Aparato de codificación de imágenes y aparato de decodificación de imágenes.

Un aparato de codificación de imágenes (200) que codifica una imagen,

comprendiendo dicho aparatode codificación de imágenes (200):

una unidad de codificación (211) operable para codificar cada imagen de acuerdo con un tipo de imagen de laimagen;

una unidad de generación de mapa (213) operable para generar un mapa que indica una secuencia de imágenesfijas en una unidad de acceso aleatorio que incluye una pluralidad de imágenes codificadas; yuna unidad de escritura (213) operable para escribir, en la unidad de acceso aleatorio, el mapa que es generado pordicha unidad de generación de mapa,

caracterizado porque la secuencia de imágenes fijas incluye (i) una imagen de referencia que se posiciona alcomienzo de la secuencia de imágenes fijas en orden de decodificación y (ii) una o más imágenes Saltadasconsecutivas posicionadas inmediatamente después de la imagen de referencia en el orden de decodificación,la imagen Saltada es una imagen que se define para visualizarse con una representación visual de la imagen dereferencia que se decodifica,

el mapa es información en la que los tipos de imágenes y las estructuras de imágenes de toda la pluralidad deimágenes codificadas en la unidad de acceso aleatorio se disponen en el orden de decodificación,los tipos de imágenes incluyen: (1) una imagen I que se codifica por predicción intra-imagen; (2) una imagen P quese codifica por predicción inter-imagen con referencia a una imagen solamente; (3) una imagen B que se codifica porpredicción inter-imagen con referencia a dos imágenes; (4) la imagen Saltada que tiene los mismos datos de píxelesque los datos de píxeles de una imagen de referencia inmediatamente anterior en el orden de decodificación; y (5)una imagen BI que se codifica por intra-imagen sin ser consultada por ninguna otra imagen, y

las estructuras de imágenes incluyen una estructura de campo, una estructura de cuadro, e información acerca de laconversión.

Aparato de codificación de imágenes y aparato de decodificación de imágenes

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

(1) Campo de la invención La presente invención se refiere a un aparato de codificación de imágenes que codifica una imagen en movimiento, un flujo que se genera mediante un procedimiento de codificación de imágenes usando el aparato de codificación de imágenes, y un aparato de decodificación de imágenes que decodifica el flujo.

(2) Descripción de la técnica relacionada Un aparato de codificación de imágenes en movimiento de acuerdo con el documento EP 1 589 767 A1 incluye: una unidad de creación de mapa para crear información de reproducción a velocidad variable que es información necesaria para la reproducción a velocidad variable de acuerdo con un tipo de imagen Ptype, una unidad de codificación de longitud variable para codificar el mapa de información de reproducción de velocidad variable y ubicarlo en un flujo de bits Str; una unidad de detección para detectar la necesidad de codificar un conjunto de parámetros de imagen PPS consultado por una imagen actual que codificar, y una unidad de adición de información común para añadir el conjunto de parámetros de imagen PPS a la imagen actual que codificar cuando la unidad de detección detecta la necesidad de codificar el conjunto de parámetros de imagen PPS.

El documento EP 0 588 668 A2 se refiere a la codificación y decodificación de señales de vídeo digitales que tienen imágenes duplicadas y cuadros con campos que se originan a partir de cuadros de diferentes fuentes de películas. La señal de vídeo de entrada tiene una velocidad de campo de 60 Hz y se deriva de una fuente de película de imágenes en movimiento que usa una conversión 2 – 3. En el procedimiento, los primeros cuadros, que constan de campos derivados de diferentes cuadros de la fuente de película de imágenes en movimiento, se detectan en la señal de vídeo de entrada. Después, la señal de vídeo de entrada se codifica de forma predictiva para proporcionar la señal codificada usando segundos cuadros como imágenes de referencia. Los segundos cuadros son cuadros de la señal de vídeo de entrada distintos a los primeros cuadros detectados en la etapa de detección. En un procedimiento alternativo para codificar una señal de vídeo de entrada para proporcionar una señal codificada, se detectan imágenes duplicadas en la señal de vídeo de entrada, y se eliminan las imágenes duplicadas de la señal de vídeo de entrada para proporcionar una señal de entrada del codificador.; La señal de entrada del codificador se codifica de forma predictiva usando plurales procedimientos de codificación predictiva para proporcionar la señal codificada. Finalmente, se incluye una bandera de imagen skip en la señal codificada en lugar de cada imagen duplicada eliminada, y un código de imagen de referencia que identifica un campo que copiar para proporcionar cada imagen duplicada eliminada también se incluye en la señal codificada.

