ES2200998T3 - Estructura de datos de señales de imagen, procedimiento de codificacion de imagenes y procedimiento de decodificacion de imagenes. - Google Patents
Estructura de datos de señales de imagen, procedimiento de codificacion de imagenes y procedimiento de decodificacion de imagenes.Info
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Abstract
Señal de imagen correspondiente a una pluralidad de tramas, que comprende: un identificador de ciclo de visualización apto para indicar si todos los intervalos entre los tiempos de visualización de imagen de tramas sucesivas en dicha pluralidad de tramas son constantes o pueden ser variables; y datos de temporización de visualización que indican una temporización de una visualización de imagen para una trama en dicha pluralidad de tramas.
Description
Estructura de datos de señales de imagen,
procedimiento de codificación de imágenes y procedimiento de
decodificación de imágenes.
La presente invención se refiere a una estructura
de datos de señales de imagen, y a un procedimiento de
decodificación de imágenes. Más particularmente, la presente
invención se refiere a una estructura de datos de señales de imagen
que incluye datos de temporización de reproducción relativos a la
temporización de la reproducción que incluye la decodificación y la
visualización de imágenes para cada una de las tramas que componen
una imagen, la generación (codificación) de una señal de imagen
codificada que incluye los datos de temporización de reproducción y
la decodificación de la señal de imagen codificada.
Además, la presente invención se refiere a un
aparato de codificación de imágenes que llevará a cabo la
decodificación mencionada anteriormente, a unos medios de
almacenamiento de datos que contienen una señal de imagen codificada
de la estructura de datos descrita anteriormente, y a unos medios
de almacenamiento de datos que contienen un programa de
procesamiento de imágenes para ejecutar la codificación y la
decodificación mencionadas anteriormente utilizando un
ordenador.
En los últimos años, hemos dado la bienvenida a
la era de la multimedia en la que el audio, el vídeo y otros datos
se procesan de forma integrada, y los medios de información
convencionales, es decir, los medios para transmitir información a
las personas como, por ejemplo, periódicos, revistas, televisores,
radios y teléfonos han sido adoptados como objetos de multimedia.
En general, "multimedia" significa representar no solo
caracteres, sino también diagramas, conversaciones y, en particular,
imágenes de forma simultánea y relacionada. Para tratar los medios
de información convencionales como objetos de multimedia es
necesario cambiar la información de los medios al formato
digital.
Cuando la cantidad de datos de cada medio de
información descrito anteriormente se calcula como una cantidad de
datos digitales, en el caso de los caracteres, la cantidad de datos
para cada carácter es de 1-2 bytes. No obstante, en
el caso de la conversación, la cantidad de datos es de 64kbits por
segundo (característico de telecomunicación) y, en el caso de una
imagen en movimiento, es superior a 100Mbits por segundo
(característico de las radiodifusiones de televisión corrientes).
Por consiguiente, en los medios de información como, por ejemplo,
los televisores, no será práctico procesar dicha enorme cantidad de
datos, a menos que esté en formato digital. Por ejemplo, aunque en
la práctica ya se utilizan videoteléfonos por medio de la ISDN (red
digital de servicios integrados) con una velocidad de transmisión
de 64Kbit/s-1,5Mbit/s, resulta imposible transmitir
una imagen de una cámara de televisión tal como se hace mediante la
ISDN.
Por lo tanto, se precisan tecnologías de
compresión. En el caso de los videoteléfonos, se emplea una
tecnología de compresión de imágenes en movimiento que cumple la
norma H.261 de ITU-T (Unión Internacional de
Telecomunicaciones - Sector Telecomunicaciones). Además, según la
tecnología de compresión de datos de MPEG1, es posible registrar
datos de imagen, junto con datos de audio, en un CD de música
corriente (disco compacto).
La norma MPEG (Grupo de expertos en imágenes en
movimiento) es una norma internacional referente a una tecnología
para comprimir y expandir una señal de imagen correspondiente a una
imagen en movimiento, y MPEG1 es una norma para comprimir datos de
imagen en movimiento a 1,5 Mbit/s, es decir, para comprimir datos de
una señal de televisión hasta aproximadamente 1/100. Puesto que la
velocidad de transmisión a la que está destinado el MPEG1 está
limitada a alrededor de 1,5 Mbit/s, se ha establecido la norma
MPEG2 que es capaz de comprimir datos de imagen en movimiento hasta
2-15 Mbit/s para satisfacer la demanda de imágenes
de mayor calidad.
En las tecnologías de compresión y expansión de
señales de imagen según MPEG1 y MPEG2 que ya han sido puestas en
práctica, básicamente sólo se emplea una frecuencia de trama fija,
es decir, los intervalos entre las temporizaciones de visualización
de las imágenes de las respectivas tramas son regulares. Por
consiguiente, sólo existen varios tipos de frecuencias de trama y,
en MPEG2, se selecciona una frecuencia de trama designada por un
indicador (código de frecuencia de trama) que se transmite con los
datos codificados, entre una pluralidad de frecuencias de trama
(valores de frecuencias de trama) relacionadas con la tabla
mostrada en la Figura 13.
Bajo las circunstancias existentes, la norma
MPEG4 está siendo definida por el grupo de trabajo para la creación
de las normas MPEG1 y MPEG2 (ISO/IEC JTC1/SC29/WG11). La norma
MPEG4 permite el funcionamiento con codificación y señales en
unidades de objeto y realiza las nuevas funciones necesarias en la
era de la multimedia. La norma MPEG4 estaba destinada en un
principio a la creación de normas de procesamiento de imágenes a
baja velocidad binaria, pero el objetivo de la creación de normas
actualmente ha sido ampliado hasta un procesamiento de imágenes más
versátil, incluyendo el procesamiento de imágenes a alta velocidad
binaria adaptable a una imagen entrelazada.
Asimismo, en la norma MPEG4, cuando se añade una
tabla parecida a la tabla de la norma MPEG2 (consúltese la Figura
13) al principio de un nivel de objetos de vídeo (correspondiente a
una secuencia de vídeo de MPEG2), las frecuencias de trama pueden
expresarse conforme a la tabla. En la norma MPEG4, no obstante,
puesto que se procesan señales de imagen de un amplio rango que
oscila entre señales de imagen de baja velocidad binaria y señales
de imagen de alta calidad y alta velocidad binaria, el número de
frecuencias de trama necesarias no se incluye. Por consiguiente, es
difícil llevar a cabo la decisión de frecuencias de trama
utilizando una tabla.
Por lo tanto, la norma MPEG4 incluye una
estructura de datos que incluye datos de tiempo de visualización de
tramas en cada trama para hacer frente a casi un número incontable
de frecuencias de trama fijas y, además, procesar una imagen que
tiene intervalos variables de temporizaciones de visualización de
imágenes o de temporizaciones de decodificación de las respectivas
tramas.
La Figura 14 muestra una estructura de datos de
una señal de imagen codificada convencional 200.
La señal de imagen codificada 200 corresponde a
una imagen (en MPEG4, una serie de tramas que constituye una imagen
correspondiente a un objeto) e incluye una cabecera H al principio.
La cabecera H va seguido de las secuencias de código Sa0, Sa1, Sa2,
..., San, correspondientes a las tramas F(0), F(1),
F(2), ..., F(n), respectivamente, estando dispuestas
dichas secuencias de código por orden de prioridad de transmisión
(orden de transmisión). En este caso, "n" es el número que
indica el orden de transmisión de los datos de cada trama de la
secuencia de tramas correspondientes a una imagen y, en la trama
inicial, n es 0.
En este ejemplo, al principio de las secuencias
de código Sa0, Sa1, Sa2, ..., San de las respectivas tramas, se
incluyen datos de tiempo de visualización Dt0, Dt1, Dt2, ..., Dtn
que indican las temporizaciones de visualización de las tramas. Los
respectivos datos de tiempo de visualización van seguidos de los
datos de imagen codificada Cg0, Cg1, Cg2, ..., Cgn.
Puesto que cada uno de los datos de tiempo de
visualización indica un tiempo relativo a un tiempo de referencia,
la cantidad de datos necesarios para expresar este tiempo de
visualización, es decir, el número de bits de los datos de tiempo de
visualización, aumenta cuando el número de tramas que constituyen
la imagen aumenta.
Además, en la zona de decodificación de la señal
de imagen codificada, según los datos de tiempo de visualización
Dt0-Dtn incluidos en las secuencias de código
Sa0-San correspondientes a las respectivas tramas,
la visualización de la imagen de cada trama se lleva a cabo en el
tiempo indicado por los datos de tiempo de visualización.
La Figura 15 muestra el orden de transmisión y el
orden de visualización de los datos de imagen codificada
correspondientes a cada trama de la serie de tramas. Como se ha
mencionado anteriormente, "n" indica el orden de transmisión, y
"n' " indica el orden de visualización (en la trama inicial,
n' es 0). Además, las tramas F(n) (F(0) \sim
F(18)) se disponen de acuerdo con el orden de las tramas de
la estructura de datos mostrada en la Figura 14 (orden de
transmisión). Las tramas F(n) dispuestas por orden de
transmisión se reordenan según el orden de visualización de las
tramas mostrado por las flechas de la Figura 15, dando por
resultado las tramas F'(n') (F'(0) \sim F'(18)) dispuestas por
orden de visualización. En consecuencia, una trama F(n) y
una trama F'(n') relacionadas entre sí mediante una flecha son
idénticas. Por ejemplo, las tramas F(0), F(1),
F(2) y F(3) son idénticas a las tramas F'(0), F'(3),
F'(1) y F'(2), respectivamente.
Entre las tramas F(n) (F(0) \sim
F(18)) dispuestas por orden de transmisión, las tramas
F(0) y F(13) son tramas I (de imagen de codificación
intra, que de ahora en adelante también se denominarán
I-VOP), las tramas F(1), F(4),
F(7), F(10) y F(16) son tramas P (de imagen de
codificación por predicción, que de ahora en adelante también se
denominarán P-VOP) y las tramas F(2),
F(3), F(5), F(6), F(8), F(9),
F(11), F(12), F(14), F(15),
F(17) y F(18) son tramas B (de imagen de codificación
por predicción bidireccional, que de ahora en adelante también se
denominarán B-VOP).
Cuando las tramas F(n) (F(0) \sim
F(18)) dispuestas por orden de transmisión
(IPBBPBBPBBPBBIBBPBB) se redistribuyen por orden de visualización
(IBBPBBPBBPBBPBBIBBP), este orden de visualización n' está
representado por los números de tramas B(n) (B(0)
\sim B(18)) correspondientes a las respectivas tramas
F(n). Es decir, los números de tramas B(n) representan
los números n' que indican el orden de visualización. Para
concretar, como se muestra en la Figura 15, B(0) = 0,
B(1) = 3, ..., B(17) = 16, B(18) = 17. En
consecuencia, el ciclo de visualización de imagen L de las
I-VOP es 15, y el ciclo de visualización de imagen M
de las VOP, incluyendo tanto las I-VOP como las
P-VOP, es 3.
El número de tramas B(n) = n' es
representado por las siguientes fórmulas (1) \sim (3) en las que
se utiliza el valor n.
...(1)B (n) = n = 0 (n =
0)
...(2)B(n) = n + M - 1
(n = M x i +
1)
siendo i y M enteros no inferiores a 0 (0, 1, 2,
...).
... (3)B(n) = n - 1
(cuando n no es ninguno de los valores
anteriores)
La primera I-VOP satisface la
condición (n = 0), todas las I-VOP salvo la primera
y las P-VOP satisfacen la condición (n = M x i + 1)
y las B-VOP satisfacen la condición (cuando n no es
ninguno de los valores anteriores).
Las fórmulas (1) \sim (3) definen la relación
B(n) = n' entre el orden de visualización n' y el orden de
transmisión n en el caso en que las secuencias de código de las
tramas correspondientes a las respectivas I-VOP,
P-VOP y B-VOP se transmiten con
regularidad. En otros casos diferentes a los mencionados, el orden
de visualización n' y el orden de transmisión n presentan una
correlación uno a uno conforme a una expresión relacional o un
procedimiento diferente al de las fórmulas (1) \sim (3).
La Figura 16 es un diagrama que ilustra un
ejemplo de procedimiento de visualización de imágenes en el que los
intervalos de las temporizaciones de visualización de la imagen de
las respectivas tramas son variables.
En la Figura, t'(n') (t'(1), t'(2), t'(3), t'(4),
...) indica el intervalo entre el tiempo en que se lleva a cabo la
visualización de la imagen de la trama F' (n' - 1) y el tiempo en
que se lleva a cabo la visualización de la imagen de la trama F'
(n'), y h'(1), h'(2) y h'(3) indica los tiempos para la
visualización de imagen de las tramas F'(1), F'(2) y F'(3),
respectivamente, siendo el tiempo h'(0) para la visualización de
imagen de la trama F'(0) utilizado como referencia. Además,
h(n) (h(1), h(2), h(3), h(4),
...) indica el tiempo para la visualización de imagen de la trama
F(n) (F(1), F(2), F(3), F(4),
...) siendo el tiempo h'(0) para visualización de imagen de la
trama F(0) = F' (0) utilizado como referencia. En
consecuencia, el tiempo de visualización h'(n') de la trama F'(n')
dispuesta por orden de visualización se expresa mediante h'(n') =
h' (n' - 1) + t'(n'), y h'(0) = 0.
A continuación, se describirá brevemente, en
relación con la Figura 16, la decodificación y la visualización de
la imagen de la señal de imagen codificada que tiene la estructura
de datos mostrada en la Figura 14.
En la zona de decodificación, cuando se introduce
la señal de imagen codificada 200 mostrada en la Figura 14, los
datos de imagen codificada Cg0, Cg1, Cg2, ... de las respectivas
tramas F(0), F(1), F(2), ... que componen la
señal de imagen codificada 200 se decodifican, y las imágenes
correspondientes a las tramas F(0), F(1), F(2),
...se visualizan en los tiempos de visualización de imagen
h(0), h(1), h(2), ..., de acuerdo con los
datos de tiempos de visualización Dt0, Dt1, Dt2, ... de las
respectivas tramas.
De esta forma, aún cuando los intervalos entre
las temporizaciones de visualización de la imagen de las
respectivas tramas (ciclo de visualización de imagen) de la señal
de imagen codificada no son fijos, es decir, son variables, la señal
de imagen es decodificada en la zona de decodificación y
visualizada con una temporización establecida.
Cuando los intervalos entre las temporizaciones
de visualización de imagen de las respectivas tramas de la señal de
imagen codificada son fijos, como en el caso en que los intervalos
son variables, las imágenes correspondientes a las tramas
F(0), F(1), F(2), ... se visualizan en los
tiempos de visualización de imagen h(0), h(1),
h(2), ... de acuerdo con los datos de tiempo de
visualización Dt0, Dt1, Dt2, ... de las respectivas tramas.
