ES2630454T3

ES2630454T3 - Dispositivo de codificación de imágenes, dispositivo de descodificación de imágenes, procedimiento de codificación de imágenes y procedimiento de descodificación de imágenes

Info

Publication number: ES2630454T3
Application number: ES08000121.7T
Authority: ES
Inventors: Yoshihisa Yamada; Shunichi Sekiguchi; Yoshimi Moriya; Kazuo Sugimoto; Yuichi Idehara; Kohtaro Asai; Tokumichi Murakami
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2008-01-04
Publication date: 2017-08-22
Anticipated expiration: 2028-01-04
Also published as: RU2369039C1; CN101783965A; US20090028427A1; CN102065292B; CN102006474A; CN101222645B; CN101222645A; PL1947860T3; CN102065292A; JP2009303264A; RU2479148C2; EP2357826A2; PL2357826T3; JP2009303263A; KR100966427B1; JP2009303265A; ES2630452T3; KR100966416B1; CN101783965B; KR20100024468A

Abstract

Un dispositivo de descodificación de imágenes para descodificar señales de imágenes en color sobre la base de una entrada de flujos de bits generados sometiendo a una imagen en color en formato 4:4:4 a codificación de compresión, en el que: el dispositivo de descodificación de imágenes tiene una unidad de descodificación para descodificar información de identificación (1) y coeficientes de ponderación de la cuantificación (12a a 12c) que están incluidos en los flujos de bits, indicando la información de identificación (1) si las señales de componentes del color respectivos, están o no codificadas de manera independiente, utilizándose los coeficientes de ponderación de la cuantificación (12a a 12c) para un procedimiento inverso de cuantificación de los respectivos componentes del color (C0, C1, C2); y en un caso en el que la información de identificación (1) indica que las señales de los respectivos componentes del color están codificadas de manera independiente, la unidad de descodificación descodifica la información de identificación del componente del color (2) incluida en el encabezado de un corte, siendo la información de identificación del componente del color (2) para identificar a cuál de los componentes (C0, C1, C2), corresponden los datos codificados incluidos en el corte, y específica, sobre la base de la información de identificación de los componentes del color (2), un coeficiente de ponderación de la cuantificación que se utilizará en un procedimiento de descodificación del corte. Reivindicación 2 modificada

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de codificacion de imageries, dispositivo de descodificacion de imageries, procedimiento de codificacion de imagenes y procedimiento de descodificacion de imagenes

Antecedentes de la invencion

1. Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un dispositivo de codificacion de senal digital de imagen, a un dispositivo de descodificacion de senal digital de imagen, a un metodo de codificacion de senal digital de imagen y a un metodo de descodificacion de senal digital de imagen utilizado para una tecnologfa de codificacion de compresion de imagen o una tecnologfa de transmision de datos de imagen comprimida.

2. Descripcion de la tecnica relacionada

Un sistema de codificacion de video estandar internacional tal como MPEG o ITU-T H. 26x (por ejemplo, "Information Technology Coding of Audio-Visual Objects Part 10: Advanced Video Coding”, ISO / IEC 14496-10, 2003 (a continuacion en esta memoria, denominado documento no de patente 1)) se ha basado convencionalmente en la utilizacion de un formato de senal de entrada estandarizado denominado formato 4:2:0. El formato 4:2:0 es un formato en el que una senal de imagen en movimiento en color de RGB o similar se convierte en un componente de luminancia (Y) y dos componentes de crominancia (Cb, Cr), y el numero de muestras de componentes de crominancia se reduce a la mitad de los componentes de luminancia tanto en direccion horizontal como vertical. El componente de crominancia es inferior al componente de luminancia en visibilidad. Por consiguiente, el sistema de codificacion de video estandar internacional convencional se ha basado en la premisa de que la cantidad de informacion original a codificar se reduce mediante el submuestreo de los componentes de crominancia antes de que se ejecute la codificacion tal como se ha mencionado anteriormente. Por otro lado, los recientes incrementos en la resolucion y gradacion de una visualizacion de video se han acompanado de estudios sobre un sistema para realizar la codificacion manteniendo el numero de muestras igual al de los componentes de luminancia sin submuestreo de los componentes de crominancia. Un formato en el que los numeros de las muestras de componentes de luminancia y de crominancia son completamente iguales se denomina formato 4:4:4. El formato 4:2:0 convencional se ha limitado a las definiciones de espacio de color Y, Cb y Cr debido a la premisa de submuestreo de los componentes de crominancia. En el caso del formato 4:4:4, sin embargo, debido a que no hay distincion de proporcion de muestra entre los componentes del color, R, G y B pueden ser utilizados directamente ademas de Y, Cb y Cr, y se pueden utilizar una pluralidad de definiciones de espacio de color.

