Procedimiento de codificación de fotogramas de movimiento y procedimiento de decodificación de fotogramas de movimiento.

Un procedimiento de decodificación en modo directo temporal para llevar a cabo una decodificación por campos de un bloque actual de un fotograma usando un vector de movimiento de un fotograma de campo decodificado,

estando situado el fotograma de campo decodificado cerca, en orden de visualización, del fotograma 5 de campo actual en el que está incluido el bloque actual, comprendiendo dicho procedimiento:

obtener un vector de movimiento de un bloque cosituado incluido en el fotograma de campo decodificado, estando cosituado el bloque cosituado con el bloque actual incluido en el fotograma de campo actual;

considerar (S504) que no se puede llevar a cabo el escalonamiento del vector de movimiento del bloque cosituado cuando (i) información de orden de visualización del fotograma de campo decodificado que incluye el bloque cosituado e (ii) información de orden de visualización de un fotograma de campo de referencia al que se refiere el bloque cosituado, en un procedimiento de decodificación del bloque cosituado, son idénticas, perteneciendo el fotograma de campo decodificado y el fotograma de campo de referencia a la misma trama como campo superior y 15 campo inferior, y considerar que se puede llevar a cabo el escalonamiento del vector de movimiento del bloque cosituado cuando (i) la información de orden de visualización del fotograma de campo decodificado que incluye el bloque cosituado y (ii) la información de orden de visualización del fotograma de campo de referencia al que se refiere el bloque cosituado no son idénticas;

generar dos vectores de movimiento del bloque actual mediante dicho escalonamiento en el caso en que se considera, en dicha consideración, que se puede llevar a cabo dicho escalonamiento y generar los dos vectores de movimiento del bloque actual ajustando uno de los dos vectores de movimiento a un valor cero y el otro vector de movimiento a un valor predeterminado sin que sea necesario el escalonamiento, en el caso en que se considera, en dicha consideración que no se puede llevar a cabo dicho escalonamiento y

llevar a cabo (S503, S505) una compensación de movimiento del bloque actual usando los dos vectores de movimiento generados en dicha generación,

en el que, en dicha generación, dicho escalonamiento se lleva a cabo en función de una relación de posición temporal entre el fotograma de campo actual, el fotograma de campo decodificado y el fotograma de campo de referencia según la información de orden de visualización.

Procedimiento de codificación de fotogramas de movimiento y procedimiento de decodificación de fotogramas de movimiento.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento de codificación de fotogramas en movimiento, a un procedimiento de decodificación de fotogramas en movimiento, a un aparato de codificación de fotogramas en movimiento, a un aparato de decodificación de fotogramas en movimiento para codificar / decodificar un fotograma en movimiento usando una estructura de tramas o una estructura de campos, y a un programa para ejecutar dichos procedimientos en software.

Técnica anterior

T. Wiegand, en el documento "Text of Final Committee Draft of Joint Video Specification (ITU-T Rec. H.264 / ISO/IEC 14496-1 AVC)", ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, N° MPEG2/N492, Klagenfurt, AT, julio 22, describe un denominado modo directo de codificación que se puede seleccionar en la codificación de fotogramas B.

En la codificación de un fotograma en movimiento, normalmente, la compresión del volumen de información se lleva a cabo eliminando la redundancia, tanto en la dirección espacial como en la temporal, que tiene el fotograma en movimiento. En este caso, se utiliza la codificación de predicción interfotogramas como procedimiento de eliminación de la redundancia en la dirección temporal. La codificación de predicción interfotogramas usa el fotograma anterior o posterior a un fotograma actual que se va a codificar, en el orden de visualización, como fotograma de referencia cuando se codifica un fotograma. A continuación, se estima un movimiento usando los fotogramas de referencia y el volumen de información se comprime eliminando la redundancia en la dirección espacial correspondiente a un valor diferencial entre un fotograma en el que se ha llevado a cabo una compensación de movimiento y el fotograma actual.

En el procedimiento de codificación de fotogramas en movimiento denominado H. 264, que está en proceso de normalización, un fotograma para el que se lleva a cabo una codificación de predicción intrafotogramas usando sólo un fotograma actual que se va a codificar sin fotogramas de referencia se denomina fotograma I. En este caso, un fotograma significa una unidad de codificación que incluye tanto una trama como un campo. Un fotograma para el que se lleva a cabo la codificación de predicción interfotogramas con referencia a un único fotograma ya codificado se denomina fotograma P, mientras que un fotograma para el que se lleva a cabo la codificación de predicción interfotogramas refiriéndose, simultáneamente a dos fotogramas ya codificados se denomina fotograma B.

La fig. 1 es un diagrama de patrones que muestra una relación de predicción de cada fotograma en el procedimiento de codificación de fotogramas en movimiento que se ha mencionado anteriormente. La línea vertical de la fig. 1 representa un único fotograma y su tipo de fotograma (I, P y B) se indica en la esquina derecha inferior de cada uno de los fotogramas. Las flechas del diagrama indican que la codificación de predicción interfotogramas se lleva a cabo como sigue: el fotograma situado en la punta de la flecha se refiere al fotograma situado en el extremo de la fecha como fotograma de referencia. Por ejemplo, un fotograma B, situado en segundo lugar desde la cabecera, se codifica usando, como fotogramas de referencia, el fotograma I situado en la cabecera y el fotograma P situado en cuarto lugar desde la cabecera.

