Método de codificación de imágenes en movimiento y método de decodificación de imágenes en movimiento.

Un método de codificación para codificar una imagen, comprendiendo dicho método de codificación:

una etapa de codificación para la determinación de un vector de movimiento para el bloque actual a codificar, en base a un vector de movimiento de un bloque localizado conjuntamente que es un bloque incluido dentro de una imagen codificada anteriormente y localizado conjuntamente con el bloque actual, y codificar el bloque actual realizando la compensación de movimiento sobre el bloque actual en el modo directo usando el vector de movimiento para el bloque actual y una imagen de referencia que corresponde al vector de movimiento para el bloque actual,

en el que dicha etapa de codificación está caracterizada por

en el caso donde el bloque localizado conjuntamente se haya codificado usando un vector de movimiento y una imagen de referencia hacia atrás que corresponde al vector de movimiento,

generar dos vectores de movimiento a usar para la codificación del bloque actual realizando la compensación de movimiento sobre el bloque actual en el modo directo, escalando, usando una diferencia entre la información que indica el orden de representación de las imágenes, usado el vector de movimiento para codificar el bloque localizado conjuntamente; y

codificar el bloque actual realizando la compensación de movimiento sobre el bloque actual en el modo directo usando los dos vectores de movimiento generados para el bloque actual y dos imágenes de referencia que corresponden respectivamente a los dos vectores de movimiento generados.

Método de codificación de imágenes en movimiento y método de decodificación de imágenes en movimiento Campo técnico

La presente invención se refiere a métodos de codificación de imágenes en movimiento y métodos de decodificación de imágenes en movimiento, y en particular a métodos para la realización de la codificación de predicción entre imágenes y la decodificación de predicción entre imágenes de una imagen actual usando imágenes procesadas anteriormente como imágenes de referencia.

Técnica anterior

El documento "Adaptive frame/field for JVT Video Coding" ITU-T JVT - B071, de L. Wang y otros presenta los resultados de simulación por ordenador para experimentos centrales A (codificación de trama), B (codificación de campo) y E (codificación adaptativa del nivel de imágenes) definidas en el documento de P.Borgwardt "Core experiment on interface video coding" de ITU-T VCEG-059, del 2 de enero de 2002 para la codificación de video de interfaz. Las simulaciones se realizaron para diversas secuencias de video de interfaz, incluyendo las seis secuencias comunes para comprobación de la interfaz. La ventaja de la codificación adaptativa sobre la codificación de trama o de campo es obvia. Se recomienda que la codificación adaptativa se adopte en JVT.

En la codificación de imágenes en movimiento, en general se comprimen cantidad de datos usando las redundancias espacial y temporal que existen dentro de una imagen en movimiento. Hablando en general, la transformación de frecuencia se usa como un método que usa las redundancias espaciales, y la codificación de predicción entre imágenes se usa como un método de utilización de las redundancias temporales. En la codificación de predicción entre imágenes, para la codificación de una imagen actual, las imágenes codificadas anteriormente antes o después de la imagen actual en el orden de representación se usan como imágenes de referencia. La cantidad de movimiento de la imagen actual se estima a partir de la imagen de referencia, y la diferencia entre los datos de imagen obtenidos por compensación del movimiento se calcula en base a la cantidad de movimiento y los datos de imagen de la imagen actual, de modo que se eliminan las redundancias temporales. Las redundancias espaciales se eliminen además a partir de este valor diferencial de modo que se comprime la cantidad de datos de la imagen actual.

En el método de codificación de imágenes en movimiento llamado H.264 que se ha desarrollado para la normalización, una imagen que se codifica sin usar la predicción entre imágenes pero usando la codificación intra imagen se denomina como una imagen I, una imagen que se codifica usando la predicción entre imágenes con referencia a una imagen procesada anteriormente que está antes o después que la imagen actual en el orden de representación se denomina como una imagen P, y una imagen que se codifica usando una predicción entre imágenes con referencia a dos imágenes procesadas anteriormente que están antes o después de la imagen actual en el orden de representación se denominan como una imagen B (Véase el documento ISO / IEC 14496-2 "Information technology - Coding of audio-visual objects - Part2: Visual" páginas 218 - 219).

La Fig. 1A es un diagrama que muestra la relación entre imágenes respectivas y las imágenes de referencia correspondientes en el método de codificación de imágenes en movimiento mencionado anteriormente, y la Fig. 1B es un diagrama que muestra la secuencia de imágenes en el flujo de bits generado por la codificación.

