BR9904785B1 - Método de processamento de imagem para decodificar dados de imagem comprimidos - Google Patents

Método de processamento de imagem para decodificar dados de imagem comprimidos Download PDF

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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE PROCESSAMENTO DE IMAGEM PARA DECODIFICAR DADOS DE IMA- GEM COMPRIMIDOS".
Campo Técnico A presente invenção refere-se a um método de transmissão de imagem, a um método de processamento de imagem, a um aparelho de pro- cessamento de imagem e a um meio de armazenagem de dados e, mais particularmente, a um método para transmissão de dados digitais codifica- dos de imagem, correspondentes a uma imagem que compreende quadros múltiplos, a um método e a um aparelho para codificar dados de imagem digital, a um método e a um aparelho para decodificar os dados digitais co- dificados de imagem e a um meio de armazenagem de dados, que contém um programa para implementar processos de codificação e de decodifica- ção para os dados de imagem digital por intermédio do uso de um computador.
Antecedentes da Invenção A fim de armazenar ou transmitir, eficientemente, informação de imagem digital, isto é, dados de imagem de um sinal digital, é requerido que a informação de imagem digital seja codificada, compressivamente. Como métodos disponíveis para codificar, compressivamente, a informação de imagem digital, há métodos de codificação de formas de onda, tais como sub-banda, onda pequena, fractal e assim por diante, bem como DCT (Transformação Discreta de Co-senos), típica de uma técnica de processa- mento de imagem de acordo com JPEG (Grupo de Peritos em Codificação Fotográfica Conjunta) ou MPEG ( Grupo de Peritos em Imagem Móvel).
Entretanto, um método para eliminar informação de imagem re- dundante entre quadros adjacentes e semelhantes é realizar predição inter- quadros, usando compensação de movimento por meio de valores represen- tantes de pixels em um quadro corrente pela diferença entre esses valores de pixels e valores de pixels de pixels em um quadro anterior (passado) e realizar a codificação de um sinal de diferença correspondente à diferença.
Aqui depois, um método de codificação de imagem, e um méto- do de decodificação de imagem, de acordo com a norma do MPEG, que rea- liza um processo de DCT, incluindo compensação de movimento, serão descritos em breve.
Nesse método de codificação de imagem, um sinal de imagem de entrada é dividido em múltiplos sinais de imagem, correspondendo, res- pectivamente, a blocos múltiplos (macroblocos) em um quadro e, então, os sinais de imagem são codificados para cada macrobloco. Um macrobloco corresponde a uma região de visualização composta de pixels (16 x 16).
Quando o sinal de imagem de entrada corresponde a uma imagem de obje- to, o sinal de imagem é dividido em blocos múltiplos (macroblocos) que compõem uma região de visualização (região de objeto) correspondente à imagem de objeto em um quadro. O sinal de imagem correspondente a cada macrobloco é dividi- do em sinais de imagem correspondendo, respectivamente, a subblocos que correspondem a regiões de visualização de imagem, cada uma composta de pixels (8 x 8) e, a seguir, os sinais de imagem são submetidos ao processo de DCT para cada subbloco para gerar coeficientes de DCT. Então, os coe- ficientes de DCT são quantificados para gerar coeficientes de quantificação para cada subbloco. O método para, desse modo, codificar o sinal de ima- gem correspondente ao subbloco pelo processo de DCT e pelo processo de quantificação é denominado um "esquema de codificação intraquadros".
Em um final de recepção, os coeficientes de quantificação são quantificados inversamente e, a seguir, submetidos a um processo de DCT inverso para cada subbloco para reproduzir um sinal de imagem correspon- dente ao macrobloco. Dados codificados correspondentes a um quadro (i- magem I) em que o sinal de imagem foi codificado pelo método de codifica- ção intraquadro podem ser reproduzidos, independentemente. Isto é, podem ser decodificados sem referência aos dados de imagem de outro quadro.
Por outro lado, há um método de codificação denominado um "esquema de codificação interquadros". Nesse método de codificação, inici- almente, um método para detecção de movimento de uma imagem em um quadro, tal como "comparação de blocos" é empregado para detectar uma região composta de pixels (16x16) com erros menores entre seus valores de pixels e valores de pixels de um macrobloco alvo a ser codificado como um macrobloco de predição, de um sinal de imagem correspondente a um quadro codificado, que fica, temporariamente, adjacente a um quadro a ser codificado.
Subseqüentemente, o sinal de imagem do macrobloco de predi- ção é subtraído do sinal de imagem do macrobloco alvo, a fim de produzir um sinal de diferença do macrobloco alvo, o qual é dividido em sinais de diferença que correspondem, respectivamente, a subblocos, cada um deles composto de pixels (8 x 8). Então, os sinais de diferença são submetidos ao processo de DCT, a fim de gerar os coeficientes de DCT para cada subblo- co, os quais são quantificados para cada subbloco, a fim de gerar coeficien- tes de quantificação. O sinal de imagem correspondente à imagem de objeto é codifi- cado interquadros de maneira semelhante.
No final de recepção, os coeficientes de quantificação (coefici- entes de DCT quantificados) são quantificados inversamente e, a seguir, submetidos ao processo de DCT inverso para cada subbloco, a fim de res- taurar o sinal de diferença do macrobloco. Então, de um sinal de imagem de um quadro decodificado, um sinal de predição de um sinal de imagem cor- respondente a um macrobloco alvo a ser decodificado é produzido por com- pensação de movimento. Então, o sinal de predição e o sinal de diferença restaurado são adicionados, a fim de reproduzir o sinal de imagem do ma- crobloco alvo. Dados codificados correspondentes ao quadro (imagem de P ou imagem de B), em que o sinal de imagem foi codificado pelo método de codificação interquadros não pode ser reproduzido, independentemente.
Isto é, não pode ser decodificado sem referência ao sinal de imagem de ou- tro quadro no processo de reprodução.
Subseqüentemente, uma estrutura de dados de imagem com- primidos (corrente de bits), correspondente a uma imagem em movimento composta de múltiplos quadros (imagens), será descrita. A Figura 10(a) mostra uma estrutura de dados de imagem (da- dos de imagem em movimento) correspondente a uma imagem em movi- mento. Uma imagem em movimento compreende múltiplos quadros. Na Fi- gura 10 (a), os dados de imagem em movimento D compreendem dados de quadros P(1) - P(n) (n: número natural) correspondentes aos respectivos quadros. A Figura 10(b) mostra uma estrutura de dados de imagem com- primidos intraquadros Da obtidos por meio da realização do processo de decodificação intraquadros para os respectivos dados de quadros P(1) - P(n) que compõem os dados de imagem em movimento D.
Os dados de imagem comprimidos intraquadros Da compreen- dem dados de quadros codificados Pa(1) - Pa(n) de respectivos quadros e um cabeçalho Ha, compreendendo dados comuns a esses quadros. Os quadros são imagens de I codificadas intraquadros. De acordo com MPEG4, 0 cabeçalho Ha é chamado um "VOL (Camada de Objeto de Vídeo)". A Figura 10(c) mostra uma estrutura de dados de imagem com- primidos interquadros Db, obtidos por meio da realização do processo de decodificação intraquadros para dados de quadros especificados dos dados de quadros P(1) - P(n) e por meio da realização do processo de decodifica- ção interquadros para os outros dados de quadros. O processo de decodificação interquadros inclui dois tipos de processamento. Um é um processo de decodificação preditiva antecipada, que realiza a codificação de um quadro alvo a ser codificado por meio de referência a um quadro anterior (antecipado) e o outro é um processo de decodificação bidirecionalmente preditiva, que realiza a codificação do qua- dro alvo por meio de referência aos quadros anterior e subseqüente (anteci- pado e regressivo).
Os dados de imagem comprimidos interquadros Db compreen- dem dados de quadros codificados Pb(1) - Pb(n) de respectivos quadros e um cabeçalho Hb, compreendendo dados comuns a esses quadros. Con- forme ilustrado, o primeiro quadro da imagem em movimento é a imagem de 1 codificada intraquadros e os outros quadros são imagens de P, que foram submetidas ao processo de decodificação preditiva antecipada ou imagens de B, que foram submetidas ao processo de decodificação bidirecionalmen- te preditiva.
Uma vez que os dados de imagem comprimidos intraquadros Da são produzidos através da realização do processo de decodificação intra- quadros para cada quadro da imagem em movimento, sem referência ao outro quadro, é bem adequado para uso em reprodução aleatória (decodi- ficação), embora sua eficiência de decodificação seja relativamente baixa.
Em outras palavras, uma vantagem do uso dos dados de imagem comprimi- dos intraquadros Da é que os quadros a serem decodificados são selecio- nados aleatoriamente e decodificados imediatamente, a fim de reproduzir uma imagem. Particularmente, quando da edição dos dados de imagem comprimidos, os dados de imagem comprimidos intraquadros são mais fá- ceis de manipular do que os dados de imagem comprimidos interquadros.
Isso é porque os dados de imagem comprimidos intraquadros são produzi- dos independentemente de outros dados de quadros, mas os dados de ima- gem comprimidos interquadros não são.
Por outro lado, uma vez que os dados de imagem comprimidos interquadros Db são produzidos por meio da realização do processo de de- codificação interquadros para quase todos os quadros da imagem em mo- vimento, com referência ao outro quadro e, portanto, sua eficiência de codi- ficação é alta, é menos adequado para uso em reprodução aleatória (deco- dificação). Nos dados de imagem comprimidos interquadros Db, quando a decodificação começa da imagem de P ou da imagem de B como o quadro alvo a ser decodificado, é necessário decodificar um quadro independente- mente decodificável antes do quadro alvo. Isso é porque o quadro alvo a ser decodificado é o quadro que foi codificado com referência a outro quadro.
Por exemplo, nos dados de imagem comprimidos intraquadros Da, os dados de quadros codificados Pae(1) - Pae(m) (m: número natural) correspondentes a dados de 30 segundos posicionados na parte posterior de uma imagem em movimento de uma hora podem ser reproduzidos come- çando dos dados de quadros codificados Pae(1), no início desses dados de quadros (veja a Figura 10(b)).
Por outro lado, nos dados de imagem comprimidos interquadros Db, quando da reprodução de dados de quadros codificados Pbe(1) - Pbe(m), correspondentes a dados de 30 segundos, posicionados na parte posterior de uma imagem em movimento de uma hora, os dados de quadros codificados (Pbe(1) no início desses dados não podem ser primeiro repro- duzidos (veja a Figura 10 (c)). Os dados de quadros codificados Pbe(1) não podem ser reproduzidos até que dados independentemente reproduzíveis (dados de quadros codificados Pb(1), correspondentes ao primeiro quadro da imagem em movimento) através de dados de quadros codificados pre- sentes exatamente antes dos dados Pbe(1) tenham sido decodificados. Isso é porque os dados de quadros codificados Pbe(1) são os dados que foram codificados com referência ao outro quadro.
Entretanto, um processo de reprodução com avanço rápido, que salta S (S: número natural) quadros pode ser realizado para os dados de imagem comprimidos intraquadros Da (veja a Figura 11 (a)). Isso é porque dados de quadros codificados Pa(1), Pas(1)- Pas(f) (f: número natural) a serem decodificados no processo de reprodução com avanço rápido corres- pondem às imagens de I codificadas intraquadros, que podem ser reprodu- zidas independentemente, sem referência aos outros dados de quadros. Um processo de reprodução com rebobinação rápida como o inverso do proces- so de reprodução com avanço rápido também pode ser realizado para os dados de imagem comprimidos intraquadros Da do mesmo modo.
Por outro lado, na prática, o processo de reprodução com avan- ço rápido não pode ser realizado para os dados de imagem comprimidos interquadros Db (veja a Figura 11 (b)). Isso é porque cada um dos dados de quadros codificados Pbs(1) - Pbs(f) a serem decodificados no processo de reprodução com avanço rápido corresponde à imagem de P codificada in- terquadros ou à imagem de B codificada interquadros. Os respectivos dados de quadros codificados Pbs(1), Pbs(2), Pbs(3).Pbs(f) não podem ser de- codificados até que os tempos de espera correspondentes tba, tb2, tb3. tbf, isto é, tempos requeridos para decodificar todos os dados de quadros codificados presentes antes dos respectivos dados Pbs(1) - Pbs(f), tenham decorrido. Em outras palavras, os dados de quadros codificados Pbs(1) - Pbs(f) a serem decodificados no processo de reprodução com avanço rápi- do são reproduzidos na mesma sincronização, quando são reproduzidos em um processo normal de reprodução.
Conseqüentemente, se o processo de reprodução com avanço rápido for realizado para os dados de imagem comprimidos interquadros Db, a imagem reproduzida resultante da imagem em movimento se torna ima- gens fixas reproduzidas dos dados de quadros codificados Pbs(1) - Pbs(f), que são visualizados em seqüência, em intervalos de tempo regulares. O processo de reprodução com rebobinação rápida não pode ser realizado para os dados de imagem comprimidos interquadros Db, uma vez que os dados de quadros codificados do último quadro não podem ser reproduzidos até que todos os dados de quadros codificados tenham sido decodificados.
Cada um dos cabeçalhos Ha e Hb dos dados de imagem com- primidos correspondentes Da e Db contém um sinal de identificação, indi- cando se os dados de imagem comprimidos correspondentes são ou não adequados para uso na reprodução independente.
Como soluções para o problema associado com a troca entre a eficiência na codificação compressiva dos dados de imagem e a adequabili- dade para o processo de reprodução com avanço rápido, o que segue é concebido. A primeira solução é, conforme mostrado na Figura 12, armaze- nar os dados de imagem comprimidos intraquadros Da adequados para uso no processo de reprodução com avanço rápido e os dados de imagem com- primidos interquadros Db do quais uma imagem reproduzida de uma alta qualidade é obtida, em um meio de armazenagem de dados M, como os da- dos de imagem comprimidos da imagem em movimento. Na Figura 12, nu- merais de referência D1 - Dk designam dados de imagem comprimidos cor- respondentes a outras imagens em movimento, que contêm cabeçalhos H1 - Hk, respectivamente. O cabeçalho Ha dos dados Da contém um sinal indi- cando que os dados Da são bem adequados para uso na reprodução inde- pendente. O cabeçalho Hb dos dados Db contém um sinal indicando que os dados Db são menos adequados para uso na reprodução independente.
