Procedimiento de codificación y procedimiento de descodificación de imágenes en movimiento.

Un procedimiento de codificación de imágenes, que comprende:

generar comandos que indican una correspondencia entre imágenes de referencia e índices de referencia quedesignan a las imágenes de referencia,

en el que un índice de referencia se asigna a una imagen de referencia yuna pluralidad de índices de referencia se asignan a cada una de al menos una imagen de referencia en dichoscomandos;

determinar un valor máximo de los índices de referencia;

determinar una pluralidad de conjuntos de coeficientes de ponderación para los índices de referencia determinandoun conjunto de coeficientes de ponderación para cada índice de referencia;

seleccionar un índice de referencia y una imagen de referencia correspondiente al índice de referencia para unbloque actual que va a codificarse, correspondiendo la imagen de referencia al índice de referencia al que se hacereferencia cuando se lleva a cabo una compensación de movimiento en el bloque actual que va a codificarse;

generar una imagen predictiva del bloque actual llevando a cabo una predicción lineal en valores de píxel de unbloque de referencia, aplicando el conjunto de coeficientes de ponderación correspondiente al índice de referenciaseleccionado en dicha selección, obteniéndose el bloque de referencia a partir de la imagen de referencia cuando selleva a cabo la compensación de movimiento en el bloque actual que va a codificarse;

generar un error de predicción que es una diferencia entre el bloque actual que va a codificarse y la imagenpredictiva del bloque actual; y

proporcionar una señal de imagen codificada obtenida codificando el índice de referencia seleccionado en dichaselección, información que indica el valor máximo de los índices de referencia, los comandos, la pluralidad deconjuntos de coeficientes de ponderación y el error de predicción,

en el que la información que indica el valor máximo de los índices de referencia está ubicada en un área deinformación común de imagen incluida en la señal de imagen codificada.

Procedimiento de codificación y procedimiento de descodificación de imágenes en movimiento

Campo técnico La presente invención se refiere a un procedimiento de codificación de imágenes en movimiento y a un procedimiento de descodificación de imágenes en movimiento y, en particular, a un procedimiento de codificación y a un procedimiento de descodificación que utilizan una predicción inter-imagen con referencia a imágenes codificadas previamente.

Técnica anterior

Con el desarrollo de las aplicaciones multimedia, manejar de manera íntegra todo tipo de información multimedia tal como vídeo, audio y texto se ha convertido en algo habitual. Para ese fin, la digitalización de toda esta información multimedia permite tratarla de manera íntegra. Sin embargo, puesto que las imágenes digitalizadas tienen una enorme cantidad de datos, las técnicas de compresión de información de imágenes son absolutamente necesarias para almacenar y transmitir tal información. También es importante normalizar tales técnicas de compresión para el interfuncionamiento de los datos de imágenes comprimidas. Existen normas internacionales para las técnicas de compresión de imágenes, tales como H.261 y H.263 normalizadas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones

- Sector de Normalización de las Telecomunicaciones (ITU-T) y MPEG-1, MPEG-4 y otras normas normalizadas por la Organización Internacional de Normalización (ISO) . La ITU está trabajando actualmente en la normalización de H.26L como la norma más reciente para la codificación de imágenes.

En general, en la codificación de imágenes en movimiento, la cantidad de información se comprime reduciendo las redundancias tanto en direcciones temporales como espaciales. Por lo tanto, en la codificación de predicción interimagen, que tiene como objetivo reducir la redundancia temporal, el movimiento de una imagen actual se estima por cada bloque con referencia a imágenes anteriores o posteriores para crear una imagen predictiva, codificándose posteriormente valores diferenciales entre las imágenes predictivas obtenidas y la imagen actual.

En este caso, el término “imagen” representa una única capa de una imagen y representa un cuadro cuando se utiliza en el contexto de una imagen progresiva, mientras que representa un cuadro o un campo en el contexto de una imagen entrelazada. En este caso, la imagen entrelazada es un único cuadro que está formado por dos campos que tienen tiempos diferentes, respectivamente. En el proceso de codificación y de descodificación de la imagen entrelazada, un único cuadro puede tratarse como un cuadro, como dos campos, como una estructura de cuadros o una estructura de campos en cada bloque del cuadro.

La siguiente descripción se proporciona suponiendo que una imagen es un cuadro en una imagen progresiva, pero puede darse la misma descripción incluso suponiendo que una imagen es un cuadro o un campo en una imagen entrelazada.

La FIG. 30 es un diagrama que explica tipos de imágenes y las relaciones de referencia entre las mismas.

