PROCEDIMIENTO DE CODIFICACION DE VIDEO, PROCEDIMIENTO DE DESCODIFICACION DE VIDEO, PROGRAMA DE CODIFICACION DE VIDEO, PROGRAMA DE DESCODIFICACION DE VIDEO, APARATO DE CODIFICACION DE VIDEO, APARATO DE DESCODIFICACION DE VIDEO.
Un procedimiento de codificación de vídeo para que un aparato de codificación de vídeo codifique una película dividida en una pluralidad de regiones,
comprendiendo el procedimiento de codificación de vídeo:
una etapa de determinación de un modo de codificación de cada imagen al codificar una película compuesta por una pluralidad de imágenes;
una etapa (S202) de determinación de una unidad estructural de regiones para dividir dicha imagen en múltiples regiones, en base a dicho procedimiento de codificación como la unidad de codificación común más grande;
una etapa (S203) de definición de las regiones sobre la base de la unidad estructural de las regiones;
una etapa de codificación de la información de regiones acerca de las regiones así definidas;
una etapa (S204) de codificación por compresión de los datos de píxeles incluidos en las regiones, en unidades de codificación para generar los datos codificados por compresión de acuerdo con el modo de codificación; y
una etapa de salida (S206) de emisión de salida del modo de codificación, de información de las regiones y de los datos codificados por compresión, en el que dicho modo de codificación es uno seleccionado entre:
un modo cuadro de ejecución de la codificación sin separación de las líneas de barrido constitutivas de una imagen;
un modo campo de ejecución de la codificación con separación de las líneas de barrido constitutivas de una imagen;
un modo conmutación de unidad de codificación de división de una imagen en una pluralidad de unidades de codificación y de ejecución de la codificación en cada unidad de codificación, ya se mediante el modo cuadro o bien mediante el modo campo
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E03026912.
Solicitante: NTT DOCOMO, INC..
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 11-1, NAGATACHO 2-CHOME, CHIYODA-KU,TOKYO 100-6150.
Inventor/es: BOON,CHOONG SENG INTELLECT. PROPERTY DEPARTMENT, ADACHI,SATORU INTELLECTUAL PROPERTY DEPARTMENT, KATO,SADAATSU INTELLECTUAL PROPERTY DEPARTMENT, TAN,THIOW KENG INTELLECTUAL PROPERTY DEPARTMENT.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 24 de Noviembre de 2003.
Fecha Concesión Europea: 16 de Junio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H04N7/26A10S
- H04N7/26A4C4
- H04N7/26A4K
- H04N7/26A6S4
- H04N7/26A8R
- H04N7/50
Clasificación PCT:
- H04N7/50
Clasificación antigua:
- H04N7/50
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Procedimiento de codificación de vídeo, procedimiento de descodificación de vídeo, programa de codificación de vídeo, programa de descodificación de vídeo, aparato de codificación de vídeo, aparato de descodificación de vídeo.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a la codificación y descodificación por compresión de películas y, más concretamente, a un procedimiento de transmisión de condiciones de codificación de manera eficiente.
Tradicionalmente, las técnicas de codificación de compresión de señales de películas se utilizan para la transmisión y la generación de almacenamiento de señales de películas. Las técnicas bien conocidas incluyen, por ejemplo, los procedimientos de codificación de vídeo estándar internacionales, como por ejemplo la Recomendación H.263 de la ITU-T, el Estándar Internacional 14496-2 de las ISO/IEC (MPEG-4 Visual), etc.
Otro sistema de codificación conocido más reciente es un procedimiento de codificación de vídeo planificado para la estandarización internacional conjunta por parte de la ITU-T y las ISO/IEC; la Recomendación H.264 de la ITU-T y el Estándar Internacional 14496-10 de las ISO/IEC. Las técnicas generales de codificación utilizadas en este procedimiento de codificación de vídeo se divulgan, por ejemplo, en el Documento No Patente 1 presentado a continuación.
[Documento No Patente 1]
Tecnologías Básicas sobre los Estándares Internacionales de Codificación de Imágenes
(coautoría de Fumitaka Ono y Hiroshi Watanabe y publicado el 20 de Marzo de 1998 por CORONA PUBLISHING CO., LTD.)