La imagen 11 es una imagen I, las imágenes P5, P9 y P13 son imágenes P y las imágenes B2, B3, B4, B7, B8, B10, B11 y B12 son imágenes B. Como se muestra por las flechas, las imágenes P, P5, P9 y P13 se codifican usando la predicción entre imágenes a partir de la imagen I 11 y las imágenes P, P5 y P9 respectivamente como imágenes de referencia.

Como se muestra por las flechas, las imágenes B, B2, B3 y B4 se codifican usando la predicción entre imágenes a partir de la imagen I 11 y la imagen P P5 respectivamente como imágenes de referencia. Del mismo modo, las imágenes B B6, B7 y B8 se codifican usando las imágenes P P5 y P9 respectivamente como imágenes de referencia, y las imágenes B, B10, B11, y B12 se codifican usando las imágenes P P9 y P13 respectivamente como imágenes de referencia.

En la codificación mencionada anteriormente, las imágenes de referencia se codifican antes de las imágenes que se refieren a las imágenes de referencia. Por lo tanto, el flujo de bits se genera por la codificación anterior en la secuencia como se muestra en la Fig. 1B.

También, en el método de codificación de imágenes en movimiento H.264, se puede seleccionar un modo de codificación llamado el modo directo. Un método de predicción entre imágenes en el modo directo se explicará con referencia a la Fig. 2. La Fig. 2 es una ilustración que muestra los vectores de movimiento en el modo directo, y que muestra en particular el caso de codificación de un bloque a en la imagen B6 en el modo directo. En este caso, se usa un vector de movimiento c usado para la codificación de un bloque b en la imagen P9. El bloque b está

localizado conjuntamente con el bloque a y la imagen P9 es una imagen de referencia hacia atrás de la imagen B6. El vector de movimiento c es un vector usado para la codificación del bloque b y se refiere a la imagen P5. El bloque a se codifica usando la bi-predicción en base a los bloques de referencia obtenidos a partir de la imagen de referencia hacia delante P5 y la imagen de referencia hacia atrás P9 usando vectores paralelos al vector de movimiento c. En otras palabras, los vectores de movimiento usados para la codificación del bloque a son el vector de movimiento d para la imagen P5 y el vector de movimiento e para la imagen P9.

Sin embargo, cuando se codifican imágenes B usando la predicción entre imágenes con referencia a imágenes I y P, la distancia temporal entre la imagen B actual y la imagen de referencia puede ser larga, lo que causa una reducción de la eficacia de codificación. En particular cuando muchas imágenes B están localizadas entre una imagen I y una imagen P adyacentes o dos imágenes P próximas entre sí, la eficacia de la codificación se reduce significativamente.

La presente invención se ha concebido para resolver el problema mencionado anteriormente, y es un objeto de la presente invención proporcionar un método de codificación de imágenes en movimiento y un método de decodificación de imágenes en movimiento para evitar la reducción de eficacia de la codificación de imágenes B si muchas imágenes B están localizadas entre una imagen I y una imagen P o entre dos imágenes P. Además, es otro objeto proporcionar un método de codificación de imágenes en movimiento y un método de decodificación de imágenes en movimiento para mejorar la eficacia de codificación en el modo directo.

Revelación de la invención

Para conseguir el objeto mencionado anteriormente, el método de codificación de imágenes de la presente invención es un método de codificación de imágenes en movimiento, como se define en la reivindicación 1.

La presente invención se puede realizar como tal método de codificación de imágenes en movimiento como se ha

mencionado anteriormente, pero también como un aparato de codificación de imágenes en movimiento, que incluye

las etapas características del método de codificación de imágenes en movimiento, como se define en la

reivindicación 4. Además, la presente invención se puede realizar como un flujo de bits obtenido por el método de codificación de imágenes en movimiento de modo que los distribuye a través de un medio de grabación tal como un CD-ROM o un medio de transmisión tal como la Internet.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es un diagrama esquemático que muestra las relaciones de predicción entre imágenes y su secuencia en el método convencional de codificación de imágenes en movimiento, y la Fig. 1A muestra las relaciones entre las imágenes respectivas y las imágenes de referencia correspondientes y la Fig. 1B muestra la secuencia de imágenes en un flujo de bits generado por la codificación.

La Fig. 2 es un diagrama esquemático que muestra vectores de movimiento en el modo directo en el método convencional de codificación de imágenes en movimiento.