Una imagen tal como la imagen I1, que es una predicción intra-imagen codificada sin hacer referencia a ninguna imagen, se denomina como una imagen I. Una imagen tal como la imagen P10, que es una predicción inter-imagen codificada con referencia a solamente una imagen, se denomina como una imagen P. Y una imagen, que puede ser una predicción inter-imagen codificada con referencia a dos imágenes al mismo tiempo, se denomina como una imagen B.

Las imágenes B, como las imágenes B6, B12 y B18, pueden hacer referencia a dos imágenes ubicadas en direcciones temporales arbitrarias. Las imágenes de referencia pueden estar designadas en cada bloque, con respecto a las cuales se estima el movimiento, y se discriminan entre una primera imagen de referencia descrita anteriormente en un flujo codificado obtenido codificando imágenes y una segunda imagen de referencia descrita posteriormente en el flujo codificado.

Sin embargo, para codificar y descodificar imágenes anteriores es necesario que las imágenes de referencia ya estén codificadas y descodificadas. Las FIG. 31A y 31B muestran ejemplos de orden de codificación y descodificación de imágenes B. La FIG. 31A muestra un orden de visualización de las imágenes, y la FIG. 31B muestra un orden de codificación y descodificación reordenado a partir del orden de visualización mostrado en la FIG. 31A. Estos diagramas muestran que las imágenes se reordenan de manera que las imágenes a las que se hace referencia mediante las imágenes B3 y B6 ya están codificadas y descodificadas.

Un procedimiento para crear una imagen predictiva en caso de que la imagen B mencionada anteriormente esté codificada con referencia a dos imágenes al mismo tiempo se explicará en detalle utilizando la FIG. 32. Debe observarse que una imagen predictiva se crea descodificándose exactamente de la misma manera.

La imagen B4 es una imagen B actual que va a codificarse, y los bloques BL01 y BL02 son bloques actuales que van a codificarse y que pertenecen a la imagen B actual. Haciendo referencia a un bloque BL11 que pertenece a la imagen P2 como una primera imagen de referencia y a un bloque BL21 que pertenece a la imagen P3 como una segunda imagen de referencia, se crea una imagen predictiva para el bloque BL01. Asimismo, haciendo referencia a un bloque BL12 que pertenece a la imagen P2 como una primera imagen de referencia y a un bloque BL22 que pertenece a la imagen P1 como una segunda imagen de referencia, se crea una imagen predictiva para el bloque BL02 (véase el documento 1, el cual no es una patente) .

La FIG. 33 es un diagrama que explica un procedimiento para crear una imagen predictiva para el bloque actual BL01 que va a codificarse utilizando los dos bloques BL11 y BL21 a los que se hace referencia. La siguiente explicación supondrá en este caso que el tamaño de cada bloque es de 4 por 4 píxeles. Suponiendo que Q1 (i) es un valor de píxel de BL11, que Q2 (i) es un valor de píxel de BL21 y que P (i) es un valor de píxel de la imagen predictiva para el bloque objetivo BL01, el valor de píxel P (i) puede calcularse mediante una ecuación de predicción lineal como la siguiente ecuación 1. “i” indica la posición de un píxel y, en este ejemplo, “i” tiene valores comprendidos entre 0 y 15.

(donde pow (2, d) indica la “d”-ésima potencia de 2)

“w1”, “w2”, “c” y “d” son los coeficientes para llevar a cabo una predicción lineal, y estos cuatro coeficientes se tratan como un conjunto de coeficientes de ponderación. Este conjunto de coeficientes de ponderación se determina mediante un índice de referencia que designa una imagen a la que cada bloque hace referencia. Por ejemplo, cuatro valores de w1_1, w2_1, c_1 y d_1 se utilizan para BL01, y w1_2, w2_2, c_2 y d_2 se utilizan para BL02, respectivamente.

A continuación, se explicarán los índices de referencia que designan imágenes de referencia con relación a la FIG. 34 y la FIG. 35. Un valor denominado como número de imagen, que aumenta en valores de uno cada vez que una imagen se almacena en una memoria, se asigna a cada imagen. Dicho de otro modo, un número de imagen con un valor resultante de sumar uno al valor máximo de números de imagen existentes, se asigna a una imagen recién almacenada. Sin embargo, una imagen de referencia no se designa realmente utilizando este número de imagen, sino utilizando un valor denominado como índice de referencia, el cual se define por separado. Los índices que indican primeras imágenes de referencia se denominan primeros índices de referencia, y los índices que indican segundas imágenes de referencia se denominan segundos índices de referencia, respectivamente.