No processo de reprodução com avanço rápido, de acordo com os respectivos sinais contidos nos cabeçalhos Ha e Hb correspondentes, os dados de imagem comprimidos intraquadros Da são lidos do meio de arma- zenagem de dados M como os dados de imagem comprimidos de uma ima- gem em movimento. Por outro lado, no processo normal de reprodução, os dados de imagem comprimidos interquadros M. A segunda solução é inserir múltiplas peças de dados de qua- dros codificados correspondentes às imagens de I nos dados de imagem comprimidos interquadros Db em intervalos menores do que os intervalos normais. Em geral, os dados de quadros codificados correspondentes às imagens de I são inseridos nos dados de imagem comprimidos, de modo que dois dos quadros múltiplos reproduzidos por 0,5 segundo são as ima- gens de I. Esses dados de imagem comprimidos interquadros Db contêm o sinal indicando que os dados Db são adequados para uso na reprodução independente. Nesse caso, no processo de reprodução com avanço rápido, de acordo com os sinais do tipo de imagem (não-mostrados) adicionados aos quadros, cada um indicando que os dados de quadros codificados cor- respondentes correspondem à imagem de I, apenas os dados de quadros codificados correspondentes às imagens de I podem ser decodificados. A terceira solução é, porque os dados de quadros codificados correspondentes a algumas das imagens de P são reproduzíveis, indepen- dentemente, adicionar sinais indicando isso a esses dados de quadros codi- ficados. Esses dados de quadros codificados, correspondentes a algumas das imagens de P, são obtidos por meio de codificação, sem referência aos dados de imagem de outro quadro semelhantes aos dados de quadros codi- ficados correspondentes às imagens de I, embora os sinais de tipo de ima- gem correspondentes indiquem as "imagens de P". Os dados de quadros codificados correspondentes a essas imagens de P especificadas são re- produzíveis, independentemente. Portanto, sinais indicando que os dados de quadros codificados correspondentes a essas imagens de P especifica- das são adequados para uso em reprodução independente são adicionados.
Assim, no processo de reprodução com avanço rápido, de acordo com os sinais do tipo de imagem e esses sinais de adequabilidade para reprodução independente (não-mostrados), apenas dados de quadros codificados cor- respondentes às imagens de I e às imagens de P especificadas são decodi- ficados. A Figura 11 (c) mostra uma estrutura dos dados de imagem comprimidos interquadros que contém os sinais de adequabilidade para a reprodução independente adicionados aos dados de quadros codificados correspondentes às imagens de P especificadas.
Nos dados de imagem comprimidos interquadros Dc, cabeça- lhos Hcl, Hc2..Hcf, cada um contendo o sinal de adequabilidade, são in- seridos exatamente antes dos dados de quadros codificados Pcs(1) - Pcs(f) correspondentes às imagens de P especificadas (expressas como P' na Fi- gura), respectivamente. Na Figura, Hc designa um cabeçalho dos dados de imagem comprimidos interquadros Dc e Pc(1) - Pc(n) designam dados de quadros codificados de respectivos quadros.
As estruturas dos cabeçalhos dos dados de imagem comprimi- dos Da e Db serão descritas com referência à Figura 13. Na Figura 13, para maior simplicidade, os dados de imagem comprimidos são mostrados sem distinguir entre os dados de imagem comprimidos intraquadros Da e os da- dos de imagem comprimidos interquadros Db.
Conforme mencionado previamente, os dados de imagem com- primidos D compreendem o cabeçalho H contendo dados comuns aos res- pectivos quadros, os quais são colocados no começo dos dados D e os da- dos de quadros codificados P seguintes. O cabeçalho H é composto de um sinal síncrono Hsd, dados comuns aos respectivos quadros Hcd, um sinal Hfd, referente à adequabili- dade para reprodução independente e dados de alinhamento Had para ali- nhamento desses dados.
Os dados de imagem comprimidos correspondentes a uma ima- gem em movimento, desse modo, contêm a informação (sinal) indicando se os dados de quadros codificados correspondentes a todos os quadros são ou não reproduzíveis, independentemente. Quando os dados de quadros codificados correspondentes a todos os quadros de uma imagem em movi- mento são reproduzíveis, independentemente, o sinal tem um valor indican- do que os dados de imagem comprimidos correspondentes são bem ade- quados para uso na reprodução independente, ao passo que, quando uma imagem em movimento contém poucos dados de quadros codificados, que são reproduzíveis, independentemente, o sinal tem um valor indicando que os dados de imagem comprimidos correspondentes são menos adequados para uso na reprodução independente. O sinal está contido no cabeçalho H, incluindo dados comuns (dados comuns aos respectivos quadros) no começo dos dados de imagem comprimidos.
Aqui depois, uma descrição será dada de exemplos de alinha- mento de dados no cabeçalho dos dados de imagem comprimidos com refe- rência às tabelas de 1 a 3 mostradas abaixo. Os dados mostrados nas tabe- las de 1 a 3 são alinhados, continuamente, no cabeçalho na ordem de transmissão.
Colocado no começo do cabeçalho está um sinal síncrono 902, indicando o início da imagem em movimento, que é representada como um único código de comprimento fixo (32 bits). Em seguida ao sinal síncrono 902, estão colocados vários tipos de dados comuns 903 - 913 comuns aos respectivos quadros. Nos dados comuns 903 - 913, os dados 910 são re- presentados por um código de comprimento variável e os dados 903 - 909 e 911 - 913 são representados, cada um deles, por um código tendo múltiplos comprimentos de bits fixos.
Em seguida a esses dados comuns 903 - 913 são colocados um sinal 914, referente à adequabilidade para reprodução independente, e os dados de alinhamento 915. O sinal 914 indica se os dados de quadros codificados são ou não reproduzíveis, independente e aleatoriamente. O valor "1" do sinal indi- ca que todos os dados de quadros codificados dos dados de imagem com- primidos correspondentes da imagem em movimento são reproduzíveis, in- dependentemente, enquanto o valor "0" indica que a maior parte dos dados de quadros codificados dos dados de imagem comprimidos correspondentes não são reproduzíveis, independentemente. Os dados de alinhamento 915 são usados para alinhamento do sinal síncrono 902 através do sinal 914.
Em seguida aos dados de alinhamento 915, estão colocados os dados 916 e 917 referentes aos dados de quadros codificados obtidos pela codificação de dados de imagem correspondentes aos respectivos quadros da imagem em movimento. Na atualidade, esses dados 916 e 917 incluem dados específicos, tais como coeficientes de DCT ou etapas de quantifica- ção de acordo com MPEG 1, 2 e 4, embora estes estejam ilustrados como um grupo de dados neste exemplo ilustrado.
Deve ser relembrado que o cabeçalho contendo esses dados comuns é colocado no começo dos dados de imagem comprimidos de uma imagem em movimento. Se os dados de imagem comprimidos interquadros, incluindo dados de quadros codificados, que não são reproduzíveis, inde- pendentemente, incluem alguns dados de quadros codificados reproduzí- veis, independentemente (dados de quadros codificados correspondentes à imagem de I), os quais são dispostos, periodicamente, a eficácia é propor- cionada por meio da inserção de dados comuns, contendo um sinal referen- te à possibilidade de reprodução independente em lugar do sinal referente à adequabilidade para reprodução independente. O sinal anterior indica se os dados de quadros codificados correspondentes são ou não reproduzíveis, independentemente, sem referência aos outros dados de quadros.
No processo de reprodução com avanço rápido realizado para os dados de imagem comprimidos interquadros em que esses dados co- muns são inseridos, periodicamente, os dados de quadros codificados, re- produzíveis, independentemente, correspondentes à imagem de I são deco- dificados, seletivamente.
Tabela 1 Tabela 2 Tabela 3 Quando da realização do processo de reprodução com avanço rápido ou do processo de reprodução com rebobinação rápida para os da- dos de imagem comprimidos da imagem em movimento, os dados de qua- dros codificados são selecionados, aleatoriamente, dos dados de imagem comprimidos e, a seguir, decodificados e, portanto, é necessário decidir, rapidamente, se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso no processo de reprodução com avanço rápido ou se os dados de quadros codificados são ou não reproduzíveis, independentemente.
Contudo, é impossível decidir isso, rapidamente (adequabilidade para reprodução independente e possibilidade de reprodução independen- te), a partir dos cabeçalhos adicionados aos dados de imagem comprimidos e dados de quadros codificados convencionais. A fim de decidir se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso na reprodução independente, o sinal (dados 914 mostrados nas tabelas de 1 a 3) no cabeçalho contendo os dados comuns é extraído e analisado.
Para verificar se o valor do sinal 914 no cabeçalho é "1" ou não, é necessário que todos os dados comuns 903 - 913 colocados antes do si- nal 914 sejam extraídos e, então, analisados através de análise desses da- dos comuns, antes que o sinal 914 seja analisado. Por exemplo, até que tenha sido verificado se o valor dos dados comuns 903a é "1", é impossível decidir se os dados comuns 903b e 903c estão ou não presentes.
No cabeçalho adicionado aos dados de imagem comprimidos convencionais, vários dados, como o sinal síncrono 902, indicando o início da imagem em movimento, e os dados comuns 903 - 913 para os dados de quadros codificados, são colocados antes do sinal indicando se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso na reprodução inde- pendente. Muitos desses dados comuns, freqüentemente, servem como uma chave ou semelhante. Isso significa que o processamento dos dados se- guintes depende do valor desses dados comuns.
Pela razão acima, muito tempo é requerido desde quando a análise de dados do cabeçalho começa até que a análise do sinal de ade- quabilidade de reprodução independente começa. A presente invenção é dirigida à resolução do problema e um objetivo da presente invenção é proporcionar um método de processamento de imagem compreendendo um processo de decodificação para produção de dados de imagem comprimidos de uma estrutura de dados que torna possível decidir, rapidamente, se os dados de imagem comprimidos, corres- pondentes a uma imagem em movimento, e os dados de quadros codifica- dos são adequados ou não para uso na reprodução independente e se eles são ou não reproduzíveis, independentemente, de cabeçalhos adicionados a esses dados e um processo de decodificação de maneira adaptada ao processo de decodificação.
Outro objetivo da presente invenção é proporcionar um meio de armazenagem de dados que contém um programa de processamento de imagem para fazer um computador realizar o processo de decodificação e o processo de decodificação.
Exposição da Invenção De acordo com a reivindicação 1 da presente invenção, é pro- porcionado um método de transmissão de imagem para transmissão de da- dos de imagem comprimidos obtidos por meio de decodificação compressiva de dados de imagem digital que correspondem a uma imagem que compre- ende múltiplos quadros e o método compreende as etapas de: transmissão de um cabeçalho incluindodados comuns aos respectivos quadros, os quais estão incluídos nos dados de imagem comprimidos; e transmissão, em se- qüência, de dados de quadros comprimidos dos respectivos quadros, os quais estão incluídos nos dados de imagem comprimidos, em que o cabeça- lho inclui um sinal de identificação, indicando se os dados de imagem com- primidos são ou não adequados para uso em um processo de reprodução aleatória, que seleciona, aleatoriamente, dados de quadros comprimidos de quadros arbitrários para reproduzir dados de quadros e a partir dos dados de códigos, no começo do cabeçalho, codificar dados imediatamente antes do sinal de identificação ser fixado em comprimento.
No método de transmissão de imagem assim construído, quando da transmissão do cabeçalho adicionado aos dados de imagem comprimi- dos, correspondentes a uma imagem em movimento, o cabeçalho inclui o sinal de identificação, indicando se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso no processo de reprodução aleatória (indepen- dente) para quadros arbitrários e, no cabeçalho, apenas dados de código de comprimento fixo estão presentes antes do sinal de identificação. Portanto, quando da análise do cabeçalho adicionado aos dados de imagem compri- midos, é possível analisar, rapidamente, o sinal de identificação e, assim, decidir se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso no processo de reprodução aleatória em um curto tempo.
De acordo com a reivindicação 2 da presente invenção, no mé- todo de transmissão de imagem da reivindicação 1, o cabeçalho compreen- de um sinal síncrono, indicando uma cabeça dos dados de imagem compri- midos, dados de código de comprimento fixo e dados de código de compri- mento variável como os dados comuns para os respectivos quadros e o si- nal de identificação e, na etapa de transmissão do cabeçalho, o sinal de identificação é transmitido após o sinal síncrono e antes dos dados de códi- go de comprimento variável.
No método de transmissão de imagem assim construído, o sinal de identificação é transmitido após o sinal síncrono e antes dos dados de código de comprimento variável. Portanto, em um final de decodificação, o sinal de identificação é analisado imediatamente antes do sinal síncrono ser analisado.
De acordo com a reivindicação 3 da presente invenção, é pro- porcionado um método de processamento de imagem para codificar, com- pressivamente, dados de imagem digital, correspondentes a uma imagem que compreende quadros múltiplos e o método compreende as etapas de: geração de um cabeçalho, que inclui dados comuns aos respectivos qua- dros; e codificação compressiva de dados de quadros correspondentes aos respectivos quadros para produzir dados de quadros comprimidos, em que o cabeçalho é gerado de tal maneira que inclui um sinal de identificação, indi- cando se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso em um processo de reprodução aleatória, que seleciona, aleatoriamen- te, dados de quadros comprimidos de quadros arbitrários, a fim de reprodu- zir dados de quadros e de dados de código no começo do cabeçalho para codificar dados imediatamente antes do sinal de identificação ser fixado em comprimento.
No método de processamento de imagem assim construído, quando dados de imagem digital, correspondentes a uma imagem em movi- mento são codificados compressivamente para produzir dados de imagem comprimidos, o cabeçalho incluindo o sinal de identificação, indicando se os dados de imagem comprimidos são adequados ou não para uso no proces- so de reprodução aleatória (independente), é adicionado aos dados de ima- gem comprimidos e, no cabeçalho, dos dados de código no seu começo pa- ra os dados de código exatamente antes do sinal de identificação ser fixado em comprimento. Portanto, quando da análise do cabeçalho, é possível ana- lisar, rapidamente, o sinal de identificação e, assim, decidir se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso no processo de re- produção aleatória em um curto tempo.
