PROCEDIMIENTO DE CODIFICACIÓN Y DECODIFICACIÓN DE IMÁGENES EN MOVIMIENTO.

Procedimiento de codificación y decodificación de imágenes en movimiento Campo técnico La presente invención se refiere a un procedimiento de codificación de imágenes en movimiento y un procedimiento de decodificación de imágenes en movimiento, y particularmente a un procedimiento de codificación y un procedimiento de decodificación para realizar la predicción entre imágenes con referencia a las imágenes previamente codificadas. Técnica anterior Con el desarrollo de aplicaciones multimedia, se ha hecho muy popular manejar integralmente todo tipo de información multimedia, tal como video, audio y texto. Debido a que las imágenes digitalizadas tienen un enorme volumen de datos, las técnicas de compresión de información de imágenes son absolutamente esenciales para el almacenamiento y transmisión de dicha información. También es importante estandarizar dichas técnicas de compresión para la interoperabilidad de datos de imágenes comprimidas. Existen normas internacionales para las técnicas de compresión de imágenes, tales como H.261 y H.263, normalizadas por la Norma ITU-T (Unión Internacional de Telecomunicaciones-Sector de Normalización de las Telecomunicaciones) y MPEG-1, MPEG-2 y MPEG-4 normalizados por la Norma ISO (Organización Internacional para la Normalización). Actualmente, la Norma ITU trabaja para normalizar la técnica H.26L como la última norma para la codificación de imágenes. En general, la codificación de imágenes en movimiento comprime el volumen de información reduciendo la redundancia tanto en la dirección temporal como espacial. Por lo tanto, en la codificación de predicción entre imágenes, cuyo objetivo es reducir la redundancia temporal, el movimiento de una imagen actual se calcula sobre una base bloque a bloque con referencia a las imágenes anteriores o posteriores con el fin de generar imágenes predictivas de la imagen actual y, después los valores diferenciales entre las imágenes predictivas obtenidas y la imagen actual se codifican. En este documento, el término "imagen" representa una sola hoja de una imagen, y representa un marco cuando se usa en el contexto de una imagen progresiva, mientras que representa un marco o un campo en el contexto de una imagen entrelazada. En este documento la imagen entrelazada es un solo marco que se constituye de dos campos que tienen diferentes tiempos, respectivamente. En el procedimiento de codificación y de decodificación de la imagen entrelazada, un solo marco puede manejarse como un marco, como dos campos o como una estructura de marco o una estructura de campo en cada bloque del marco. La siguiente descripción se proporcionará suponiendo que una imagen es un marco en una imagen progresiva, pero puede proporcionarse la misma descripción incluso suponiendo que una imagen es un marco o un campo en una imagen entrelazada. La Fig. 35 es un diagrama para explicar los tipos de imágenes y relaciones de referencia entre ellas. Una imagen como Imagen I1, que es una predicción intra-imagen codificada sin referencia a ninguna imagen, se denomina como una imagen I. Una imagen como Imagen P10, que es una predicción entre imágenes codificada con referencia a una imagen, se denomina como una imagen P. Y una imagen, que puede ser una predicción entre imágenes codificada con referencia a dos imágenes al mismo tiempo, se denomina como una imagen B. Las imágenes B, como Imágenes B6, B12 y B18 pueden hacer referencia a dos imágenes ubicadas en direcciones temporales arbitrarias. Las imágenes de referencia pueden especificarse en una base bloque a bloque, sobre la cual se calcula el movimiento, y son discriminadas entre una primera imagen de referencia que se ha descrito anteriormente en una corriente de bits que incluye las imágenes codificadas y una segunda imagen de referencia que se describirá más tarde en la corriente de bits. Sin embargo, para codificar y decodificar las imágenes anteriores se necesita que las imágenes de referencia ya estén codificadas y decodificadas. Las Figs. 36A y 36B muestra ejemplos de un orden de imágenes en el que las imágenes B están codificadas y decodificadas. La Fig. 36A muestra un orden de visualización de las imágenes, y la Fig. 36B muestra un orden de codificación y decodificación reordenado a partir del orden de visualización como se muestra en la Fig. 36A. Estos dibujos muestran que las imágenes se reordenan a fin de que las imágenes que se denominan Imágenes B3 y B6 se codifiquen y decodifiquen previamente. A continuación, los índices de referencia para especificar las imágenes de referencia se explicarán con referencia a la Fig. 37 y la Fig. 38. Por motivos de simplicidad, los números para identificar