El documento EP 1 906 676 Al, que no ha sido publicado previamente, describe un aparato de codificacion de imagenes en movimiento y un aparato de descodificacion de imagenes en movimiento. El aparato de codificacion comprende una unidad de separacion de senales que separa las senales de imagenes de entrada de acuerdo con diferentes componentes del color (R, G, B) (Red - Rojo, Green - Verde, Blue - Azul) y diferentes unidades de codificacion asignadas a los componentes del color. La informacion de los diferentes componentes del color esta comprendida en el encabezado del corte del componente del color respectivo de las senales de imagenes de entrada. De forma similar, el aparato de descodificacion incluye tres unidades de descodificacion que reciben sus senales de componentes respectivos desde una unidad de descodificacion de longitud variable, separando la secuencia de bits multiplexada entrante en las correspondientes senales componentes.

Un ejemplo de un sistema de codificacion de video dirigido al formato 4:4:4 es Woo-Shik Kim, Dae-Sung Cho y Hyun Mun Kim, "INTER-PLANE PREDICTION FOR RGB VIDEO CODING”, ICIP 2004, octubre de 2004, en adelante en la presente memoria, denominado documento no de patente 2). El documento no de patente 2 propone un planteamiento de reducir un tamano de datos que ha de ser codificado realizando una prediccion entre diferentes componentes del color empleando una correlacion que queda entre los componentes del color. Sin embargo, un grado de la correlacion entre los componentes del color varfa dependiendo de los tipos de contenidos de video y los espacios de color, y la prediccion podrfa afectar negativamente en terminos de eficiencia de codificacion. Ademas, se requiere el procesamiento de la senal sobre una pluralidad de componentes del color, de manera que dicho problema surge cuando la eficiencia de procesamiento en paralelo se deteriora, por ejemplo, ejecutando un procesamiento en tiempo real de senales de video que tienen una resolucion extremadamente alta, tal como una imagen digital de cine (que tiene 4000 x 2000 pfxeles).

Compendio de la invencion

En una codificacion de perfil 4:2:0 alto el formato 4:2:0 de codificacion avanzada de video MPEG-4 (en adelante en la presente memoria, denominada AVC, Advanced Video Coding, en ingles) del Documento no de patente 1, en un area de macrobloque compuesta por componentes de luminancia de 16 X 16 pfxeles, los componentes de crominancia correspondientes son bloques de 8 x 8 pfxeles tanto para Cb como para Cr. En la prediccion de compensacion del movimiento del perfil 4:2:0 alto, la informacion de tamano de bloque que se convierte en una unidad de prediccion de compensacion del movimiento solo para los componentes de luminancia, la informacion de la imagen de referencia utilizada para la prediccion y la informacion del vector de movimiento de cada bloque se multiplexan, y la prediccion de la compensacion del movimiento se lleva a cabo para los componentes de

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crominancia mediante la misma informacion que la de los componentes de luminancia. El formato 4:2:0 tiene las caracterfsticas en la definicion del espacio de color de que casi todas las partes de informacion de estructura (informacion de textura) de una imagen estan integradas en un componente de luminancia, la visibilidad de la distorsion es menor para un componente de crominancia que para el componente de luminancia, y una contribucion a la reproducibilidad del video es pequena, y la prediccion y codificacion del perfil 4:2:0 alto se basan en dichas caracterfsticas del formato 4:2:0. Sin embargo, en el caso del formato 4:4:4, los componentes de tres colores contienen la misma informacion sobre la textura. El sistema para realizar la prediccion de la compensacion del movimiento en el modo de inter prediccion dependiendo solamente de un componente y sobre la base de la informacion de la imagen de referencia y la informacion del vector de movimiento no es necesariamente un metodo optimo en el formato 4:4:4, donde los componentes del color realizan contribuciones iguales en representar una estructura de una senal de imagen.

