BRPI0610667A2 - método e aparelho para codificação de vetor de movimento adaptativo por fatia para codificação e decodificação de vìdeo redimensionável espacial - Google Patents

Abstract

MéTODO E APARELHO PARA CODIFICAçãO DE VETOR DE MOVIMENTO ADAPTATIVO POR FATIA PARA CODIFICAçAO E DECODIFICAçAO DE VìDEO REDIMENSIONáVEL ESPACIAL. São providos codificadores e decodificadores de video redimensionáveis espaciais e métodos correspondentes para a codificação e a decodificação de vídeo redimensionável. Um método para a codificação de vídeo redimensionável espacial inclui selecionar (1310, 1410) entre a codificação redimensionável e a codificação não redimensionável dos vetores de movimento em uma base por fatia.

Description

"MÉTODO E APARELHO PARA CODIFICAÇÃO DE VETOR DEMOVIMENTO ADAPTATIVO POR FATIA PARA CODIFICAÇÃO E DECODIFI-CAÇÃO DE VÍDEO REDIMENSIONÁVEL ESPACIAL"

REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDOS RELACIONADOS

Esse pedido reivindica o beneficio do Pedido Pro-visório U.S. 60/671.257, depositado em 14 de abril de 2005 eintitulado "SLICE ADAPTIVE MOTION VECTOR CODING FOR SPATIALSCALABLE VIDEO CODEC", que é incorporado por referência aquina sua integridade.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se, de forma geral, acodificadores e decodificadores de video e, mais particular-mente, a métodos e aparelho para codificação do vetor de mo-vimento adaptativo por fatia para codificação e decodifica-ção de video redimensionável espacial.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

É desejável que um esquema de codificação de videoredimensionável possa suportar aplicações diferentes eexigências de decodificador sem incorrer na penalidade dataxa de bits da codificação por transmissão simultânea. Paramuitos esquemas de codificação redimensionável existentes,onde a estimativa do movimento e a compensação são aplicadaspara remover a redundância temporal, as abordagens datécnica anterior usadas para codificar vetores de movimentotêm deficiências. Em geral, dois métodos têm sido usadospara codificar os vetores de movimento: codificação de vetorde movimento não redimensionável e codificação de vetor demovimento redimensionável. No esquema da codificação dovetor de movimento não redimensionável, o vetor de movimentomovimento não redimensionável, o vetor de movimento é codi-ficado com a precisão da camada de enriquecimento mais altae é armazenado na camada de base. A seguir, para a camadainferior, os vetores de movimento precisam ser amostradosinferiormente. No esquema de codificação de vetor de movi-mento redimensionável, um refinamento de um vetor de movi-mento da camada inferior é codificado em cada camada superi-or tal que o vetor de movimento codificado representa a pre-cisão do vetor de movimento para essa camada mais alta. Paraa eficiência da codificação da taxa de bits total, a codifi-cação do vetor de movimento não redimensionável tem melhoreficiência do que a codificação do vetor de movimento redi-mensionável. Entretanto, a codificação do vetor de movimentonão redimensionável coloca todos os bits para os vetores demovimento na camada de base. Assim, se a capacidade de redi-mensionamento da taxa de bits é exigida, a codificação dovetor de movimento não redimensionável pode prejudicar aqualidade da camada de base. Desde que a codificação do ve-tor de movimento não redimensionável exige a amostragem in-ferior para camadas inferiores, isso pode causar o problemada camada de base não ser complacente com o padrão. Algunsdos decodificadores podem não ser capazes de suportar um talaspecto. Por outro lado, se a capacidade de redimensionamen-to da taxa de bits não é uma exigência, mas ao invés disso,a complexidade e a eficiência da codificação da taxa de bitstotal, tal como nas aplicações de video de difusão, a codi-ficação do vetor de movimento não redimensionável pode termelhor eficiência de codificação.Muitos métodos diferentes de capacidade de redi-mensionamento têm sido amplamente estudados e padronizados,incluindo a capacidade de redimensionamento SNR, a capacida-de de redimensionamento espacial, a capacidade de redimensi-onamento temporal e a capacidade de redimensionamento dogrão fino, em perfis de capacidade de redimensionamento dospadrões MPEG-2 e MPEG-4. A maior parte do trabalho na codi-ficação redimensionável tem sido objetivada na capacidade deredimensionamento da taxa de bits, onde a camada de baixaresolução tem uma largura de banda limitada. Como mostradona FIG. 1, um sistema com capacidade de redimensionamentoespacial tipico é indicado geralmente pelo numerai de refe-rência 100. O sistema 100 inclui um codificador de video decomplexidade redimensionável 110 para receber uma seqüênciade video. Uma primeira saida do codificador de video de com-plexidade redimensionável 110 é conectada em comunicação desinal com uma rede de largura de banda pequena 120 e com umaprimeira entrada de um multiplexador 130. Uma segunda saidado codificador de video de complexidade redimensionável 110é conectada em comunicação de sinal com uma segunda entradado multiplexador 130. Uma saida da rede de largura de bandapequena 120 é conectada em comunicação de sinal com uma en-trada de um decodificador de baixa resolução 140. Uma saidado multiplexador 130 é conectada em comunicação de sinal comuma entrada de uma rede de alta largura de banda 150. Umasaida da rede de alta largura de banda 150 é conectada emcomunicação de sinal com uma entrada de um demultiplexador160. Uma primeira saida do demultiplexador 160 é conectadaem comunicação de sinal com uma primeira entrada de um deco-dificador de alta resolução 170 e uma segunda saida do de-multiplexador 160 é conectada em comunicação de sinal comuma segunda entrada do decodificador de alta resolução 170.Uma saida do decodificador de baixa resolução 140 fica dis-ponível como uma saida do sistema 100 para um fluxo de bitsde camada de base, e uma saida do decodif icador de alta re-solução 170 fica disponível como uma saida do sistema 100para um fluxo de bits redimensionavel.

A codificação redimensionavel não tem sido ampla-mente adotada na prática, por causa do aumento considerávelna complexidade do codificador e decodificador, e porque aeficiência da codificação dos codificadores redimensionáveisfica tipicamente bem abaixo dessa dos codificadores não re-dimensionáveis.

Codificadores e decodificadores espacialmente re-dimensionáveis tipicamente exigem que o codifica-dor/decodificador redimensionavel de alta resolução provejafuncionalidade adicional do que estaria presente em um codi-ficador/decodificador de alta resolução normal. Em um codi-ficador redimensionavel espacial MPEG-2, é tomada uma deci-são se a predição é executada a partir de uma imagem de re-ferência de baixa resolução ou de uma imagem de referênciade alta resolução. Um decodificador redimensionavel espacialMPEG-2 deve ser capaz de predizer a partir da imagem de re-ferência de baixa resolução ou da imagem de referência dealta resolução. Dois conjuntos de armazenamentos de imagemde referência são necessários por um codifica-dor/decodificador redimensionável espacial MPEG-2, um paraimagens de baixa resolução e um outro para imagens de altaresolução. A FIG. 2 mostra um diagrama de blocos para um co-dificador redimensionável espacial de baixa complexidade 200suportando duas camadas, de acordo com a técnica anterior. AFIG. 3 mostra um diagrama de blocos para um decodificadorredimensionável espacial de baixa complexidade 300 que su-porta duas camadas, de acordo com a técnica anterior.

Com referência à FIG. 2, um codificador de videoredimensionável espacial suportando duas camadas é indicadogeralmente pelo numerai de referência 200. O codificador devideo 200 inclui um amostrador inferior 210 para receber umaseqüência de video de entrada de alta resolução. O amostra-dor inferior 210 é acoplado em comunicação de sinal com umcodificador não redimensionável de baixa resolução 212, que,por sua vez, é acoplado em comunicação de sinal com armaze-namentos de quadro de baixa resolução 214. O codificador nãoredimensionável de baixa resolução 212 produz um fluxo debits de baixa resolução, e é também acoplado em comunicaçãode sinal com um decodificador não redimensionável de baixaresolução 220.