De acordo com a reivindicação 4 da presente invenção, no mé- todo de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 3, a eta- pa de decodificação compressiva de dados de quadros é realizada após a etapa de geração do cabeçalho e a etapa de geração de cabeçalho com- preende a geração de um sinal síncrono, indicando uma cabeça dos dados de imagem comprimidos, o sinal de identificação e os dados comuns aos respectivos quadros, nessa ordem.
No método de processamento de imagem assim construído, no cabeçalho, o sinal síncrono, o sinal de identificação e os dados comuns são alinhados nessa ordem. Portanto, no final da decodificação, o sinal de iden- tificação é analisado imediatamente após o sinal síncrono ser analisado.
De acordo com a reivindicação 5 da presente invenção, no mé- todo de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 3, a eta- pa de codificação compressiva de dados de quadros é realizada após a e- tapa de geração do cabeçalho e a etapa de geração do cabeçalho compre- ende a geração de um sinal síncrono, indicando uma cabeça dos dados de imagem comprimidos, dados de código de comprimento fixo como os dados comuns para os respectivos quadros, o sinal de identificação e os dados de código de comprimento variável como os dados comuns aos respectivos quadros, nessa ordem.
No método de processamento de imagem assim construído, no cabeçalho, o sinal síncrono, os dados comuns do código de comprimento fixo, o sinal de identificação e os dados de código de comprimento variável são alinhados nessa ordem. Portanto, o sinal de identificação é analisado imediatamente após o sinal síncrono ser analisado, sem análise dos dados comuns, conforme requerido.
De acordo com a reivindicação 6 da presente invenção, no mé- todo de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 3, a eta- pa de codificação compressiva de dados de quadros compreende: uma pri- meira etapa de codificação compressiva para codificar, compressivamente, os dados de quadros correspondentes a um quadro a ser processado sem referência aos dados de quadros correspondentes ao outro quadro, para produzir primeiros dados de quadros comprimidos; e uma segunda etapa de codificação compressiva para codificar, compressivamente, dados de qua- dros correspondentes a um quadro a ser processado, com referência aos dados de quadros correspondentes ao outro quadro, para produzir segun- dos dados de quadros comprimidos, em que o sinal de identificação incluído nos dados de imagem comprimidos, compostos dos primeiros dados de quadros comprimidos, indica que os dados de imagem comprimidos são a- dequados para uso no processo de reprodução aleatória e o sinal de identi- ficação incluído nos dados de imagem comprimidos, compostos dos primei- ros dados de quadros comprimidos e os segundos dados de quadros com- primidos indicam que os dados de imagem comprimidos são menos ade- quados para uso no processo de reprodução aleatória.
No método de processamento de imagem assim construído, o sinal de identificação dos dados de imagem comprimidos obtidos pelo pri- meiro processo de decodificação compressiva, sem referência ao outro quadro, indica que os dados de imagem comprimidos são adequados para uso no processo de reprodução aleatória, enquanto o sinal de identificação dos dados de imagem comprimidos obtidos pelo segundo processo de de- codificação compressiva com referência ao outro quadro e o primeiro pro- cesso de decodificação compressiva indica que os dados de imagem com- primidos são menos adequados para uso no processo de reprodução alea- tória. Portanto, no final da decodificação, é possível distinguir, rapidamente, entre os dados de imagem comprimidos adequados para uso no processo de reprodução aleatória e os dados de imagem comprimidos com maior efi- ciência de decodificação, que são menos adequados para uso no processo de reprodução aleatória.
De acordo com a reivindicação 7 da presente invenção, o méto- do de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 3, ainda compreende a etapa de: geração de um cabeçalho auxiliar, incluindo dados comuns aos respectivos quadros e dados individuais para um quadro espe- cificado, em que o cabeçalho auxiliar é gerado de tal maneira que o cabeça- lho auxiliar é adicionado antes dos dados de quadros comprimidos do qua- dro especificado, quando a etapa de codificação compressiva dos dados de quadros é realizada após a etapa de geração do cabeçalho e, na etapa de geração do cabeçalho auxiliar, o cabeçalho auxiliar é gerado de tal maneira que ele inclui um sinal indicando se os dados de quadros comprimidos do quadro especificado são ou não reproduzíveis, independentemente, sem referência aos dados de quadros de outro quadro e dos dados de código no começo do cabeçalho, para codificar dados imediatamente antes do sinal ser fixado em comprimento.
No método de processamento de imagem assim construído, o cabeçalho auxiliar é adicionado aos dados de quadros comprimidos do qua- dro especificado dos dados de imagem comprimidos e o cabeçalho auxiliar inclui o sinal indicando se os dados de quadros comprimidos do quadro es- pecificado são ou não reproduzíveis, independentemente. Também, no ca- beçalho auxiliar, dos dados de código no seu começo para codificar dados exatamente antes do sinal de identificação ser fixado em comprimento. Por- tanto, é possível decidir se os dados de quadros comprimidos são ou não reproduzíveis, independentemente, para cada quadro.
De acordo com a reivindicação 8 da presente invenção, é pro- porcionado um método de processamento de imagem para decodificar da- dos de imagem comprimidos obtidos por meio de decodificação compressiva de dados de imagem digital, correspondentes a uma imagem que compre- ende quadros múltiplos, para proporcionar dados de imagem reproduzidos, correspondentes à imagem e o método compreende as etapas de: análise de um cabeçalho incluindo dados comuns aos respectivos quadros, que es- tá incluído nos dados de imagem comprimidos; e decodificação de dados de quadros comprimidos, obtidos por meio de decodificação compressiva de dados de quadros de respectivos quadros e incluídos nos dados de imagem comprimidos, para proporcionar dados de quadros reproduzidos, em que a etapa de análise do cabeçalho compreende a análise de dados de código de comprimento fixo dos dados de código no começo do cabeçalho, para codificar dados imediatamente antes de um sinal de identificação incluído no cabeçalho e indicando se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso em um processo de reprodução aleatória, que selecio- na, aleatoriamente, dados de quadros comprimidos de quadros arbitrários para proporcionar dados de quadros reproduzidos e, a seguir, analisando o sinal de identificação.
No método de processamento de imagem assim construído, quando da decodificação dos dados de imagem comprimidos, correspon- dentes a uma imagem em movimento, o cabeçalho é analisado de modo que a análise dos dados de código de comprimento fixo desde o seu começo é seguida por análise do sinal de identificação, indicando se os dados de i- magem comprimidos são ou não adequados para uso na reprodução inde- pendente. Portanto, quando da análise do cabeçalho, é possível analisar, rapidamente, o sinal de identificação e, desse modo, decidir se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso no processo de re- produção aleatória em um curto tempo.
De acordo com a reivindicação 9 da presente invenção, no mé- todo de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 8, a eta- pa de decodificação dos dados de quadros comprimidos é realizada após a etapa de análise do cabeçalho e a etapa de análise do cabeçalho compre- ende a análise de um sinal síncrono, indicando uma cabeça dos dados de imagem comprimidos, o sinal de identificação e os dados comuns aos res- pectivos quadros, nessa ordem.
No método de processamento de imagem assim construído, quando da análise do cabeçalho, o sinal síncrono, o sinal de identificação e os dados comuns são analisados nessa ordem. Portanto, no processo de decodificação, o sinal de identificação é analisado, imediatamente após o sinal síncrono ser analisado.
De acordo com a reivindicação 10 da presente invenção, no método de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 8, a etapa de decodificação de dados de quadros comprimidos é realizada após a etapa de análise do cabeçalho e etapa de análise do cabeçalho compre- ende a análise de um sinal síncrono, indicando uma cabeça dos dados de imagem comprimidos, os dados de código de comprimento fixo como os da- dos comuns aos respectivos quadros, o sinal de identificação e os dados de código de comprimento variável como os dados comuns aos respectivos quadros, nessa ordem.
No método de processamento de imagem assim construído, quando da análise do cabeçalho, o sinal síncrono, os dados de código de comprimento fixo como os dados comuns, o sinal de identificação e os da- dos de código de comprimento variável como os dados comuns são anali- sados, nessa ordem. Portanto, o sinal de identificação é analisado imedia- tamente após o sinal síncrono ser analisado, sem a análise dos dados co- muns, conforme requerido.
De acordo com a reivindicação 11 da presente invenção, no método de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 8, a etapa de análise do cabeçalho e a etapa de decodificação de dados de quadros comprimidos são realizadas para primeiros dados de imagem com- primidos, compostos de primeiros dados de quadros comprimidos, obtidos por decodificação compressiva de dados de quadros de um quadro a ser processado, sem referência aos dados de quadros de outro quadro, e reali- zadas para segundos dados de imagem comprimidos, compostos dos pri- meiros dados de quadros comprimidos e dos segundos dados de quadros comprimidos, obtidos por meio de decodificação compressiva de dados de quadros de um quadro a ser processado, com referência aos dados de qua- dros de outro quadro, e o processo de reprodução aleatória é realizado a- penas para os primeiros dados de imagem comprimidos, de acordo com o sinal de identificação.
No método de processamento de imagem assim construído, a reprodução é realizada para cada um dos dados de imagem comprimidos, obtidos pelo primeiro processo de decodificação compressiva, sem referên- cia ao outro quadro e dados de imagem comprimidos, obtidos pelo segundo processo de decodificação compressiva, com referência ao outro quadro e ao primeiro processo de decodificação compressiva. Também, apenas os primeiros dados de imagem comprimidos são reproduzidos, aleatoriamente.
Portanto, no final da decodificação, o processo de reprodução aleatória é realizado, de preferência.
De acordo com a reivindicação 12 da presente invenção, o mé- todo de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 8, ainda compreende a etapa de: análise de um cabeçalho auxiliar, adicionado aos dados de quadros codificados de um quadro especificado e incluindo dados comuns aos respectivos quadros e dados individuais para o quadro especi- ficado, em que o cabeçalho auxiliar é analisado para o quadro especificado, quando a etapa de decodificação de dados de quadros comprimidos é reali- zada após a etapa de análise do cabeçalho, e a etapa de análise do cabe- çalho auxiliar compreende a análise dos dados de código de comprimento fixo dos dados de códigos no seu começo até os dados de código imedia- tamente antes de um sinal incluído nos mesmos e indicando se os dados de quadros comprimidos do quadro especificado são ou não reproduzíveis, in- dependentemente, sem referência aos dados de quadros de outro quadro e, a seguir, analisando o sinal.
No método de processamento de imagem assim construído, o cabeçalho auxiliar adicionado aos dados de quadro comprimidos do quadro especificado é analisado de modo que os dados de código de comprimento fixo desde o seu começo são analisados e, a seguir, o sinal no cabeçalho auxiliar é analisado. Portanto, é possível decidir se os dados de quadros comprimidos são ou não reproduzíveis, independentemente, para cada quadro.
De acordo com a reivindicação 13 da presente invenção, é pro- porcionado um aparelho de processamento de imagem para decodificação compressiva de dados de imagem digital, correspondentes a uma imagem compreendendo múltiplos quadros para produzir dados de imagem compri- midos e o aparelho compreende: um gerador de dados de predição para gerar dados de quadros de predição para dados de quadros alvo, corres- pondentes a um quadro a ser processado, com base nos dados de quadros alvo; dispositivo de cálculo para proporcionar como saída dados de quadros de diferença como um valor de diferença entre os dados de quadros alvo e os dados de quadros de predição ou os dados de quadros alvo, de acordo com um sinal de controle; um compressor de dados para comprimir saída de dados do dispositivo de cálculo para produzir dados comprimidos; um codi- ficador de comprimento variável para realizar codificação de comprimento variável da saída de dados comprimidos do compressor de dados e fazendo sair dados de quadros comprimidos de cada quadro; e dispositivo de contro- le para gerar um cabeçalho, incluindo dados comuns aos respectivos qua- dros com base nos dados de imagem digital e controlar o dispositivo de cál- culo de acordo com um sinal de identificação, indicando se os dados de i- magem comprimidos são ou não adequados para uso em um processo de reprodução aleatória, que seleciona, aleatoriamente, dados de quadros comprimidos de quadros arbitrários para reproduzir dados de quadros, em que o codificador de comprimento variável faz sair o cabeçalho incluindo o sinal de identificação, em que de dados de código no começo do cabeçalho até dados de código imediatamente antes do sinal de identificação são fixa- dos em comprimento.
No aparelho de processamento de imagem assim construído, quando da codificação compressiva de dados de imagem digital correspon- dentes a uma imagem em movimento para proporcionar dados de imagem comprimidos, o cabeçalho incluindo sinal de identificação, indicando se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso na reprodu- ção aleatória (independente) para quadros arbitrários, é adicionado aos da- dos de imagem comprimidos e, no cabeçalho, dos dados de código no seu começo até os dados de código exatamente antes do sinal de identificação, são fixados em comprimento. Portanto, quando da análise do cabeçalho adicionado aos dados de imagem comprimidos, é possível também analisar, rapidamente, o sinal de identificação e, assim, decidir se os dados de ima- gem comprimidos são ou não adequados para uso no processo de reprodu- ção aleatória em um curto tempo.
De acordo com a reivindicação 14 da presente invenção, no a- parelho de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 13, o codificador de comprimento variável faz sair o cabeçalho antes da saída dos dados de quadros comprimidos de respectivos quadros de tal maneira que um sinal síncrono, indicando uma cabeça dos dados de imagem comprimi- dos, o sinal de identificação e os dados comuns aos respectivos quadros saem, nessa ordem.
No aparelho de processamento de imagem assim construído, no cabeçalho, o sinal síncrono, o sinal de identificação e os dados comuns são alinhados, nessa ordem. Portanto, no final da decodificação, o sinal de iden- tificação é analisado imediatamente após o sinal síncrono ser analisado.
De acordo com a reivindicação 15 da presente invenção, no a- parelho de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 13, o codificador de comprimento variável faz sair o cabeçalho antes da saída dos dados de quadros comprimidos dos respectivos quadros de tal maneira que um sinal síncrono, indicando uma cabeça dos dados de imagem comprimi- dos, dados de código de comprimento fixo como os dados comuns aos res- pectivos quadros, o sinal de identificação e dados de código de comprimen- to variável como os dados comuns aos respectivos quadros são feitos sair, nessa ordem.