Tal como se describe por medio de la tecnica relacionada anterior, un objeto de la presente invencion es proporcionar un dispositivo de codificacion, un dispositivo de descodificacion, un metodo de codificacion y un metodo de descodificacion que mejoren la optimizacion en un caso de codificacion de senales de imagenes en movimiento que no tienen distincion de proporcion de muestreo entre los componentes del color, tal como formato 4:4:4.

El objeto de la invencion se resuelve mediante las caracterfsticas de las reivindicaciones independientes.

De acuerdo con la presente invencion, en un caso de codificacion de compresion de conduccion mediante la introduccion de senales de imagenes en movimiento digitales del formato 4:4:4, se preparan un primer procedimiento de codificacion destinado a la codificacion de tres senales de componentes del color de las senales de imagenes en movimiento de entrada en un modo de codificacion comun, y un segundo procedimiento de codificacion destinado a la codificacion de las tres senales de componentes del color de las senales de imagenes en movimiento de entrada en respectivos modos de codificacion independientes. El procedimiento y el segundo procedimiento de codificacion, y los datos de compresion contienen una senal de identificacion para especificar que procedimiento se ha seleccionado.

Ademas, en un caso de descodificacion de los datos de compresion de las senales digitales de imagenes en movimiento del formato 4:4:4, se ha preparado un primer procedimiento de descodificacion para descodificar las tres senales de componentes del color en el modo de codificacion comun, y un segundo procedimiento de descodificacion para descodificar las tres senales de componentes del color en los respectivos modos de codificacion independientes. El procedimiento de descodificacion se ejecuta descodificando la senal de identificacion, especificando si las tres senales de componentes del color se codifican a partir de los datos de compresion en el modo de codificacion comun o en los respectivos modos de codificacion independientes, y empleando cualquiera del primer procedimiento de descodificacion y el segundo procedimiento de descodificacion de acuerdo con la senal de identificacion.

De acuerdo con la presente invencion, en un caso de realizar una codificacion que utiliza multiples espacios de color sin estar limitada a los espacios de color fijos Y, Cb, Cr, etc., es posible seleccionar de forma flexible la informacion del modo de inter-prediccion que se utilizara para los respectivos componentes del color, y para llevar a cabo un procedimiento de codificacion optimo incluso en un caso en el que existen diversas definiciones de los espacios de color.

Breve descripcion de los dibujos

En los dibujos adjuntos:

la figura 1 es un diagrama explicativo que muestra una estructura jerarquica de senales de video que consiste en una secuencia, un grupo de imagenes (GOP - Group of Pictures, en ingles), una imagen, un corte y un macrobloque;

la figura 2 es un diagrama explicativo que muestra una estructura de datos codificados de macrobloques;

la figura 3 es un diagrama explicativo que muestra tres componentes del color que estructuran el macrobloque en un caso de un "procedimiento de codificacion comun";

la figura 4 es un diagrama explicativo que muestra los tres componentes del color que estructuran el macrobloque en un caso de un "procedimiento de codificacion independiente";

la figura 5 es un diagrama explicativo que muestra una relacion de referencia de prediccion del movimiento en la direccion del tiempo entre las imagenes en modo de "codificacion comun" y de "codificacion independiente";

la figura 6 es un diagrama explicativo que muestra una estructura de ejemplo de un flujo de bits de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion;

la figura 7 es un diagrama explicativo que muestra una estructura de ejemplo del flujo de bits de datos de corte de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion;

la figura 8 es un diagrama estructural esquematico de un dispositivo de codificacion de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion;

5 la figura 9 es un diagrama de configuracion interno de una primera unidad de codificacion de imagenes 5;

las figuras 10 (a) a 10 (h) son diagramas explicativos que muestran siete tipos de tamanos de bloque con cada uno de los cuales se realiza la prediccion de compensacion del movimiento;

la figura 11 es un diagrama estructural interno de una segunda unidad de codificacion de imagenes 7;

la figura 12 es un diagrama estructural esquematico de un dispositivo de descodificacion de acuerdo con el

10 primer modo de realizacion de la presente invencion;

la figura 13 es un diagrama estructural interno de una primera unidad de descodificacion de imagenes 302;

la figura 14 es un diagrama estructural interno de una segunda unidad de descodificacion de imagenes 304;

y

la figura 15 es un diagrama explicativo que muestra un ejemplo de como se asignan los datos de imagen 15 para los tres componentes del color.

