BRPI0214328B1 - método para a descompressão de dados de vídeo, e, decodificador de vídeo para decodificar quadros de vídeo - Google Patents

Abstract

"métodos de decodificação de um bloco de imagem e de compressão de dados de vídeo, e, decodificador de vídeo para decodificar um bloco de imagem". um sistema e um método para codificar e decodificar dados de vídeo são inventados. em um sistema e um método de compressão de dados de vídeo, um quadro de vídeo (32) é dividido em uma sequência de blocos de imagem (38), em que um dentre vários modos possíveis de codificação de bloco é um modo de compensação de movimento global implícita (igmc), que é usado para copiar pixéis de um quadro anterior (32) deslocado por um vetor de movimento previsto. em uma outra concretização da invenção, um sistema e um método de compressão de dados de vídeo, um quadro de vídeo (32) é segmentado em uma sequência de fatias (36), onde cada fatia (36) inclui uma série de macroblocos (38). fatias (36) respectivas são codificadas e um sinal é incluido no cabeçalho (44) de uma fatia codificada (40) para indicar se a fatia é habilitada por gmc, ou seja, se a compensação de movimento global deve ser usada na reconstrução da fatia codificada. se assim for, a informação de gmc tal como informação representando um conjunto de vetores de movimento (42a-42d) é incluída com a fatia. em uma concretização útil, cada fatia (36) de um quadro (32) contém a mesma informação de gmvc, para aumentar a flexibilidade contra erros. em uma outra concretização diferentes fatias (36) de um quadro (32) contêm informação de gmc diferente. em cada concretização, os vetores de movimento (42a-42d) para cada imagem de uma fatia (40) codificada específica podem ser reconstruídos usando informação de gmc contida apenas na fatia codificada específica.

Description

“MÉTODO PARA DESCOMPRESSÃO DE DADOS DE VÍDEO, E, DECODIFICADOR DE VÍDEO PARA DECODIFICAR QUADROS DE VÍDEO” Referência Remissiva a Pedidos Correlatos O presente pedido de patente de invenção reivindica o benefício de, e aqui incorpora a título de referência o inteiro teor do pedido provisório pendente US SN 60/334 979, depositado em 30 de novembro de 2001.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO A invenção aqui apresentada e reivindicada trata genericamente de um método de compressão de dados de sinal de vídeo. Mais especificamente, a invenção trata de um método do tipo acima que emprega compensação de movimento global. Ainda mais especificamente, algumas modalidades da invenção tratam de um método do tipo acima no qual macro blocos são agrupados em fatias e informações de compensação de movimento global são transmitidas com fatias codificadas. É antecipado que modalidades da invenção poderíam ser usadas em conjunção com decodificadores de televisão de sinais digitais de TV tanto do tipo standard (SDTV) como do tipo de alta definição (HDTV), como uma parte de sistemas de videoconferência, e em computadores inclusive PCs, laptops e semelhantes para decodificar vídeo. Modalidades também poderíam ser usadas em dispositivos móveis tais como telefones celulares e PD As, como parte de um decodificador em um projetor de cinema digital, e em gravadores de vídeo, reprodutores de vídeo e sistemas de entretenimento doméstico. Todavia, não se pretende limitar a invenção a modalidades deste tipo.

Sinal de vídeo digital, em forma não-comprímida, tipicamente contém grandes quantidades de dados. Todavia, o conteúdo de informações necessárias efetivo é consideravelmente menor devido a altas correlações temporais e espaciais. Por conseguinte, compressão de vídeo, ou codificação, é usada para reduzir a quantidad3e de dados que é efetivamente requerida para determinadas tarefas, tal como armazenamento dos sinais de vídeo ou para transmitir os mesmos de um local para outro. No método de codificação redundância temporal pode ser usada efetuando as denominadas predições de movimento compensadas, onde regiões de um quadro de vídeo são predizíveis a partir de regiões similares de um quadro prévio. Isto é, pode haver partes de um quadro que contém pouca ou nenhuma alteração em relação às partes correspondentes do quadro precedente. Tais regiões podem ser assim saltadas ou não codificadas, para maximizar o rendimento da compressão. Por outro lado, se uma boa coincidência com um quadro prévio não puder ser determinada, predições dentro de um quadro podem ser usadas para reduzir a redundância espacial. Com um esquema de predição proveitoso, o erro de predição será pequeno e a quantidade de informações que tem de ser codificada grandemente reduzida. Outrossim, transformando pixéis para um domínio de freqüência, p.ex., utilizando transformação discreta co-senoidal, correlações especiais proporcionam ganhos adicionais em eficiência.