No aparelho de processamento de imagem assim construído, no cabeçalho, o sinal síncrono, os dados de código de comprimento fixo como os dados comuns, o sinal de identificação e os dados de código de compri- mento variável são alinhados, nessa ordem. Portanto, o sinal de identifica- ção é analisado imediatamente após o sinal síncrono ser analisado, sem analisar os dados comuns, conforme requerido.
De acordo com a reivindicação 16 da presente invenção, no a- parelho de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 13, o dispositivo de controle controla o dispositivo de cálculo, de modo que todos os quadros da imagem são submetidos a um primeiro processo de decodifi- cação compressiva, em que o dispositivo de cálculo faz sair os dados de quadros alvo, o compressor de dados comprime dados de quadros de um quadro a ser processado, sem referência aos dados de quadros de outro quadro e o codificador de comprimento variável faz sair os primeiros dados de quadros comprimidos, quando o sinal de identificação indica que os da- dos de imagem comprimidos são adequados para uso no processo de re- produção aleatória e o dispositivo de controle controla o dispositivo de cál- culo, de modo que os quadros especificados da imagem são submetidos a um segundo processo de decodificação compressiva em que o dispositivo de cálculo faz sair os dados de quadros de diferença, o compressor de da- dos comprime os dados de quadros de um quadro a ser processado, com referência aos dados de quadros de outro quadro e o codificador de com- primento variável faz sair os segundos dados de quadros comprimidos e outros quadros que não os quadros especificados são submetidos ao pri- meiro processo de decodificação compressiva, quando o sinal de identifica- ção indica que os dados de imagem comprimidos são menos adequados para uso no processo de reprodução aleatória.
No aparelho de processamento de imagem assim construído, o sinal de identificação dos dados de imagem comprimidos, obtidos pelo pri- meiro processo de decodificação compressiva, sem referência a outro qua- dro, indica que os dados de imagem comprimidos são adequados para uso no processo de reprodução aleatória, enquanto o sinal de identificação dos dados de imagem comprimidos, obtidos pelo segundo processo de decodifi- cação compressiva com referência ao outro quadro e ao primeiro processo de decodificação compressiva, indica que os dados de imagem comprimidos são menos adequados para uso no processo de reprodução aleatória. Por- tanto, no final da decodificação, é possível distinguir, rapidamente, entre os dados de imagem comprimidos adequados para uso no processo de repro- dução aleatória e os dados de imagem comprimidos com maior eficiência de codificação, que são menos adequados para uso no processo de reprodu- ção aleatória.
De acordo com a reivindicação 17 da presente invenção, é pro- porcionado um aparelho de processamento de imagem para decodificação de dados de imagem comprimidos, obtidos por meio de codificação com- pressiva de dados de imagem comprimidos, correspondentes a um quadro compreendendo quadros múltiplos para proporcionar uma imagem reprodu- zida correspondente à imagem e o aparelho compreende: um analisador para analisar um cabeçalho incluído nos dados de imagem comprimidos, a fim de gerar informação de cabeçalho e dados de análise correspondentes a cada quadro incluído nos dados de imagem comprimidos e fazer sair dados de quadros comprimidos; um descompressor de dados para descomprimir os dados de quadros comprimidos para produzir dados de quadros descom- primidos; dispositivo de cálculo para fazer sair dados de quadros, obtidos por meio de adição dos dados de quadros descomprimidos e seus dados de quadros de predição ou os dados de quadros descomprimidos como dados de quadros reproduzidos de acordo com um sinal de controle; um gerador de dados de predição para gerar dados de quadros de predição para um quadro a ser processado dos dados de quadros alvo a ser descomprimidos, correspondendo ao quadro a ser processado; e dispositivo de controle para controlar o dispositivo de cálculo de acordo com um sinal de identificação incluindo na informação de cabeçalho e indicando se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso em um processo de reprodu- ção aleatória, que seleciona, aleatoriamente, dados de quadros comprimi- dos de quadros arbitrários para reproduzir dados de quadros, em que o ana- lisador analisa o cabeçalho de tal maneira que ele analisa o sinal de identi- ficação, sem analisar dados comuns compostos de dados de código de comprimento fixo dos dados de código no começo do cabeçalho até dados de código imediatamente antes do sinal de identificação, conforme requerido.
No aparelho de processamento de imagem assim construído, quando da decodificação de dados de imagem comprimidos, corresponden- tes a uma imagem em movimento, o cabeçalho é analisado de modo que o sinal de identificação, indicando se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso no processo de reprodução aleatória, é anali- sado, sem analisar os dados de código de comprimento fixo desde o seu começo. Portanto, quando da análise do cabeçalho adicionado aos dados de imagem comprimidos, é possível analisar, rapidamente, o sinal de identi- ficação e, assim, decidir se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso no processo de reprodução aleatória em um curto tempo.
De acordo com a reivindicação 18 da presente invenção, no a- parelho de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 17, o analisador analisa o cabeçalho de tal maneira que ele analisa um sinal sín- crono, indicando uma cabeça dos dados de imagem comprimidos, o sinal de identificação e os dados comuns aos respectivos quadros, nessa ordem, de acordo com a ordem em que esses dados são introduzidos no analisador.
No aparelho de processamento de imagem assim construído, o sinal síncrono, o sinal de identificação e os dados comuns são analisados nessa ordem. Portanto, no final da decodificação, o sinal de identificação é analisado imediatamente após o sinal síncrono ser analisado.
De acordo com a reivindicação 19 da presente invenção, no a- parelho de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 17, o analisador analisa o cabeçalho de tal maneira que ele analisa um sinal sín- crono, indicando uma cabeça dos dados de imagem comprimidos, dados de código de comprimento fixo como os dados comuns aos respectivos qua- dros, nessa ordem, de acordo com a ordem em que esses dados são intro- duzidos no analisador.
No aparelho de processamento de imagem assim construído, o sinal síncrono, os dados de código de comprimento fixo como os dados co- muns, o sinal de identificação e os dados de código de comprimento variá- vel como os dados comuns são analisados, nessa ordem. Portanto, o sinal de identificação é analisado imediatamente após o sinal síncrono ser anali- sado, sem analisar os dados de código de comprimento fixo como os dados comuns, conforme requerido.
De acordo com a reivindicação 20 da presente invenção, no a- parelho de processamento de imagem de acordo com a reivindicação 17, o dispositivo de controle controla o dispositivo de cálculo de modo que todos os quadros da imagem são submetidos a um primeiro processo de decodifi- cação descompressiva, sem referência a outro quadro, em que os dados de quadros descomprimidos, correspondentes ao quadro a ser processado são feitos sair do dispositivo de cálculo como dados de quadros reproduzidos, quando o sinal de identificação indica que os dados de imagem comprimi- dos são adequados para uso no processo de reprodução aleatória e o dis- positivo de controle controla o dispositivo de cálculo, de modo que os qua- dros especificados da imagem são submetidos a um segundo processo de decodificação descompressiva, com referência ao outro quadro, em que um valor de adição de dados de quadros descomprimidos do quadro a ser pro- cessado e dados de quadros reproduzidos de outro quadro são feitos sair do dispositivo de cálculo como dados de quadros reproduzidos do quadro a ser processado e outros quadros que não os quadros especificados são submetidos ao primeiro processo de decodificação descompressiva, quando o sinal de identificação indica que os dados de imagem comprimidos são menos adequados para uso no processo de reprodução aleatória.
No aparelho de processamento de imagem assim construído, a reprodução é realizada para cada um dos dados de imagem comprimidos, obtidos pelo primeiro processo de decodificação compressiva, sem referên- cia a outro quadro e dados de imagem comprimidos, obtidos pelo segundo processo de decodificação compressiva, com referência ao outro quadro e ao primeiro processo de decodificação compressiva. Também, apenas os primeiro dados de imagem comprimidos são reproduzidos aleatoriamente.
Portanto, no final da decodificação, o processo de reprodução aleatória é realizado, de preferência.
De acordo com a reivindicação 21 da presente invenção, é pro- porcionado um meio de armazenagem de dados para armazenagem de um programa de processamento de imagem para codificar, compressivamente, dados de imagem digital correspondentes a uma imagem compreendendo quadros múltiplos e o programa de processamento de imagem faz um com- putador realizar um processo de decodificação compressiva para os dados de imagem digital, de acordo com um método de processamento de ima- gem, de acordo com a reivindicação 3.
Usando o meio de armazenagem de dados assim construído, por meio do carregamento do programa de codificação no computador, quando dados de imagem digital, correspondentes a uma imagem em movi- mento são codificados compressivamente, a fim de proporcionar dados de imagem comprimidos, o cabeçalho, incluindo o sinal de identificação, indi- cando se os dados de imagem comprimidos são adequados ou não para uso na reprodução aleatória (independente), é adicionado aos dados de imagem comprimidos e, no cabeçalho, desde os dados de código, no come- ço, até os dados de código antes do sinal de identificação são fixados em comprimento. Esse processo de decodificação é executado pelo computa- dor. Portanto, é possível implementar um processo de decodificação de i- magem por meio de software em que o sinal de identificação é analisado, rapidamente, e, desse modo, se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso no processo de reprodução aleatória é decidido em um curto tempo, quando da análise do cabeçalho adicionado aos dados de imagem comprimidos.
De acordo com a reivindicação 22 da presente invenção, é pro- porcionado um meio de armazenagem de dados para armazenagem de um programa de processamento de imagem para decodificação, descompressi- vamente, de dados de imagem comprimidos, obtidos por meio de codifica- ção compressiva de dados de imagem comprimidos, correspondentes a uma imagem compreendendo quadros múltiplos e o programa de processamento de imagem faz um computador realizar um processo de decodificação para os dados de imagem comprimidos, de acordo com um método de processa- mento de imagem, de acordo com a reivindicação 8.
Usando o meio de armazenagem assim construído, por meio do carregamento do programa de decodificação no computador, quando da decodificação dos dados de imagem comprimidos correspondentes a uma imagem em movimento, o cabeçalho é analisado, de modo que a análise dos dados de código de comprimento fixo, desde o seu começo, é seguida pela análise do sinal de identificação, indicando se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso na reprodução independente.
Esse processo de decodificação é executado pelo computador. Portanto, é possível implementar o processo de decodificação por meio de software em que o sinal de identificação é analisado, rapidamente, e, desse modo, é de- cidido se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso no processo de reprodução aleatória em um curto tempo, quando da análise do cabeçalho adicionado aos dados de imagem comprimidos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é um diagrama mostrando estrutura de dados de si- nais de imagem de acordo com uma primeira concretização, em que a Figu- ra 1 (a) mostra um cabeçalho de seqüência, a Figura 1 (b) mostra dados de imagem comprimidos de uma estrutura de dados que é adequada para uso na reprodução independente e a Figura 1 (c) mostra dados de imagem com- primidos de uma estrutura de dados com alta eficiência de compressão. A Figura 2 é um fluxograma para explanação de um processo de decodificação de imagem realizado por intermédio de um método de pro- cessamento de imagem da primeira concretização. A Figura 3 é um diagrama em blocos, mostrando uma estrutura de um aparelho de processamento de imagem, que realiza o processo de decodificação de imagem da primeira concretização. A Figura 4 é um diagrama, mostrando uma estrutura de dados de dados de imagem comprimidos, que é diferente daquela dos dados de imagem comprimidos da primeira concretização. A Figura 5 é um diagrama, mostrando estruturas de dados de dados de imagem comprimidos de acordo com a modificação da primeira concretização, em que a Figura 5(a) mostra uma estrutura de dados de da- dos de imagem comprimidos, que é adequada para uso na reprodução in- dependente e a Figura 5(b) mostra uma estrutura de dados de dados de imagem comprimidos com alta eficiência de compressão, que é adequada para uso na reprodução independente. A Figura 6 é um fluxograma para explanação de um processo de decodificação de imagem realizado pelo método de processamento de ima- gem de acordo com a modificação da primeira concretização. A Figura 7 é um fluxograma para explanação de um processo de decodificação de imagem de acordo com um método de processamento de imagem de acordo com uma segunda concretização da presente invenção. A Figura 8 é um diagrama em blocos, mostrando um aparelho de processamento de imagem, que realiza um processo de decodificação da segunda concretização. A Figura 9 é um diagrama, mostrando um meio de armazena- gem de dados (Figura 9(a) e Figura 9(b)), que contém programas que fazem um sistema de computador realizar o processo de decodificação e o proces- so de decodificação de cada concretização e a Figura 9(c) é um diagrama, mostrando o sistema de computador.
As Figuras 10 são diagramas mostrando estruturas de dados de sinais de imagem codificados convencionais (dados comprimidos), em que a Figura 10(a) mostra dados de imagem comprimidos correspondentes a uma imagem em movimento, a Figura 10(b) mostra dados de imagem comprimi- dos, que são adequados para uso na reprodução independente e a Figura 10(c) mostra dados de imagem comprimidos com alta eficiência de com- pressão. A Figura 11 é um diagrama para explanação de problemas as- sociados com estruturas de dados de sinais de imagem codificados conven- cionais, em que a Figura 11 (a) mostra dados de imagem comprimidos, que são adequados para uso na reprodução independente, a Figura 11 (b) mos- tra dados de imagem comprimidos com alta eficiência de compressão e a Figura 11 (c) mostra dados de imagem comprimidos com alta eficiência de compressão, os quais são adequados para uso na reprodução independen- te. A Figura 12 é um diagrama conceptual para explanação de um meio de armazenagem de dados, que contém dados de imagem comprimi- dos, correspondentes aos vários tipos de imagem em movimento. A Figura 13 é um diagrama mostrando um cabeçalho de se- qüência, incluído em dados de imagem comprimidos convencionais.
MELHOR MODO PARA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO
Agora, concretizações preferidas da presente invenção serão descritas.
Concretização 1 Um método de transmissão de imagem da primeira concretiza- ção é capaz de transmitir dados de imagem comprimidos, obtidos por meio de codificação compressiva e dados de imagem digital (dados de imagem em movimento) correspondentes a uma imagem em movimento, compreen- dendo quadros múltiplos.
