ES2538128T3 - Un procedimiento y un sistema de codificación y descodificación de señales de vídeo con estimación de movimiento - Google Patents

Un procedimiento y un sistema de codificación y descodificación de señales de vídeo con estimación de movimiento Download PDF

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Abstract

Un procedimiento implementado por ordenador para la codificación de señales de vídeo con estimación de movimiento, comprendiendo la señal de vídeo tramas divididas en unidades de predicción, comprendiendo el procedimiento las etapas de: - determinar (401) una unidad de predicción actual (PUX) a codificar, - crear (407) una lista (LMVXpred) que comprende predicciones de vectores de movimiento (MVPUY) a partir de unidades vecinas (PUY), - seleccionar (411) de la lista (LMVXpred) la predicción de vector de movimiento que sea la mejor de acuerdo a una función de coste predeterminada para codificar la unidad de predicción actual (PUX) - usar (412) el número de predicción seleccionada para codificar la unidad de predicción actual (PUX) caracterizado por comprender adicionalmente las etapas de: - para cada unidad vecina (PUY), comprobar (403) si la unidad vecina (PUY) ha sido codificada en la modalidad de FUSIÓN y no de OMISIÓN y, si es así, - determinar (404) un vector de movimiento de reconstrucción (MVPUYrec) para esa unidad (PUY) como un vector de movimiento que minimiza la diferencia entre el bloque de predicción reconstruido (PUY) y un bloque en una trama de referencia a la que apunta este vector de movimiento, y - asignar (405) el vector de movimiento de reconstrucción (MVPUYrec) como un vector de movimiento (MVPUY) a esa unidad (PUY), a usar en la creación (407) de la lista (LMVXpred); - en el que, en la modalidad de FUSIÓN de la codificación, la unidad vecina (PUY) tiene una corrección de vector de movimiento, dMVY, igual a cero; - y en el que, en la modalidad no de OMISIÓN de la codificación, la señal residual es enviada para la unidad vecina (PUY).

Description

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E13180012
28-05-2015
procesamiento de intra-predicción 207, o bien el módulo de procesamiento de inter-predicción 206. Si la modalidad de codificación del bloque actual es de tipo “Intra”, se extrae la modalidad de intra-predicción del flujo de bits y se descodifica con ayuda de la modalidad de predicción de los vecinos durante la etapa 204 del módulo de procesamiento de intrapredicción 207. El bloque intra-previsto es luego calculado 203 con la modalidad de intra-predicción descodificada y los píxeles ya descodificados en las fronteras de la PU actual. El residuo asociado al bloque actual es recuperado del flujo de bits y luego descodificado por entropía 201.
Si la modalidad de codificación de la PU actual indica que esta PU es de tipo “Inter”, la información de movimiento es extraída del flujo de bits y descodificada 204. El proceso de la AMVP es realizado durante la etapa 204. La información de movimiento de las PU de los vecinos, ya descodificadas, también se usa para calcular el vector de movimiento de la PU actual. Este vector de movimiento se usa en el módulo de compensación de movimiento inverso 205 a fin de determinar la PU de “Inter”-predictor contenida en las imágenes de referencia 215 del descodificador. De manera similar al codificador, estas imágenes de referencia 215 están compuestos por imágenes que preceden en el orden de descodificación a la imagen que está siendo actualmente descodificada, y que son reconstruidas a partir del flujo de bits (y por lo tanto descodificadas previamente).
La siguiente etapa de descodificación consiste en la descodificación del bloque residual que ha sido transmitido en el flujo de bits. El módulo de análisis sintáctico 201 extrae los coeficientes residuales del flujo de bits y realiza sucesivamente la cuantización inversa 211 y la transformación inversa 212 para obtener la PU residual. Esta PU residual se añade a la PU prevista obtenida en la salida del módulo de intra-procesamiento o inter-procesamiento.
Al final de la descodificación de todas las PU de la imagen actual, el módulo de procesamiento de filtro de bucle 219 se usa para eliminar los efectos de bloque y mejorar la calidad de la señal, a fin de obtener las imágenes de referencia 215. Como se ha hecho en el codificador, este módulo de procesamiento emplea el filtro de desbloqueo 213 y luego el filtro SAO 214.
Las imágenes así descodificadas constituyen la señal de vídeo emitida 31 del descodificador, que puede luego ser exhibida y usada.
En la presente invención, el codificador de HEVC estándar y el descodificador de HEVC estándar han sido mejorados añadiendo unidades de corrección de predicción 151, 251, que funcionan de acuerdo a procedimientos mostrados en las Figs. 4 y 5, respectivamente, en donde la Fig. 3 muestra una secuencia ejemplar de tramas para entender mejor el funcionamiento de los bloques de corrección de predicción.
La unidad de estimación de movimiento 104 del codificador y la unidad de corrección de predicciones 151 del codificador funcionan conjuntamente según se muestra en la Fig. 4. Para una unidad de predicción actual, PUX, identificada en la etapa 401, se busca una primera unidad de predicción vecina PUY en la etapa 402 en la parte reconstruida de la secuencia. Los bloques vecinos PUY son seleccionados de acuerdo a un procedimiento conocido, por ejemplo, un procedimiento estándar de acuerdo a las reglas del codificador de la HEVC. La PUY puede ser un bloque en la misma trama o una trama previamente reconstruida, de modo que su vector de movimiento pueda ser una predicción de vector de movimiento para la PUX. Se comprueba luego en la etapa 403 si la unidad vecina PUY ha sido codificada en una modalidad de FUSIÓN, y no una modalidad de OMISIÓN. En otras palabras, la unidad vecina PUY debe satisfacer los siguientes criterios:
-debe tener una corrección de vector de movimiento, dMVY, igual a cero (FUSIÓN)
-alguna señal residual debe ser enviada para el bloque (no OMISIÓN)
Los bloques que satisfacen los criterios anteriores han sido codificados de tal modo porque la función de coste indicaba que es más eficaz enviar una señal residual para el bloque que corregir el vector de movimiento. A fin de mejorar la calidad de imagen, en lugar de usar el vector de movimiento de la unidad vecina PUY como una predicción de vector de movimiento para la unidad actual PUX, se determina el vector de movimiento de reconstrucción MVPUYrec en la etapa 404. El vector de movimiento de reconstrucción MVPUYrec es un vector que minimiza la diferencia entre el bloque de predicción reconstruido PUY y un bloque en una trama de referencia a la que apunta este vector de movimiento. Puede ser buscado por estimación de movimiento o modificación de estimación de movimiento, en donde la función de coste Jpred,SATD está modificada y no implica el número de bits necesarios para codificar la información parcial o completa del movimiento. Esto puede ser realizado por cualquier procedimiento adecuado conocido para las personas expertas en codificación de vídeo. El vector de movimiento de reconstrucción MVPUYrec es asignado como el vector de movimiento para el bloque vecino PUY en la etapa 405. Luego el MVPUY es ajustado a escala en la etapa 406 y, si el MVPUY resultante no está ya en la lista LMVXpred de predicciones, entonces se añade como un candidato a la lista LMVXpred de predicciones en la etapa 407. Se comprueba luego en la etapa 408 si todas las unidades de predicción vecinas PUY han sido analizadas y, si no es así, el procedimiento avanza a la próxima unidad de predicción vecina PUY en la etapa 409. Después de que todas las unidades vecinas están analizadas, los MV adicionales generados pueden ser incluidos en la lista LMVXpred para llenar todas las entradas disponibles de la lista en la etapa 410. Luego, en la etapa 411, se selecciona la mejor predicción para la unidad
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