El documento US 2003/0053538 A1 se refiere a la codificación de vídeo. En una forma de realización, se calcula un primer valor cuadrático medio (RMS) para un primer cuadro relacionado con un segundo cuadro, y un segundo cuadro relacionado con un tercer cuadro. Se calcula un segundo valor RMS derivado temporal. En base al menos en parte al segundo valor derivado, el segundo cuadro se designa como un cuadro de cambio de escena.

Recientemente, con la llegada de la era de la multimedia que maneja integralmente audio, vídeo y valores de píxel, los medios de información existentes, por ejemplo, los periódicos, las revistas, la televisión, la radio y el teléfono, y otros medios por los que se transmite información a la gente, se han incluido en el ámbito de la multimedia. Por lo general, multimedia se refiere a una representación en la que no sólo caracteres, sino también símbolos gráficos, audio y especialmente imágenes y similares se relacionan entre sí. Sin embargo, con el fin de incluir los medios de información existentes antes mencionados en el ámbito de la multimedia, parece ser un requisito previo representar tal información en forma digital.

Sin embargo, cuando se estima la cantidad de información contenida en cada uno de los medios de información en forma digital antes mencionados, la cantidad de información por carácter requiere de 1 a 2 bytes mientras que el audio requiere más de 64 Kbits por segundo (calidad de teléfono) , y una imagen en movimiento requiere más de 100 Mbits por segundo (calidad de recepción de televisión actual) . Por lo tanto, no es realista manejar la inmensa cantidad de información directamente en forma digital a través de los medios de información mencionados anteriormente. Por ejemplo, un videoteléfono ya se ha puesto en práctica a través de la Red Digital de Servicios Integrados (ISDN) con una velocidad de transmisión de 64 Kbits/s a 1, 5 Mbits/s, sin embargo, es imposible transmitir una imagen capturada por una cámara de TV.

Esto por tanto requiere técnicas de compresión de información, y por ejemplo, en el caso de un videoteléfono, se emplean técnicas de compresión de vídeo que cumplen con los Estándares H.261 y H.263 recomendados por la Unión Internacional de Telecomunicaciones-Sector de Normalización de las Telecomunicaciones (ITU-T) . De acuerdo con las técnicas de compresión de información que cumplen con el estándar MPEG-1, la información de imagen así como la información de audio se pueden almacenar en un CD de música común (Disco Compacto) .

Aquí, el Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento (MPEG) es un estándar internacional para una compresión de señales de imágenes en movimiento y el MPEG-1 es un estándar que comprime señales de vídeo hasta 1, 5 Mbit/s, a saber, para comprimir la información incluida en señales de TV hasta una centésima parte aproximadamente. La calidad objetivo por el estándar MPEG-1 era una calidad media de modo que se llevara a cabo una velocidad de transmisión fundamentalmente de 1, 5 Mbits/s aproximadamente, por lo tanto, MPEG-2, estandarizado con vistas a satisfacer las exigencias de una imagen de calidad aún más elevada, lleva a cabo una calidad de emisión de TV para transmitir señales de imágenes en movimiento a una velocidad de transmisión de 2 a 15 Mbits/s.

