ES2206358T3 - Procedimiento de codificacion de video para codificar señales de forma y de textura utilizando varias modalidades. - Google Patents
Procedimiento de codificacion de video para codificar señales de forma y de textura utilizando varias modalidades.Info
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Abstract
Procedimiento para transmitir una señal imagen codificada que es una señal codificada de una señal imagen que comprende la información de la forma (103) que indica una forma de un objeto y la información del valor de píxel (107) que indica un valor de píxel de cada uno de los pixeles que constituyen el objeto, que comprende: transmitir información de identificación codificada (123) para identificar las respectivas modalidades de codificación para la información de la forma y para la información del valor de píxel, siendo la información de la forma, la información del valor de píxel, y la información de identificación codificada incluidas en la señal imagen codificada, en el que la modalidad de codificación para la información de la forma es una modalidad de codificación intra o una modalidad de codificación inter, y la modalidad de codificación para la información del valor de píxel es una modalidad de codificación intra o una modalidad de codificación inter, siendo la información de la forma y la información del valor de píxel codificadas según unas respectivas modalidades de codificación para la información de la forma y para la información del valor de píxel.
Description
Procedimiento de codificación de vídeo para
codificar señales de forma y de textura utilizando varias
modalidades.
La presente invención se refiere a un aparato de
decodificación de imágenes.
La tecnología de codificación de imágenes tiene
una larga historia. Se han elaborado propuestas de normas
excelentes como, por ejemplo, ITU-T H.261,
ITU-T H263, ISO MPEG1/2, etc. En líneas generales,
el procedimiento de codificación de imágenes adopta dos formas: un
procedimiento de codificación que utiliza la transformación
ortogonal y un procedimiento de codificación de predicción que
codifica el error de los valores predichos mediante la función de
predicción.
Aunque el procedimiento de codificación mediante
transformación ortogonal requiere cálculos complicados, cuando se
obtienen señales codificadas de bajos números de bits, es posible
mantener una calidad de imagen superior a la obtenida con el
procedimiento de codificación de predicción. El procedimiento de
codificación corriente mediante transformación ortogonal (por
ejemplo, JPEG, MPEG y similares) utiliza la DCT (transformación
discreta de coseno). Como se sabe, la DCT permite la codificación
mediante un número reducido de bits. No obstante, la DCT plantea
problemas propios como la necesidad de efectuar una multiplicación
de alta precisión, hecho que complica el cálculo, y la
imposibilidad de llevar a cabo una codificación reversible. En
consecuencia, el cálculo de la DCT no puede utilizarse en los campos
que requieren reversibilidad.
En cambio, el procedimiento de codificación de
predicción requiere cálculos simples y puede proporcionar una
codificación reversible. El procedimiento MMR (lectura modificada
modificada) utilizado en facsímiles es un famoso procedimiento de
codificación de imágenes que tiene reversibilidad. La MMR se
utiliza como está previsto en la Rec. CCITT T6 "Facsimile Coding
Schemes and Coding Control Functions for Group 4 Facsimile
Apparatus". En este procedimiento el valor de la diferencia en
la dirección horizontal entre los puntos de cambio de los valores
de píxel de la línea de exploración inmediatamente anterior
codificada y los puntos de cambio de los valores de píxel de la
línea de exploración que todavía no se ha codificado se codifica en
longitud variable. La MMMR (MMR modificada), que es una MMR más
perfeccionada, se utiliza como modelo de evaluación para el estándar
MPEG4 (ISO/IEC/JTC/SC29/WG11 N1277, julio de 1996).
Si las señales imagen se dividen en objetos y a
continuación los objetos se procesan como formas arbitrarias, la
imagen puede utilizarse y sintetizarse de objeto en objeto y, de
esta forma, se consigue una transmisión de señales eficaz. En las
aplicaciones que limitan el número de bits, utilizando dicha
información, es posible asignar de forma selectiva la prioridad a
los objetos importantes para a transmitirlos y registrarlos. No
obstante, la tecnología anterior no tiene en cuenta la codificación
de objetos que tienen formas arbitrarias. Y la normalización de la
codificación de señales imagen que tienen formas arbitrarias ha
dado lugar al estándar MPEG4 ISO. En MPEG4, se crea el modelo de
evaluación denominado VM3.0 (publicado en el documento
ISO/IEC/JTC1/SC29/WG11 N1277), que actualmente es un procedimiento
de codificación de imágenes único que puede codificar señales
imagen que tienen formas arbitrarias.
Una señal imagen de forma arbitraria normalmente
consta de la información de la forma que indica la forma de un
objeto y la información del valor de píxel (información de color)
que representa los valores de píxel de un objeto. Con respecto a la
información de la forma, ésta puede constar de información de la
forma de dos valores, que indica si los pixeles son significativos
(se hallan en el interior de la forma) o no significativos (se
hallan en el exterior de la forma), o la información de la
transparencia que indica la razón (qué cantidad de fondo es ocupado
por el objeto) de los respectivos pixeles que se utiliza en la
síntesis con otras imágenes. Cuando la transparencia tiene sólo dos
niveles, 0% y 100%, la información de la forma es idéntica a la
información de la transparencia y, por lo tanto, la señal imagen de
forma arbitraria viene representada por la información de la forma
de dos valores como por la información del valor de píxel.
La Fig. 31 es un dibujo que ilustra lo descrito.
La información de la transparencia es información que representa
qué razón de cada píxel se utiliza cuando se sintetiza el pez
mostrado en la Figura 31(a) con la otra imagen. En la Figura
31(b), se muestra el valor de la información de la
transparencia en la línea de exploración horizontal indicada por
una línea discontinua. El exterior del pez es completamente
transparente. En este caso, para simplificar, se define la
transparencia 0 como la transparencia completa. Por lo tanto, en el
exterior del pez, la información de la transparencia tiene el valor
0, mientras que en el interior del pez tiene un valor no 0.
En la Fig. 31(c), la transparencia
mostrada se compone de dos valores: el valor 0 y el valor no 0. En
la Figura 31(c), los pixeles cuya transparencia es no 0
requieren la codificación de la información del valor de píxel,
mientras que los pixeles cuya transparencia es 0 no requieren la
codificación de la información del valor de píxel, así que la
información de la transparencia de dos valores es muy importante
para la codificación de la información del valor de píxel. Por otra
parte, el componente de información de la transparencia que no
puede representarse mediante la información de dos valores, mostrada
en la Figura 31(d), es información de varios valores que se
denomina escala de grises. La información de la forma representada
mediante información de varios valores descrita anteriormente puede
ser tratada por la codificación de la forma de onda de modo similar
a la información del valor de píxel.
Mientras se ejecuta la codificación de imágenes
se emplea independientemente tanto la codificación intratrama
basada en la correlación espacial como la basada en la correlación
temporal. En la codificación intertrama, se detecta el movimiento de
las tramas cercanas y se lleva a cabo la compensación del movimiento
detectado. En general, se utiliza el vector de movimiento para la
compensación de movimiento. En el modelo VM3.0 indicado
anteriormente, la codificación intratrama y la codificación
intertrama se conmutan mutuamente de bloque en bloque de forma
adaptable y se lleva a cabo una compensación de movimiento similar
a la del estándar MPEG1/2, aumentando de ese modo la eficacia de la
codificación.
Como se ha descrito anteriormente, cuando se
codifica la imagen que consta de información de la forma e
información del valor de píxel, si la compensación de movimiento de
la información de la forma se codifica utilizando el vector de
movimiento de la información del valor de píxel para la información
de la forma que se va a utilizar en la síntesis de la imagen, la
eficacia de la codificación aumenta más que codificando la
información de la forma directamente. Esta información se
proporciona en el documento ISO/IEC/JTC1/SC29/WG11 N1260 de marzo
de 1996.
Además, cuando se efectúa la detección de
movimiento y la compensación de movimiento, se considera eficaz que
la información de la forma se divida en el componente de
información de la forma de dos valores y el componente de
información de varios valores, y que tanto el componente de
información de varios valores como la información del valor de
píxel se sometan conjuntamente a la misma codificación de la forma
de onda concreta empleada.
En la codificación de imágenes de técnica
anterior descrita y la correspondiente decodificación de imágenes,
se plantean los problemas indicados a continuación.
Aunque la codificación MMR es una codificación
reversible (sin pérdida) representativa como la descrita, debido a
la reversibilidad, es imposible mejorar en gran medida la tasa de
compresión, permitiendo la degradación de la calidad de la imagen
visualmente menos importante.
Además, la MMR es un procedimiento de
codificación intratrama y no prevé la mejora de la tasa de
compresión mediante la correlación intertrama. En la MMR y la MMMR,
que es una versión modificada de la MMR, sólo se utiliza la
diferencia entre el punto de cambio de la línea de exploración
actual y el punto de cambio de la línea de exploración
inmediatamente anterior, y la redundancia debida a la correlación
que adopta la forma de una línea recta en dirección vertical no se
elimina correctamente. En consecuencia, la eficacia de codificación
es buena cuando el cambio del valor de píxel se produce a lo largo
de la línea de exploración, pero la eficacia de codificación es
mala cuando el cambio del valor de píxel no se produce a lo largo
de la línea de exploración. La MMR y la MMMR también incluyen la
modalidad de codificación horizontal que no utiliza la correlación
en dirección vertical para codificar los pixeles que no pueden
codificarse como la diferencia del punto de cambio de la línea de
exploración inmediatamente anterior. Esta modalidad de codificación
horizontal prevé el aumento de la eficacia utilizando la
correlación en dirección vertical.
Además, en la MMR y MMMR de técnica anterior, la
reproducción jerárquica de imágenes mediante la decodificación de
parte del tren de bits es imposible. Los otros procedimientos en
los que la reproducción jerárquica de imágenes es posible no tienen
una buena eficacia de codificación y tienen la desventaja de
aumentar el número de bits de codificación. En consecuencia, no
existe ningún procedimiento de codificación que permita una
reproducción jerárquica de imágenes eficaz.
Además, cuando se codifica la imagen que consta
de información de la forma e información de la imagen mediante
compensación de movimiento, la información de la forma se somete a
compensación de movimiento utilizando el mismo vector de movimiento
que el utilizado para la información de la imagen en la técnica
anterior. Sin embargo, de forma similar, la figura trazada por una
esfera que gira se mueve aunque la forma de la esfera no cambia y
el vector de movimiento de la información de la imagen no es
idéntico al de la información de la forma. Por lo tanto, en este
caso no se consigue una buena codificación, lo que representa un
problema para el procedimiento de codificación de la técnica
anterior.
Asimismo, aunque en el modelo VM3.0 existe un
procedimiento para tratar de mejorar la eficacia de codificación
conmutando de forma adaptable la codificación intratrama y la
codificación intertrama de bloque en bloque como se ha descrito, la
valoración en contra de la codificación intratrama/intertrama se
basa en la información del valor de píxel, como ocurre en la
conmutación adaptable en MPEG1/2, y en consecuencia resulta difícil
codificar de modo correcto y eficaz la información de la forma que
en esencia es muy diferente a la información del valor de
píxel.
El documento, "A region based motion
compensated video codec for very low bitrate applications"
(Ebrahimi T. et al, IEEE International symposium on circuits and
systems, 1-3 Mayo, 1995, Nueva Orléans, US, Nueva
York, NY, páginas 457-461) da a conocer un
procedimiento para transmitir una señal imagen codificada que se
obtiene por medio de la codificación de una señal imagen que
incluye información de la forma y información del valor de pixel.
Una modalidad de codificación intratrama o intertrama puede
utilizarse para codificar la señal imagen. La modalidad de
codificación intratrama se utiliza cuando se codifica una señal de
la forma.