A propósito de esto, cuando la frecuencia de
trama (número de tramas visualizadas en un segundo) se expresa
simplemente con k bits (siendo k un número natural), la frecuencia
utilizada para la radiodifusión de televisión, por ejemplo, la
frecuencia de 29,97...Hz (para ser exactos, 30000/1001 Hz) no podrá
expresarse.
Por lo tanto, dicha frecuencia de trama se
expresará como se indica a continuación. Un intervalo de tiempo
establecido (módulo de tiempo 1) como, por ejemplo, de un segundo,
se divide entre N (siendo N un número natural) para obtener un
tiempo de nivel subunitario (1/N) y, utilizando éste como tiempo
unitario (marca de tiempo 1), podrá expresarse el tiempo de
visualización de cada trama, tanto para la imagen que tiene una
frecuencia de trama variable como para la imagen que tiene una
frecuencia de trama fija.
Para concretar, como se muestra en la Figura
17(a), el tiempo de visualización de cada una de las
imágenes VOP0, VOP1, VOP2 y VOP3 correspondientes a las tramas
F'(0), F'(1), F'(2) y F'(3) dispuestas por orden de visualización se
expresa mediante segmentos y (incrementos de frecuencia VOP) de 1/N
(tiempo subunitario) con un tiempo X como referencia, es decir, se
expresa como y/N. Para las imágenes VOP1, VOP2, VOP3 y VOP4, y se
define como y = y'0, y = y'2 e y = y'3, respectivamente.
La Figura 17(c) muestra una señal de
imagen codificada 200a que tiene una estructura de datos en la que
las temporizaciones de visualización de imagen de las respectivas
tramas se expresan utilizando el tiempo subunitario (1/N seg.) e
y.
La señal de imagen codificada 200a incluye una
cabecera H que contiene datos de tiempo subunitario Dk que indican
N (número natural) para obtener el tiempo subunitario, y la
cabecera H va seguida de secuencias de código Sbn (Sb0, Sb1, Sb2,
...) correspondientes a las respectivas tramas F(n)
(F(0), F(1), F(2), ...). Cada secuencia de
código Sbn contiene datos del multiplicador del ciclo de
visualización Dyn (Dy0, Dy1, Dy2, ...) que indican un tiempo de
visualización h(n) (h(0), h(1), h(2),
...) obtenido utilizando el tiempo subunitario (1/N), y el número y
de (1/N), utilizándose el tiempo X como referencia.
En la Figura 17(c), Cgn (Cg0, Cg1, Cg2,
...) son datos de imagen codificada correspondientes a las
respectivas tramas F(n) (F(0), F(1),
F(2), ...).
No obstante, cuando la imagen VOP0 es una
I-VOP (trama I), las imágenes VOP2 y VOP3 son
B-VOP (tramas B) y la imagen VOP4 es una
P-VOP (trama P), como se muestra en la Figura
17(b), en el tren de bits de la señal de imagen codificada
200a mostrada en la Figura 17(c), la P-VOP
(VOP3) y la B-VOP (VOP1) se establecen como
secuencias de código de las tramas F(1) y F(2) que
siguen a la secuencia de código de la trama F(0)
correspondiente a la I-VOP (VOP0).
A continuación, se describen los inconvenientes
de las estructuras de datos de las señales de imagen descritas en
relación con las Figuras 14-16.
Como se ha descrito anteriormente, en una señal
de imagen codificada obtenida codificando una señal de imagen que
tiene un intervalo fijo T de temporizaciones de visualización de
tramas, la temporización de visualización de imagen h(n) de
cada trama se expresa mediante h(n) = n' x T, siendo n' el
número que indica el orden de visualización, y n' =
B(n).
En otras palabras, cuando la señal de imagen
codificada que tiene el intervalo de visualización de tramas fijo T
(es decir, una señal codificada de una imagen que tiene una
frecuencia de trama fija) se decodifica para la visualización, si el
período T (el intervalo de visualización fijo) puede detectarse en
la zona de decodificación, el tiempo de visualización h(n)
de la trama n-ésima F(n) del orden de transmisión puede
decidirse únicamente incrementando n' (=B(n)) veces el
intervalo de visualización T. Sin embargo, cuando se decodifica la
señal de imagen codificada, no queda otra opción que efectuar una
complicada visualización utilizando los datos de tiempo de
visualización Dtn (Dt0, Dt1,
Dt2, ...) introducidos en las señales de imagen codificadas correspondientes a las respectivas tramas F(n) (F(0), F(1), F(2), ...) como se muestra en la Figura 14.
Dt2, ...) introducidos en las señales de imagen codificadas correspondientes a las respectivas tramas F(n) (F(0), F(1), F(2), ...) como se muestra en la Figura 14.
Seguidamente, se describirán los inconvenientes
de las estructuras de datos de las señales de imagen descritas en
relación con las Figuras 17(a) - 17(c).
Como se ha descrito anteriormente, en la
estructura de datos de señales de imagen propuesta por la norma
MPEG4 actual, aún cuando la frecuencia de trama es fija, no puede
conocerse el valor de la frecuencia de trama a menos que se hayan
decodificado varias tramas y, por lo tanto, es difícil simplificar
la estructura del circuito para ejecutar el propio procedimiento de
decodificación.
A continuación, se describirá brevemente este
problema. Cuando la VOP0 es una I-VOP (trama I), la
VOP1 y la VOP2 son B-VOP (tramas B) y la VOP3 es una
P- VOP (trama P) como se muestra en la Figura 17(b), dado que
la trama F(0) correspondiente a la I-VOP
(trama I) viene seguida de la trama F(1) correspondiente a la
P-VOP (trama P) y la trama F(2)
correspondiente a la B-VOP (trama B) del tren de
bits de la señal de imagen codificada 200a mostrada en la Figura
17(c), el ciclo de visualización de tramas (incremento de
VOP fijo 1), es decir, el intervalo entre la temporización de
visualización de la I-VOP y la temporización de
visualización de la siguiente B-VOP (trama B), no
puede conocerse hasta que se transmita la trama F(2)
correspondiente a la B-VOP (trama B).
La presente invención se ha creado para resolver
los problemas indicados anteriormente y tiene como objetivo
proporcionar una estructura de datos de señal de imagen que permita
un procedimiento de reproducción, que incluye la decodificación y la
visualización de imagen para una señal de imagen codificada que
tiene un ciclo de reproducción fijo para cada trama en la zona de
decodificación, es decir, que tiene, por ejemplo, una frecuencia de
trama fija (ciclo de visualización de imagen para cada trama),
utilizando una estructura de hardware simple, y que permita
asimismo un procedimiento de reproducción para una señal de imagen
codificada que tiene un ciclo de reproducción variable para cada
trama, tal como una frecuencia de trama variable.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento de decodificación de imágenes y un
aparato de decodificación de imágenes capaces de llevar a cabo un
procedimiento de reproducción preciso que incluye la decodificación
y la visualización de imágenes para una señal de imagen codificada,
dependiendo de si el ciclo de reproducción de cada trama es
variable o no.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar una estructura de datos de señal de imagen que permite
la detección del valor de la frecuencia de trama o similar de una
señal de imagen codificada que tiene una frecuencia de trama fija o
similar antes de decodificar cada trama, y que simplifica diversas
estructuras de hardware para ejecutar el procedimiento de
reproducción que incluye la decodificación y la visualización de
imagen.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento de decodificación de imágenes y un
aparato de decodificación de imágenes capaces de decodificar con
precisión la señal de imagen codificada obtenida mediante el
procedimiento de codificación descrito anteriormente.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar medios de almacenamiento de datos que contienen una
señal de imagen codificada que tiene la estructura de datos
descrita anteriormente, y medios de almacenamiento de datos que
contienen un programa de procesamiento de imágenes para ejecutar,
con un ordenador, el procedimiento de codificación de imágenes y el
procedimiento de decodificación de imágenes descritos
anteriormente.
Otros objetivos y ventajas de la presente
invención, resultarán evidentes a partir de la descripción
detallada proporcionada a continuación. La descripción detallada y
las formas de realización concretas descritas se proporcionan sólo
para fines ilustrativos, y las incorporaciones y modificaciones que
pueden efectuarse dentro del espíritu y el alcance de la presente
invención resultarán evidentes a las personas expertas en la materia
a partir de la siguiente descripción detallada.
Las Figuras 1(a) y 1(b) son
diagramas que ilustran la estructura de datos de una señal de
imagen codificada que tiene un ciclo de visualización de tramas
fijo, y la estructura de datos de una señal de imagen codificada
que tiene un ciclo de visualización de tramas variable,
respectivamente, según una primera forma de realización de la
presente invención.
La Figura 2 es un diagrama que ilustra la
visualización de imágenes basada en la señal de imagen codificada
que tiene un ciclo de visualización de tramas fijo según la primera
forma de realización.
La Figura 3 es un diagrama de flujo de un
procedimiento de codificación para generar las señales de imagen
codificadas que tienen las estructuras de datos según la primera
forma de realización.
Las Figuras 4(a) y 4(b) son
diagramas de bloques que ilustran las estructuras de los aparatos
de codificación de imágenes según la primera forma de realización y
una modificación de la primera forma de realización,
respectivamente.
La Figura 5 es un diagrama de flujo de un
procedimiento de decodificación para decodificar las señales de
imagen codificadas que tienen las estructuras de datos según la
primera forma de realización.
Las Figuras 6(a) y 6(b) son
diagramas de bloques que ilustran las estructuras de los aparatos
de decodificación de imágenes según la primera forma de realización
y la modificación de la misma, respectivamente.
Las Figuras 7(a) y 7(b) son
diagramas que ilustran la estructura de datos de una señal de
imagen codificada basada en MPEG4 y que tiene un ciclo de
visualización de tramas fijo, y la estructura de datos de una señal
de imagen codificada basada en MPEG4 y que tiene un ciclo de
visualización de tramas variable, respectivamente, según una segunda
forma de realización de la presente invención.
La Figura 8 es un diagrama de flujo de un
procedimiento de codificación para generar las señales de imagen
codificadas que tienen las estructuras de datos según la segunda
forma de realización.
Las Figuras 9(a) y 9(b) son
diagramas de bloques que ilustran las estructuras de los aparatos
de codificación de imágenes según la segunda forma de realización y
una modificación de las segunda forma de realización,
respectivamente.
La Figura 10 es un diagrama de flujo de un
procedimiento de decodificación para decodificar las señales de
imagen codificadas que tienen las estructuras de datos según la
segunda forma de realización.
Las Figuras 11(a) y 11(b) son
diagramas de bloques que ilustran las estructuras de los aparatos
de decodificación de imágenes según la segunda forma de realización
y la modificación de la misma, respectivamente.
Las Figuras 12(a) y 12(b) son
diagramas que ilustran los medios de almacenamiento de datos que
contienen un programa para ejecutar el procedimiento de
codificación o decodificación según cualquiera de las formas de
realización mencionadas anteriormente mediante un sistema
informático, y la Figura 12(c) es un diagrama que ilustra el
sistema informático.
La Figura 13 es un diagrama que ilustra una tabla
de frecuencias de trama fijas de MPEG2.
La Figura 14 es un diagrama que ilustra una señal
de imagen codificada que tiene unaestructura de datos
convencional.
La Figura 15 es un diagrama que ilustra el orden
de transmisión de datos en una serie de tramas que constituyen una
imagen, en comparación con el orden de visualización de datos.
La Figura 16 es un diagrama que ilustra la
visualización de imágenes basada en una señal de imagen codificada
convencional que tiene un ciclo de visualización de tramas
variable.
\newpage
Las Figuras 17(a) y 17(b) son
diagramas que ilustran un procedimiento para expresar tiempos de
visualización de tramas (VOP) basado en MPEG4, y la Figura
17(c) es un diagrama que ilustra la estructura de datos
actual de una señal de imagen codificada basada en MPEG4.
Forma de realización
1
La Figura 1(a) muestra la estructura de
datos de una señal de imagen codificada 100a que tiene un ciclo de
visualización de tramas fijo (constante) según una primera forma de
realización de la presente invención. La Figura 1(b) muestra
la estructura de datos de una señal de imagen codificada 100b que
tiene un ciclo de visualización de tramas variable según la primera
forma de realización.
La señal de imagen codificada 100a mostrada en la
Figura 1(a) se obtiene codificando una señal de imagen
correspondiente a una imagen (en MPEG4, una imagen correspondiente
a un objeto) que tiene un ciclo de visualización de tramas fijo. La
señal de imagen codificada 100a incluye una cabecera H al
principio, y la cabecera H va seguida de secuencias de código Sa0,
Sa1, Sa2, ..., San correspondientes a las respectivas tramas
F(0), F(1), F(2), ..., F(n), estando
dichas secuencias de código dispuestas por orden de transmisión.
En la señal de imagen codificada 100a, la
cabecera H contiene un identificador de ciclo de visualización Df
que indica que el ciclo de visualización de tramas es fijo
(identificador de ciclo de visualización fijo), y datos de ciclo de
visualización Dp que indican el ciclo de visualización de tramas.
Se incluyen datos de número de trama B0, B1,
B2, ..., Bn al principio de las secuencias de código Sa0, Sa1, Sa2, ..., San correspondientes a las respectivas tramas, y cada uno de los datos de número de trama indica el número de trama B(n) correspondiente al orden n' para visualizar la trama. Además, las secuencias de código Sa0, Sa1, Sa2, ..., San correspondientes a las respectivas tramas contienen datos de imagen codificada Cg0, Cg1, Cg2, ..., Cgn obtenidos codificando señales de imagen de las respectivas tramas, respectivamente.
B2, ..., Bn al principio de las secuencias de código Sa0, Sa1, Sa2, ..., San correspondientes a las respectivas tramas, y cada uno de los datos de número de trama indica el número de trama B(n) correspondiente al orden n' para visualizar la trama. Además, las secuencias de código Sa0, Sa1, Sa2, ..., San correspondientes a las respectivas tramas contienen datos de imagen codificada Cg0, Cg1, Cg2, ..., Cgn obtenidos codificando señales de imagen de las respectivas tramas, respectivamente.
La Figura 2 es un diagrama que ilustra un ejemplo
de procedimiento de visualización de imágenes en el que los
intervalos de temporización de visualización de imagen de las
respectivas tramas son fijos. En la Figura, los mismos números de
referencia que los mostrados en la Figura 16 indican los mismos
componentes, y T indica un ciclo de visualización de tramas de una
imagen en el que los intervalos de temporización de visualización
de tramas son fijos.
En la señal de imagen codificada 100a, mostrada
en la Figura 2, los tiempos de visualización h(n) de las
tramas F(n) (n = 0, 1, 2, ...) dispuestas por orden de
transmisión se expresan mediante h(n) = B(n) x T
cuando el tiempo de visualización h(0) (= h'(0)) de la trama
F(0) es 0. Para concretar, el tiempo de visualización
h(2) de la trama F(2) se expresa mediante h(2)
= B(2) x T, el tiempo de visualización h(3) de la
trama F(3) se expresa mediante h(3) = B(3) x
T, el tiempo de visualización h(1) de la trama F(1) se
expresa mediante h(1) = B(1) x T y el tiempo de
visualización h(4) de la trama F(4) se expresa
mediante h(4) = B(4) x T.
