DE10296787T5 - Selektive Prädikation für ein Intra-Codieren eines Videodatenblocks - Google Patents

Selektive Prädikation für ein Intra-Codieren eines Videodatenblocks Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Videodatenkomprimierung, welches auf einen spezifizierten Block angewendet wird, welcher in einer Anzahl von Blöcken enthalten ist, welche durch selektives Einteilen eines Videorahmens in eine Sequenz von Rahmen hergeleitet werden, wobei der spezifizierte Block an einer Anzahl von zuvor codierten Blöcken angrenzt, welche sowohl intra-codierte Blöcke als auch inter-codierte Blöcke enthalten, wobei das Verfahren die Schritte enthält:
Auswählen eines Prädiktionstyps aus einem Satz, welcher Typen einer vollen Prädiktion und einer begrenzten Prädiktion enthält, wobei der Typ voller Prädiktion auf einen oder mehrere der intra-codierten Blöcke und ebenfalls auf einen oder mehrere der inter-codierten Blöcke basiert, und der Typ begrenzter Prädiktion nur auf einen oder mehrere der intra-codierten Blöcke basiert;
Verwenden des ausgewählten Prädiktionstyps zum Encodieren des spezifizierten Blocks, um einen Datenbitstrom zu erzeugen, welcher dem spezifizierten Block entspricht; und
Bereitstellen eines Signals entlang des Bitstroms, um den ausgewählten Typ intra-codierter Prädiktion einem Decoder anzuzeigen, welcher dazu...

Description

  • Querverweis zu einer verwandten Anmeldung
  • Diese Anmeldung zum Patent beansprucht die Priorität der gleichzeitig anhängigen US Provisional Application for Patent No. 60/293,465 , eingereicht am 24. Mai 2001, und nimmt hierbei Bezug auf die gesamte Offenbarung.
  • Hintergrund der Erfindung Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die hier offenbarte und beanspruchte Erfindung betrifft im allgemeinen ein Verfahren zum Codieren oder Komprimieren von Videosignaldaten. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Verfahren des obigen Typs, bei welchem ein intra-codierter Block an Videodaten entweder nur unter Verwendung von Prädiktionen von angrenzenden intra-codierten Blöcken codiert werden kann oder unter Verwendung von Prädiktionen, sowohl von angrenzenden intra-codierten als auch inter-codierten Blöcken codiert werden kann. Noch genauer gesagt, betrifft die Erfindung ein Verfahren des obigen Typs, bei welchem der Typ oder Modus an verwendeter Prädiktion als eine Auswahlmöglichkeit ausgewählt werden kann, um entweder eine Widerstandsfähigkeit auf Übertragsfehler zu verbessern oder um eine Datenkomprimierung zu verbessern.
  • Digitale Videosignale in nicht komprimierter Form enthalten typischerweise hohe Datenmengen. Jedoch ist der tatsächlich notwendige Informationsgehalt aufgrund hoher zeitlicher und räumlicher Korrelationen beträchtlich kleiner. Demgemäss wird eine Videokomprimierung oder -Codierung verwendet, um die Datenmenge zu reduzieren, welche tatsächlich für bestimmte Aufgaben benötigt wird, wie zum Beispiel zur Speicherung oder Übertragung der Videosignale. Bei der Codierungsverarbeitung kann eine zeitliche Redundanz verwendet werden, indem sogenannte bewegungskompensierte Prädiktionen gemacht werden, bei denen Bereiche eines Videorahmens aus gleichen Bereichen des vorherigen Rahmens prädiziert werden. Genauer gesagt, kann es Teile eines Rahmens geben, welche gar keine oder nur eine leichte Änderung von entsprechenden Teilen des vorherigen Rahmens enthalten. Alternativ kann, wenn eine gute Übereinstimmung mit einem vorherigen Rahmen nicht gefunden werden kann, eine Prädiktion innerhalb eines Rahmens verwendet werden, um eine räumliche Redundanz zu reduzieren. Mit einem erfolgreichen Prädiktionsmodell wird der Prädiktionsfehler klein, und die Informationsmenge, welche zu codieren ist, wird größtenteils reduziert. Ferner stellen räumliche Korrelationen beim Transformieren von Pixel auf einen Frequenzbereich, beispielsweise durch Verwenden der diskreten Kosinustransformation (DCT), weitere Gewinne und eine Effizienz bereit.