O decodificador não redimensionável de baixa reso-lução 220 é acoplado em comunicação de sinal com um amostra-dor superior 230, que, por sua vez, é acoplado em comunica-ção de sinal com um codificador de alta resolução redimensi-onável 240. O codificador de alta resolução redimensionável240 também recebe a seqüência do video de entrada de altaresolução, é acoplado em comunicação de sinal com osarmazenamentos de quadro de alta resolução 250 e produz umnamentos de quadro de alta resolução 250 e produz um fluxode bits redimensionável de alta resolução. Uma saida do co-dificador não redimensionável de baixa resolução 212 e umasaida do codificador de alta resolução redimensionável ficamdisponíveis como saldas do codificador de video redimensio-nável espacial 200.

Assim, uma seqüência de video de entrada de altaresolução é recebida pelo codificador de baixa complexidade200 e amostrada inferiormente para criar uma seqüência devideo de baixa resolução. A seqüência de video de baixa re-solução é codificada usando um codificador de compactação devideo de baixa resolução não redimensionável, criando umfluxo de bits de baixa resolução. 0 fluxo de bits de baixaresolução é decodificado usando um decodificador de compac-tação de video de baixa resolução não redimensionável. Essafunção pode ser executada dentro do codificador. A seqüênciade baixa resolução decodificada é amostrada superiormente, eprovida como uma de duas entradas para um codificador de al-ta resolução redimensionável. O codificador de alta resolu-ção redimensionável codifica o video para criar um fluxo debits redimensionável de alta resolução.

Com referência à FIG. 3, um decodificador de videoredimensionável espacial suportando duas camadas é indicadogeralmente pelo numerai de referência 300. O decodificadorde video 300 inclui um decodificador de baixa resolução 360para receber um fluxo de bits de baixa resolução, que é aco-plado em comunicação de sinal com armazenamentos de quadrode baixa resolução 362 e produz uma seqüência de video debaixa resolução. 0 decodificador de baixa resolução 360 étambém acoplado em comunicação de sinal com um amostradorsuperior 370, que, por sua vez, é acoplado em comunicação desinal com um decodificador de alta resolução redimensionavel 380.

O decodificador de alta resolução redimensionavel38 0 é também acoplado em comunicação de sinal com armazena-mentos de quadro de alta resolução 390. O decodif icador dealta resolução redimensionavel 380 recebe um fluxo de bitsredimensionavel de alta resolução e produz uma seqüência devideo de alta resolução. Uma saida do decodificador de baixaresolução 360 e uma saida do decodificador de alta resoluçãoredimensionavel ficam disponíveis como saidas do decodifica-dor de video redimensionavel espacial 300.

Assim, ambos um fluxo de bits redimensionavel dealta resolução e um fluxo de bits de baixa resolução são re-cebidos pelo decodificador de baixa complexidade 300. O flu-xo de bits de baixa resolução é decodificado usando um deco-dificador de compactação de video de baixa resolução não re-dimensionavel, que utiliza armazenamentos de quadro de baixaresolução. 0 video de baixa resolução decodificado é amos-trado superiormente e a seguir inserido em um decodificadorredimensionavel de alta resolução. O decodificador redimen-sionavel de alta resolução utiliza um conjunto de armazena-mentos de quadro de alta resolução e cria a seqüência de vi-deo de saida de alta resolução.

Com referência à FIG. 4, um codificador de videonão redimensionavel é indicado geralmente pelo numerai dereferência 400. Uma entrada para o codificador de video 400é conectada em comunicação de sinal com uma entrada nãoinversora de uma junção de soma 410. A saida da junção desoma 410 é conectada em comunicação de sinal com umtransformador/quantizador 420. A saida dotransformador/quantizador 420 é conectada em comunicação desinal com um codificador de entropia 440. Uma saída docodificador de entropia 440 fica disponível como uma saídado codif icâdsHÍálâO do transf ormador/quantizador 420 é tambémconectada em comunicação de sinal com um transformador in-verso/quantizador 450. Uma saída do transformador inver-so/quantizador 450 é conectada em comunicação de sinal comuma entrada de um filtro de desblocar 460. Uma saída do fil-tro de desblocar 460 é conectada em comunicação de sinal comos armazenamentos da imagem de referência 470. Uma primeirasaída dos armazenamentos da imagem de referência 470 é co-nectada em comunicação de sinal com uma primeira entrada deum avaliador de movimento 480. A entrada para o codificador400 é também conectada em comunicação de sinal com uma se-gunda entrada do avaliador de movimento 480. A saída do ava-liador de movimento 480 é conectada em comunicação de sinalcom uma primeira entrada de um compensador de movimento 4 90.Uma segunda saída dos armazenamentos da imagem de referência470 é conectada em comunicação de sinal com uma segunda en-trada do compensador de movimento 490. A saída do compensa-dor de movimento 490 é conectada em comunicação de sinal comuma entrada inversora da junção de soma 410.Com referência à figura 5, um decodificador devídeo não redimensionável é indicado geralmente pelo numeraide referência 500. O decodificador de vídeo 500 inclui umdecodificador de entropia 510 para receber uma seqüência devídeo. Uma primeira saída do decodificador de entropia 510 éconectada em comunicação de sinal com uma entrada de umquantizador inverso/transformador 520. Uma saída do quanti-zador inverso/transformador 520 é conectada em comunicaçãode sinal com uma primeira entrada de uma junção de soma 540.

A saída da junção de soma'540 é conectada em comu-nicação de sinal com um filtro de desblocar 590. Uma saídado filtro de desblocar 590 é conectada em comunicação de si-nal com os armazenamentos da imagem de referência 550. Osarmazenamentos da imagem de referência 550 são conectados emcomunicação de sinal com uma primeira entrada de um compen-sador de movimento 560. Uma saída do compensador de movimen-to 560 é conectada em comunicação de sinal com uma segundaentrada da junção de soma 540. Uma segunda saída do decodi-ficador de entropia 510 é conectada em comunicação de sinalcom uma segunda entrada do compensador de movimento 560. Asaída do filtro de desblocar 590 fica disponível como umasaída do decodificador de vídeo 500.

Foi proposto que H.264/MPEG AVC fosse estendidopara usar um modo de atualização de resolução reduzida(RRU) . 0 modo de RRU melhora a eficiência da codificação empequenas taxas de bits reduzindo o número de macroblocos re-siduais (MBs) a serem codificados, enquanto executando a es-timativa do movimento e a compensação das imagens de resolu-ção completas. Com referência à FIG. 6, um codificador devídeo de atualização de resolução reduzida (RRU) é indicadogeralmente pelo numerai de referência 600. Uma entrada parao codificador de vídeo 600 é conectada em comunicação de si-nal com uma entrada não inversora de uma junção de soma 610.

A saída da junção de soma 610 é conectada em comunicação desinal com uma entrada de um amostrador inferior 612. Uma en-trada de um transformador/quantizador 620 é conectada em co-municação de sinal com uma saída do amostrador inferior 612ou com a saída da junção de soma 610. Uma saída dotransformador/quantizador 620 é conectada em comunicação desinal com um codificador de entropia 640. Uma saída docodificador de entropia 640 fica disponível como uma saídado codificador de vídeo 600.

A saída do transformador/quantizador 620 é tambémconectada em comunicação de sinal com uma entrada de umtransformador inverso/quantizador 650. Uma saída do trans-formador inverso/quantizador 650 é conectada em comunicaçãodê sinal com uma entrada de um amostrador superior 655. Umaentrada de um filtro de desblocar 660 é conectada em comuni-cação de sinal com uma saída do transformador inver-so/quantizador 650 ou com uma saída do amostrador superior655. Uma saída do filtro de desblocar 660 é conectada em co-municação de sinal com uma entrada dos armazenamentos da i-magem de referência 670. Uma primeira saída dos armazenamen-tos da imagem de referência 670 é conectada em comunicaçãode sinal com uma primeira entrada de um avaliador de movi-mento 680. A entrada para o codificador 600 é também conec-tada em comunicação de sinal com uma segunda entrada do ava-liador de movimento 680. A saida do avaliador de movimento680 é conectada em comunicação de sinal com uma primeira en-trada de um compensador de movimento 690. Uma segunda saidados armazenamentos da imagem de referência 670 é conectadaem comunicação de sinal com uma segunda entrada do compensa-dor de movimento 690. A saida do compensador de movimento690 é conectada em comunicação de sinal com uma entrada in-versora da junção de soma 610.