Aqui, os termos "imagem" e "quadro" são usados de forma intercambiável para se reportar a um quadro de dados de imagem em uma seqüência de vídeo.

Altas correlações temporais são características de vídeo. Assim, grande parte do esforço envidado no otimizar a compressão de vídeo é focalizado sobre efetuar predições temporais exatas de regiões de um quadro. Tanto melhor a predição, tanto menor o número de bits necessário para codificar a discrepância. A predição propriamente dita é codificada como instruções sobre como converter, ou mesmo escalonar ou girar, uma região previamente codificada. Se muitas regiões de um quadro tiverem movimento similar, tal como em uma panorâmica ou redução da distância focal ("zoom"), aperfeiçoamentos adicionais em eficiência de compressão podem resultar do codificar um movimento global separadamente, que então se aplica a todas ou algumas regiões do quadro. Esta técnica é frequentemente designada de compensação de movimento global (GMC).

Existem várias razões, todavia, porque não devemos nos endereçar ao inteiro quadro quando compensação de movimento global c usada. A primeira razão é a resiliência de erro. Para prevenir a propagação de erros provenientes de partes corrompidas de uma imagem, predição é frequentemente constrangida dentro de segmentos delimitados designados de fatias. Cada fatia de um quadro, por conseguinte, também deve ser completa ou auto-suficiente com relação às informações de movimento global. Outra razão é que a compensação de movimento global pode não ser pertinente para um quadro inteiro, muito embora partes menores do quadro possam beneficiar-se da compensação de movimento global aplicada a cada parte separadamente.

Codificação de Imagens Fixas vs. Compensação de Movimento Um codec de vídeo típico, tal como Recomendações H.261 e H.263 da ITU-T, MPEG-1 parte 2, MPEG-2 parte-1 (H.262) ou MPEG-4 partc-2, opera sucessivamente codificando uma sequência de vídeo quadro a quadro. Um quadro é adicional mente dividido em blocos que são codificados sucessivamente fileira por fileira, partindo do canto esquerdo superior e terminando no canto direito inferior, Uma dimensão de bloco típica é aquela de um macro bloco (MB) cobrindo 16x16 pixéis de luminância. O primeiro quadro na seqüência é codificado como uma imagem fixa, designada de um intra quadro. Um quadro deste tipo é independente e não depende de quadros previamente codificados. Todavia, eles não somente usados no início da seqüência, porém também podem ser vantajosamente usados nos casos onde o vídeo se altera bruscamente, tais como cortes de cena, ou onde é desejável contar com um ponto de acesso aleatório, a partir do qual um decodificador pode principiar a codificar sem ter de decodificar a parte prévia do fluxo de bits. Os valores de pixel de macroblocos intracodificados são usualmente transformados para um domínio de frequência, p.ex. utilizando transformação de co-seno discreta e os coeficientes de transformação quantificados de modo a reduzir a dimensão do fluxo de bits resultante.

Em contraste, um inter quadro é codificado como uma imagem de diferença de movimento compensado em relação a um quadro precedente. Utilizando um quadro já decodificado (quadro reconstruído) como referência, o codificador de vídeo pode sinalizar para cada macrobloco um conjunto de vetores de movimento (MVs) e coeficientes. Os vetores de movimento (um ou vários dependendo de como o macrobloco é particionado) informam o decodificador como espacialmente converter as correspondentes regiões do quadro de referência de maneira a efetuar uma predição para o macrobloco em consideração. Isto é designado de compensação de movimento. A diferença entre a predição e o original c codificada cm termos de coeficientes de transformação. Todavia, nem todos os macroblocos de um interquadro necessitam ter seu movimento compensado, Se a alteração do macrobloco de referência para o macrobloco atual é pequena, o macrobloco pode ser codificado no modo CÓPIA, isto é, não codificado de per si, porém, sinalizado para ser copiado. Ver a seção 5.3.1 de ITU-T Recommendation H.263 "Coded macroblock indication (CQD) (1 bit)" para um exemplo de uma implementação do modo CÓPIA. Por outro lado, se os macroblocos diferirem substancíalmente, ode ser melhor codifica-los como um intra macrobloco.