Descripcion de los modos de realizacion

Primer modo de realizacion

Un primer modo de realizacion ejemplifica un dispositivo de codificacion que codifica eficientemente senales de video en formato 4:4:4 que no esta restringido por un espacio de color especificado, y un dispositivo de 20 descodificacion que recibe flujos de bits codificados generados por el dispositivo de codificacion que descodifica las senales de imagenes. El dispositivo de codificacion del primer modo de realizacion recibe las senales de video que incluyen tres componentes del color tales como RGB, XYZ e YCbCr, y envfa los flujos de bits llevando a cabo codificacion de compresion. Tal como se ilustra en la figura 1, las senales de video de entrada se expresan como datos de serie temporal de una informacion de pantalla (en adelante en la presente memoria, denominada imagen) 25 definida por un muestreo en el tiempo fotograma a fotograma o campo a campo. Una unidad de datos, en la que las imagenes estan dispuestas en series temporales, se denomina secuencia. La secuencia se puede dividir en varios grupos de imagenes (GOP). Los GOP se utilizan para aplicaciones tales como asegurar la ejecucion de la descodificacion a partir de un GOP de encabezado arbitrario sin depender de otros GOP, y asegurar un acceso aleatorio al flujo de bits. La imagen se divide ademas en bloques cuadrados denominados macrobloques, y la 30 compresion de video se realiza sobre la base de un macrobloque de una manera que aplica un procedimiento de prediccion / transformacion / cuantificacion.

Ademas, una unidad en la que se agregan una pluralidad de macrobloques se denomina corte. El corte es una unidad de datos en la que la codificacion y descodificacion se pueden ejecutar de manera independiente en cada corte. Por ejemplo, al procesar las senales de video que tienen una resolucion igual o superior a una television de 35 alta definicion (HDTV - High Definition Television, en ingles) en tiempo real, la imagen unica se corta en una pluralidad de cortes, se reduce un perfodo de tiempo de calculo mediante la codificacion / descodificacion de los respectivos cortes en paralelo, y los flujos de bits se transmiten a traves de una conexion que tiene una alta tasa de error. En este caso, el corte se utiliza para una aplicacion tal que, si una imagen descodificada se altera debido a que un determinado corte ha sido destruido por el efecto de un error, se restaura un procedimiento de 40 descodificacion apropiado desde el siguiente corte. Generalmente, la prediccion utilizando la dependencia de la senal del corte contiguo no se puede aplicar en un lfmite entre los cortes y, por ello, el rendimiento de la codificacion disminuye a medida que aumenta el numero de cortes. Sin embargo, existe la caracterfstica de que la flexibilidad del procesamiento en paralelo y la correccion de errores aumentan.

La compresion de video se lleva a cabo aplicando el procedimiento de prediccion / transformacion / cuantificacion 45 para cada macrobloque y, por lo tanto, los datos codificados del macrobloque multiplexado en el flujo de bits consisten aproximadamente en dos tipos de informacion. Un tipo de informacion es una categorfa denominada informacion lateral diferente de la propia senal de video, tal como parametros para un modo de prediccion, informacion de prediccion de movimiento y cuantificacion, y esta categorfa de informacion se denomina genericamente encabezado del macrobloque. Otro tipo de informacion es la informacion de la propia senal de video. 50 De acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion, la senal de video a codificar son datos comprimidos de una senal de error de prediccion obtenidos como resultado de la realizacion de la prediccion / transformacion / cuantificacion sobre la base de la informacion del encabezado del macrobloque. La senal de video se expresa en un formato cuantificado por coeficientes de transformacion y, por lo tanto, se denominara en adelante en la presente memoria, datos codificados por coeficientes. La figura 2 ilustra como las partes de datos codificados 55 de macrobloques estan dispuestas en el primer modo de realizacion. En la figura 2, el encabezado del macrobloque

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contiene todos los elementos de la informacion lateral anterior para los datos codificados por coeficientes, tal como informacion de modo de codificacion / prediccion de un tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque / modo de intra prediccion, etc., identificando la informacion de prediccion del movimiento de un numero de identificacion de imagen de referencia / vector de movimiento, etc., un parametro de cuantificacion con respecto al coeficiente de transformacion, y un indicador de determinacion de existencia / ausencia de un coeficiente de transformacion valido por cada bloque de 8 x 8.