La presente invención se refiere a un aparato de
decodificación de imágenes tal como se define en la reivindicación
adjunta.
La Fig. 12 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
primera forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 13 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
segunda forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 14 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
tercera forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 15 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de decodificación de imágenes según una
cuarta forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 16 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de decodificación de imágenes según una
quinta forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 17 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
sexta forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 18 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
séptima forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 19 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
octava forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 20 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
novena forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 21 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
décima forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 22 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
undécima forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 23 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
duodécima forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 24 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
decimotercera forma de realización que no forma parte de la
presente invención.
La Fig. 25 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
decimocuarta forma de realización de la presente invención.
La Fig. 26 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
decimoquinta forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 27 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
decimosexta forma de realización que no forma parte de la presente
invención.
La Fig. 28 es un diagrama de bloques que muestra
como se selecciona el número de vectores de movimiento en un
aparato de codificación de imágenes según una decimosexta forma de
realización.
La Fig. 29 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según una
decimoséptima forma de realización.
La Fig. 30 es un dibujo que muestra un disquete
como un ejemplo de unos medios de grabación para un programa de
codificación de imágenes y un programa de decodificación de
imágenes según una decimoctava forma de realización que no forma
parte de la presente invención.
La Fig. 31 es un dibujo que ilustra la
información de la forma de una imagen en una codificación de
imágenes.
Forma de realización
1
Un aparato de codificación de imágenes según una
primera forma de realización que no forma parte de la presente
invención recibe una señal imagen que consta de una señal de la
transparencia que indica la razón para sintetizar una imagen y una
señal del valor de píxel, como señal de entrada, y codifica la señal
de entrada en relación con una imagen de referencia.
La Fig. 12 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de decodificación de imágenes según la
primera forma de realización. En la Figura, el número 60a indica la
señal del valor de píxel. El número 60b indica la señal de la
transparencia. La señal del valor de píxel y la señal de la
transparencia componen la señal imagen y se transmiten al aparato de
codificación de imágenes según la octava forma de realización como
señales de entrada. El número 61 indica una memoria de
almacenamiento temporal de datos como, por ejemplo, señales imagen
codificadas y decodificadas utilizadas como imágenes de referencia.
Los números 62a y 62b indican detectores de movimiento que detectan
el movimiento con las imágenes de referencia y generan vectores de
movimiento. Los números 63a y 63b indican unidades de compensación
de movimiento que llevan a cabo la compensación de movimiento con
la señal imagen de la trama de referencia codificada y decodificada
y generan valores de píxel de referencia. Los números 64a y 64b
indican calculadores de valor de diferencia que calculan el valor de
diferencia entre la señal de entrada y la señal con compensación de
movimiento y generan el valor de diferencia. Los números 65a y 67b
indican codificadores que codifican los vectores de movimiento. Los
números 67a y 65b indican codificadores que codifican los valores de
diferencia. Los números 66a y 68b indican señales codificadas en
las que se han codificado los vectores de movimiento. Los números
67a y 65b indican señales codificadas en las que se han codificado
los valores de diferencia.
A continuación, se describirá el aparato de
codificación de imágenes según la primera forma de realización
construido del modo indicado. El aparato de codificación de
imágenes según la octava forma de realización recibe señales imagen,
como la señal del valor de píxel 60a y la señal de la transparencia
60b. En este caso, la señal de la transparencia es una señal como
la mostrada en la Fig. 53(b) que se utiliza para describir la
técnica anterior, en la que se indica la razón utilizada para
sintetizar cada píxel cuando se combina con la otra imagen. La señal
del valor de píxel 60a se introduce en la memoria 61, el detector
de movimiento 62a y los medios de cálculo de valor de diferencia
64a. La señal de la transparencia 60b se introduce en la memoria
61, el detector de movimiento 62b y los medios de cálculo de valor
de diferencia 64b.
Los detectores de movimiento 62a y 62b llevan a
cabo la detección del movimiento comparando las señales de entrada
con los valores de píxel codificados y decodificados contenidos en
la imagen de referencia extraída de la memoria 61, y obtienen los
vectores de movimiento de cada señal de entrada.
Los vectores de movimiento de las señales de
valor de píxel obtenidas por el detector de movimiento 62a se
transmiten al codificador 65a, la unidad de compensación de
movimiento 63a y la memoria 61. La unidad de compensación de
movimiento 63a extrae el valor de píxel indicado por el vector de
movimiento de la señal del valor de píxel de la memoria 61 e
introduce el valor con compensación de movimiento de la señal del
valor de píxel en el calculador de diferencia 64a.
El calculador de diferencia 64a calcula el valor
de diferencia entre la señal del valor de píxel de entrada y el
valor con compensación de movimiento y lo transmite al codificador
67a. El vector de movimiento de la señal del valor de píxel se
codifica en el codificador 65a y se convierte en la señal
codificada 66a, mientras que el valor de diferencia se codifica en
el codificador 67a y se convierte en la señal codificada 68a.
Del mismo modo, el vector de movimiento de la
señal de la transparencia obtenido del detector de movimiento 62b
se transmite al codificador 67b, la unidad de compensación de
movimiento 63b y la memoria 61. La unidad de compensación de
movimiento 63b lleva a cabo la compensación de movimiento para la
señal de la transparencia y transmite el valor con compensación de
movimiento obtenido al calculador de valor de diferencia 64a. Por
otra parte, el calculador de valor de diferencia 64b transmite el
valor de diferencia obtenido al codificador 67a igual que el
calculador de valor de diferencia 64a. De forma similar a la señal
del valor de píxel, el vector de movimiento de la señal de la
transparencia se codifica en el codificador 67b para convertirse en
la señal codificada 68b, y el valor de diferencia se codifica en el
codificador 65b par convertirse en la señal codificada 66b. La
primera forma de realización es un ejemplo de codificación
reversible, en tanto que la señal de entrada codificada se almacena
en la memoria 61 y se utiliza para codificar las siguientes señales
imagen (no mostradas).
Como se ha descrito anteriormente, el aparato de
codificación de imágenes según la primera forma de realización
presenta el detector de movimiento 62a, la unidad de compensación
de movimiento 63a, el calculador de valor de diferencia 64a, el
codificador 65a y el codificador 67a, la totalidad de los cuales
procesan la señal del valor de píxel 60a, y presenta el detector de
movimiento 62b, la unidad de compensación de movimiento 63b, el
calculador de valor de diferencia 64b, el codificador 65b y el
codificador 67b, la totalidad de los cuales procesan la señal de la
transparencia 60b, lo que permite que la señal del valor de píxel y
la señal de la transparencia se sometan por separado a detección de
movimiento para obtener los vectores de movimiento y se sometan
también a compensación de movimiento.
Como se ha descrito en la sección de técnica
anterior, cuando en la codificación de técnica anterior se codifica
la imagen que consta de información de la forma e información del
valor de píxel (por lo que concierne a la información de la forma
utilizada para la síntesis de imágenes), la compensación de
movimiento para la información de la forma se lleva a cabo mediante
el vector de movimiento de la información del valor de píxel para
aumentar la eficacia de codificación. En consecuencia, cuando se
codifica una señal como la señal imagen de entrada de la primera
forma de realización, la codificación con compensación de
movimiento para la señal de la transparencia se lleva a cabo
mediante el vector de movimiento de la señal del valor de píxel.
Sin embargo, aunque la señal de la transparencia es una señal que
representa la forma del objeto, el vector de movimiento no siempre
concuerda con el vector de movimiento de la señal del valor de
píxel. Por ejemplo, aunque la forma de un disco giratorio es
invariable, los dibujos del disco se mueven. Por eso, en este caso,
puesto que el vector de movimiento de la señal del valor de píxel es
muy diferente al de la señal de la transparencia, cuando se efectúa
la compensación de movimiento para la señal de la transparencia
mediante el vector de movimiento de la señal del valor de píxel, el
error de movimiento es muy grande y la longitud del código del valor
de diferencia aumenta,provocando una reducción de la eficacia de la
codificación.
En cambio, el aparato de codificación de imágenes
según la primera forma de realización lleva a cabo la compensación
de movimiento mediante otros vectores de movimiento detectado, en
vez del vector de movimiento de la señal del valor de píxel y, de
esta forma, se obtiene una señal de la transparencia de entrada más
precisa mediante la señal con compensación de movimiento y se
mejora la eficacia de codificación debido a la reducción del error
de compensación de movimiento.
Asimismo, en el aparato de codificación de
imágenes según la octava forma de realización, la señal de entrada
puede introducirse de bloque en bloque, y puede llevarse a cabo la
compensación de movimiento y la codificación de los respectivos
bloques, obteniéndose el resultado mencionado.
Forma de realización
2
Un aparato de codificación de imágenes según una
segunda forma de realización que no forma parte de la presente
invención, del mismo modo que la primera forma de realización,
recibe una señal imagen que consta de una señal de la transparencia
y una señal del valor de píxel como señales de entrada, y codifica
la señal de entrada en relación con una imagen de referencia.
La Fig. 13 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de decodificación de imágenes según la
segunda forma de realización. En la Figura, los números indican lo
mismo que los de la Fig. 12 y su descripción es similar a la de la
forma de realización 1. La diferencia con la estructura del aparato
de codificación de imágenes según la primera forma de realización
es que, en el aparato de codificación de imágenes según la segunda
forma de realización, el detector de movimiento 62a obtiene el
vector de movimiento de la señal del valor de píxel 60a y transmite
el vector de movimiento al detector de movimiento 62b para la señal
de la transparencia 60b, y el detector de movimiento 62b detecta el
movimiento en las proximidades del vector de movimiento de la señal
del valor de píxel de entrada.
Asimismo, el funcionamiento del aparato de
codificación de imágenes según la segunda forma de realización es
parecida a la de la primera forma de realización, excepto en que el
detector de movimiento 62a obtiene el resultado mencionado
anteriormente y el detector de movimiento 62b lleva a cabo la
detección mencionada anteriormente.
Como se ha indicado, en el aparato de
codificación de imágenes según la segunda forma de realización,
basado en la estructura de la primera forma de realización, el
detector de movimiento 62a obtiene el vector de movimiento de la
señal del valor de píxel 60a y lo transmite al detector de
movimiento 62b para la señal de la transparencia 60b, y el detector
de movimiento 62b detecta el movimiento de la transparencia en las
proximidades del vector de movimiento de la señal del valor de
píxel de entrada. Es decir, cuando se detecta el movimiento de la
señal de la transparencia, es posible utilizar el resultado de la
detección de movimiento de la señal del valor de píxel.
Aunque los vectores de movimiento de la señal del
valor de píxel y la señal de la transparencia a veces difieren
mucho entre sí, como se muestra en la primera forma de realización,
casi siempre son iguales en la mayoría de imágenes. Por
consiguiente, cuando se detecta el vector de movimiento de la señal
de la transparencia, si éste se detecta sólo en las proximidades del
vector de movimiento de la señal del valor de píxel, los tiempos de
cálculo necesarios para la detección de movimiento se reducen
respecto de los necesarios para la detección independiente de la
señal del valor de píxel. Debe observarse que en comparación con la
detección de movimiento independiente de la señal del valor de
píxel, el número de vectores de movimiento que puede seleccionarse
es limitado y, de esta forma, el error de compensación de
movimiento de la señal de la transparencia aumenta más o menos,
pero la razón es pequeña. En consecuencia, el aparato de
codificación de imágenes según la segunda forma de realización, y
también según la primera forma de realización, lleva a cabo la
compensación de movimiento adecuada para cada señal, lo que
determina un aumento de la eficacia de la codificación y una
disminución de los tiempos de cálculo de la detección de
movimiento.