Com referência à FIG. 7, um decodificador de videode atualização de resolução reduzida (RRU) é indicado geral-mente pelo numerai de referência 700. O decodificador de vi-deo 700 inclui um decodificador de entropia 710 para receberuma seqüência de video. Uma saida do decodificador de entro-pia 710 é conectada em comunicação de sinal com uma entradade um quantizador inverso/transformador 720. Uma saida doquantizador inverso/transformador 720 é conectada em comuni-cação de sinal com a entrada de um amostrador superior 722.Uma saida do amostrador superior 722 é conectada em comuni-cação de sinal com uma primeira entrada de uma junção de so-ma 740.

Uma saida da junção de soma 740 é conectada em co-municação de sinal com um filtro de desblocar 790. Uma saidado filtro de desblocar 790 é conectada em comunicação de si-nal com uma entrada dos armazenamentos da imagem de referên-cia de resolução total 750. A saida do filtro de desblocar790 fica também disponivel como uma saida do decodificadorde video 700. Uma saida dos armazenamentos da imagem de re-ferência de resolução total 750 é conectada em comunicaçãode sinal com um compensador de movimento 7 60, que é conecta-do em comunicação de sinal com uma segunda entrada da junçãode soma 740.

Foi proposto usar o conceito de RRU para projetarum codec de complexidade redimensionável. Um exemplo é pro-vido para um sistema que suporta dois niveis diferentes decomplexidade de decodificador e resolução. Um decodificadorde baixa resolução tem um tamanho de exibição menor e temrestrições de complexidade de decodificador muito restritas.

Um decodificador de resolução total tem um tamanho de exibi-ção maior e restrições de complexidade de decodificador me-nos restritas, porém ainda importantes. Um sistema de difu-são ou multidifusão transmite dois fluxos de bits, uma cama-da de base com taxa de bits BRbase e uma camada de enrique-cimento com taxa de bits BRenhan-- Os dois fluxos de bits po-dem ser multiplexados juntos e enviados em um único fluxo detransporte. Com referência à FIG. 8, um sistema de difusãocom capacidade de redimensionamento de complexidade é indi-cado geralmente pelo numerai de referência 800. O sistema800 inclui um codificador de video de complexidade redimen-sionável e um decodificador de baixa resolução e um decodi-ficador de resolução total. O sistema de difusão com capaci-dade de redimensionamento de complexidade 800 inclui um co-dificador de video de complexidade redimensionável 810. Umaprimeira saida do codificador de video de complexidade redi-mensionável 810 é conectada em comunicação de sinal com umaprimeira entrada de um multiplexador 820. Uma segunda saidado codificador de video de complexidade redimensionável 810é conectada em comunicação de sinal com uma segunda entradado multiplexador 820. Uma saida do multiplexador 820 é co-nectada em comunicação de sinal com uma rede 830. Uma saidada rede 830 é conectada em comunicação de sinal com uma en-trada de um primeiro demultiplexador 840 e com uma entradade um segundo demultiplexador 850. Uma saida do primeiro de-multiplexador 840 é conectada em comunicação de sinal comuma entrada de um decodificador de baixa resolução 850. Umaprimeira saida do segundo demultiplexador 860 é conectada emcomunicação de sinal com uma primeira entrada de um decodi-ficador de resolução total 870. Uma segunda saida do segundodemultiplexador 8 60 é conectada em comunicação de sinal comuma segunda entrada do decodificador de resolução total 870.Uma saida do decodificador de baixa resolução 850 fica dis-ponível como uma saida do sistema 800 para um fluxo de bitsda camada de base e uma saida do decodif icador de resoluçãototal 870 fica disponível como uma saida do sistema 800 paraum fluxo de bits redimensionável.

O decodificador de baixa resolução 850 processasomente o fluxo de bits da camada de base e o decodif icadorde resolução total 870 processa ambos o fluxo de bits da ca-mada de base e o fluxo de bits da camada de enriquecimento.RRU é usado na camada de base, que pode ser decodificada emambas as seqüências de baixa resolução e alta resolução comcomplexidade diferente no decodificador. O fluxo de bits dacamada de enriquecimento inclui um sinal de erro de resolu-ção total, a ser adicionado no resultado da decodificação dofluxo de bits da camada de base, que foi feito com compensa-ção de movimento de resolução total. A taxa de bits da cama-da de enriquecimento pode acabar sendo menor do que essa dacamada de base, que difere do caso de capacidade de redimen-sionamento espacial tipico onde a taxa de bits da camada debase é tipicamente pequena comparada com a taxa de bits dacamada de enriquecimento. Um sinal de erro de resolução to-tal não é necessariamente enviado para cada macrobloco codi-ficado ou fatia/imagem.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Esses e outros inconvenientes e desvantagens datécnica anterior são tratados pela presente invenção, que édirecionada a métodos e aparelho para codificação do vetorde movimento adaptativo por fatia para codificação edecodificação de video redimensionavel espacial.

De acordo com um aspecto da presente invenção, éprovido um método para codificação de video redimensionavelespacial. O método inclui selecionar entre a codificaçãoredimensionavel e a codificação não redimensionavel devetores de movimento em uma base por fatia.

De acordo com um outro aspecto da presente inven-ção, é provido um codificador de video redimensionavel espa-cial. O codificador de video redimensionavel espacial incluium codificador para executar uma seleção entre a codificaçãoredimensionavel e a codificação não redimensionavel de veto-res de movimento em uma base por fatia.

De acordo com ainda um outro aspecto da presenteinvenção, é provido um método para decodificação de videoredimensionável espacial de um fluxo de bits. 0 método in-clui determinar se usar um vetor de movimento codificado nofluxo de bits ou usar um quociente do vetor de movimento di-vidido por um fator de redimensionamento, com base em umcampo de sintaxe em um cabeçalho do fluxo de bits.

De acordo com ainda um outro aspecto da presenteinvenção, é provido um decodificador de video redimensioná-vel espacial para a decodificação de um fluxo de bits. 0 de-codificador de video redimensionável espacial inclui um de-codificador para determinar se usar um vetor de movimentocodificado no fluxo de bits ou usar um quociente do vetor demovimento dividido por um fator de redimensionamento, combase em um campo de sintaxe em um cabeçalho do fluxo de bits.

Esses e outros aspectos, características e vanta-gens da presente invenção se tornarão evidentes a partir dadescrição detalhada seguinte de modalidades exemplares, queé para ser lida em conjunto com os desenhos acompanhantes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A presente invenção pode ser entendida melhor deacordo com as seguintes figuras exemplares, nas quais:

A FIG. 1 mostra um diagrama de blocos para um sis-tema com capacidade de redimensionamento espacial tipico, deacordo com a técnica anterior,

A FIG. 2 mostra um diagrama de blocos para um co-dificador redimensionável espacial suportando duas camadas,de acordo com a técnica anterior,A FIG. 3 mostra um diagrama de blocos para um de-codificador redimensionavel espacial suportando duas cama-das, de acordo com a técnica anterior,

A FIG. 4 mostra um diagrama de blocos para um co-dificador de video não redimensionavel normal usado no pa-drão H.264/MPEG AVC, de acordo com a técnica anterior,

A FIG. 5 mostra um diagrama de blocos para um de-codificador de video não redimensionavel normal usado comH.264/MPEG AVC, de acordo com a técnica anterior,

A FIG. 6 mostra um diagrama de blocos para um co-dificador de video de atualização de resolução reduzida(RRU), de acordo com a técnica anterior,

A FIG. 7 mostra um diagrama de blocos para um de-codificador de video de atualização de resolução reduzida(RRU), de acordo com a técnica anterior,

A FIG. 8 mostra um diagrama de blocos para um sis-tema de difusão com capacidade de redimensionamento de com-plexidade, de acordo com a técnica anterior,

A FIG. 9 mostra um diagrama de blocos para um de-codificador de video de complexidade redimensionavel de bai-xa resolução exemplar no qual os presentes princípios podemser aplicados, de acordo com uma modalidade do mesmo,

A FIG. 10 mostra um diagrama de blocos para um de-codificador de video de complexidade redimensionavel de altaresolução exemplar no qual os presentes princípios podem seraplicados, de acordo com uma modalidade do mesmo,

