UN PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO ASOCIADO PARA FILTRAR IMÁGENES DIGITALES DE VIDEO.

Un procedimiento y dispositivo asociado para filtrar imágenes digitales de video La presente invención se refiere a un procedimiento para reducir las distorsiones visuales en una trama de una señal de vídeo digital, que se codifica en bloques y luego se descodifica, estando un tipo de bloque definido según el procedimiento de codificación para un bloque seleccionado entre un conjunto predeterminado de tipos de codificación, en el cual se realiza un filtrado para reducir las distorsiones visuales debidas a un límite de bloque. La presente invención también se refiere a un dispositivo para reducir distorsiones visuales en una trama de una señal de vídeo digital, que se codifica en bloques y luego se descodifica, estando un tipo de bloque definido según el procedimiento de codificación para un bloque seleccionado según un conjunto predeterminado de tipos de codificación, comprendiendo el dispositivo un filtro para reducir las distorsiones visuales debidas a un límite de bloque. Además, la presente invención se refiere a un codificador de vídeo que comprende medios para codificar y descodificar una señal de vídeo digital en bloques, estando un tipo de bloque definido según el procedimiento de codificación para un bloque seleccionado según un conjunto predeterminado de tipos de codificación, donde tal codificador comprende un filtro para reducir las distorsiones visuales debidas a un límite de bloque. La presente invención también se refiere a un codificador de vídeo que comprende medios para reducir distorsiones visuales en una trama de una señal de vídeo digital, que se codifica en bloques y luego se descodifica, estando un tipo de bloque definido según el procedimiento de codificación para un bloque seleccionado según un conjunto predeterminado de tipos de codificación, donde tal codificador de vídeo comprende un filtro para reducir distorsiones visuales debidas a un límite de bloque. La presente invención también se refiere a un códec de vídeo que comprende medios para codificar y descodificar una señal de vídeo digital en bloques, estando un tipo de bloque definido según el procedimiento de codificación para un bloque seleccionado según un conjunto predeterminado de tipos de codificación, donde tal códec de vídeo comprende un filtro para reducir distorsiones visuales debidas a un límite de bloque. La presente invención también se refiere a un terminal móvil que comprende un códec de vídeo, que comprende medios para codificar y descodificar una señal de vídeo digital en bloques, estando un tipo de bloque definido según el procedimiento de codificación para un bloque seleccionado según un conjunto predeterminado de tipos de codificación, donde tal códec de vídeo comprende un filtro para reducir distorsiones visuales debidas a un límite de bloque. La presente invención se refiere adicionalmente a un medio de almacenamiento para almacenar un programa de software que comprende etapas ejecutables por máquina para codificar y descodificar una señal de vídeo digital en bloques, estando un tipo de bloque definido según el procedimiento de codificación para un bloque seleccionado según un conjunto predeterminado de tipos de codificación, para reducir distorsiones visuales debidas a un límite de bloque mediante el filtrado. Un sistema de transmisión como el mostrado en la Figura 1 se usa en general para transferir una imagen de vídeo digital en forma comprimida. La imagen de vídeo está formada por tramas secuenciales. En algunos sistemas de transmisión de vídeo de la tecnología anterior, por ejemplo, aquellos según las recomendaciones ITU_T H.261/H.263, se definen al menos tres tipos de trama: una trama-I (Intra), una trama-P (Predicha o Inter) y una trama-B (Bidireccional). La trama-I se genera únicamente en base a información contenida en la imagen misma, donde, en el extremo receptor, esta trama-I puede usarse para formar la imagen entera. Las tramas-P se forman en base a una trama-I o trama-P precedente, en donde, en la etapa de recepción, una trama-I o trama-P precedente se usa, de forma correspondiente, junto con la trama-P recibida, a fin de reconstruir la imagen. En la composición de tramas-P, por ejemplo, la compensación del movimiento se