En las circunstancias actuales, un grupo de trabajo (ISO/IEC JTC1/SC29/WG11) previamente a cargo de la estandarización del MPEG-1 y el MPEG-2 ha estandarizado además MPEG-4 que consigue una velocidad de compresión superior a la conseguida por el MPEG-1 y el MPEG-2, permite operaciones de codificación/decodificación por objeto y lleva a cabo una nueva función requerida por la era de la multimedia. En primer lugar, en el proceso de la estandarización del MPEG-4, el objetivo fue estandarizar una codificación de velocidad binaria baja, sin embargo, el objetivo se extiende en la actualidad a una codificación más versátil que incluye una codificación de velocidad binaria elevada para imágenes entrelazadas y otros. Además, el ISO/IEC y la ITU-T se han desarrollado conjuntamente, como un procedimiento de codificación de imágenes de nueva generación, una estandarización de MPEG-4 Codificación de Vídeo Avanzada (AVC) con una velocidad de compresión más elevada, y actualmente la Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión (SMPTE) intenta estandarizar un VC-1 (Proposed SMPTE Standard for Television: VC-1 Compressed Video Bitstream Format and Decoding Process, Final Committee Draft 1 Revision 6, 13 de julio de 2005) . Un objetivo del VC-1 es extender una herramienta de codificación y similares, en base a los procedimientos de los estándares MPEG-2 y MPEG-4. Se espera que el VC-1 se use para dispositivos periféricos de disco óptico de nueva generación, como un disco Blu-ray (BD) y un DVD de Alta Definición (HD) .

En general, en la codificación de una imagen en movimiento, la compresión del volumen de información se lleva a cabo eliminando la redundancia en las direcciones tanto espacial como temporal. Por lo tanto, una codificación de predicción inter-imagen, que está dirigida a reducir la redundancia temporal, estima un movimiento y genera una imagen prevista bloque por bloque con referencia a las imágenes anterior y posterior, y después codifica un valor diferencial entre la imagen prevista obtenida y una imagen actual que codificar. Aquí, "imagen" es un término para representar una única pantalla y representa un cuadro cuando se usa para una imagen progresiva mientras que representa un cuadro o campos cuando se usa para una imagen entrelazada. La imagen entrelazada aquí es una imagen en la que un único cuadro consta de dos campos que tienen un tiempo diferente respectivamente. Para codificar y decodificar una... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de codificación de imágenes (200) que codifica una imagen, comprendiendo dicho aparato de codificación de imágenes (200) :

una unidad de codificación (211) operable para codificar cada imagen de acuerdo con un tipo de imagen de la imagen;

una unidad de generación de mapa (213) operable para generar un mapa que indica una secuencia de imágenes fijas en una unidad de acceso aleatorio que incluye una pluralidad de imágenes codificadas; y

una unidad de escritura (213) operable para escribir, en la unidad de acceso aleatorio, el mapa que es generado por dicha unidad de generación de mapa,

caracterizado porque la secuencia de imágenes fijas incluye (i) una imagen de referencia que se posiciona al comienzo de la secuencia de imágenes fijas en orden de decodificación y (ii) una o más imágenes Saltadas consecutivas posicionadas inmediatamente después de la imagen de referencia en el orden de decodificación,

la imagen Saltada es una imagen que se define para visualizarse con una representación visual de la imagen de referencia que se decodifica,

el mapa es información en la que los tipos de imágenes y las estructuras de imágenes de toda la pluralidad de imágenes codificadas en la unidad de acceso aleatorio se disponen en el orden de decodificación,

los tipos de imágenes incluyen: (1) una imagen I que se codifica por predicción intra-imagen; (2) una imagen P que se codifica por predicción inter-imagen con referencia a una imagen solamente; (3) una imagen B que se codifica por predicción inter-imagen con referencia a dos imágenes; (4) la imagen Saltada que tiene los mismos datos de píxeles que los datos de píxeles de una imagen de referencia inmediatamente anterior en el orden de decodificación; y (5) una imagen BI que se codifica por intra-imagen sin ser consultada por ninguna otra imagen, y

las estructuras de imágenes incluyen una estructura de campo, una estructura de cuadro, e información acerca de la conversión 3:2.

2. El aparato de codificación de imágenes (200) de acuerdo con la reivindicación 1,

en el que dicha unidad de escritura (213) es operable para escribir el mapa en una posición que es anterior a una imagen inicial en la unidad de acceso aleatorio.

3. El aparato de codificación de imágenes (200) de acuerdo con la reivindicación 1,

en el que dicha unidad de generación de mapa (213) es operable para generar el mapa, independientemente de si cada imagen codificada en la unidad de acceso aleatorio incluye o no el tipo de imagen.