Compensação de Movimento Global em H.263 Em vez de se endereçar à compensação de movimento numa base somente por bloco, podería ser vantajoso extrair o movimento global de um quadro separadamente e codificar os desvios do movimento global para cada bloco. Em uma sequência passante ou zooming, ou quando um grande objeto se desloca através do quadro a informação de movimento total provavelmente deve ser mantida a um mínimo por um esquema deste tipo. Uma técnica bem conhecida é acrescentar uma etapa adicional no método de codificação antes de um inlei quadro ser codificado. Anexo P "Reference Picture Resampling" de H.263 apresenta um método para 'deformar' a imagem de referência dados quatro vetores de deslocamento ví)0, v,3°, vov, vHV especificando os deslocamentos dos pixéis de esquina de um quadro. A figura 1 mostra um quadro de referência, com estes vetores respectivamente se estendendo dos pixéis de esquina 8. Os deslocamentos de todos os outros pixéis são dados por umainterpolação bilinear destes vetores, isto é: Equação (1) onde (x,y)é a locação inicial de um pixel, H e V representam localizações dos pixéis de esquina no quadro de referência, e Para uma descrição detalhada de implementação destas fórmulas, referência pode ser feita à Recomendação H.263. Quando esta compensação de movimento global é usada para um subsequente ou inter quadro, o quadro de referência é re-amostrado, pixel a pixel, utilizando a interpolação acima. Após a re-amostragem ter sido efetuada, o codificador pode prosseguir com a codificação do interquadro baseado sobre o quadro de refere nc i a rc a most rado.

Compensação de Movimento Global em MPEG-4 parte 2 Compensação de movimento global é também especificada no standard visual MPEG-4 usando os denominados S(GMC)-VOPs. Aqui a compensação de movimento global é aplicada píxel-a-pixel como o H.263 Anexo P. Todavia, pode-se ainda selecionar em um nível de macrobloco se o quadro de referência compensada de movimento global (interpelado) deve ser usado ou não.

Compensação de Movimento Global para H.26L ITU-T está atualmente desenvolvendo um novo padrão de codificação de vídeo. Recomendação H.26L, que é também provável de ser conjuntamente publicado como Padrão Internacional pela ISO/IEC denominado MPEG-4 AVC (ISG/IEC 14496-10). O padrão H.26L atual segue o projeto de codificação de vídeo geral acima mencionado com quadros e maerobloeos, onde cada imagem é codificada por um cabeçalho de imagem sucedido por maerobloeos. Este padrão é exposto em maior detalhe mais adiante, em conjunção com as figuras 8-9.

Uma significativa desvantagem na utilização de compensação de movimento global para um quadro de vídeo é a perda de residência de erro e flexibilidade causada se endereçando a quadros inteiros. Assim, se os vetores de movimento global são codificados somente uma vez para uma imagem, p.ex. ao início da imagem, e esta parte do fluxo de bits é perdida durante a transmissão, a inteira imagem provavelmente é corrompida. Por conseguinte, vetores de movimento para blocos através da totalidade de imagem não podem ser codificados e tem de ser ocultados. Tais erros também podem se propagar no tempo, uma vez que a imagem seguinte pode ser uma inter imagem igualmente, assim utilizando uma imagem corrompida como referência. Outro problema, especificamente relacionado com o projeto de codificação de vetor de movimento global proposto (GMVC) para o padrão H.26L, é que diferentes movimentos globais para partes de um quadro não podem ser especificados.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção se endereça ao problema acima de utilizar compensação de movimento global para quadros aplicando compensação de movimento global a quadros que foram segmentados em fatias. Cada fatia e tratada como uma unidade autônoma que não utiliza vetores de movimento dos macroblocos fora de si própria para predição. Codificando vetores de movimento global para cada fatia, todos vetores de movimento dentro da fatia podem ser construídos ou decodificados de uma maneira independente. Outrossim, os vetores de movimento global podem ser aplicados diferentemente a cada fatia, ou podem ser usados para repetir vetores de movimento global se referindo ao inteiro quadro. Sinalizando compensação de movimento global para cada fatia, as vantagens de compensação de movimento global podem ser realizadas sem desprezar resiliência de erro. Além disso, a eficiência de compressão pode ser aperfeiçoada, uma vez que a invenção habilita movimento global a ser mais bem adaptado para regiões menores.

