ES2599322T3 - Aparato de decodificación de vídeo - Google Patents

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Abstract

Un aparato de decodificación de video (20) para implementar una predicción inter-imágenes hacia atrás a partir de una imagen temporalmente subsiguiente, que comprende: - medio de entrada (51) para realizar la entrada de los datos de imagen que contiene datos codificados de una imagen codificada, y una etiqueta de instrucción de salida de imagen que se añade a los datos codificados; - medio de decodificación (53) para descodificar los datos codificados para generar una imagen descodificada; - medio de almacenamiento de imágenes (54) para almacenar imágenes de referencia para la decodificación de una imagen siguiente y para ser enviadas de acuerdo con su tiempo de salida, e imágenes de cola de visualización de salida, en que la imagen de cola de visualización de salida es una imagen que no se utiliza como una imagen de referencia, sino que se retiene en el medio de almacenamiento de imágenes (54) antes de que llegue su tiempo de salida; y - un controlador (56) para gestionar las imágenes de referencia y las imágenes de cola de visualización de salida almacenadas en el medio de almacenamiento de imágenes (54), - en que el controlador (56) borra todas las imágenes de referencia y todas las imágenes de cola de visualización de salida almacenadas en el medio de almacenamiento de imágenes (54), cuando la etiqueta de instrucción de salida de imágenes añadida a una imagen de actualización de decodificador instantáneo codificada sin referencia a ninguna imagen almacenada en el medio de almacenamiento de imágenes (54) es "1"; - en que cuando la etiqueta de instrucción de salida de imagen es "0", el controlador (56) borra solamente todas las imágenes de referencia del medio de almacenamiento de imágenes (54).

Description

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caso en el que se solía designar una imagen IDR como un punto de acceso aleatorio y en que no se desea retener los fotogramas de cola de salida antes del mismo, sin tener en cuenta el retardo debido a la predicción hacia atrás, el fotograma pertinente puede ser designado como una imagen IBR.
De acuerdo con un ejemplo, en la decodificación, cuando el fotograma actual es una imagen IBR, el dispositivo de decodificación de vídeo 20 elimina la utilización de cada fotograma de referencia y cada fotograma de cola de salida en la memoria intermedia de fotogramas, antes de la decodificación del fotograma actual, y considera que no van a ser utilizados para la predicción interfotograma y para la salida de sus imágenes decodificadas después del fotograma actual.
De acuerdo con un ejemplo, la imagen IBR también puede estar configurada para eliminar la utilización de solamente fotogramas de cola de salida limitados que no van a ser utilizados, en lugar de eliminar la utilización de todos los fotogramas de cola de salida.
A continuación, el dispositivo puede estar configurado para determinar si la utilización de cada fotograma ha de ser eliminada, utilizando un tiempo de salida de la imagen descodificada añadido a la imagen IBR, y para eliminar la utilización de solamente fotogramas de cola de salida que tienen sus tiempos de salida respectivos mayores que el tiempo de salida añadido.
Como otro ejemplo, el sistema también puede estar configurado para transmitir un tiempo de salida por separado, eliminar la utilización de solamente fotogramas de cola de salida cuyos tiempos de salida son mayores que el tiempo de salida transmitido, y designar cada fotograma de cola de salida innecesario, en base a un tiempo de salida de la imagen descodificada correlacionado con ese fotograma.
De acuerdo con un ejemplo, en este caso, surge una necesidad de una sintaxis para transmitir el tiempo de salida, y puede estar configurada, por ejemplo, como una sintaxis que existe sólo con el tipo de unidad NAL que indica la imagen IBR en la sintaxis de la unidad NAL y que transmite el tiempo junto con la imagen IBR. Por ejemplo, podemos definir "latest_output_time" que se transmite posteriormente al tipo de unidad NAL en que el tipo de unidad NAL indica la imagen IBR. Aquí se supone que el latest_output_time utiliza la misma unidad de tiempo utilizada en las otras sintaxis que indican el tiempo en H.26L y para indicar un tiempo de retardo máximo por la unidad de tiempo de 90 kHz. También se considera que un número indicado en la unidad de tiempo es codificado por los códigos de longitud fija sin signo de 32 bits y a continuación se transmiten los datos codificados.