  • Ungeachtet der Vorteile einer Videodatenkomprimierung kann der codierte Bitstrom, d. h. komprimierte Daten, welcher von einem Ort zum anderen übertragen wird, aufgrund fehleranfälliger Übertragungskanäle beschädigt werden. Wenn dies vorkommt, kann ein zu großes Vertrauen auf Prädiktion einen hohen potentiellen Schaden verursachen, da eine Prädiktion Fehler verbreiten und eine Videoqualität ernsthaft mindern kann. Demgemäss wurde im Stand der Technik eine Technik entwickelt, um einen solchen Schaden zu reduzieren, indem eine zeitliche Prädiktion zu bestimmten Zeiten verhindert wird, und genauer gesagt, indem ein Auffrischen (d. h. ein Codieren ohne Bezug auf vorherige Rahmen) eines Bereiches oder eines gesamten Bildes erzwungen wird. Durch Verteilen der Auffrischung unterschiedlicher Bereiche über viele Rahmen kann sich der Codierungsnachteil gleichmäßig ausbreiten. Dann kann beim Auftreten eines Fehlers die Videosequenz, Rahmen für Rahmen, erfolgreich wiederhergestellt werden, da der Schaden korrigiert wird.
  • Hier werden die Begriffe "Bild" und "Rahmen" abwechselnd verwendet, um auf einen Rahmen von Bilddaten in einer Videosequenz Bezug zu nehmen.
  • Anhand der obigen Aussagen ist zu erkennen, dass die Gesamtqualität eines dekodierten Videosignals (nach einer Komprimierung und Übertragung) ein Abwägen zwischen hoher Komprimierung einerseits und Fehlerwiderstandsfähigkeit andererseits ist. Es ist wünschenswert eine hohe Komprimierung zu erreichen, indem eine Prädiktion angewendet wird, insbesondere bei fehlerfreien Übertragungen. Jedoch ist es ebenfalls notwendig in der Lage zu sein, eine Fehlerverbreitung zu begrenzen, welche durch fehleranfällige Übertragungskanäle verursacht wird.
  • Gebräuchliche Videokodierungsstandards, wie beispielsweise die ITU-T Recommendations H.261 und H.263 und die ISO/IEC-Standards MPEG-1, MPEG-2 und MPEG-4 teilen jeden Rahmen eines Videosignals in 16 × 16 Pixel Bereiche auf, welche Makroblöcke genannt werden. Diese Blöcke werden aufeinanderfolgend, Zeile für Zeile, von links nach rechts, abgetastet und codiert.
  • Diese gebräuchlichen Videostandards werden ausführlicher in den Folgenden beschrieben:
    • ITU-T Recommendation H.261 (1993), Video codec for audiovisual services at p × 64 kbit/s.
    • ITU-T Recommendation H.263 (2001), Video codec for low bit rate communication.
    • ITU-T Recommendation H.26L, Test Model Long Term Number 7, Draft May 2001.
    • ftp://standard.pictel.com/video-site/0104 Aus/VCEG-M81d0.doc.
    • ISO/IEC 11172-2: 1993, Information technology – Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1.5 Mbit/s – Part 2: Video (MPEG-1).
    • ISO/IEC 13818-2:2000, Information technology – Generic coding of moving pictures and associated audio information: Video (MPEG-2).
    • ISO/IEC 14496-2:2001, Information technology – Coding of audio-visual objects – Part 2: Visual (MPEG-4).
  • Der erste Schritt bei der Codierungsverarbeitung eines Makroblocks ist die Erstellung einer Prädiktion basierend auf die zuvor codierten Makroblöcke. Es ist wichtig, zwischen zwei Arten von Codierung zu unterscheiden, welche jeweils als Intra-Codierung und Inter-Codierung bekannt sind. Eine Intra-Codierung (analog zur bewegungsloses Bild Codierung (stillimage coding)) basiert nicht auf vorherige Bilder. Andererseits basiert eine Inter-Codierung auf Prädiktionen von einem oder mehreren Bildern in der Vergangenheit und kann bewegungskompensiert sein. Eine Intra-Codierung kann räumliche Prädiktionen von angrenzenden Bereichen verwenden, einschließlich einer Prädiktion von Transformationskoeffizienten und einer Prädiktion von Pixelpegeln. Im letzten Fall basiert die Prädiktion auf rekonstruierten (codierten und decodierten) Blöcken, um sicherzustellen, dass dieselbe Information sowohl für den Codierer als auch den Decodierer erhältlich ist.