Como uma outra vantagem, a invenção introduz um novo modo para compensação de movimento global, designado de Implicit Global Motion Compensationn (IGMC). Este modo pode ser usado como uma ferramenta em muitos cenários de codificação que requerem um modo MB mais útil do que o modo CÓPIA, de maneira a minimizar o número total de bits necessário para vetores de movimento. No modo CÓPIA o vetor de movimento é sempre zero. Em contraste, IGMC utiliza vetores de movimento implícito que são preditos. A invenção pode ser dirigida a um método de compressão de dados de vídeo para uso com blocos de imagem derivados dividindo um quadro de vídeo em uma seqüência de blocos. Em uma modalidade preferencial, os blocos são macroblocos compreendendo 16x16 pixéis (luminância) e onde um de vários modos de codificação de macrobloco possíveis é um modo de compensação de movimento global implícito (IGMC). Este modo é usado para copiar pixéis de um quadro prévio de um bloco colocado, deslocado por um vetor de movimento que e predito a partir de blocos de imagem vizinhos do quadro atual.

Outra parte da invenção pode ser dirigida para um método de compressão de dados de vídeo para uso com fatias derivadas segmentando um quadro de veio em uma seqüência de fatias, onde cada fatia compreende uma pluralidade de blocos de imagem. O método compreende as etapas de codificar os dados de respectivas fatias para gerar correspondentes fatias codificadas, aplicar um sinal a cada fatia codificada para indicar se compensação de movimento global (GMC) deve ser usada na reconstrução de sua correspondente fatia original, e no caso afirmativo, incluir informações GMC com a fatia codificada. De preferência, os vetores de movimento para bloco de imagem de uma fatia codificada podem ser reconstruídos utilizando somente informações GMC contidas na fatia. Em uma modalidade, pelo menos duas das fatias codificadas contém as mesmas informações GMC. Em outra modalidade, pelo menos duas das fatias codificadas contém diferentes informações GMC. De forma útil, as informações GMC contidas pelas respectivas fatias do quadro compreendem vetores de movimento global respectivamente reportados ao quadro de vídeo.

Em uma modalidade preferencial, as informações GMC contidas em uma fatia codificada dada compreendem ou representam um conjunto de vetores de movimento global (GM) codificados. O conjunto de vetores GM pode ser usado conjuntamente com interpolação bilinear para calcular a compensação de movimento global para cada pixel contido na fatia codificada dada. Altemativamente, os vetores GM podem ser usados com interpolação bilinear para calcular compensação de movimento global para cada bloco em um grupo de 4x4 blocos de pixel compreendendo a fatia codificada dada.

Em ainda outra modalidade, uma fatia codificada especifica tem um modo de cópia de macrobloco que sinaliza a codificação dos blocos de imagem da fatia codificada específica copiando respectivamente correspondentes blocos de imagem localizados em um quadro de referência de movimento global compensado derivado do quadro de vídeo.

DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS A figura 1 é um diagrama esquematico ilustrando compensação de movimento global de um quadro de acordo com o padrão de compressão de vídeo H.263; A figura 2 é um diagrama esquematico mostrando um sistema simplificado para comprimir, transmitir e decodificar informações de vídeo de acordo com modalidades da invenção: A figura 3 é um diagrama de blocos mostrando determinados componentes para o compressor do sistema mostrado na figura 2; A figura 4 é um diagrama esquematico ilustrando a partição de um quadro de uma seqiiência de vídeo em fatias respectivamente compreendendo macrob 1 ocos; A figura 5 é um diagrama esquematico ilustrando vetores dc movimento associados com respectivos blocos de pixel de um macrobloco;

As figuras 6-7 são diagramas esquemáticos, cada um mostrando uma fatia compreendendo uma sequência de macroblocos para ilustrar modalidades da invenção: A figura 8 é um diagrama esquematico representando a sintaxe de fluido de bits da construção H.26L sobre níveis de macrobloco c imagem; A figura 9 é um diagrama esquematico representando compensação de movimento global proposta em H.26L sobre níveis de macrobloco e imagem; A figura 10 é um diagrama esquematico mostrando uma fatia compreendendo macroblocos 4x4 para ilustrar modalidades da invenção pertinentes ao padrão de compressão de vídeo H.26L.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

