Un disco de video digital codificado con datos de señal que comprende una pluralidad de coeficientes de transformación para cada una de una capa base y de una capa de mejora,

representando los coeficientes colectivamente una secuencia de datos de señal original de alta definición, teniendo la capa base del disco de video digital coeficientes que representan una secuencia de datos de definición estándar de acuerdo con el estándar de codificación MPEG-2, habiendo sido generados dichos coeficientes a partir de una versión muestreada en sentido descendente de dicha secuencia de datos de señal original de alta definición caracterizado porque el muestreo descendente ha sido realizado rellenando con ceros (223, 233, 243, 253) un subconjunto (310) de baja frecuencia extraído a partir de un sub-bloque (300) de un bloque transformado de dichos datos de señal original de alta definición, y teniendo la capa de mejora del disco de video digital coeficientes que representan una diferencia entre una secuencia de datos de alta definición y la secuencia de datos de definición estándar de acuerdo con el estándar de codificación Parte 10 MPEG-4, en el que los coeficientes de la capa de mejora son obtenidos utilizando coeficientes (312) del bloque transformado que quedan después de que el subconjunto de baja frecuencia de coeficientes (310) de la capa base haya sido extraído para su utilización en la capa base.

Medios para formatos de vídeo de definición estándar y de alta definición REFERENCIAS A SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional Número de Serie 60/430.558, titulada "CODEC Escalable Híbrido para SD/HD-DVD de un Solo Disco" y presentada el 3 de Diciembre de 2002.

CAMPO DEL INVENTO

El presente invento está dirigido hacia CODECS de vídeo, y en particular, hacia CODECS de video para integrar versiones de definición estándar y de alta definición de datos de video en un solo disco de vídeo digital.

ANTECEDENTES DEL INVENTO

Los datos de vídeo son tratados o procesados generalmente en la forma de corrientes de bit por codificadores y descodificadores de video (colectivamente "CODEC") , y almacenados en un medio de disco de video digital ("DVD") . Hay una base de usuario sustancial instalada de reproductores de DVD de láser rojo que utilizan descodificadores MPEG-2. Los dispositivos de láser rojo utilizados con la codificación MPEG-2 dan como resultado en capacidades de almacenamiento suficientes para soportar las versiones de definición estándar ("SD") de películas típicas, mientras hay un gran interés en soportar versiones de alta definición ("HD") de estas películas en el mismo disco. Desgraciadamente, la base de usuario instalada de reproductores de láser rojo utilizada con MPEG-2 soporta una capacidad de almacenamiento insuficiente para contener ambas versiones SD y HD de películas típicas.

Las tecnologías de láser rojo y de láser azul han sido ambas consideradas para alcanzar capacidades de almacenamiento suficientes para soportar grabaciones de alta definición ("HD-DVD") . La tecnología de láser azul tiene la ventaja de proporcionar suficiente almacenamiento para contener múltiples películas de HD de alta calidad en un disco utilizando MPEG-2, pero no es aún económicamente factible utilizar los láser azules para suplantar la base de usuario instalada de dispositivos de láser rojo. Por lo tanto, hay una necesidad de un esquema de codificación que se pueda utilizar para HD-DVD que también pueda soportar SD-DVD en el mismo disco legible por dispositivos actuales de láser rojo que utilizan descodificadores MPEG-2.

Así, con HD-DVD de láser rojo, es deseable almacenar en un solo disco, además de la versión HD, una versión SD de una película que puede ser leída por un reproductor actual que tiene un descodificador MPEG-2. Esto significaría que los creadores de contenido no necesitarían hacer un disco de HD-DVD separado además del disco de SD, y los minoristas necesitarían almacenar solo un disco por película, utilizando solo una unidad de mantenimiento de stock ("SKU") . Esto puede evitar problemas tales como los encontrados con la retransmisión de televisión de alta definición ("HDTV") , dónde las cadenas emisoras no han querido transmitir en HD hasta que se hubieran vendido más receptores de HD, pero los consumidores no han querido comprar receptores de HD hasta que hubiera más contenido disponible en HD.

El presente invento asume el uso de medios de almacenamiento de una sola cara. Mientras los discos de doble cara son una opción para obtener más almacenamiento, hay cierta resistencia a usar ambas caras del disco. Esto es en parte debido a las desventajas de coste aumentado y al hecho de que almacenar contenido en ambas caras interfiere con el etiquetado que está normalmente situado en una cara de un disco. Por consiguiente, los intentos o aproximaciones para HD-DVD de (i) tecnología de láser azul; (ii) discos de láser rojo de doble cara; (iii) discos de láser rojo separados para versiones de HD y de SD de una película; tienen cada uno inconvenientes y desventajas significativos.

La solicitud de patente Norteamericana US 2001/0038746 A1 de Hughes, Codificación en Capas de Datos de Imagen Usando Pistas de Almacenamiento de Datos Separadas En un Medio de Almacenamiento, describe la codificación por separado de una capa de base y una capa de mejora. Describe que la capa de mejora es generada mediante el tratamiento de una imagen original de alta resolución y la capa de base. La capa de mejora y la capa base son codificadas cada una individualmente.

RESUMEN DEL INVENTO

Estos y otros inconvenientes y desventajas de la técnica anterior son analizados por un medio para tratar datos de señal de video como una pluralidad de coeficientes de transformación de bloques para cada una de una capa base y una capa de mejora incluidas en un disco doble de definición estándar y de alta definición de acuerdo con la reivindicación 1.