A FIG. 11 mostra um diagrama de blocos para um co-dificador de video de complexidade redimensionavel exemplarno qual os presentes princípios podem ser aplicados, de a-cordo com uma modalidade do mesmo,

A FIG. 12 mostra um diagrama para a capacidade deredimensionamento de complexidade de acordo com uma modali-dade exemplar dos presentes princípios,

A FIG. 13 mostra um diagrama de fluxo para um mé-todo exemplar para a codificação do vetor de movimento adap-tativo para um codificador de vídeo redimensionável espaci-al, de acordo com os presentes princípios,

A FIG. 14 mostra um diagrama de fluxo para um ou-tro método exemplar para a codificação do vetor de movimentoadaptativo para um codificador de vídeo redimensionável es-pacial, de acordo com os presentes princípios,

A FIG. 15 mostra um diagrama de fluxo para aindaum outro método exemplar para a codificação do vetor de mo-vimento adaptativo para um codificador de vídeo redimensio-nável espacial, de acordo com os presentes princípios,

A FIG. 16A mostra um diagrama de fluxo para um mé-todo exemplar para analisar um cabeçalho por fatia para umdecodificador de vídeo redimensionável espacial, de acordocom os presentes princípios e

A FIG. 16B mostra um diagrama de fluxo para um mé-todo exemplar para a decodificação do vetor de movimento pa-ra um decodificador de vídeo redimensionável espacial, deacordo com os presentes princípios.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A presente invenção é direcionada para métodos eaparelhos para a codificação do vetor de movimento adaptati-vo por fatia para codificação e decodificação de video redi-mensionável espacial. Isto é, uma seleção adaptativa por fa-tia é executada entre a codificação redimensionável e a co-dificação não redimensionável dos vetores de movimento. Épara ser verificado que "codificação redimensionável de umvetor de movimento" como usado aqui se refere a um esquemado vetor de movimento redimensionável onde um refinamento deum vetor de movimento de camada inferior é codificado em ca-da camada mais alta tal que o vetor de movimento codificadorepresenta a precisão do vetor de movimento para essa camadamais alta.

É para ser verificado que a seleção adaptativa porfatia pode ser baseada em considerações incluindo, mas nãolimitado a, compatibilidade da camada de base, capacidade deredimensionamento da taxa de bits, eficiência da codificaçãoda taxa de bits total e complexidade. Dados os ensinamentosdos presentes princípios providos aqui, essas e outras con-siderações podem também ser implementadas de acordo com ospresentes princípios, enquanto mantendo o escopo dos presen-tes princípios.

Na maior parte dos esquemas de codificação de vi-deo redimensionável onde a estimativa e a compensação domovimento são aplicadas para remover a redundância temporal,a abordagem a ser adotada para a codificação do vetor demovimento deve ser dada com a consideração devida. De acordocom os presentes princípios, métodos e aparelhos sãoprovidos que permitem a seleção adaptativa por fatia entre acodificação de vetor de movimento não redimensionável e acodificação de vetor de movimento redimensionável para umcação de vetor de movimento redimensionável para um codifi-cador e/ou decodificador de video redimensionável espacial.

Os métodos e aparelhos revelados aqui podem prover uma me-lhor troca da eficiência da codificação da taxa de bits to-tal, a taxa de bits ou exigências da capacidade de redimen-sionamento de complexidade e decodificador.

A presente descrição ilustra os princípios da pre-sente invenção. Assim, será verificado que aqueles versadosna técnica serão capazes de planejar várias disposições que,embora não explicitamente descritas ou mostradas aqui, per-sonificam os princípios da invenção e são incluídas dentrodo seu espirito e escopo.

Todos os exemplos e linguagem condicional recita-dos aqui são planejados para finalidades pedagógicas paraauxiliar o leitor no entendimento dos princípios da invençãoe dos conceitos contribuídos pelo inventor para ajudar natécnica, e devem ser interpretados como sendo sem limitaçãoa tais exemplos especificamente recitados e condições.

Além do mais, todas as declarações aqui recitandoprincípios, aspectos e modalidades da invenção, bem comoseus exemplos específicos, são planejadas para abranger am-bos os seus equivalentes estruturais e funcionais. Adicio-nalmente, é planejado que tais equivalentes incluam ambosequivalentes atualmente conhecidos bem como equivalentes de-senvolvidos no futuro, isto é, quaisquer elementos desenvol-vidos que desempenhem a mesma função, a despeito da estrutura.Assim, por exemplo, será verificado por aquelesversados na técnica que os diagramas de bloco apresentadosaqui representam vistas conceituais de conjunto de circuitoilustrativo personificando os princípios da invenção. Simi-larmente, será verificado que quaisquer fluxogramas, diagra-mas de fluxo, diagramas de transição de estado, pseudocódigoe semelhantes representam vários processos que podem sersubstancialmente representados em meios legíveis por compu-tador e assim executados por um computador ou processador,quer ou não tal computador ou processador seja explicitamen-te mostrado.

As funções dos vários elementos mostrados nas fi-guras podem ser providas através do uso de hardware dedica-do, bem como hardware capaz de executar software em associa-ção com software apropriado. Quando provido por um processa-dor, as funções podem ser providas por um processador dedi-cado único, por um processador compartilhado único ou poruma pluralidade de processadores individuais, alguns dosquais podem ser compartilhados. Além do mais, o uso explici-to do termo "processador" ou "controlador" não deve ser in-terpretado para se referir exclusivamente ao hardware capazde executar software, e pode incluir implicitamente, sem li-mitação, hardware de processador de sinal digital ("DSP") ,memória somente de leitura ("ROM") para armazenar software,memória de acesso aleatório ("RAM") e armazenamento não volátil.

Outros hardwares, convencionais e/ou personaliza-dos, podem também ser incluídos. Similarmente, quaisquerchaves mostradas nas figuras são conceituais somente. A suafunção pode ser executada através da operação de lógica deprograma, através de lógica dedicada, através da interaçãodo controle do programa e lógica dedicada ou até mesmo manu-almente, a técnica particular sendo selecionavel pelo execu-tor como mais especificamente entendido a partir do contexto.

Nas reivindicações anexas, qualquer elemento ex-presso como um modo para executar uma função especificada éplanejado para abranger qualquer maneira de executar essafunção incluindo, por exemplo, a) uma combinação dos elemen-tos de circuito que executa essa função ou b) software emqualquer forma, incluindo, portanto, firmware, microcódigoou semelhante, combinado com conjunto de circuito apropriadopara executar esse software para executar a função. A inven-ção como definida por tais reivindicações reside no fato queas funcionalidades providas pelos vários modos recitados sãocombinadas e colocadas juntas na maneira que as reivindica-ções demandam. Assim, é considerado que qualquer modo quepossa prover essas funcionalidades seja equivalente a essesmostrados aqui.

Como mencionado acima, os presentes princípios sãodirecionados para métodos e aparelhos que suportam uma deci-são adaptativa por fatia na codificação do vetor de movimen-to (MV) para a codificação e/ou decodificação de video redi-mensionável espacial. É para ser verificado que parafinalidades ilustrativas, os métodos e aparelhos de acordocom os presentes princípios são descritos aqui com relação àUnião de Telecomunicação Internacional, padrão H.264 (ade Telecomunicação Internacional, padrão H.264 (a seguir o"padrão H.264") do Setor de Telecomunicações (ITU-T). Entre-tanto, é para ser verificado que implementações de acordocom os presentes princípios não são limitadas a somente opadrão H.264 e, assim, outros padrões de codificação e deco-dificação de video podem também ser utilizados de acordo comos presentes princípios. Isto é, dados os ensinamentos dospresentes princípios providos aqui, alguém versado nessa etécnicas relacionadas considerará aplicações dos presentesprincípios relacionados com o padrão H.264, bem como outrospadrões de codificação e decodificação de video, enquantomantendo o escopo dos presentes princípios.

Com referência à FIG. 9, um decodificador de videode complexidade redimensionavel de baixa resolução é indica-do geralmente pelo numerai de referência 900. O decodifica-dor de video 900 inclui um decodificador de entropia 910 pa-ra receber uma seqüência de video. Uma primeira saida do de-codificador de entropia 910 é conectada em comunicação desinal com uma entrada de um quantizador inver-so/transformador 920. Uma saida do quantizador inver-so/transformador 920 é conectada em comunicação de sinal comuma primeira entrada de uma junção de soma 940.