El documento US 6310916 divulga un codificador de señal de vídeo que codifica una señal de vídeo que incluye una información de textura y una información de forma sobre cada uno de los macrobloques, teniendo un macrobloque 16 x 16 píxeles y que pueden dividirse en 4 números de bloques de la DCT de igual tamaño. El codificador produce una información de forma codificada mediante la codificación de la información de forma sobre un macrobloque de procesamiento y genera una información de forma construida mediante la descodificación de la información de forma codificada. A continuación, se determina un tipo_DCT del macrobloque de procesamiento en base a la información de forma reconstruida y a la información de textura sobre el macrobloque de procesamiento para, de esta forma, suministrar la información del tipo_DCT que representa el tipo_DCT. Una vez que el tipo_DCT del macrobloque de procesamiento se ha decidido, el codificador genera la información de textura codificada mediante la codificación de manera adaptativa de la información de textura mediante el empleo de una técnica de la codificación progresiva o entrelazada en respuesta a la información de tipo_DCT. Así mismo, el codificador genera la información CBPY mediante el empleo de los resultados de codificación de la información de textura y suministra un flujo de datos que deben ser transmitidos en secuencia de la información de forma codificada, la información CBPY codificada, la información de tipo_DCT y la información de textura codificada.
Sumario de la invención
En estos procedimientos de codificación, se configura un aparato de codificación para dividir una imagen en múltiples regiones y ejecutar una operación de codificación de éstas en las mismas condiciones para cada una de las regiones. El aparato de codificación agrupa los valores de píxeles incluidos en cada región en una pluralidad de unidades de codificación, a continuación obtiene las variancias residuales a partir de las señales predictivas predeterminadas, y a continuación ejecuta la Transformada Coseno Discreta (DCT) de las señales diferencia, la cuantificación de coeficiente de la DCT, y la codificación de longitud variable de los datos cuantificados. Ello da como resultado la generación de los datos codificados por compresión (flujo de bits).
Los tamaños de las unidades de codificación difieren dependiendo de las unidades de codificación de la imagen (en adelante designadas como "modos de codificación"). La Fig. 1 es un diagrama que muestra las relaciones existentes entre los modos de codificación de la imagen y las unidades de codificación. Uno de los modos de codificación es un modo llamado modo de codificación cuadro de la ejecución de la codificación sin separar las líneas de barrido de una imagen (en adelante designado como "modo cuadro") ["frame mode"]. El número 802 de la Fig. 1 indica este modo cuadro. Una unidad de codificación en este caso es un macrobloque que se compone de 16 x 16 píxeles.
Frente a ello, un modo de codificación de ejecución de la codificación con líneas de barrido separadas de una imagen se denomina modo de codificación campo (el número 803 de la Fig. 1, que en lo sucesivo se designará como "modo campo") ["field mode"]. El número 804 de la Fig. 1 designa un supuesto en el que las líneas de barrido de una imagen entrelazada se separan en líneas de barrido pares y líneas de barrido impares. Las unidades de codificación en este supuesto son unidades de macrobloques, de modo similar al supuesto de la codificación cuadro, pero una unidad de codificación después de la fusión de las líneas de barrido es de 16 x 32 píxeles.
Así mismo, hay un modo de ejecución de la codificación con separación de las líneas de barrido en unidades de codificación y un modo de ejecución de la codificación sin separar las líneas de barrido en unidades de codificación. El número 805 de la Fig. 1 representa un supuesto en el que la codificación se ejecuta sin separar las líneas de barrido en unidades de codificación. Las unidades de codificación en este supuesto son macrobloques. En el supuesto de que las líneas de barrido estén separadas o no estén separadas de forma adaptativa en unidades de codificación (en lo sucesivo designado como "modo MB_AFF"), como se indica mediante el número 806 de la Fig. 1, las unidades de codificación se representan mediante "pares de macrobloques" componiéndose cada uno de ellos de 16 x 32 píxeles. De acuerdo con lo anteriormente descrito, el aparato de codificación cambia los tamaños de las unidades de codificación de acuerdo con los modos de codificación para conseguir una estructura óptima, ejecutando de esta forma una codificación de compresión eficiente.