usa para comprimir la cantidad de información. Las tramas-B se forman en base a una o más tramas-P o tramas-I precedentes y / o una o más tramas-I o tramas-P siguientes. Las tramas se dividen adicionalmente en bloques. Uno o más de tales bloques forman una región de bloques. Puede haber, en general, cuatro distintos tipos de región: región Intra, región de copia, región codificada y región no codificada. Una región Intra es una región de bloques en la cual los bloques se codifican independientemente, sin referencia a ninguna otra trama. Una región de copia consiste en bloques que se obtienen copiando el contenido de la trama de referencia en exactamente la misma ubicación, sin ninguna predicción compensada por movimiento. Una región codificada consiste en bloques que se obtienen usando predicción compensada por movimiento y codificación de errores de predicción. El error de predicción es una diferencia entre los valores de píxeles de la trama efectiva y una trama reconstruida que se forma en el sistema de codificación / descodificación usando predicción compensada por movimiento, como se describirá en más detalle más adelante en el texto. El error de predicción se codifica y se envía a un receptor. Una región no codificada se obtiene usando sólo predicción compensada por movimiento. De hecho, la región no codificada es equivalente a una región de copia si la información de movimiento es igual a 0. Todas las regiones de bloques de una trama no necesariamente son de tipos similares, pero una trama puede comprender regiones de bloques que sean de distintos tipos. Con referencia a la Figura 1, que ilustra un típico sistema de codificación y descodificación (códec) usado, por ejemplo, en la transmisión de vídeo digital, una trama de vídeo actual, a codificar, llega al sistema 10 de transmisión como datos de entrada In(x,y). Los datos de entrada In(x,y), habitualmente, toman la forma de información de valores de píxel. En el sumador diferencial 11 se transforma en una trama En(x,y) de error de predicción, restándola de una trama Pn(x,y) de predicción, formada en base a una imagen previa. La trama de error de predicción se codifica en el bloque 12 de una 2   manera descrita a continuación, y la trama codificada de error de predicción se dirige a un multiplexador 13. Para formar una nueva trama de predicción, la trama codificada de error de predicción también se dirige a un descodificador 14, que produce una trama Ên(x,y) descodificada de error de predicción, que se suma en un sumador 15 a la trama Pn(x,y) de predicción, dando como resultado una trama În(x,y) descodificada. La trama descodificada se guarda en una memoria 16 de tramas. Para codificar la próxima trama, la trama guardada en la memoria 16 de tramas se lee como una trama Rn(x,y) de referencia, y se transforma en una nueva trama Pn(x,y) de predicción en un bloque 17 de compensación y predicción, según la fórmula: Pn(x,y) = Rn[x + Dx(x,y),y + Dy(x,y)] (1) El par de números [Dx(x,y), Dy(x,y)] se llama el vector de movimiento del píxel en la ubicación (x,y), y los números Dx(x,y) y Dy(x,y) son los desplazamientos horizontal y vertical del píxel. Se calculan en un bloque 18 de estimación de movimiento. El conjunto de vectores [Dx(·), Dy(·)], constituido por todos los vectores de movimiento relacionados con los píxeles de la trama a comprimir, también se codifica usando un modelo de movimiento que comprende funciones de base y coeficientes. Las funciones de base son conocidas tanto por el codificador como por el descodificador. Los valores de coeficientes se codifican y se dirigen al multiplexador 13, que los multiplexa en el mismo flujo de datos con la trama codificada de error de predicción, para su envío a un receptor. De esta manera, la cantidad de información a transmitir se reduce drásticamente. Algunas tramas pueden ser, parcial o totalmente, tan difíciles de predecir que no es práctico usar la predicción compensada por movimiento al codificarlas. Estas tramas, o partes de tramas, se codifican usando la intracodificación sin predicción y, por lo tanto, no es necesario enviar información de vectores de movimiento relacionada con ellas al receptor. En el sistema receptor 20, un demultiplexador 21 separa las tramas codificadas de error de predicción y la información de movimiento transmitida por los vectores de movimiento, y dirige las tramas codificadas de error de predicción a un descodificador 22. El descodificador 22 produce una trama Ên(x,y) descodificada de error de predicción, que se suma en un sumador 23 a la trama Pn(x,y) de predicción, formada en base a una... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para reducir distorsiones visuales en una trama de una señal de vídeo digital, que se codifica en bloques y luego se descodifica, estando un tipo de bloque definido según el procedimiento de codificación de predicción para un bloque seleccionado entre un conjunto predeterminado de tipos de codificación, comprendiendo el procedimiento realizar una operación de filtrado adaptable de límites de bloque sobre un límite de bloque formado entre un primer bloque de imagen descodificada sobre un primer lado del límite de bloque y un segundo bloque de imagen descodificada sobre un segundo lado del límite de bloque, caracterizado porque el primer bloque de imagen descodificada ha sido codificado usando un primer tipo de procedimiento de codificación de predicción y el segundo bloque de imagen descodificada ha sido codificado usando un segundo tipo de procedimiento de codificación de predicción, en donde al menos un parámetro de la operación de filtrado se determina en base a los tipos de los procedimientos de codificación de predicción primero y segundo, y los tipos primero y segundo de procedimientos de codificación de predicción se seleccionan entre un grupo de procedimientos de codificación de predicción que comprende al menos: codificación intra, codificación por copia, codificación de predicción compensada por movimiento y codificación no codificada. 2. Un procedimiento según la Reivindicación 1, caracterizado porque la trama comprende al menos una región de bloques, teniendo cada bloque dentro de dicha región un tipo de región, y porque el filtrado realizado sobre el límite de bloque depende de un tipo de región de los bloques en el entorno del límite (30) de bloque. 3. Un procedimiento según la Reivindicación 1 o 2, caracterizado porque dicho al menos un parámetro se selecciona entre un grupo que comprende: un cierto número de píxeles a examinar, un cierto número de píxeles a filtrar, una medida de actividad que proporciona una indicación de la diferencia entre valores de píxel en un lado del límite de bloque, una ventana de filtrado. 4. Un procedimiento según cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 3, en el cual se selecciona un cierto número de píxeles (n) para su examen, provenientes de al menos un lado del límite (30) de bloque, caracterizado porque el número de píxeles (n) seleccionados para su examen depende del contenido de imágenes de la trama en el entorno del límite (30) de bloque, y porque el número de píxeles (n) seleccionados para su examen depende adicionalmente del tipo de bloque de un bloque en el entorno del límite (30) de bloque. 5. Un procedimiento según la Reivindicación 4, caracterizado porque el número de píxeles (n) seleccionados para su examen depende de la diferencia en valor () de píxel entre los píxeles a ambos lados del límite de bloque. 6. Un procedimiento según la Reivindicación 4 o 5, caracterizado porque el número de píxeles seleccionados para su examen depende del tamaño de la etapa (QP) de cuantización de los coeficientes usados en la codificación de los bloques. 7. Un procedimiento según la Reivindicación 6, caracterizado porque el número de píxeles (n) seleccionados para su examen está determinado por la fórmula: 0 > 2,00 1 1,50 < < 2,00 2 1,00 < < 1,50 n = 3 0,66 < < 1,00 (2) 4 0,40 < < 0,66 5 0,25 < < 0,40 6 0 < < 0,25 donde es la diferencia en valor entre los pixeles a ambos lados del límite de bloque, = QP log(QP) y QP es el tamaño de la etapa de cuantización de los coeficientes usados en la codificación de los bloques. 8. Un procedimiento según la Reivindicación 5, 6 o 7, caracterizado porque el número de píxeles (n) se define primero según el contenido de imágenes de la trama en el entorno del límite (30) de bloque, y el número de píxeles (n) se trunca adicionalmente según el tipo de bloque de un bloque en el entorno del límite (30) de bloque, a fin de dar un número truncado de píxeles (ntr) para su examen. 