La Fig. 3 es un diagrama de bloques que muestra la estructura de una primera realización de un aparato de codificación de imágenes en movimiento que usa un método de codificación de imágenes en movimiento de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 4 es una ilustración de los números de imagen... [Seguir leyendo]

1. Un método de codificación para codificar una imagen, comprendiendo dicho método de codificación:

una etapa de codificación para la determinación de un vector de movimiento para el bloque actual a codificar, en base a un vector de movimiento de un bloque localizado conjuntamente que es un bloque incluido dentro de una imagen codificada anteriormente y localizado conjuntamente con el bloque actual, y codificar el bloque actual realizando la compensación de movimiento sobre el bloque actual en el modo directo usando el vector de movimiento para el bloque actual y una imagen de referencia que corresponde al vector de movimiento para el bloque actual,

en el que dicha etapa de codificación está caracterizada por

en el caso donde el bloque localizado conjuntamente se haya codificado usando un vector de movimiento y una imagen de referencia hacia atrás que corresponde al vector de movimiento,

generar dos vectores de movimiento a usar para la codificación del bloque actual realizando la compensación de movimiento sobre el bloque actual en el modo directo, escalando, usando una diferencia entre la información que indica el orden de representación de las imágenes, usado el vector de movimiento para codificar el bloque localizado conjuntamente; y

codificar el bloque actual realizando la compensación de movimiento sobre el bloque actual en el modo directo usando los dos vectores de movimiento generados para el bloque actual y dos imágenes de referencia que corresponden respectivamente a los dos vectores de movimiento generados,

2. El método de codificación de acuerdo con la reivindicación 1,

en el que las dos imágenes de referencia que corresponden respectivamente a los dos vectores de movimiento para el bloque actual son una primera imagen de referencia y una segunda imagen de referencia, la primera imagen de referencia es la imagen codificada anteriormente incluyendo el bloque localizado conjuntamente, y

la segunda imagen de referencia es la imagen de referencia hacia atrás usada para la codificación del bloque localizado conjuntamente y corresponde al vector de movimiento escalado para la generación de los dos vectores de movimiento para el bloque actual.

3. El método de decodificación de acuerdo con la reivindicación 2,

en el que las informaciones que indican el orden de representación de las imágenes son:

la primera información que indica una posición en el orden de representación de la imagen que incluye el bloque actual; la segunda información que indica una posición en el orden de representación de la segunda imagen de referencia para el bloque actual; y la tercera información que indica una posición en el orden de representación de la primera imagen de referencia para el bloque actual que es también la imagen que incluye el bloque localizado conjuntamente, y

las diferencias entre las informaciones son una diferencia entre la primera información y la segunda información, una diferencia entre la primera información y la tercera información y una diferencia entre la segunda información y la tercera información.

4. Un aparato de codificación que codifica una imagen, comprendiendo dicho aparato de codificación:

una unidad de codificación operable para determinar un vector de movimiento para un bloque actual a codificar, en base a un vector de movimiento de un bloque localizado conjuntamente que es un bloque incluido dentro de una imagen codificada anteriormente y localizada conjuntamente con el bloque actual y para codificar el bloque actual realizando la compensación de movimiento sobre el bloque actual en el modo directo usando el vector de movimiento para el bloque actual y una imagen de referencia que corresponde al vector de movimiento para el bloque actual, caracterizado porque

en el caso donde el bloque localizado conjuntamente se haya codificado usando un vector de movimiento y una imagen de referencia hacia atrás que corresponde al vector de movimiento, siendo la imagen de referencia hacia atrás una imagen de referencia localizada después de una imagen objetivo a codificar en el orden de representación, dicha unidad de codificación es operable para generar dos vectores de movimiento a usar para la codificación del bloque actual realizando la compensación de movimiento sobre el bloque actual en el modo directo, escalando, usando una diferencia entre la información que indica el orden de representación de las imágenes, el vector de movimiento usado para la codificación del bloque localizado conjuntamente y para codificar el bloque actual realizando la compensación de movimiento sobre el bloque actual en el modo directo usando los dos vectores de movimiento generados para el bloque actual y dos imágenes de referencia que corresponden respectivamente a los dos vectores de movimiento generados.

5. Un medio de almacenamiento de datos sobre el cual se almacena un programa para la codificación de una imagen, causando dicho programa que un ordenador ejecute la codificación por el método de codificación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3.