En consecuencia, en la reproducción de la señal
de imagen codificada 100a, los datos de imagen decodificada
obtenidos decodificando los datos de imagen codificada
correspondientes a las respectivas tramas se visualizan en secuencia
en los tiempos de visualización h(n). El número de trama
B(n) que indica el número n' del orden de visualización se
determina como una función del número n del orden de transmisión,
según las fórmulas (1) - (3).
Por otra parte, la señal de imagen codificada
100b mostrada en la Figura 1(b) se obtiene codificando una
señal de imagen correspondiente a una imagen (en MPEG4, una imagen
correspondiente a un objeto) que tiene un ciclo de visualización de
tramas variable. La señal de imagen codificada 100b incluye una
cabecera H al principio, y la cabecera H va seguida de secuencias
de código Sb0, Sb1, Sb2, ..., Sbn correspondientes a las
respectivas tramas F(0), F(1), F(2), ...,
F(n), que están dispuestas por orden de transmisión.
En la señal de imagen codificada 100b, la
cabecera H contiene un identificador de ciclo de visualización Df
que indica que el ciclo de visualización de tramas es variable
(identificador de ciclo de visualización variable). Se incluyen
datos de tiempo de visualización (datos de temporización de
visualización) Dt0, Dt1, Dt2, ...., Dtn que indican los tiempos de
visualización h(0), h(1), h(2), ...,
h(n) en los que las respectivas tramas F(0),
F(1), F(2), ..., F(n) deben visualizarse, al
principio de las secuencias de código Sb0, Sb1, Sb2, ..., Sbn
correspondientes a las respectivas tramas. Además, las secuencias de
código Sb0, Sb1, Sb2, ..., Sbn correspondientes a las respectivas
tramas incluyen datos de imagen codificada Cg0, Cg1, Cg2, ..., Cgn
obtenidos codificando las señales de imagen de las respectivas
tramas.
Cuando se reproduce la señal de imagen codificada
100b, la visualización de la imagen se lleva a cabo de la misma
forma descrita para la señal de imagen codificada 200 que tiene la
estructura de datos convencional mostrada en la Figura 14.
A continuación, se describirá la función y el
efecto de la misma.
Según la primera forma de realización de la
presente invención, en la señal de imagen codificada 100a que tiene
un ciclo de visualización de tramas fijo (Figura 1(a)), el
identificador de ciclo de visualización fijo Df que indica que el
ciclo de visualización de tramas es fijo y los datos de ciclo de
visualización Dp que indican el ciclo de visualización de tramas se
incluyen en la cabecera de los datos de la imagen completa, y los
datos de número de trama B0, B1, B2, ..., Bn que indican
respectivamente los números de trama B(0), B(1),
B(2), ..., B(n) se incluyen en las respectivas
tramas.
En la señal de imagen codificada 100a que tiene
dicha estructura de datos, los datos de ciclo de visualización Dp
indican el ciclo de visualización de tramas T, y los datos de
número de trama Bn de cada trama indican en qué número se halla la
trama de una imagen cuando se cuenta por orden de visualización.
Por lo tanto, el tiempo de visualización h(n) de cada trama
F(n) puede decidirse únicamente mediante estos datos Dp y
Bn.
Por otra parte, en la señal de imagen codificada
100b que tiene un ciclo de visualización de tramas variable (Figura
1(b)), el identificador de ciclo de visualización variable
Df que indica que el intervalo de visualización de tramas es
variable se incluye en la cabecera de los datos de la imagen
completa, y los datos de tiempo de visualización Dt0, Dt1, Dt2,
..., Dtn que indican los tiempos de visualización h(0),
h(1), h(2), ..., h(n) de las respectivas
tramas se incluyen en las respectivas tramas, como en la estructura
de datos de la señal de imagen codificada convencional 200.
Por consiguiente, cuando se reproduce la señal de
imagen codificada 100b, las imágenes de las respectivas tramas
F(0) - F(n) se visualizan en los tiempos de
visualización h(0) - h(n) indicados por los datos de
tiempo de visualización Dt0 - Dtn.
Como se ha descrito anteriormente, puesto que el
identificador de ciclo de visualización Df que indica si el ciclo de
visualización de tramas es fijo o variable se incluye en la
cabecera de la señal de imagen codificada, será posible procesar
incluso una imagen que tenga un ciclo de visualización de tramas
variable. Para una imagen que tenga un ciclo de visualización de
tramas fijo, la visualización de la imagen de cada trama puede
llevarse a cabo según los datos de ciclo de visualización Dp y los
datos de número de trama Bn que tienen una cantidad de datos
relativamente pequeña, sin tener que recurrir a los datos de tiempo
de visualización Dt0 - Dtn que tienen cantidades de datos
relativamente grandes. Por lo tanto, la estructura de circuito de
un circuito de procesamiento de imágenes de la zona de
decodificación puede simplificarse.
Seguidamente, se describe un procedimiento de
codificación de señales de imagen para generar las señales de
imagen codificadas 100a y 100b, y un procedimiento de
decodificación para decodificar estas señales de imagen codificadas.
La Figura 3 es un diagrama de flujo del procedimiento de
codificación. En la Figura, "n" es el número correspondiente
al orden de transmisión de datos de cada trama en una serie de
tramas que constituyen una imagen.
En el procedimiento de codificación, en primer
lugar, se decide si el ciclo de visualización de tramas de una
señal de imagen de entrada correspondiente a una imagen concreta es
fijo o variable (etapa S11). Cuando el resultado de la decisión es
que el ciclo de visualización de tramas es fijo, se añade un
identificador de ciclo de visualización fijo Df, que indica que el
ciclo de visualización de tramas es fijo, en la cabecera H del tren
de bits correspondiente a la señal de imagen (etapa S11a). Además,
el número n que indica el orden de transmisión de cada trama se
utiliza como valor de recuento, y este valor de recuento n se
establece en 0 (etapa S12a). A continuación, se añaden datos de
ciclo de visualización Dp, que indican el ciclo de visualización de
tramas fijo T, en la cabecera del tren de bits correspondiente a la
señal de imagen (etapa S13a). Seguidamente, como una secuencia de
código Sa0 correspondiente a la primera trama F(0) de la
imagen concreta en el orden de transmisión, se añaden en secuencia
los datos de número de trama Bn (=B0) y los datos de imagen
codificada Cgn (=Cg0) en la cabecera H (etapas S14a y S15a). Luego,
se decide si la trama que se está procesando en el procedimiento de
codificación de señales de imagen (denominada a partir de ahora
"trama objeto") es o no la última trama de la imagen concreta
en el orden de transmisión (etapa S16a). Cuando la trama objeto no
es la última trama, el valor de recuento se incrementa en 1 (etapa
S17a), y la siguiente trama F(1) es sometida a los
procedimientos de las etapas S14a - S17a.
Los procedimientos de las etapas S14a - S17a se
repiten hasta que se decide, en la etapa S16a, que la trama objeto
es la última trama.
Por otra parte, cuando el resultado de la
decisión en la etapa S11 es que el ciclo de visualización de tramas
es variable, se añade un identificador de ciclo de visualización
variable Df, que indica que el ciclo de visualización de tramas es
variable, en la cabecera H del tren de bits correspondiente a la
señal de imagen (etapa S11b). Además, el número n que indica el
orden de transmisión de cada trama se utiliza como valor de
recuento, y este valor de recuento n se establece en 0 (etapa
S12b). Seguidamente, como una secuencia de código correspondiente a
la primera trama F(0) de la imagen concreta en el orden de
transmisión, se añaden en secuencia datos de tiempo de visualización
Dtn (=Dt0) y datos de imagen codificada Cgn (=Cg0) en la cabecera H
(etapas S13b y S14b). Luego, se decide si la trama que se está
procesando en el procedimiento de codificación de señales de imagen
(trama objeto) es la última trama de la imagen concreta en el orden
de transmisión (etapa S15b). Cuando la trama objeto no es la última
trama, el valor de recuento n se incrementa en 1 (etapa S16b), y la
siguiente trama F(1) es sometida a los procedimientos de las
etapas S13b-S16b.
Los procedimientos de las etapas
S13b-S16b se repiten hasta que se decide, en la
etapa S15b, que la trama objeto es la última trama.
La Figura 4(a) es un diagrama de bloques
que ilustra un aparato de codificación de imágenes 1000 como
hardware que lleva a cabo el procedimiento de codificación según la
primera forma de realización.
El aparato de codificación de imágenes 1000
incluye un codificador 1110 para codificar una señal de imagen de
entrada Sg y generar datos de imagen codificada Cgn; una unidad de
decisión 1131 para decidir si el ciclo de visualización de tramas de
la señal de imagen de entrada Sg es fijo o no, es decir, si es fijo
o variable, y proporcionar un identificador de ciclo de
visualización Df que indica si el ciclo de visualización es fijo o
no; y un generador de datos de ciclo de visualización (primer
generador de datos) 1132 para generar datos de ciclo de
visualización Df que indican un ciclo de visualización de tramas
fijo T, de acuerdo con la señal de imagen de entrada Sg.
Además, el aparato de codificación de imágenes
1000 incluye un generador de datos número (segundo generador de
datos) 1133 para generar datos de número de trama Bn que indican el
número de cada trama en el orden de transmisión (número de trama
B(n)), de acuerdo con la señal de imagen de entrada Sg; y un
generador de datos de tiempo de visualización (tercer generador de
datos) 1134 para generar datos de tiempo de visualización Dtn que
indican el tiempo de visualización h(n) de cada trama
F(n), de acuerdo con la señal de imagen de entrada Sg.
Además, el aparato de codificación de imágenes
1000 incluye un conmutador de conexión/desconexión 1141 para
cambiar el circuito entre el estado de conexión, en el que se
transmiten los datos de ciclo de visualización Dp del generador de
datos 1132, y el estado de desconexión, en el que se interrumpe la
transmisión de los datos de ciclo de visualización Dp, de acuerdo
con el identificador de ciclo de visualización Df de la unidad de
decisión 1131; y un conmutador selector 1142 para seleccionar uno de
los datos de número de trama Bn del generador de datos 1133 y los
datos de tiempo de visualización Dtn del generador de datos 1134,
de acuerdo con el identificador de ciclo de visualización Df de la
unidad de decisión 1131.
Además, el aparato de codificación de imágenes
1000 incluye un multiplexor (MUX) 1120 para multiplexar el
identificador de ciclo de visualización Df de la unidad de decisión
1131, los datos codificados Cgn del codificador 1110, los datos de
ciclo de visualización Dp del conmutador de conexión/desconexión
1141 y la salida del conmutador selector 1142, para generar un tren
de bits multiplexado M1. El multiplexor 1120 proporciona el tren de
bits multiplexado M1 como señal de imagen codificada 100a que tiene
un ciclo de visualización de tramas fijo o como señal de imagen
codificada 100b que tiene un ciclo de visualización de tramas
variable.
A continuación, se describirá brevemente el
funcionamiento del aparato de codificación de imágenes 1000.
Cuando se introduce una señal de imagen Sg
correspondiente a una imagen concreta en el aparato 1000, la unidad
de decisión 1131 decide si el ciclo de visualización de tramas de
la señal de imagen Sg es variable o no, y proporciona el indicador
de ciclo de visualización Df que indica el resultado de la
decisión. Mientras, los generadores de datos primero a tercero
1132-1134 generan los datos de ciclo de
visualización Dp, los datos de número de trama Bn y los datos de
tiempo de visualización Dtn, respectivamente, de acuerdo con la
señal de imagen Sg, y el codificador 1110 codifica la señal de
imagen y proporciona datos de imagen codificada Cgn.
El identificador de ciclo de visualización Df y
los datos de imagen codificada Cgn son transmitidos hacia el
multiplexor 1120. Los datos de ciclo de visualización Dp se
transmiten a través del conmutador de conexión/desconexión 1141, que
se conecta o desconecta según el identificador de ciclo de
visualización Df, hacia el multiplexor 1120. Los datos de número de
trama Bn y los datos de tiempo de visualización Dtn se transmiten a
través del conmutador selector 1142, que selecciona uno de los
datos Bn y los datos Dtn según el identificador de ciclo de
visualización Df, hacia el multiplexor 1120.
Es decir, cuando se introduce una señal de imagen
que tiene un ciclo de visualización de imagen fijo para cada trama
F(n) como señal de imagen Sg, se transmiten los datos
siguientes hacia el multiplexor 1120: el identificador de ciclo de
visualización fijo Df, los datos de ciclo de visualización Dp que
indican el ciclo de visualización de imagen de las respectivas
tramas y los datos de número de trama Bn correspondientes a las
respectivas tramas que indican las relaciones de posición de las
respectivas tramas. En el multiplexor 1120, los datos de imagen
codificada Cgn, el identificador de ciclo de visualización fijo Df,
los datos de ciclo de visualización Dp y los datos de número de
trama Bn se multiplexan y proporcionan como la señal de imagen
codificada 100a.
Por otra parte, cuando se introduce una señal de
imagen que tiene un ciclo de visualización de imagen variable para
las respectivas tramas F(n) como señal de imagen Sg, se
transmiten los datos siguientes el multiplexor 1120: el
identificador de ciclo de visualización variable Df y los datos de
tiempo de visualización Dtn que indican la temporización con la que
se lleva a cabo la visualización de imagen de cada trama, o sea, el
tiempo de visualización h(n), que se establece en relación
con un tiempo de referencia deseado de una pluralidad, según cada
trama. En el multiplexor 1120, los datos de imagen codificada Cgn,
el identificador de ciclo de visualización variable Df y los datos
de tiempo de visualización Dtn se multiplexan y proporcionan como
la señal de imagen codificada 100b.
Seguidamente, se describirá en relación con la
Figura 5 el procedimiento de decodificación de señales de imagen
codificadas 100a y 100b.
En un principio, el identificador de ciclo de
visualización Df del tren de bits multiplexados M1 enviado desde la
zona de codificación (una de las señales de imagen codificadas 100a
y 100b) se detecta para decidir si el ciclo de visualización de la
señal de imagen codificada es fijo o no (etapa S21). Cuando el
resultado de la decisión es que el ciclo de visualización es fijo,
el valor de recuento n correspondiente al número de cada trama
F(n) en el orden de transmisión se establece en 0 (etapa
S21a) y, a continuación, se leen los datos de ciclo de
visualización Dp que indican el ciclo de visualización T de la
cabecera de la señal de imagen codificada (etapa S22a).
A continuación, se leen los datos de número de
trama Bn que indican el número de trama B(n) de la cabecera
de cada trama (etapa S23a), y se calcula el tiempo de visualización
h(n) de cada trama mediante h(n) = B(n) x T
(etapa S24a).