Con el procedimiento H. 264, en la codificación de fotogramas B se puede seleccionar un modo de codificación denominado modo directo. El modo directo proporciona dos tipos de procedimientos: un procedimiento temporal y un procedimiento espacial. En el modo directo temporal, el bloque actual propiamente dicho no tiene vectores de movimiento y los vectores de movimiento que se usan para el bloque actual se estiman y generan llevando a cabo un proceso de escalonamiento en función de una relación de posición según el tiempo de visualización entre fotogramas, tomando el vector de movimiento de otro fotograma ya codificado como vector de movimiento de referencia. (Véase como referencia, por ejemplo, la solicitud de patente japonesa abierta a abierta a inspección pública n° H11-75191).

La fig. 2 es un diagrama de patrones que muestra un procedimiento de estimación y generación de vectores de movimiento en el modo directo temporal. P representa un fotograma P, mientras que B representa un fotograma B y los números colocados en los tipos de fotogramas indican un orden de visualización de cada uno de los fotogramas. Cada uno de los fotogramas P1, B2, B3 y P4 tiene, respectivamente, su información de orden de visualización T1, T2, T3 y T4. En este caso, se ilustra un caso de codificación de un bloque BL del fotograma B3, que se muestra en la fig. 2, en el modo directo temporal.

En este caso, se usa un vector de movimiento MV1 de un bloque BL1, cosituado con el bloque BL del fotograma P4 ya codificado y situado cerca del fotograma B3 en el orden de visualización. El vector de movimiento MV1 se usa para codificar el bloque BL1 y se refiere al fotograma P1. En este caso, los vectores de movimiento que se usan para codificar el bloque BL son como sigue: un vector de movimiento MV_F con respecto al fotograma P1 y un

vector de movimiento MV_B con respecto al fotograma P4. Suponiendo que el valor del vector de movimiento MV1 sea MV, el valor del MV_F sea MVf y el valor del vector de movimiento MV_B sea MVb, el MVf y el MVb se pueden obtener usando las respectivas ecuaciones 1a y 1b que se muestran a continuación.

MVf = (T3-T1) / (T4-T1) x MV... (Ecuación 1 a)

MVb = (T3-T4) / (T4-T1) x MV... (Ecuación 1 b)

Por lo tanto, la compensación de movimiento correspondiente al bloque BL se lleva a cabo en función de los fotogramas de referencia P1 y P4, usando los vectores de movimiento MV_F y MV_B obtenidos llevando a cabo un proceso de escalonamiento del vector de movimiento MV1.

Por otro lado, en el modo directo espacial, el bloque actual propiamente dicho no tiene vectores de movimiento, como en el caso del modo directo temporal, y en la codificación se usan como referencia los vectores de movimiento de los bloques codificados que espacialmente están cerca del bloque actual.

La fig. 3 es un diagrama de patrones que muestra un procedimiento de estimación y generación de los vectores de movimiento en el modo directo espacial. P representa un fotograma P, mientras que B representa un fotograma B y los números colocados en los tipos de fotogramas indican el orden de visualización de cada uno de los fotogramas. En este caso, se ilustra un caso de codificación del bloque BL del fotograma B3, que se muestra en la fig. 3, en el modo directo espacial.

En este caso, los vectores de movimiento que se referían a los fotogramas codificados situados en las posiciones más cercanas al bloque actual en el orden de visualización, de entre los respectivos vectores de movimiento MVA1, MVB1 y MVC1 de los bloques codificados respectivamente, que incluyen uno de los tres píxeles A, B y C que están situados cerca del bloque actual BL, se establecen como candidatos para un vector de movimiento del bloque actual. Cuando se establecen como candidatos tres vectores de movimiento, se obtiene un valor medio de los tres valores como vector de movimiento correspondiente al bloque actual. Cuando se establecen como candidatos dos vectores de movimiento, se obtiene un valor medio de los dos valores como vector de movimiento correspondiente al bloque actual. Cuando se establece como candidato sólo un vector de movimiento, se obtiene como vector de movimiento correspondiente al bloque actual el vector de movimiento establecido. En el ejemplo que se muestra en la fig. 3, los vectores de movimiento MVA1 y MVC1 se obtienen con referencia al fotograma P2, mientras que el vector de movimiento MVB1 se obtiene con referencia al fotograma P1. Por lo tanto, el valor medio de los vectores de movimiento MVA1 y MVC1, que se refieren al fotograma P2 ya codificado y situado en una posición más cercana al fotograma actual en el orden de visualización, se obtiene como primer vector de movimiento correspondiente al bloque actual, MV_F. Lo mismo ocurre cuando se obtiene el segundo vector de movimiento MV_B.