Debe observarse que, en el aparato de
codificación de imágenes según la novena forma de realización,
aunque el vector de movimiento de la señal del valor de píxel se
utiliza para la detección de movimiento de la señal de la
transparencia, es posible que, basándose en la estructura de la
octava forma de realización, el detector de movimiento 62b obtenga
el vector de movimiento a partir de la señal de la transparencia 60b
y proporcione el vector de movimiento al detector de movimiento 62a
para la señal del valor de píxel 60a, y que el detector de
movimiento 62a detecte el movimiento de la señal del valor de píxel
en las proximidades del vector de movimiento de la señal de la
transparencia de entrada. Es decir, cuando se detecta el movimiento
de la señal del valor de píxel, es posible utilizar el resultado de
la detección de movimiento de la señal de la transparencia.
Asimismo, los tiempos de cálculo de la detección de movimiento
pueden reducirse.
Del mismo modo que la primera forma de
realización, la codificación de bloque en bloque también es
posible.
Forma de realización
3
Un aparato de codificación de imágenes según una
tercera forma de realización que no forma parte de la presente
invención, del mismo modo que la primera y la segunda formas de
realización, recibe una señal imagen que consta de una señal de la
transparencia y una señal del valor de píxel, como señal de entrada,
y codifica la señal de entrada en relación con una imagen de
referencia.
La Fig. 14 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de decodificación de imágenes según la
tercera forma de realización. En la Figura, el número 70 indica un
calculador de diferencia para vectores de movimiento que obtiene el
vector de diferencia entre el vector de movimiento de la señal del
valor de píxel obtenido del detector de movimiento 62a y el vector
de movimiento de la señal de la transparencia obtenido del detector
de movimiento 62b. Aunque el codificador 67b codifica el vector de
movimiento de la señal de la transparencia en la octava forma de
realización, el codificador 67b codifica el vector de diferencia
del vector de movimiento obtenido por el calculador de valor de
diferencia 70 de la tercera forma de realización. Los otros números
indican lo mismo que los de la Fig.12 y su descripción es similar a
la de la primera forma de realización.
El funcionamiento del aparato de codificación de
imágenes según la tercera forma de realización es similar a la de
la primera forma de realización, excepto en que los detectores de
movimiento 62a y 62b proporcionan vectores de movimiento al
calculador de valor de diferencia 70, y el calculador de valor de
diferencia 70 obtiene el vector de diferencia mencionado
anteriormente y lo proporciona al codificador 67b, y el codificador
67b codifica el vector de diferenciación del vector de
movimiento.
Como se ha descrito anteriormente, en el aparato
de codificación de imágenes según la tercera forma de realización,
basado en la estructura del aparato de codificación de imágenes
según la primera forma de realización, el calculador de valor de
diferencia 70 para los vectores de movimiento se añade a dicha
estructura, y por esa razón, en vez de codificarse el vector de
movimiento de la señal de la transparencia, se codifica el vector
de diferencia entre los vectores de movimiento de los vectores de
valor de píxel y de transparencia. Como se ha descrito en la novena
forma de realización, puesto que los vectores de movimiento de
ambas señales suelen estar correlacionados, si se codifica el
vector de diferencia entre los vectores de movimiento de ambas
señales, la frecuencia de aparición del vector de diferencia se
concentra en las proximidades del vector 0 y, por esta razón,
mediante la codificación en longitud variable que proporciona un
código de corta longitud al vector de movimiento de las
proximidades del vector 0, la eficacia de codificación aumenta y la
codificación puede llevarse a cabo con un menor número de bits.
Debe observarse que, aunque en el aparato de
codificación de imágenes según la tercera forma de realización se
codifica el vector de diferencia de los vectores de movimiento de
ambas señales en vez de los vectores de movimiento de la señal de la
transparencia, se puede proporcionar una estructura en la que el
vector de diferencia obtenido por el calculador de valor de
diferencia 70 se proporciona al codificador 65a en vez de al
codificador 67b. Si se codifica el vector de diferencia de los
vectores de movimiento de ambas señales en vez del vector de
movimiento de la señal del valor de píxel, puede obtenerse el mismo
resultado.
Del mismo modo que la primera forma de
realización, la codificación de bloque en bloque también es
posible.
Forma de realización
4
Un aparato de decodificación de imágenes según
una cuarta forma de realización que no forma parte de la presente
invención decodifica correctamente la señal codificada con eficacia
por el aparato de codificación de imágenes según la primera forma de
realización.
La Fig. 15 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de decodificación de imágenes según la
cuarta forma de realización. En la Figura, los números 82a y 82b
indican las señales codificadas correspondientes a las señales
codificadas 68a y 66b de la Fig. 12, respectivamente, en las que se
han codificado los valores de diferencia de la señal del valor de
píxel y de la señal de la transparencia. Los números 80a y 80b
indican las señales codificadas correspondientes a las señales
codificadas 66a y 68b de la Fig. 12, respectivamente, en las que se
han codificado los vectores de movimiento de la señal del valor de
píxel y de la señal de la transparencia, respectivamente. Los
números 83a y 83b indican los codificadores que codifican los
valores de diferencia de la señal del valor de píxel y de la señal
de la transparencia, y proporcionan los valores de diferencia
codificados de la señal del valor de píxel y de la señal de la
transparencia, respectivamente. Los números 81a y 81b indican los
codificadores que codifican los vectores de movimiento de la señal
del valor de píxel y de la señal de la transparencia, y proporcionan
los vectores de movimiento codificados de la señal del valor de
píxel y de la señal de la transparencia, respectivamente.El número
61 indica una memoria de almacenamiento temporal de datos como, por
ejemplo, la señal imagen codificada y decodificada utilizada como
imagen de referencia. Los números 63a y 63b indican unidades de
compensación de movimiento que llevan a cabo la compensación de
movimiento mediante los vectores de movimiento codificados. Los
números 84a y 84b indican sumadores de valor de diferencia que
llevan a cabo la suma mediante los valores de diferencia
codificados. Los números 85a y 85b indican señales imagen
codificadas.
A continuación, se describirá el funcionamiento
del aparato de decodificación de imágenes según la cuarta forma de
realización construido del modo indicado. Las señales 68a y 66b, en
las que se han codificado los valores de diferencia de la señal del
valor de píxel y de la señal de la transparencia, respectivamente,
mediante el aparato de codificación de imágenes según la primera
forma de realización, se introducen en el aparato de decodificación
de imágenes según la decimoprimera forma de realización como
señales de entrada 82a y 82b, se decodifican mediante los
decodificadores 83a y 83b y se transmiten a los calculadores de
valor de diferencia 84a y 84b como valores de diferencia de la
señal del valor de píxel y de la señal de la transparencia,
respectivamente. Las señales 66a y 68b, en las que se han
codificado los vectores de movimiento de la señal del valor de
píxel y de la señal de la transparencia, respectivamente, mediante
el aparato de codificación de imágenes según la primera forma de
realización, se introducen en el aparato de decodificación de
imágenes según la cuarta forma de realización como señales de
entrada 80a y 80b, se decodifican mediante los decodificadores 81a y
81b y se transmiten a las unidades de compensación de movimiento
63a y 63b como vectores de movimiento de la señal del valor de
píxel y de la señal de la transparencia, respectivamente.
Las unidades de compensación de movimiento 63a y
63b extraen de la memoria 61 los valores de píxel que indican los
respectivos vectores de movimiento de entrada, llevan a cabo la
compensación de movimiento e introducen los valores con compensación
de movimiento en el sumador de valor de diferencia 84a y 84b,
respectivamente. Los sumadores de valor de diferencia 84a y 84b
suman el respectivo valor de diferencia codificado de entrada y
valor con compensación de movimiento y generan las señales imagen
decodificadas 85a y 85b, respectivamente, que se almacenan en la
memoria 61.
Como se ha descrito, el aparato de decodificación
de imágenes según la decimoprimera forma de realización presenta el
decodificador 81a, el decodificador 83a, la unidad de compensación
de movimiento 63a y el calculador de valor de diferencia 84a, la
totalidad de los cuales llevan a cabo el procesamiento de la señal
codificada de la señal del valor de píxel, y presenta el
decodificador 81b, el decodificador 83b, la unidad de compensación
de movimiento 63b y el calculador de valor de diferencia 84b, la
totalidad de los cuales lleva a cabo el procesamiento de la señal
codificada de la señal de la transparencia, lo que permite que las
señales codificadas 80a y 82a de la señal del valor de píxel y las
señales codificadas 80b y 82b de la señal de la transparencia se
sometan por separado al procedimiento de decodificación y que la
decodificación pueda llevarse a cabo correctamente para obtener la
señal imagen.
Debe observarse que, aunque en el aparato de
decodificación de imágenes según la cuarta forma de realización se
decodifica la señal codificada por el aparato de codificación de
imágenes según la primera forma de realización, la señal codificada
obtenida mediante el aparato de codificación de imágenes según la
segunda forma de realización puede decodificarse correctamente.
Asimismo, las señales que se han introducido de
bloque en bloque y se han codificado para los respectivos bloques
en la primera y la segunda forma de realización pueden recibirse de
bloque en bloque para ser correctamente decodificadas.
Forma de realización
5
Un aparato de decodificación de imágenes según
una quinta forma de realización que no forma parte de la presente
invención decodifica correctamente la señal codificada con eficacia
por el aparato de codificación de imágenes según la tercera forma de
realización.
La Fig. 16 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de decodificación de imágenes según la
quinta forma de realización. En la Figura, el número 86 indica un
sumador e valor de diferencia para los vectores de movimiento que
suma un vector de movimiento decodificado y un vector de movimiento
de diferencia decodificado. Los otros números son similares a los
de la Fig. 15 y, puesto que su descripción es similar a la de la
cuarta forma de realización, ésta se omite.
A continuación, se describirá el funcionamiento
del aparato de decodificación de imágenes según la quinta forma de
realización construido del modo indicado. El decodificador 81a
proporciona el vector de movimiento decodificado de la señal del
valor de píxel obtenido mediante la decodificación de la señal de
entrada 80a a la unidad de compensación de movimiento 63a y al
sumador de diferencia 86 para vectores de movimiento. El
decodificador 80b no recibe la señal codificada del vector de
movimiento de la señal de la transparencia de la cuarta forma de
realización, sino la señal codificada 68b del vector de movimiento
de diferencia de la tercera forma de realización. El decodificador
80b no obtiene el vector de movimiento de la señal de la
transparencia mediante decodificación en la cuarta forma de
realización, sino el vector de diferencia y proporciona el vector de
movimiento de diferencia decodificado al sumador de diferencia 86
para vectores de movimiento. El vector de movimiento de diferencia
decodificado de salida es el vector de diferencia entre los
vectores de movimiento de la señal del valor de píxel y de la señal
de la transparencia. Por consiguiente, sumando el vector de
diferencia con el vector de movimiento decodificado de la señal del
valor de píxel en el sumador de valor de diferencia 86, se obtiene
el vector de movimiento de la señal de la transparencia. El vector
de movimiento decodificado de la señal de la transparencia se
proporciona a la unidad de compensación de movimiento 63b.
El resto de funcionamiento es igual que el
procedimiento del aparato de decodificación de imágenes según la
cuarta forma de realización. La señal decodificada 85a de la señal
del valor de píxel y la señal decodificada 85b de la señal de la
transparencia son las salidas del aparato.