A saida da junção de soma 94 0 é conectada em comu-nicação de sinal com um filtro de desblocar 990. Uma saidado filtro de desblocar é conectada em comunicação de sinalcom uma entrada dos armazenamentos da imagem de referência950. A saida do filtro de desblocar 990 fica também disponí-vel como uma saida do decodificador de video 900. Uma saidados armazenamentos da imagem de referência 950 é conectadaem comunicação de sinal com uma primeira entrada de um com-pensador de movimento 960. Uma saida do compensador de movi-mento 960 é conectada em comunicação de sinal com uma segun-da entrada da junção de soma 940. Uma segunda saída do deco-dificador de entropia 910 é conectada em comunicação de si-nal com uma entrada de um redutor de resolução do vetor demovimento (MV) 999. Uma saída do redutor de resolução do MV999 é conectada em comunicação de sinal com uma segunda en-trada do compensador de movimento 960.

No decodificador 900, o fluxo de bits da camada debase é decodificado na entropia. Os vetores de movimento sãoredimensionadós e arredondados para reduzi-los na precisãopara corresponder com a baixa resolução. A complexidade des-se decodificador redimensionavel de baixa resolução é muitosimilar a essa de um decodificador não redimensionavel, jáque o redimensionamento dos vetores de movimento é de com-plexidade muito pequena. Se fatores de 2 são usados nas ra-zões de resolução em cada dimensão entre a resolução baixa etotal, então o arredondamento pode ser implementado com ape-nas uma mudança certa ou uma mudança de adição e uma certa,dependendo de se o arredondamento para cima ou o arredonda-mento para baixo é selecionado no sistema.

Com referência à FIG. 10, um decodif icador de ví-deo de complexidade redimensionavel de alta resolução 1000 éindicado geralmente pelo numerai de referência 1000. O deco-dificador de vídeo 1000 inclui um primeiro decodificador deentropia 1005 para receber um fluxo de bits da camada de ba-se. Uma saida do primeiro decodificador de entropia 1005 éconectada em comunicação de sinal com uma entrada de um pri-meiro quantizador inverso/transformador 1010. Uma saida doprimeiro quantizador inverso/transformador 1010 é conectadaem comunicação de sinal com uma entrada de um amostrador su-perior 1015. Uma saida do amostrador superior 1015 é conec-tada em comunicação de sinal com uma primeira entrada de umaprimeira junção de soma 1020.

Uma saida da primeira junção de soma 1020 é conec-tada em comunicação de sinal com uma primeira entrada de umasegunda junção de soma 1025. Uma saida dos armazenamentos daimagem de referência de resolução total 1030 é conectada emcomunicação de sinal com uma primeira entrada de um compen-sador de movimento 1035. Uma segunda saida do decodificadorde entropia (para produzir vetores de movimento (MVs) ) 1005é conectada em comunicação de sinal com uma segunda entradado compensador de movimento 1035. Uma saida do compensadorde movimento 1035 é conectada em comunicação de sinal comuma segunda entrada da primeira junção de soma 1020.

Uma entrada de um segundo decodificador de entro-pia 1040 é para receber um fluxo de bits da camada enrique-cida. Uma saida do segundo decodificador de entropia 1040 éconectada em comunicação de sinal com uma entrada de um se-gundo quantizador inverso/transformador 1045. Uma saida dosegundo quantizador inverso/transformador 1045 é conectadaem comunicação de sinal com uma segunda entrada da segundajunção de soma 1025.Uma entrada para um filtro de desblocar 1050 é co-nectada em comunicação de sinal com uma saida da primeirajunção de soma 1020 ou com uma saida da segunda junção desoma 1025. Uma saida do filtro de desblocar 1050 é conectadaem comunicação de sinal com uma entrada dos armazenamentosda imagem de referência de resolução total 1030. A saida dofiltro de desblocar 1050 fica disponível como uma saida dodecodificador de video 1000.

A porção do decodificador 1000 que opera no fluxode bits da camada de base é similar a um decodif icador RRU.Depois da decodificação da entropia e quantização inversa etransformação inversa, o residual é amostrado superiormente.

A compensação do movimento é aplicada nas imagens de refe-rência de resolução total para formar uma predição de reso-lução total, e o residual amostrado superior é adicionado napredição. Se um sinal de erro de resolução total está pre-sente no fluxo de bits da camada de enriquecimento, ele édecodificado na entropia e quantizado e transformado inver-so, e a seguir adicionado no sinal reconstruído do RRU. Ofiltro de desblocar é então aplicado.

Com referência à FIG. 11, um codificador de videode complexidade redimensionável é indicado geralmente pelonumerai de referência 1100. Uma entrada para o codificadorde video 1100 é conectada em comunicação de sinal com umaentrada não inversora de uma primeira junção de soma 1105. Asaida da primeira junção de soma 1105 é conectada em comuni-cação de sinal com uma entrada de um amostrador inferior1112. Uma saida do amostrador inferior 1112 é conectada emcomunicação de sinal com uma entrada de um primeiro trans-formador/quantizador 1115. Uma saida do primeiro transforma-dor/quantizador 1115 é conectada em comunicação de sinal comuma entrada de um primeiro codificador de entropia 1120. Umasaida do primeiro codificador de entropia 1120 fica disponí-vel como uma saida do codificador 1100 para um fluxo de bitsda camada de base.

A saida do primeiro transformador/quantizador 1115é também conectada em comunicação de sinal com uma entradade um primeiro transformador inverso/quantizador 1125. Umasaida do primeiro transformador inverso/quantizador 1125 éconectada em comunicação de sinal com uma entrada de um a-mostrador superior 1155. Uma saida do amostrador superior1155 é conectada em comunicação de sinal com uma entrada in-versora de uma segunda junção de soma 1160 e com uma primei-ra entrada não inversora de uma terceira junção de soma 1165.

A entrada para o codificador de video 1100 é tam-bém conectada em comunicação de sinal com uma entrada nãoinversora de uma segunda junção de soma 1160. Uma saida dasegunda junção de soma 1160 é conectada em comunicação desinal com uma entrada de uma chave 1162. Uma saida da chave1162 é conectada em comunicação de sinal com uma entrada pa-ra um segundo transformador/quantizador 1170. Uma saida dosegundo transformador/quantizador 1170 é conectada em comu-nicação de sinal com uma entrada de um segundo codificadorde entropia 1175. Uma saida do segundo codificador de entro-pia 1175 fica disponível como uma saida do codificador 1100para um fluxo de bits da camada enriquecida. A saida do se-gundo transformador/quantizador 1170 é também conectada emcomunicação de sinal com uma entrada de um segundo transfor-mador inverso/quantizador 1180. Uma saida do segundo trans-formador inverso/quantizador 1180 é conectada em comunicaçãode sinal com uma segunda entrada não inversora da terceirajunção de soma 1165.