Estos y otros aspectos, características y ventajas del presente invento resultarán evidentes a partir de la descripción siguiente de realizaciones ejemplares, que debe ser leída en conexión con los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

El invento utiliza CODECS de vídeo híbridos escalables para integrar la definición estándar ("SD") con alta definición ("HD") en un solo disco de video digital ("DVD") de acuerdo con las siguientes figuras ejemplares, en las que:

La fig. 1 muestra un diagrama de bloques para un codificador híbrido escalable, de acuerdo con los principios del presente invento;

La fig. 2 muestra un diagrama de bloques para un algoritmo de muestreo descendente que se puede utilizar con el codificador de la fig. 1, y de acuerdo con los principios del presente invento;

La fig. 3 muestra un diagrama de bloques para transformar coeficientes que se puede utilizar con el codificador de la fig. 1, y de acuerdo con los principios del presente invento;

La fig. 4 muestra un diagrama de bloques para un algoritmo de interpolación que se puede utilizar con el codificador de la fig. 1, y de acuerdo con los principios del presente invento;

La fig. 5 muestra un diagrama de bloques para filtrar compensación de movimiento que se puede utilizar con el codificador de la fig. 1, y de acuerdo con los principios del presente invento;

La fig. 6 muestra un diagrama de bloques para otra realización de un codificador híbrido escalable de acuerdo con los principios del presente invento; y La fig. 7 muestra un diagrama de bloques para un descodificador híbrido escalable de acuerdo con los principios del presente invento.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

Se ha reconocido la necesidad y contemplado el uso de al menos dos aproximaciones para proporcionar versiones de definición estándar ("SD") y de alta definición ("HD") de una película en un solo disco de láser rojo. Una primera aproximación es la de proporcionar la SD y la HD en un solo disco utilizando láser rojo con MPEG-2 de transmisión simultánea para SD y H.26L para HD. Una segunda aproximación es la de proporcionar la SD y la HD en un solo disco utilizando láser rojo con una aproximación híbrida escalable que utiliza MPEG-2 para la capa de base y un H.26L modificado para la capa de mejora.

Para almacenar la SD y la HD en un disco, son ahora consideradas las dos opciones de transmisión simultánea y escalabilidad. Debido a las limitaciones de capacidad de memoria con DVD de láser rojo, MPEG-2 puede no ser suficiente para la capa de HD. La aproximación de transmisión simultánea graba corrientes de SD MPEG-2 y HD H.26L independientes en el disco, y la aproximación escalable utiliza MPEG-2 para la capa de base y H.26L modificado para la capa de mejora.

Con propósitos de comparación, se han considerado las tasas de bits totales de 7, 8, y 9 Mbps. Para cada una de estas tasas de bits totales, las Tablas 1 y 2 presentan el rendimiento estimado de las aproximaciones híbrida escalable y de transmisión simultánea descritas, respectivamente, para varios casos diferentes. El rendimiento es estimado en términos de tasa de bits de MPEG-2 HD equivalente. La tasa de bits de MPEG-2 HD equivalente para un caso particular es la tasa de bits MPEG-2 que se requeriría para conseguir una calidad similar a la capa de HD para ese caso.

Tabla 1. Rendimiento de Escalabilidad Híbrida Estimado

Tabla 2. Rendimiento de Transmisión Simultánea Estimado

1. Un disco de video digital codificado con datos de señal que comprende una pluralidad de coeficientes de transformación para cada una de una capa base y de una capa de mejora, representando los coeficientes colectivamente una secuencia de datos de señal original de alta definición, teniendo la capa base del disco de video 5 digital coeficientes que representan una secuencia de datos de definición estándar de acuerdo con el estándar de codificación MPEG-2, habiendo sido generados dichos coeficientes a partir de una versión muestreada en sentido descendente de dicha secuencia de datos de señal original de alta definición caracterizado porque el muestreo descendente ha sido realizado rellenando con ceros (223, 233, 243, 253) un subconjunto (310) de baja frecuencia extraído a partir de un sub-bloque (300) de un bloque transformado de dichos datos de señal original de alta definición, y teniendo la capa de mejora del disco de video digital coeficientes que representan una diferencia entre una secuencia de datos de alta definición y la secuencia de datos de definición estándar de acuerdo con el estándar de codificación Parte 10 MPEG-4, en el que los coeficientes de la capa de mejora son obtenidos utilizando coeficientes (312) del bloque transformado que quedan después de que el subconjunto de baja frecuencia de coeficientes (310) de la capa base haya sido extraído para su utilización en la capa base.

2. Un disco de video digital según la reivindicación 1 en el que los coeficientes de la capa base son legibles por un reproductor de discos de video de láser rojo.

3. Un disco de video digital según la reivindicación 2 en el que los coeficientes de la capa de mejora son legibles por un reproductor de discos de video de láser rojo.

4. Un disco de video digital según la reivindicación 1 en el que la capa de mejora es entrelazada utilizando la 20 característica de DVD de ángulo múltiple/derivación perfecta.

5. Un disco de video digital según la reivindicación 1 en el que la capa de mejora es entrelazada utilizando un número de identificación de corriente para la capa de mejora distinto de 0xE0.