9. Un procedimiento según la Reivindicación 8, caracterizado porque el número truncado de píxeles (ntr) se determina seleccionando un valor de truncado (trval) según la tabla   Tipo de región del Bloque en el Segundo lado Tipo de región del Bloque en el Primer lado INTRA COPIA CODIFICADO NO CODIFICADO INTRA n n 2 2 n 4 n 2 COPIA 2 2 2 2 2 4 2 2 CODIFICADO 4 n 4 2 4 4 4 2 NO CODIFICADO 4 n 2 2 2 4 2 2 y usando dicho valor de truncado (trval) seleccionado con la fórmula ntr = mín (trval, n), (3). 10. Un procedimiento según cualquier Reivindicación precedente, caracterizado porque se seleccionan ciertos píxeles para filtrar, y se determina un nuevo valor para cada píxel a filtrar en base a los píxeles que aparecen en una ventana de filtrado puesta alrededor del píxel. 11. Un procedimiento según cualquier Reivindicación precedente, caracterizado porque los píxeles a filtrar se seleccionan entre los píxeles seleccionados para su examen. 12. Un procedimiento según la Reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el nuevo valor del píxel a filtrar es el valor medio de los píxeles que aparecen en la ventana de filtrado. 13. Un procedimiento según la Reivindicación 10, caracterizado porque, para determinar un nuevo valor para los píxeles a filtrar en el primer lado del límite de bloque, se usa dicha ventana de filtrado, y se determina el tamaño de la ventana según la tabla dr (dl > 1) r1 r2 r3 1 X X X 2 1 X X 3 1 1* X 4 2 2 X 5 2 2 2** 6 3 o 2*** 3 3 * el valor filtrado del píxel r1 se usa para el filtrado del píxel r2 ** los valores filtrados de los píxeles r1 y r2 se usan para filtrar el píxel r3 *** 3 si dl > 2, 2 en caso contrario. donde un parámetro entero dr indica actividad en el primer lado del límite de bloque, y un parámetro entero dl indica actividad en el segundo lado del límite de bloque, r1, r2 y r3 son los tres píxeles en el primer lado del límite de bloque más cercanos al límite en este orden, X significa que el píxel no se filtra, el número significa que, además del píxel a filtrar, se lleva una cierta cantidad de píxeles, mostrada por el número, a la ventana de filtrado desde ambos lados del píxel a filtrar, y 3 o 2 significa 3, si dl > 2, 2 en caso contrario y, para determinar el nuevo valor de los píxeles a filtrar en el otro lado del límite de bloque, se usa una ventana de filtrado definida de manera similar, con la excepción de que todas las r son reemplazadas por las l, y viceversa. 14. Un procedimiento según la Reivindicación 13, caracterizado porque dicha actividad se determina en base a cambios en valores de píxel. 15. Un procedimiento según la Reivindicación 13 o 14, caracterizado porque dr = 6, si |r1 - rj| < ß/j, con todos los j [1,6]. 11 en caso contrario; dr = i, donde i cumple las condiciones y   i [1, ntr], |r1 - ri+1| > ß/i, |r1 - rj| < ß/j, con todos los j [1, i], donde el parámetro auxiliar ß = 4 log (QP) y QP es el tamaño de la etapa de cuantización de los coeficientes usados en la codificación de los bloques, y el valor del parámetro dl se determina de manera similar, con la excepción de que todas las r son reemplazadas por las l. 16. Un dispositivo para reducir distorsiones visuales en una trama de una señal de vídeo digital, que se codifica en bloques y luego se descodifica, estando un tipo de bloque definido según el procedimiento de codificación de predicción para un bloque seleccionado según un conjunto predeterminado de tipos de codificación, comprendiendo el dispositivo medios (39) para realizar una operación de filtrado adaptable de límite de bloque sobre un límite de bloque formado entre un primer bloque de imagen descodificada en un primer lado del límite de bloque y un segundo bloque de imagen descodificada en un segundo lado del límite de bloque, caracterizado porque el primer bloque de imagen descodificada ha sido codificado usando un primer tipo de procedimiento de codificación de predicción y el segundo bloque de imagen descodificada ha sido codificado usando un segundo tipo de procedimiento de codificación de predicción, en donde el dispositivo comprende medios para determinar al menos un parámetro de la operación de filtrado en base a los tipos de los procedimientos de codificación de predicción primero y segundo, el primer tipo de procedimiento de codificación de predicción es codificación intra, codificación de copia, codificación de predicción compensada por movimiento o codificación no codificada, y el segundo tipo de procedimiento de codificación de predicción es codificación intra, codificación de copia, codificación de predicción compensada por movimiento o codificación no codificada. 