  • In Anbetracht der Intra-Codierung ist es nützlich, drei Fälle zu betrachten, welche dadurch abgegrenzt werden, ob eine Prädiktion überhaupt verwendet wird, eine Prädiktion nur auf anderen intra-codierten Bereichen basiert oder eine Prädiktion auf inter-codierten Bereichen als auch auf intracodierten Bereichen basiert werden kann.
  • Fall 1 – Intra-Codierung ohne Prädiktion
  • In ITU-T Recommendation H.261 und der Grundlinienversion der ITU-T Recommendation H.263 sind intra-codierte Makroblöcke in sich geschlossene bewegungslose Bilder, welche nicht auf eine Prädiktion von umgebenden Makroblöcken angewiesen sind.
  • Demgemäss sind intra-codierte Makroblöcke gut zum Auffrischen geeignet.
  • Fall 2 – Intra-Codierung ohne Prädiktion von intra-codierten Bereichen
  • Bei der ITU-T Recommendation H.263 (Annex I) und den ISO/IEC Videostandards MPEG-1, MPEG-2 und MPEG-4 werden intracodierte Makroblöcke prädiziert, wobei die Prädiktion auf Transformationskoeffizienten des obigen und/oder zuvor kodierter Makroblocks angewendet wird. Darüber hinaus steuern nur solche Makroblöcke bei, welche intra-codiert sind, da bewegungskompensierte (und somit inter-codierte) Makroblöcke keine Koeffizienten haben, welche zur Intra-Codierung relevant sind.
  • Fall 3 – Intra-Codierung mit Prädiktion von intra-codierten und/oder inter-codierten Bereichen
  • Bei einem derzeitigen Arbeitsentwurf des aufkommenden ITU-T Standards (derzeit bekannt als H.26L) wurde ein weiterer Typ eines intra-codierten Makroblocks verwendet. Es wird eine Prädiktion für Pixelpegel durchgeführt, was bedeutet, dass benachbarte bewegungskompensierte, d. h. inter-codierte, Makroblöcke ebenfalls bei der Prädiktion eines intracodierten Makroblocks verwendet werden können.
  • Ein intra-codierter Makroblock, welcher aus einem angrenzenden oder benachbarten bewegungskompensierten Makroblock prädiziert wird, wie in Fall 3 oben beschrieben, ist abhängig von vergangenen Bildern, und kann somit nicht für sich allein verwendet werden, um eine wahre Auffrischung bereitzustellen. Ein beschädigter Bereich von einem vergangenen Rahmen wird sich daher wahrscheinlich sogar über intra-codierte Makroblöcke verbreiten. Dieses Problem kann vermieden werden, indem ein intra-codierter Makroblock nur von anderen angrenzenden intra-codierten Makroblöcken prädiziert wird, wie in Fall 2 beschrieben. Jedoch ist eine solche Lösung teuerer, da sie einen höheren Bit-Gebrauch benötigt und somit einen Codierungsnachteil auferlegt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Beim Erstellen der Erfindung wurde erkannt, dass Probleme aus dem Stand der Technik überwunden werden können, indem es einem Benutzer ermöglicht wird, einen von mindestens zwei verfügbaren Typen an intra-codierter Prädiktion auszuwählen. Somit betrifft die Erfindung den Umfang einer Prädiktion für sogenannte intra-codierte Makroblöcke. Indem eine Prädiktion für einen intra-codierten Makroblock sowohl aus angrenzenden intra-codierten Makroblöcken als auch inter-codierten Makroblöcken ermöglicht wird (hier als volle Prädiktion bezeichnet), kann eine hohe Datenkomprimierung erreicht werden. Um jedoch sicherzustellen, dass intra-codierte Makroblöcke als zeitliche Auffrischung verwendet werden können, muss ihre Prädiktion lediglich auf andere intracodierte Makroblöcke begrenzt werden oder darauf basieren (hier als begrenzte Prädiktion bezeichnet). Dies vermeidet jegliche indirekte Bezüge auf vergangene Bilder über eine Bewegungskompensation.