Como se ha descrito anteriormente, el aparato de
decodificación de imágenes según la quinta forma de realización
tiene una estructura basada en la estructura del aparato de
decodificación de imágenes según la cuarta forma de realización, a
la que se le añade el sumador de valor de diferencia 86 para
vectores de movimiento y, de ese modo, lleva a cabo la suma del
vector de movimiento decodificado y el vector de diferencia
decodificado, lo que permite decodificar correctamente la señal
codificada generada por la tercera forma de realización que es la
señal codificada del vector de diferencia.
Asimismo, cuando la codificación se lleva a cabo
de bloque en bloque, como en la tercera forma de realización, es
posible responder de modo similar a la cuarta forma de
realización.
Forma de realización
6
Un aparato de codificación de imágenes según una
sexta forma de realización que no forma parte de la presente
invención recibe una señal imagen con formas de bloque que consta
de la señal de la forma que indica la forma del objeto y si el valor
de los pixeles es o no significativo, y la señal del valor de
píxel, como señal de entrada, y codifica la señal de entrada en
relación con una imagen de referencia.
La Fig. 17 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de codificación de imágenes según la
sexta forma de realización. En la Figura, el número 60a indica una
señal del valor de píxel. El número 60b indica una señal de la
forma. Los números 60a y 60b constituyen la señal imagen y se
introducen en el aparato de codificación de imágenes según la
primera forma de realización como señales de entrada. Los números
69a y 69b indican decodificadores que decodifican las señales
codificadas de los valores de diferencia proporcionados por los
codificadores 67a y 65b. Los números 75a y 75b indican sumadores de
valor de diferencia que suman el valor de diferencia decodificado y
el valor con compensación de movimiento y almacenan el resultado en
la memoria 61. Los otros números son similares a los de la Fig. 12
y, puesto que su descripción es similar a la de la primera forma de
realización, ésta se omite.
A continuación, se describirá el funcionamiento
del aparato de codificación de imágenes según la sexta forma de
realización construido del modo indicado. La señal de entrada, que
es la señal imagen con formas de bloques, se introduce en el
aparato de codificación de imágenes según la sexta forma de
realización como señal del valor de píxel 60a y señal de la forma
60b. En este caso, la señal de la forma es la mostrada en la
Fig.31, que se ha utilizado en la sección de técnica anterior y que
consta de la información de dos valores mostrada en la Fig.
31(c) o la información de varios valores mostrada en la Fig.
31(d). La señal de información de varios valores es similar a
la señal de la transparencia de la primera forma de
realización.
En el aparato de codificación de imágenes según
la sexta forma de realización, mediante un procedimiento similar al
de la primera forma de realización, se codifica la señal del valor
de píxel y la señal de la forma y, de ese modo, se obtienen la señal
codificada 66a del vector de movimiento de la señal del valor de
píxel, la señal codificada 68a del valor de diferencia de la señal
del valor de píxel, la señal codificada 66b del vector de
movimiento de la señal de la forma y la señal codificada 68b del
valor de diferencia de la señal de la forma.
Aunque la señal codificada se introduce en la
memoria 61 del aparato según la primera forma de realización, en la
sexta forma de realización, los valores de diferencia codificados
se decodifican respectivamente en los decodificadores 69a y 69b, se
proporcionan a los sumadores de valor de diferencia 75a y 75b, se
suman a los valores con compensación de movimiento generados por
las unidades de compensación de movimiento 63a y 63b en los
sumadores de valor de diferencia 75a y 75b y se introducen en la
memoria 61. En consecuencia, la imagen de referencia utilizada para
la codificación se codifica y decodifica y se suma al valor con
compensación de movimiento, a diferencia de lo que sucede en la
octava forma de realización.
Como se ha descrito anteriormente, el aparato de
codificación de imágenes según la sexta forma de realización tiene
una estructura basada en la estructura del aparato de codificación
de imágenes según la primera forma de realización, a la que se
añaden los decodificadores 69a y 69b y los sumadores de valor de
diferencia 75a y 75b y, por consiguiente, del mismo modo que en la
primera forma de realización, la eficacia de codificación aumenta
al disminuir el error de compensación de movimiento. Además, aunque
esto viene acompañado de un ligero aumento de la carga de
procesamiento, mediante la utilización de una señal más adecuada
que se codifica y decodifica como imagen de referencia y se suma al
valor con compensación de movimiento, se consigue reducir todavía
más el error de compensación de movimiento.
Debe observarse que la señal codificada generada
por el aparato de codificación de imágenes según la sexta forma de
realización, del mismo modo que la primera forma de realización, se
decodifica correctamente en el aparato de decodificación de
imágenes según la cuarta forma de realización.
Forma de realización
7
Un aparato de codificación de imágenes según una
séptima forma de realización que no forma parte de la presente
invención, del mismo modo que la sexta forma de realización, recibe
una señal imagen que consta de una señal de la forma y una señal del
valor de píxel como señal de entrada, que se codifica en relación
con una imagen de referencia.
La Fig. 18 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de codificación de imágenes según la
séptima forma de realización de la presente invención. En la
Figura, los números son los mismos que los de la Fig. 17 y su
descripción es similar a la de la sexta forma de realización. En el
aparato de codificación de imágenes según la séptima forma de
realización, del mismo modo que en la segunda forma de realización,
el detector de movimiento 62a para la señal del valor de píxel 60a
proporciona el vector de movimiento de la señal del valor de píxel
obtenida al detector de movimiento 62b para la señal de la
transparencia 60b, y el detector de movimiento 62b lleva a cabo la
detección de movimiento de la señal de la transparencia en las
proximidades del vector de movimiento de la señal del valor de
píxel de entrada, a diferencia de lo que sucede en la estructura del
aparato de codificación de imágenes según la sexta forma de
realización.
Asimismo, el funcionamiento del aparato de
codificación de imágenes según la séptima forma de realización es
similar a la de la sexta forma de realización, excepto en que el
detector de movimiento 62a genera el resultado indicado
anteriormente y el detector de movimiento 62b lleva a cabo la
detección indicada anteriormente.
Como se ha descrito, en el aparato de
codificación de imágenes según la séptima forma de realización,
basado en la estructura de la sexta forma de realización, el
detector de movimiento 62a para la señal del valor de píxel 60a
proporciona el vector de movimiento de la señal del valor de píxel
obtenida al detector de movimiento 62b para la señal de la forma
60b, y el detector de movimiento 62b lleva a cabo la detección de
movimiento de la señal de la forma en las proximidades del vector
de movimiento de la señal del valor de píxel de entrada y, por lo
tanto, del mismo modo que en la segunda forma de realización, si se
utiliza el resultado de la detección de movimiento de la señal del
valor de píxel, los tiempos de cálculo de la detección de
movimiento pueden reducirse.
Debe observarse que la estructura posible en la
que puede detectarse el vector de movimiento de la señal del valor
de píxel en las proximidades del vector de movimiento de la señal
de la forma es similar a la de la segunda forma de realización y a
la de la sexta forma de realización, en la que la señal codificada
se obtiene mediante el aparato de codificación de imágenes según la
séptima forma de realización.
Forma de realización
8
Un aparato de codificación de imágenes según una
octava forma de realización, del mismo modo que en la sexta y la
séptima forma de realización, recibe una señal imagen que consta de
una señal de la forma y una señal del valor de píxel, como señal de
entrada, y codifica dicha señal de entrada en relación con una
imagen de referencia.
La Fig. 19 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de codificación de imágenes según la
octava forma de realización. En la Figura, el calculador de
diferencia 70 del vector de movimiento es similar al de la tercera
forma de realización mostrada en la Fig. 13. El codificador 67b,
del mismo modo que el de la tercera forma de realización, codifica
el vector de diferencia del vector de movimiento obtenido por el
calculador de valor de diferencia 70. Los otros números indican lo
mismo que los de la Fig. 17 y su descripción es similar a la de la
sexta forma de realización.
En lo que concierne al funcionamiento del aparato
de codificación de imágenes según la octava forma de realización,
los detectores de movimiento 62a y 62b proporcionan los vectores de
movimiento al calculador de valor de diferencia 70, y el calculador
de valor de diferencia 70 obtiene el vector de diferencia mencionado
y lo proporciona al codificador 67b, y el codificador 67b codifica
el vector de diferencia del vector de movimiento, que es similar al
de la tercera forma de realización. Las otras operaciones son
similares a los de la sexta forma de realización.
Como se ha descrito, el aparato de codificación
de imágenes según la octava forma de realización se basa en la
estructura del aparato de codificación de imágenes según la sexta
forma de realización, a la que se le añade el calculador de valor de
diferencia 70 del vector de movimiento y, de ese modo, codifica el
vector de diferencia entre el vector de movimiento de la señal del
valor de píxel y el vector de movimiento de la señal de la forma,
en vez de codificar el vector de movimiento de la señal de la forma.
En consecuencia, del mismo modo que la tercera forma de
realización, la codificación de longitud variable permite aumentar
todavía más la eficacia de la codificación.
Debe observarse que también es posible codificar
el vector de diferencia en vez de codificar el vector de movimiento
de la señal del valor de píxel, del mismo modo que en la tercera
forma de realización.
Asimismo, la señal codificada generada por el
aparato de codificación de imágenes según la octava forma de
realización, del mismo modo que la de la tercera forma de
realización, puede ser decodificada correctamente por el aparato de
decodificación de imágenes según la quinta forma de realización.
Forma de realización
9
Un aparato de codificación de imágenes según una
novena forma de realización, del mismo modo que en las formas de
realización sexta a octava, recibe una señal imagen que consta de
una señal de la forma y una señal del valor de píxel, como señal de
entrada, y codifica esta señal de entrada en relación con una imagen
de referencia.
La Fig. 20 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de codificación de imágenes según la
novena forma de realización. En la Figura, el número 90 indica la
unidad de valoración del detector de movimiento que recibe la señal
de la forma de entrada 60b y los vectores de movimiento de la señal
del valor de píxel generada por el detector de movimiento 62a, y
valora la corrección de la compensación de movimiento de la señal
de la forma con el vector de movimiento de la señal del valor de
píxel y, según dicha valoración, transmite la orden de llevar a
cabo o no la detección de movimiento al detector de movimiento
62b.
A continuación, se describirá el funcionamiento
del aparato de codificación de imágenes según la novena forma de
realización construido del modo indicado. El procesamiento de la
señal del valor de píxel 60a introducida en el aparato de
codificación de imágenes según la novena forma de realización,
excepto por el hecho de que el vector de movimiento de la señal del
valor de píxel obtenido en el detector de movimiento 62a también se
proporciona a la unidad de valoración de detección de movimiento 90,
es similar al de la sexta forma de realización y, por lo tanto, se
obtiene la señal codificada 66a del vector de movimiento de la
señal del valor de píxel y la señal codificada 68a del valor de
diferencia de la señal del valor de píxel.
Por otra parte, la señal de la forma de entrada
60b se introduce en primer lugar en la unidad de valoración de
detección de movimiento 90. La unidad de valoración de detección de
movimiento 90 lleva a cabo la compensación de movimiento de la señal
de la forma de entrada 60b mediante el vector de movimiento de la
señal del valor de píxel de entrada, compara la señal de la forma
con compensación de movimiento con la señal de la forma de entrada
60 y decide si ambas señales de forma concuerdan o no. A
continuación, si existe concordancia, el vector de movimiento de la
señal del valor de píxel se proporciona al detector de movimiento
61b, que no lleva a cabo la detección de movimiento de la señal de
la forma, y el vector de movimiento de la señal de la forma es
sustituido por el vector de movimiento de entrada de la señal del
valor de píxel. En cambio, si no existe concordancia en el
resultado de la comparación de la unidad de valoración de detección
de movimiento 90, la unidad de valoración de detección de
movimiento 90 transmite al detector de movimiento 61b la
instrucción de llevar a cabo la detección de movimiento y, entonces,
el detector de movimiento 61b calcula el vector de movimiento. Para
la señal de la forma, el resto de procedimientos es similar al de
la sexta forma de realización, obteniéndose las señales codificadas
66b y 68b.