las imágenes actuales se denominan números de imagen, mientras que los números usados para especificar las imágenes de referencia para la predicción entre imágenes se denominan como índices de referencia. Particularmente, los índices que indican las primeras imágenes de referencia y las segundas imágenes de referencia se denominan como primeros índices de referencia y segundos índices de referencia, respectivamente. Los valores por defecto como se muestran en la Fig. 37 se asignan normalmente a los índices de referencia en un estado inicial, pero la asignación puede cambiarse 2   según los comandos. La Fig. 37 muestra la asignación de dos índices de referencia a los números de imagen en el estado inicial de la codificación de marco, y la Fig. 38 muestra una asignación de los índices de referencia actualizados usando comandos de la asignación que se muestra en la Fig. 37. Cuando existe una secuencia de imágenes ordenada en el orden de codificación, los números de imagen se asignan a las imágenes almacenadas en una memoria en el orden de codificación. Los comandos para asignar los índices de referencia a los números de imagen se describen en un encabezamiento de un segmento que es la unidad más pequeña de codificación de una imagen, y por lo tanto la asignación puede actualizarse cada vez que se codifica un segmento. Es posible usar un valor diferencial entre un número de imagen de original y un número de imagen actualizado como el comando anterior y codificar un número arbitrario de dichos comandos como una secuencia de comandos. El primer comando en la secuencia de comandos se aplica a un número de imagen de una imagen actual e indica un número de imagen correspondiente a un número de índice de referencia "0". El segundo comando de la secuencia de comandos se aplica al número de imagen correspondiente al número de índice de referencia "0" e indica un número de imagen correspondiente al número de índice de referencia "1". El tercer comando se aplica al número de imagen correspondiente al número de índice se referencia "1" e indica un número de imagen correspondiente al número de índice de referencia "2". Lo mismo se aplica al cuarto y los siguientes comandos. En el ejemplo de los primeros índices de referencia de la Fig. 38 se proporciona un comando "-2" en primer lugar y por lo tanto se asigna el número del índice de referencia "0" a la imagen con su número "11" añadiendo "-2" al número de imagen "13" de la imagen actual. A continuación, se proporciona un comando "+1" y por lo tanto se asigna el número del índice de referencia "1" a la imagen con su número "12" añadiendo "+1" al número de imagen "11" que corresponde al número de índice de referencia "0". Los siguientes números de imagen se asignan a los números de índice de referencia de la misma manera. Lo mismo pasa para los segundos índices de referencia. La Fig. 39 es un diagrama esquemático que muestra un ejemplo de una corriente de bits generada como resultado de la codificación que se ha mencionado anteriormente. Como se muestra en esta figura, el número máximo de índices de referencia Max_idx1 para las primeras imágenes de referencia (ref1) y el número máximo de índices de referencia Max_idx2 para las segundas imágenes de referencia (ref2) se describen en la información común de la imagen de la corriente de bits, y las secuencias de comandos de asignación de índices de referencia fdx_cmd1 y idx_cmd2 para ref1 y ref2 se describen en el encabezamiento del segmento. Un documento relacionado con la tecnología convencional anterior es ITU-T Rec. H.264 ISO/IEC 14496-10 AVC Joint Final Committee Draft of Joint Video Specification (2002-8-10) (pág. 54, 8.3.6.3 Default index orders/pág. 56, 8.3.6.4 Changing the default index orders). Por cierto, según un procedimiento de codificación de una imagen entrelazada, puede usarse la codificación de marco y la codificación cambiándolas por bloque en una imagen. Esto se denomina como codificación de Marco/Campo Adaptativa en Macrobloque (en lo sucesivo en este documento denominado como MBAFF). En este procedimiento la codificación de marco y la codificación de campo pueden... