase “união de árvore de baixo para cima” diz respeito a uma união de partições com base em árvore em que as partições de um dado nível de árvore são associadas a fim de gerar partições do nível de árvore superior. A frase “conjunto de blocos de imagem de tamanho médio” diz respeito a um conjunto de partições de uma imagem na forma de blocos, em que seu tamanho é um tamanho definido entre o próprio tamanho da imagem e o tamanho de um pixel. Além do mais, entende-se que o tamanho de um bloco em um “conjunto de blocos de imagem de tamanho médio” é de maneira tal que, no caso de uma particionamento regular de uma imagem com tais blocos, pelo menos mais de um bloco inteiro possa ser embutido em uma partição como esta.

Voltando para a figura 3, um codificador de vídeo que pode realizar codificação de vídeo de acordo com o Padrão MPEG-4 AVC, modificado e/ou estendido para uso com os presentes princípios, é indicado, no geral, pelo número de referência 300. O codificador de vídeo 300 inclui um armazenamento temporário de ordenação de quadro 310 com uma saída em comunicação de sinal com uma entrada não invertida de um combinador 385. Uma saída do combinador 385 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um transformador e quantizador com extensões de supermacroblo-co 325. Uma saída do transformador e quantizador com extensões de supermacrobloco 325 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um codificador de entropia com extensões de supermacrobloco 345 e em uma primeira entrada de um transformador inverso e quantizador inverso com extensões de supermacrobloco 350. Uma saída do codificador de entropia com extensões de supermacrobloco 345 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada não invertida de um combinador 390. Uma saída do combinador 390 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um ar- mazenamento temporário de saída 335.

Uma primeira saída de um controlador do codificador com extensões de supermacrobloco 305 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do armazenamento temporário de ordenação de quadro 310, em uma segunda entrada do transformador inverso e quantizador inverso com extensões de supermacrobloco 350, em uma entrada de um módulo de decisão de tipo de imagem 315, em uma entrada de um módulo de decisão de tipo de macrobloco (tipo de MB) com extensões de supermacrobloco 320, em uma segunda entrada de um módulo de intrapredição 360, em uma segunda entrada de um filtro antibloco 365, em uma primeira entrada de um compensador de movimento 370, em uma primeira entrada de um estimador de movimento com extensões de supermacrobloco 375 e em uma segunda entrada de um armazenamento temporário de imagem de referência 380.

Uma segunda saída do controlador do codificador com extensões de supermacro-bloco 305 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um insertor de Informação de Melhoria Suplementar (SEI) 330, em uma segunda entrada do transformador e quantizador com extensões de supermacrobloco 325, em uma segunda entrada do codificador de entropia com extensões de supermacrobloco 345, em uma segunda entrada do armazenamento temporário de saída 335 e em uma entrada do insertor do Conjunto de Parâmetros de Sequência (SPS) e do Conjunto de Parâmetros de Imagem (PPS) 340.

Uma primeira saída do módulo de decisão de tipo de imagem 315 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada de um armazenamento temporário de ordenação de quadro 310. Uma segunda saída do módulo de decisão de tipo de imagem 315 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada de um módulo de decisão de tipo de macrobloco com extensões de supermacrobloco 320.

Uma saída do insertor do Conjunto de Parâmetros de Sequência (SPS) e do Conjunto de Parâmetros de Imagem (PPS) 340 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada não invertida do combinador 390.

Uma saída do quantizador inverso e transformador inverso com extensões de su-permacrobloco 350 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada não invertida de um combinador 319. Uma saída do combinador 319 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada do módulo de intrapredição 360 e em uma primeira entrada do filtro antibloco 365. Uma saída do filtro antibloco 365 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um armazenamento temporário de imagem de referência 380. Uma saída do armazenamento temporário de imagem de referência 380 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do estimador de movimento com extensões de supermacrobloco 375. Uma primeira saída do estimador de movimento com extensões de supermacrobloco 375 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do compensador de movimento 370. Uma segunda saída do estimador de movimento com extensões de supermacrobloco 375 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada do codificador de entropia com extensões de supermacrobloco 345.

Uma saída do compensador de movimento 370 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um comutador 397. Uma saída do módulo de intrapredição 360 é conectada em comunicação de sinal em uma seta. Entrada do comutador 397. Uma saída do módulo de decisão de tipo de macrobloco com extensões de supermacrobloco 320 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada do comutador 397. A terceira entrada do comutador 397 determina se a entrada de “dados” do comutador (comparada com a entrada de controle, isto é, a terceira entrada) deve ser fornecida pelo compensador de movimento 370 ou pelo módulo de intrapredição 360 ou não. A saída do comu-tador 397 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada não invertida do combinador 319 e em uma entrada invertida do combinador 385.

Entradas do armazenamento temporário de ordenação de quadro 310 e o controlador do codificador com extensões de supermacrobloco 305 ficam disponíveis como entradas do codificador 300 para receber uma imagem de entrada 301. Além do mais, uma entrada do insertor de Informação de Melhoria Suplementar (SEI) 330 fica disponível como uma entrada do codificador 300 para receber metadados. Uma saída do armazenamento temporário de saída 335 fica disponível como uma saída do codificador 300 para transmitir um fluxo contínuo de bits.

Voltando para a figura 4, um decodificador de vídeo exemplar que pode realizar decodificação de vídeo de acordo com o Padrão MPEG-4 AVC, modificado e/ou estendido para uso com os presentes princípios, é indicado, no geral, pelo número de referência 400. O decodificador de vídeo 400 inclui um armazenamento temporário de entrada 410 com uma saída conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada do decodifi-cador de entropia com extensões de supermacrobloco 445. Uma primeira saída do decodifi-cador de entropia com extensões de supermacrobloco 445 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um transformador inverso e quantizador inverso com extensões de supermacrobloco 450. Uma saída do transformador inverso e quantizador inverso com extensões de supermacrobloco 450 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada não invertida de um combinador 425. Uma saída do combinador 425 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada de um filtro antibloco 465 e em uma primeira entrada de um módulo de intrapredição 460. Uma segunda saída do filtro antibloco 465 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um armazenamento temporário de imagem de referência 480. Uma saída do armazenamento temporário de imagem de referência 480 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada de um compensador de movimento 470.

Uma segunda saída do decodificador de entropia com extensões de supermacrobloco 445 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada do compensador de movimento 470 e em uma primeira entrada do filtro antibloco 465. Uma terceira saída do decodificador de entropia com extensões de supermacrobloco 445 é conectada em comunicação de sinal em uma entrada de um controlador do decodificador com extensões de supermacrobloco 405. Uma primeira saída do controlador do decodificador com extensões de supermacrobloco 405 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do decodificador de entropia com extensões de supermacrobloco 445. Uma segunda saída do controlador do decodificador com extensões de supermacrobloco 405 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do transformador inverso e quantizador inverso com extensões de supermacrobloco 450. Uma terceira saída do controlador do decodifi-cador com extensões de supermacrobloco 405 é conectada em comunicação de sinal em uma terceira entrada do filtro antibloco 465. Uma quarta saída do controlador do decodifica-dor com extensões de supermacrobloco 405 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do módulo de intrapredição 460, em uma primeira entrada do compensador de movimento 470 e em uma segunda entrada do armazenamento temporário de imagem de referência 480.

Uma saída do compensador de movimento 470 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada de um comutador 497. Uma saída do módulo de intrapredição 460 é conectada em comunicação de sinal em uma segunda entrada do comutador 497. Uma saída do comutador 497 é conectada em comunicação de sinal em uma primeira entrada não invertida do combinador 425.

Uma entrada do armazenamento temporário de entrada 410 fica disponível como uma entrada do decodificador 400 para receber um fluxo contínuo de bits de entrada. Uma primeira saída do filtro antibloco 465 fica disponível como uma saída do decodificador 400 para transmitir uma imagem de saída.