Seguidamente, se decodifican los datos de imagen
codificada Cgn correspondientes a la trama F(n), y los datos
de imagen decodificada correspondientes a la trama F(n) se
consideran datos a visualizar en el tiempo de visualización
h(n) (etapa S25a). Después de esto, se decide si la trama
que se está procesando (trama objeto F(n)) es la última
trama de la imagen concreta en el orden de transmisión (etapa S26a).
Cuando la trama objeto es la última trama, finaliza el
procedimiento de decodificación. Cuando la trama objeto no es la
última trama, el valor de recuento n se incrementa en 1 (etapa S27a)
y, a continuación, se repiten las etapas S23a - S26a descritas
anteriormente hasta que, en la etapa S26a, se decide que la trama
objeto es la última trama.
Por otra parte, cuando en la etapa S21 se decide
que el ciclo de visualización es variable, el valor de recuento n,
que corresponde al número n de cada trama F(n) en el orden
de transmisión, se establece en 0 (etapa S21b) y, a continuación, se
leen los datos de tiempo de visualización Dtn que indican el tiempo
de visualización h(n) de la trama F(n) de la cabecera
de cada trama (etapa S22b), y se decide el tiempo de visualización
h(n) de la trama F(n) según los datos de tiempo de
visualización Dtn (etapa S23b). Posteriormente, se decodifican los
datos de imagen codificada Cgn correspondientes a la trama
F(n), y los datos de imagen decodificada de la trama
F(n) son considerados datos a visualizar en el tiempo de
visualización h(n) (etapa S24b).
A continuación, se decide si la trama F(n)
que se está procesando (trama objeto) es la última trama de la
imagen concreta en el orden de transmisión (etapa S25b). Cuando la
trama objeto es la última trama, finaliza el procedimiento de
decodificación. Cuando la trama objeto no es la última trama, el
valor de recuento n se incrementa en 1 (etapa S26b). Después de
esto, se repiten las etapas S23a - S26a descritas anteriormente
hasta que se decide, en la etapa S25b, que la trama objeto es la
última trama.
Como se ha descrito anteriormente, las señales de
imagen codificadas que tienen las estructuras de datos mostradas en
las Figuras 1(a) y 1(b) se decodifican en el
procedimiento mostrado en la Figura 5.
La Figura 6(a) es un diagrama de bloques
que ilustra la estructura de un aparato de decodificación de
imágenes como hardware que lleva a cabo el procedimiento de
decodificación según la primera forma de realización.
El aparato de decodificación de imágenes 2000
recibe el tren de bits multiplexados M1 (la señal de imagen
codificada 100a o 100b) transmitido desde el aparato de
codificación de imágenes 1000 y somete el tren de bits multiplexados
M1 a reproducción que incluye decodificación y visualización.
De forma más concreta, el aparato de
decodificación de imágenes 2000 incluye un demultiplexor (DEMUX)
2110 para extraer, del tren de bits multiplexados M1, los datos de
imagen codificada Cgn, el identificador de ciclo de visualización
Df, los datos de ciclo de visualización Dp y los datos de número de
trama Bn o los datos de tiempo de visualización Dtn, y proporcionar
estos datos; y un decodificador 2120 para decodificar los datos de
imagen codificada Cgn y proporcionar datos de imagen decodificada
Rg.
Además, el aparato de decodificación de imágenes
2000 incluye un conmutador de conexión/desconexión 2140 para
cambiar el circuito entre el estado de conexión, en el que se
transmiten los datos de ciclo de visualización Dp, y el estado de
desconexión, en el que se interrumpe la transmisión de los datos de
ciclo de visualización Dp; y un conmutador selector 2150 para
seleccionar uno de los datos de número de trama Bn y los datos de
tiempo de visualización Dtn, de acuerdo con el identificador de
ciclo de visualización Df, y proporcionar los datos
seleccionados.
Además, el aparato de decodificación de imágenes
2000 incluye una unidad de visualización 2130 para visualizar los
datos de imagen decodificada Rg con una temporización establecida,
de acuerdo con el identificador de ciclo de visualización Df y las
salidas de los conmutadores 2140 y 2150.
A continuación, se describe brevemente el
funcionamiento del aparato de decodificación de imágenes 2000.
Cuando el tren de bits multiplexados M1 del
aparato de codificación de imágenes 1000 se introduce en el aparato
de decodificación de imágenes 2000, en el demultiplexor 2110, se
extraen el identificador de ciclo de visualización Df y los datos de
ciclo de visualización Dp del tren de bits multiplexados M1.
También se extraen del tren de bits multiplexados M1 los datos de
imagen codificada Cgn y los datos de número de trama Bn o los datos
de tiempo de visualización Dtn para cada trama.
Los datos de imagen codificada Cgn de cada trama
son decodificados por el decodificador 2120 y luego transmitidos
como datos de imagen decodificada Rg hacia la unidad de
visualización 2130. Los datos de ciclo de visualización Dp se
transmiten a través del conmutador de conexión/desconexión 2140, que
se conecta o desconecta según el identificador de ciclo de
visualización Df, hacia la unidad de visualización 2130, y los
datos de número de trama Bn o los datos de tiempo de visualización
Dtn de cada trama se transmiten a través del conmutador selector
2150, que selecciona uno de estos datos según el identificador de
ciclo de visualización Df, hacia la unidad de visualización
2130.
En la unidad de visualización 2130, se visualiza
la imagen de cada trama correspondiente a los datos de imagen
decodificada Rg que tienen un ciclo de visualización fijo, con una
temporización de visualización establecida, de acuerdo con los
datos de ciclo de visualización Dp y los datos de número de trama
Bn, mientras que la imagen de cada trama correspondiente a los
datos de imagen decodificada Rg que tienen un ciclo de
visualización variable se visualiza con una temporización de
visualización establecida, de acuerdo con los datos de tiempo de
visualización Dtn.
Como se ha descrito anteriormente, en la
estructura de datos de señales de imagen según la primera forma de
realización, puesto que la señal de imagen codificada obtenida
codificando una señal de imagen incluye el identificador de ciclo de
visualización Df que indica si el ciclo de visualización de imagen
para cada trama es variable o no, cuando el ciclo de visualización
de imagen para cada trama es fijo, los datos de imagen decodificada
Rg pueden ser visualizados mediante una estructura de circuito
simple, es decir, basada en los datos de ciclo de visualización Dp
y los datos de número de trama Bn que tienen una cantidad de datos
(número de bits) relativamente pequeña, sin tener que recurrir a los
datos de tiempo de visualización (datos de temporización de
visualización) Dtn que tienen una cantidad de datos (número de
bits) relativamente grande para cada trama.
Además, puesto que la señal de imagen codificada
100a que tiene un ciclo de visualización fijo incluye los datos de
ciclo de visualización Dp que indican el ciclo de visualización de
imagen T y los datos (datos de posición de trama) Bn que indican el
número de trama B(n) que indica la relación de posición de la
trama con la trama anterior y posterior, la temporización de
visualización de imagen de cada trama puede decidirse calculando
simplemente TxB(n).
Además de esto, la señal de imagen codificada
100b que tiene un ciclo de visualización variable incluye los datos
de tiempo de visualización (datos de temporización de
visualización) Dtn que indican el tiempo de visualización
(temporización de visualización) h(n) en el que la imagen de
cada trama debe visualizarse, siendo establecido dicho tiempo de
visualización en relación con un tiempo deseado h'(0) de una
pluralidad de tiempos de referencia, según cada trama (consúltese
la Figura 2). Por lo tanto, cuando el ciclo de visualización de
imagen de cada trama es variable, como en la estructura de datos
convencional, la temporización de visualización de imagen
h(n) de cada trama F(n) puede establecerse de acuerdo
con los datos de tiempo de visualización Dtn.
Además, el aparato de codificación de imágenes
1000 según esta primera forma de realización incluye la unidad de
decisión 1131 para generar el identificador de ciclo de
visualización Df que indica si el ciclo de visualización de imagen
es fijo o variable, de acuerdo con la señal de imagen de entrada.
Cuando la señal de imagen de entrada tiene un ciclo de
visualización fijo, los datos de imagen codificada Cgn se
multiplexan con el identificador de ciclo de visualización Df, los
datos de ciclo de visualización Dp que indican el ciclo de
visualización de imagen y los datos de número de trama Bn que
indican la relación de posición de cada trama con la trama anterior
y posterior, y se proporcionan los datos multiplexados de esta
forma. Cuando la señal de imagen de entrada tiene un ciclo de
visualización variable, los datos de imagen codificada Cgn se
multiplexan con el identificador de ciclo de visualización Df y los
datos de tiempo de visualización Dtn que indican el tiempo de
visualización h(n) de cada trama F(n), y se
proporcionan los datos multiplexados de esta forma. Por lo tanto,
cuando el ciclo de visualización de imagen para cada trama es
variable o fijo, los datos para decidir la temporización de
visualización de cada trama se proporcionan junto con los datos de
imagen codificada Cgn. Por consiguiente, el número de bits
necesario para decidir el tiempo de visualización puede reducirse
cuando el ciclo de visualización de tramas es fijo. Además, la
imagen que tiene un ciclo de visualización de tramas variable puede
visualizarse de la misma forma que en la visualización
convencional.
El aparato de decodificación de imágenes 2000
según esta primera forma de realización incluye el demultiplexor
2110 que extrae, del tren de bits multiplexados M1 transmitido
desde el aparato de codificación de imágenes 1000, el identificador
de ciclo de visualización Df, los datos de ciclo de visualización Dp
que indican el ciclo de visualización de imagen, los datos de
número de trama Bn que indican la relación de posición de cada
trama, los datos de tiempo de visualización Dtn que indican el
tiempo de visualización h(n) de cada trama y los datos de
imagen codificada Cgn. Además, el aparato 2000 incluye el
decodificador 2120 que decodifica los datos de imagen codificada Cgn
y proporciona los datos de imagen decodificada Rg. En este aparato,
los datos de imagen decodificada Rg que tienen un ciclo de
visualización fijo se visualizan con una temporización de
visualización establecida basada en los datos de ciclo de
visualización Dp y los datos de número de trama Bn, mientras que
los datos de imagen decodificada Rg que tienen un ciclo de
visualización variable se visualizan con una temporización de
visualización establecida basada en los datos de tiempo de
visualización Dtn. Por consiguiente, tanto si el ciclo de
visualización de tramas de los datos de imagen decodificada Rg es
variable como si es fijo, los datos de imagen decodificada Rg de
cada trama pueden visualizarse con una temporización de
visualización precisa.
En la estructura de datos de imagen según la
primera forma de realización, el identificador de ciclo de
visualización Df se incluye al principio de los datos de imagen
(tren de bits multiplexados) y los datos de número de trama Bn o los
datos de tiempo de visualización Dtn se incluyen al principio de
cada uno de los datos de trama (secuencia de código de cada trama).
No obstante, el identificador de ciclo de visualización, los datos
de número de trama y los datos de tiempo de visualización no se
incluyen necesariamente al principio de las correspondientes
cabeceras. Estos datos pueden incluirse tras señales síncronas o
similares, siempre que el identificador de ciclo de visualización y
los datos de ciclo de visualización se incluyan en la cabecera de
los datos de imagen (señal de imagen codificada), mientras que los
datos de número de trama y los datos de tiempo de visualización se
incluyen en la cabecera de los datos (secuencia de código)
correspondientes a la trama.
Aunque en esta primera forma de realización los
datos de ciclo de visualización Dp se incluyen justo después y
junto al identificador de ciclo de visualización Df, los datos de
ciclo de visualización Dp pueden incluirse en cualquier lugar a
continuación del identificador de ciclo de visualización Df en la
cabecera de los datos de imagen.
Además, aunque en esta primera forma de
realización se proporcionan números de serie, como los números n'
(=B(n)) que indican el orden de visualización, desde el
principio de los datos de imagen por orden de visualización, como se
muestra en la Figura 2, no siempre es necesario proporcionar dichos
números de serie. Puede proporcionarse de forma periódica una
pluralidad de números entre el primer número y el último número,
que han sido determinados de antemano, como números de trama.
Por ejemplo, cuando los números de trama se
expresan con 4 bits, los números del 0 al 15 se proporcionan de
forma periódica a las tramas. En este caso, el tiempo de
visualización se expresa mediante
h'(n') = hp' (15) + (n' + 1)
x
T
indicando hp'(n') el tiempo de visualización
correspondiente al número de trama B(n) (=n') del período
anterior. En consecuencia, h'(n') indica el tiempo de visualización
correspondiente al número de trama B(n) (=n') del ciclo junto
a hp'(n'). En la fórmula, hp'(15) indica el tiempo de visualización
de la última trama en el período
anterior.
Además, aunque en esta primera forma de
realización cada trama es designada utilizando los datos de número
de trama, puede utilizarse cualquier tipo de datos siempre que
indique la relación de posición de cada trama con la trama anterior
y posterior, por ejemplo, datos que indican las relaciones de
posición de las respectivas tramas según una regla específica o
datos que indican las relaciones de posición de las respectivas
tramas en relación con una tabla establecida.
Por otra parte, en esta primera forma de
realización, los datos de tiempo de visualización indican el tiempo
en relación con una pluralidad de tiempos de referencia, y puede
establecerse un tiempo de referencia para una pluralidad de tramas o
puede utilizarse el tiempo de visualización de la trama anterior
como tiempo de referencia. Además, pueden establecerse de antemano
una pluralidad de tiempos de referencia, pudiéndose decidir qué
tiempo de referencia va a utilizarse para expresar el tiempo de
visualización de tramas según cierta regla o señal.
Además, la estructura de datos de la señal de
imagen codificada según esta primera forma de realización incluye
el identificador de ciclo de visualización, los datos de ciclo de
visualización y los datos de número de trama o los datos de tiempo
de visualización, siendo utilizados estos datos para establecer la
temporización de visualización de cada trama, como datos
adicionales para decidir la temporización de reproducción de cada
trama en la zona de decodificación. No obstante, en vez de estos
datos adicionales para decidir la temporización de visualización de
cada trama, la estructura de datos de la señal de imagen codificada
puede incluir datos adicionales para decidir la temporización de
decodificación de cada trama, en concreto: el identificador de
ciclo de decodificación, datos de ciclo de decodificación y datos
de número de trama o datos de tiempo de decodificación. A
continuación, se describirá dicha estructura de datos como una
modificación de la primera forma de realización.
Modificación de la forma de realización
1
En la estructura de datos según la modificación
de la primera forma de realización, el identificador de ciclo de
visualización Df y los datos de ciclo de visualización Dp de la
señal de imagen codificada 100a de la primera forma de realización
se sustituyen por un identificador de ciclo de decodificación y
datos de ciclo de decodificación, y los datos de tiempo de
visualización Dtn de la señal de imagen codificada 100b de la
primera forma de realización se sustituyen por datos de tiempo de
decodificación.