A entrada para o codificador de video 1100 é tam-bém ainda conectada em comunicação de sinal com uma primeiraentrada de um avaliador de movimento 1185. Uma saida do ava-liador de movimento 1185 é conectada em comunicação de sinalcom uma primeira entrada de um compensador de movimento1190. Uma saida do compensador de movimento 1190 é conectadaem comunicação de sinal com uma entrada inversora da primei-ra junção de soma 1105. Uma primeira saida dos armazenamen-tos da imagem de referência de resolução total 1192 é conec-tada em comunicação de sinal com uma segunda entrada do ava-liador de movimento 1185. Uma segunda saida dos armazenamen-tos da imagem de referência de resolução total 1192 é conec-tada em comunicação de sinal com uma segunda entrada do com-pensador de movimento 1190. Uma entrada dos armazenamentosda imagem de referência de resolução total 1192 é conectadaem comunicação de sinal com uma saida de um filtro de des-blocar 1195. Uma entrada do filtro de desblocar 1195 é co-nectada em comunicação de sinal com uma saida da chave 1191.Uma outra entrada da chave 1191 é conectada em comunicaçãode sinal com uma saida da terceira junção de soma 165.O codificador 1100 tenta otimizar a qualidade dovideo de resolução total ao invés da qualidade do video debaixa resolução. O avaliador de movimento é executado na i-magem do video de resolução total. Depois de subtrair a pre-dição de movimento compensado da imagem de entrada, o resi-dual da predição é amostrado inferiormente. Ao contrário docodec RRU, a amostragem inferior é aplicada em todas as ima-gens, de modo que o decodificador de baixa resolução podesempre ter uma imagem para decodificar. O residual amostradoinferior é transformado e quantizado e codificado na entro-pia. Isso forma o fluxo de bits da camada de base. O quanti-zador inverso e a transformação inversa são aplicados, e aseguir o residual codificado é amostrado superiormente devolta para a resolução total. O codificador 1100 pode esco-lher se enviar ou não um sinal de erro de resolução total dacamada de enriquecimento para a imagem ou fatia. Em geral,um sinal de erro de resolução total da camada de enriqueci-mento é codificado para todas as fatias I, e pode ser opcio-nalmente enviado para as fatias P e B com base na magnitudedo sinal de erro quando a imagem de entrada de resolução to-tal subtrai o amostrado superior decodificado. Se um sinalde erro de resolução total da camada de enriquecimento é pa-ra ser codificado, a imagem codificada amostrada superior dacamada de base codificada é subtraída da imagem de resoluçãototal de entrada. A diferença é então quantizada, transfor-mada e codificada na entropia para formar o fluxo de bits dacamada de enriquecimento. O fluxo de bits da camada de enri-quecimento pode ser visto como contendo somente fatias in-tra-codifiçadas. Assim, nesse esquema de codificação de ví-deo com complexidade redimensionável com. base em RRU, os ve-tores de movimento são codificados não redimensionáveis.

Com referência à FIG. 12, a capacidade de redimen-sionamento da complexidade de acordo com os princípios dapresente invenção é indicada geralmente pelo numerai de re-ferência 1200. A capacidade de redimensionamento da comple-xidade 1200 envolve uma camada de base 1210 e uma camada deenriquecimento 1220. Os tipos de imagem envolvidos incluemimagens I 1230, imagens P 1240, imagens EI 1250, imagens EP1260 e imagens EB 1270. As imagens P 1240 em ambas as cama-das são ambas decodificadas a partir do mesmo fluxo de bits,mas com técnicas de decodificação diferentes.

É para ser verificado que os métodos descritos a-qui com relação à codificação e/ou decodificação dos dadosdo sinal de vídeo de acordo com os presentes princípios, porexemplo, FIGs. 13, 14, 15, 16a e 16B, são assim descritosaqui para ilustrar vários aspectos exemplares dos presentesprincípios. Entretanto, é para ser também verificado que al-gumas etapas conhecidas e/ou prontamente verificáveis comrelação à codificação e/ou decodificação podem ser omitidascom o intuito de clareza e brevidade.

Com referência à FIG. 13, um método exemplar paraa codificação do vetor de movimento adaptativo para um codi-ficador de vídeo redimensionável espacial é indicadogeralmente pelo numerai de referência 1300. Um bloco departida 1305 inicia a codificação da camada de base e passao controle para um bloco de decisão 1310. O bloco de decisão1310 determina se codificar ou não os vetores de movimentodetermina se codificar ou não os vetores de movimento usandoa codificação não redimensionavel (ou codificação redimensi-onavel) em uma base por fatia, com base, por exemplo, na a-plicação e/ou critérios de decodificador (por exemplo, a ca-pacidade de redimensionamento comum a ser usada) . Se não,então o controle é passado para um bloco' de função 1315. Deoutra forma, o controle é passado para um bloco de função1325.

O bloco de função 1315 codifica os vetores de mo-vimento P como redimensionáveis e os vetores de movimento Bcomo não redimensionáveis, e passa o controle para um blocode função 1320. O bloco de função 1320 ajustanon_scalable_mv_coding_flag igual a 0 no cabeçalho da fatiaP e para 1 no cabeçalho da fatia B.

O bloco de função 1325 codifica os vetores de mo-vimento P e B como não redimensionáveis e passa o controlepara um bloco de função 1330. O bloco de função 1330 ajustanon_scalable_mv_coding_flag igual a 1 em ambos os cabeçalhosde fatia P e B.

Com referência à FIG. 14, um outro método exemplarpara a codificação do vetor de movimento adaptativo para umcodificador de video redimensionavel espacial é indicado ge-ralmente pelo numerai de referência 1400. Um bloco de parti-da 1405 começa a codificação da camada de base e passa ocontrole para um bloco de função 1410. O bloco de função1410 executa uma decisão da distorção de taxa (RD) para de-cidir se um vetor de movimento (MV) deve ser ou não codifi-cado redimensionavel ou codificado não redimensionavel epassa o controle para um bloco de decisão 1415. 0 bloco dedecisão 1415 determina se a capacidade de redimensionamentocomum é para ser usada ou não. Se não, então o controle épassado para um bloco de função 1420. De outra forma, o con-trole é passado para um bloco de função 1425.

O bloco de função 1420 ajusta non_scalable_mv-coding_flag igual a 0 no cabeçalho da fatia. O bloco defunção 1425 ajusta non_scalable_mv_coding_flag igual a 1 nocabeçalho da fatia.

Com referência à FIG. 15, ainda um outro métodoexemplar para a codificação do vetor de movimento adaptativopara um codificador de video redimensionável espacial é in-dicado geralmente pelo numerai de referência 1500. Um blocode partida 1505 começa a codificação da camada de base epassa o controle para um bloco de função 1510. O bloco defunção 1510 codifica um vetor de movimento para uma fatia dacamada de base como não redimensionável, e passa o controlepara um bloco de função 1515. O bloco de função 1515 ajustanon_scalable_mv_coding_flag igual a 1 no cabeçalho da fatia.

Com referência à FIG. 16A, um método exemplar paraa decodificação do vetor de movimento para um decodificadorde video redimensionável espacial é indicado geralmente pelonumerai de referência 1600. O método 1600 da FIG. 16A se re-fere à análise de um cabeçalho de fatia de acordo com ospresentes princípios.

Um bloco de partida 1605 começa a decodificação dacamada de base e passa o controle para um bloco de decisão1610. O bloco de decisão 1610 determina se ou não Profi-le_idc==XX && slicejype !=I_SLICE && slicejype != SI_SLICE.Se afirmativo, então o controle é passado para um bloco defunção 1615. De outra forma, o controle é passado para umbloco de função 1620.

O bloco de função 1615 analisa non_scalable_mv-_coding_flag e passa o controle para o bloco de função 1620.

O bloco de função 1620 analisa outros elementos do cabeçalhoda fatia.

Com referência à FIG. 16B, um método exemplar paraanalisar um cabeçalho da fatia para um decodificador de ví-deo redimensionável espacial é indicado de forma geral pelonumerai de referência 1650. O método 1650 da FIG. 16B se re-fere à decodificação de um vetor de movimento de macroblocode acordo com os presentes princípios.

Um bloco de partida 1655 começa a decodificação dacamada de base e passa o controle para um bloco de decisão1660. O bloco de decisão 1660 determina se ou nãonon_scalable_mv_coding_flag é igual a 1. Se afirmativo, en-tão o controle é passado para um bloco de função 1665. Deoutra forma, o controle é passado para um bloco de função1670.

O bloco de função 1665 redimensiona o vetor de mo-vimento por 2, tal que

<formula>formula see original document page 33</formula>

e passa o controle para o bloco de função 1670. Obloco de função 1670 continua a decodificar o macrobloco.Com relação ao padrão H.264 existente, um elementode sintaxe non_scalable_mv_coding_flag é adicionado comomostrado na tabela 1, que se refere ao cabeçalho da fatiaH.264. Presume-se que o aspecto descrito com relação à tabe-la 1 possa ser suportado em um perfil futuro de, por exem-plo, mas não limitado a, o padrão H.264. De acordo com ospresentes princípios, um codificador pode decidir, por exem-plo, em uma base de fatia por fatia, ou em uma base de qua-dro por quadro, se codificar redimensionável ou não redimen-sionável os vetores de movimento com base, por exemplo, nacompatibilidade inversa e exigências da eficiência de codi-ficação. É para ser verificado que dado os ensinamentos dapresente invenção providos aqui, outras bases e outras exi-gências podem também ser utilizadas para executar a seleçãoadaptativa entre a codificação dos vetores de movimento u-sando codificação redimensionável ou codificação não redi-mensionável, enquanto mantendo o escopo dos presentes prin-cípios.