Como exposto, os presentes princípios são direcionados ao método e sistemas para particionamento com menor resolução.

Como exposto, codificadores de vídeo da tecnologia de ponta usam particionamen-to de bloco de quadros de vídeo adaptativo a fim de classificar melhor dados visuais para eficiente codificação. Com este propósito, a maior parte dos algoritmos de codificação divide inicialmente cada quadro em uma grade uniforme de blocos de um dado tamanho. Então, dependendo dos dados de vídeo, eles dividem adicionalmente cada bloco em partições menores a fim de se adaptar melhor a elas.

De acordo com várias modalidades dos presentes princípios, este aspecto da tecnologia de ponta é preservado (a capacidade de particionar e subparticionar blocos em partições progressivamente menores) enquanto também permite, diferente da tecnologia ante- rior, a capacidade de mesclar ou agrupar adaptativamente blocos em “supermacroblocos” pela fusão de blocos da grade uniforme inicial no conjunto de possíveis partições de quadro, sem a necessidade de grandes mudanças na estrutura, arquitetura e/ou tabelas de codificação do decodificador. Em uma modalidade, macroblocos virtualmente maiores são definidos em codificadores / decodificadores de vídeo somente pela inserção de certa pequena sinalização de sintaxe extra no fluxo contínuo codificado. Como um recurso de acordo com uma modalidade, a arquitetura do decodificador usa a sintaxe de uma maneira que permite que tal arquitetura continue sendo baseada de acordo com o tamanho da grade de partição de bloco inicial original dos quadros de vídeo, ainda se beneficiando do uso dos supermacroblocos. Isto permite que as presentes estratégias de codificação de vídeo, tal como o Padrão MPEG-4 AVC, sejam facilmente estendidas a fim de introduzir o uso dos supermacroblocos (por exemplo, blocos 32 x 32 no Padrão MPEG-4 AVC, a fim de ter 32 x 32, 16 x 32, 32 x 16, 16 x 16, 16 x 8, 8 x 16, 8 x 8, 8 x 4, 4 x 8, 4 x 4 como possíveis partições).

Percebe-se que o termo “supermacroblocos” é aqui usado para dizer respeito a um bloco que é maior do que o tamanho de bloco (ou macrobloco) 16 x 16 que é atualmente o maior tamanho de bloco disponível no Padrão MPEG-4 AVC, tal maior tamanho de bloco sendo, por exemplo, 32 x 32, 32 x 16 ou 16 x 32, e que são criados pela formação de uniões hierárquicas de blocos. De fato, tais macroblocos criados podem ser retangulares e/ou quadrados.

Portanto, em uma modalidade, uma abordagem com base em sintaxe é usada a fim de habilitar adaptativamente o uso de maiores partições de quadro pela introdução de mudanças relativamente menores na sintaxe de codificação, tabela e/ou codificadores / decodi-ficadores, e sem nenhuma mudança significativa na informação e na arquitetura do decodifi-cador. De acordo com uma modalidade, no codificador, a imagem é inicialmente particiona-da em um conjunto de blocos de imagem de tamanho médio. Então, alguns destes blocos de imagem de tamanho médio podem ser adicionalmente particionados como desejado, enquanto que outros destes blocos de imagem de tamanho médio podem ser agrupados ou mesclados em blocos maiores. Esta abordagem adaptativa habilita uma maior eficiência de codificação do que seria possível em outros sistemas da tecnologia anterior. O conceito de agrupamento ou fusão de blocos de tamanho médio em blocos maiores pode ser visto como a criação de supermacroblocos. Este permite o uso, quando desejado, das partições de quando com um tamanho de bloco maior do que aquele definido para a grade de partição de quadro inicial em pelo menos um dos lados do bloco. Em uma modalidade, isto é feito pela transmissão de alguns bits extras em macroblocos selecionados. Em uma modalidade direcionada ao Padrão MPEG-4 AVC, modos de bloco com tamanhos menores do que 16 x 16 não são modificados. Além do mais, nenhum modo de partição extra é adicionado aos modos de partição existentes. Somente alguns blocos da grade inicial po- dem portar alguma informação extra para sinalizar partições maiores, tais como 32 x 32, 16 x 32, 32 x 16 e assim por diante. Esta sinalização, no lado do decodificador, é interpretada como dados de seleção para indicação de como (ou se) tipos do modo de bloco e/ou movimento são explícita ou implicitamente preditos para codificação, permitindo que o decodificador mantenha sua arquitetura baseada em tecnologias anteriores, ao mesmo tempo em que amplia sua capacidade de particionamento de quadro adaptativo.

Assim, modalidades da presente invenção introduzem o uso de supermacroblocos (uniões hierárquicas dos macroblocos) a fim de ampliar o conjunto de possíveis partições de quadro com base em árvore para eficiente codificação de vídeo. Os presentes princípios permitem que qualquer abordagem de codificação de vídeo que usa partição de quadro com base em macrobloco crie, de uma maneira eficiente, maiores partições quadradas e/ou retangulares a partir dos macroblocos originais. Assim, modalidades da presente invenção apresentam uma maneira de gerenciar particionamento de quadro com base em árvore (por exemplo, no estilo do Padrão MPEG-4 AVC), mas em que a grade de partição de quadro inicial, com base nos macroblocos, não corresponde à maior das partições da árvore. Portanto, algumas das partições (partições de submacrobloco) são geradas em uma abordagem de cima para baixo pelo particionamento adicional de cada macrobloco, e algumas das partições são geradas de uma maneira de baixo para cima, associando ou unindo algumas das partições de macrobloco iniciais. Voltando para a figura 5A, uma partição de macrobloco inicial exemplar e correspondentes implementações de baixo para cima e de cima para baixo são indicadas, no geral e respectivamente, pelos números de referência 510, 520 e 530. Voltando para a figura 5B, um particionamento combinado de superbloco e sub-bloco com base em árvore da figura 5A é indicado, no geral, pelo número de referência 550. Na figura 5B, um particionamento final com base em árvore de um quadro é formado por um conjunto associado de superblocos (e/ou supermacroblocos), macroblocos e sub-blocos (e/ou sub-macroblocos).

Modalidades dos presentes princípios introduzem alguma quantidade muito pequena de informação complementar no fluxo contínuo codificado a fim de permitir que o decodi-ficador veja quais blocos foram codificados juntos a fim de gerar um superbloco. Pela inserção de alguma informação de sintaxe em blocos selecionados (e, no fim das contas, alguma sintaxe de alto nível), o decodificador pode entender que alguns blocos vizinhos, a ser decodificados posteriormente, herdam parte da informação decodificada dos blocos selecionados ou toda ela. Isto habilita “virtualmente” o uso das partições de superbloco. No lado do codificador, esta informação de sintaxe adicional deve ser determinada a fim de usá-la com propósito de codificação eficiente.