El primer modo de realizacion de la presente invencion ejemplificara:

un dispositivo de codificacion que codifica los tres componentes del color, basandose selectivamente en el encabezado del macrobloque comun o sobre la base del encabezado del macrobloque independiente de acuerdo con cada componente del color;

y un dispositivo de descodificacion que ejecuta un procedimiento de descodificacion de video recibiendo los flujos de bits obtenidos como salida del dispositivo de codificacion, y seleccionando, sobre la base de la informacion de identificacion extrafda del flujo de bits descodificando el flujo de bits, si los tres componentes del color han sido codificados sobre la base del encabezado del macrobloque comun o sobre la base del encabezado del macrobloque independiente para cada componente del color. El primer modo de realizacion de la presente invencion ejemplificara particularmente, con referencia a dibujos, configuraciones y operaciones especfficos del dispositivo de codificacion y del dispositivo de descodificacion que realizan codificacion y descodificacion conmutando para cada secuencia una operacion de codificacion y descodificacion de las senales de los componentes de tres colores sobre la base del encabezado del macrobloque comun, y una operacion de codificacion y decodificacion de las senales de color sobre la base del encabezado del macrobloque independiente, de acuerdo con cada componente del color. El dispositivo de codificacion y el dispositivo de descodificacion se construyen asf, permitiendo de este modo que los componentes del color sean codificados seleccionando un caso de codificacion de los componentes del color de acuerdo con el espacio de color en el que se definen las senales de video de entrada, y con una caracterfstica estadfstica de las senales de video mediante la utilizacion de los parametros de prediccion comunes, y un caso de codificacion de los componentes del color mediante los parametros de prediccion independientes. Por lo tanto, es posible codificar optimamente las senales de video en el formato 4:4:4.

En adelante en la presente memoria, el procedimiento de codificacion de las tres senales de componentes del color de un fotograma o un campo mediante el encabezado del macrobloque comun se denomina "procedimiento de codificacion comun", y un procedimiento de codificacion de las tres senales de componentes del color de un fotograma o un campo mediante el encabezado del macrobloque independiente individual se denomina "procedimiento de codificacion independiente". De manera similar, el procedimiento de descodificacion de los datos de imagen de los flujos de bits en los que las tres senales de componentes del color de un fotograma o un campo estan codificados mediante el encabezado del macrobloque comun se denomina "procedimiento de descodificacion comun", y el procedimiento de descodificacion de los datos de imagen de los flujos de bits en los que las tres senales de componentes del color de un fotograma o un campo estan codificados mediante el encabezado del macrobloque independiente individual se denomina "procedimiento de descodificacion independiente". En el procedimiento de codificacion comun, los tres componentes del color de un fotograma o de un campo se definen conjuntamente como una imagen y se dividen en los macrobloques, consistiendo cada uno en una agregacion de los tres componentes del color (figura 3). En la figura 3 y en la siguiente descripcion, los tres componentes del color se denominan componentes C0, C1 y C2. Por otra parte, en el procedimiento de codificacion independiente, las senales de video de entrada de un fotograma o de un campo se separan en los tres componentes del color definidos cada uno como una imagen, y cada imagen se divide en los macrobloques que consisten en el componente de un solo color (figura 4). En otras palabras, el macrobloque como objetivo del procedimiento de codificacion comun incluye muestras (pfxeles) de los tres componentes del color de C0, C1 y C2, pero, el macrobloque como objetivo del procedimiento de codificacion independiente incluye solamente las muestras (pfxeles) de cualquier componente de los componentes C0, C1 y C2.

La figura 5 ilustra una relacion de referencia de prediccion de movimiento en una direccion temporal entre las imagenes en el dispositivo de codificacion / dispositivo de descodificacion de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion. En este ejemplo, la unidad de datos indicada mediante una lfnea vertical en negrita representa la imagen, y una relacion entre la imagen y una unidad de acceso se indica mediante una lfnea de puntos. En el caso del procedimiento comun de codificacion / descodificacion, tal como se ha descrito anteriormente, una imagen son los datos que representan las senales de video que consisten en las agregaciones de los tres componentes del color. En el caso del procedimiento de codificacion / descodificacion independiente, una imagen son las senales de video que consisten en cualquier componente del color. La unidad de acceso es una unidad de datos minima para proporcionar una marca de tiempo destinada, por ejemplo, a sincronizar las senales de video con informacion de audio / sonido, etc. En el caso del procedimiento comun de codificacion / descodificacion, una unidad de acceso incluye los datos de una imagen. Por otra parte, en el caso del procedimiento de codificacion / descodificacion independiente, una unidad de acceso incluye tres imagenes. Esto se debe a que, en el caso del procedimiento de codificacion / descodificacion independiente, no se obtienen senales de video de regeneracion para un fotograma hasta que estan disponibles las imagenes de la totalidad de los tres componentes del color en el mismo tiempo de visualizacion. Se debe tener en cuenta que los numeros ligados a la parte superior de las respectivas imagenes indican una secuencia del procedimiento de codificacion / descodificacion en el tiempo