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento decodificador para decodificar un bloque mientras cambia entre decodificación de marco y decodificación de campo de forma adaptativa sobre una base bloque a bloque, comprendiendo dicho procedimiento: obtener, a partir de una corriente de bits, una secuencia de comandos para asignar cada uno de los índices de marco para la decodificación de marco a marcos de referencia respectivos; asignar cada uno de los índices de marco para la decodificación de marco a los marcos de referencia respectivos usando la secuencia de comandos, especificar dos campos que constituyan cada uno de los marcos especificados por cada uno de los índices de marco, en el que se asigna un primer valor a un campo que tiene una paridad igual que una paridad de un campo que incluye un bloque actual que se va a decodificar, fuera de los dos campos especificados, como cada uno de los índices de campo, obteniéndose el primer valor doblando un valor de cada uno de dichos índices de marco, y se asigna un segundo valor a otro campo que tiene una paridad diferente de una paridad del campo que incluye el bloque actual como cada uno de dichos índices de campo, obteniéndose el segundo valor añadiendo uno a dicho primer valor, especificar un marco de referencia que hace referencia a cuando un bloque se decodifica, usando un índice de referencia extraído de un área de información de bloque codificado y un índice de marco incluido en los índices de marco aginados, en el caso de que la decodificación de marco se realice en el bloque; y especificar un campo de referencia que hace referencia a cuando el bloque está decodificado, usando un índice de referencia extraído del área de formación de bloque codificado y un índice de campo para la decodificación de campo incluido en los índices de campo asignados, en el caso de que la decodificación de campo se realice en el bloque. 2. El procedimiento decodificador de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente: obtener, a partir de la corriente de bits, información que indique un número máximo de índices de marco; y determinar un número máximo de índices de campo para doblar un valor del número máximo de índices de marco, en el que dicha especificación del campo de referencia incluye extraer el índice de referencia dentro de un intervalo del número máximo determinado de índices de campo. 3. Un aparato decodificador que decodifica un bloque mientras cambia entre decodificación de marco y decodificación de campo de forma adaptativa en una base bloque a bloque, comprendiendo dicho aparato: una unidad de obtención de comandos operable para obtener, a partir de una corriente de bits, una secuencia de comandos para asignar cada uno de los índices de marco para la decodificación de marco a marcos de referencia respectivos y para asignar cada uno de los índices de marco para la decodificación de marco a marcos respectivos usando la secuencia de comandos, en el que la unidad de obtención de comandos se adapta adicionalmente para especificar dos campos que constituyen cada uno de los índices de marco, en el que un primer valor se asigna a un campo que tiene una paridad igual que una paridad de un campo que incluye un bloque actual que se va a decodificar, fuera de los dos campos especificados, como cada uno de los índices de campo, obteniéndose el primer valor doblando un valor de cada uno de dichos índices de marco, y se asigna un segundo valor a otro campo que tiene una paridad diferente de una paridad del campo que incluye el bloque actual como cada uno de dichos índices de campo, obteniéndose el segundo valor añadiendo uno a dicho primer valor; y una unidad de especificación de marco/campo de referencia operable para (i) especificar un marco de referencia que hace referencia a cuando un bloque se decodifica, usando un índice de referencia extraído de un área de información de bloque codificado y un índice de marco incluido en los índices de marco asignados, en el caso de que la decodificación de marco se realice en el bloque, y (ii) especificar un campo de referencia que hace referencia a cuando el bloque está decodificado, usando un índice de referencia extraído del área de información de bloque codificado y un índice de campo para la decodificación de campo incluido en los índices de campo asignados, en el caso de que la decodificación de campo se realice en el bloque. 23   4. Un medio de almacenamiento de datos en el que se graba un programa para decodificar una señal de bloque codificado, en el que el programa hace que un ordenador ejecute el procesamiento mediante el procedimiento de decodificación según una de las reivindicaciones 1 a 2. 