Uma modalidade dos presentes princípios envolve a modificação do uso dos modos de Predição Direta a fim de poder gerar partições de superbloco “virtuais”, ainda minimizan- do o impacto na arquitetura de qualquer estratégia de codificação que estiver usando tais tipos de modos de predição. Os modos de predição direta são modos de predição com base em compensação de movimento, em que informação de movimento não é explicitamente codificada, mas, em vez disto, é herdada ou implicitamente derivada das partições vizinhas já codificadas usando alguma predição de movimento com base em filtro, tal como filtragem por mediana dos vetores de movimento dos blocos vizinhos. Em um exemplo direcionado ao Padrão MPEG-4 AVC, modos diretos são usados em quadros Inter-B. A aplicação da predição direta também foi proposta para quadros Inter-P. Modos de predição direta espacial usam alguma derivação de movimento com base em vizinho que não está a par da estrutura e das características da sequência de vídeo codificada. Em vez da abordagem relacionada aos modos de predição direta espacial, propõe-se sinalização conseqüente, dependendo do macrobloco que está sendo codificado, dos seus vizinhos e/ou do presente estado do codificador / decodificador, e de alguma informação complementar (sintaxe) a fim de indicar qual bloco ou conjunto de blocos são usados, a fim de derivar informação de movimento em um modo de predição direta (ou modo de predição direta modificada) e/ou em um conjunto de modos de predição direta (ou conjunto de modos de predição modificada). Além do mais, sintaxe pode ser projetada de maneira tal que a informação do tipo de modo de macrobloco também seja implicitamente codificada em tal sintaxe, economizando alguns bits adicionais. Portanto, com base em uma extensão do modo de predição direta, uma modalidade dos presentes princípios introduz o uso do particionamento com base em árvore de baixo para cima como um complemento ao particionamento com base em árvore de cima para baixo tradicional (por exemplo, com base no Padrão MPEG-4 AVC). A seguir, são descritas, com mais detalhes e com base em uma extensão do Padrão MPEG-4 AVC, diversas modalidades do particionamento de quadro de superbloco com base em sintaxe. Estas modalidades exemplares focalizam na inserção de modos de parti-cionamento de superbloco virtual 32 x 32, 32 x 16, 16 x 32 pelo uso de alguma sintaxe inédita e sem introduzir significativas mudanças no fluxo contínuo de dados e no decodificador. Todas as modalidades se beneficiam da estrutura aninhada das partições geradas de baixo para cima e de cima para baixo com base em árvore.

Família de métodos A: A Família de métodos A é baseada na inserção de sintaxe adicional em modos de predição de tamanho de macrobloco selecionados (por exemplo, P e/ou B). Esta sintaxe adicional indica se os macroblocos vizinhos herdarão as propriedades de um bloco anteriormente codificado ou se, em vez disto, serão explicitamente codificados. Em uma modalidade, se os macroblocos vizinhos forem selecionados para herdar o modo e as propriedades de movimento do macrobloco anteriormente codificado no superbloco, então, estes ma-croblocos vizinhos são implicitamente codificados e nenhuma informação (exceto para o resíduo da compensação de movimento codificada) precisa ser codificada. Em uma modalidade, quando for determinado codificar um superbloco, somente um destes macroblocos precisa ser codificado. Sem perda da generalidade, nesta modalidade em particular, o macrobloco explicitamente codificado em um superbloco será aquele colocado no canto superior esquerdo do superbloco. Com base nesta convenção, o esquema de codificação / decodi-ficação é definido de maneira tal que somente sintaxe relacionada ao “superbloco” em cada macrobloco superior esquerdo de um grupo de 4 macrobloco (aqueles que se conformam com um grupo 32 x 32) deva ser transmitida. Além do mais, somente um macrobloco em cada partição de superbloco (pela convenção, aquela superior esquerda) deve incluir informação de movimento explícita ou implícita. Informação implícita diz respeito à informação de movimento que é derivada dos dados vizinhos, tais como, por exemplo, nos casos do modo direto e do modo ignorar.

Voltando para a figura 6, um exemplo dos supermacroblocos formados a partir de uma união de macroblocos é indicado, no geral, pelo número de referência 600. Da forma representada na figura 6, blocos 32 x 32 incluem 4 macroblocos e blocos 32 x 16 e 16 x 32 incluem somente 2 macroblocos. Na presente modalidade exemplar, macroblocos superiores esquerdos também são sinalizados na figura 6. Sintaxe de superbloco pode ser inserido em macroblocos apropriados depois que o tipo de modo de macrobloco tiver sido sinalizado na informação codificada. Para as partições com base em árvore supradefinidas, introduz-se somente sintaxe relacionada ao superbloco em macroblocos 16 x 16 para interpredição ou em macroblocos 16 x 16 para predição direta.

Deixe-nos dar a seguinte indexação de macroblocos de acordo com suas coordenadas x e y, em que o macrobloco mais superior esquerdo em um quadro tem coordenadas (0, 0) e o macrobloco mais inferior direito em um quadro tem coordenadas (M, N), em que M e N são valores de número inteiro positivos. Então, informação relacionada ao superbloco é finalmente indicada em cada macrobloco com coordenadas uniformes (ambas). Portanto, informação relacionada ao superbloco é indicada para blocos em (0, 0), (0,2), (2,0), (2,2) e assim por diante. Em algum ponto depois do tipo de modo de macrobloco, se o tipo de modo for adequado para o uso de supermacrobloco, um indicador (aqui referido como “su-per_block_enable”) é transmitido (por exemplo, em uma extensão do Padrão MPEG-4 AVC, somente aqueles tipos de modo relacionados a partições 16 x 16 exigirão informação complementar de superbloco explícita). Dependendo do seu valor, o grupo de 4 macroblocos representado por seu macrobloco de coordenadas uniformes (macrobloco superior esquerda) é, ou não, codificado como um dos modos do supermacrobloco. No caso em que ele não é codificado em nenhum dos modos de supermacrobloco, nenhuma informação adicional é codificada relacionada aos modos de supermacrobloco para este grupo em particular de 4 macroblocos, e todos os macroblocos são codificados da forma usual (por exemplo, na presente modalidade, direcionado ao Padrão MPEG-4 AVC). No caso em que o indicador super_block_enable indica o uso de um modo de supermacrobloco, então, uma palavra código é transmitida a fim de indicar qual modo é usado (32 x 32, 32 x 16 ou 16 x 32). Em uma outra modalidade, uma palavra código ou índice é usada para indicar os diferentes modos de superbloco: (por exemplo, 0 (nenhum superbloco), 1 (32 x 32), 2 (32 x 16), 3 (16 x 32)). Então, por exemplo, o índice pode ser codificado pela codificação de comprimento variável adaptativa ao contexto (CAVLC) ou pela codificação aritmética binária adaptativa ao contexto (CABAC).

Então, para cada superbloco, o macrobloco superior esquerdo é codificado usando a sintaxe usual (com a exceção eventual de sintaxe relacionada ao superbloco muito pequeno). No caso dos superblocos 32 x 32, erro residual de compensação de movimento também é codificado para os 3 macroblocos restantes. Quando superblocos 32 x 16 ou 16 x 32 estão em uso, macroblocos superiores esquerdos apropriados são codificados como usual (exceto sintaxe relacionada ao superbloco) e, para o resto dos macroblocos, somente o erro de compensação de movimento residual é codificado, com nenhuma informação adicional, usando a informação de movimento derivada dos macroblocos superiores esquerdos apropriados com propósitos de predição de sinal. A ordem de codificação dos macroblocos da estratégia de codificação original (por exemplo, de acordo com o Padrão MPEG-4 AVC) é preservada (mesmo para aquelas em que somente compensação de movimento residual for transmitida).

No lado do codificador, o fato de as regiões virtuais, que são maiores do que um macrobloco, ser sinalizadas deve ser abordado. Portanto, o codificador deve recuperar o modo globalmente melhor e mais eficiente para todo um superbloco, e codificar a informação de modo e de predição no macrobloco superior esquerdo de cada superbloco. Em uma modalidade, uma vez que o modo foi determinado de acordo com a codificação de eficiência global do superbloco, somente a informação residual restante para o(s) macrobloco(s) não codificado(s) precisa ser codificada. Em uma modalidade, esta é codificada seguindo a ordem clássica de codificação de macrobloco de acordo com o Padrão MPEG-4 AVC. Da forma representada em relação às figuras 1 e 3, blocos a ser modificados e/ou estendidos são como segue. O controle do codificador é modificado e/ou estendido de maneira tal que ele trate a sintaxe recém adicionada para partições de supermacrobloco. O estimador de movimento é modificado e/ou estendido de maneira tal que ele explore o fato de que partições maiores (maiores que o macrobloco) podem ser sinalizadas. Portanto, modos de movimento e de bloco precisam ser decididos, tal com eles são os melhores globalmente para todo um superbloco. O codificador de entropia é modificado e/ou estendido de maneira tal que ele codifique eficientemente a quantidade muito pequena de informação que está sendo transmitida para os dados relacionados ao supermacrobloco.