  • Indem eine Auswahl erlaubt wird, ob eine volle oder begrenzte Prädiktion verwendet wird, ist es möglich eine begrenzte Prädiktion auszuwählen, wenn eine hohe Fehlerwiderstandsfähigkeit verlangt wird. Andererseits kann eine volle Prädiktion ausgewählt werden, wenn eine Fehlerwiderstandsfähigkeit nicht von grundlegender Betrachtung ist, um eine hohe Komprimierung zu erreichen und einen unnötigen Codierungsnachteil zu vermeiden. Die Auswahl (von solchen Typen) kann entweder ausdrücklich im Bitstrom signalisiert werden oder implizit eingemischt werden.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist allgemein gerichtet auf ein Verfahren einer Videodatenkomprimierung, welche mit einem spezifizierten Block verwendet wird, welcher in einer Anzahl von Blöcken enthalten ist, welche durch selektives Einteilen eines Videorahmens in eine Sequenz von Rahmen hergeleitet werden, wobei der spezifizierte Block an einer Anzahl zuvor codierter Blöcke angrenzt, welche sowohl intracodierte Blöcke als auch inter-codierte Blöcke enthalten. Das Verfahren enthält den Schritt eines Auswählens eines Prädiktionstyps aus einem Satz, welcher Typen einer vollen Prädiktion und einer begrenzten Prädiktion enthält, wobei, wie oben beschriebene, der Typ voller Prädiktion einen oder mehrere der angrenzenden intra-codierten Blöcke, und ebenfalls einen oder mehrere der angrenzenden inter-codierten Blöcke verwenden kann. Jedoch kann der Typ begrenzter Prädiktion nur einen oder mehrere der angrenzenden intracodierten Blöcke verwenden. Das Verfahren enthält ferner ein Verwenden des ausgewählten Prädiktionstyps beim Encodieren des spezifizierten Blocks, um einen Datenbitstrom bereitzustellen, welcher dem spezifizierten Block entspricht. Es wird entlang des Bitstroms ein Signal bereitgestellt, um einen Decoder, welcher dazu angeordnet ist Daten betreffend des spezifizierten Blockes wiederherzustellen, den ausgewählten Prädiktionstyp anzuzeigen. Wie oben angezeigt, kann der Prädiktionstyp entweder explizit im Bitstrom signalisiert oder implizit eingemischt werden, und zwar abhängig davon, welche Codierungswerkzeuge oder Parameter verwendet werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein schematisches Schaubild, welches ein vereinfachtes System zum Komprimieren, Übertragen und Decodieren von Videoinformation gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, welches bestimmte Komponenten für den Komprimierer des in 1 gezeigten Systems zeigt.
  • 3 ist ein schematisches Schaubild, welches einen intra-codierten Makroblock zusammen mit anderen hierzu angrenzenden intra-codierten und inter-codierten Makroblöcken zeigt.
  • 4 ist ein schematisches Schaubild, welches zwei Segmente zeigt, welche eine Anzahl intracodierter Makroblöcke enthalten, und zwar zur Darstellung alternativer Ausführungsformen der Erfindung.
  • Genaue Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung
  • Bezugnehmend auf 1 ist eine Videoinformationsquelle 10 gezeigt, wie beispielsweise eine Videokamera. Die Information, welche eine Abfolge an Videorahmen enthält, wird an einen Videocodierer oder Komprimierer 12 gekoppelt, welcher aufeinanderfolgende Datenrahmen gemäß einer Ausführungsform einer wie hier beschriebenen Erfindung komprimiert. Ein die komprimierten Daten darstellender Bitstrom wird über einen Kommunikationskanal 22 übertragen, welcher ein drahtloser Kommunikationskanal sein kann, und zwar von einem Übertrager 14 an einen Empfänger 16. Die empfangenen Daten werden an einen Decoder 18 zum Wiederherstellen der Videoinformation angelegt.
  • Bezugnehmend auf 2 sind bestimmte herkömmliche Komponenten eines Komprimierers 12 zum Verarbeiten eines 16 × 16 Pixel Makroblocks 20 gezeigt, welcher durch Einteilen eines Rahmens in eine Sequenz von Videorahmen (nicht gezeigt) hergeleitet wird. Die in 2 gezeigten Komponenten enthalten einen Transformierer, beispielsweise ein Diskrete-Fourier-Transformation Modul 24, einen Quantisierer 26 und einen binären Encoder 28. Weitere herkömmliche Komponenten eines Videokomprimierers, wie beispielsweise Bewegungserfassungs- und Bewegungskompensationsmodule, werden zur Vereinfachung in 2 nicht gezeigt.