De acuerdo con un ejemplo, en la decodificación, cuando se recibe el latest_output_time, el dispositivo de decodificación de vídeo 20 elimina la utilización solamente de los fotogramas cuyos tiempos de salida de imagen decodificada son mayores que el latest_output_time, entre los fotogramas de cola de salida retenidos en la memoria intermedia de fotogramas.
De acuerdo con un ejemplo, en el caso en que el latest_output_time se utiliza de esta manera, el sistema también puede estar configurado de modo que también se envíe una etiqueta antes del mismo, y que la sintaxis con el latest_output_time se utilice sólo cuando existe una indicación por parte de la etiqueta. En este caso, es posible definir una opción para eliminar la utilización de todos los fotogramas de cola de salida cuando se omite el latest_output_time.
De acuerdo con un ejemplo, la imagen IBR se define como una imagen diferente de la imagen IDR, pero también es posible definir una etiqueta unida a la imagen IDR y que indica cómo gestionar los fotogramas de cola de salida (no_output_of_prior_pics_flag), en lugar de definir la nueva imagen como la imagen IBR, y proporcionar la imagen IDR con la misma definición que la imagen IBR, ya que la diferencia entre la imagen IDR y la imagen IBR es la diferencia en la forma de gestionar los fotogramas de cola de salida retenidos en la memoria intermedia de fotogramas.
Es decir, al igual que en la definición anterior, la imagen IDR se define como una imagen que proporciona una instrucción para eliminar la utilización de solamente todos los fotogramas de referencia retenidos en la memoria intermedia de fotogramas, pero no para eliminar la utilización de los fotogramas de cola de salida. En este caso, una etiqueta adjuntada a la imagen IDR es enviada por separado para la imagen IDR, y con una indicación de la etiqueta (no_output_of_prior_pics_flag = 1), la imagen IDR, de forma similar a la imagen IBR anteriormente mencionada, se gestiona como una imagen que proporciona una instrucción para eliminar la utilización de todos los fotogramas de cola de salida, además de todos los fotogramas de referencia retenidos en la memoria intermedia de fotogramas. Este anuncio hace que sea factible proporcionar la instrucción para eliminar también la utilización de los fotogramas de cola de salida, sin definir ninguna nueva imagen.
La presente realización se describirá adicionalmente con referencia a la Fig. 12.
La Fig. 10 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un ejemplo de dispositivo de codificación de vídeo 10 en la presente forma de realización. Las condiciones para la codificación de vídeo se introducen a través del terminal de entrada 47. En general, las condiciones de codificación se seleccionan
o introducen a través de un teclado. Las condiciones de codificación son, por ejemplo, el tamaño de la
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imagen como un objetivo para la codificación, la velocidad de fotogramas, y la velocidad de bits. Otras condiciones de codificación incluyen una estructura de referencia predictiva de vídeo y una capacidad de memoria intermedia 44.
La estructura de referencia de predicción de vídeo es, por ejemplo, el tiempo de codificación de una imagen de entrada como una imagen IDR, una imagen a la que hace referencia una imagen predictiva codificada,
o similares. La capacidad de la memoria intermedia 44 es, por ejemplo, el número de imágenes almacenadas temporalmente como imágenes de referencia. Estas condiciones se pueden establecer de manera que varíen con el tiempo. Las condiciones de codificación introducidas de este modo se almacenan en el controlador 48.
Con un inicio de una operación de codificación, el controlador 48 envía las condiciones de codificación al codificador 43, donde se establece la condición de codificación. Por otra parte, se introduce una imagen como un objetivo para la codificación a través del terminal de entrada 41, y a continuación se proporciona a través de la memoria de fotogramas 42 al codificador 43, y posteriormente se codifica. Dado que el orden de las imágenes se cambia en el caso de la predicción hacia atrás, la imagen de entrada se almacena temporalmente en la memoria de fotogramas 42.
El codificador 43 codifica la imagen sobre la base del algoritmo de H.26L. La imagen codificada es enviada al multiplexor 45 para ser multiplexada con otra información relacionada y posteriormente los datos multiplexados son enviados a través del terminal de salida 46. La imagen que se utiliza para la predicción es reproducida por el codificador 43 y a continuación se almacena como imagen de referencia para la codificación de la imagen siguiente, en la memoria intermedia 44.