Reportando-se à figura 2, é mostrada uma fonte 10 de informações de vídeo tal como uma vídeo câmera. As informações, compreendendo uma sucessão de quadros de vídeo, são acopladas com um codificador ou compressor de vídeo 12, que comprime sucessivos quadros de dados de acordo com uma modalidade da invenção, conforme descrita aqui. Um fluxo de bits representando os dados comprimidos é transmitido através de um canal de comunicação 22, que pode ser um canal de comunicação de vídeo sem fio de um transmissor 14 para um receptor 16. Os dados recebidos são aplicados a um decodificador 18 para recuperar as informações de vídeo.

Reportando-se à figura 3, são mostrados determinados componentes convencionais de um compressor 12 para processar um macrobloco de pixel 16x16 20, derivado dividindo um quadro em uma seqüência de quadros de vídeo tal como é mostrada na figura 4. Os componentes mostrados na figura3 incluem um módulo de transformação, tal como um módulo de Transformação de Fourier Discreta 24, um quantificador 26 e um codificador binário 28.

Conforme é conhecido da técnica, o módulo transformador 24 recebe um grupo de inteiros, compreendendo respectivos níveis de escala de tons (luminância) e níveis de cor (crominância) dos pixéis do macrobloco 20. O módulo 24 aplica a transformação aos níveis de pixel para gerar um grupo de saída de coeficientes de transformação. Conforme é igualmente bem conhecido, o quantificador 26 divide cada coeficiente de transformação por uma correspondente dimensão de etapa ou nível de quantização. A saída do quantificador 26 é dirigida para o codificador binário 28, que gera um correspondente fluxo de bits digitais 30 para transmissão através do canal 22.

Reportando-se a seguir à figura 4, é mostrado um quadro 32 compreendendo um dos quadros em uma seqüência de vídeo 34. A figura 4 adicionalmente mostra o quadro 32 segmentado em um número de fatias 36a-d onde cada fatia 36a-d compreende uma seqüência de macroblocos 38. Cada macrobloco compreende um grupo de pixéis do quadro 32. Como descrito adiante em maior detalhe, uma fatia 36 pode conter informações GMC pertinentes a seus macroblocos 38 e/ou ao quadro 32, de acordo com modalidades da invenção. A figura 4 também mostra a fatia 36a em maior detalhe, para enfatizar que um limite de fatia pode se apresentar após qualquer macrobloco de um quadro. A fatia 36b é mostrada incluir macroblocos localizados em várias fileiras 37 do quadro. Outrossim, a fatia 36b inicia alguns macroblocos do limite de quadro esquerdo da fatia e termina alguns macroblocos antes do limite de quadro direito na última fileira da fatia. Assim, algumas fatias cobrem mais de uma fileira 37„ e uma fileira 37 pode conter mais de uma fatia, tal como a fileira inferior contendo fatias 36c e 36d.

Reportando-se à figura 5, os blocos de pixel 40a'-40d' de um quadro prévio são usados para predizer os blocos 40a-40d do quadro atual. Os vetores de movimento 42a-42d estão descrevendo a locação de onde pixéis provenientes do primeiro quadro serão copiados nos blocos 40a-40d do quadro atual. Isto ilustra que os blocos de pixel 40a-40d podem ser facilmente determinados ou reconstruídos utilizando um quadro previamente decodificado conjuntamente com os vetores de movimento 42a-42d.

Reportando-se à figura 6, nela é mostrada uma fatia codificada 40 gerada codificando uma fatia tal como a fatia 36b mostrada na figura 4. A fatia codificada 40 compreende macroblocos ou blocos de imagem 42 e é provida de um cabeçalho 44. Em uma modalidade da invenção, um sinal é aplicado à fatia codificada 40, por exemplo, incluindo o sinal no cabeçalho 44, para indicar se ou não compensação de movimento global (GMC) é para ser usada na reconstrução da correspondente fatia original 36. Se GMC deve ser usado na construção da fatia, o cabeçalho 44 também inclui informações GMC. Tais informações GMC utilmente compreendem ou representam informações de vetor de movimento a partir das quais os vetores de movimento para cada um dos blocos 42 de fatia 40 podem ser reconstruídos no decodificador. Assim, todos vetores de movimento na fatia 40 podem ser derivados exclusivamente de informações contidas na fatia 40.