Suponhamos que dados de imagem digital usados nesta concre- tização sejam dados representados como um sinal digital de imagem, com- preendendo um sinal de luminância e um sinal de crominância. Também, o sinal digital de imagem pode ser um sinal de imagem correspondente a uma imagem em um espaço de imagem convencional (imagem de exposição) de uma forma retangular ou pode ser um sinal de imagem correspondente a uma região de objeto (VOP: Plano de Objeto de Vídeo), incluindo um objeto (uma imagem de uma forma arbitrária) na imagem de exposição. A Figura 1 é um diagrama, mostrando estruturas de dados de sinais de imagem de acordo com a primeira concretização, em que a Figura 1 (a) mostra uma estrutura de dados de um cabeçalho dos dados de imagem comprimidos.
Os dados de imagem comprimidos Dv compreendem dados de quadros codificados Dp de respectivos quadros e um cabeçalho Hv adicio- nado antes dos dados de quadros codificados Dp e indicando o atributo dos dados Dp.
Os dados de quadros codificados Dp são obtidos por meio de codificação compressiva de dados de imagem correspondentes aos respec- tivos quadros de uma imagem em movimento. O cabeçalho Hv compreende um sinal síncrono Hsd, indicando o início dos dados de imagem comprimi- dos Dv, um sinal de identificação (sinal de RA) Hfd, indicando se os dados de imagem comprimidos Dv são adequados ou não para uso na reprodução aleatória, dados (dados comuns) Hcd, comuns aos respectivos quadros e dados de alinhamento Had para alinhamento do sinal síncrono Hsd, o sinal de identificação Hfd e os dados comuns Hcd. Na reprodução aleatória, da- dos de quadros codificados, correspondentes aos quadros arbitrários são, aleatoriamente, selecionados e reproduzidos.
Como já descrito na técnica anterior, o processo de decodifica- ção compressiva inclui dois tipos de processamento, a saber, o processo de decodificação intraquadros e o processo de decodificação interquadros.
Voltando à Figura 1 (b), os primeiros dados de imagem compri- midos Dva são obtidos por meio da realização do processo de decodificação intraquadros para dados de quadros P(1) - P(n) (veja a Figura 10(a)), cor- respondentes a todos os quadros dos dados de imagem em movimento D, e são adequados para uso na reprodução aleatória. Portanto, o valor do sinal de identificação Hfd, em um cabeçalho Hva dos primeiros dados de imagem comprimidos Dva, é "1", indicando que os dados de imagem comprimidos Dva são adequados para uso na reprodução aleatória.
Voltando à Figura 1(c), segundos dados de imagem comprimi- dos Dvb são obtidos através da realização do processo de decodificação intraquadros para os dados de quadros P(1) correspondentes a um quadro no começo dos dados de imagem em movimento D e através da realização do processo de decodificação interquadros para os dados de quadros se- guintes P(2) - P(n) e são menos adequados para uso na reprodução aleató- ria. Portanto, o valor do sinal de identificação Hjdo, em um cabeçalho Hvd dos segundos dados de imagem comprimidos Dvb, é "0", indicando que os dados de imagem comprimidos Dvb são menos adequados para uso na re- produção aleatória.
No método de transmissão da primeira concretização, o cabeça- lho, incluindo os dados comuns, é transmitido e, a seguir, os dados de qua- dros comprimidos dos respectivos quadros são transmitidos em seqüência.
Quando da transmissão do cabeçalho Hv, o sinal síncrono Hsd, o sinal de identificação Hfd, os dados comuns Hcd e os dados de alinhamento Had são transmitidos, nessa ordem.
Subseqüentemente, um método de processamento de imagem da primeira concretização será descrito.
Nesse método de processamento de imagem, os dados de ima- gem digital D (veja a Figura 10(a)) são codificados compressivamente, a fim de produzir um dentre os primeiros dados de imagem comprimidos Dva e os segundos dados de imagem comprimidos Dvb como os dados de imagem comprimidos Dv. A Figura 2 é um diagrama para explanação do método de pro- cessamento de imagem da primeira concretização e mostrando um fluxo do processo de decodificação de acordo com o método de processamento. O processo de decodificação é iniciado (Etapa 101). O sinal síncrono de seqüência Hsd, indicando o início dos dados de imagem com- primidos Dv, é produzido (Etapa 102). O sinal síncrono Hsd é representado por um código único (32 bits).
Um código do sinal de identificação Hfd é produzido (Etapa 103). O sinal Hfd indica se todos os quadros da imagem digital em movi- mento são ou não codificados compressivamente, sem referência a um ou- tro quadro que não um quadro alvo a ser processado. O valor do sinal Hfd é "1", quando todos os quadros devem ser codificados compressivamente, sem referência a outro quadro, e o valor é "0", quando não devem.
Um código dos dados comuns requeridos para reprodução dos dados de imagem comprimidos Dv em um final de reprodução e um código dos dados de alinhamento e semelhantes são produzidos (Etapa 104).
Os dados (dados de quadros) correspondentes aos respectivos quadros são codificados em seqüência e compressivamente.
Para ser específico, quando os dados de quadros P(1), corres- pondentes ao primeiro quadro são introduzidos (Etapa 105), os dados de quadros são codificados compressivamente para produzir dados de quadros codificados Dp de acordo com o valor do sinal de identificação Hfd (Etapa 106). A Etapa 106 será descrita em resumo abaixo.
Quando o valor do sinal de identificação Hfd é "1", todos os da- dos de quadros P(1) - P(n) são codificados intraquadros.
Para ser específico, os dados de imagem de cada quadro é di- vidido em múltiplos macroblocos (espaços de imagem), cada um composto de pixels (16 x 16) em um quadro. Ainda, os dados de imagem de cada ma- crobloco são divididos em subblocos, respectivamente, correspondentes aos espaços de imagem, cada um composto de pixels (8 x 8). Os dados de imagem de cada subbloco são submetidos ao processo de DCT para serem transformados em coeficientes de DCT para cada subbloco, os quais são quantificados para gerar coeficientes de aglutinante formador de película, os quais são convertidos em um código de comprimento variável.
Os macroblocos que compõem um quadro são, assim, proces- sados e os dados de quadros codificados resultantes saem.
Por outro lado, quando o valor do sinal de identificação Hfd é "0", os dados P(1) são codificados intraquadros e os outros dados de qua- dros P(2) - P(n) são codificados interquadros. O processo de decodificação interquadros será descrito em re- sumo abaixo.
Inicialmente, pelo método para detecção de movimento de uma imagem em um quadro, como "comparação de blocos, um macrobloco de predição é detectado. Uma região composta de pixels (16 x 16), com os me- nores erros entre os seus valores de pixels e os valores de pixels de um macrobloco alvo a ser codificado, é detectada como o macrobloco de predi- ção, de dados de imagem correspondentes a um quadro codificado, o qual fica temporariamente adjacente a um quadro a ser codificado.
Subseqüentemente, os dados de imagem do macrobloco de predição são subtraídos dos dados de imagem do macrobloco alvo para produzir dados de diferença do macrobloco alvo, o qual é dividido em sinais de diferença, correspondentes, respectivamente, aos subblocos, cada um composto de pixels (8 x 8). Então, os sinais de diferença são submetidos ao processo de DCT para cada subbloco, a fim de gerar os coeficientes de DCT, os quais são quantificados para cada subbloco, para gerar coeficien- tes de quantificação, os quais são convertidos em um código de comprimen- to variável.
Os macroblocos que compõem um quadro são, assim, proces- sados e os dados de quadros codificados resultantes saem.
Em seguida à Etapa 106, é decidido se os dados de quadros de entrada são ou não o último quadro (Etapa 107). Quando decidido que os dados de quadro de entrada não são o último quadro, a Etapa 106 é reali- zada mais uma vez, ou, caso contrário, o processo de decodificação é com- pletado (Etapa 108). O rocesso de decodificação é, assim, realizado para produzir os dados de imagem comprimidos Dva, mostrados na Figura 1 (b), os quais são adequados na reprodução aleatória, ou os dados de imagem comprimidos, que são menos adequados para a reprodução aleatória mostra na Figura 1 (c).
Os dados de imagem comprimidos são transmitidos para um final de decodificação por meio de uma linha de comunicação ou armazena- dos no meio de armazenagem e, a seguir, fornecidos ao mesmo.
As tabelas a seguir 4, 5 e 6 mostram um exemplo de uma estru- tura dos dados de imagem comprimidos assim produzidos, em particular, alinhamento de dados do cabeçalho. Essas tabelas mostram a estrutura dos dados de imagem comprimidos Dv mostrados na Figura 11 (a). Isto é, essas tabelas não distinguem entre os dados de imagem comprimidos Dva na Fi- gura 1(b) e dos dados de imagem comprimidos Dvb na Figura 1(c).
Tabela 4 Tabela 5 Tabela 6 Os dados relacionados nas tabelas de 4 a 6 são alinhados, con- tinuamente, na ordem de transmissão.
No começo do cabeçalho, é colocado um sinal síncrono 802, indicando o início da imagem em movimento. O sinal síncrono 803 é repre- sentado por um código de comprimento fixo (32 bits). Em seguida ao sinal síncrono 802, são colocados os dados 814, correspondentes a um sinal de identificação Hfd de 1 bit. Em seguida aos dados 814, são colocados os da- dos (dados comuns) 803 - 813 comuns aos respectivos quadros. Nos dados comuns 803 - 813, os dados 803 - 809 e 811 - 813 são representados, cada um deles, por um código tendo comprimentos de bits fixos e os dados 810 são representados por um código de comprimento variável. Em seguida aos dados comuns 803 - 813, são colocados os dados de alinhamento 815, que alinham o sinal síncrono 802, o código de sinal de identificação 814 e os dados comuns 803 - 813.
Em seguida aos dados de alinhamento 815, são colocados os dados 816 e 817 referentes aos dados de quadros codificados, obtidos por meio da realização do processo de decodificação intraquadros ou o proces- so de decodificação interquadros para os quadros da imagem em movimen- to. Na realidade, esses dados 816 e 817 incluem coeficientes de DCT ou etapas de quantificação, de acordo com MPEG 1, 2 e 4, embora esses se- jam mostrados como um grupo de dados nesse exemplo ilustrado.
Embora os dados 814 correspondentes ao sinal de identificação Hfd sejam colocados exatamente após o sinal síncrono de seqüência (dados 802), eles podem ser colocados após os dados 803 (N bits espaçados dos dados 802). De preferência, os dados 814 são colocados antes dos dados de código de comprimento fixo com uma condição de decisão ou dados de código de comprimento variável. Em qualquer caso, é desejável dispor os dados 814 perto da cabeça dos dados comuns.
Aqui depois, será dada uma descrição de um aparelho de pro- cessamento de imagem (aparelho de codificação de imagem), que realiza o processo de decodificação compressiva de acordo com o método de pro- cessamento de imagem da primeira concretização. A Figura 3 é um diagrama em blocos, mostrando o aparelho de codificação de imagem da primeira concretização.
Um aparelho de codificação de imagem 100a está adaptado pa- ra realizar codificação compressiva de dados de imagem digital (dados de imagem em movimento), correspondentes a uma imagem em movimento, compreendendo quadros múltiplos, a fim de produzir dados de imagem comprimidos. O aparelho de codificação de imagem 100a inclui um gerador de dados de predição 406 para gerar dados de quadro de predição 420 de da- dos de quadros alvo, correspondentes a um quadro a ser processado, com base nos dados de quadros alvo e um somador 402 para saída de dados de quadro de diferença como um valor de diferença entre os dados de quadros alvo 416 e os dados de quadro de predição 420. O aparelho de codificação de imagem 100a ainda inclui um compressor de dados 403 para compressão de dados de saída 421 do so- mador, a fim de produzir dados comprimidos 423 e um codificador de com- primento variável 414 para realizar codificação de comprimento variável dos dados comprimidos 423 que saem do compressor de dados 403. O com- pressor de dados 403 compreende uma unidade de DCT 404 para realizar o processo de DCT para os dados de saída 421 do somador 402 e um quanti- ficador 405 para quantificar os dados de saída 422 da unidade de DCT 404 e fazer sair os dados comprimidos 423.
No aparelho de codificação de imagem 100a, os dados de ima- gem em movimento 416 são introduzidos em um primeiro terminal de entra- da 401 e fornecidos ao gerador de dados de predição 406 através de uma primeira chave 434a, enquanto os dados de quadro de predição 420 são fornecidos ao somador 402 através de uma segunda chave 434b. Os dados comprimidos 423 que saem do compressor de dados 403 são fornecidos ao gerador de dados de predição 406 através de uma terceira chave 434c, e informação de movimento (vetor de movimento) 418 gerada pelo gerador de dados de predição 406 sai para o codificador de comprimento variável 414 através de uma quarta chave 434d. O aparelho de codificação de imagem 100a ainda inclui um con- trolador 433 para gerar informação de cabeçalho 436, incluindo dados co- muns aos respectivos quadros, com base nos dados de imagem digital e fazer sair a informação de cabeçalho 436 para o codificador de comprimento variável 414 e fazer o controle liga - desliga das chaves 434a- 434d, através do uso de sinais de controle 437a - 437d, respectivamente. Um sinal de con- trole 435, introduzido externamente, contém o sinal de identificação Hfd, indicando se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso na reprodução aleatória, em que dados de quadros codificados, corres- pondentes a um quadro arbitrário são selecionados e reproduzidos. O codificação de comprimento variável 414 é usado para reali- zar codificação de comprimento variável da informação de cabeçalho 436, da informação de movimento 418 e dos dados comprimidos 423 e fazer sair uma corrente de bits 431 como os dados de imagem comprimidos Dv para um terminal de saída 415. O codificador de comprimento variável 414 sai o cabeçalho Hv de acordo com a informação de cabeçalho 413. No cabeçalho Hv, desde o código de partida através do código, exatamente antes do sinal de identificação, os códigos são fixados em comprimento. A construção do gerador de dados de predição 406 será descri- ta. O gerador de dados de predição 406 inclui um descompressor de dados 407, que recebe os dados comprimidos 423 do compressor de dados 403 através da terceira chave 434c, descomprime os dados compri- midos 423 e faz sair os dados descomprimidos 426 e um segundo somador 409, que soma os dados descomprimidos 426 aos dados de quadro de pre- dição 420 e sai os dados reproduzidos 427. O descompressor de dados 407 compreende um quantificador inverso 407a, que quantifica, inversamente, os dados comprimidos 423 e uma unidade de IDCT (transformação discreta inversa de co-seno) 407b, que submete os dados de saída 425 do quantifi- cador inverso 407a a um processo de IDCT por meio da transformação de dados em um domínio de freqüências em dados em um domínio espacial e faz sair os dados descomprimidos 426. O gerador de dados de predição 406 ainda inclui um memória de quadro 410, que contém uma saída (dados reproduzidos) 427 do segun- do somador 409 como dados de imagem de referência para um quadro a ser processado subseqüentemente. A memória de quadro 410 é usada para sair dados de acordo com um sinal de endereço de leitura 428 introduzido exter- namente. O gerador de dados de predição 406 ainda inclui um detetor de movimento 411, que encontra um vetor de movimento MV do bloco alvo de um quadro que está sendo processado, com base nos dados de imagem digital de entrada 416, e sai o vetor de movimento MV, um gerador de ende- reços 412, que gera o sinal de endereço de leitura 428 da memória de qua- dro 410 de acordo com o vetor de movimento MV 418 do detetor de movi- mento 411 e uma unidade de leitura de sinal de predição 413, que lê os da- dos em uma área na memória de quadro 410, que é especificada pelo sinal de endereço de leitura 428 e faz sair os dados de quadro de predição 420.