La Fig. 11 es un diagrama de flujo para explicar un proceso en el que el controlador 48 determina no_output_of_prior_pics_flag. Este proceso se ejecuta para cada una de las imágenes que constituyen un video como un objetivo para la codificación. La primera fase S1 es introducir las condiciones de codificación de una imagen como un objetivo para la codificación (si la imagen se ha de codificar como una imagen IDR) y la introducción de información acerca de si se utiliza una imagen regenerada previamente almacenada en la memoria intermedia 44 como una imagen de referencia o como una imagen visualizada. Dicha información es gestionada por separado por parte del controlador 48.
El paso S2 es para determinar si la imagen como un objetivo para la codificación es una imagen IDR. Cuando el resultado de la determinación es que la imagen no es una imagen IDR (S2; NO), este proceso finaliza (S3). Cuando la imagen es una imagen IDR (S2; SÍ), el flujo pasa a S4. El paso S4 es para determinar si la imagen almacenada previamente en la memoria intermedia 44 se utiliza como imágenes de referencia o como imágenes visualizadas.
Cuando el resultado de la determinación anterior es que las imágenes almacenadas previamente en la memoria intermedia 44 se utilizan como imagen de referencia o como una imagen visualizada (S4; SÍ), no_output_of_prior_pics_flag está ajustado a "0" (S5). Por otro lado, cuando no se utiliza ni como una imagen de referencia ni como una imagen visualizada (S4; NO), no_output_of_prior_pics_flag se establece en "1" (S6). La etiqueta de no_output_of_prior_pics_flag establecida de esta forma se suministra a través del bus L8 al multiplexor 45, y a continuación se añade a los datos codificados de la imagen correspondiente, y los datos se envían a través del terminal de salida 46 (S7). Cuando en S6 no_output_of_prior_pics_flag se ajusta a "1", el controlador 48 envía un comando para borrar todas las imágenes almacenadas en la memoria intermedia 44, a través de L7.
La Fig. 12 es un diagrama de bloques que muestra la configuración del dispositivo de decodificación de vídeo 20 en la presente forma de realización. Los datos que van a ser decodificados se introducen a través del terminal de entrada 51. Estos datos son los datos de imagen de cada fotograma codificado por el dispositivo de codificación de vídeo 10. Cuando estos datos son una imagen IDR, no_output_of_prior_pics_flag es multiplexado con la misma. Los datos de entrada se almacenan en la memoria intermedia de entrada 52. En un momento predeterminado, los datos de un fotograma son proporcionados desde la memoria intermedia de entrada 52 al decodificador 53 en respuesta a una instrucción del controlador 56 y la decodificación de los mismos se inicia de acuerdo con el algoritmo de H.26L.
Una imagen descodificada se almacena una vez en una memoria intermedia de salida 54. La imagen almacenada en la memoria intermedia de salida 54 se envía de nuevo a través del bus M5 al decodificador 53 y, a continuación, se utiliza como una imagen de referencia para la decodificación de la siguiente imagen. Por otra parte, los datos de no_output_of_prior_pics_flag añadidos a la imagen IDR descodificada por el descodificador 53 son enviados al controlador 56.
El controlador 56 se refiere al valor de no_output_of_prior_pics_flag ("0" o "1") y controla la memoria intermedia de salida 54, basándose en ésta. Específicamente, cuando no_output_of_prior_pics_flag es "1", tanto las imágenes de referencia como las imágenes en cola de visualización se convierten en innecesarias y por lo tanto el controlador 56 envía un comando para borrar todas las imágenes almacenadas en la memoria intermedia de salida 54, a través del bus M8. Cuando no_output_of_prior_pics_flag es "0", por otro
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lado, la imagen correspondiente a la misma es una imagen IDR y el controlador 56 elimina la utilización de todas las imágenes utilizadas como referencia (imágenes de referencia) y las elimina de la memoria intermedia de salida 54. Sin embargo, no se eliminan las imágenes de cola de visualización. Cada imagen de cola de visualización se visualiza en su tiempo en un dispositivo de visualización.
La presente forma de realización describe el ejemplo en el que la presente invención se materializó sobre la base de H.26L, pero los métodos de codificación de vídeo a los que puede aplicarse la presente invención no se limitan a H.26L sino que incluyen una variedad de métodos de codificación de vídeo que utilizan la predicción interfotograma hacia atrás.