  • Wie aus dem Stand der Technik bekannt, empfängt das Transformation Modul 24 einen Array aus Ganzzahlen, welche jeweilig Graustufen und Farbpegel der Pixel von Makroblock 20 enthalten. Das Modul 24 wendet die Transformation auf die Pixelpegel an, um einen Ausgabearray von Transformationskoeffizienten zu erzeugen. Wie genauso sehr bekannt ist, teilt der Quantisierer 26 jeden Transformationskoeffizienten durch eine entsprechende Stufengröße oder einen Quantisierungspegel. Die Ausgabe des Quantisierers 26 wird an binären Encoder 28 gerichtet, welcher einen entsprechenden Bitstrom 30 zur Übertragung über den Kanal 22 erzeugt.
  • Bezugnehmend auf 3 ist ein Abschnitt 32 eines Videorahmens in einer Sequenz oder einem Ablauf von Rahmen gezeigt, welcher gemäß eines der oben angegebenen Standards in 16 × 16 Pixel Makroblöcke eingeteilt wurde. Genauer gesagt, zeigt 3 einen Makroblock 20 und zeigt ferner Makroblöcke 34a–b und 36a–b, welche jeweils dem Makroblock 20 angrenzen, und vor diesem codiert werden. Darüber hinaus sind Makroblöcke 34a–b intra-codierte Makroblöcke und Makroblöcke 36a–b sind intercodierte Makroblöcke, wie jeweils oben definiert. Das heißt, dass intra-codierte Makroblöcke 34a–b nur unter Verwendung räumlicher Prädiktionen von angrenzenden Bereichen des selben Bildes codiert werden, oder andernfalls in sich geschlossene bewegungslose Bilder sind, welche auf jegliche Prädiktionen von umgebenden Makroblöcken nicht angewiesen sind. Andererseits basieren inter-codierte Makroblöcke 36a–b auf Prädiktionen von Bereichen von einem oder mehreren vorherigen Rahmen und können bewegungskompensiert sein.
  • Der Makroblock 20 hat intra-codiert zu werden, d. h., er ist unter Verwendung räumlicher Prädiktionen nur von vorherigen codierten angrenzenden Makroblöcken des selben Rahmens zu codieren, welche in 3 durch Makroblöcke 34a–b und 36a–b dargestellt sind. Jedoch kann die Verarbeitung zum Codieren von Makroblock 20 gemäß der Erfindung einen von zwei räumlichen Prädiktionstypen verwenden, welche hier jeweils als volle Prädiktion und begrenzte Prädiktion bezeichnet werden. Beim Typ der vollen Prädiktion können Prädiktionen zum Codieren des Makroblocks 20 auf irgendeinen oder alle zuvor codierten Makroblöcke basieren, welche hierzu angrenzen, darin enthalten sowohl intra-codierte Makroblöcke 34a–b und inter-codierte Makroblöcke 36a–b. Beim Typ begrenzter Prädiktion basiert eine Prädiktion nur auf intracodierte Makroblöcke, wie zum Beispiel Makroblöcke 34a–b.
  • Die Auswahl von entweder der vollen Prädiktion oder begrenzten Prädiktion kann sehr einfach implementiert werden, indem explizit der Prädiktionsumfang im Bitstrom signalisiert wird, oder implizit mittels Codierungswerkzeuge oder weiterer Parameter. Eine Anzahl solcher Signalisierungsalternativen wird hiernach weiter detailliert beschrieben. Wenn das Signal an der Decoderseite von Kanal 22 erfasst wird, prädiziert der Decoder 18 räumlich Makroblock 20 aus angrenzenden, bereits codierten/decodierten Makroblöcken im selben Bild, wie zum Beispiel Makroblöcke 34a–b und/oder 36a–b. Gemäß des Signals ist die räumliche Prädiktion entweder vollständig oder begrenzt, wie oben beschrieben, welches es dem Decoder ermöglicht, die ursprünglichen Videodaten aus Makroblock 20 wiederherzustellen.