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(correspondiente al numero de fotogramas de AVC) de las imageries. En la figura 5, una flecha entre las imageries indica una direccion de referencia de la prediccion de movimiento. Para ser especffico, en el caso del procedimiento de codificacion / descodificacion independiente, no se realizan la referencia de prediccion de movimiento entre las imagenes incluidas en la misma unidad de acceso y la referencia de prediccion de movimiento entre los diferentes componentes del color, sino que se lleva a cabo el procedimiento de codificacion / descodificacion mientras se realiza la referencia de prediccion limitando las imagenes de los componentes del color de C0, C1 y C2 a las senales del mismo componente de un solo color. Con dicha estructura, en el caso del procedimiento de codificacion / descodificacion independiente de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion, cada componente del color se puede codificar y descodificar sin depender en absoluto del procedimiento de codificacion / descodificacion de otros componentes del color, facilitando de este modo el procesamiento en paralelo.

La informacion de identificacion que indica si se lleva a cabo la codificacion sobre la base del procedimiento de codificacion comun, o se lleva a cabo la codificacion sobre la base del procedimiento de codificacion independiente se denominara en adelante en la presente memoria, senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1.

La figura 6 muestra un ejemplo de una estructura del flujo de bits generada por el dispositivo de codificacion de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion, y que sirve como objetivo de un procedimiento de recepcion / descodificacion mediante el dispositivo de descodificacion de acuerdo con el primer modo de realizacion. La figura 6 ilustra la estructura del flujo de bits de la secuencia al nivel de un corte. En primer lugar, se multiplexa un encabezado de orden superior del nivel de la secuencia (conjunto de parametros de la secuencia en el caso de AVC) en la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1. AUD representa una unidad NAL de Delimitador de Unidad de Acceso, que es una unidad NAL unica para identificar un delimitador de unidad de acceso en el AVC. El AUD es informacion que especifica el encabezado de la unidad de acceso y se puede aplicar, sin depender del formato de datos del AUD del AVC, a un formato de datos arbitrario si esta de acuerdo con su proposito. Por ejemplo, el AUD corresponde a un codigo de inicio de imagen de acuerdo con los estandares MPEG-2 y con un codigo de inicio de VOP de acuerdo con los estandares MPEG-4.

Cuando la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 indica "procedimiento de codificacion comun", la unidad de acceso contiene los datos codificados para una imagen. La imagen en este momento son los datos que representan las senales de video para un fotograma o un campo, que consisten en las agregaciones de los tres componentes del color, tal como se ha descrito anteriormente. Los datos codificados de video reales se multiplexan en el flujo de bits sobre la base del corte de la figura 1. Por otra parte, cuando la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 indica el "procedimiento de codificacion independiente", una imagen es la senal de video para cualquier componente del color en un fotograma o un campo, y una unidad de acceso incluye las tres imagenes. En este caso, el corte se define con respecto a la imagen de cada componente del color.