4. El aparato de codificación de imágenes (200) de acuerdo con la reivindicación 2,

en el que dicha unidad de generación de mapa (213) es operable para generar el mapa que indica una imagen inicial y una imagen final en la secuencia de imágenes fijas.

5. Un aparato de decodificación de imágenes (100) que decodifica una unidad de acceso aleatorio que incluye una pluralidad de imágenes codificadas, comprendiendo dicho aparato de decodificación de imágenes:

una unidad de detección (109) operable para detectar, desde la unidad de acceso aleatorio, un mapa que indica una secuencia de imágenes fijas en la unidad de acceso aleatorio;

una unidad de selección (110) operable para seleccionar una imagen que decodificar, de las imágenes codificadas en la unidad de acceso aleatorio, en base a la secuencia de imágenes fijas que es indicada por el mapa detectado por dicha unidad de detección; y

una unidad de decodificación (101) operable para decodificar la imagen que es seleccionada por dicha unidad de selección,

caracterizado porque la secuencia de imágenes fijas incluye (i) una imagen de referencia que se posiciona al comienzo de la secuencia de imágenes fijas en orden de decodificación y (ii) una o más imágenes saltadas consecutivas posicionadas inmediatamente después de la imagen de referencia en el orden de decodificación,

la imagen Saltada es una imagen que se define para visualizarse con una representación visual de la imagen de referencia que se decodifica,

el mapa es información en la que los tipos de imágenes y las estructuras de imágenes de toda la pluralidad de imágenes codificadas en la unidad de acceso aleatorio se disponen en el orden de decodificación,

los tipos de imágenes incluyen: (1) una imagen I que se codifica por predicción intra-imagen; (2) una imagen P que se codifica por predicción inter-imagen con referencia a una imagen solamente; (3) una imagen B que se codifica por predicción inter-imagen con referencia a dos imágenes; (4) la imagen Saltada que tiene los mismos datos de píxeles que los datos de píxeles de una imagen de referencia inmediatamente anterior en el orden de decodificación; y (5) una imagen BI que se codifica por intra-imagen sin ser consultada por ninguna otra imagen, y

las estructuras de imágenes incluyen una estructura de campo, una estructura de cuadro, e información acerca de la conversión 3:2.

6. El aparato de decodificación de imágenes (100) de acuerdo con la reivindicación 5,

en el que dicha unidad de detección (109) es operable para detectar el mapa a partir de una parte que se posiciona antes de una imagen inicial en la unidad de acceso aleatorio.

7. El aparato de decodificación de imágenes (100) de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende además:

una unidad de visualización (107) operable para visualizar la imagen de referencia que se halla en la secuencia de imágenes fijas y es decodificada por dicha unidad de decodificación (101) , y para visualizar la representación visual de la imagen de referencia que es decodificada por dicha unidad de decodificación (101) repetidamente por el número de las imágenes Saltadas incluidas en la secuencia de imágenes fijas.

8. El aparato de decodificación de imágenes (100) de acuerdo con la reivindicación 7,

en el que dicha unidad de selección (110) es operable, en un caso en el que la imagen de referencia está seguida por las imágenes Saltadas, para especificar como la secuencia de imágenes fijas una secuencia que comienza con la imagen de referencia y finaliza con una última imagen Saltada, y para seleccionar como la imagen que decodificar sólo la imagen de referencia para la secuencia de imágenes fijas.

9. El aparato de decodificación de imágenes (100) de acuerdo con la reivindicación 8,

en el que dicha unidad de selección (110) es operable para seleccionar sólo la imagen de referencia como la imagen que decodificar, de cada imagen que se incluye en la unidad de acceso aleatorio, cuando se recibe una instrucción para realizar una reproducción a alta velocidad,

dicha unidad de decodificación (101) es operable para decodificar la imagen de referencia que es seleccionada por dicha unidad de selección, y

dicha unidad de visualización (107) es operable para visualizar la imagen que es decodificada por dicha unidad de decodificación, y para visualizar repetidamente la imagen de referencia que es una imagen inicial en la secuencia de imágenes fijas.