Por otra parte, la presente forma de realización se ha configurado de un modo tal que la sintaxis para transmitir que no hay ninguna utilización de fotogramas de cola de salida se defina como una definición adicional del tipo de unidad NAL anunciada en la sintaxis de unidad NAL y de manera que se añada la sintaxis de los códigos de longitud fija para transmitir el tiempo de salida, pero es una cuestión de rutina que las definiciones y sintaxis para la transmisión de los mismos no se limiten a éstas. Los códigos de longitud variable también se pueden utilizar en lugar de los códigos de longitud fija para el anuncio del tiempo de salida, y la unidad de tiempo de salida puede ser cualquier otra unidad distinta de 90 kHz; por ejemplo, la unidad de tiempo de salida puede estar basada en la unidad de tiempo definida en num_units_in_tick y time_scale anunciadas subsidiariamente como Información de Utilizabilidad de Video (VUI) en H.26L.
También puede ser transmitida a través de una de diversas sintaxis que pueden transmitir información para su aplicación en unidades de fotograma, así como la sintaxis de unidad NAL. Por ejemplo, en H.26L, se puede añadir una sintaxis a la sintaxis del Mensaje de Información de Mejora Suplementaria.
Como otro medio, también es posible ampliar los comandos de operación de control de gestión de memoria (MMCO) definidos para el control de los fotogramas de referencia en H.26L. En este caso, dado que el comando de reinicio que se define como un comando MMCO define la misma operación que la imagen IDR en el anterior tipo de unidad NAL, es posible también, por ejemplo, definir un comando de reinicio de fotograma de cola de salida (Reordenar Reinicio de Memoria Intermedia), como en el caso de la definición en el tipo de unidad NAL. La definición de la operación por medio de este comando se puede determinar para que sea similar a la definición de la operación con la imagen IBR en el tipo de unidad NAL.
Cuando se aplica otro método de codificación de vídeo, es posible utilizar una sintaxis para la transmisión de información aplicada a unidades de fotograma en ese método de codificación. También se pueden anunciar fuera de los datos codificados en el método de codificación de vídeo, como en el caso de la Recomendación ITU-T H.245 utilizada para el anuncio de información de control en comunicación que utiliza
H.263.
Por último, se describirá un programa de codificación de vídeo y un programa de decodificación de vídeo de acuerdo con la presente invención con referencia a la Fig. 9.
Tal como se muestra en la Fig. 9, el programa de procesamiento de vídeo 310 se almacena en el área de almacenamiento de programa 30a formada en el medio de registro 30. El programa de procesamiento de vídeo 310 puede ser ejecutado por el sistema de procesamiento de vídeo 100 que se muestra en la Fig. 8 y tiene un módulo principal 311 responsable del procesamiento de vídeo, un programa de codificación de vídeo 312 indicado con posterioridad, y un programa de decodificación de vídeo 313 indicado con posterioridad.
El programa de codificación de vídeo 312 está provisto de un módulo de salida de información seleccionada 312a. La función materializada por medio de la operación del módulo de salida de información seleccionada 312a es prácticamente la misma que la función de la parte de salida de información seleccionada 11 del dispositivo de codificación de vídeo 10.
El programa de decodificación de vídeo 313 está provisto de un módulo de eliminación de utilización de imágenes decodificadas 313a. La función materializada por medio del funcionamiento del módulo de eliminación de utilización de imágenes decodificadas 313a es prácticamente la misma que la función de la parte de eliminación de utilización de imágenes decodificadas 21 del dispositivo de decodificación de vídeo
20.
El programa de procesamiento de vídeo 310 puede estar configurado de manera que parte o la totalidad del mismo se reciba a través de un medio de transmisión como por ejemplo una línea de comunicación para ser grabada por medio de otro dispositivo. Por el contrario, el programa de procesamiento de vídeo 310 también puede estar configurado para ser transmitido a través de un medio de comunicación para ser instalado en otro dispositivo.
A partir de la invención descrita de esta forma, resultará obvio que la forma de realización de la invención puede variar de muchas maneras. Dichas variaciones no deberán ser consideradas como una desviación
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