La figura 7 ilustra estructuras de los flujos de bits de los datos de corte en el caso del procedimiento de codificacion comun y en el caso del procedimiento de codificacion independiente, respectivamente. En el flujo de bits codificado mediante el procedimiento de codificacion independiente, para conseguir un efecto que se describira mas adelante, se proporciona un indicador de identificacion de componente del color 2 (color_channel_idc) a un campo de encabezado en el encabezado de los datos de corte, de tal manera que se puede distinguir a que imagen del componente del color pertenecen los datos de corte recibidos por el dispositivo de descodificacion. Los cortes que tienen los mismos valores estan agrupados por el indicador de identificacion 2. En otras palabras, no se proporciona ninguna dependencia de codificacion / descodificacion (por ejemplo, referencia de prediccion de movimiento, modelado de contexto / aprendizaje de probabilidad de generacion de CABAC, etc.) entre los segmentos que tienen valores diferentes del indicador de identificacion del componente del color 2. Esta regla asegura la independencia de la imagen individual dentro de la unidad de acceso en el caso del procedimiento de codificacion independiente. Ademas, el numero de fotogramas (secuencia de procesamiento de codificacion / descodificacion de la imagen a la que pertenece el corte) multiplexados en cada encabezado de segmento toma el mismo valor en las imagenes de los componentes a todo color dentro de una unidad de acceso.

La figura 8 ilustra un esquema de la configuracion del dispositivo de codificacion de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion. En la figura 8, una primera unidad de codificacion de imagenes 5 ejecuta el procedimiento de codificacion comun, y las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c (proporcionadas para los tres componentes del color) ejecutan el procedimiento de codificacion independiente.

Las senales de video de entrada 3 se suministran a cualquiera de la primera unidad de codificacion de imagenes 5, una unidad de separacion de componentes del color 6 y las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c a traves de un conmutador (SW - Switch, en ingles) 4. El conmutador 4 es activado por la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 y suministra las senales de video de entrada 3 a una trayectoria designada.

La senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 es una senal que, cuando la senal de video de entrada toma el formato 4:4:4, se multiplexa en el conjunto de parametros de la secuencia y selecciona el procedimiento de codificacion comun y el procedimiento de codificacion independiente sobre la base de la

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secuencia. La senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 se multiplexa en el conjunto de parametros de secuencia en un flujo de bits 11 como informacion que designa que procedimiento se ha empleado para generar el flujo de bits 11. Esta estructura permite al dispositivo de descodificacion que recibe el flujo de bits 11, ejecutar el procedimiento de descodificacion comun cuando el flujo de bits 11, se genera mediante la utilizacion del procedimiento de codificacion comun descodificando la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 en el conjunto de parametros de la secuencia, y comprobando su valor y ejecutando el procedimiento de descodificacion independiente cuando el flujo de bits 11 se genera mediante la utilizacion del procedimiento de codificacion independiente.

Si la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 indica "procedimiento de codificacion comun", en la primera unidad de codificacion de imagenes 5, las senales de video de entrada 3 se dividen en los macrobloques en forma de agregacion de las muestras de los tres componentes del color, tal como se ilustra en la figura 3, se ejecuta el procedimiento de codificacion basado en macrobloques y los datos codificados se envfan como un flujo de bits 8. El procedimiento de codificacion mediante la primera unidad de codificacion de imagenes 5, se describira mas adelante.

Si la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 designa un "procedimiento de codificacion independiente", las senales de video de entrada 3 se separan en las senales de los componentes del color de C0, C1 y C2 mediante la unidad de separacion de componentes del color 6 y se suministran a las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c correspondientes a los respectivos componentes del color. En las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c, las senales separadas de acuerdo con cada componente del color se dividen en los macrobloques que toman el formato mostrado en la figura 4, y se ejecuta el procedimiento de codificacion basado en macrobloques, por lo que las senales son emitidas como los flujos de bits 9a a 9c. El procedimiento de codificacion mediante las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c se describira mas adelante.

En una unidad de multiplexacion 10, la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 se anade al conjunto de parametros de la secuencia y se multiplexa en el flujo de bits 11. En la unidad de multiplexacion 10, cualquiera del flujo de bits 8 y los flujos de bits 9a a 9c, correspondientes al valor de la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 y al flujo de bits seleccionado, se multiplexa en el flujo de bits 11.

Ademas, aunque los detalles se describiran mas adelante, la informacion de los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion (12a a 12c) para los parametros de cuantificacion utilizados en un procedimiento de codificacion de imagenes, especialmente un procedimiento de cuantificacion / cuantificacion inversa, se proporciona para cada componente de tres colores y se introduce en las respectivas unidades de codificacion de imagenes en las que se ejecuta el procedimiento de cuantificacion que se ajusta a una caracterfstica de cada componente del color. Los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a a 12c tambien se envfan a la unidad de multiplexacion 10 a multiplexar sobre el conjunto de parametros de la secuencia para que el dispositivo de descodificacion utilice los mismos valores de los coeficientes 12a a 12c que los empleados en el procedimiento de codificacion.