Por otro lado, en el momento de dividir una imagen en múltiples regiones, el aparato de codificación está, así mismo, configurado para definir las regiones en unidades de codificación de máxima eficiencia del modo de codificación. La Fig. 2(a) y la Fig. 2(b) son diagramas que muestran ejemplos de regiones dentro de imágenes divididas de la técnica anterior. La imagen 901 de la Fig. 2(a) está dividida en dos regiones; estando una región ocupada con el mismo motivo que el del bloque 902 y estando la otra región desocupada. Aquí se presume el modo cuadro y la región 903 se define en unidades de macrobloques en un orden indicado mediante la flecha de puntos 904 a partir del punto de la imagen. La imagen 905 de la Fig. 2(b) está también dividida en dos regiones estando una región ocupada por el mismo motivo que el del bloque 906 y estando la otra una región desocupada. El modo MB_AFF se presume aquí, y la región 907 se define en unidades de "pares de macrobloques" en un orden indicado mediante la flecha de puntos 908 a partir del centro de la imagen.
Los datos codificados por compresión codificados en las unidades de codificación son agrupados sobre una base de región por región y la información relacionada, como por ejemplo el modo de codificación y otras es fijada a ellas, seguida por su transmisión o registro. Mediante la agrupación de los datos codificados por compresión sobre una base de región por región, podemos obtener la ventaja de que, incluso si se produce un error debido a la contaminación de los datos en una determinada región, puede suprimirse la difusión del error a la otra región. Es, así mismo, factible ejecutar un procesamiento paralelo en unidades de región lo cual permite una operación rápida.
Sin embargo, la técnica anterior presenta un problema que es el que se describe a continuación. Concretamente, se requiere que, en el procedimiento de codificación de vídeo de división de imágenes en múltiples regiones, las regiones de imágenes temporalmente adyacentes sean congruentes entre sí. En la técnica anterior, sin embargo, las regiones se definen sobre la base de las unidades...
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento de codificación de vídeo para que un aparato de codificación de vídeo codifique una película dividida en una pluralidad de regiones, comprendiendo el procedimiento de codificación de vídeo:
una etapa de determinación de un modo de codificación de cada imagen al codificar una película compuesta por una pluralidad de imágenes;
una etapa (S202) de determinación de una unidad estructural de regiones para dividir dicha imagen en múltiples regiones, en base a dicho procedimiento de codificación como la unidad de codificación común más grande;
una etapa (S203) de definición de las regiones sobre la base de la unidad estructural de las regiones;
una etapa de codificación de la información de regiones acerca de las regiones así definidas;
una etapa (S204) de codificación por compresión de los datos de píxeles incluidos en las regiones, en unidades de codificación para generar los datos codificados por compresión de acuerdo con el modo de codificación; y
una etapa de salida (S206) de emisión de salida del modo de codificación, de información de las regiones y de los datos codificados por compresión, en el que dicho modo de codificación es uno seleccionado entre:
2. El procedimiento de codificación de vídeo de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que, así mismo, dicho modo de codificación es uno seleccionado entre:
un modo conmutación de unidad de imagen de ejecución de una codificación en cada unidad de imagen, ya sea mediante el modo cuadro o mediante el modo campo;
un primer modo de combinación como una combinación del modo cuadro con el modo conmutación de unidad de codificación; y
un segundo modo de combinación como una combinación del modo campo con el modo conmutación de unidad de imagen,
además al modo cuadro, al modo campo, y al modo conmutación de unidad de codificación.
3. El procedimiento de codificación de vídeo de acuerdo con las Reivindicaciones 1 o 2, en el que cada una de las unidades de codificación es:
un bloque compuesto por N x N píxeles cuando el modo de codificación es el modo cuadro;
un bloque compuesto por N x N píxeles cuando el modo de codificación es el modo campo; o
un bloque compuesto por N x M (M es un número de píxeles verticales, y M = 2 N) píxeles cuando el modo de codificación es el modo conmutación de unidad de codificación.