17. Un dispositivo según la Reivindicación 16, caracterizado porque el filtro está dispuesto de modo tal que la trama comprende al menos una región de bloques, teniendo cada bloque dentro de dicha región un tipo de región, y porque el filtrado realizado en el límite de bloque depende de un tipo de región de los bloques en el entorno del límite (30) de bloque. 18. Un dispositivo según la Reivindicación 17, caracterizado porque dicho al menos un parámetro se selecciona entre un grupo que comprende: un cierto número de píxeles a examinar, un cierto número de píxeles a filtrar, una medida de actividad que proporciona una indicación de la diferencia entre valores de píxel en un lado del límite de bloque, una ventana de filtrado. 19. Un dispositivo según la Reivindicación 17 o 18, caracterizado porque comprende medios (42) que funcionan adaptablemente según el contenido de imagen de la trama, para seleccionar un cierto número de píxeles (n) para su examen, y ese medio (42) para seleccionar un cierto número de píxeles (n) para su examen comprende medios (42) adicionales para examinar el tipo de bloque de un bloque en el entorno del límite (30) de bloque. 20. Un dispositivo según la Reivindicación 19, caracterizado porque comprende medios (42) para seleccionar el número de píxeles (n) para su examen, según la diferencia en valor () de píxel entre los píxeles a ambos lados del límite de bloque. 21. Un dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones 16 a 20, caracterizado porque comprende medios (42) para seleccionar un cierto número de píxeles (n) para su examen, según el tamaño de la etapa (QP) de cuantización de los coeficientes usados en la codificación de los bloques. 22. Un dispositivo según la Reivindicación 21, caracterizado porque el medio (42) para seleccionar el número de píxeles (n) para su examen comprende medios (35) para determinar dicho número de píxeles según la fórmula: 0 > 2,00 1 1,50 < < 2,00 2 1,00 < < 1,50 n = 3 0,66 < < 1,00 (2) 4 0,40 < < 0,66 5 0,25 < < 0,40 12   6 0 < < 0,25 donde es la diferencia en valor entre los píxeles a ambos lados del límite de bloque, = QP log(QP) y QP es el tamaño de la etapa de cuantización de los coeficientes usados en la codificación de los bloques. 23. Un dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones 16 a 22, caracterizado porque comprende medios (42) para truncar el número de píxeles (n) seleccionados para su examen, en base al tipo de bloque de un bloque en el entorno del límite de bloque. 24. Un dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones 16 a 23, caracterizado porque el medio (42) para seleccionar un cierto número de píxeles para su examen comprende medios para definir el número de píxeles (n) según el contenido de imagen de la trama en el entorno del límite (30) de bloque, y medios para truncar el número de píxeles (n) según el tipo de bloque de un bloque en el entorno del límite (30) de bloque. 25. Un dispositivo según la Reivindicación 24, caracterizado porque el medio para truncar el número de píxeles (n) comprende medios para seleccionar un valor de truncado (trval) según la tabla: tipo del Bloque en el Segundo lado tipo del Bloque en el Primer lado INTRA COPIA CODIFICADO NO CODIFICADO INTRA n n 2 2 n 4 n 2 COPIA 2 2 2 2 2 4 2 2 CODIFICADO 4 n 4 2 4 4 4 2 NO CODIFICADO 4 n 2 2 2 4 2 2 y usar dicho valor (trval) de truncado seleccionado con la fórmula: ntr = mín (trval, n), (3). 26. Un dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones 16 a 25, caracterizado porque comprende medios (42) para seleccionar ciertos píxeles a filtrar, medios (42) para definir una ventana de filtrado y medios para determinar un nuevo valor para cada píxel a filtrar, en base a píxeles que aparecen en una ventana de filtrado puesta alrededor del píxel. 27. Un dispositivo según la Reivindicación 26, caracterizado porque el medio para determinar un nuevo valor para cada píxel comprende medios para calcular un valor medio de los píxeles que aparecen en la ventana de filtrado. 