Em outra modalidade útil, todas as fatias 40 codificadas a partir de respecti vas fatias 36 do quadro de vídeo 32. supra citado, contêm as mesmas informações CMC. Por exemplo, as informações GMC poderíam compreender um conjunto codificado dos vetores GM r°. r\ ry, e rsy descritos acima em relação com a figura 1. Estes vetores são reportados ao inteiro quadro de vídeo deformado, como mostrado na figura 1, e são derivados dos vetores de deslocamento de pixel de esquina mostrados ali de acordo com as relações descritas acima. Resiliência é significativamente aumentada repetindo esta informação em cada fatia codificada, uma vez que a informação alcançaria o decodificador mesmo se algumas das fatias fossem perdidas no canal de transmissão. Os vetores GM codificados poderíam ser usados com interpelação bilinear, de acordo com a Equação (1) apresentada acima, para calcular a compensação dc movimento global para cada pixel contido na fatia 40.

Em uma outra modalidade, cada fatia codificada 40 teria informações GMC compreendendo os vetores de movimento global r°, r\ r, e rxy, onde os vetores são reportados à caixa de delimitação da fatia mais exatamente do que ao inteiro quadro. Reportando-se adicionalmente à figura 6, é mostrada a caixa de delimitação 46 de fatia 40 compreendendo o menor retângulo que pode conter a fatia. A figura 6 mostra pixéis dc esquina 46a-d em respectivas esquinas da caixa delimitadora 46, com vetores v<K>, v,i0iy°Vi-e vHV neste caso especificando deslocamento dos respectivos pixéis de esquina da caixa delimitadora, mais exatamente do que do inteiro quadro. Os quatro vetores r°, r\ r, e r*y podem ser determinados a partir dos vetores de pixel de esquina por intermédio das mesmas relações estabelecidas acima em conjunção com H.263 para deslocamento de pixel de esquina de um inteiro quadro. A partir dos quatro vetores codificados ara a caixa delimitadora 46, a compensação de movimento global para cada pixel contido na fatia 40 pode ser facilmente calculado utilizando interpolação bilinear, de acordo com a Equação (1). Será facilmente evidente que nesta modalidade» diferentes fatias codificadas 40 conterão diferentes informações GMC, Reportando-se ã figura 7, é mais uma vez mostrada a fatia codificada 4 com a caixa delimitadora 46. Todavia, somente dois vetores de movimento global 48a e 48b são mostrados, que são codificados como as informações GMC para a fatia 40. Estes vetores se reportam os pixeis extremo esquerdos e extremo direitos, respectivamente, de caixa delimitadora 46. A compensação de movimento global para respectivos pixeis de fatia 40 pode ser determinada a partir da mesma. Para pixeis ao longo de um eixo geométrico vertical, os vetores de movimento global são os mesmos, ao passo que ao longo de um eixo geométrico horizontal eles são interpolados linearmente a partir dos dois vetores de movimento global codificados 48a e 48b.

Em uma outra modalidade, todas as informações GMC em uma fatia podem ser repetidas no nível de quadro ou imagem, tal como no cabeçalho do quadro 32, Reportando-se à figura 8, é mostrada a sintaxe de fluxo de bits do padrão H.26L em níveis de imagem e macrobloco Em H.26L os macroblocos de um interquadro têm um de vários modos, que atualmente incluem 7 inter modos (16x16, 16x8, 8x16, 8x8, 8x4, 4x8 e 4x4), I intramodo para 4x4 e 23 intramodos para 16x16. Aqui NxM refere-se à dimensão dos blocos em que o macrobloco é particionado. Para inter MBs, cada bloco tem um MV e para intra MBs, cada bloco é predito como uma unidade. Outrossim, existe um modo CÓPIA, que não utiliza qualquer MV nem coeficientes. Este é o modo mais econômico de sinalizar. Na realidade, codificação de lance corrido (RLL) é usada para sinalizar um número de macroblocos copiados (saltados) com uma palavra código.