No lado do decodificador, a sintaxe relacionada ao superbloco é traduzida em dados de predição no modo direto, derivando a predição do vetor de movimento de acordo com o relacionamento entre os macroblocos estabelecido pelas partições de superbloco. Portanto, da forma representada em relação às figuras 2 e 4, muito poucos blocos são modificados e/ou estendidos para tratar partições de supermacrobloco, como segue. O decodificador de entropia é estendido de maneira tal que ele decodifique a sintaxe relacionada ao superbloco codificada pelo módulo de codificação de entropia no codificador. O controlador do decodificador é modificado e/ou estendido de maneira tal que ele adicione as etapas de decisão relacionadas ao uso dos superblocos (supermacroblocos). A fim de permitir que todo o resto dos módulos funcione da forma usual, o controlador do decodificador ajusta as estruturas de dados do decodificador de maneira tal que todos os outros módulos vejam os macroblocos não codificados, dos superblocos, como modos diretos com a regra de derivação de movimento apropriada e a informação de movimento predito apropriada.

De acordo com uma modalidade, no máximo 1 de todos os 4 macroblocos inclui alguma informação de superbloco. De fato, somente modos inter-P/B 16 x 16 e P/B direto 16 x 16, com ambas as posições (x, y) sendo coordenadas uniformes, podem portar informação de superbloco, assim, em ouras modalidades, mais de 1 de todos os 4 macroblocos (mas preferivelmente nem todos, embora o caso que envolve todos os macroblocos também seja contemplado pelos presentes princípios) podem incluir alguma informação de superbloco.

Família de métodos B: A Família de métodos B é baseada na inserção de sintaxe adicional em modos de predição direta de tamanho de macrobloco selecionado (por exemplo, P e/ou B). Nesta família de métodos, nenhum outro modo precisa da inserção de informação adicional a fim de sinalizar partições de supermacrobloco. Em uma modalidade exemplar que incorpora estes métodos, macroblocos superiores esquerdos nos grupos de 4 macroblocos, isto é, macro-blocos com posição de coordenadas uniformes (de acordo com definição anterior), não portam informação extra nem sintaxe.

Supermacroblocos são assinalados por meio de algum indicador e/ou palavra código nos 3 macroblocos restantes do grupo de 4 (isto é, o grupo que pode formar superblocos 32 x 32). Somente blocos do modo direto (P ou B) precisam portar tal indicador e/ou palavra código. Qualquer outro modo usado para codificar 3 macroblocos diretamente implica que para aquela posição de macrobloco não há superbloco (portanto, nenhuma informação complementar extra em nenhum modo direto final será necessária em um caso como este). Isto significa que o indicador e/ou palavra código finais inseridos nos modos diretos indica explicitamente, dependendo do contexto (isto é, posição do macrobloco e/ou vizinhos), o vizinho do qual deriva-se o(s) vetor(s) de movimento para predição direta.

Os possíveis casos de codificação para codificação de superbloco são como segue: 1. Um macrobloco com coordenadas uniformes não é um modo predito 16 x 16 ou um modo de predição direta 16 x 16. Assim, nenhuma codificação de superbloco é possível. Nenhuma sintaxe extra será transmitida para nenhum dos outros três macroblocos no grupo de 4 gerando um 32 x 32. 2. Um macrobloco com coordenadas uniformes é tanto um modo predito 16 x 16 quanto um modo de predição direta 16 x 16. Então, os seguintes casos são possíveis, de acordo com a ordem da varredura por rastreio da técnica de codificação original (por exemplo, em uma modalidade, conforme o Padrão MPEG-4 AVC). Também presume-se as coordenadas relativas (0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1) para o grupo de quatro macroblocos que podem formar superblocos 32 x 32, 32 x 16 ou 16 x 32, embora modalidades que usam outros sistemas de coordenadas também sejam possíveis, como fica prontamente aparente aos versados na técnica. a. Se o macrobloco em consideração for o macrobloco (0, 1) (isto é, o vizinho direito do macrobloco (0, 0), não for um modo predito 16 x 16 ou um modo de predição direta 16 x 16, então nenhum modo de superbloco é gerado. b. Se o macrobloco (0, 1) for um modo predito 16 x 16 ou um modo de predição direta 16 x 16, então o seguinte é possível: i. Se (0, 1) for um modo predito 16 x 16, então, isto significa que superblocos 32 x 16 ainda podem ser gerados. O modo predito 16 x 16 é codificado da forma usual (por exemplo, em uma modalidade, conforme o Padrão MPEG-4 AVC). Então, quando a ordem de varredura de macrobloco alcançar os vizinhos (1, 0) e (1, 1), o seguinte é imposto: 1. se a ordem de varredura de macrobloco alcançar o vizinho (1, 0) (isto é, o vizinho abaixo de (0, 0)) e este não for um modo de predição direta 16 x 16, então nenhum modo de superbloco é gerado. 2. se o macrobloco (1, 0) for um modo de predição direta, então, há duas possibilidades assinaladas por meio de um indicador adicional, por exemplo, su-per_block_enable, inserido em algum lugar depois do tipo de macrobloco. Dependendo do indicador, isto significa que ele é parte de um superbloco (o que significa que o modo 32 x 16 é forçado) ou que nenhum superbloco é gerado. Se o modo 32 x 16 for forçado, então, informação de movimento é herdada do macrobloco (0, 0). a. Nenhuma sintaxe extra precisa ser codificada para o bloco (1, 1). Ele segue a decisão do bloco (1, 0). Se um modo de superbloco 32 x 16 foi decidido, então, ela deriva a informação de movimento do bloco (0, 1). De fato, o tipo de modo pode ser implicitamente codificado; somente é necessário codificar o resíduo depois da compensação de movimento. Qualquer modo clássico pode ser usado em (1, 1) se o modo de superbloco foi desabilitado em (1, 0). ii. Se o bloco (0, 1) for um modo predito direto 16 x 16, então há duas possibili- dades, assinaladas por meio de um indicador adicional (por exemplo, super_block_enable) inserido em algum lugar depois do tipo de macrobloco. Dependendo do indicador, isto significa que ele é parte de um superbloco, então um modo 32 x 32 ou 16 x 32 é codificado, ou que ele está em um modo direto regular, implicando que, no máximo, naquele local, modo 32 x 16 pode ser gerado. Se ele for parte de um superbloco 32 x 32 ou 16 x 32, então, informação de movimento é derivada de (0, 0). Na situação contrária, informação de movimento é derivada usando a abordagem usual. 1. se o modo 32 x 32 ou 16 x 32 foi habilitado em (0, 1), então, somente modo de predição 16 x 16 ou modo direto 16 x 16 são possíveis para (1, 0). a. Se um modo de predição direta 16 x 16 for selecionado em (1, 0), um indicador (por exemplo, 32x32_selection) é inserido em algum lugar depois da sinalização do tipo de macrobloco. Isto indica se estamos em um superbloco 32 x 32, portanto, derivando movimento de (0, 0), ou se este é um modo 16 x 32 (em que movimento é derivado por algum outro dispositivo, por exemplo, como é usualmente feito, por exemplo, no modo direto do Padrão MPEG-4 AVC), modo de predição direta no macrobloco (1, 1) é implicitamente codificado, movimento é derivado dependendo se um superbloco 32 x 32 ou 16 x 32 é codificado, e somente transmitindo o resíduo codificado se exigido. b. Se o modo de predição 16 x 16 for selecionado para o bloco (1, 0), então, o modo 16 x 32 é usado (sem necessidade de transmitir nenhuma sintaxe adicional). Modo de predição direta no macrobloco (1, 1) é implicitamente codificado, movimento é derivado de acordo com o superbloco 16 x 32 e somente a transição do resíduo codificado é usada. 2. se um modo 32 x 16 temporariamente permitido para o bloco (0, 1), então, o seguinte é considerado: a. se o bloco (1,0) estiver em qualquer modo diferente de um modo de predição direta 16 x 16, então, nenhum superbloco é codificado. b. se o bloco (1, 0) estiver em um modo de predição direta 16 x 16, então, um indicador (por exemplo, super_block_enable) indica se um superbloco 32 x 16 é usado, portanto, implicando que movimento é derivado do vizinho (0, 0). Modo de predição direta para o macrobloco (1, 1) é implicitamente codificado, movimento é derivado de acordo com o superbloco 32 x 16 e somente o resíduo compensado do movimento codificado pode ser transmitido.