Como se ha descrito anteriormente, el aparato de
codificación de imágenes según la novena forma de realización
presenta la estructura del aparato de codificación de imágenes
según la sexta forma de realización, a la que se le añade la unidad
de valoración de detección de movimiento 90 y, por lo tanto, valora
si el rendimiento de la compensación de movimiento de la señal de la
forma de entrada mediante el vector de movimiento de la señal del
valor de píxel de entrada es correcto o no y, si el resultado de la
valoración es afirmativo, la detección de movimiento para la señal
de la forma de entrada no se lleva a cabo y, de ese modo, gracias a
la omisión del cálculo se consigue disminuir la carga de
procesamiento. Si el resultado de la valoración es negativo, la
detección de movimiento de la señal de la forma de entrada se lleva
a cabo del mismo modo que la sexta forma de realización y, por
consiguiente, la eficacia de codificación y la calidad de la imagen
de la señal codificada no se ven afectadas.
Debe observarse que, en la novena forma de
realización, aunque la detección de la señal de la forma no se
lleva a cabo cuando la señal de la forma con compensación de
movimiento y la señal de la forma de entrada concuerdan, si la
ligera degradación de la eficacia de codificación debida al
incremento del error de compensación de movimiento es tolerable,
también es posible no llevar a cabo la detección de movimiento
cuando el error debido a la compensación de movimiento de la
valoración es igual o inferior al valor dado y, de ese modo, es
posible reducir todavía más la carga de procesamiento.
Forma de realización
10
Un aparato de codificación de imágenes según una
décima forma de realización, del mismo modo que en las formas de
realización sexta y novena, recibe una señal imagen que consta de
una señal de la forma y una señal del valor de píxel como señal de
entrada y codifica esta señal de entrada en relación con una imagen
de referencia. La Fig. 21 es un diagrama de bloques que muestra la
estructura del aparato de codificación de imágenes según la décima
forma de realización. En la Figura, el número 93 indica la unidad
de valoración de conmutación que recibe los vectores de movimiento
de la señal del valor de píxel y la señal de la forma y, del mismo
modo que en la novena forma de realización, valora si la
compensación de movimiento de la señal de la forma mediante el
vector de movimiento de la señal del valor de píxel es correcta o no
y, de conformidad con dicha valoración, transmite una instrucción a
la unidad de conmutación 94. La unidad de conmutación 94, según la
instrucción de la unidad de valoración de conmutación 93, conmuta el
vector de movimiento de la señal del valor de píxel y el vector de
movimiento de la señal de la forma para proporcionarlos al
calculador de valor de diferencia 70. El vector de movimiento
generado por la unidad de conmutación 94 se almacena temporalmente
en la memoria 95 para ser introducido en el detector de valor de
diferencia 70 tras un intervalo de tiempo. Los otros números son
similares a los de la Fig. 19, y su descripción es similar a la de
la octava forma de realización.
El funcionamiento del aparato de codificación de
imágenes según la décima forma de realización es similar al de la
octava forma de realización, excepto porque el vector de movimiento
de diferencia que obtendrá el calculador de valor de diferencia 70
diferirá en ambas formas de realización según la valoración de la
unidad de valoración de conmutación 93 y, por consiguiente, sólo se
describe el funcionamiento de dicha unidad.
La unidad de valoración de conmutación 93 recibe
y compara la señal codificada del vector de movimiento de la señal
del valor de píxel y el vector de movimiento de la señal de la
forma, ambos de los cuales pertenecen a la señal de entrada
codificada inmediatamente anterior, y comprueba si el vector de
movimiento de la señal de la forma de la señal de entrada
codificada inmediatamente anterior ya ha sido codificado o no. Es
decir, procesando la señal de entrada codificada inmediatamente
anterior, se comprueba si la señal codificada del vector de
movimiento de diferencia obtenido del codificador 67b es el vector
de diferencia entre el vector de movimiento de la señal del valor de
píxel y el vector de movimiento de la señal de la forma, o el
vector de diferencia entre los vectores de movimiento de las
señales de forma. A continuación, una vez codificado el vector de
diferencia de los vectores de movimiento de las señales de forma,
se envía una instrucción a la unidad de conmutación 94 y el vector
de movimiento detectado de la señal de la forma se introduce en la
memoria 95 durante un intervalo de tiempo. En consecuencia, en este
caso, el codificador 67b obtiene el vector de diferencia entre el
vector de movimiento codificado inmediatamente anterior de la señal
de la forma almacenada en la memoria de retardo 95 y el vector de
movimiento detectado de la señal de la forma de entrada, y codifica
el vector de diferencia. Por otra parte, una vez codificado el
vector de diferencia entre los vectores de movimiento de la señal
del valor de píxel y la señal de la forma de la señal de entrada
inmediatamente anterior, del mismo modo que en la octava forma de
realización, se envía la instrucción de codificar el vector de
diferencia de los vectores de movimiento de ambas señales a la
unidad de conmutación 94.
Como se ha descrito anteriormente, la estructura
del aparato de codificación de imágenes según la décima forma de
realización se basa en la estructura del aparato de codificación de
imágenes según la octava forma de realización, a la que se le añade
la unidad de valoración de conmutación 93, la unidad de conmutación
94 y la memoria de retardo 95 y, de ese modo, cuando se codifica el
vector de movimiento de la señal de la forma inmediatamente
anterior, se obtiene y codifica el vector de diferencia entre el
vector de movimiento y el vector de movimiento detectado, lo que
permite aumentar la eficacia de codificación utilizando la
diferencia entre los vectores de movimiento de las señales de forma
que presentan alta correlación.
Debe observarse que aunque en la décima forma de
realización se lleva a cabo la valoración y la codificación del
vector de diferencia para el vector de movimiento de la señal de la
forma, también puede llevarse a cabo la valoración y la codificación
del vector de diferencia para el vector de movimiento de la señal
del valor de píxel y, del mismo modo, puede aumentarse la eficacia
de codificación.
Forma de realización
11
Un aparato de codificación de imágenes según una
undécima forma de realización que no forma parte de la presente
invención recibe unas señales imagen que consisten en por lo menos
la información de la forma o la información de la transparencia, y
la información del píxel, como unas señales de entrada, y codifica
las señales imagen según la modalidad apta para respectivas señales
imagen.
La fig. 22 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de codificación de imágenes según la
undécima forma de realización. En la figura, el número 101 indica
la señal imagen de entrada que consiste en por lo menos la
información de la forma o la información de la transparencia, y la
información del píxel. El número 102 indica la unidad de bloqueado
que bloquea la señal imagen de entrada 101 y proporciona la señal
de la forma 103 bloqueada, la señal de la transparencia 105
bloqueada y la señal del valor de píxel 107 bloqueada. El número
110 indica la unidad de valoración de la modalidad de codificación
de la forma, el número 114 indica la unidad de valoración de la
modalidad de codificación de la transparencia, y el número 116
indica la unidad de valoración de la modalidad de codificación del
valor de píxel, que valora las respectivas modalidades de
codificación aptas para la señal de la forma 103, la señal de la
transparencia 105 y la señal del valor de píxel 107, y proporciona
la modalidad de codificación de la forma 111, la modalidad de
codificación de la transparencia 115 y la modalidad de codificación
del valor de píxel 119. El número 112 indica el codificador de la
forma, el número 116 indica el codificador de la transparencia y el
número 120 indica el codificador del valor de píxel, todos los
cuales codifican las respectivas señales según cada unidad de
valoración, y proporcionan la señal codificada de la forma 113, la
señal codificada de la transparencia 117 y la señal codificada del
valor de píxel 121, respectivamente. El número 122 indica el
codificador de modalidad que codifica colectivamente todas las
modalidades de codificación 111, 115 y 119, y proporciona la señal
codificada de la modalidad 123.
Se explica a continuación la operación del
aparato de codificación de imágenes según la undécima forma de
realización, construido de modo indicado. Inicialmente, la señal
imagen de entrada 101 que comprende la información de la forma, la
información de la transparencia y la información del valor de píxel
se introduce en el aparato de codificación de imágenes según la
undécima forma de realización. En este punto, la información de la
transparencia y la información de la forma se explican con
referencia a la fig. 31 que se utilizó en la parte referente a la
Técnica Anterior. La información de la transparencia representa la
razón de cada píxel que se va a sintetizar cuando la imagen
representada en la fig. 31(a) se combina con otra imagen, y
básicamente es información de varios valores tal como se muestra en
la fig. 31(d). La información de la forma es información de
dos valores tal como se muestra en la fig. 31(c), que es
información de la transparencia de dos valores en la que el valor 0
y el valor no 0 indican que el objeto "exista / no exista".
Debe observarse que cuando la información de la transparencia
presenta solamente dos valores de transparencia perfecta o de
opacidad perfecta, la información puede representarse sencillamente
por medio de la señal de la forma tal como descrita anteriormente y
por consiguiente la información de la transparencia no se requiere.
Por lo tanto, en este caso, solamente se codifica o decodifica la
información de la forma y la información del valor de píxel.
La unidad de bloqueado 102 bloquea la señal
imagen de entrada 101 integrando una pluralidad de pixeles basado
en la relación correspondiente entre los pixeles de la información
de la forma-información de la transparencia y la
información del valor de píxel, y proporciona la señal de la forma
103 bloqueada, la señal de la transparencia 105 bloqueada, y la
señal del valor de píxel 107 bloqueada. Se proporciona la señal de
la forma 103 a la unidad de valoración de la modalidad de
codificación de la forma 110 y al codificador de la forma 112, y se
proporciona la señal de la transparencia 105 a la unidad de
valoración de la modalidad de codificación de la transparencia 114
y al codificador de la transparencia 116, y se proporciona la señal
del valor de píxel 107 a la unidad de valoración de la modalidad de
codificación del valor de píxel 118 y al codificador del valor de
píxel 120.
La unidad de valoración de la modalidad de
codificación de la forma 110, la unidad de valoración de la
modalidad de codificación de la transparencia 114 y la unidad de
valoración de la modalidad de codificación del valor de píxel 118
valoran las modalidades de codificación apropiadas para la señal de
la forma de entrada 103 respectivamente, la señal de la
transparencia 105 y la señal del valor de píxel 107 respectivamente,
y proporcionan la modalidad de codificación de la forma 11, la
modalidad de codificación de la transparencia 115 y la modalidad de
codificación del valor de píxel 119. Se proporciona cada modalidad
de codificación a cada unidad de modalidad de codificación, y a la
unidad de codificación de la modalidad 122.
El codificador de la forma 112, el codificador de
la transparencia 116 y el codificador del valor de píxel 120
proporcionan las respectivas señales de entrada según cada una de
las modalidades de codificación de entrada, y proporcionan la señal
codificada de la forma 113, la señal codificada de la transparencia
117 y la señal codificada del valor de pixel 121. Por otra parte,
el codificador de la modalidad 122 codifica colectivamente todas
las modalidades de codificación de entrada, y proporciona la señal
codificada de la modalidad 123. La señal codificada de la forma
113, la señal codificada de la transparencia 117, la señal
codificada del valor de pixel 121 y la señal codificada de la
modalidad 123 son las salidas codificadas del aparato de
codificación de imágenes según la undécima forma de realización.