El identificador de ciclo de decodificación
indica si el ciclo de un procedimiento de decodificación para
decodificar la señal de imagen codificada de cada trama es variable
o no, incluyéndose un identificador de ciclo de decodificación fijo
en las señales de imagen codificadas que tienen un ciclo de
decodificación fijo o incluyéndose un identificador de ciclo de
decodificación variable en las señales de imagen codificadas que
tienen un ciclo de decodificación variable.
Además, los datos de ciclo de decodificación
indican el ciclo DT de decodificación de cada trama y los datos de
tiempo de decodificación indican la temporización con la que se
lleva a cabo la decodificación de cada trama (tiempo de
decodificación Dh(n)), siendo establecida dicha
temporización en relación con un tiempo deseado de una pluralidad
de tiempos de referencia según cada trama.
El procedimiento de codificación para generar la
señal de imagen codificada que tiene la estructura de datos según
esta modificación de la primera forma de realización se realiza
sustituyendo las etapas S11, S11a, S11b, S13a y S13b en el flujo de
la Figura 3, de la forma descrita a continuación.
El procedimiento de decidir el ciclo de
visualización en la etapa S11 es sustituido por el procedimiento de
decidir si el ciclo de decodificación es fijo o no; el
procedimiento de añadir el identificador de ciclo de visualización
fijo Df en la etapa S11a es sustituido por el procedimiento de
añadir el identificador de ciclo de decodificación fijo; y el
procedimiento de añadir el identificador de ciclo de visualización
variable Df en la etapa S11b es sustituido por el procedimiento de
añadir el identificador de ciclo de decodificación variable.
Además, el procedimiento de añadir los datos de ciclo de
visualización Dp en la etapa S13a es sustituido por el
procedimiento de añadir los datos de ciclo de decodificación, y el
procedimiento de añadir los datos de tiempo de visualización Dtn en
la etapa S13b es sustituido por el procedimiento de añadir los
datos de tiempo de decodificación.
La Figura 4(b) muestra la estructura de un
aparato de codificación de imágenes 1000a como hardware para llevar
al cabo el procedimiento de codificación según la modificación de
la primera forma de realización.
El aparato de codificación de imágenes 1000a
incluye una unidad de decisión 1131a para decidir si el ciclo de
decodificación de tramas de la señal de imagen de entrada Sg es
fijo o no, es decir, es fijo o variable, y proporcionar un
identificador de ciclo de decodificación DEf que indica si el ciclo
de decodificación DT es fijo o no, en lugar de la unidad de
decisión 1131 del aparato de codificación de imágenes 1000 de la
primera forma de realización.
Además, el aparato de codificación de imágenes
1000a incluye un generador de datos de ciclo de decodificación
(primer generador de datos) 1132a que genera datos de ciclo de
decodificación DEp que indican el ciclo de decodificación de tramas
(ciclo fijo) DT, de acuerdo con la señal de imagen de entrada Sg, y
un generador de datos de tiempo de decodificación (tercer generador
de datos) 1134a que genera datos de tiempo de decodificación DEtn
que indican el tiempo de decodificación de cada trama, de acuerdo
con la señal de imagen de entrada Sg, en lugar del generador de
datos de ciclo de visualización 1132 y el generador de tiempo de
visualización 1134 del aparato de codificación de imágenes 1000.
Los demás componentes son idénticos a los del
aparato de codificación de imágenes 100 de la primera forma de
realización.
En el aparato de codificación de imágenes 1000a
creado de esta forma, el multiplexor (MUX) 1102 multiplexa el
identificador de ciclo de decodificación DEf de la unidad de
decisión 1131a, los datos de imagen codificada Cgn del codificador
1110, los datos de ciclo de decodificación DEp del conmutador de
conexión/desconexión 1141 y la salida del conmutador selector 1142,
y proporciona un tren de bits multiplexados M1a como señal de
imagen codificada que tiene un ciclo de decodificación fijo o una
señal de imagen codificada que tiene un ciclo de decodificación
variable.
Por otra parte, el procedimiento para decodificar
la señal de imagen codificada que tiene la estructura de datos
según esta modificación de la primera forma de realización se
realiza sustituyendo las etapas S21, S22a, S22b, S23a, S23b, S24a,
S24b y S25a en el flujo de la Figura 5, de la forma descrita a
continuación.
El procedimiento de decidir el ciclo de
visualización de la etapa S21 se sustituye por el procedimiento de
decidir si el ciclo de decodificación es fijo o no; el
procedimiento de leer los datos de ciclo de visualización Dp que
indican el ciclo de visualización T en la etapa S22a es sustituido
por el procedimiento de leer los datos de ciclo de decodificación
DEp que indican el ciclo de decodificación Dt; y el procedimiento de
leer los datos de tiempo de visualización Dtn que indican el tiempo
de visualización h(n) en la etapa S22b es sustituido por el
procedimiento de leer los datos de tiempo de decodificación DEtn que
indican el tiempo de decodificación Dh(n).
Además, el procedimiento de decidir el tiempo de
visualización h(n) leyendo los datos de número de trama Bn
en las etapas S23a y S24a es sustituido por el procedimiento de
decidir el tiempo de decodificación Dh(n) de los datos de
imagen codificada de cada trama, de acuerdo con los datos de ciclo
de decodificación Dep, y luego decidir el tiempo de visualización
h(n) de cada trama. de acuerdo con los datos de número de
trama Bn.
Además, el procedimiento de decidir el tiempo de
visualización h(n) de acuerdo con los datos de tiempo de
visualización Dtn en la etapa S23b es sustituido por el
procedimiento de decidir el tiempo de decodificación Dh(n) de
acuerdo con los datos de tiempo de decodificación DEtn y luego
decidir el tiempo de visualización h (n) de acuerdo con los datos
DEtn.
Además, el procedimiento de decodificar los datos
de imagen codificada Cgn de la trama F(n) y visualizarla en
el tiempo de visualización h(n) en la etapa S25a se
sustituye por el procedimiento de decodificar los datos de imagen
decodificados Cgn de la trama F(n) en el tiempo de
decodificación Dh(n) y visualizarla en el tiempo de
visualización h(n); y el procedimiento de decodificar los
datos de imagen codificada Cgn de la trama F(n) y
visualizarla en el tiempo h(n) en la etapa S24b se sustituye
por el procedimiento de decodificar los datos de imagen codificada
Cgn de la trama F(n) en el tiempo de decodificación
Dh(n) y visualizarla en el tiempo de visualización
h(n).
La Figura 6(b) es un diagrama de bloques
que ilustra la estructura de un aparato de decodificación de
imágenes 2000a como hardware que lleva a cabo el procedimiento de
decodificación según la modificación de la primera forma de
realización.
El aparato de decodificación de imágenes 2000a
recibe el tren de bits multiplexados M1a proporcionado por el
aparato de codificación de imágenes 1000a, y somete el tren de bits
multiplexados M1a a reproducción que incluye decodificación y
visualización.
De forma más concreta, el aparato de
decodificación de imágenes 2000a incluye un demultiplexor (DEMUX)
2110a para extraer, del tren de bits multiplexados M1a, los datos
de imagen codificada Cgn, el identificador de ciclo de
decodificación DEf, los datos de ciclo de decodificación DEp y los
datos de número de trama Bn o los datos de tiempo de decodificación
DEtn, y proporcionar estos datos, en vez del demultiplexor 2110 del
aparato de decodificación de imágenes 2000 de la primera forma de
realización.
Además, el aparato de decodificación de imágenes
2000a incluye un primer conmutador de conexión/desconexión 2140a
para cambiar el circuito entre el estado de conexión, en el que se
transmiten los datos de ciclo de decodificación DEp, y el estado de
desconexión, en el que se interrumpe la transmisión de datos de
ciclo de decodificación DEp, de acuerdo con el identificador de
ciclo de decodificación DEf; un segundo conmutador de
conexión/desconexión 2150a para cambiar el circuito entre el estado
de conexión, en el que se transmiten datos de número de trama Bn, y
el estado de desconexión, en el que se interrumpe la transmisión de
datos de número de trama Bn, de acuerdo con el identificador de
ciclo de decodificación DEf; y un tercer conmutador de
conexión/desconexión 2160a para cambiar el circuito entre el estado
de conexión, en el que se transmiten los datos de tiempo de
decodificación DEtn, y el estado de desconexión, en el que se
interrumpe la transmisión de los datos de tiempo de decodificación
DEtn, de acuerdo con el identificador de ciclo de decodificación
DEf.
En el aparato de decodificación de imágenes
2000a, los datos de ciclo de decodificación DEp proporcionados por
el primer conmutador de conexión/desconexión 2140a y los datos de
tiempo de decodificación DEtn proporcionados por el tercer
conmutador de conexión/desconexión 2160a se pasan al decodificador
2120a y la unidad de visualización 2130a, mientras que los datos de
número de trama Bn proporcionados por el segundo conmutador de
conexión/desconexión 2150a se pasan a la unidad de visualización
2130a.
En el decodificador 2120a, los datos de imagen
codificada Cgn que tienen un ciclo de decodificación fijo se
decodifican de trama en trama con la temporización (tiempo de
decodificación Dh(n)) decidida mediante los datos de ciclo de
decodificación DEp, mientras que los datos de imagen codificada Cgn
que tienen un ciclo de decodificación variable se decodifican de
trama en trama con la temporización (tiempo de decodificación
Dh(n)) decidida mediante los datos de tiempo de
decodificación DEtn.
Además, en la unidad de visualización 2130a, los
datos de imagen decodificados Rg que tienen un ciclo de
decodificación fijo se visualizan de trama en trama con la
temporización (tiempo de visualización h(n)) decidida
mediante los datos de ciclo de decodificación DEp y los datos de
número de trama Bn, mientras que los datos de imagen decodificada
Rg que tienen un ciclo de decodificación variable se visualizan de
trama en trama con la temporización (tiempo de visualización
h(n)) decidida mediante los datos de tiempo de
decodificación DEtn.
Los demás componentes del aparato de
decodificación de imágenes 2000a son idénticos a los del aparato de
decodificación de imágenes 2000 de la primera forma de
realización.
A continuación, se describirá brevemente el
funcionamiento del aparato de decodificación de imágenes 2000a.
Cuando el tren de bits multiplexados M1a se
introduce en el aparato 2000a, en el demultiplexor 2110a, se
extraen los datos de imagen codificada Cgn, el identificador de
ciclo de decodificación DEf, los datos de ciclo de decodificación
DEp y los datos de número de trama Bn o los datos de tiempo de
decodificación DEtn del tren de bits de entrada M1a.
En el decodificador 2120a, cuando el ciclo de
decodificación de la señal de imagen codificada de entrada es fijo,
los datos de imagen codificada Cgn se decodifican de trama en trama
con la temporización (tiempo de decodificación Dh(n))
decidida mediante los datos de ciclo de decodificación DEp. A
continuación, los datos de imagen decodificada Rg proporcionados por
el decodificador 2120a se visualizan de trama en trama con la
temporización (tiempo de visualización h(n)) decidida
mediante los datos de ciclo de decodificación DEp y los datos de
número de trama Bn.
Por otra parte, cuando el ciclo de decodificación
de la señal de imagen codificada de entrada es variable, los datos
de imagen codificada Cgn se decodifican de trama en trama con la
temporización (tiempo de decodificación Dh(n)) decidida
mediante los datos de tiempo de decodificación DEtn. A
continuación, los datos de imagen decodificada Rg proporcionados
por el decodificador 2120a se visualizan de trama en trama con la
temporización (tiempo de visualización h(n)) decidida
mediante los datos de tiempo de decodificación DEtn.
En la modificación de la primera forma de
realización, como en la primera forma de realización, puesto que la
señal de imagen codificada, obtenida codificando una señal de
imagen, incluye el identificador de ciclo de decodificación DEf que
indica si el ciclo de decodificación de imagen de cada trama es
variable o no, cuando el ciclo de decodificación de imagen de cada
trama es fijo, los datos de imagen codificada pueden ser
decodificados mediante una estructura de circuito simple, es decir,
pueden decodificarse solamente según los datos de ciclo de
decodificación DEp, sin tener que recurrir a los datos de tiempo de
decodificación DEtn que tienen una gran cantidad de datos (número de
bits) para cada trama.
En la modificación de la primera forma de
realización, se ha puesto énfasis en el aparato de decodificación
de imágenes que lleva a cabo la visualización de la imagen de cada
trama, así como la decodificación de cada trama según los datos para
decidir la temporización de decodificación de cada trama, estando
incluidos estos datos en la señal de imagen codificada. Sin
embargo, dentro del alcance de la presente invención también se
incluyen los aparatos de decodificación de imágenes que llevan a
cabo la decodificación de cada trama así como la visualización de
la imagen de cada trama según los datos para decidir la
temporización de visualización de cada trama, estando incluidos
estos datos en una señal de imagen codificada.
En este caso, la temporización de decodificación
con la que se lleva a cabo la decodificación de cada trama se
establece según datos de temporización de visualización de una
pluralidad de tramas que incluyen una trama objeto a decodificar. Es
decir, de acuerdo con los datos de temporización de visualización
de la trama objeto y los datos de temporización de visualización de
la trama siguiente transmitida después de la trama objeto, la
temporización de decodificación de la trama objeto se establece en
una temporización que es anterior, en un tiempo de desplazamiento
establecido, a la primera entre las temporizaciones de visualización
de la trama objeto y la trama siguiente.
Para concretar, cuando la temporización de
visualización de la trama objeto es anterior a la temporización de
visualización de la trama siguiente transmitida después de la trama
objeto, se establece una duración del tiempo de desplazamiento que
es superior al tiempo necesario para decodificar la trama objeto.
Por otra parte, cuando la temporización de visualización de la
trama siguiente (por ejemplo, B-VOP) transmitida
después de la trama objeto (por ejemplo, P-VOP) es
anterior a la temporización de visualización de la trama objeto, se
establece una duración del tiempo de desplazamiento que es superior
a la suma del tiempo necesario para decodificar la trama objeto y
el tiempo necesario para decodificar la trama siguiente.
Forma de realización
2
La Figura 7(a) muestra la estructura de
datos de una señal de imagen codificada 120a que tiene un ciclo de
visualización de tramas fijo, según una segunda forma de
realización de la presente invención.
La señal de imagen codificada 120a se obtiene
codificando una señal de imagen que corresponde a una imagen (en
MPEG4, una imagen correspondiente a un objeto) y que tiene un ciclo
de visualización de tramas fijo. La señal de imagen codificada 120a
tiene una cabecera H al principio, y la cabecera H va seguida de
secuencias de código Sc0, Sc1, Sc2, ..., Scn correspondientes a las
tramas F(0), F(1), F(2), ..., F(n),
respectivamente, estando dichas secuencias de código dispuestas por
orden de transmisión. En la señal de imagen codificada 120a, se
incluyen los datos siguientes en la cabecera H: un identificador de
ciclo de visualización Df que indica si el ciclo de visualización de
tramas es fijo o no; datos del multiplicador del ciclo de
visualización Dm que indican que el ciclo de visualización de
tramas es el tiempo subunitario (1/N) multiplicado por M (número
natural) según el multiplicador M, es decir, indican cuántas veces
(M) la duración del tiempo subunitario (1/N) es el ciclo de
visualización de tramas; y datos de tiempo subunitario Dk que
indican el valor N (número natural) para obtener el tiempo
subunitario (1/N). Además, al principio de las secuencias de código
Sc0, Sc1, Sc2, ..., Scn de las respectivas tramas se incluyen datos
de tiempo de visualización Dy0, Dy1, Dy2, ..., Dyn que indican los
tiempos de visualización y'0, y'3, y'1, ..., y'n' de las
respectivas tramas (véase la Figura 17(a)). En la cabecera H
de la señal de imagen codificada 120a, los datos de tiempo
subunitario Dk, el identificador de ciclo de visualización Df y los
datos del multiplicador del ciclo de visualización Dm se disponen de
una forma que permite su transmisión en este orden.