Similar ao método anterior (A), no lado do codificador, deve-se lidar com o fato de que regiões virtuais maiores do que um macrobloco são assinaladas. Portanto, na presente modalidade, o codificador deve recuperar o melhor e mais eficiente modo globalmente para todo um superbloco e codificar o modo e a informação de predição de acordo com as regras supraespecificadas para o método B. Uma vez que o modo foi determinado de acordo com a eficiência de codificação global do superbloco, blocos são codificados seguindo a ordem clássica de codificação de macrobloco (por exemplo, de acordo com o Padrão MPEG-4 AVC). Entretanto, parte da informação agora implicitamente codificada é feita de acordo com as regras previamente declaradas. Da forma representada em relação às figuras 1 e 3, blocos a ser modificados e/ou estendidos são como segue. O controlador do codificador é modificado e/ou estendido de maneira tal que ele trate a sintaxe recém adicionada para as partições do supermacrobloco. O Estimador de movimento é modificado e/ou estendido de maneira tal que ele explore o fato de que partições maiores (maiores do que um macrobloco) podem ser assinaladas. Portanto, movimento e modo do bloco precisam ser decididos tal como eles sejam os melhores globalmente para todo um superbloco. O codificador de entropia é modificado e/ou estendido de maneira tal que ele codifique eficientemente a quantidade muito pequena de informação que é transmitida para os dados relacionados ao supermacrobloco.

Opcionalmente, a etapa de quantização também pode ser modificada e/ou estendida, bem como a etapa para assinalar regiões com todos os coeficientes quantizados em zero, de maneira tal que ela seja mais bem adaptada para eficiente codificação do resíduo em termos de certa medida de distorção e medida de custo quando as partições do super-macrobloco estiverem em uso. De fato, uma modalidade que envolve uma extensão do Padrão MPEG-4 AVC com codificação de superbloco também terá as funcionalidades do padrão de bloco codificado estendidas, de maneira tal que seja possível sinalizar eficientemente quando todo um superbloco não tiver coeficientes a quantizados para codificar ou sinalizar eficientemente de forma adaptativa quando parte do superbloco não tiver coeficientes a codificar.

No lado do decodificador, o único procedimento é traduzir a sintaxe relacionada ao superbloco em dados de predição no modo direto, derivando a predição do vetor de movimento de acordo com o relacionamento entre macroblocos estabelecido pelas partições de superbloco. Portanto, da forma representada em relação às figuras 2 e 4, muito poucos blocos são modificados e/ou estendidos para tratar partições do supermacrobloco como segue. O decodificador de entropia é modificado e/ou estendido de maneira tal que ele decodifique a sintaxe relacionada ao superbloco codificada pelo módulo de codificação de entropia no codificador. O controlador do decodificador é modificado e/ou estendido de maneira tal que ele adicione as poucas etapas de decisão relacionadas ao uso dos superblocos (supermacro-blocos). A fim de permitir que todo o resto de módulos funcione da forma usual, o módulo de controle do decodificador ajusta as estruturas de dados do decodificador de maneira tal que todos os outros módulos vejam os macroblocos não codificados (ou implicitamente codifica- dos), dos superblocos, como modos diretos com a informação de movimento predita apropriada.

Opcionalmente, a etapa de dequantização também pode ser modificada e/ou estendida de maneira tal que ela seja mais bem adaptada para eficiente codificação do resíduo, casando as possíveis mudanças introduzidas no lado do codificador. A Tabela 1 e a Tabela 2 mostram respectivamente sintaxes exemplares para o método A e para o método B para indicar o uso dos supermacroblocos.

Tabela 1 Voltando para a figura 7, um método exemplar para codificação de um macrobloco de acordo com o método A é indicado, no geral, pelo número de referência 700. O método 700 inclui um bloco de início 705 que passa o controle para um bloco de decisão 710. O bloco de decisão 710 determina se o macrobloco principal é de um grupo 2 x 2 ou não. Se for o caso, então, o controle é passado para um bloco de função 715. Caso contrário, o controle é passado para um bloco de decisão 730. O bloco de função 715 codifica o tipo de macrobloco (mb_type) e passa o controle para um bloco de função 720. O bloco de função 720 codifica os dados do superbloco se mb_type indicar nenhuma partição de submacrobloco e passa o controle para um bloco de função 725. O bloco de função 725 codifica os dados do macrobloco e passa o controle para um bloco de fim 799. O bloco de decisão 730 determina se um modo de superbloco está em uso ou não e dados do macrobloco podem ser derivados da sintaxe do superbloco. Se for o caso, o controle é passado para um bloco de função 740. Caso contrário, o controle é passado para um bloco de função 735. O bloco de função 740 codifica o erro residual e passa o controle para o bloco de fim 799. O bloco de função 735 codifica o tipo de macrobloco (mb_type) e passa o controle para o bloco de função 725.

Voltando para a figura 8, um método para decodificar um macrobloco de acordo com o método A é indicado, no geral, pelo número de referência 800. O método 800 inclui um bloco de início 800 que passa o controle para um bloco de decisão 810. O bloco de decisão 810 determina se o macrobloco principal é de um grupo 2 x 2 ou não. Então, se for o caso, o controle é passado para um bloco de função 815. Caso contrário, o controle é passado para um bloco de decisão 840. O bloco de função 815 decodifica o tipo de macrobloco (mb_type) e passa o controle para um bloco de função 820. O bloco de função 820 decodifica os dados do superbloco se mb_type indicar nenhuma partição de supermacrobloco e passa o controle para um bloco de função 825. O bloco de função 825 decodifica os dados de macrobloco e passa o controle para um bloco de função 830. O bloco de função 830 realiza compensação de predição de macrobloco e passa o controle para um bloco de função 835. O bloco de função 835 realiza construção de dados de erro residual e passa o controle para um bloco de fim 899. O bloco de decisão 840 determina se um modo de superbloco está em uso ou não, e dados do macrobloco podem ser derivados da sintaxe do superbloco. Se for o caso, o controle é passado para um bloco de função 845. Caso contrário, o controle é passado para um bloco de função 860. O bloco de função 845 ajusta o tipo de macrobloco (mb_type) como modo direto com predição adaptativa de dados e passa o controle para um bloco de função 850. O bloco de função 850 ajusta o movimento do macrobloco de acordo com a informação do superbloco e com o macrobloco principal do superbloco e passa o controle para um bloco de função 855. O bloco de função 855 decodifica o erro residual e passa o controle para o bloco de função 830.