Subseqüentemente, a operação será descrita.
Os dados de imagem digital são introduzidos no primeiro termi- nal de entrada 401, enquanto informação do sinal de identificação Hfd (in- formação de sinal) 435 é introduzida no segundo terminal de entrada 432.
De acordo com a informação de sinal 435, o controlador 433 gera os sinais de controle 437a - 437d, de acordo com os quais as respectivas chaves 434a - 434d são controladas para ligar e desligar. Os sinais de controle 437a - 437d são os mesmos sinais.
Quando o sinal de identificação Hfd indica que os dados de i- magem comprimidos Dv são adequados para uso na reprodução aleatória, isto é, seu valor é "1", as chaves 434a - 434d são desligadas de acordo com os sinais de controle 437a - 437d do controlador 433, respectivamente.
Desse modo, os dados de quadro correspondentes a todos os quadros da imagem digital de entrada são codificados intraquadro.
Os dados de imagem digital passam o somador 402 e são envi- ados para o compressor de dados 403, que realiza o processo de compres- são de dados (processo de DCT e processo de quantificação) para os da- dos de imagem digital de acordo com a norma do MPEG. A saída dos dados comprimidos (coeficientes de quantificação) 423 do compressor de dados 403 é transformada no código de comprimento variável pelo codificador de comprimento variável 414. Os dados de quadros codificados Pa(1) - Pa(n), correspondentes aos respectivos quadros, são, assim, produzidos. Nesse momento, o codificação de comprimento variável 414 transforma o sinal sín- crono de seqüência (sinal síncrono) Hsd, o sinal de identificação ( o valor = 1) os dados comuns Hcd e os dados de alinhamento Had nos códigos cor- respondentes, para formar o cabeçalho Hva. O cabeçalho Hva é formado de modo que o sinal síncrono Hsd, o sinal de identificação Hfd1, os dados co- muns Hcd e os dados de alinhamento Had são transmitidos nessa ordem. O cabeçalho Hva é adicionado aos dados de quadros codifica- dos Pa(1) - Pa(n) e os dados de imagem comprimidos resultantes Dva são fornecidos como saída do codificador de comprimento variável 414.
Por outro lado, quando o sinal de identificação Hfd indica que os dados de imagem comprimidos Dv são menos adequados para uso na re- produção aleatória, isto é, seu valor é "0", as chaves 434a - 434d são con- troladas nos modos liga - desliga de acordo com os sinais de controle 437a - 437d do controlador 433, respectivamente. Desse modo, por exemplo, os dados de quadros codificados e os outros dados de quadro P(2) - P(n), cor- respondentes aos quadros seguintes são codificados interquadros. O processo de decodificação intraquadros é como descrito aci- ma e, portanto, o processo de decodificação interquadros será descrito a- baixo.
Quando as chaves 434a - 434d são desligadas de acordo com os sinais de controle 437a- 437d do controlador 433, os dados de imagem digital de entrada são codificados interquadros. O gerador de dados de predição 406 gera dados de predição 420 para o quadro a ser processado, com base nos dados de quadros codi- ficados. O primeiro somador 402 subtrai os dados de quadro de predição 420 dos dados de quadro 416 correspondentes ao quadro a ser processado para gerar dados de quadro de diferença 421. No compressor de dados 403, a unidade de DCT 404 transforma ao dados de quadro de diferença 421 em dados 422 no domínio de freqüências e, ainda, o quantificação 405 quantifica os dados 422 em coeficientes de quantificação. Os dados com- primidos resultantes 423 são fornecidos como saída para o codificador de comprimento variável 414. O codificador de comprimento variável 414 transforma os dados comprimidos (coeficientes de quantificação) 423 em códigos de comprimen- to variável para produzir os dados de quadros codificados Pb(2) - Pb(n). OS dados comprimidos 423 também são introduzidos no gera- dor de dados de predição 406 através da terceira chave 434c. No descom- pressor de dados 407, o quantificador inverso 407a quantifica inversamente os dados comprimidos 423 nos dados 425 no domínio de freqüências e a unidade de IDCT inversa 407b transforma os dados 425 nos dados 426 no domínio espacial e proporciona como saída os dados restaurados. O segundo somador 409 soma os dados restaurados 426 aos dados de predição 420 e sai os dados reproduzidos 427, que são armaze- nados na memória de quadro 410 como dados de referência usados para codificação de um quadro subseqüente. O detetor de movimento 411 detecta a informação de movimento da imagem entre quadros por meio de comparação de blocos ou semelhan- tes com base nos dados de imagem digital de entrada 416 e sai o vetor de movimento 418 para o gerador de endereços 412. O gerador de endereços 412 gera o sinal de endereço 428 para especificar uma área de memória na memória de quadro 410 de acordo com o vetor de movimento 418. A unida- de de leitura de sinal de predição 413 lê os dados na área de memória da memória de quadro 410 especificada pelo sinal de endereço 428 como os dados de predição 420 e sai os dados de predição 420 para o somador 402. O vetor de movimento 418 é enviado para o codificador de com- primento variável 414 através da quarta chave 434d, para ser transformado em código de comprimento variável pelo mesmo. OS dados de quadros codificados Pb(1) - Pb(n) são assim pro- duzidos. Nesse momento, o codificador de comprimento variável 414 trans- forma o sinal síncrono de seqüência (sinal síncrono Hsd), o sinal de identifi- cação Hfd2 (valor = 0), os dados comuns Hcd, os dados de alinhamento Had e semelhantes nos códigos correspondentes, para formar o cabeçalho Hvb. O cabeçalho Hvb é formado de modo que o sinal síncrono Hsd, o sinal de identificação Hfd2, os dados comuns Hcd e os dados de alinhamento Had são transmitidos, nessa ordem. O cabeçalho Hvb é adicionado aos dados de quadros codifica- dos Pb(1) - Pb(n) e os dados de imagem comprimidos Dvb resultantes saem do codificador de comprimento variável 414.
Desse modo, de acordo com a primeira concretização, quando da codificação compressiva de dados de imagem digital, correspondentes a uma imagem em movimento, para produzir dados de imagem comprimidos, o sinal de identificação, indicando se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso na reprodução aleatória (independente), é adi- cionado exatamente após o sinal síncrono Hsd posicionado no começo do cabeçalho. Portanto, é possível analisar, rapidamente, o sinal de identifica- ção, quando da análise do cabeçalho somado aos dados de imagem com- primidos, correspondentes a uma imagem, e, desse modo, decidir se os da- dos de imagem comprimidos são ou não adequados para uso na reprodução aleatória em um curto tempo.
Embora na primeira concretização, o sinal de identificação seja colocado exatamente após o sinal síncrono Hsd no cabeçalho Hv dos dados de imagem comprimidos Dv, a estrutura do cabeçalho não está limitada a isso.
Por exemplo, como um cabeçalho Hvm mostrado na Figura 4, o sinal síncrono Hsd, os primeiros dados comuns Hcd1 representados como um código de comprimento fixo, um sinal de identificação Hfd, segundos dados comuns Hcd2 representados com um código de comprimento variável e dados de alinhamento Had podem ser alinhados nessa ordem. [Modificação da Primeira Concretização] As Figuras 5 e 6 são diagramas para explanação de um método de transmissão de imagem e um método de processamento de imagem de acordo com a modificação da primeira concretização, respectivamente.
Mostrados na Figura 5(a) estão primeiros dados de imagem comprimidos Dvc adequados para uso na reprodução aleatória, e mostrados na Figura 5(b) estão segundos dados de imagem comprimidos Dvd, menos adequados para uso na reprodução aleatória.
Os primeiros dados de imagem comprimidos Dvc são obtidos por meio de realização do processo de decodificação intraquadros para os dados de quadro P(1) - P(n) (veja a Figura 10(a)) do respectivo quadro dos dados de imagem em movimento D. Nos dados de imagem comprimidos Dvc, cabeçalhos de quadros (VLO) Hvc(1) - Hvc(n) são adicionados antes dos dados de quadros codificados Pa(1) - Pa(n), respectivamente. Cada um dos cabeçalhos Hvc(1) - Hvc(n) contém um sinal Hfd1, indicando se cada um dos dados de quadros codificados correspondentes Pa(1) - Pa(n) são ou não reproduzíveis, independentemente (aleatoriamente).
Uma vez que os dados de quadros codificados Pa(1) - Pa(n) são obtidos pelo processo de decodificação intraquadros, o valor do sinal Hfd1 em cada um dos cabeçalhos Hvc(1) - Hvc(n) é "1", indicando que os dados de quadros codificados correspondentes são reproduzíveis aleatoriamente.
Em cada um os cabeçalhos Hvc(1) - Hvc(n), como o cabeçalho Hv incluído nos primeiros dados de imagem comprimidos Dv, mostrados na Figura 1, o sinal síncrono Hsd, o sinal Hfd1, os dados comuns Hdc e os da- dos de alinhamento Had são alinhados nessa ordem. Como a primeira con- cretização, o cabeçalho incluindo o sinal de identificação Hfd, indicando que os dados de imagem comprimidos Dvc são adequados para uso na reprodu- ção aleatória, é adicionado aos dados de imagem comprimidos Dvc, embora isso não seja mostrado.
Os segundos dados de imagem comprimidos Dvd são obtidos por meio da realização do processo de decodificação intraquadros para da- dos de quadro correspondentes aos quadros especificados dos dados de imagem em movimento D e através de realização do processo de decodifi- cação interquadros para os outros quadros.
Também nos dados de imagem comprimidos Dvd, como os da- dos de imagem comprimidos Dvc, cabeçalhos de quadros (VOL) Hvd(1)........
Hvd(r)..Hvd(n) são adicionados antes dos dados de quadros codificados Pd(1)...Pd(r)....Pd(n), respectivamente. Cada um dos cabeçalhos de qua- dros (VOL) Hvd(1).... Hvd(r)... Hvd(n) (VOL) Hvd(1)... Hvd(r ).... Hvd(n) contém um sinal Hfd1 ou um sinal HfdO, indicando se cada um dos dados de quadros codificados correspondentes, Pd(1)...Pd(r)....Pd(n), é reproduzí- vel aleatoriamente.
Uma vez que os dados de quadros codificados Pd(1) e Pd(r) são obtidos pelo processo de decodificação intraquadros, o valor do sinal Hfd1 em cada um dos cabeçalhos Hvd(1) e Hvd(r) é "1", indicando que cada um dos dados de quadros codificados Pd(1) e Pd(r) é reproduzível a- leatoriamente. Por outro lado, os dados de quadros codificados Pd(2), Pd(3), Pd(4) Pd(n-1), Pd(n) são obtidos pelo processo de decodificação interquadros, o valor do sinal HfdO em cada um dos cabeçalhos Hvd(2), Hvd(3), Hvd(4)...Hvd(n-1), Hvd(n) é "0", indicando que cada um dos dados de quadros codificados Pd(2), Pd(3), Pd(4)... Pd(n-1), Pd(n) não é repro- duzível aleatoriamente.
Em cada um dos cabeçalhos Hvd(1)......Hvd(r)....Hvd(n), como o cabeçalho Hv dos dados de imagem comprimidos Dv da primeira concreti- zação mostrada na Figura 1, o sinal síncrono Hsd, o sinal Hfd1 ou HfdO, os dados comuns Hcd e os dados de alinhamento Had são alinhados nessa ordem. Como na primeira concretização, o cabeçalho incluindo o sinal de identificação Hfd, indicando que os dados de imagem comprimidos Dvd são menos adequados para uso na reprodução aleatória, é adicionado aos da- dos de imagem comprimidos Dvd, embora isso não seja mostrado.
Nesse primeiro método de transmissão da modificação, o cabe- çalho de todos os dados de imagem comprimidos é primeiro transmitido e, a seguir, os dados de quadros comprimidos (dados de quadros codificados) dos respectivos quadros são transmitidos, seqüencialmente, junto com os cabeçalhos de quadros correspondentes. Quando da transmissão do cabe- çalho de todos os dados de imagem comprimidos, ou do cabeçalho de qua- dro Hvc ou Hvd, o sinal síncrono Hsd, o sinal de identificação Hfd, ou o sinal Hfd1 ou HfdO, os dados comuns Hcd e os dados de alinhamento Had são transmitidos nessa ordem.
Um método de processamento de imagem de acordo com a mo- dificação será descrito. A Figura 6 é um diagrama para explanação do método de pro- cessamento de imagem da modificação à qual o método de processamento de imagem da primeira concretização na Figura 2 foi estendido.
Nesse método de processamento de imagem da modificação, as etapas 105 - 107, incluídas no método de processamento da primeira con- cretização na Figura 2 são substituídas pela Etapa 205, Etapa 209, Etapa 210 e Etapa 207 mostradas na Figura 6. As outras etapas 201 - 204 e 208, incluídas no método da modificação são idênticas à Etapa 101 - 104 e 108, incluídas no método da primeira concretização.
Isso será descrito em detalhes abaixo.