En las secuencias de código Sc0, Sc1, Sc2, ...,
Scn de las respectivas tramas, los datos de tiempo de visualización
Dy0, Dy1, Dy2, ..., Dyn van seguidos de datos de imagen codificada
Cg0, Cg1, Cg2, ..., Cgn, respectivamente.
En esta señal de imagen codificada 120a,
suponiendo que el tiempo de referencia es x (véase la Figura
17(a)), los tiempos de visualización h(0),
h(1), h(2), ... de las tramas F(0),
F(1), F(2), ... correspondientes a las VOP0, VOP3,
VOP1, ... se expresan mediante x+y/N (y = y'0, y'3, y'1, ...) de
acuerdo con los datos de tiempo de visualización Dy0, Dy1, Dy2,
...
Sin embargo, puesto que la señal de imagen
codificada 120a incluye los datos de tiempo subunitario Dk y los
datos del multiplicador del ciclo de visualización Dm, la
visualización de la imagen de cada trama puede llevarse a cabo sin
utilizar los datos de tiempo de visualización (Dy0, Dy1, Dy2, ...).
Para concretar, de acuerdo con el tiempo subunitario (1/N) obtenido
a partir de los datos de tiempo subunitario Dk y el valor de M
(número natural) obtenido a partir de los datos del multiplicador
del ciclo de visualización Dm, se obtiene el ciclo de visualización
de tramas T (= Mx1/N), y se visualiza la imagen de cada trama en el
tiempo de visualización original h(n) (= x + y x M x 1/N) de
cada trama F(n), decidido mediante el tiempo de referencia
x.
La Figura 7(b) ilustra la estructura de
datos de una señal de imagen codificada 120b que tiene un ciclo de
visualización de tramas variable, según una segunda forma de
realización de la presente invención.
La señal de imagen codificada 120b es diferente
de la señal de imagen codificada 120a, ya que la cabecera H no
incluye los datos del multiplicador del ciclo de visualización
Dm.
A continuación, se describe un procedimiento de
codificación para generar la señal de imagen codificada 120a o 120b
y un procedimiento de decodificación para decodificar la señal de
imagen codificada.
La Figura 8 es un diagrama de flujo del
procedimiento de codificación. En el procedimiento de codificación,
en un principio, se añaden los datos de tiempo subunitario Dk en la
cabecera del tren de bits de la señal de imagen de entrada
correspondiente a una imagen concreta (etapa S30), y se decide si
el ciclo de visualización de la señal de imagen es fijo o no (etapa
S31). Cuando el resultado de la decisión es que el ciclo de
visualización es fijo, se añade un identificador de ciclo de
visualización fijo Df que indica que el ciclo de visualización de
la señal de imagen es fijo, en la cabecera del tren de bits, a
continuación de los datos de tiempo subunitario Dk (etapa S32) y,
además, se añaden los datos del multiplicador del ciclo de
visualización Dm en la cabecera, a continuación del identificador
de ciclo de visualización fijo Df (etapa S33).
Después de esto, el valor de recuento n, que
corresponde al número n que indica el orden de transmisión de cada
trama F(n) que constituye la imagen concreta, se establece
en 0 (etapa S35).
Seguidamente, como una secuencia de código Sa0
correspondiente a la primera trama F(0) de la imagen
concreta en el orden de transmisión, se incluyen en secuencia datos
de tiempo de visualización Dyn (=Dy0) y datos de imagen codificada
Cgn (=Cg0) de la trama, en la cabecera H (etapas S36 y S37). A
continuación, se decide si la trama que se está procesando
(denominada "trama objeto") de la señal de imagen es la última
trama de la imagen concreta en el orden de transmisión (etapa S38).
Cuando la trama objeto no es la última trama, el valor de recuento
n correspondiente a la trama F(n) (=F(0)), cuyo orden
de transmisión es el n-ésimo, se incrementa en 1 (etapa S39), y la
trama siguiente F(n+1) (=F(1)) se somete a los
procedimientos de las etapas S36-S39.
Los procedimientos de las etapas
S36-S39 se repiten hasta que, en la etapa S38, se
decide que la trama objeto es la última trama. La señal de imagen
codificada 120a se genera a través de las etapas de los
procedimientos descritos anteriormente.
Por otra parte, cuando el resultado de la
decisión en la etapa S31 es que el ciclo de visualización es
variable, se añade un identificador de ciclo de visualización
variable Df que indica que el ciclo de visualización de la señal de
imagen es variable, en la cabecera H del tren de bits
correspondiente a la señal de imagen, a continuación de los datos
de tiempo subunitario Dk (etapa S34). Seguidamente, se llevan a cabo
los procedimientos de las etapas S35-S39,
generándose de ese modo la señal de imagen codificada 120b.
La Figura 9(a) es un diagrama de bloques
que ilustra un aparato de codificación de imágenes 1200 como
hardware que lleva a cabo el procedimiento de codificación según la
segunda forma de realización.
El aparato de codificación de imágenes 1200
incluye un codificador 1110 para codificar una señal de imagen de
entrada Sg y generar datos de imagen codificada Cgn, y una unidad
de decisión 1131 para decidir si el ciclo de visualización de tramas
de la señal de imagen de entrada Sg es fijo o no, es decir, si es
fijo o variable, y proporcionar un identificador de ciclo de
visualización Df que indica si el ciclo de visualización es fijo o
no.
Además, el aparato de codificación de imágenes
1200 incluye los tres generadores de datos siguientes: un generador
de datos de tiempo subunitario (primer generador de datos) 1232
para generar datos de tiempo subunitario Dk de acuerdo con la señal
de imagen de entrada Sg; un generador de datos del multiplicador
del ciclo de visualización (segundo generador de datos) 1233 para
generar datos del multiplicador del ciclo de visualización Dm que
indican un valor numérico M para expresar el ciclo de visualización
de tramas mediante un multiplicador (M) para el tiempo subunitario,
de acuerdo con la señal de imagen de entrada Sg; y un generador de
datos de tiempo de visualización (tercer generador de datos) 1234
para generar datos de tiempo de visualización (datos de
temporización de visualización) Dyn que indican el tiempo de
visualización h(n) de cada trama, de acuerdo con la señal de
imagen de entrada Sg.
Además, el aparato de codificación de imágenes
1200 incluye un conmutador de conexión/desconexión 1241 para
cambiar el circuito entre el estado de conexión, en el que se
transmiten los datos del multiplicador del ciclo de visualización
Dm, y el estado de desconexión, en el que se interrumpe la
transmisión de los datos del multiplicador del ciclo de
visualización Dm, de acuerdo con el identificador de ciclo de
visualización Df de la unidad de decisión 1131.
El aparato de codificación de imágenes 1200
incluye además un multiplexor (MUX) 1220 para multiplexar los datos
de tiempo subunitario Dk del primer generador de datos 1232, el
identificador de ciclo de visualización Df de la unidad de decisión
1131, los datos del multiplicador del ciclo de visualización Dm del
conmutador 1241, los datos de tiempo de visualización Dyn del
tercer generador de datos 1234, y los datos de imagen codificada
Cgn del codificador 1110, para generar un tren de bits multiplexados
M2. El multiplexor 1220 proporciona el tren de bits multiplexados
M2 como la señal de imagen codificada 120a o la señal de imagen
codificada 120b.
A continuación, se describirá brevemente el
funcionamiento del aparato de codificación de imágenes 1200.
Cuando una señal de imagen Sg correspondiente a
una imagen concreta se introduce en el aparato 1200, la unidad de
decisión 1131 decide si el ciclo de visualización de la señal de
imagen Sg es variable o no, y proporciona el identificador de ciclo
de visualización Df que indica el resultado de la decisión.
Mientras, los generadores de datos primero a tercero 1232 - 1234
generan los datos de tiempo subunitario Dk, los datos del
multiplicador del ciclo de visualización Dm y los datos de tiempo
de visualización Dyn, respectivamente, de acuerdo con la señal de
imagen Sg, y el codificador 1110 codifica la señal de imagen Sg y
proporciona datos de imagen codificada Cgn.
Los datos de tiempo subunitario Dk, el
identificador de ciclo de visualización Df, los datos de tiempo de
visualización Dyn y los datos de imagen codificada Cgn se
transmiten de forma continua hacia el multiplexor 1220. Los datos
del multiplicador del ciclo de visualización Dm se transmiten a
través del conmutador 1241, que se halla en el estado de conexión
según el identificador de ciclo de visualización Df, hacia el
multiplexor 1220.
Es decir, cuando una señal de imagen que tiene un
ciclo de visualización de imagen fijo se introduce como señal de
imagen Sg, los datos de tiempo subunitario Dk, el identificador de
ciclo de visualización Df, los datos del multiplicador del ciclo de
visualización Dm, los datos de tiempo de visualización Dyn de cada
trama y los datos de imagen codificada Cgn de cada trama se
transmiten al multiplexor 1220. En el multiplexor 1220, se
multiplexan los datos de tiempo subunitario Dk, el identificador de
ciclo de visualización Df, los datos del multiplicador del ciclo de
visualización Dm, los datos de imagen codificada Cgn y los datos de
tiempo de visualización Dyn, y la señal de imagen codificada 120a se
transmite como el tren de bits multiplexados M2.
Por otra parte, cuando una señal que tiene un
ciclo de visualización de imagen variable se introduce como señal
de imagen Sg, el conmutador 1241 pasa al estado de desconexión
según el identificador de ciclo de visualización Df. En este estado,
los datos de tiempo subunitario Df, el identificador de ciclo de
visualización Df, los datos de tiempo de visualización Dyn de cada
trama y los datos de imagen codificada Cgn de cada trama se
transmiten al multiplexor 1220. En el multiplexor 1220, se
multiplexan los datos de tiempo subunitario Df, el identificador de
ciclo de visualización Df, los datos de tiempo de visualización Dyn
y los datos de imagen codificada Cgn, y la señal de imagen
codificada 120b se transmite como el tren de bits multiplexados
M2.
Seguidamente, se describe un procedimiento de
decodificación para decodificar una señal de imagen codificada que
tiene una estructura de datos según esta segunda forma de
realización, en relación con la Figura 10.
La Figura 10 es un diagrama de flujo del
procedimiento de decodificación. En el procedimiento de
decodificación, en un principio, se leen (etapa S40) los datos de
tiempo subunitario Dk incluidos en el tren de bits multiplexados M2
(señal de imagen codificada 120a o 120b) enviados desde la zona de
codificación, y se detecta el identificador de ciclo de
visualización Df para decidir si el ciclo de visualización de la
señal de imagen codificada es fijo o no (etapa S41). Cuando se
decide que el ciclo de visualización es fijo, se leen los datos del
multiplicador del ciclo de visualización Dm, que expresan el ciclo
de visualización T mediante un multiplicador M para el tiempo
subunitario (1/N), en la cabecera H de la señal de imagen
codificada (etapa S42a). A continuación, de acuerdo con los datos de
tiempo subunitario Dk y los datos del multiplicador del ciclo de
visualización Dm, se obtiene el ciclo de visualización de tramas T
mediante T = (1/N) x M (etapa S43a). Seguidamente, el valor de
recuento n', que corresponde al número n' de cada trama F'(n') desde
la primera trama en el orden de visualización, se establece en 0
(etapa S44a), y se obtiene el tiempo de visualización h'(n') de
cada trama F'(n') mediante h'(n') = n' x T (etapa S45a). Entonces,
los datos de imagen codificada Cgn correspondientes a cada trama
F(n) se decodifican por orden de transmisión, generando
datos de imagen decodificada Rg correspondientes a la trama
F(n).
A continuación, se decide si la trama objeto
F'(n'), contada por orden de visualización, es la última trama de
la imagen concreta (etapa S46a). Cuando la trama objeto es la
última trama, finaliza el procedimiento de decodificación. Cuando la
trama objeto no es la última trama, el valor de recuento n' se
incrementa en 1 (etapa S47a), y los procedimientos de las etapas
S45a - S47a se repiten hasta que, en la etapa S46a, se decide que la
trama objeto es la última trama.
En el procedimiento de decodificación, los datos
de imagen decodificados Rg correspondientes a cada trama
decodificada F'(n') se visualizan en el tiempo de visualización
h'(n') en el orden de visualización establecido n'.
Por otra parte, cuando se decide que el ciclo de
visualización es variable en la etapa S41, el valor de recuento n
correspondiente al número n de cada trama F(n) en el orden
de transmisión se establece en 0 (etapa S42b). A continuación, se
leen los datos de tiempo de visualización Dyn que indican el tiempo
de visualización h(n) de cada trama F(n) en la
cabecera H de la trama F(n) (etapa S43b), y se obtiene el
tiempo de visualización h(n) de cada trama F(n) según
los datos de tiempo de visualización Dyn (etapa S44b). Entonces,
los datos de imagen codificada Cgn de cada trama F(n) se
decodifican por orden de transmisión.
A continuación, se decide si la trama objeto
F(n) contada en el orden de transmisión es la última trama
de la imagen concreta (etapa S44b). Cuando la trama objeto es la
última trama, finaliza el procedimiento de decodificación. Cuando la
trama objeto no es la última trama, el valor de recuento n se
incrementa en 1 (etapa S46b) y, entonces, se repiten los
procedimientos de las etapas S42b-S46b hasta que se
decide, en la etapa S45B, que la trama objeto es la última
trama.
En el procedimiento de decodificación, los datos
de imagen decodificados Rg correspondientes a cada trama
decodificada F(n) se visualizan en el tiempo de
visualización h(n) de la trama F(n) en el orden de
visualización establecido n'.
La Figura 11(a) es un diagrama de bloques
que ilustra la estructura de un aparato de decodificación de
imágenes 2200 como hardware que lleva a cabo el procedimiento de
decodificación de la segunda forma de realización.
El aparato de decodificación de imágenes 2200
decodifica y reproduce el tren de bits multiplexados M2 (la señal
de imagen codificada 120a o 120b) proporcionada por el aparato de
codificación de imágenes 2000.