Uma compensação de movimento global foi proposta para o padrão H.26L. Assemelha-se ao GMC usado no Anexo P de H.263 da maneira que os vetores de movimento global são definidos. Uma diferença principal, todavia, é que a imagem de referência não é re-amostrada e que os vetores de movimento interpolados não se aplicam a picheis, porém mais exatamente a blocos de pixéis. O vetor de movimento de um bloco de imagem com seu pixel superior-esquerdo como (x,y) pode ser derivado como: vCx.y^r1^"-^' + (/7^4 Ιι^ΐ}' Equação (2) onde r°, r\ ri, e rx> estão relacionados com v(K), vM01v0Vl e vtlv como para H.263 Anexo P. Todavia, estes vetores de movimento se aplicam a blocos de imagem consistindo de 4x4 pixéis. Particularmente, os vetores r°, r\ ri, e ri* estão relacionados com y(M), ν'^ο/^1 e v1IV aplicam-se aos blocos de esquina do quadro com seus pixéis superiores esquerdos em (00), (H-4,0), (O, V-4) e (H-4, V-4), respectivamente.

Codificação de Vetor de Movimento Global (GMVC) Para H.26L é proposta para se aplicar somente para determinados modos de macrobloco da imagem. O fato de ser ou não utilizado é sinalizado para cada inter quadro 110 cabeçalho de imagem por um sinalizador (sinalizador GMVC). Se GMVC é ativado os quatro GMVs r°, ri, ri, e rx> seguem o sinalizador, Estes são usados para a imagem atual sempre que urna modalidade utilizando GMVC é sinalizada em um macrobloco. A sintaxe proposta é mostrada na figura 9.

Os modos de macrobloco para os macrobloeos em um quadro com GMVC habilitado tem dois novos modos. O modo COPIA c substituído por GMVC_COPY e existe um modo adicional designado GMVC 16. Ambos os modos são modos inter 4x4, isto é, o macrobloco é objeto de partição em blocos de imagem de 4x4 pixéis. Os vetores de movimento para cada bloco são dados pelos GMVs interpolados conforme dado pela fórmula acima. Para GMVC_COPY nenhum coeficiente é codificado, isto é, a imagem de referência de movimento compensado é copiada, ao passo que para GMVC_16, coeficientes são também adicionados.

Reportando-se à figura 10, é mostrada uma fatia codificada 50 compreendendo macroblocos 52, onde cada macrobloco 52 é objeto de partição em blocos de imagem 4x4 54 de acordo com o padrão H.26L. Na figura 10, vetores GM interpolados se aplicam a blocos 4x4 54 mais exatamente do que a pixéis. Reportando-se adicionalmente à figura 10, são mostrados blocos de esquina 54a-d tendo vetores de movimento global associados 56a-d, especificando seus deslocamentos. Os blocos de esquina 54a-d definem as esquinas de uma caixa delimitadora retangular 58 contendo a fatia 50. Os vetores de movimento 56a-d são representados por informações GMC contidas no cabeçalho 60 da fatia 50. A partir da informação pertinente aos vetores GM 56a-d, compensação de movimento global pode ser calculada para cada um dos blocos 4x4 54 da faia 50, por intermédio de interpolação linear de acordo com a Equação (2) acima.

Em uma outra concretização, compensação de movimento global para cada um dos blocos de imagem 54 pode ser calculada a partir de dois vetores GM codificados (não mostrados) especificando deslocamento dos blocos 4x4 extremo esquerdo e extremo direito contidos dentro da caixa delimitadora 58. Em ainda outra modalidade, compensação de movimento global para cada bloco 54 pode ser derivada de um único vetor GM codificado compreendendo as informações GMC contidas no cabeçalho 60.

Em outra modalidade na qual uma fatia é GMC habilitada, isto é, contém um sinal indicando informações GMC, as informações compreendem um sinal modo CÓPIA. Em resposta a este sinal com relação a um macrobloco específico da fatia, o codificador copiará o macrobloco correspondente da imagem de referência compensada por movimento global, isto é, do quadro empenado como mostrado na figura 1. Nesta modalidade coeficientes pertinentes ao macrobloco podem ou não ser codificados igualmente.