Voltando à Figura 6, o processo de decodificação é iniciado (E- tapa 201). O sinal síncrono de seqüência Hsd, indicando o início dos dados de imagem comprimidos Dv, é gerado (Etapa 202). O sinal síncrono Hsd é representado por um único código (32 bits).
Subseqüentemente, um código do sinal de identificação Hfd é gerado (Etapa 203). Quando todos os quadros da imagem em movimento digital têm que ser compressivamente codificados, sem referência a outros quadros, o valor do sinal de identificação Hfd é "1", ao passo que quando eles não têm, o valor é "0".
Um código dos dados comuns requeridos para reproduzir os dados de imagem comprimidos Dv no final da reprodução e um código dos dados de alinhamento são produzidos (Etapa 204).
Os dados de quadro dos respectivos quadros da imagem em movimento são seqüencial e compressivamente codificados (Etapas 205, 209, 210, 207).
Para ser mais detalhado, os dados de quadro são introduzidos (Etapa 205). Um sinal síncrono de quadro é gerado (Etapa 209). O sinal síncrono de quadro é diferente do sinal síncrono de seqüência na etapa 202 pelo fato de que é representado por um código único, indicando o início de cada quadro. Um sinal, indicando se os dados de quadros codificados de um quadro alvo são ou não reproduzíveis, independentemente (Etapa 210).
De acordo com o valor do sinal de identificação Hfd e o valor do sinal, indi- cando se os dados de quadros codificados são ou não reproduzíveis, inde- pendentemente, os dados de quadro de entrada são codificados compressi- vamente, para produzir dados de quadros codificados (Etapa 206). O processo de decodificação na Etapa 206 é idêntico àquele na Etapa 106 da primeira concretização.
Para ser específico, quando o valor do sinal de identificação Hfd é "1", todos os dados de quadro P(1) - P(n) dos dados de imagem em movi- mento D são codificados intraquadros, enquanto quando o valor do sinal Hfd é "0", de acordo com o sinal referente à possibilidade de reprodução inde- pendente, os dados de quadros especificados da imagem em movimento D são codificados intraquadros e os outros dados de quadro são codificados interquadros.
Em seguida à Etapa 206, é decidido se os dados de quadro de entrada são ou não o último quadro (etapa 207). Quando decidido que os dados de quadro de entrada não são o último quadro, a geração do sinal síncrono de quadro, na etapa 209, a geração do sinal referente à possibili- dade de reprodução independente, na etapa 210, e o processo de decodifi- cação. Na etapa 206, são realizados mais uma vez, ou, caso contrário, o processo de decodificação é completado (Etapa 208). O processo de decodificação é, desse modo, realizado para produzir os dados de imagem comprimidos Dvc adequados para uso na re- produção aleatória, conforme mostrado na Figura 5(a) ou os dados de ima- gem comprimidos Dvd com alta eficiência de codificação, os quais são me- nos adequados para uso na reprodução aleatória, conforme mostrado na Figura 5(b).
Esses dados de imagem comprimidos são transmitidos para o final de decodificação por meio da linha de comunicação ou armazenados no meio de armazenagem, para serem fornecidos ao final de decodificação.
De acordo com a modificação da primeira concretização, além do processo de decodificação realizado pelo método de processamento de imagem da primeira concretização, o cabeçalho de quadro (cabeçalho auxi- liar) é adicionado aos dados de quadros codificados (dados de quadros co- dificados) de cada um dos quadros dos dados de imagem comprimidos, o cabeçalho de quadro inclui o sinal indicando se os dados de quadros codifi- cados correspondentes são ou não reproduzíveis, independentemente, e do código de partida do cabeçalho de quadro através do código imediatamente antes do sinal são fixados em comprimento. Portanto, é possível analisar, rapidamente, o sinal de identificação incluído no cabeçalho de todos os da- dos de imagem comprimidos e o sinal incluído no cabeçalho de quadro, quando da análise do cabeçalho de quadro adicionado aos dados de qua- dros codificados. Nessa modificação, quando da realização do processo de reprodução com avanço rápido para os dados de imagem comprimidos, de acordo com o sinal incluído no cabeçalho de quadro, se os dados de qua- dros codificados de cada quadro são reproduzíveis, independentemente, é decidido rapidamente, pelo que o processo de reprodução rápida pode ser realizado, de preferência.
Concretização 2 Aqui depois, um método de processamento de imagem de acor- do com uma segunda concretização da invenção será descrito.
Nesse método de processamento de imagem, dados de imagem comprimidos, os quais são obtidos por meio de codificação compressiva de dados de imagem digital correspondentes a uma imagem compreendendo uma pluralidade de quadros, são decodificados para proporcionar dados de imagem reproduzidos correspondentes à imagem. Nessa segunda concreti- zação, é tido como premissa que os dados de imagem comprimidos a serem decodificados são os dados de imagem comprimidos Dv, tendo a estrutura de dados mostrada na Figura 1(a). Para ser específico, os dados de imagem comprimidos Dv são os dados de imagem comprimidos Dva adequados para uso na reprodução aleatória (Figura 1 (b)) ou os dados de imagem compri- midos Dvb, os quais são menos adequados para uso na reprodução aleató- ria, mas têm alta eficiência de codificação (Figura 1 (c)). A Figura 7 é um diagrama para explanação do método de pro- cessamento de imagem de acordo com essa segunda concretização, ilus- trando o fluxo de um processo de decodificação pelo método de processa- mento de imagem.
Inicialmente, quando os dados de imagem comprimidos Dv, que foram codificados pelo método de processamento de imagem da primeira concretização (cuja estrutura de dados específicos é mostrada na Tabela 4 - Tabela 6) são introduzidos (etapa 301), o sinal síncrono de seqüência no cabeçalho adicionado aos dados de imagem comprimidos Dv no processo de decodificação é detectado (etapa 302). Esse sinal síncrono de seqüência corresponde aos dados 802 na Tabela 4.
Subseqüentemente, de acordo com um sinal de controle dado por meio de operação externa, é decidido se a reprodução por acesso alea- tório para reprodução com avanço rápido, reprodução com rebobinação rá- pida ou edição de imagem deve ser ou não realizada (etapa 303). O sinal de controle é dado por entrada externa, como operação de compressão de um botão de avanço rápido.
Quando o resultado da decisão na etapa 303 é que a reprodu- ção com acesso aleatório não é realizada, os dados comuns no cabeçalho (dados 803 - 815 nas Tabelas 4-6) são analisados para preparar a decodi- ficação dos dados de quadros codificados correspondentes aos respectivos quadros (etapa 307).
Em seguida, os dados de quadros codificados de respectivos quadros são reproduzidos por um método de decodificação predeterminado (etapa 310).
Nessa segunda concretização, para os dados de quadros codifi- cados do quadro de I, os coeficientes de quantificação correspondentes a cada subbloco são submetidos à quantificação inversa e ao DCT inverso para reproduzir dados de imagem correspondentes a cada macrobloco e esse processo é realizado para todos os macroblocos que compõem o qua- dro.
Para os dados de quadros codificados do quadro de P ou do quadro de B, a decodificação interquadros com referência aos dados repro- duzidos de outro quadro é realizada.
Para ser específico, na decodificação interquadros, os coeficien- tes de quantificação (coeficientes de DCT quantificados) de cada subbloco são submetidos à quantificação inversa e DCT inverso para restaurar dados de diferença correspondentes a cada macrobloco. Em seguida, dados de predição para dados de imagem correspondentes a um macrobloco alvo (macrobloco a ser decodificado) em um quadro a ser processado, são gera- dos por compensação de movimento de dados de imagem de um quadro que já foi decodificado. Os dados de predição e os dados de diferença res- taurados são adicionados para reproduzir dados de imagem do macrobloco alvo.
Em seguida, é decidido se os dados de quadros codificados a ser decodificados correspondem ou não ao último quadro nos dados de i- magem comprimidos Dv (etapa 311). Quando o resultado da decisão é que os dados de quadros codificados não correspondem ao último quadro, o processo de decodificação na etapa 310 é realizado mais uma vez. Quando os dados de quadros codificados correspondem ao último quadro, a decodi- ficação dos dados de imagem comprimidos Dv é encerada (etapa 312).
Por outro lado, quando o resultado da decisão na etapa 303 é que a reprodução com acesso aleatório deve ser realizada, inicialmente, é decidido se os dados de imagem comprimidos a serem decodificados são ou não adequados para uso na reprodução aleatória. Isto é, o sinal de identifi- cação Hfd, que já foi descrito para o processo de decodificação, é extraído (etapa 304). Na segunda concretização, os dados 814 do sinal de identifica- ção Hfd são colocados exatamente após os dados 802 (sinal síncrono de seqüência). Portanto, o sinal de identificação Hfd pode ser extraído imedia- tamente após a análise do sinal síncrono de seqüência.
Então, o valor do sinal de identificação Hfd é verificado para decidir se os dados de imagem comprimidos de entrada Dv são ou não ade- quados para uso na reprodução com acesso aleatório (reprodução indepen- dente) (etapa 305).
Quando o valor do sinal de identificação Hfd é "1". Esse sinal Hfd indica que os dados de imagem comprimidos Dv são adequados para uso na reprodução independente, enquanto, quando o valor do sinal de i- dentificação Hfd é "0", esse sinal Hfd indica que os dados de imagem com- primidos são menos adequados para uso na reprodução independente.
Quando o resultado da decisão na etapa 305 é que o valor do sinal de identificação Hfd é "1", os dados comuns, que seguem o sinal de identificação Hfd e referem-se ao processamento de imagem dos respecti- vos quadros, são analisados (etapa 308). Em seguida, os dados codifica- dos, correspondentes aos respectivos quadros, são reproduzidos por meio de decodificação (etapa 310). O processo de decodificação na etapa 310, nesse caso, é diferente do processo de decodificação no caso onde o aces- so aleatório não é realizado, apenas pelo fato de que a decodificação inter- quadros não é realizada.
Em seguida, é decidido se os dados de quadros codificados a serem decodificados correspondem ou não ao último quadro nos dados de imagem comprimidos Dv (etapa 311). Quando o resultado da decisão é que os dados de quadros codificados não correspondem ao último quadro, o processo de decodificação na etapa 310 é realizado mais uma vez. Quando os dados de quadros codificados correspondem ao último quadro, a decodi- ficação dos dados de imagem comprimidos Dv é encerrada (etapa 312).
Por outro lado, quando o resultado da decisão na etapa 305 é que o valor do sinal de identificação Hfd é "0", isto é, quando os dados de imagem comprimidos Dv são menos adequados para o uso na reprodução independente, uma mensagem descrevendo que a reprodução independen- te não será realizada é emitida (etapa 306) e a decodificação dos dados de imagem comprimidos de entrada Dv é encerrada (etapa 312).
Conforme descrito acima, no processo de decodificação de ima- gem de acordo com a segunda concretização, uma vez que o cabeçalho do dados de imagem comprimidos de entrada Dv é constituído de modo que o sinal de identificação Hfd seja colocado exatamente após o sinal síncrono de seqüência, é possível decidir, imediatamente, se os dados de imagem comprimidos Dv, correspondentes a uma imagem em movimento, são ou não adequados para uso na reprodução independente, isto é, se todos os dados de quadros codificados, correspondentes aos respectivos quadros que compõem a imagem em movimento, são ou não reproduzíveis, inde- pendentemente.
Embora nesta segunda concretização a detecção do sinal sín- crono de seqüência (etapa 302) seja realizada antes da decisão de acesso aleatório (tapa 303), a etapa 302 pode ser realizada após a etapa 303.
Ainda, embora nessa segunda concretização, o sinal de identifi- cação Hfd seja colocado exatamente após o sinal síncrono de seqüência no cabeçalho dos dados de imagem comprimidos Dv a serem decodificados, o sinal de identificação Hfd pode ser colocado após os dados de comprimento fixo de N-bits, no cabeçalho dos dados de imagem comprimidos Dv. Nesse caso, quando da realização do acesso aleatório, o sinal de identificação Hfd é extraído, sem extração dos dados de N-bits na etapa 304, e a análise de dados, incluindo os dados de N-bits, é conduzida na etapa 308.
Além disso, quando o sinal de identificação Hfd é colocado an- tes dos dados com condição de decisão (dados codificados de comprimento fixo) ou os dados codificados de comprimento variável, o sinal indicando se os dados são ou não reproduzíveis, independentemente, pode ser extraído, imediatamente, sem necessidade de decidir a condição e, portanto, isso é adequado para o acesso aleatório. Especialmente no caso onde o sinal de identificação Hfd é colocado antes do código de comprimento variável, quando da análise dos dados antes do sinal de identificação Hfd, não é ne- cessário comparar os dados do cabeçalho de entrada com os dados prepa- rados na tabela, pelo que o sinal de identificação Hfd pode ser extraído, i- mediatamente.
Além disso, a estrutura de cabeçalho de todos os dados de ima- gem comprimidos Dv não está restringida àquela descrita acima, em que o sinal de identificação é colocado exatamente após o sinal síncrono Hsd.
Conforme mostrado na Figura 5, um cabeçalho de quadro, incluindo um si- nal referente à possibilidade de reprodução independente, pode ser dado para cada um dos dados de quadros codificados que compõem os dados de imagem comprimidos. Nesse caso, uma vez que o sinal existe para cada quadro, apenas a verificação dos dados de quadros codificados, correspon- dentes a cada quadro, é suficiente para decidir se esse quadro é ou não reproduzível, independentemente. Também nesse caso, uma vez que o si- nal é colocado exatamente após o sinal síncrono de quadro no cabeçalho de quadro, pode ser decidido, em um curto tempo, se os dados de quadro são ou não reproduzíveis, independentemente.
Um aparelho de processamento de imagem (aparelho de deco- dificação de imagem) para realização do processo de decodificação com- pressiva pelo método de processamento de imagem de acordo com a se- gunda concretização, será agora descrito. A Figura 8 é um diagrama em blocos ilustrando o aparelho de decodificação de imagem de acordo com a segunda concretização. O aparelho de decodificação de imagem 100b está adaptado para receber dados de imagem comprimidos 511, que são obtidos por codi- ficação compressiva de dados de imagem digital correspondentes a uma imagem que compreende uma pluralidade de quadros e decodificar os da- dos de imagem comprimidos, a fim de proporcionar dados de imagem repro- duzidos, correspondentes à imagem. Nessa segunda concretização, tem-se como premissa que os dados de imagem comprimidos são gerados pelo aparelho de codificação de imagem 100a de acordo com a primeira concre- tização.