En el procedimiento de codificación del H. 264, en el caso del fotograma progresivo, un fotograma se codifica por tramas como una trama y, además, un fotograma se puede codificar por campos como dos campos independientes, un campo superior y un campo inferior, como en el caso del fotograma entrelazado.

Las figs. 4A y 4B son diagramas de patrones que muestran información de orden de visualización asignada al campo del fotograma entrelazado y del fotograma progresivo. Dos líneas verticales,... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de decodificación en modo directo temporal para llevar a cabo una decodificación por campos de un bloque actual de un fotograma usando un vector de movimiento de un fotograma de campo decodificado, estando situado el fotograma de campo decodificado cerca, en orden de visualización, del fotograma de campo actual en el que está incluido el bloque actual, comprendiendo dicho procedimiento:

obtener un vector de movimiento de un bloque cosituado incluido en el fotograma de campo decodificado, estando cosituado el bloque cosituado con el bloque actual incluido en el fotograma de campo actual;

considerar (S54) que no se puede llevar a cabo el escalonamiento del vector de movimiento del bloque cosituado cuando (i) información de orden de visualización del fotograma de campo decodificado que incluye el bloque cosituado e (ii) información de orden de visualización de un fotograma de campo de referencia al que se refiere el bloque cosituado, en un procedimiento de decodificación del bloque cosituado, son idénticas, perteneciendo el fotograma de campo decodificado y el fotograma de campo de referencia a la misma trama como campo superior y campo inferior, y considerar que se puede llevar a cabo el escalonamiento del vector de movimiento del bloque cosituado cuando (i) la información de orden de visualización del fotograma de campo decodificado que incluye el bloque cosituado y (ii) la información de orden de visualización del fotograma de campo de referencia al que se refiere el bloque cosituado no son idénticas;

generar dos vectores de movimiento del bloque actual mediante dicho escalonamiento en el caso en que se considera, en dicha consideración, que se puede llevar a cabo dicho escalonamiento y generar los dos vectores de movimiento del bloque actual ajustando uno de los dos vectores de movimiento a un valor cero y el otro vector de movimiento a un valor predeterminado sin que sea necesario el escalonamiento, en el caso en que se considera, en dicha consideración que no se puede llevar a cabo dicho escalonamiento y

llevar a cabo (S53, S55) una compensación de movimiento del bloque actual usando los dos vectores de movimiento generados en dicha generación,

en el que, en dicha generación, dicho escalonamiento se lleva a cabo en función de una relación de posición temporal entre el fotograma de campo actual, el fotograma de campo decodificado y el fotograma de campo de referencia según la información de orden de visualización.

2. Un aparato de decodificación en modo directo temporal para llevar a cabo una decodificación por campos de un bloque actual de un fotograma usando un vector de movimiento de un fotograma de campo decodificado, estando situado el fotograma de campo decodificado cerca, en orden de visualización, del fotograma de campo actual en el que está incluido el bloque actual, comprendiendo dicho aparato:

una unidad (24) capaz de funcionar para obtener un vector de movimiento de un bloque cosituado incluido en el fotograma de campo decodificado, estando cosituado el bloque cosituado con el bloque actual incluido en el fotograma de campo actual;

una unidad de consideración de escalonamiento (26) para considerar que el escalonamiento del vector de movimiento del bloque cosituado no se puede llevar a cabo cuando (i) información de orden de visualización del fotograma de campo decodificado que incluye el bloque cosituado e (ii) información de orden de visualización de un fotograma de campo de referencia al que se refiere el bloque cosituado, en un procedimiento de decodificación del bloque cosituado, son idénticas, perteneciendo el fotograma de campo decodificado y el fotograma de campo de referencia a la misma trama como campo superior y campo inferior, y capaz de funcionar para considerar que se puede llevar a cabo el escalonamiento del vector de movimiento del bloque cosituado cuando (i) la información de orden de visualización del fotograma de campo decodificado que incluye el bloque cosituado y (ii) la información de orden de visualización del fotograma de campo de referencia al que se refiere el bloque cosituado no son idénticas;

una unidad de generación de vectores de movimiento (24) capaz de funcionar para generar dos vectores de movimiento del bloque actual mediante dicho escalonamiento en el caso en que se considera, por medio de dicha unidad de consideración de escalonamiento, que se puede llevar a cabo dicho escalonamiento y capaz de funcionar para generar los dos vectores de movimiento del bloque actual ajustando uno de los dos vectores de movimiento a un valor cero y el otro vector de movimiento a un valor predeterminado sin que sea necesario el escalonamiento, en el caso en que se considera, por medio de dicha unidad de consideración de escalonamiento, que no se puede llevar a cabo dicho escalonamiento y

una unidad de compensación de movimiento (24) capaz de funcionar para llevar a cabo una compensación de movimiento del bloque actual usando los dos vectores de movimiento generados por medio de dicha unidad de generación de vectores de movimiento,

en el que dicha unidad de generación de vectores de movimiento (24) está adaptada para llevar a cabo dicho escalonamiento en función de una relación de posición temporal entre el fotograma de campo actual, el fotograma

de campo decodificado y el fotograma de campo de referencia según la información de orden de visualización.