Voltando para a figura 9, um método exemplar para codificação de um macrobloco de acordo com o método B é indicado, no geral, pelo número de referência 900. O método 900 inclui um bloco de início 905 que passa o controle para um bloco de decisão 910. O bloco de decisão 910 verifica pelo contexto e pelo macrobloco previamente codificado se o macrobloco atual é parte de um superbloco e pode ser diretamente derivado ou não. Se for o caso, o controle é passado para um bloco de função 915. Caso contrário, o controle é passado para um bloco de função 920. O bloco de função 915 codifica os dados de erro residual e passa o controle para um bloco de fim 999. O bloco de função 920 codifica o tipo de macrobloco (mb_type) e passa o controle para um bloco de decisão 925. O bloco de decisão 925 determina se o modo atual é o modo direto ou não. Então, se for o caso, o controle é passado para um bloco de função 930. Caso contrário, o controle é passado para um bloco de função 935. O bloco de função 930 codifica o modo do supermacrobloco (por exemplo, qualquer indicador relacionado ao superbloco necessário, se necessário) e passa o controle para o bloco de função 915. O bloco de função 935 codifica os dados do macrobloco e passa o controle para o bloco de fim 999.

Voltando para a figura 10, um método exemplar para decodificar um macrobloco de acordo com o método B é indicado, no geral, pelo número de referência 1000. O método 1000 inclui um bloco de início 1005 que passa o controle para um bloco de decisão 1010. O bloco de decisão 1010 verifica pelo contexto e pelo macrobloco previamente decodificado se o macrobloco atual é parte de um superbloco e pode ser diretamente derivado ou não. Se for o caso, o controle é passado para um bloco de função 1015. Caso contrário, o controle é passado para um bloco de função 1035. O bloco de função 1015 ajusta o tipo de macrobloco (mb_type) como modo direto com predição adaptativa de dados e passa o controle para um bloco de função 1020. O bloco de função 1020 ajusta o movimento do macrobloco de acordo com a informação do su-perbloco e com o macrobloco principal do superbloco e passa o controle para um bloco de função 1025. O bloco de função 1025 realiza compensação de predição de macrobloco e passa o controle para um bloco de função 1030. O bloco de função 1030 decodifica e re-constrói os dados de erro residual e passa o controle para um bloco de fim 1099. O bloco de função 1035 decodifica o tipo de macrobloco (mb_type) e passa o controle para um bloco de decisão 1040. O bloco de decisão 1040 determina se o modo atual é o modo direto ou não. Se for o caso, então, o controle é passado para um bloco de decisão 1045. Caso contrário, o controle é passado para um bloco de função 1050. O bloco de decisão 1045 determina se o bloco atual é parte de um supermacrobloco ou não. Se for o caso, então, o controle é passado para o bloco de função 1020. Caso contrário, o controle é passado para um bloco de função 1055. O bloco de função 1055 deriva os dados de movimento do macrobloco da forma usual e passa o controle para o bloco de função 1025.

Voltando para a figura 11, um método exemplar para codificação de dados de vídeo usando um codificador de dois passos é indicado, no geral, pelo número de referência 1100. O método 1100 inclui um bloco de início 1105 que passa o controle para um bloco de função 1110. O bloco de função 1110 realiza um primeiro passo para codificar os dados de vídeo, por exemplo, com base no Padrão MPEG-4 AVC, e passa o controle para um bloco de função 1115. O bloco de função 1115 realiza um segundo passo que inclui testar cada grupo de macrobloco 2 x 2, 2 x 1 e 1 x 2, para determinar se ele é mais eficiente ou não pa- ra codificar o mesmo como um superbloco, e passa o controle para um bloco de função 1120. O bloco de função 1120 insere a sintaxe de superbloco apropriada nos macroblocos de acordo com o segundo passo e passa o controle para um bloco de fim 1199.

Voltando para a figura 12, um método exemplar para decodificação de dados de vídeo é indicado, no geral, pelo número de referência 1200. O método 1200 inclui um bloco de início 1205 que passa o controle para um bloco de função 1210. O bloco de função 1210 analisa o fluxo contínuo de bits e passa o controle para um bloco de função 1215. O bloco de função 1215 converte a sintaxe do superbloco em dados legíveis pelo padrão (por exemplo, com base no Padrão MPEG-4 AVC) nos macroblocos relacionados e passa o controle para um bloco de função 1220. O bloco de função 1220 realiza decodificação e reconstrução de vídeo do padrão, por exemplo, com base no Padrão MPEG-4 AVC, e passa o controle para um bloco de fim 1299.

Agora, será dada uma descrição de alguns dos muitos recursos / vantagens existentes na presente invenção, alguns dos quais foram supramencionados. Por exemplo, um recurso / vantagem é um aparelho com um codificador para codificar uma imagem pela realização de um particionamento inicial da imagem em um conjunto de blocos de imagem de tamanho médio, pela seleção de alguns dos blocos de imagem para particionamento adicional, e pela seleção de outros dos blocos de imagem para fusão. O particionamento adicional e a fusão usam particionamento de quadro adaptativo com base em árvore.

Um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador supradescrito, em que partições são obtidas a partir de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de baixo para cima.

Um ainda outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que partições são obtidas a partir de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima, da forma supradescrita, em que o codificador usa um tamanho de bloco de uma partição inicial para gerar uma partição de quadro com base em árvore, o tamanho do bloco sendo qualquer um dos tamanhos de bloco disponíveis para ser usados para particionamento de quadro com base em árvore em relação a um padrão ou recomendação de codificação de vídeo em particular.

Além do mais, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que partições são obtidas a partir de uma combinação de particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima, da forma supradescrita, em que o codificador usa a união de árvore de baixo para cima para gerar partições de superbloco para os dados de vídeo.

Adicionalmente, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que o codificador usa a união de árvore de baixo para cima para gerar partições de super-bloco para os dados de vídeo como supradescrito, em que o codificador gera quaisquer das partições 32 x 32, 16 x 32, 32 x 16 dos macroblocos 16 x 16 usando a união de árvore de baixo para cima.

Também, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que o codificador usa a união de árvore de baixo para cima para gerar partições do superbloco para os dados de vídeo supradescritos, em que o codificador otimiza dados de movimento a fim de ser globalmente eficiente por todo um superbloco.

Adicionalmente, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que partições são obtidas a partir de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima supradescritos, em que o codificador habilita ou desabilita seletivamente pelo menos um do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima usando uma sintaxe de alto nível.

Além do mais, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que o codificador habilita ou desabilita seletivamente pelo menos um do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima usando uma sintaxe de alto nível da forma supradescrita, em que o codificador codifica a sintaxe de alto nível em pelo menos um de um nível do cabeçalho da fatia, de um nível de Informação de Melhoria Suplementar (SEI), de um nível de conjunto de parâmetros de imagem, de em nível de conjunto de parâmetros de sequência, de um nível do cabeçalho da unidade da camada de abstração de rede, de um nível de imagem, de um nível de fatia e de um nível de macrobloco.

Adicionalmente, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que o codificador habilita ou desabilita seletivamente pelo menos um do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima usando uma sintaxe de alto nível da forma supradescrita, em que o codificador sinaliza pelo menos um de implicitamente e de explicitamente informação relacionada ao superbloco local em pelo menos um de um fluxo contínuo de bits resultante correspondente aos dados de vídeo e de informação complementar correspondente a ele.

Também, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que o codificador sinaliza pelo menos um de implicitamente e de explicitamente informação relacionada ao superbloco em pelo menos um de um fluxo contínuo de bits resultante correspondente aos dados de vídeo e de informação complementar correspondente a ele da forma supradescrita, em que o codificador sinaliza pelo menos um de implicitamente e de explicitamente a informação relacionada ao superbloco usando pelo menos um elemento de sintaxe adicional em um nível do macrobloco.