4. El procedimiento de codificación de vídeo de acuerdo con la Reivindicación 3, en el que, cuando todas las imágenes constitutivas de la película están codificadas en el modo cuadro o en el modo campo, la unidad estructural de regiones es la unidad de codificación, y
en el que, cuando las imágenes constitutivas de la película están codificadas en el modo conmutación de imagen, la unidad estructural de regiones es la unidad de codificación más grande entre las unidades de codificación entre el modo cuadro o el modo campo.
5. El procedimiento de codificación de vídeo de acuerdo con la Reivindicación 2, en el que, para en todas las imágenes incluidas en la película,
la unidad estructural de regiones en bloque compuesto por N x N píxeles, en un modo cuadro de ejecución de la codificación sin la separación de las líneas de barrido constitutivas de cada imagen,
la unidad estructural de regiones es un bloque compuesto por N x N píxeles, en un modo campo de ejecución de la codificación con separación de las líneas de barrido constitutivas de cada imagen,
la unidad estructural de regiones es un bloque compuesto por N x M (M es un número de píxeles verticales, y M = 2 N) píxeles, en un modo conmutación de unidad de codificación de división de cada imagen en una pluralidad de unidades de codificación y la ejecución de la codificación en cada unidad de codificación ya sea mediante el modo cuadro o bien mediante el modo campo, o
la unidad estructural de regiones es un bloque compuesto por N x M (M es un número de píxeles verticales, y M = 2 N) píxeles, en un modo conmutación de unidad de imagen de ejecución de la codificación de cada imagen en una unidad de imagen, ya sea mediante el modo cuadro o bien mediante el modo campo.
6. Un procedimiento de descodificación de vídeo para que el aparato de descodificación de vídeo descodifique los datos codificados por compresión de una película dividida en una pluralidad de regiones, comprendiendo el procedimiento de descodificación de vídeo:
una etapa (S601) de realización de una entrada de datos de entrada que comprende el modo de codificación, la información de las regiones y los datos codificados por compresión generados a partir de cada una de las imágenes constitutivas de una película, mediante la división de dicha imagen en múltiples regiones y la implementación de la codificación por compresión de éstas;
una etapa (S602) de determinación de un modo de codificación de cada imagen a partir de los datos de entra- da;
una etapa (S603) de determinación de una unidad estructural de región para la división de la imagen en múltiples regiones, en base al modo de codificación como la unidad de codificación común más grande;
una etapa (S604) de adquisición de la información de las regiones acerca de las regiones a partir de los datos de entrada;
una etapa de definición de las regiones, en base a la unidad estructural de región y a la información de las regiones;
una etapa (S604) de descodificación de los datos modificados por compresión incluidos en las regiones así definidas, en las unidades de codificación para generar los datos regenerados en las unidades de codificación; y
una etapa (S605) de construcción de una imagen regenerada a partir de los datos regenerados en las unidades de codificación de acuerdo con el modo de codificación, en el que dicho modo de codificación es seleccionado entre:
7. El procedimiento de descodificación de vídeo de acuerdo con la Reivindicación 6, en el que, así mismo, dicho modo de codificación es uno seleccionado entre:
un modo conmutación de unidad de imagen de ejecución de la codificación en cada unidad de imagen, ya sea mediante el modo cuadro, o bien mediante el modo campo;
un primer modo de combinación como combinación del cuadro con el modo conmutación de unidad de codificación; y
un segundo modo de combinación como una combinación del cuadro con el modo conmutación de imagen,
además del modo cuadro, del modo campo, y del modo conmutación de unidad de codificación.
8. El procedimiento de descodificación de vídeo de acuerdo con las Reivindicaciones 6 o 7, en el que cada una de las unidades de codificación es:
un bloque compuesto por N x N píxeles cuando el modo de codificación es el modo cuadro; un bloque compuesto por N x N píxeles cuando el modo de codificación es el modo campo; o
un bloque compuesto por N x M (M es un número de píxeles verticales, y M = 2 N) píxeles cuando el modo de codificación es el modo conmutación unidad de codificación.
9. El procedimiento de descodificación de vídeo de acuerdo con la Reivindicación 8, en el que, cuando todas las imágenes constitutivas de la película están codificadas en el modo cuadro y en el modo campo, la unidad estructural de las regiones es la unidad de codificación, y en el que cuando las imágenes constitutivas de la película están codificadas en el modo conmutación de unidad de imagen, la unidad estructural de las regiones es la unidad de codificación más grande de las unidades de codificación del modo cuadro o del modo campo.