  • Somit können Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, um einen Videocodierungsstandard zu optimieren. Beispielsweise würde eine volle Prädiktionscodierung ausgewählt werden, um eine optimale Codierungseffizienz zu erreichen, wohingegen eine begrenzte Prädiktion für eine Übertragung über eine fehleranfällige Umgebung ausgewählt werden würde, wo eine Fehlerwiderstandsfähigkeit ein wesentliches Anliegen ist.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die Auswahl zwischen voller und begrenzter Intra-Codierung Prädiktion explizit durch ein Codewort signalisiert, welches für jeden Makroblock in den Bitstrom eingefügt wird. Dies ist in 2 dargestellt, welche ein Codewort 38 zeigt, beispielsweise 010, welches in Bitstrom 30 eingefügt ist. Genauer gesagt, ist Codewort 38 in dem Header eines intra-codierten Makroblocks, beispielsweise Makroblock 20, eingefügt, und enthält ein Signal, welches dem Decoder explizit anzeigt, ob eine räumliche Prädiktion des Makroblocks vollständig oder begrenzt ist.
  • Bezugnehmend auf 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei welcher ein intra-codierter Makroblock 20 nach einer Codierung mit einer Anzahl weiterer codierter Makroblöcke in einem Teil oder Segment 44 gruppiert wird. Das Segment 44 enthält einen Abschnitt eines Bildes und wird an einer Grenze 42 vom unmittelbar vorhergehend codierten Makroblock-Segment 40 getrennt. 4 zeigt ferner Segment 44 mit einem Header 46 bereitgestellt, welcher explizite Information zum Signalisieren ob eine volle oder begrenzte Prädiktion für alle intra-codierten Makroblöcke in Segment 44 verwendet werden sollte.
  • Bei einer Modifikation der in 4 gezeigten Ausführungsform signalisiert der Header eines vollständigen Bildes explizit, ob eine volle oder begrenzte Prädiktion für alle intra-codierten Makroblöcke in dem Bild verwendet werden sollte. In einer weiteren Modifikation signalisiert der Header einer Sequenz an Videorahmen explizit, ob eine volle oder begrenzte Prädiktion für alle intra-codierten Makroblöcke in der Sequenz verwendet werden sollte.
  • Bei weiteren mit 4 im Zusammenhang stehenden Modifikationen könnte ein einziges Signal, welches eine volle oder begrenzte Prädiktion anzeigt, auf Gruppen von Blöcken über Segmentgrenzen, wie beispielsweise Grenze 42, oder über eine Grenze zwischen unterschiedlichen Videopakten hinweg angewendet werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Auswahl einer vollen oder begrenzten Prädiktion implizit mittels ausgewählter Variablen signalisiert, welche mit der Codierung und/oder Übertragung aufeinanderfolgender Makroblöcke im Zusammenhang stehen. Das heißt, dass unterschiedliche Werte oder Eigenschaften der ausgewählten Codierungsvariable, welche am Decoder erfassbar sind, dazu verwendet werden, jeweils die Typen voller und begrenzter Prädiktion anzuzeigen. Solche Codierungsvariablen könnten ein der optionalen Kodierungswerkzeuge, welche zum Codieren einer Sequenz verwendet werden, oder ein Profil und/oder einen Pegel, enthalten, welche dafür verwendet werden. Beispielsweise könnte der Pegel eines Codierungsparameters, beispielsweise die Quantisierer-Schrittgrösse, zwei unterschiedliche Werte zum jeweiligen Anzeigen von Typen voller und begrenzter Prädiktion haben.
  • Bei weiteren Modifikationen kann die ausgewählte Prädiktion auf Pixelpegel von sowohl der Luminanz als auch der Chrominanz, und ebenfalls auf Transformationskoeffizienten der Luminanz und Chrominanz angewendet werden.
  • Offensichtlich sind viele weitere Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehren möglich. Es sollte daher verstanden werden, dass die Erfindung innerhalb des Umfangs des offenbarten Entwurfs anders als speziell beschrieben genutzt werden kann.