Em uma modalidade designada de compensação de movimento global implícita (IGMC) nenhum vetor de movimento explícito é transmitido com a fatia codificada 40. Em vez disso, o modo de macrobloco CÓPIA (também designado SKIP) é re-interpretado como um modo macrobloco Inter sem coeficientes ou vetores de movimento explicitamente codificados. O vetor de movimento usado para compensação de movimento do macrobloco é predito a partir de blocos vizinhos. Mais especificamente, a um bloco de imagem particular no quadro atual, um bloco co-localizado em um quadro prévio, deslocado por um vetor de movimento é copiado do quadro prévio. O vetor de movimento é predito a partir de blocos vizinhos no quadro atual, isto é, de blocos que estão adjacentes a ou próximos do bloco de imagem específico. O modo IGMC pode ser usado para substituir o modo CÓPIA no codificar um bloco de imagem.

Como um outro aspecto característico da modalidade IGMC, um fluxo de bits representando um bloco de imagem codificado pode incluir um elemento sintático que pode ser interpretado para indicar quer o modo IGMC quer o modo CÓPIA. Uma comutação entre os modos IGMC e CÓPIA pode ser sinalizada implicitamente, por intermédio de outros elementos de código. Altemativamente, esta comutação pode ser sinalizada explicitamente por uma palavra código.

Em uma modificação desta modalidade, um vetor de movimento extra é transmitido para cada fatia, para ser usado na predição do primeiro interbloco da fatia.

Evidentemente, muitas outras modificações e variações da presente invenção são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Por conseguinte deve ser entendido que dentro do âmbito do conceito exposto, a invenção pode ser praticada de maneira diferente daquela conforme especificamente descrita.

Claims (6)

1. Método para deseompressão de dados de vídeo para quadros de vídeo (32) compreendendo uma pluralidade de blocos de imagem (42), em que cada bloco de imagem (42) deve ser decodificado de acordo com um de uma pluralidade de modos de codificação, em que um da dita pluralidade de modos é um modo COPY implicando que um bloco co-Ioealizado de um quadro prévio é sinalizado para ser copiado para um quadro atual com um vetor de movimento (42a — 42d) de zero, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - decodificar um fluxo de bits de dados representando um bloco de imagem (42) codificado de um quadro atual em que o fluxo de bits de dados é decodificado de acordo com um modo IGMC ou de acordo com o modo COPY, em que o dito modo IGMC compreende: - predizer um vetor de movimento (42a - 42d) a partir de blocos de imagem vizinhos do dito quadro atual; e - decodificar o bloco de imagem (42) codificado copiando de um quadro prévio um bloco co-localizado deslocado pelo vetor de movimento (42a — 42d) predito.

2. Método, de acordo com a reivindicação I, caracterizado pelo fato de que uma comutação entre os modos IGMC e COPY é sinalizada explicitamente por uma palavra código.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que urna comutação entre os modos IGMC e COPY é sinalizada implicitamente por elementos de código previamente decodificados.

4. Método, dc acordo com a reivindicação I, caracterizado pelo fato de que a predíção do vetor de movimento (42a - 42d) é computada, para eada componente de vetor individualmente, como a mediana de três vetores de movimento vizinhos.

5. Decodificador de vídeo para decodificar quadros de vídeo (32) compreendendo uma pluralidade de blocos de imagem, em que cada bloco de imagem deve ser decodificado de acordo com um de uma pluralidade de modos de codificação, em que um da dita pluralidade de modos é um modo COPY implicando que um bloco co-localizado de um quadro prévio é sinalizado para ser copiado para um quadro atual com um vetor de movimento (42a - 42d) de zero, caracterizado pelo fato de compreender meios para decodificar um fluxo de bits de dados representando um bloco de imagem (42) codificado de um quadro atual, em que o fluxo de bits de dados é decodificado de acordo com um modo IGMC ou de acordo com o modo COPY, em que o decodificador de vídeo compreende ainda meios para decodificar o bloco de imagem codificado de acordo com o modo IGMC computando um vetor de movimento (42a - 42d) predito predizendo vetores de movimento (42a - 42d) a partir de blocos de imagem vizinhos do quadro atual; e decodificar o bloco de imagem (42) codificado copiando de um quadro prévio um bloco co-localizado deslocado pelo vetor de movimento (42a - 42d) predito.

6. Decodificador de vídeo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de compreender meios para computar o dito vetor de movimento (42a - 42d) predito, para cada componente de vetor individualmente, como a mediana de três vetores de movimento vizinhos.