Tal como se ha descrito anteriormente, las
salidas codificadas del aparato de codificación de imágenes según
la undécima forma de realización presenta la unidad de bloqueado
101 bloquea la señal imagen de entrada y separa la señal imagen de
entrada en la señal de la forma, la señal de la transparencia y la
señal del valor de píxel y proporciona estas señales, y las
unidades de valoración de la modalidad de codificación 110, 114 y
118 que valoran las respectivas modalidades de codificación
apropiadas para cada señal, y los codificadores 112, 116 y 120 que
codifican cada señal según cada modalidad de codificación, y el
codificador de modalidad 122 que codifica colectivamente todas las
modalidades de codificación, y por lo tanto es posible que se
realice la codificación según la modalidad apropiada para cada
señal separada y se codifique colectivamente toda la información
relacionada a la modalidad seleccionada. Debido a que la información
de la forma, la información de la transparencia y la información
del valor de píxel a menudo presentan una correlación mutua, existe
la probabilidad de que se seleccione la misma modalidad de
codificación. Por consiguiente, realizando la codificación de
longitud variable en la que los códigos asignados la misma
modalidad presentarán la longitud de código reducida, resulta
posible reducir el número de bits de la señal codificada.
Forma de realización
12
Un aparato de codificación de imágenes según una
duodécima forma de realización que no forma parte de la presente
invención recibe unas señales imagen que consisten en por lo menos
la información de la forma o la información de la transparencia, y
la información del píxel, como unas señales imagen de entrada, y
codifica las señales imagen según las modalidades respectivas
apropiadas para cada señal imagen.
La fig. 23 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de codificación de imágenes según la
duodécima forma de realización. En la figura, la unidad de
valoración de la modalidad de codificación de la forma 110 valora la
modalidad de codificación apropiada para la señal de la forma 103,
y proporciona el resultado de la valoración como la modalidad de
codificación al codificador de la forma 112 y al codificador de
modalidad 122, y además a la valoración de la modalidad de
codificación de la transparencia 130 y la unidad de valoración de
la modalidad de codificación del valor de píxel 132. A
continuación, la valoración de la modalidad de codificación de la
transparencia 130 lleva a cabo la valoración, haciendo referencia a
la modalidad de codificación de la forma de entrada 111, y
proporciona el resultado de la valoración como la modalidad de
codificación al codificador de la transparencia 116 y al codificador
de la modalidad 122, y también a la unidad de valoración de la
modalidad de codificación del valor de pixel 132. La unidad de
valoración de la modalidad de codificación del valor de píxel 132
lleva a cabo la valoración, haciendo referencia a la modalidad de
codificación de la forma de entrada 111 y a la modalidad de
codificación de la transparencia 115.
La operación del aparato de codificación de
imágenes según la duodécima forma de realización es parecida a la
de la undécima forma de realización salvo respecto a las
valoraciones de las respectivas unidades de valoración de la
modalidad, y de modo parecido, proporciona la señal codificada de
la forma 111, la señal codificada de la transparencia 117, la señal
codificada del valor de píxel 121 y la señal codificada de la
modalidad.
Tal como se ha descrito anteriormente, el aparato
de codificación de imágenes según la duodécima forma de realización
presenta la unidad de valoración de la modalidad de codificación de
la transparencia 130 que valora la modalidad de codificación de la
señal de la transparencia haciendo referencia a la modalidad de
codificación de la forma, y la unidad de valoración de la modalidad
de codificación del valor de píxel 132 que valora la modalidad de
codificación de la señal del valor de píxel haciendo referencia
tanto a la modalidad de codificación de la forma como a la
modalidad de codificación de la transparencia, y por consiguiente
existe la probabilidad de que las modalidades seleccionadas sean
idénticas. Por lo tanto, en el codificador de la modalidad 122 en el
que un código más corto se asigna en el caso de que las modalidades
sean idénticas, la eficacia de la codificación de longitud variable
puede resultar mejorada respecto a la undécima forma de realización
y puede reducir el número de bits de la señal codificada de la
modalidad, que es el resultado obtenido.
Forma de realización
13
Un aparato de codificación de imágenes según una
decimotercera forma de realización mejora la eficacia de
codificación de la señal codificada de la modalidad, de modo
parecido al de la duodécima forma de realización.
La fig. 24 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de codificación de imágenes según la
decimotercera forma de realización. En la figura, la unidad de
valoración de la modalidad de codificación del valor de píxel 118
valora la modalidad de codificación apropiada para la señal del
valor de píxel 107, y proporciona el resultado de la valoración
como la modalidad de codificación al codificador del valor de píxel
120 y al codificador de la modalidad 122, y también a la valoración
de la modalidad de codificación de la transparencia 136 y a la
unidad de valoración de la modalidad de codificación de la forma
138. A continuación, la valoración de la modalidad de codificación
de la transparencia 136 lleva a cabo la valoración, haciendo
referencia a la modalidad de codificación del valor de píxel de
entrada 119, y proporciona el resultado de la valoración como la
modalidad de codificación al codificador de la transparencia 116 y
al codificador de la modalidad 122, y también a la unidad de
valoración de la modalidad de codificación de la forma 138. La
unidad de valoración de la modalidad de codificación de la forma 138
lleva a cabo la valoración, haciendo referencia a la modalidad de
codificación del valor de píxel de entrada 119 y a la modalidad de
codificación de la transparencia 115.
La operación del aparato de codificación de
imágenes según la decimotercera forma de realización es parecido a
la de la undécima forma de realización salvo respecto a las
valoraciones de las respectivas unidades de valoración de la
modalidad, y de modo parecido, proporciona la señal codificada de
la forma 113, la señal codificada de la transparencia 117, la señal
codificada del valor de píxel 121 y la señal codificada de la
modalidad 123.
Tal como se ha descrito anteriormente, el aparato
de codificación de imágenes según la decimotercera forma de
realización presenta la unidad de valoración de la modalidad de
codificación de la transparencia 136 que valora la modalidad de
codificación de la señal de la transparencia haciendo referencia a
la modalidad de codificación del valor de píxel, y la unidad de
valoración de la modalidad de codificación de la forma 138 que
valora la modalidad de codificación de la señal de la forma
haciendo referencia tanto a la modalidad de codificación del valor
de píxel como a la modalidad de codificación de la transparencia, y
por consiguiente existe la probabilidad de que las modalidades
seleccionadas sean idénticas. Por tanto, en el codificador de la
modalidad 122 en el que se asignan códigos más cortos en el caso de
que las modalidades sean idénticas, la eficacia de la codificación
de longitud variable puede resulta mejorada respecto a la undécima
forma de realización y puede reducir el número de bits de la señal
codificada de la modalidad, que es el resultado obtenido.
Forma de realización
14
Un aparato de decodificación de imágenes según
una decimocuarta forma de realización de la presente invención
decodifica de manera apropiada la señal codificada proporcionada
por el aparato de codificación de imágenes según la undécima forma
de realización.
La fig. 25 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de decodificación de imágenes según la
decimocuarta forma de realización. En la figura, las señales de
entrada 113, 117, 119 y 123 son la señal codificada de la forma 113,
la señal codificada de la transparencia 117, la señal codificada
del valor de píxel 119 y la señal codificada de la modalidad 123,
respectivamente, siendo proporcionadas todas dichas señales por el
aparato de codificación de imágenes según la decimoctava forma de
realización. El número 150 indica el decodificador de la modalidad
que decodifica la señal codificada de la modalidad 123, y
proporciona la modalidad de codificación de la forma 151, la
modalidad de codificación de la transparencia 153, y la modalidad de
codificación del valor de píxel 155. El número 156 indica el
decodificador de la forma, el número 158 indica el decodificador de
la transparencia y el número 160 indica el decodificador del valor
de píxel, los cuales codifican la señal codificada de la forma 113,
la señal codificada de la transparencia 117 y la señal codificada
del valor de píxel 119, respectivamente, según las modalidades de
codificación introducidas desde el decodificador de la modalidad
150, y proporcionan la señal decodificada de la forma 157, la señal
decodificada de la transparencia 159 y la señal decodificada del
valor de píxel 161, respectivamente. El número 162 indica la unidad
de bloqueado inverso que recibe y integra la señal decodificada de
la forma 157, la señal decodificada de la transparencia 159 y la
señal decodificada del valor de píxel 161, y proporciona la señal
imagen decodificada 163.
A continuación se describe la operación del
aparato de decodificación de imágenes según la decimocuarta forma
de realización, construido del modo indicado. El aparato de
decodificación imágenes según la decimocuarta forma de realización
recibe la señal codificada de la forma 113, la señal codificada de
la transparencia 117, la señal del valor de píxel 119 y la señal
codificada de la modalidad 123, que se proporcionan al
decodificador de la forma 156, al decodificador de la transparencia
158, al decodificador del valor de píxel 160 y al decodificador de
la modalidad 150, respectivamente.
El decodificador de la modalidad 150 decodifica
la señal codificada de la modalidad 123, y proporciona la modalidad
de codificación de la forma 151, la modalidad de codificación de la
transparencia 153, la modalidad de codificación del valor de píxel
155 al decodificador de la forma 156, al decodificador de la
transparencia 158 y al decodificador del valor de píxel 160,
respectivamente. El decodificador de la forma 156, el decodificador
de la transparencia 158 y el decodificador del valor de píxel 160
decodifican las señales codificadas de entrada según la modalidad
de codificación de entrada respectivamente, y proporcionan la señal
decodificada de la forma 157, la señal decodificada de la
transparencia 159 y la señal decodificada del valor de píxel 161 a
la unidad de bloqueado inverso 162. La unidad de bloqueado inverso
162 integra las señales decodificadas de entrada y proporciona la
señal imagen decodificada 163.
Tal como se ha descrito anteriormente, el aparato
de decodificación de imágenes según la decimocuarta forma de
realización presenta el decodificador de la modalidad 150, el
decodificador de la forma 156, el decodificador de la transparencia
158, el decodificador del valor de píxel 160 y la unidad de
bloqueado inverso 162, y por consiguiente decodifica de manera
apropiada la señal codificada obtenida por el aparato de
codificación de imágenes según la undécima forma de realización, y
lleva a cabo la integración, y puede obtener la señal imagen
decodificada 163.
Debe observarse que, en el aparato de
decodificación de imágenes según la decimocuarta forma de
realización, aunque se decodifica la señal codificada obtenida por
el aparato de codificación de imágenes según la undécima forma de
realización, también se puede decodificar de manera apropiada las
señales codificadas obtenidas por los aparatos de codificación de
imágenes según la duodécima y decimotercera formas de
realización.
Forma de realización
15
Un aparato de codificación de imágenes según una
decimoquinta forma de realización que no forma parte de la presente
invención lleva a cabo la codificación de una señal de entrada,
conmutando las codificaciones intratrama/intertrama según la señal
de entrada.
La fig. 26 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de codificación de imágenes según la
decimoquinta forma de realización. En la figura, el número 178
indica una unidad de valoración de codificación
intratrama/intertrama de la codificación de píxel que valora la
"intra" o "inter" para la modalidad de codificación de la
señal del valor de píxel, y proporciona la modalidad de codificación
119 de la señal del valor de píxel. El número 138 indica la unidad
de valoración de la modalidad de codificación de la forma que
corresponde a la unidad de valoración de la modalidad de
codificación de la forma en la decimotercera forma de realización
representada por el número 138 en la fig. 24. Los números 170 y 176
indican los conmutadores que se conmutan según la salida de la
unidad de valoración 178 y que deciden la modalidad de codificación
de la señal de la forma. El número 172 indica la unidad de
valoración de codificación intratrama/intertrama que valora la
"intra" o "inter" para la modalidad de codificación de la
señal de la forma, y proporciona la modalidad de codificación 173
de la señal de la forma. Los demás números son parecidos a los de la
fig. 22, y la descripción es parecida a la de la undécima forma de
realización.