5. Un procedimiento de codificación para codificar un bloque mientras cambia entre codificación de marco y codificación de campo de forma adaptativa en una base bloque a bloque, comprendiendo dicho procedimiento: generar una secuencia de comandos para asignar cada uno de los índices de marco para la codificación de marco a marcos de referencia respectivos; asignar cada uno de los índices de marco para la codificación de marco a marcos de referencia respectivos usando la secuencia de comandos, especificar un marco de referencia que hace referencia a cuando un bloque está codificado, usando un índice de marco para la codificación de marco asignada por la secuencia de comandos, en el caso de que la codificación de marco se realice en el bloque; especificar un campo de referencia que hace referencia a cuando el bloque está codificado, usando un índice de campo para la codificación de campo que se genera usando el índice de marco, en el caso de que la codificación de campo se realice en el bloque; codificar, como un índice de referencia, el índice de marco que se usa para especificar el marco de referencia, en el caso de que la codificación de marco se realice en el bloque; y codificar, como un índice de referencia, el índice de campo que se usa para especificar el campo de referencia, en el caso de que la codificación de campo se realice en el bloque, en el que dicha especificación del campo de referencia incluye: especificar, como el índice de campo, un valor doble de un valor del índice de marco que se asigna a un marco de referencia que incluye el campo de referencia, en el caso de que el campo de referencia tenga la misma paridad que la paridad de un campo que incluye el bloque que se va a codificar; y especificar, como el índice de campo, un valor obtenido al añadir uno al valor doble del valor del índice de marco que se asigna al marco de referencia incluyendo el campo de referencia, en el caso de que el campo de referencia tenga una paridad diferente de la paridad del campo que incluye el bloque que se va a codificar. 6. El procedimiento de codificación según la reivindicación 5, que comprende adicionalmente: codificar la información que indica un número máximo de índices de marco para la codificación de marco; y determinar un número máximo de índices de campo para la codificación de campo para doblar el valor del número máximo de índices de marco para la codificación de marco, en el que dicha especificación del campo de referencia para la codificación de campo incluye determinar el índice de campo a fin de que el número de campos de referencia especificados no sea mayor que el número máximo determinado de índices de campo. 7. Un aparato codificador que codifica un bloque mientras cambia entre codificación de marco y codificación de campo de forma adaptativa en una base bloque a bloque, comprendiendo dicho aparato: una unidad de generación de comandos operable para generar una secuencia de comandos para asignar cada uno de los índices de marco para la codificación de marco con respecto a marcos de referencia respectivos y para asignar cada uno de los índices de marco para la codificación de marco con respecto a marcos de referencia respectivos usando la secuencia de comandos; una unidad de especificación de marco/campo de referencia operable para (i) especificar un marco de referencia que hace referencia a cuando un bloque está codificado, usando un índice de marco para la codificación de marco asignada por la secuencia de comandos, en el caso de que la codificación de marco se realice en el bloque, y 24   (ii) especificar un campo de referencia que hace referencia a cuando el bloque está codificado, usando un índice de campo para la codificación de campo que se genera usando el índice de marco, en el caso de que la codificación de campo se realice en el bloque en el que dicha especificación del campo de referencia incluye: especificar, como el índice de campo, un valor doble de un valor del índice de marco que se asigna a un marco de referencia que incluye el campo de referencia, en el caso de que el campo de referencia tenga una paridad igual que una paridad de un campo que incluye el bloque que se va a codificar; y especificar, como el índice de campo, un valor obtenido añadiendo uno al valor doble del valor del índice de marco que se asigna al marco de referencia que incluye el campo de referencia, en el caso de que el campo de referencia tenga una paridad diferente de la paridad del campo que incluye el bloque que se va a codificar; y una unidad de codificación de índices de referencia operable para (iii) codificar, como un índice de referencia, el índice de marco que se usa para especificar el marco de referencia, en el caso de que la codificación de marco se realice en el bloque, y (iv) codificar, como un índice de referencia, el índice de campo que se usa para especificar el campo de referencia, en el caso de que la codificación de campo se realice en el bloque. 8. Un medio de almacenamiento de datos en el que se graba un programa para codificar una señal de imagen, en el que el programa hace que un ordenador ejecute la codificación mediante el procedimiento de codificación según una de las reivindicaciones 5 a 6.   26   27   28   29     31   32   33   34     36   37   38   39     41   42   43   44     46   47   48   49     51   52   53   54     56   57   58   59     61   62   63   64     66