La FIG. 34 es un diagrama que explica un procedimiento para asignar dos índices de referencia a números de imagen. Cuando hay una secuencia de imágenes ordenadas en el orden de visualización, los números de imagen se asignan en el orden de codificación. Los comandos para asignar los índices de referencia a los números de imagen se describen en una cabecera de una sección que es una subdivisión de una imagen, como la unidad de codificación, y, por tanto, la asignación de los mismos se actualiza cada vez que se codifica una sección. El comando indica el valor diferencial entre un número de imagen que tiene asignado un índice de referencia actual y un número de imagen que tiene asignado un índice de referencia inmediatamente antes de la asignación actual, en serie mediante el número de índices de referencia.

Tomando el primer índice de referencia de la FIG. 34 como un ejemplo, puesto que primero se proporciona... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de codificación de imágenes, que comprende:

generar comandos que indican una correspondencia entre imágenes de referencia e índices de referencia que designan a las imágenes de referencia, en el que un índice de referencia se asigna a una imagen de referencia y una pluralidad de índices de referencia se asignan a cada una de al menos una imagen de referencia en dichos comandos;

determinar un valor máximo de los índices de referencia;

determinar una pluralidad de conjuntos de coeficientes de ponderación para los índices de referencia determinando un conjunto de coeficientes de ponderación para cada índice de referencia;

seleccionar un índice de referencia y una imagen de referencia correspondiente al índice de referencia para un bloque actual que va a codificarse, correspondiendo la imagen de referencia al índice de referencia al que se hace referencia cuando se lleva a cabo una compensación de movimiento en el bloque actual que va a codificarse;

generar una imagen predictiva del bloque actual llevando a cabo una predicción lineal en valores de píxel de un bloque de referencia, aplicando el conjunto de coeficientes de ponderación correspondiente al índice de referencia seleccionado en dicha selección, obteniéndose el bloque de referencia a partir de la imagen de referencia cuando se lleva a cabo la compensación de movimiento en el bloque actual que va a codificarse;

generar un error de predicción que es una diferencia entre el bloque actual que va a codificarse y la imagen predictiva del bloque actual; y

proporcionar una señal de imagen codificada obtenida codificando el índice de referencia seleccionado en dicha selección, información que indica el valor máximo de los índices de referencia, los comandos, la pluralidad de conjuntos de coeficientes de ponderación y el error de predicción,

en el que la información que indica el valor máximo de los índices de referencia está ubicada en un área de información común de imagen incluida en la señal de imagen codificada.

2. Un aparato de codificación de imágenes, que comprende:

una unidad de generación de comandos que puede hacerse funcionar para generar comandos que indican una correspondencia entre imágenes de referencia e índices de referencia que designan a las imágenes de referencia, en el que un índice de referencia se asigna a una imagen de referencia y una pluralidad de índices de referencia se asignan a cada una de al menos una imagen de referencia en dichos comandos;

una unidad de determinación de valor máximo que puede hacerse funcionar para determinar un valor máximo de los índices de referencia;

una pluralidad de conjuntos de coeficientes de ponderación para los índices de referencia determinando un conjunto de coeficientes de ponderación para cada índice de referencia;

una unidad de selección que puede hacerse funcionar para seleccionar un índice de referencia y una imagen de referencia correspondiente al índice de referencia para un bloque actual que va a codificarse, correspondiendo la imagen de referencia al índice de referencia al que se hace referencia cuando se lleva a cabo una compensación de movimiento en el bloque actual que va a codificarse;

una unidad de generación de imágenes predictivas que puede hacerse funcionar para generar una imagen predictiva del bloque actual llevando a cabo una predicción lineal en valores de píxel de un bloque de referencia, aplicando el conjunto de coeficientes de ponderación correspondiente al índice de referencia seleccionado en dicha unidad de selección, obteniéndose el bloque de referencia a partir de la imagen de referencia cuando se lleva a cabo la compensación de movimiento en el bloque actual que va a codificarse;

una unidad de generación de errores de predicción que puede hacerse funcionar para generar un error de predicción que es una diferencia entre el bloque actual que va a codificarse y la imagen predictiva del bloque actual; y una unidad de provisión de señales de imágenes codificadas que puede hacerse funcionar para proporcionar una señal de imagen codificada obtenida codificando el índice de referencia seleccionado en dicha unidad de selección, información que indica el valor máximo de los índices de referencia, los comandos, la pluralidad de conjuntos de coeficientes de ponderación y el error de predicción.

en el que la información que indica el valor máximo de los índices de referencia está ubicada en un área de información común de imagen incluida en la señal de imagen codificada.