10. El aparato de decodificación de imágenes (100) de acuerdo con la reivindicación 7,

en el que el mapa indica una imagen inicial y una imagen final en la secuencia de imágenes fijas, y

dicha unidad de selección (110) es operable para seleccionar, para la secuencia de imágenes fijas, sólo la imagen inicial en la secuencia de imágenes fijas como la imagen que decodificar.

11. Un procedimiento de codificación de imágenes de codificar una imagen, comprendiendo dicho procedimiento de codificación de imágenes:

codificar (S206) cada imagen de acuerdo con un tipo de imagen de la imagen; generar (S208) un mapa que indica una secuencia de imágenes fijas en una unidad de acceso aleatorio que incluye una pluralidad de imágenes codificadas; y

escribir (S212) , en la unidad de acceso aleatorio, el mapa que se genera en dicha generación,

caracterizado porque la secuencia de imágenes fijas incluye (i) una imagen de referencia que se posiciona al comienzo de la secuencia de imágenes fijas en orden de decodificación y (ii) una o más imágenes Saltadas consecutivas posicionadas inmediatamente después de la imagen de referencia en el orden de decodificación,

la imagen Saltada es una imagen que se define para visualizarse con una representación visual de la imagen de referencia que se decodifica,

el mapa es información en la que los tipos de imágenes y las estructuras de imágenes de toda la pluralidad de imágenes codificadas en la unidad de acceso aleatorio se disponen en el orden de decodificación,

los tipos de imágenes incluyen: (1) una imagen I que se codifica por predicción intra-imagen; (2) una imagen P que se codifica por predicción inter-imagen con referencia a una imagen solamente; (3) una imagen B que se codifica por predicción inter-imagen con referencia a dos imágenes; (4) la imagen Saltada que tiene los mismos datos de píxeles que los datos de píxeles de una imagen de referencia inmediatamente anterior en el orden de decodificación; y (5) una imagen BI que se codifica por intra-imagen sin ser consultada por ninguna otra imagen, y

las estructuras de imágenes incluyen una estructura de campo, una estructura de cuadro, e información acerca de la conversión 3:2.

12. Un procedimiento de decodificación de imágenes para decodificar una unidad de acceso aleatorio que incluye una pluralidad de imágenes codificadas, comprendiendo dicho procedimiento de decodificación de imágenes:

detectar (S100) , desde la unidad de acceso aleatorio, un mapa que indica una secuencia de imágenes fijas en la unidad de acceso aleatorio;

seleccionar (S104) una imagen que decodificar, de las imágenes codificadas en la unidad de acceso aleatorio, en base a la secuencia de imágenes fijas que es indicada por el mapa detectado por dicha detección (S100) ; y

decodificar (S110) la imagen que es seleccionada por dicha selección,

caracterizado porque la secuencia de imágenes fijas incluye (i) una imagen de referencia que se posiciona al comienzo de la secuencia de imágenes fijas en orden de decodificación y (ii) una o más imágenes Saltadas consecutivas posicionadas inmediatamente después de la imagen de referencia en el orden de decodificación,

la imagen Saltada es una imagen que se define para visualizarse con una representación visual de la imagen de referencia que se decodifica,

el mapa es información en la que los tipos de imágenes y las estructuras de imágenes de toda la pluralidad de imágenes codificadas en la unidad de acceso aleatorio se disponen en el orden de decodificación,

los tipos de imágenes incluyen: (1) una imagen I que se codifica por predicción intra-imagen; (2) una imagen P que se codifica por predicción inter-imagen con referencia a una imagen solamente; (3) una imagen B que se codifica por predicción inter-imagen con referencia a dos imágenes; (4) la imagen Saltada que tiene los mismos datos de píxeles que los datos de píxeles de una imagen de referencia inmediatamente anterior en el orden de decodificación; y (5) una imagen BI que se codifica por intra-imagen sin ser consultada por ninguna otra imagen, y

las estructuras de imágenes incluyen una estructura de campo, una estructura de cuadro, e información acerca de la conversión 3:2.