A continuación se proporciona una descripción del
aparato de codificación de imágenes según la decimoquinta forma de
realización, construido del modo indicado. Inicialmente, la señal
imagen de entrada 101 se introduce al aparato de codificación de
imágenes según la decimoquinta forma de realización, y a
continuación la unidad de bloqueado 102, de modo parecido a la de
la undécima forma de realización, lleva a cabo el bloqueado y la
separación de la señal, y proporciona la señal del valor de píxel y
la señal de la forma.
Cuando se introduce la señal del valor de píxel
separada 107 a la unidad de valoración de codificación
intratrama/intertrama de la codificación del valor de píxel, la
unidad de valoración 178 valora si la codificación se lleva a cabo
por medio de la codificación intratrama o la codificación
intertrama, y proporciona el resultado de la valoración como la
modalidad de codificación del valor de píxel indicando "intra"
o "inter" al codificador del valor de píxel 120, al
codificador de la modalidad 122 y a la valoración de la modalidad de
codificación de la forma 138.
En la unidad de valoración de la modalidad de
codificación de la forma 138, los conmutadores 170 y 176 se
conmutan según la modalidad de codificación del valor de píxel 119.
La conmutación se lleva a cabo de modo que la unidad de valoración
178 no recibe la entrada cuando la modalidad de codificación del
valor de píxel indica "intra", mientras que la unidad de
valoración 178 sí que recibe la entrada cuando la modalidad de
codificación del valor de píxel indica "inter". Por
consiguiente, cuando la modalidad de codificación del valor de píxel
119 indica la codificación intratrama, se proporciona desde la
unidad de valoración 138 la modalidad de valoración de la forma 111
que indica la codificación intratrama.
Por otro lado, cuando la modalidad de
codificación del valor de píxel 119 indica la codificación
intertrama, la unidad de valoración de codificación
intratrama/intertrama 172 valora si la codificación de la señal de
la forma especifica se realiza por medio de la codificación
intratrama o la codificación intertrama para la señal de la forma
105, y proporciona el resultado de la valoración como la modalidad
de codificación de la forma 111.
En cualquiera de los dos casos, se proporciona la
modalidad de codificación de la forma 111 al codificador de la
forma 112 y al codificador de la modalidad 122. Además, las
operaciones del codificador del valor de píxel 120, del codificador
de la forma 112 y del codificador de modalidad 122 son similares a
las de la undécima forma de realización, proporcionando todos los
cuales respectivas señales codificadas.
Tal como se ha puesto de manifiesto a partir de
la operación descrita anteriormente, en el aparato de codificación
de imágenes según la decimaquinta forma de realización, cuando se
codifica la señal del valor de píxel por medio de la codificación
intratrama, siempre se codifica la señal de la forma por medio de la
codificación intratrama. En general, visto que cuando los valores
de píxel no presentan concordancia, las formas tampoco presentan
concordancia, y por tanto cuando la señal del valor de píxel debe
ser codificada por medio de la codificación intratrama - es decir,
la señal del valor de píxel presenta una correlación temporal
pequeña, incluso si el número de la modalidad de codificación para
la codificación, la señal de la forma se limita de modo parecido a
la vigésimo segunda forma de realización - la eficacia de
codificación en codificar la señal de la forma se degrada
apenas.
Además, se presenta el caso de que los valores de
píxel que se van a sintetizar cambiarán a través de la señal de la
forma en la síntesis que es constante como en una imagen fija
(imagen sintetizada) y similares, y en este caso, incluso si se
selecciona la codificación intertrama según la señal del valor de
píxel, la codificación intertrama para la señal de la forma no es
siempre apropiada. En el aparato de codificación de imágenes según
la decimoquinta forma de realización, cuando se selecciona la
codificación intertrama para la señal del valor de píxel, se valora
la cual de entre la codificación intratrama y la codificación
intertrama debe seleccionarse y por lo tanto también es posible
seleccionar la codificación intratrama para la señal de la forma, y
por consiguiente se puede impedir que la eficacia de la codificación
sea gravemente degradada debido a la codificación intertrama
inapropiada para la codificación de la señal de la forma.
También, cuando se codifica por medio de
codificación intertrama por lo menos la señal de la forma o la
señal del valor de píxel, se requiere una cantidad significativa de
información adicional para que se lleve a cabo la compensación de
movimiento, etc., en la codificación intertrama. En el aparato de
codificación de imágenes según la vigésimo segunda forma de
realización, no se presenta el caso de que solamente la señal de la
forma sea codificada por medio de codificación intertrama, y por
tanto cuando se selecciona la codificación intratrama para la señal
del valor de píxel, se puede guardar el número de bits. De manera
general, la información adicional mentada anteriormente presenta un
número de bits más reducido que cuando la señal del valor de píxel
se codifica por medio de la codificación intratrama, pero si se
compara el número de bits necesario para la codificación de la
señal de la forma por medio de la codificación intertrama el número
de bits es significativo.
Tal como se ha descrito anteriormente, el aparato
de codificación de imágenes según la decimoquinta forma de
realización presenta la unidad de valoración de codificación
intratrama/intertrama 178 para la señal del valor de píxel y la
unidad de valoración de la modalidad de codificación de la forma
138 que contiene la unidad de valoración de codificación
intratrama/intertrama 172 para la señal de la forma, y por tanto la
modalidad intratrama es la modalidad de codificación de la señal de
la forma cuando la modalidad de codificación de la señal del valor
de píxel es la codificación intratrama, mientras que se valora y se
selecciona la modalidad de codificación para la señal de la forma
cuando la modalidad de codificación de la señal del valor de píxel
es la codificación intertrama, que ocasiona que la correlación
entre la modalidad de codificación 119 para la señal del valor de
píxel y la modalidad de codificación 111 para la señal de la forma
sea más elevada y por consiguiente se reduzca el número de bits de
la señal codificada de la modalidad, y se permite reducir el número
de bits de la información adicional para la compensación de
movimiento como resultado de la supresión de la elección de llevar
a cabo la codificación intertrama.
Forma de realización
16
Un aparato de codificación de imágenes según una
decimosexta forma de realización que no forma parte de la presente
invención lleva a cabo la codificación de la señal de entrada,
conmutando el número de los vectores de movimiento en una
codificación que se adapta a la señal de entrada.
La fig. 27 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de codificación de imágenes según la
decimosexta forma de realización. En la figura el número 188 indica
la unidad de valoración del número de vectores de movimiento para
codificar el valor de píxel, la cual determina el número de vectores
de movimiento y proporciona la modalidad de codificación 119 para
la señal del valor de píxel. El número 138 indica la unidad de
valoración de la modalidad de codificación de la forma que
corresponde a la unidad de valoración de la modalidad de
codificación de la forma según la vigésima forma de realización
indicada por el número 138 en la fig. 24. Los números 180 y 186 son
conmutadores que se conmutan según la salida de la unidad de
valoración 188 y que determinan la modalidad de codificación para
la señal de la forma. El número 182 indica la unidad de valoración
del número de vectores de movimiento para codificar la forma, la
cual determina el número de vectores de movimiento y proporciona la
modalidad de codificación 183 para la señal de la forma según el
resultado de la valoración. Las demás codificaciones son similares
a las de la fig. 22, y la descripción es similar a la de la undécima
forma de realización.
A continuación se proporciona una descripción del
aparato de codificación de imágenes según la decimasexta forma de
realización tal como construida anteriormente. Inicialmente, el
aparato de codificación de imágenes según la decimosexta forma de
realización recibe la señal imagen de entrada 101, y la unidad de
bloqueado 102, parecida a la de la undécima forma de realización,
lleva a cabo el bloqueado y la separación de la señal y proporciona
la señal del valor de píxel y la señal de forma.
La unidad de valoración del número de vectores de
movimiento 188 para codificar el valor de píxel recibe la señal del
valor de píxel separada 107, y a continuación valora la señal a
codificar correspondiente al número de vectores de movimiento para
la señal del valor de píxel 107, y a continuación proporciona el
resultado de la valoración como la modalidad de codificación del
valor de píxel 119 al codificador del valor de píxel 120, al
codificador de la modalidad 122 y a la valoración de la modalidad de
codificación de la forma 138.
La fig. 28 es un dibujo que explica el número de
vectores de movimiento. Debido a que el movimiento se complica en
proximidad del contorno de un objeto, resulta muy difícil reducir
suficientemente el error de compensación de movimiento empleando un
único vector de movimiento (MV) por bloque. En este caso, se conoce
que es preferente dividir el bloque, y a continuación asignar los
vectores de movimiento a los bloques divididos, mejorando la
eficacia de la codificación por medio de este cambio del número de
los vectores de movimiento realizado de manera adaptable según las
propiedades de la imagen. Por lo tanto, el aparato de codificación
de imágenes según la decimosexta forma de realización conmuta la
compensación de movimiento de manera adaptable por medio de un
vector de movimiento (MV1) por bloque tal como se muestra en la
figura y por medio de un total de cuatro vectores de movimiento
(MV1, MV2, MV3, MV4) asignados respectivamente a uno de los
subbloques en los que se divide un bloque dado. Por consiguiente, la
unidad de valoración 188 valora si el número de vectores de
movimiento es uno o cuatro, y proporciona "1" ó "4" como
la modalidad de codificación para codificar el valor de píxel.
En la unidad de modalidad de codificación de la
forma 138, se conmutan los conmutadores 180 y 186 según la
modalidad de codificación del valor de píxel. La conmutación se
lleva a cabo de modo que la unidad de valoración 182 no puede
recibir la entrada cuando la modalidad de codificación del valor de
píxel indica "1", mientras que la unidad de valoración 182 sí
que puede recibir la entrada cuando la modalidad de codificación
del valor de píxel indica "4". Por lo tanto, cuando la
modalidad de codificación del valor de píxel 119 es "1", se
proporciona como la modalidad de valoración de la forma 111 el
número mínimo "1" de los vectores de movimiento.
Por otra parte, cuando la modalidad de
codificación del valor de píxel 119 indica "4", la unidad de
valoración del número de vectores de movimiento 182 valora si el
número de vectores de movimiento debe ser uno ó cuatro para la señal
de la forma 105, y proporciona el resultado de la valoración como
la modalidad de codificación de la forma 111.
En cualquiera de los casos, se proporciona la
modalidad de codificación de la forma 111 al codificador de la
forma 112 y al codificador de la modalidad 122. Además, las
operaciones del codificador del valor de píxel 120, el codificador
de la forma 112 y el codificador de la modalidad 122 son similares
a los de la undécima forma de realización, y se proporciona las
señales codificadas respectivas.
Como resultado de la operación descrita
anteriormente, en el aparato de codificación de imágenes según la
decimosexta forma de realización, cuando la señal del valor de
píxel se codifica por medio del número mínimo de vectores de
movimiento, la señal de la forma se codifica siempre por medio del
número mínimo de vectores de movimiento. Con un incremento en el
número de vectores de movimiento, la información necesaria para
codificar los vectores de movimiento también incrementa
desfavorablemente. En este caso, reduciendo el número de vectores
de movimiento para la codificación de la señal de la forma impide
un aumento en la carga.