Adicionalmente, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que o codificador sinaliza pelo menos um de implicitamente e de explicitamente informação relacionada ao superbloco local em pelo menos um de um fluxo contínuo de bits resultante correspondente aos dados de vídeo e de informação complementar correspondente a ele da forma supradescrita, em que a informação relacionada ao superbloco local compreende pelo menos um de uma indicação de habilitação de superbloco, de uma indicação de inabilitação de superbloco, de um tipo de superbloco, de um tamanho de superbloco e de uma direção de partição para um superbloco retangular.

Além do mais, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que o codificador sinaliza pelo menos um de implicitamente e explicitamente informação relacionada ao superbloco local em pelo menos um de um fluxo contínuo de bits resultante correspondente aos dados de vídeo e de informação complementar relacionada a ela da forma supradescrita, em que a informação relacionada ao superbloco local é embutida em somente um bloco de um superbloco ou é distribuída entre mais de um bloco que pertence a um mesmo grupo de blocos que está incluído no superbloco.

Adicionalmente, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que o codificador sinaliza pelo menos um de implicitamente e de explicitamente informação relacionada ao superbloco local em pelo menos um de um fluxo contínuo de bits resultante correspondente aos dados de vídeo e de informação complementar correspondente a ele da forma supradescrita, em que, em pelo menos um bloco em um superbloco, pelo menos um dos modos de codificação de bloco, da informação relacionada ao superbloco local e da informação de movimento é diretamente derivado para que um bloco atual seja codificado no superbloco de pelo menos uma da informação relacionada ao superbloco, da informação de modo do bloco e da informação de movimento, explicita ou implicitamente embutida em pelo menos um bloco vizinho.

Também, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que em pelo menos um bloco em um superbloco, pelo menos um dos modos de codificação de bloco, da informação relacionada ao superbloco e da informação de movimento é diretamente derivada para que um bloco atual seja codificado no superbloco de pelo menos uma da informação relacionada ao superbloco local, da informação de modo do bloco e da informação de movimento, explícita ou implicitamente embutida em pelo menos um bloco vizinho da forma supradescrita, em que regras de derivação para derivar o pelo menos um dos modos de codificação de bloco, da informação relacionada ao superbloco local e da informação de movimento dependem de uma ordem de varredura do bloco.

Adicionalmente, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que o codificador sinaliza pelo menos um de implicitamente e de explicitamente informação relacionada ao superbloco local em pelo menos um de um fluxo contínuo de bits resultante correspondente aos dados de vídeo e de informação complementar a ele da forma supradescrita, em que uma ordem de varredura do bloco é igual ou diferente de uma ordem de varredura do bloco existente imposta por uma recomendação de codificação de vídeo ou por um padrão de codificação de vídeo.

Além do mais, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que partições são obtidas a partir de uma combinação de particionamento de árvore de cima para baixo e de união de árvore de baixo para cima da forma supradescrita, em que o codificador embute pelo menos um elemento de sintaxe relacionado a partição de superbloco local em modos de predição direta, de maneira tal que o particionamento de quadro de su-perbloco seja implementado com base em modos de predição direta adaptativa que permite que diferentes preditores possíveis seja usados para modos de predição direta.

Adicionalmente, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que o codificador embute pelo menos um elemento de sintaxe relacionado à partição de superbloco local em modos de predição direta, de maneira tal que particionamento de quadro de superbloco seja implementado com base nos modos de predição direta adaptativa que permitem que diferentes preditores possíveis sejam usados para os modos de predição direta da forma supradescrita, em que o pelo menos um elemento de sintaxe relacionado à partição de superbloco local opera como um seletor de preditor adaptativo para predição direta, e em que pelo menos uma da informação de movimento e de um tipo de modo de bloco é diretamente predito ou derivado com base em dados de macrobloco vizinho e em informação de sintaxe de superbloco.

Também, um outro recurso / vantagem é o aparelho com o codificador, em que partições são obtidas a partir de uma combinação de particionamento de árvore de cima para baixo e de união de árvore de baixo para cima da forma supradescrita, em que codificação residual é adaptada para tratar o tamanho do superbloco usando pelo menos um de um tamanho de transformada adaptada de superbloco e de sinalização adaptada de superbloco de pelo menos um dos coeficientes quantizados codificados e dos coeficientes quantizados não codificados.

Estes e outros recursos e vantagens dos presentes princípios podem ser facilmente certificados pelos versados na técnica com base nos preceitos aqui expostos. Entende-se que os preceitos dos presentes princípios podem ser implementados em várias formas de hardware, software, software embarcado, processadores de uso especial ou combinações destes.

Mais preferivelmente, os preceitos dos presentes princípios são implementados como uma combinação de hardware e de software. Além do mais, o software pode ser implementado como um programa de aplicação incorporado de forma tangível em uma unidade de armazenamento de programa. O programa de aplicação pode ser carregado e executado por uma máquina que compreende qualquer arquitetura adequada. Preferivelmente, a máquina é implementada em uma plataforma de computador com hardware, tais como uma ou mais unidades centrais de processamento (“CPU”), uma memória de acesso aleatório (“RAM”), e interfaces de entrada / saída (“I/O”). A plataforma de computador também pode incluir um sistema operacional e código de microinstrução. Os vários processos e funções aqui descritos podem ser tanto parte do código de microinstrução quanto parte do programa de aplicação, ou qualquer combinação destes, que podem ser executados por uma CPU. Além do mais, várias outras unidades periféricas podem ser conectadas na plataforma de computador, tais como uma unidade de armazenamento de dados adicional e uma unidade de impressão.

Entende-se adicionalmente que, em virtude de alguns dos componentes e métodos do sistema constituinte representados nos desenhos anexos ser preferivelmente implementados em software, as conexões reais entre os componentes do sistema ou os blocos de função do processo podem diferir dependendo da maneira na qual os presentes princípios são programados. Dados os preceitos aqui expostos, versados na técnica podem contemplar estas e similares implementações ou configurações dos presentes princípios.

Embora as modalidades ilustrativas tenham sido aqui descritas em relação aos desenhos anexos, entende-se que os presentes princípios não são limitados àquelas precisas modalidades, e que várias mudanças e modificações podem ser efetuadas pelos versados na técnica sem fugir do escopo ou do espírito dos presentes princípios. Pretende-se que todas tais mudanças e modificações estejam incluídas no escopo dos presentes princípios apresentados nas reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método, em um decodificador de vídeo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: decodificar uma imagem por realizar um particionamento inicial da imagem em um conjunto de blocos de imagem de tamanho médio (510), selecionar alguns dos blocos de imagem para particionamento adicional (530), e selecionar outros dos blocos de imagem para fusão (520), em que o particionamento adicional e a fusão usam particionamento de quadro adaptativo com base em árvore (520, 530), em que o conjunto de blocos de imagens com tamanho médio (510) é de tamanho médio com respeito a duas dimensões, em que partições são obtidas de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima (550), e em que dita etapa de decodificação decodifica pelo menos um elemento de sintaxe de alto nível para habilitar ou desabilitar seletivamente pelo menos um do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que dita etapa de decodificação usa um tamanho de bloco de uma partição inicial para gerar uma partição de quadro com base em árvore, o tamanho de bloco sendo qualquer um de tamanhos de bloco disponíveis que podem ser usados para particionamento de quadro com base em árvore relacionado a um padrão ou recomendação de decodificação de vídeo em particular (510, 600).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que dita etapa de decodificação usa a união de árvore de baixo para cima para gerar partições de superbloco para os dados de vídeo (550, 600).

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que dita etapa de decodificação gera quaisquer das partições 32 x 32, 16 x 32, 32 x 16 dos ma-croblocos 16 x 16 usando a união de árvore de baixo para cima (520).