De forma más concreta, el aparato de
decodificación de imágenes 2200 incluye un demultiplexor (DEMUX)
2210 para extraer, del tren de bits multiplexados M2, los datos de
tiempo subunitario Dk, el identificador de ciclo de visualización
Df, los datos del multiplicador del ciclo de visualización Dm, los
datos de tiempo de visualización Dyn y los datos de imagen
codificada Cgn, y transmitir estos datos; y un decodificador 2220
para decodificar los datos de imagen codificada Cgn y proporcionar
datos de imagen decodificada Rg.
Además, el aparato de decodificación de imágenes
2200 incluye un primer conmutador de conexión/desconexión 2240 para
cambiar el circuito entre el estado de conexión, en el que se
transmiten los datos del multiplicador del ciclo de visualización
Dm, y el estado de desconexión, en el que se interrumpe la
transmisión de los datos del multiplicador del ciclo de
visualización Dm, según el identificador de ciclo de visualización
Df; y un segundo conmutador de conexión/desconexión 2250 para
cambiar el circuito entre el estado de conexión, en el que se
transmiten datos de tiempo de visualización Dyn, y el estado de
desconexión, en el que se interrumpe la transmisión de datos de
tiempo de visualización, según el identificador de ciclo de
visualización Df.
Además, el aparato de decodificación de imágenes
2200 incluye una unidad de visualización 2230 que recibe los datos
del multiplicador del ciclo de visualización Dm y los datos de
tiempo de visualización Dty a través del primer y el segundo
conmutador de conexión/desconexión 2240 y 2250, respectivamente,
así como los datos de tiempo subunitario Dk y los datos de imagen
decodificada Rg, y que lleva a cabo la visualización de imágenes
con la temporización de visualización establecida de acuerdo con
estos datos.
A continuación, se describirá brevemente el
funcionamiento del aparato de decodificación de imágenes 2200.
Cuando se introduce el tren de bits multiplexados M2 del aparato de
codificación de imágenes 1200 en el aparato de decodificación de
imágenes 2200, en el demultiplexor 2210, se extraen los datos de
tiempo subunitario Dk, el identificador de ciclo de visualización
Df y los datos del multiplicador del ciclo de visualización Dm del
tren de bits multiplexados M2 y, además, los datos de tiempo de
visualización Dyn y los datos de imagen codificada Cgn se extraen
de trama en trama del tren de bits M2.
Los datos de imagen codificada Cgn de cada trama
son decodificados por el decodificador 2220 y luego son transmitidos
como datos de imagen decodificada Rg hacia la unidad de
visualización 2230. Mientras, los datos de tiempo subunitario Dk se
transmiten directamente a la unidad de visualización 2230. Los datos
del multiplicador del ciclo de visualización Dm se transmiten a
través del primer conmutador de conexión/desconexión 2240, que se
conecta o desconecta según el identificador de ciclo de
visualización Df, hacia la unidad de visualización 2230, mientras
que los datos de tiempo de visualización de tramas Dyn se
transmiten a través del segundo conmutador de conexión/desconexión
2250, que se conecta o desconecta según el identificador de ciclo
de visualización Df, hacia la unidad de visualización 2230. Cuando
el tren de bits multiplexados M2 es la señal de imagen codificada
120a que tiene un ciclo de visualización fijo, el primer y el
segundo conmutador de conexión/desconexión 2240 y 2250 se hallan en
el estado de conexión, y cuando el tren de bits multiplexados M2 es
la señal de imagen codificada 120b que tiene un ciclo de
visualización variable, el primer y el segundo conmutador de
conexión/desconexión 2240 y 2250 se hallan en el estado de
desconexión.
En la unidad de visualización 2230, se visualiza
la imagen de cada trama correspondiente a los datos de imagen
decodificada Rg que tiene un ciclo de visualización fijo, con una
temporización de visualización establecida, de acuerdo con los
datos de tiempo subunitario Dk y los datos del multiplicador del
ciclo de visualización Dm. En este caso, la temporización de
visualización de cada trama es el tiempo de visualización h'(n')
que se obtiene mediante la expresión aritmética h'(n') = T x n' (T =
(1/N) x M). Por otra parte, la imagen de cada trama correspondiente
a los datos de imagen decodificada Rg que tiene un ciclo de
visualización variable se visualiza con una temporización
establecida, de acuerdo con los datos de tiempo de visualización
Dty. En este caso, la temporización de visualización es el tiempo
de visualización h(n) que se decide mediante los datos de
tiempo de visualización Dty.
Como se ha descrito anteriormente, según la
segunda forma de realización de la presente invención, la
estructura de datos de la señal de imagen codificada incluye los
datos de tiempo subunitario Dk que indican la duración del tiempo
subunitario (1/N), que se obtiene dividiendo un intervalo de tiempo
establecido entre N (número natural), según el número natural N, y
los datos del multiplicador del ciclo de visualización Dm que
indican el ciclo de visualización de tramas fijo T según un
multiplicador M para el tiempo subunitario (1/N), además del
identificador de ciclo de visualización Df que indica si el ciclo de
visualización de cada trama es variable o no. Por consiguiente,
cuando se procesa una señal de imagen codificada que tiene una
frecuencia de trama fija, el valor de la frecuencia de trama fija
de la señal de imagen codificada puede detectarse antes de
decodificar cada trama, pudiéndose simplificar las diversas
estructuras de hardware para ejecutar la visualización de
imágenes.
Además, la estructura de datos de la señal de
imagen codificada según la segunda forma de realización incluye los
datos de tiempo subunitario Dk, el identificador de ciclo de
visualización Df, los datos del multiplicador del ciclo de
visualización Dm y los datos de tiempo de visualización Dyn, siendo
utilizados estos datos para establecer la temporización de
visualización de cada trama, como datos adicionales para decidir la
temporización de reproducción para cada trama en la zona de
decodificación. No obstante, en vez de estos datos adicionales para
decidir la temporización de visualización de cada trama, la
estructura de datos de la señal de imagen codificada puede incluir
datos adicionales para decidir la temporización de decodificación
de cada trama, es decir, los datos de tiempo subunitario, el
identificador de ciclo de decodificación, los datos del
multiplicador del ciclo de decodificación y los datos de tiempo de
decodificación. A continuación, se describirá dicha estructura de
datos como una modificación de la segunda forma de realización.
Modificación de la forma de realización
2
En la estructura de datos según la modificación
de la segunda forma de realización, se sustituye el identificador
de ciclo de visualización Df y los datos del multiplicador del
ciclo de visualización Dm de la señal de imagen codificada 120a de
la segunda forma de realización por un identificador de ciclo de
decodificación DEf y datos del multiplicador del ciclo de
decodificación DEp, y los datos de tiempo de visualización Dyn de la
señal de imagen codificada 120b de la segunda forma de realización
se sustituyen por datos de tiempo de decodificación DEyn.
El identificador de ciclo de decodificación DEf
indica si el ciclo de un procedimiento de decodificación para
decodificar una señal de imagen codificada de cada trama es
variable o no. Se incluye un identificador de ciclo de
decodificación fijo DEf en las señales de imagen codificadas cuyo
ciclo de decodificación DT es fijo, mientras que se incluye un
identificador de ciclo de decodificación variable DEf en las señales
de imagen codificadas cuyo ciclo de decodificación DT es
variable.
Los datos del multiplicador del ciclo de
decodificación DEm indican el ciclo de decodificación de tramas DT
según un multiplicador M para el tiempo subunitario (1/N), es
decir, indica cuántas veces (M) la duración del tiempo subunitario
es el ciclo de decodificación DT. Los datos de tiempo de
decodificación DEyn indican la temporización con la que se lleva a
cabo la decodificación de cada trama.
El procedimiento de codificación para generar la
señal de imagen codificada que tiene la estructura de datos según
la modificación de la segunda forma de realización se realiza
sustituyendo las etapas S31, S32, S33, S34 y S36 en el flujo de la
Figura 8 de la forma descrita a continuación.
El procedimiento de decidir el ciclo de
visualización en la etapa S31 se sustituye por el procedimiento de
decidir si el ciclo de decodificación es fijo o no; el
procedimiento de añadir el identificador de ciclo de visualización
fijo Df en la etapa S32 se sustituye por el procedimiento de añadir
el identificador de ciclo de decodificación fijo DEf; y el
procedimiento de añadir el identificador de ciclo de visualización
variable Df en la etapa S34 se sustituye por el procedimiento de
añadir el identificador de ciclo de decodificación variable DEf.
Además, el procedimiento de añadir los datos del multiplicador del
ciclo de visualización Dm en la etapa S33 se sustituye por el
procedimiento de añadir los datos del multiplicador del ciclo de
decodificación DEm; y el procedimiento de añadir los datos de tiempo
de visualización Dyn en la etapa S36 se sustituye por el
procedimiento de añadir los datos de tiempo de decodificación
DEyn.
La Figura 9(b) muestra la estructura de un
aparato de codificación de imágenes 1200a como hardware para llevar
a cabo el procedimiento de codificación según la modificación de la
segunda forma de realización.
El aparato de codificación de imágenes 1200a
incluye una unidad de decisión 1131a para decidir si el ciclo de
decodificación de tramas de la señal de imagen de entrada Sg es
fijo o no, es decir, si es fijo o variable, y proporcionar un
identificador de ciclo de decodificación DEf que indica si el ciclo
de decodificación es fijo o no, en lugar de la unidad de decisión
1131 incluida en el aparato de codificación de imágenes 1200 de la
segunda forma de realización.
El aparato de codificación de imágenes 1200a
incluye un generador de datos del multiplicador del ciclo de
decodificación (segundo generador de datos) 1233a que genera los
datos del multiplicador del ciclo de decodificación DEm que indican
el ciclo de decodificación de tramas según un multiplicador M para
el tiempo subunitario (1/N), de acuerdo con la señal de imagen de
entrada Sg, en lugar del generador de datos del multiplicador del
ciclo de visualización 1233 del aparato de codificación de imágenes
1200. El aparato 1200a incluye además un generador de datos de
tiempo de decodificación (tercer generador de datos) 1234a que
genera los datos de tiempo de decodificación DEyn que indican el
tiempo de decodificación Dh(n) de cada trama F(n), de
acuerdo con la señal de imagen de entrada Sg, en vez del generador
de datos de tiempo de visualización 1234 del aparato de
codificación de imágenes 1200.
En el aparato de codificación de imágenes 1200a,
el multiplexor (MUX) 1220a multiplexa los datos de tiempo
subunitario Dk, los datos del multiplicador del ciclo de
decodificación DEm, y los datos de tiempo de decodificación DEty con
los datos de imagen codificada Cgn de cada trama F(n), y
proporciona una señal de imagen codificada que tiene un ciclo de
decodificación fijo o una señal de imagen codificada que tiene un
ciclo de decodificación variable, como un tren de bits multiplexados
M2a.
Los demás componentes del aparato 1200a son
idénticos a los del aparato de codificación de imágenes 1200 de la
segunda forma de realización.
A continuación, se describirá brevemente el
funcionamiento del aparato de codificación de imágenes 1200a según
la modificación de la segunda forma de realización.
Cuando la señal de imagen Sg se introduce en el
aparato 1200a, la unidad de decisión 1131a decide si el ciclo de
decodificación de la señal de imagen Sg es variable o no, y
proporciona el identificador de ciclo de decodificación DEf que
indica el resultado de la decisión. Mientras, el primer generador
de datos 1232a genera los datos de tiempo subunitario Dk, y el
segundo y el tercer generador de datos 1233a y 1234a generan los
datos del multiplicador del ciclo de decodificación DEm y los datos
de tiempo de decodificación DEyn, respectivamente. El codificador
1110 codifica la señal de imagen Sg y proporciona datos de imagen
codificada Cgn.
El identificador de ciclo de decodificación DEf
de la unidad de decisión 1231a, los datos codificados Cgn del
codificador 1110 y los datos Dk y DEyn del primer y segundo
generador de datos 1232 y 1234a se introducen en el multiplexor
1220a. Además, los datos del multiplicador del ciclo de
decodificación DEm del segundo generador de datos 1233a se
introducen en el multiplexor 1220a a través del conmutador 1241a. El
multiplexor 1220a multiplexa estos datos y proporciona una señal de
imagen codificada que tiene un ciclo de decodificación fijo o un
ciclo de decodificación variable, como tren de bits multiplexados
M2a.
Por otra parte, el procedimiento para decodificar
la señal de imagen codificada que tiene la estructura de datos
según la modificación de la segunda forma de realización se realiza
sustituyendo las etapas S41, S42a, S43b, S44a, S44b, S45a y S47a en
el flujo de la Figura 10, de la forma descrita a continuación.
El procedimiento de decidir el ciclo de
visualización en la etapa S41 se sustituye por el procedimiento de
decidir si el ciclo de decodificación es fijo o no; el
procedimiento de leer los datos del multiplicador del ciclo de
visualización Dm en la etapa S42a se sustituye por el procedimiento
de leer los datos del multiplicador del ciclo de decodificación DEm
y el procedimiento de leer los datos Dyn que indican el tiempo de
visualización h(n) en la etapa S43b se sustituye por el
procedimiento de leer los datos DEyn que indican el tiempo de
decodificación Dh(n).
Además, el procedimiento de obtener el tiempo de
visualización h(n) de acuerdo con los datos Dyn en la etapa
S44b se sustituye por el procedimiento de obtener el tiempo de
decodificación Dh(n) de acuerdo con los datos DEyn; y el
procedimiento de establecer el valor de recuento n' en 0 en la
etapa S44a, correspondiendo dicho valor de recuento al número n' de
cada trama F'(n') contado por orden de visualización desde la trama
inicial, se sustituye por el procedimiento de establecer el valor
de recuento n en 0, correspondiendo dicho valor de recuento al
número n de cada trama F(n) contado por orden de transmisión
desde la trama inicial.
Además, el procedimiento de obtener el tiempo de
visualización h'(n') de cada trama F'(n') mediante h'(n') = n' x T
en la etapa S45a se sustituye por el procedimiento de obtener el
tiempo de decodificación Dh(n) de cada trama F(n)
mediante Dh(n) = n x DT de acuerdo con el ciclo de
decodificación DT y el número n que indica el orden de transmisión
de la trama; y el procedimiento de incrementar el valor de recuento
n' en la etapa S47a se sustituye por el procedimiento de
incrementar el valor de recuento n.
La Figura 11(b) es un diagrama de bloques
que ilustra la estructura de un aparato de decodificación de
imágenes 2200a como hardware que lleva a cabo el procedimiento de
decodificación según la modificación de la segunda forma de
realización.
El aparato de decodificación de imágenes 2200a
recibe el tren de bits multiplexados M2a proporcionado por el
aparato de codificación de imágenes 1200a, y somete el tren de bits
multiplexados M2a a reproducción que incluye decodificación y
visualización.