TABELA 1

<table>table see original document page 34</column></row><table><table>table see original document page 35</column></row><table><table>table see original document page 36</column></row><table><table>table see original document page 37</column></row><table>

Quando non scalable mv coding flag é igual a 1, isso representa que o vetor de movimento (MV) é codificadonão redimensionável para a camada de enriquecimento mais al-ta. Para uma camada inferior, o MV precisa ser amostrado in-feriormente, o que pode ser implementado com uma adição euma mudança certa, assumindo capacidade de redimensionamentoespacial de duas camadas. A fórmula do processo de interpredição no padrão H.264 é modificada como segue:

<formula>formula see original document page 37</formula>

Quando non_scalable_mv_coding_flag é igual a 0,isso representa que o MV é codificado redimensionável. Nacamada de enriquecimento, o MV da camada de base é amostradosuperiormente e usado como um prognosticador ou o MV vizinhona mesma camada é usado como um prognosticador.De acordo com os presentes princípios, o MV podeser otimamente codificado para se ajustar, por exemplo, emdiferentes aplicações e exigências de decodificador.

Em um exemplo de acordo com os presentes princí-pios, também descrito abaixo com relação à FIG. 13, se acompatibilidade H.2 64 da camada de base é desejada para odecodificador, então a codificação do MV pode ser seleciona-da com base no não refinamento da capacidade de redimensio-namento. Se para a camada de base, somente a capacidade deredimensionamento comum ou uma taxa de quadro inferior é de-sejada, então o decodificador pode somente decodificar fati-as I. A seguir, a codificação do MV não redimensionável podeser usada para ambas as fatias P e B. Se a taxa de quadrodesejada é mais alta, então fatias P podem ser codificadasusando vetores de movimento redimensionáveis e as fatias Bpodem ser codificadas usando vetores de movimento não redi-mensionáveis.

Em um outro exemplo de acordo com os presentesprincípios, também descrito abaixo com relação à FIG. 14,onde a capacidade de redimensionamento da taxa de bits é de-sejada, o codificador pode usar um método de otimização dedistorção de taxa para selecionar como o vetor de movimentodeve ser codificado. Se o decodificador abandonará as fatiasB para a decodificação da camada de base enquanto o codifi-cador codifica ambas as fatias P e B na camada de base, en-tão o codificador pode usar a codificação do vetor de movi-mento redimensionável para as fatias P, porém codificação dovetor de movimento não redimensionável para fatias B paramelhorar a eficiência da codificação total.

Em um terceiro exemplo de acordo com os presentesprincípios, também descrito abaixo com relação à FIG. 15 edirecionado para a codificação com complexidade redimensio-nável, desde que a eficiência da codificação da taxa de bitstotal e a complexidade são uma preocupação, a codificação dovetor de movimento não redimensionável é selecionada paraambas as fatias P e B ou a codificação do vetor de movimentoredimensionável é usada para fatias P e a codificação do ve-tor de movimento não redimensionável é usada para as fatiasB. Alternativamente, a codificação do vetor de movimento re-dimensionável pode ser usada para um subconjunto de fatias Pe a codificação do vetor de movimento não redimensionávelpode ser usada para as fatias P restantes. Uma implementaçãopossível do terceiro exemplo é mostrada na tabela 2 da FIG. 18.

A tabela 2 ilustra uma codificação exemplar de mo-vimento. De acordo com a modalidade ilustrativa da tabela 2correspondendo com o terceiro exemplo acima, na camada debase, todas as imagens P são codificadas no setor de movi-mento redimensionável, mas na camada de enriquecimento, to-das as imagens P são codificadas no vetor de movimento nãoredimensionável.

TABELA 2

<table>table see original document page 39</column></row><table>Em uma outra implementação para combinar a codifi-cação do vetor de movimento redimensionavel e a codificaçãodo vetor de movimento não redimensionavel de acordo com ospresentes princípios, a codificação do vetor de movimentoredimensionavel pode ser usada para a camada de base, poréma codificação do vetor de movimento não redimensionavel podeser usada para camadas de enriquecimento mais altas se a ca-pacidade de redimensionamento espacial de mais do que 2 ní-veis é suportada.

Uma descrição será agora fornecida de algumas dasmuitas vantagens/aspectos concomitantes da presente inven-ção. Por exemplo, uma vantagem/aspecto é um codificador devídeo redimensionavel espacial que inclui um codificador pa-ra executar uma seleção entre a codificação redimensionavele a codificação não redimensionavel dos vetores de movimentoem uma base por fatia. Uma outra vantagem/aspecto é o codi-ficador de vídeo redimensionavel espacial como descrito aci-ma, onde o codificador executa a seleção com base nos crité-rios para pelo menos uma de uma aplicação planejada e um de-codificador a ser usado para a decodificação subseqüente dofluxo de bits. Além do mais, uma outra vantagem/aspecto é ocodificador de vídeo redimensionavel espacial que executa aseleção com base em critérios como descrito acima, onde ocodificador executa a seleção com base em um nível de refi-namento da capacidade de redimensionamento especificada pelodecodificador para a decodificação da camada de base, quandoos critérios do decodificador especificam decodificação com-placente com a camada de base. Além disso, uma outra vanta-gem/aspecto é o codificador de video redimensionável espaci-al que executa a seleção com base nos critérios do decodifi-cador e no nivel de refinamento da capacidade de redimensio-namento especificada pelo decodificador para a decodificaçãoda camada de base como descrito acima, onde o codificadorexecuta a seleção tal que os vetores de movimento em ambasas fatias P e B são codificados não redimensionáveis ou so-mente os vetores de movimento nas fatias B são codificadosnão redimensionáveis com os vetores de movimento nas fatiasP sendo codificados redimensionáveis. Também, uma outra van-tagem/aspecto é o codificador de video redimensionável espa-cial que executa a seleção com base em critérios como des-crito acima, onde o codificador executa a seleção usando ummétodo de otimização de distorção da taxa, quando os crité-rios do decodificador especificam a capacidade de redimensi-onamento da taxa de bits. Adicionalmente, uma outra vanta-gem/aspecto é o codificador de video redimensionável espaci-al que executa a seleção com base em critérios e usa o méto-do de otimização com distorção de taxa como descrito acima,onde o codificador executa a seleção tal que os vetores demovimento nas fatias B são codificados não redimensionáveis,quando o codificador de video redimensionável espacial codi-fica as fatias B em uma camada de base e o decodif icador éconfigurado para abandonar as fatias B. Além do mais, umaoutra vantagem/aspecto é o codificador de video redimensio-nável espacial que executa a seleção com base em critérioscomo descrito acima, onde o codificador executa a seleçãotal que os vetores de movimento em ambas as fatias P e B sãocodificados não redimensionáveis ou somente os vetores demovimento nas fatias B são codificados não redimensionáveiscom os vetores de movimento nas fatias P sendo codificadosredimensionáveis, quando os critérios de codificação do co-dificador de video redimensionável espacial incluem eficiên-cia de codificação da taxa de bits total e complexidade.

Além do mais, uma outra vantagem/aspecto é o codificador devideo redimensionável espacial que executa a seleção com ba-se em critérios como descrito acima, onde o codificador exe-cuta a seleção tal que a codificação redimensionável é apli-cada nos vetores de movimento para uma camada de base e acodificação não redimensionável é aplicada nos vetores demovimento para todas as camadas de enriquecimento, quando acapacidade de redimensionamento espacial de mais do que 2niveis é suportada pelo codificador de video redimensionávelespacial. Também, uma outra vantagem/aspecto é o codificadorde video redimensionável espacial como descrito acima, ondeo codificador adiciona um campo de sintaxe em um cabeçalhoda fatia para indicar se um vetor de movimento em uma fatiaé codificado redimensionável ou codificado não redimensioná-vel. Adicionalmente, uma outra vantagem/aspecto é um decodi-ficador de video redimensionável espacial para decodificarum fluxo de bits, onde o decodificador de video redimensio-nável espacial inclui um decodificador para determinar seusar um vetor de movimento codificado no fluxo de bits ouusar um quociente do vetor de movimento dividido por um fa-tor de redimensionamento, com base em um campo de sintaxe emum cabeçalho do fluxo de bits.Esses e outros aspectos e vantagens da presenteinvenção podem ser facilmente verificados por alguém versadona técnica pertinente com base nos ensinamentos aqui. É paraser entendido que os ensinamentos da presente invenção podemser implementados em várias formas de hardware, software,firmware, processadores de finalidade especial ou combina-ções desses.