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que dita etapa de decodificação decodifica a sintaxe de alto nível de pelo menos um do nível do cabeçalho da fatia, de um nível de Informação de Melhoria Suplementar (SEI), de um nível do conjunto de parâmetros de imagem, de um nível do conjunto de parâmetros de sequência, de um nível do cabeçalho da unidade da camada de abstração de rede, de um nível da imagem, de um nível da fatia e de um nível do macroblo-co.

6. Método, em um codificador de vídeo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: codificar uma imagem por realizar um particionamento inicial da imagem em um conjunto de blocos de imagem de tamanho médio (510), selecionar alguns dos blocos de imagem para particionamento adicional (530) e selecionar outros dos blocos de imagem para fusão (520), em que o particionamento adicional e a fusão usam particionamento de quadro adaptativo com base em árvore (520, 530), em que o conjunto de blocos de imagens com tamanho médio (510) é de tamanho médio com respeito a duas dimensões, em que partições são obtidas de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima (550), e em que dita etapa de codificação habilita ou desabilita seletivamente pelo menos um do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima usando uma sintaxe de alto nível.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que dita etapa de codificação usa um tamanho de bloco de uma partição inicial para gerar uma partição de quadro com base em árvore, o tamanho de bloco sendo qualquer um de tamanhos de bloco disponíveis que podem ser usados para particionamento de quadro com base em árvore relacionado a um padrão ou recomendação de codificação de vídeo em particular (510, 600).

8. Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADO pelo fato de que dita etapa de codificação usa a união de árvore de baixo para cima para gerar partições de superbloco para os dados de vídeo (550, 600).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que dita etapa de codificação gera quaisquer das partições 32 x 32, 16 x 32, 32 x 16 de macro-blocos 16 x 16 usando a união de árvore de baixo para cima (520).

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicação 6 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que dita etapa de codificação codifica a sintaxe de alto nível em pelo menos um de um nível do cabeçalho de fatia, de um nível de Informação de Melhoria Suplementar (SEI), de um nível do conjunto de parâmetros de imagem, de um nível do conjunto de parâmetros de sequência, de um nível do cabeçalho da unidade da camada de abstração de rede, de um nível de imagem, de um nível de fatia e de um nível de macroblo-co.

11. Aparelho, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um decodificador para decodificar uma imagem por realizar um particionamento inicial da imagem em um conjunto de blocos de imagem de tamanho médio, selecionar alguns dos blocos de imagem para particionamento adicional, e selecionar outros dos blocos de imagem para fusão, em que o particionamento adicional e a fusão usam particionamento de quadro adaptativo com base em árvore, em que o conjunto de blocos de imagens com tamanho médio (510) é de tamanho médio com respeito a duas dimensões, em que partições são obtidas de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima (550), e em que o dito decodificador decodifica pelo menos um elemento de sintaxe de alto nível para habilitar ou desabilitar seletivamente pelo menos um dentre o particionamento de árvore de cima para baixo e a união de árvore de baixo para cima.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que dito decodificador (400) usa um tamanho de bloco de uma partição inicial para gerar uma partição de quadro com base em árvore, o tamanho do bloco sendo qualquer um dos tamanhos de bloco disponíveis que pode ser usado para particionamento de quadro com base em árvore relacionado a um padrão ou recomendação de decodificação de vídeo em particular.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, CARACTERIZADO pelo fato de que dito decodificador (400) usa a união de árvore de baixo para cima para gerar partições de superbloco para os dados de vídeo.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que dito decodificador (400) gera quaisquer das partições 32 x 32, 16 x 32, 32 x 16 dos macroblocos 16 x 16 usando a união de árvore de baixo para cima.

15. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que dito decodificador (400) decodifica a sintaxe de alto nível em pelo menos um de um nível do cabeçalho de fatia, de um nível de Informação de Melhoria Suplementar (SEI), de um nível do conjunto de parâmetros de imagem, de um nível do conjunto de parâmetros de sequência, de um nível do cabeçalho da unidade da camada de abstração de rede, de um nível de imagem, de um nível de fatia e de um nível de macro-bloco.

16. Aparelho, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um codificador (300) para codificar uma imagem por realizar um particionamento inicial da imagem em um conjunto de blocos de imagem de tamanho médio, selecionar alguns dos blocos de imagem para particionamento adicional, e selecionar outros dos blocos de imagem para fusão, em que o particionamento adicional e a fusão usam particionamento de quadro adaptativo com base em árvore, em que o conjunto de blocos de imagens com tamanho médio (510) é de tamanho médio com respeito a duas dimensões, em que partições são obtidas de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima (550), e em que o dito codificador (300) habilita ou desabilita seletivamente pelo menos um do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima usando uma sintaxe de alto nível.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que dito codificador (300) usa um tamanho de bloco de uma partição inicial para gerar uma partição de quadro com base em árvore, o tamanho do bloco sendo qualquer um dos tamanhos de bloco disponíveis que pode ser usado para particionamento de quadro com base em árvore relacionado a um padrão ou recomendação de decodificação de vídeo em particular.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, CARACTERIZADO pelo fato de que dito codificador (300) usa a união de árvore de baixo para cima para gerar partições de superbloco para os dados de vídeo.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que dito codificador (300) gera quaisquer das partições 32 x 32, 16 x 32, 32 x 16 dos macroblocos 16 x 16 usando a união de árvore de baixo para cima.

20. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 19, CARACTERIZADO pelo fato de que dito codificador (300) codifica a sintaxe de alto nível em pelo menos um de um nível do cabeçalho de fatia, de um nível de Informação de Melhoria Suplementar (SEI), de um nível do conjunto de parâmetros de imagem, de um nível do conjunto de parâmetros de sequência, de um nível do cabeçalho da unidade da camada de abstração de rede, de um nível de imagem, de um nível de fatia e de um nível de macrobloco.

21. Mídia de armazenamento não transitório que possui dados de sinal de vídeo codificados, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma imagem codificada por realizar um particionamento inicial da imagem em um conjunto de blocos de imagem de tamanho médio, pela seleção de alguns dos blocos de imagem para particionamento adicional e pela seleção de outros dos blocos de imagem para fusão, em que o conjunto de blocos de imagens com tamanho médio (510) é de tamanho médio com respeito a duas dimensões, em que partições são obtidas de uma combinação do particionamento de árvore de cima para baixo e da união de árvore de baixo para cima (550), e em que pelo menos um dentre o particionamento de árvore de cima para baixo e a união de árvore de baixo para cima habilitado ou desabilitado seletivamente usando uma sintaxe de alto nível.

22. Mídia de armazenamento não transitório, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que um tamanho de bloco de uma partição inicial é usado para gerar uma partição de quadro com base em árvore, o tamanho do bloco sendo qualquer um dos tamanhos de bloco disponíveis que pode ser usado para particionamento de quadro com base em árvore relacionado a um padrão ou recomendação de decodificação de vídeo em particular.

23. Mídia de armazenamento não transitório, de acordo com a reivindicação 21 ou 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a união de árvore de baixo para cima é usada para gerar partições de superbloco para os dados de vídeo.

24. Mídia de armazenamento não transitório, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que quaisquer das partições 32 x 32, 16 x 32, 32 x 16 é gerada a partir dos macroblocos 16 x 16 usando a união de árvore de baixo para cima.

25. Mídia de armazenamento não transitório, de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 24, CARACTERIZADO pelo fato de que a sintaxe de alto nível é codificada em pelo menos um de um nível do cabeçalho de fatia, de um nível de Informação de Melhoria Suplementar (SEI), de um nível do conjunto de parâmetros de imagem, de um nível do conjunto de parâmetros de sequência, de um nível do cabeçalho da unidade da camada de abstração de rede, de um nível de imagem, de um nível de fatia e de um nível de macroblo-co.