De forma más concreta, el aparato de
decodificación de imágenes 2200a incluye un demultiplexor (DEMUX)
2210a para extraer, del tren de bits multiplexados M2a, los datos
de tiempo subunitario Dk, el identificador de ciclo de
decodificación DEf, los datos de multiplicador de ciclo de
decodificación DEm, los datos de tiempo de decodificación DEyn y
los datos de imagen codificada Cgn, y transmitir estos datos, en
lugar del demultiplexor 2210 del aparato de decodificación de
imágenes 2200 de la segunda forma de realización.
Además, el aparato de decodificación de imágenes
2200a incluye, en lugar del primer y el segundo conmutador de
conexión/desconexión 2240 y 2250 del aparato de decodificación de
imágenes 2200, un primer conmutador de conexión/desconexión 2240a
para cambiar el circuito entre el estado de conexión, en el que se
transmiten los datos del multiplicador del ciclo de codificación
DEm, y el estado de desconexión, en el que se interrumpe la
transmisión de los datos DEm, de acuerdo con el identificador de
ciclo de decodificación DEf; y un segundo conmutador de
conexión/desconexión 2250a para cambiar el circuito entre el estado
de conexión, en el que se transmiten los datos de tiempo de
decodificación DEyn, y el estado de desconexión, en el que se
interrumpe la transmisión de los datos DEyn, de acuerdo con el
identificador de ciclo de decodificación DEf.
En el aparato de decodificación de imágenes
2200a, los datos de tiempo subunitario Dk del multiplexor 2210a, y
los datos del multiplicador del ciclo de decodificación DEm y los
datos de tiempo de decodificación DEyn del primer y segundo
conmutador de conexión/desconexión 2240a y 2250a se proporcionan al
decodificador 2220a y la unidad de visualización 2230a.
En el decodificador 2220a, los datos de imagen
codificada Cgn de las tramas F(n) cuyo ciclo de
decodificación es fijo se decodifican de trama en trama, con la
temporización (tiempo de decodificación Dh(n) = DT x n)
decidida mediante los datos de tiempo subunitario Dk y los datos
del multiplicador del ciclo de decodificación DEm, mientras que los
datos de imagen codificada Cgn de las tramas F(n) cuyo ciclo
de decodificación es variable se decodifican de trama en trama, con
la temporización (tiempo de decodificación Dh(n)) decidida
mediante los datos de tiempo de decodificación DEyn.
Además, en la unidad de visualización 2230a, los
datos de imagen decodificada Rg de las tramas F(n) cuyo
ciclo de decodificación es fijo se visualizan de trama en trama,
con la temporización (tiempo de visualización h(n)) decidida
mediante los datos de tiempo subunitario Dk y los datos del
multiplicador del ciclo de decodificación DEm, mientras que los
datos de imagen decodificada Rg de las tramas F(n) cuyo ciclo
de decodificación es variable se visualizan de trama en trama, con
la temporización (tiempo de visualización h(n)) decidida
mediante los datos de tiempo de decodificación DEyn.
Los demás componentes del aparato de
decodificación de imágenes 2200a son idénticos a los del aparato de
decodificación de imágenes 2200 de la segunda forma de
realización.
A continuación, se describirá brevemente el
funcionamiento del aparato de decodificación de imágenes 2200a.
Cuando el tren de bits multiplexados M2a se
introduce en el aparato 2200a, en el demultiplexor 2210a, se
extraen los datos de tiempo subunitario Dk, los datos del
multiplicador del ciclo de decodificación DEm, el identificador de
ciclo de decodificación DEf, los datos de tiempo de decodificación
DEyn y los datos de imagen codificada Cgn del tren de bits M2a.
En el decodificador 2220, cuando el ciclo de
decodificación de la señal de imagen codificada de entrada es fijo,
los datos de imagen codificada Cgn se decodifican de trama en trama
con la temporización decidida mediante los datos de tiempo
subunitario Dk y los datos del multiplicador del ciclo de
decodificación DEm. Cuando el ciclo de decodificación de la señal
de imagen decodificada de entrada es variable, los datos de imagen
codificada Cgn se decodifican de trama en trama con la temporización
(tiempo de decodificación Dh(n)) decidida mediante los datos
de tiempo de decodificación DEyn. El tiempo de decodificación de
las señales de imagen codificadas cuyo ciclo de decodificación es
fijo se decide mediante el producto del número n que indica el
orden de transmisión y el ciclo de decodificación DT (= (1/N) x M),
y el tiempo de decodificación de las señales de imagen codificadas
cuyo ciclo de decodificación es variable se decide mediante los
datos de ciclo de decodificación DEyn.
En la unidad de visualización 2230a, la imagen de
cada trama F(n) correspondiente a los datos de imagen
decodificada Rg cuyo ciclo de decodificación es fijo se visualiza
con una temporización establecida de acuerdo con los datos de tiempo
subunitario Dk y los datos del multiplicador del ciclo de
visualización DEm. Por otra parte, la imagen de cada trama
F(n) correspondiente a los datos de imagen decodificada Rg
cuyo ciclo de decodificación es variable se visualiza con una
temporización establecida de acuerdo con los datos de tiempo de
decodificación DEty.
En esta modificación de la segunda forma de
realización, como en la segunda forma de realización, la señal de
imagen codificada Cgn obtenida codificando una señal de imagen
incluye el identificador de ciclo de decodificación DEf que indica
si el ciclo de decodificación de imagen de cada trama es variable o
no, los datos de tiempo subunitario Dk y los datos del
multiplicador del ciclo de decodificación DEm que indican un ciclo
de decodificación fijo y los datos de tiempo de decodificación DEyn
que indican el tiempo de decodificación. Por consiguiente, cuando
el ciclo de decodificación de imagen de cada trama es fijo, la
señal de imagen codificada puede decodificarse mediante una
estructura de circuito simple, es decir, de acuerdo con los datos
de tiempo subunitario Dk correspondientes a una imagen y los datos
del multiplicador del ciclo de decodificación DEm que tienen una
cantidad de datos (número de bits) relativamente pequeña, sin tener
que recurrir a los datos de tiempo de decodificación DEyn que
tienen una cantidad relativamente grande de datos (número de bits)
para cada trama.
Además, cuando el ciclo de decodificación de
imágenes de cada trama es variable, como en el procedimiento de
decodificación convencional, la señal de imagen codificada puede
decodificarse en relación con los datos de tiempo de decodificación
DEyn de cada trama.
En la modificación de la segunda forma de
realización, se ha puesto énfasis en el aparato de decodificación
de imágenes 2200a que lleva a cabo la visualización de imagen de
cada trama, así como la decodificación de cada trama, según los
datos para decidir la temporización de decodificación de cada
trama, estando incluidos dichos datos en la señal de imagen
codificada. No obstante, el alcance de la presente invención también
incluye los aparatos de decodificación de imágenes que llevan a
cabo la decodificación de cada trama así como la visualización de
la imagen de cada trama según los datos para decidir la
temporización de visualización de cada trama, estando dichos datos
incluidos en la señal de imagen codificada.
En este caso, la temporización de decodificación
con la que se lleva a cabo la decodificación de cada trama se
establece según los datos de temporización de visualización de una
pluralidad de tramas que incluyen una trama objeto a decodificar. Es
decir, de acuerdo con los datos de temporización de visualización
de la trama objeto y los datos de temporización de visualización de
la trama siguiente transmitida después de la trama objeto, la
temporización de decodificación de la trama objeto se establece en
una temporización que es anterior, en un tiempo de desplazamiento
establecido, a la primera entre las temporizaciones de visualización
de la trama objeto y la trama siguiente.
Para concretar, cuando la temporización de
visualización de la trama objeto es anterior a la temporización de
visualización de la trama siguiente transmitida después de la trama
objeto, se establece una duración del tiempo de desplazamiento que
es superior al tiempo necesario para decodificar la trama objeto.
Por otra parte, cuando la temporización de visualización de la
trama siguiente (por ejemplo, B-VOP) transmitida
después de la trama objeto (por ejemplo P-VOP) es
anterior a la temporización de visualización de la trama objeto, se
establece una duración del tiempo de desplazamiento que es superior
a la suma del tiempo necesario para decodificar la trama objeto y
el tiempo necesario para decodificar la trama siguiente.
Cuando se registra en un medio de almacenamiento
de datos como, por ejemplo, un disquete, un programa de
codificación o un programa de decodificación para ejecutar, con
software, el procesamiento de imágenes mediante el aparato de
codificación o el aparato de decodificación según cualquiera de la
primera y la segunda formas de realización y las modificaciones de
las mismas, el procesamiento de imágenes puede ejecutarse
fácilmente en un sistema informático independiente.
Las Figuras 12(a) - 12(c) son
diagramas que ilustran el caso en que el procedimiento de
codificación o el procedimiento de decodificación según cualquiera
de las formas de realización y las modificaciones de la presente
invención es ejecutado por un sistema informático, utilizando un
disquete que contiene el programa de codificación o el programa de
decodificación.
La Figura 12(a) muestra una vista frontal
de un disquete FD, una vista en sección transversal del mismo y el
cuerpo del disquete D. La Figura 12(b) muestra un ejemplo de
formato físico de cuerpo de disquete D
El disquete FD se compone del cuerpo del disquete
D y la funda FC que lo contiene. Sobre la superficie del cuerpo del
disco D, se crean una pluralidad de pistas Tr concéntricas entre la
circunferencia externa y la circunferencia interna del disco. Cada
pista se divide en 16 sectores (Se) en dirección angular. Por
consiguiente, en el disquete FD que contiene el programa mencionado
anteriormente, los datos del programa se registran en los sectores
asignados del cuerpo del disquete D.
La Figura 12(c) muestra la estructura para
registrar el programa en el disquete FD y llevar a cabo el
procesamiento de imágenes mediante software utilizando el programa
almacenado en el disquete FD.
Para concretar, cuando el programa se registra en
el disquete FD, los datos del programa se graban en el disquete FD
del sistema informático Cs a través de la unidad de disquetes FDD.
Cuando el aparato de codificación de imágenes o el aparato de
decodificación de imágenes mencionados anteriormente se construyen
en el sistema informático Cs mediante el programa registrado en el
disquete FD, el programa se lee en el disquete FD mediante la
unidad de disquetes FDD y luego se carga en el sistema informático
Cs.
Aunque en la descripción anterior se emplea un
disquete como medio de almacenamiento de datos, también puede
emplearse un disco óptico. Entonces, el procedimiento de
codificación o el procedimiento de decodificación pueden llevarse a
cabo mediante software, de forma parecida a los casos en que se
utiliza el disquete. Los medios de almacenamiento de datos no se
limitan a los disquetes o discos ópticos, sino que puede emplearse
cualquier medio siempre que pueda contener el programa, por ejemplo,
una tarjeta de CI o un cartucho ROM.
Además, suponiendo que una señal de imagen
almacenada en un medio de almacenamiento de datos como, por ejemplo,
un disquete, tenga una estructura de datos según cualquiera de la
primera o la segunda forma de realización y las modificaciones de
las mismas, cuando se decodifique la señal de imagen codificada del
disquete y se visualice la imagen correspondiente a la señal de
imagen decodificada, será posible llevar a cabo la reproducción de
la señal de imagen codificada, que incluye la decodificación y la
visualización de la imagen de la señal de imagen, con una estructura
de circuito simple si el ciclo de visualización de tramas o el
ciclo de decodificación de tramas es fijo.
Claims (5)
1. Señal de imagen correspondiente a una
pluralidad de tramas, que comprende:
un identificador de ciclo de visualización apto
para indicar si todos los intervalos entre los tiempos de
visualización de imagen de tramas sucesivas en dicha pluralidad de
tramas son constantes o pueden ser variables; y
datos de temporización de visualización que
indican una temporización de una visualización de imagen para una
trama en dicha pluralidad de tramas.
2. Procedimiento de decodificación de una señal
de imagen que incluye datos de imagen codificada correspondientes a
una pluralidad de tramas, un identificador de ciclo de
visualización, y unos datos de temporización de visualización que
indican una temporización de visualización de imagen para una trama
en dicha pluralidad de tramas, comprendiendo dicho método:
generar datos de imagen decodificada
decodificando dichos datos de imagen codificada, siendo dicho
identificador de ciclo de visualización apto para indicar si todos
los intervalos entre los tiempos de visualización de imagen de
tramas sucesivas en dicha pluralidad de tramas son constantes o
pueden ser variables; y
determinar un tiempo de visualización de imagen
para dichos datos de imagen decodificada refiriéndose a dichos
datos de temporización de visualización cuando dicho identificador
de ciclo de visualización indica que dichos intervalos pueden ser
variables.
3. Aparato de decodificación de imágenes para
decodificar una señal de imagen que incluye datos de imagen
codificada correspondientes a una pluralidad de tramas, un
identificador de ciclo de visualización, y unos datos de
temporización de visualización que indican una temporización de
visualización de imagen para una trama en dicha pluralidad de
tramas, comprendiendo dicho aparato:
un dispositivo decodificador apto para generar
datos de imagen decodificada decodificando dichos datos de imagen
codificada, siendo dicho identificador de ciclo de visualización
apto para indicar si todos los intervalos entre los tiempos de
visualización de imagen de tramas sucesivas en dicha pluralidad de
tramas son constantes o pueden ser variables; y
un dispositivo determinador apto para determinar
un tiempo de visualización de imagen para dichos datos de imagen
decodificada refiriéndose a dichos datos de temporización de
visualización cuando dicho identificador de ciclo de visualización
indica que dichos intervalos pueden ser variables.
4. Medio para almacenar datos legibles por
ordenador para su utilización con un ordenador para el procesado de
imágenes, comprendiendo dicho medio de almacenamiento de datos
legibles por ordenador:
una señal de imagen correspondiente a una
pluralidad de tramas,
en el que dicha señal de imagen
comprende:
un identificador de ciclo de visualización apto
para indicar si todos los intervalos entre los tiempos de
visualización de imagen de tramas sucesivas en dicha pluralidad de
tramas son constantes o pueden ser variables; y
datos de temporización de visualización que
indican una temporización de una visualización de imagen para una
trama en dicha pluralidad de tramas.
5. Programa de ordenador materializado en un
medio para almacenar datos legibles por ordenador para su
utilización con un ordenador para decodificar una señal de imagen
que incluye datos de imagen codificada correspondientes a una
pluralidad de tramas, un identificador de ciclo de visualización, y
unos datos de temporización de visualización que indican una
temporización de visualización de imagen para una trama en dicha
pluralidad de tramas, comprendiendo dicho programa de ordenador:
un código de programa legible por ordenador apto
para provocar que dicho ordenador genere datos de imagen
decodificada decodificando dichos datos de imagen codificada,
siendo dicho identificador de ciclo de visualización apto para
indicar si todos los intervalos entre tiempos de visualización de
imagen de tramas sucesivas en dicha pluralidad de tramas son
constantes o pueden ser variables; y
\newpage
un código de programa legible por ordenador apto
para provocar que dicho ordenador determine un tiempo de
visualización de imagen para dichos datos de imagen decodificada
refiriéndose a dichos datos de temporización de visualización cuando
dicho identificador de ciclo de visualización indica que dichos
intervalos pueden ser variables.
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