Para ser específico, o aparelho de decodificação de imagem 100b inclui um analisador 502 e um descompressor de dados 503. O anali- sador 502 analisa um cabeçalho e os outros dados incluídos nos dados de imagem comprimidos 511 para gerar informação de controle 523 ou infor- mação de movimento 524 e analisa os dados que correspondem a cada quadro incluído nos dados de imagem comprimidos 511 para sair dados de quadros comprimidos 512. O descompressor 503 descomprime os dados de quadros comprimidos 512, correspondentes a cada quadro, a fim de gerar dados de quadro descomprimidos 514.
Nessa segunda concretização, o analisador 502 é construído de modo a analisar o sinal de identificação, sem analisar os dados comuns compostos de códigos de comprimento fixo, que se estendem desde o co- meço do cabeçalho antes do sinal de identificação. O descompressor de dados 503 compreende um quantificador inverso 503a e uma unidade de DCT inversa 503b. O quantificador inverso 503a submete os dados de ima- gem comprimidos à quantificação inversa, a fim de gerar dados 513 em do- mínio de freqüências e a unidade de DCT inversa 503b submete a saída do quantificador inverso 503a à DCT inversa, para transformar os dados no domínio de freqüências em dados no domínio de espaço e sai os dados de quadro descomprimidos 514. O aparelho de decodificação de imagem 100b ainda inclui um gerador de dados de predição 506 e um somador 505. O gerador de dados de predição 506 gera dados de quadro de predição 520, com base na saída de dados de quadro descomprimidos do descompressor de dados 503. O somador 505 soma os dados de quadro descomprimidos correspondentes a um quadro alvo e os dados de quadro de predição correspondentes 520 aos dados de quadros reproduzidos de saída 515 até um terminal de saída 510.
No aparelho de decodificação de imagem 100b, a informação de movimento (vetor de movimento) 524 obtida por meio de análise pelo anali- sador 502 é fornecida através da primeira chave 522a ao gerador de dados de predição 506 e os dados de quadro de predição 520 são fornecidos atra- vés da segunda chave 522b ao somador 505. Ainda, os dados de quadros reproduzidos 515 saem do somador 505 é são fornecidos através da tercei- ra chave 522c ao gerador de dados de predição 506.
Além disso, o aparelho de decodificação de imagem 100b inclui um controlador 521, que controla as chaves 522a - 522c através do uso de sinais de controle 525a - 525c, com base na informação de controle 523 obtida por meio de análise do cabeçalho pelo analisador 502. O gerador de dados de predição 506 será descrito em mais de- talhes. O gerador de dados de predição 506 inclui uma memória de quadro 507, que armazena a saída (dados reproduzidos) 515 do somador 505 como dados de imagem de referência para um quadro a ser processado a seguir. A memória de quadro 507 sai os dados nela armazenados, de a- cordo com um sinal de endereço de leitura 518.
Ainda, o gerador de dados de predição 506 inclui um gerador de endereços 508 e uma unidade de leitura de sinal de predição 509. O gera- dor de endereços 508 gera o sinal de endereço de leitura 518 para a memó- ria de quadro 507, com base no vetor de movimento 517 do analisador 502. A unidade de leitura de sinal de predição 509 obtém dados em uma área especificada pelo sinal de endereço de leitura 518 da memória de quadro 507 e os faz sair como dados de quadro de predição 520. A operação do aparelho de decodificação de imagem 100b será descrita.
Quando os dados de imagem comprimidos, tendo o formato mostrado na Tabela 4 - tabela 6, que foram compressivamente codificadas pelo aparelho de codificação 100a da primeira concretização, são introduzi- dos no terminal de entrada 501, inicialmente, o analisador 502 analisa o cabeçalho dos dados de imagem comprimidos para detectar o sinal síncrono de seqüência e semelhantes. Enquanto isso, um sinal de controle externo (não mostrado), indicando se o acesso aleatório para reprodução com a- vanço rápido, reprodução com rebobinação rápida, ou edição de imagem devem ser realizados ou não, é introduzido no analisador 502, por uma en- trada externa, como operação de compressão de um botão de avanço rápido.
Quando o acesso aleatório não é realizado, o analisador 502 analisa os dados comuns (dados 803 - 815, nas Tabelas 4-6) para prepa- rar para decodificação de dados de quadros codificados de respectivos quadros. Nesse caso, as chaves 522a - 522c são, cada uma delas, contro- ladas de acordo com o tipo de codificação de quadro (imagem de I, imagem de P, imagem de B) pelo sinal de controle do controlador 521.
Ainda, o analisador 502 extrai o vetor de movimento 524 com base nos dados de quadros codificados de cada quadro nos dados de ima- gem comprimidos e, ainda, faz sair uma escala de quantificação e coeficien- tes de quantificação de cada quadro como dados comprimidos 512 para o descompressor de dados 503.
Quando os dados de quadros codificados foram obtidos pelo processo de decodificação intraquadros, os dados comprimidos ( coeficien- tes de quantificação) 512 são submetidos à quantificação inversa pelo quan- tificador 503a no descompressor de dados 503 para serem transformados em dados de domínio de freqüência 513, que são submetidos ao DCT inver- so pela unidade de DCT inversa 503b para ser transformados em dados de domínio de espaço (dados descomprimidos) 514. A quantificação inversa e o DCT inverso são realizados para cada um dos subblocos que compõem um dos macroblocos que compõem um quadro. Então, os dados descom- primidos 514 correspondentes a cada macrobloco passam através do so- mador 505 passam através do somador 505 e saem como dados reproduzi- dos 515 através do terminal de saída 510.
Quando os dados de quadros codificados foram obtidos pelo processo de decodificação interquadros, no descompressor de dados 503, os dados comprimidos (coeficientes de quantificação) correspondentes a cada subbloco são submetidos à quantificação inversa e ao DCT inverso e, desse modo, os dados de diferença correspondentes a cada macrobloco são restaurados como os dados correspondentes a cada macrobloco são restaurados como os dados descomprimidos. Então, o somador 505 soma os dados de diferença de um macrobloco alvo aos dados de predição cor- respondentes e dá como saída os dados reproduzidos 515.
No gerador de dados de predição 506, dados reproduzidos de um quadro que já foi decodificado, e estão armazenados na memória de quadro 507, são lidos da memória de quadro 507 como dados de predição para o macrobloco alvo no quadro a ser decodificado, através de compen- sação de movimento, usando o gerador de endereços 508 e a unidade de leitura de sinal de predição 509, como o processo de predição do aparelho de codificação.
Isto é, no gerador de dados de predição 506, o gerador de en- dereços 508 gera o sinal de endereço 518 da memória de quadro 507, ba- seado no vetor de movimento do analisador 502. Então, a unidade de leitura de sinal de predição 509 obtém os dados na área especificada pelo sinal de endereço como os dados de predição 520.
Em seguida, o somador 505 soma os dados de diferença do descompressor de dados 503 e os dados de predição e faz sair dados re- produzidos do macrobloco alvo.
Por outro lado, quando o acesso aleatório é realizado, o sinal de identificação no cabeçalho dos dados comprimidos a serem decodificados é analisado, a fim de decidir se os dados de imagem comprimidos são ou não adequados para uso na reprodução independente.
Isto é, o analisador 502 extrai o sinal de identificação 523 e o faz sair para o controlador 521.
No cabeçalho dos dados de imagem comprimidos, os dados 814, correspondentes ao sinal de identificação Hfd, são colocados exata- mente após os dados 802, correspondentes ao sinal síncrono de seqüência e, portanto, o sinal de identificação Hfd pode ser extraído em um curto tempo.
Quando o sinal de identificação Hfd é introduzido no controlador 512, o controlador 521 analisa o sinal de identificação Hfd para decidir se os dados de imagem comprimidos são adequados para uso na reprodução ale- atória.
Quando decidiu que os dados de imagem comprimidos são a- dequados para uso na reprodução independente (isto é, quando o valor do sinal de identificação Hfd é "1"), o analisador 502 analisa (realiza decodifi- cação de comprimento variável dos) dados comuns e, em seguida, o des- compressor de dados 503 realiza a reprodução, a fim de proporcionar dados reproduzidos de dados de quadros codificados, correspondentes a um qua- dro especificado. No processo de decodificação, uma vez que a decodifica- ção interquadros não é realizada, ao contrário do processo de decodificação em que o acesso aleatório não é realizado, as chaves 522a - 522c são man- tidas nos estados DESLIGADAS pelos sinais de controle do controlador 521.
Quando o valor do sinal de identificação Hfd é "0" (isto é, quan- do os dados de imagem comprimidos são menos adequados para uso na reprodução independente), informação descrevendo que a decodificação independente não será realizada é fornecida do controlador 521 para as partes desejadas do aparelho de decodificação.
Conforme descrito acima, de acordo com o aparelho de decodi- ficação de imagem da segunda concretização, uma vez que a análise do sinal síncrono de seqüência no cabeçalho dos dados de imagem comprimi- dos Dv é seguida pela análise do sinal de identificação Hfd, é possível deci- dir, imediatamente, se os dados de imagem comprimidos Dv, corresponden- tes a uma imagem em movimento, são adequados para uso na reprodução independente, isto é, se todos dos dados de quadros codificados, corres- pondentes aos respectivos quadros que compõem a imagem em movimento, são ou não reproduzíveis, independentemente.
Quando um programa de processamento de imagem para reali- zação do processamento de imagem de acordo com qualquer uma das con- cretizações descritas acima e modificações pelo software é registrado em um meio de armazenagem de dados, como um disco flexível, o processa- mento de imagem pode ser facilmente implementado em um sistema de computador independente.
As Figuras 9(a) - 9(c) são diagramas para explanação do caso, onde o processamento de imagem de acordo com qualquer uma das concre- tizações descritas acima e modificações é executado por um sistema de computador, usando um disco flexível que contém o programa de proces- samento de imagem. A Figura 9(a) mostra uma vista frontal de um disco flexível FD, uma vista seccional transversal do mesmo e um corpo de disco flexível D. A
Figura 9(b) mostra um exemplo de um formato físico do corpo de disco flexí- vel D. O disco flexível FD tem a configuração em que um envoltório de disco flexível FC contém o corpo de disco flexível D. Na superfície do corpo de disco flexível D, uma pluralidade de trilhas Tr são formadas concêntrica- mente a partir da circunferência externa do disco em direção à circunferên- cia interna. Cada trilha Tr é dividida em 16 setores (se) na direção angular.
Portanto, no disco flexível FD, tendo o programa mencionado acima, os da- dos do programa são gravados nos setores atribuídos no corpo de disco flexível D. A Figura 9(c) ilustra a estrutura para gravação do programa no disco flexível FD e a realização do processamento de imagem pelo software, usando o programa armazenado no disco flexível FD.
Para ser específico, quando o programa é gravado no disco fle- xível FD, os dados do programa são escritos no disco flexível FD do sistema de computador Cs através do drive de disco flexível FDD. Quando o apare- lho de codificação de imagem ou o aparelho de decodificação de imagem descritos acima são construídos no sistema de computador Cs pelo progra- ma gravado no disco flexível FD, o programa é lido do disco flexível Fd pelo drive de disco flexível FDD e, a seguir, carregado no sistema de computador Cs.
Embora na descrição acima um disco flexível seja empregado como um meio de armazenagem de dados, um disco ótico pode ser empre- gado. Também nesse caso, a codificação ou a decodificação pelo software podem ser realizadas de maneira semelhante ao caso de uso do disco flexí- vel. Ainda, o meio de armazenagem de dados não está restrito a esses dis- cos. Qualquer meio pode ser empregado desde que ele possa conter o pro- grama, por exemplo, um cartão de IC, cassete de ROM, etc. Também no caso de uso desses meios de armazenagem de dados, o processamento de imagem pelo software pode ser realizado de maneira semelhante ao caso de uso do disco flexível.
Além disso, quando um sinal de imagem codificado armazenado em um meio de armazenagem de dados, como um disco flexível, tem uma estrutura de dados de acordo com qualquer uma das concretizações e modi- ficações da invenção, o sinal de imagem codificado do disco flexível pode ser decodificado para exposição de imagem, com os mesmos efeitos que os descritos para o processo de decodificação da primeira ou segunda concre- tização.
Disponibilidade Industrial De acordo com o método de transmissão de imagem, o método de processamento de imagem, o aparelho de processamento de imagem e o meio de armazenagem de dados da presente invenção, dados de imagem comprimidos de um quadro arbitrário de uma imagem em movimento podem ser selecionados e reproduzidos aleatoriamente dentro do tempo desejado, sem tempo de espera. Portanto, eles são muito úteis no processo de decodi- ficação de imagem e no processo de decodificação de imagem no sistema que transmite ou armazena um sinal de imagem e, em particular, são ade- quados para uso no processamento aleatório de imagem para quadros arbi- trários, como reprodução com avanço rápido, reprodução com rebobinação rápida ou edição de dados comprimidos de imagem em movimento de acor- do como MPEG4.

Claims (2)

1. Método de processamento de imagem para decodificar dados de imagem comprimidos (Dv,511) obtidos por meio de decodificação com- pressiva de dados de imagem digital correspondendo a uma imagem com- preendendo vários quadros para proporcionar dados de imagem reproduzi- da (515) correspondente à imagem, caracterizado pelo fato de que com- preende as etapas de: receber os dados de imagem comprimidos (Dv,511), decodificar os dados de imagem comprimidos (Dv,511), em que os dados de imagem comprimidos (Dv,511) incluem um sinal de identificação (Hfd) indicando a capacitação para o uso em uma re- produção randômica sendo adicionados logo após os dados de comprimen- to fixo posicionados no início dos dados de imagem comprimida (Dv,511).
2. Método de processamento de imagem, de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados de comprimento fixo posicionados logo antes do sinal de identificação (Hfd) são padrões de sincronização (Hsd) indicando o cabeçalho dos dados de imagem comprimi- dos (Dv,511).
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