Mais preferivelmente, os ensinamentos da presenteinvenção são implementados como uma combinação de hardware esoftware. Além do mais, o software pode ser implementado co-mo um programa aplicativo personificado de madeira tangívelem uma unidade de armazenamento de programa. 0 programa a-plicativo pode ser transferido para, e executado por, umamáquina compreendendo qualquer arquitetura adequada. De pre-ferência, a máquina é implementada em uma plataforma de com-putador tendo hardware tal como uma ou mais unidades de pro-cessamento central ("CPU"), uma memória de acesso aleatório("RAM") e interfaces de entrada/saida ("1/0"). A plataformade computador pode também incluir um sistema operacional ecódigo de microinstrução. Os vários processos e funções des-critos aqui podem ser parte do código de microinstrução ouparte do programa aplicativo, ou qualquer combinação desses,que pode ser executado por uma CPU. Além disso, várias ou-tras unidades periféricas podem ser conectadas na plataformade computador tal como uma unidade de armazenamento de dadosadicional e uma unidade de impressão.

É para ser também entendido que, pelo fato de quealguns dos componentes do sistema constituinte e métodos re-presentados nos desenhos acompanhantes são preferivelmenteimplementados em software, as conexões reais entre os compo-nentes do sistema ou os blocos de função do processo podemdiferir dependendo da maneira na qual a presente invenção éprogramada. Dados os ensinamentos aqui, alguém versado natécnica pertinente será capaz de considerar essas implemen-tações ou configurações e similares da presente invenção.

Embora as modalidades ilustrativas tenham sidodescritas aqui com referência aos desenhos acompanhantes, épara ser entendido que a presente invenção não é limitada aessas modalidades precisas, e que várias mudanças e modifi-cações podem ser efetuadas nela por alguém versado na técni-ca pertinente sem se afastar do escopo ou espirito da pre-sente invenção. Todas tais mudanças e modificações são pla-nejadas para serem incluídas dentro do escopo da presenteinvenção como apresentado nas reivindicações anexas.

Claims (20)

1. Método para a codificação de video redimensio-navel espacial, CARACTERIZADO pelo fato de que compreendeselecionar (1310,1410) entre a codificação redimensionavel ea codificação não redimensionavel de vetores de movimento emuma base por fatia.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de seleção(1310) é executada com base em pelo menos uma das capacida-des de decodificação de, e critérios de decodificação utili-zados para, um decodificador alvo.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de seleção(1310) é executada com base em um nivel de refinamento dacapacidade de redimensionamento especificada pelo decodifi-cador para a decodificação da- camada de base, quando os cri-térios de decodificação especificam a decodificação compla-cente com a camada de base.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3,CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de seleção é e-xecutada com relação à pelo menos uma primeira opção e umasegunda opção,onde os vetores de movimento em ambas as fatias Pe B são codificados não redimensionáveis na primeira opção(1325) eonde somente os vetores de movimento nas fatias Bsão codificados não redimensionáveis e os vetores de movi-mento nas fatias P são codificados redimensionáveis na se-gunda opção (1315).

5. Método, de acordo cora a reivindicação 4,CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de seleção é e-xecutada com relação à pelo menos a primeira opção e a se-gunda opção, quando critérios de codificação incluem a efi-ciência de codificação da taxa de bits total e complexidade.

6. Método, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de seleção(1410) é executada usando um método de otimização de distor-ção de taxa, quando os critérios de decodificação especifi-cam capacidade de redimensionamento da taxa de bits.

7. Método, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de seleção é e-xecutada tal que os vetores de movimento nas fatias B sãocodificados não redimensionáveis, quando as fatias B são co-dificadas era uma camada de base e o decodificador alvo é co-dificado para abandonar as fatias B.

8. Método, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de seleção é e-xecutada tal que os vetores de movimento para uma camada debase são codificados redimensionáveis e os vetores de movi-mento para todas as camadas de enriquecimento são codifica-dos não redimensionáveis, quando a capacidade de redimensio-namento espacial de mais do que 2 niveis é suportada por umcodificador correspondente para implementar o método.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende adicionar(1515) um campo de sintaxe em um cabeçalho de fatia para in-dicar se um vetor de movimento em uma fatia é codificado re-dimensionavel ou codificado não redimensionavel.

10. Codificador de video redimensionavel espacial,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um codificador(1100) para executar uma seleção entre a codificação redi-mensionavel e a codificação não redimensionavel dos vetoresde movimento em uma base por fatia.

11. Codificador de video redimensionavel espacial,de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato deque o dito codificador (1100) executa a seleção com base empelo menos uma das capacidades de decodificação de, e crité-rios de decodificação utilizados para, um decodificador alvo .

12. Codificador de video redimensionavel espacial,de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato deque o dito codificador (1100) executa a seleção com base emum nivel de refinamento da capacidade de redimensionamentoespecificada pelo decodificador para a decodificação da ca-mada de base, quando os critérios de decodificação especifi-cam a decodificação complacente com a camada de base.

13. Codificador de video redimensionavel espacial,de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato deque o dito codificador (1100) executa a seleção com relaçãoà pelo menos uma primeira opção e uma segunda opção,onde os vetores de movimento em ambas as fatias Pe B são codificados não redimensionáveis na primeira opção(1325) eonde somente os vetores de movimento nas fatias Bsão codificados não redimensionáveis e os vetores de movi-mento nas fatias P são codificados redimensionáveis na se-gunda opção (1315) .

14. Codificador de video redimensionavel espacial,de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato deque o dito codificador (1100) executa a seleção com relaçãoà pelo menos a primeira opção e a segunda opção, quando oscritérios de codificação incluem eficiência de codificaçãoda taxa de bits total e complexidade.

15. Codificador de video redimensionavel espacial,de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato deque o dito codificador (1100) executa a seleção usando ummétodo de otimização de distorção de taxa, quando os crité-rios de decodificação especificam a capacidade de redimensi-onamento da taxa de bits.

16. Codificador de video redimensionavel espacial,de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato deque o dito codificador (1100) executa a seleção tal que osvetores de movimento nas fatias B são codificados não redi-mensionáveis, quando o codificador de video redimensionavelespacial codifica as fatias B em uma camada de base e o de-codificador alvo é configurado para abandonar as fatias B.

17. Codificador de video redimensionavel espacial,de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato deque o dito codificador (1100) executa a seleção tal que acodificação redimensionavel é aplicada nos vetores de movi-mento para uma camada de base e a codificação não redimensi-onável é aplicada para os vetores de movimento para todas ascamadas de enriquecimento, quando a capacidade de redimensi-onamento espacial com mais do que 2 niveis é suportada pelocodificador de video redimensionavel espacial.

18. Codificador de video redimensionavel espacial,de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato deque o dito codificador (1100) adiciona um campo de sintaxeem um cabeçalho da fatia para indicar se um vetor de movi-mento em uma fatia é codificado redimensionavel ou codifica-do não redimensionavel.

19. Método para a decodificação de video redimen-sionavel espacial de um fluxo de bits, CARACTERIZADO pelofato de que compreende:determinar (1660, 1665, 1670) se usar um vetor demovimento codificado no fluxo de bits ou usar um quocientedo vetor de movimento dividido por um fator de redimensiona-mento, com base em um campo de sintaxe em um cabeçalho dofluxo de bits.

20. Decodificador de video redimensionavel espaci-al para decodificar um fluxo de bits, CARACTERIZADO pelo fa-to de que compreende:um decodificador (1000) para determinar se usar umvetor de movimento codificado no fluxo de bits ou usar umquociente do vetor de movimento dividido por um fator de re-dimensionamento, com base em um campo de sintaxe em umcabeçalho do fluxo de bits.