10. El procedimiento de descodificación de vídeo de acuerdo con la Reivindicación 7, en el que, para todas las imágenes incluidas en la película,
la unidad estructural de las regiones es un bloque compuesto por N x N píxeles, en un modo cuadro de ejecución de la codificación sin la separación de las líneas de barrido constitutivas de cada imagen,
la unidad estructural de la región es un bloque compuesto por N x N píxeles en un modo campo de ejecución de la codificación con separación de las líneas de barrido constitutivas de cada imagen,
la unidad estructural de las regiones es un bloque compuesto por N x M (M es un número de píxeles verticales, y M = 2 N) píxeles, en un modo conmutación de unidad de codificación de división de cada imagen en una pluralidad de unidades de codificación y la ejecución de la codificación en cada unidad de codificación, ya sea mediante el modo cuadro o mediante el modo campo, o
la unidad estructural de región es un bloque compuesto por N x M (M es un número de píxeles verticales, y M = 2 N) píxeles, en un modo conmutación de unidad de imagen de ejecución de la codificación de cada imagen en una unidad de imagen, ya sea mediante cuadro o mediante el modo campo.
11. Un programa de codificación de vídeo para hacer que una computadora ejecute un procesamiento asociado con el procedimiento de codificación de vídeo, de acuerdo con lo expuesto en la Reivindicación 1.
12. Un programa de descodificación de vídeo para hacer que una computadora ejecute el procesamiento asociado con el procedimiento de descodificación de vídeo de acuerdo con lo expuesto en la Reivindicación 6.
13. Un aparato de codificación de vídeo (100) para la codificación de una película dividida en una pluralidad de regiones, comprendiendo el aparato de codificación de vídeo:
un medio (102) de determinación del modo de codificación para la determinación de un modo de codificación de cada imagen en la codificación de la película compuesta por una pluralidad de imágenes como un modo de codificación seleccionado entre:
14. El aparato de codificación de vídeo (100) de acuerdo con la reivindicación 13, en el que, así mismo, dicho medio (102) de determinación del modo de codificación sirve para la determinación de un modo de codificación de cada imagen en la codificación de la película compuesta por una pluralidad de imágenes como un modo de codificación seleccionado entre:
un modo conmutación de unidad de imagen de ejecución de la codificación en cada unidad de imagen, ya sea mediante el modo cuadro o mediante el modo campo;
un primer modo de combinación como una combinación del modo cuadro con el modo conmutación de unidad de conmutación; y
un segundo modo de combinación como una combinación del modo campo con el modo conmutación de unidad de imagen,
además del modo cuadro, del modo campo, y del modo de conmutación de unidad de codificación.
15. Un aparato de descodificación de vídeo (500) para la descodificación de una película dividida en una pluralidad de regiones, comprendiendo el aparato de descodificación de vídeo:
un medio (505) de entrada de datos para efectuar una entrada de datos que comprenda el modo de codificación, la información de las regiones y los datos codificados por compresión generados a partir de cada una de las imágenes constitutivas de la película, mediante la división de dichas imágenes en múltiples regiones y la implementación de la codificación por compresión de éstas;
un medio (505) de especificación del modo de codificación para la especificación de un modo de codificación de cada imagen a partir de los datos de entrada como un modo de codificación seleccionado entre:
16. El aparato de descodificación de vídeo (500) de acuerdo con la reivindicación 15, en el que, así mismo, dicho medio (505) de especificación del modo de codificación es para la especificación de un modo de codificación de cada imagen a partir de los datos codificados por compresión como un medio de codificación seleccionado entre:
un modo conmutación de unidad de imagen de ejecución de la codificación en cada unidad de imagen, ya sea mediante el modo cuadro o mediante el modo campo;
un primer modo de combinación como una combinación del modo cuadro con el modo conmutación de unidad de codificación; y
un segundo modo de combinación como una combinación del modo campo con el modo conmutación de unidad de imagen,
además del modo cuadro, del modo campo, y del modo conmutación de unidad de codificación.
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