28. Un dispositivo según la Reivindicación 22, caracterizado porque el medio para determinar un nuevo valor para cada píxel comprende medios para usar dicha ventana de filtrado para los píxeles a filtrar en el primer lado del límite de bloque, y medios para determinar el tamaño de la ventana según la tabla dr (dl > 1) r1 r2 r3 1 X X X 2 1 X X 3 1 1* X 4 2 2 X 5 2 2 2** 6 3 o 2*** 3 3 * el valor filtrado del píxel r1 se usa para el filtrado del píxel r2 ** los valores filtrados de los píxeles r1 y r2 se usan para filtrar el píxel r3 *** 3 si dl > 2, 2 en caso contrario. 13 donde un parámetro entero dr indica actividad en el primer lado del límite de bloque, y un parámetro entero dl indica actividad en el segundo lado del límite de bloque, r1, r2 y r3 son los tres píxeles en el primer lado del límite de bloque más cercanos al límite en este orden, X significa que el píxel no se filtra, el número significa que, además del píxel a filtrar, se lleva una cierta cantidad de píxeles, mostrada por el número, a la ventana de filtrado desde ambos lados del píxel a filtrar, y 3 o 2 significa 3, si dl > 2, 2 en caso contrario, y medios para usar una ventana de filtrado definida de manera similar, para determinar el nuevo valor de los píxeles a filtrar en el otro lado del límite de bloque, con la excepción de que todas las r son reemplazadas por las l, y viceversa. 29. Un dispositivo según la Reivindicación 28, caracterizado porque dr = 6, si |r1 - rj| < ß/j, con todos los j [1,6]. en caso contrario; dr = i, donde i cumple las condiciones y   i [1, ntr], |r1 - ri+1| > ß/i, |r1 - rj| < ß/j, con todos los j [1, i], donde el parámetro auxiliar ß = 4 log (QP) y QP es el tamaño de la etapa de cuantización de los coeficientes usados en la codificación de transformación de los bloques, y el valor del parámetro dl se determina de manera similar, con la excepción de que todas las r son reemplazadas por las l. 30. Un dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones 16 a 29, caracterizado porque comprende medios programables (42) para seleccionar píxeles de una trama guardada como los píxeles a examinar, medios programables (45) para seleccionar píxeles a filtrar entre los píxeles a examinar, y medios programables (44) para determinar el nuevo valor de los píxeles a filtrar. 31. Un codificador (10) de vídeo que comprende el dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 30. 32. Un descodificador (20) de vídeo que comprende el dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 30. 33. Un códec (10, 20) de vídeo que comprende el dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 30. 34. Un terminal móvil (46) que comprende el dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 30. 35. Un medio de almacenamiento para almacenar un programa de software que comprende etapas ejecutables por máquina para codificar y descodificar una señal de vídeo digital en bloques, estando un tipo de bloque definido según el procedimiento de codificación de predicción para un bloque seleccionado según un conjunto predeterminado de tipos de codificación, para reducir distorsiones visuales debidas a un límite de bloque mediante filtrado, comprendiendo el programa de software etapas ejecutables por máquina para realizar una operación de filtrado adaptable de límite de bloque sobre un límite de bloque formado entre un primer bloque de imagen descodificada en un primer lado del límite de bloque y un segundo bloque de imagen descodificada en un segundo lado del límite de bloque, caracterizado porque el primer bloque de imagen descodificada ha sido codificado usando un primer tipo de procedimiento de codificación de predicción y el segundo bloque de imagen descodificada ha sido codificado usando un segundo tipo de procedimiento de codificación de predicción, en donde el programa de software comprende adicionalmente etapas ejecutables por máquina para determinar al menos un parámetro de la operación de filtrado, en base a los tipos de los procedimientos de codificación de predicción primero y segundo, y los tipos primero y segundo de los procedimientos de codificación de predicción se seleccionan entre un grupo de procedimientos de codificación de predicción que comprende al menos: codificación intra, codificación de copia, codificación de predicción compensada por movimiento y codificación no codificada. 14     16   17   18   19