Tal como se ha descrito anteriormente, el aparato
de codificación de imágenes según la decimosexta forma de
realización presenta la unidad de valoración del número de vectores
de movimiento 188 para codificar el valor de píxel y la unidad de
valoración de la modalidad de codificación de la forma 138 que
contiene la unidad de valoración del número de vectores de
movimiento 182 para codificar la forma. Por lo tanto cuando la
modalidad de codificación para la señal del valor de píxel utiliza
el número mínimo de vectores de movimiento la modalidad de
codificación para la señal de la forma también utiliza el número
mínimo. Además, cuando la modalidad de codificación para la señal
del valor de píxel utiliza un número elevado de vectores de
movimiento se valora y se selecciona la modalidad de codificación
para la señal de la forma. Éste ocasiona la correlación entre la
modalidad de codificación 119 para la señal del valor de píxel y la
modalidad de codificación 111 para la señal de la forma y permite
que el número de bits de la señal codificada de la modalidad sea
reducida, ocasionando la prevención de la selección cuando el número
de vectores de movimiento haya aumentado permitiendo por
consiguiente impedir que el número de bits aumente debido al
incremento en la información adicional.
Forma de realización
17
Un aparato de codificación de imágenes según una
decimoséptima forma de realización que no forma parte de la
presente invención lleva a cabo la codificación de la señal de
entrada, conmutando el cambio y no cambio de la etapa de
cuantificación respecto a la señal de entrada.
La fig. 27 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de codificación de imágenes según la
decimoséptima forma de realización. En la figura el número 198
indica la unidad de valoración cambio/no cambio de la etapa de
cuantificación para codificar el valor de píxel la cual valora si la
etapa de cuantificación se realiza o no para la modalidad de
codificación para la señal del valor de píxel, y proporciona la
modalidad de codificación 119 para la señal del valor de píxel. El
número 138 indica la unidad de valoración de la modalidad de
codificación de la forma que corresponde a la unidad de valoración
de la modalidad de codificación de la forma según la decimotercera
forma de realización indicada por el número 138 en la fig. 24. Los
números 190 y 196 indican los conmutadores que se conmutan según la
salida de la valoración 198 y determinan la modalidad de
codificación para la señal de la forma. El número 192 indica la
unidad de valoración cambio/no cambio de la etapa de cuantificación
para codificar la forma la cual valora si se realiza o no se
realiza la etapa de cuantificación para la modalidad de codificación
para la señal de la forma, y proporciona la modalidad de
codificación 113 para la señal de la forma en función del resultado
de la valoración. Las demás codificaciones son parecidas a las de la
fig. 22, y la descripción es similar a la de la undécima forma de
realización.
A continuación se proporciona una descripción del
aparato de codificación de imágenes según la decimoséptima forma de
realización construido del modo indicado. Inicialmente el aparato
de codificación de imágenes según la vigésimo cuarta forma de
realización recibe la señal imagen de entrada 101, y la unidad de
bloqueado 102, de modo parecido al decimoctava forma de
realización, lleva a cabo el bloqueado y la separación de la señal
y proporciona la señal del valor de píxel y la señal de la
forma.
La unidad de valoración cambio/no cambio de la
etapa de cuantificación 198 recibe la señal del valor de píxel
separada 107, y a continuación valora si o no se realiza la etapa
de cuantificación para la señal del valor de píxel 107, y a
continuación proporciona el resultado de la valoración como la
modalidad de codificación del valor de píxel 119 al codificador del
valor de píxel 120, al codificador de modalidad 122 y a la
valoración de la modalidad de codificación de la forma 138.
En la unidad de modalidad de codificación de la
forma 138, los conmutadores 190 y 196 se conmutan según la
modalidad de codificación del valor de píxel. Se lleva a cabo la
conmutación a fin de impedir que la unidad de valoración 192 reciba
la entrada cuando la modalidad de codificación del valor de píxel
indica "no cambio", mientras que la unidad de valoración 192
sí que puede recibir la entrada cuando la modalidad de codificación
del valor de píxel indica "cambio". Por lo tanto, cuando la
modalidad de codificación del valor de píxel 119 indica que no se
cambia la etapa de cuantificación, se proporciona la modalidad de
valoración de la forma 111 que indica "no cambio".
Por otra parte, cuando la modalidad de
codificación del valor de píxel 119 indica que se cambia la etapa
de cuantificación, la unidad de valoración 192 valora si se realiza
o no se realiza la etapa de cuantificación para la señal de la forma
105, y proporciona el resultado de la valoración como la modalidad
de codificación de la forma 111.
En cualquiera de los casos, se proporciona la
modalidad de codificación de la forma 111 al codificador de la
forma 112 y al codificador de la modalidad 122. Además, las
operaciones del codificador del valor de píxel 120, del codificador
de la forma 112 y del codificador de la modalidad 122 son similares
a los de la undécima forma de realización, y se proporcionan las
señales codificadas respectivas.
Debido a que el valor de la etapa de
cuantificación está relacionado de manera directa a la tasa de
compresión, es decir la tasa de transmisión de las señales
codificadas, en general, a fin de que sea constante la tasa de
transmisión o tasa de grabación de la señal codificada en la que se
codifica la imagen, se controla de manera aproximada la etapa de
cuantificación si la tasa de transmisión es igual o mayor que el
valor dado, mientras que se controla la etapa de cuantificación de
manera más exacta si la tasa de transmisión es menos que el valor
dado. Además, debido a que el valor de la etapa de cuantificación
también influye directamente en la calidad de imagen de la señal
codificada, cuando la imagen sea una en la que existen cambios
escalonados en los valores de píxel, visto que la degradación de la
calidad de imagen en el sentido de amplitud es difícil de detección
visualmente, es posible aumentar la tasa de compresión por un
incremento en la etapa de cuantificación. En este caso, el cambio
de la etapa de cuantificación se realiza normalmente según el cambio
del valor de píxel.
Cuando se realiza el control del cambio de la
etapa de cuantificación como se ha descrito anteriormente, se añade
a cada bloque y se codifica con los datos de imagen la información
que indica que "se ha cambiado la etapa de cuantificación". Sin
embargo, a menudo se precisa cambiar la etapa de cuantificación de
tal manera que cambie simultáneamente la señal del valor de píxel y
la señal de la forma, de modo que cuando no cambie la etapa de
cuantificación para la señal del valor de píxel, incluso si se
impide el cambio de la etapa de cuantificación para la señal de la
forma, la restricción ocasiona una mínima degradación en la calidad
de imagen, mientras que la información adicional que indica el
cambio de la etapa de cuantificación se reduce de manera
significativa.
Tal como se ha descrito anteriormente, el aparato
de codificación de imágenes según la decimoséptima forma de
realización presenta la unidad de valoración cambio/no cambio de la
etapa de cuantificación 198 para codificar el valor de píxel, y la
unidad de valoración de la modalidad de codificación de la forma
138 que comprende la unidad de valoración cambio/no cambio de la
etapa de cuantificación 192 para codificar la forma, y por
consiguiente cuando la modalidad de codificación para la señal del
valor de píxel es "no cambio de la etapa de cuantificación",
la modalidad de codificación para la señal de la forma es "no
cambio de la etapa de cuantificación", mientras que cuando la
modalidad de codificación para la señal del valor de píxel es
"cambio de la etapa de cuantificación" se selecciona y se
valora la modalidad de codificación para la señal de la forma, que
ocasiona la correlación entre la modalidad de codificación 119 para
la señal del valor de píxel y la modalidad de codificación 111 para
la señal de la forma, y posibilita que se reduzca el número de bits
de la señal codificada de la modalidad, ocasionando que se inhiba la
selección del cambio de la etapa de cuantificación y por
consiguiente permite que se inhiba el aumento en la información
adicional debido al cambio de la etapa de cuantificación y reduce
el número de bits.
Debe observarse que, aunque las estructuras de
los aparatos de codificación de imágenes según las decimoquinta y
decimoséptima formas de realización se basan en la decimotercera
forma de realización mostrada en la fig. 24, también es posible que
se basen en la duodécima forma de realización mostrada en la fig.
23, además se mejora la correlación de las modalidades de
codificación y se inhibe el aumento de la información adicional,
que lleva a cabo la reducción del número de bits. También es posible
que el aparato se base en la undécima forma de realización mostrada
en la fig. 20, y se reduzca el número de bits, llevando a cabo las
codificaciones apropiadas para las señales respectivas.
Además, las señales codificadas obtenidas por los
aparatos de codificación de imágenes según las decimoquinta y
decimoséptima formas de realización pueden ser decodificadas
apropiadamente por medio del aparato de decodificación de imágenes
según la decimocuarta forma de realización.
También, aunque en las undécima y decimocuarta
formas de realización la señal imagen de entrada comprende la
información de la transparencia y la información de la forma además
de la información del valor de píxel y dicha señal imagen de entrada
se separa en la señal del valor de píxel, la señal de la
transparencia y la señal de la forma, en las decimoquinta y
decimoséptima formas de realización la señal imagen de entrada se
separa en la señal del valor de píxel y la señal de la forma. Acerca
de lo mencionado anteriormente, cuando en las decimoquinta y
decimoséptima formas de realización la información de la
transparencia y la información de la forma son en concordancia, es
posible utilizar solamente la información de la forma, mientras que
cuando no existe concordancia, si se utiliza la información de la
transparencia como señal de la forma, o la información de la
transparencia que es una señal de varios valores se trata con la
información del valor de píxel en la unidad de bloqueado, se
obtienen la señal de la forma y las señales del valor de píxel.
Forma de realización
18
Los medios de grabación de un programa de
codificación de imágenes y los medios de grabación de un programa
de decodificación de imágenes crean los aparatos de codificación de
imágenes y los aparatos de decodificación de imágenes según las
formas de realización primera a decimoséptima.
La Fig. 30 muestra un disquete que constituye un
ejemplo de los medios de grabación en los que se graba el
programa.
El programa de codificación de imágenes se graba
en el disquete mostrado en la Fig. 30 y se ejecuta en un ordenador
personal, una estación de trabajo o un dispositivo similar,
obteniéndose de esta forma el aparato de codificación de
imágenes.
Del mismo modo, el programa de decodificación de
imágenes se graba en el disquete mostrado en la Fig. 30 y se
ejecuta en un ordenador personal, una estación de trabajo o un
dispositivo similar, obteniéndose de esta forma el aparato de
decodificación de imágenes.
Tal como se ha descrito anteriormente, el
programa de decodificación de imágenes se graba en los medios de
grabación del programa según la decimoctava forma de realización y,
de ese modo, mediante un sistema informático como, por ejemplo, un
ordenador personal corriente o un dispositivo similar, puede
obtenerse el aparato de decodificación de imágenes según la
presente invención.
Además, aunque en la decimoctava forma de
realización se presenta el disquete como un medio de grabación,
puede emplearse igualmente una tarjeta IC, un
CD-ROM, un disco óptico, un casete de cinta o
similar que tenga suficiente espacio para grabar los programas.
Claims (1)
1. Procedimiento para transmitir una señal imagen
codificada que es una señal codificada de una señal imagen que
comprende la información de la forma (103) que indica una forma de
un objeto y la información del valor de píxel (107) que indica un
valor de píxel de cada uno de los pixeles que constituyen el objeto,
que comprende:
transmitir información de identificación
codificada (123) para identificar las respectivas modalidades de
codificación para la información de la forma y para la información
del valor de píxel, siendo la información de la forma, la
información del valor de píxel, y la información de identificación
codificada incluidas en la señal imagen codificada,
en el que la modalidad de codificación para la
información de la forma es una modalidad de codificación intra o
una modalidad de codificación inter, y la modalidad de codificación
para la información del valor de píxel es una modalidad de
codificación intra o una modalidad de codificación inter, siendo la
información de la forma y la información del valor de píxel
codificadas según unas respectivas modalidades de codificación para
la información de la forma y para la información del valor de
píxel.
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