  • Zusammenfassung
  • Selektive Prädiktion für ein Intra-Codieren eines Videodatenblocks
  • Bei einem Verfahren für eine Vieodatenkomprimierung wird ein Videorahmen in einer Sequenz von Rahmen in eine Anzahl von Makroblöcken eingeteilt, wobei ein bestimmter Makroblock an einer Anzahl zuvor codierter Makroblöcke angrenzt, welche sowohl intra-codierte als auch inter-codierte Makroblöcke enthalten. Das Verfahren enthält ein Auswählen eines Typs von entweder einer vollen Prädiktion oder einer begrenzten Prädiktion beim Encodieren des bestimmten Makroblocks, um einen entsprechenden Datenbitstrom bereitzustellen, wobei eine volle Prädiktion sowohl angrenzende inter-codierte als auch intra-codierte Makroblöcke verwendet, und eine begrenzte Prädiktion nur intra-codierte Makroblöcke verwendet. Es wird ein Signal entlang des Bitstroms bereitgestellt, um den ausgewählten Prädiktionstyp einem Decoder anzuzeigen, welcher angeordnet ist, um Daten aus dem Bitstrom wiederherzustellen. Der Prädiktionstyp kann entweder explizit signalisiert werden, wie zum Beispiel durch Bereitstellen eines Codeworts in dem Bitstrom, oder kann implizit durch ausgewählte Werte oder Pegel von einer Codierungsvariable eingemischt werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Videodatenkomprimierung, welches auf einen spezifizierten Block angewendet wird, welcher in einer Anzahl von Blöcken enthalten ist, welche durch selektives Einteilen eines Videorahmens in eine Sequenz von Rahmen hergeleitet werden, wobei der spezifizierte Block an einer Anzahl von zuvor codierten Blöcken angrenzt, welche sowohl intra-codierte Blöcke als auch inter-codierte Blöcke enthalten, wobei das Verfahren die Schritte enthält: Auswählen eines Prädiktionstyps aus einem Satz, welcher Typen einer vollen Prädiktion und einer begrenzten Prädiktion enthält, wobei der Typ voller Prädiktion auf einen oder mehrere der intra-codierten Blöcke und ebenfalls auf einen oder mehrere der inter-codierten Blöcke basiert, und der Typ begrenzter Prädiktion nur auf einen oder mehrere der intra-codierten Blöcke basiert; Verwenden des ausgewählten Prädiktionstyps zum Encodieren des spezifizierten Blocks, um einen Datenbitstrom zu erzeugen, welcher dem spezifizierten Block entspricht; und Bereitstellen eines Signals entlang des Bitstroms, um den ausgewählten Typ intra-codierter Prädiktion einem Decoder anzuzeigen, welcher dazu angeordnet ist um Daten des spezifizierten Blocks wiederherzustellen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der ausgewählte Prädiktionstyp explizit durch ein Codewort in dem Bitstrom signalisiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der Prädiktionstyp explizit durch ein Codewort in einem Bitstrom für einen Makroblock signalisiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der spezifizierte Block zusammen mit einer Anzahl weiterer Blöcke gruppiert wird, und der ausgewählte Prädiktionstyp explizit durch ein Codewort in einem Bitstrom für die Gruppe an Blöcken signalisiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der ausgewählte Prädiktionstyp explizit durch ein Codewort in dem Bitstrom für den Rahmen signalisiert wird, welcher den spezifizierten Block enthält.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der ausgewählte Prädiktionstyp explizit durch ein Codewort in einem Bitstrom für die Sequenz an Rahmen signalisiert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der ausgewählte Prädiktionstyp implizit durch den Wert einer ausgewählten Codierungsvariable signalisiert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der ausgewählte Prädiktionstyp implizit durch den Quantisierungspegel eines Quantisierers signalisiert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der Prädiktionstyp auf Pixelpegel von Luminanz und Chrominanz angewendet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der Prädiktionstyp auf Transformationskoeffizienten für Luminanz und Chrominanz angewendet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: die Prädiktion über Segmentgrenzen hinweg zugelassen wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: die Prädiktion nur innerhalb eines Segments zugelassen wird, welches den spezifizierten Block enthält.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der spezifizierte Block einen 16 × 16 Makroblock enthält.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der ausgewählte Prädiktionstyp implizit durch die Auswahl von optionalen Codierungswerkzeugen signalisiert wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der ausgewählte Prädiktionstyp implizit durch eine Auswahl von Profilen und/oder Pegeln signalisiert wird.
DE10296787T 2001-05-24 2002-05-24 Selektive Prädikation für ein Intra-Codieren eines Videodatenblocks Expired - Lifetime DE10296787B4 (de)

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