Ademas, se introduce una senal de instruccion de codificacion solo intra 13 en las unidades de codificacion de imagenes 5 y 7a a 7c, controlando de este modo el procedimiento de codificacion. La senal de instruccion de codificacion solo intra 13 es una senal para dar instrucciones de si la unidad de codificacion de imagenes ejecuta el procedimiento de prediccion de direccion temporal sobre la base de una prediccion de compensacion del movimiento. Si la senal de instruccion de codificacion solo intra 13 indica "codificacion solo intra", se lleva a cabo la codificacion cerrada dentro de la imagen con respecto a todas las imagenes de las senales de video de entrada 3 sin realizar la prediccion de direccion temporal en funcion de la prediccion de compensacion del movimiento. Ademas, en este momento, un filtro de desbloqueo de bucle intra se desactiva simultaneamente (los detalles se describiran mas adelante) dentro de la unidad de codificacion de imagenes. Si la senal de instruccion de codificacion solo intra 13 indica "codificacion no solo intra", se ejecuta un procedimiento de intercodificacion que utiliza una correlacion intra imagen / inter imagen con respecto a las imagenes de las senales de video de entrada 3, empleando tambien la prediccion de direccion temporal sobre la base de la prediccion de compensacion del movimiento. La unidad de multiplexacion 10 anade la senal de instruccion de codificacion solo intra 13 al conjunto de parametros de la secuencia y multiplexa de este modo el conjunto de parametros de la secuencia con el flujo de bits 11. Con esta multiplexacion, el dispositivo de descodificacion que recibe el flujo de bits 11 descodifica la senal de instruccion de codificacion solo intra 13 contenida en el conjunto de parametros de la secuencia y comprueba su valor, por lo que se puede reconocer si el flujo de bits 11 esta o no intra-codificado. Por lo tanto, si el flujo de bits 11 esta codificado mediante codificacion solo intra, el procedimiento de filtrado de desbloqueo de bucle intra se puede hacer innecesario, y se puede reducir una cantidad de calculo del dispositivo de descodificacion.

El procedimiento de codificacion intra del AVC requiere aproximadamente una cantidad de codificacion de dos a diez veces en comparacion con el procedimiento de codificacion inter y, por lo tanto, los datos codificados mediante codificacion solo intra tienen un tamano de datos que es considerablemente mayor que los datos codificados mediante "codificacion no intra solamente".

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El dispositivo de descodificacion convencional proporciona un limite superior al tamano de datos que permite ejecutar el procedimiento de descodificacion, y reduce al maximo la velocidad de funcionamiento y un tamano de memoria requerido en el dispositivo, planificando de este modo para estabilizar la operacion. Por lo tanto, en el caso de la "codificacion solo intra", existe la posibilidad de que los datos que exceden el limite superior establecido puedan ser introducidos, lo que provoca un problema de deshabilitacion para determinar si se puede o no realizar la operacion estable.

En este caso, en el conjunto de parametros de la secuencia se proporciona un indicador para mostrar si los datos codificados son menos o mas que una cantidad predeterminada. Se realiza un procedimiento de determinacion basado en el indicador y, si los datos codificados son menos que la cantidad predeterminada, se supone que incluso el dispositivo de descodificacion convencional es capaz de realizar el procesamiento y, por lo tanto, se ejecuta el procedimiento de descodificacion. Si los datos codificados exceden la cantidad predeterminada, se supone que el dispositivo de descodificacion convencional no puede ejecutar el procedimiento estable y, en consecuencia, se puede tomar un procedimiento como alarmante.

Ademas, la informacion de tamano de imagen 14 de la senal de video de entrada 3 se introduce en las unidades de codificacion de imagenes 5 y 7a a 7c, y se configura para controlar el procedimiento de codificacion. La informacion de tamano de imagen 14 es informacion que representa el numero de macrobloques de imagen intra de la senal de video de entrada 3, que se controla para establecer un valor limite superior del numero de macrobloques contenidos en el corte si un valor de la informacion 14 es mayor que un valor de umbral predeterminado, y para evitar que el corte contenga un numero de macrobloques mayor que el valor limite superior. La informacion de tamano de imagen 14 se anade al conjunto de parametros de la secuencia y el conjunto de parametros de la secuencia se multiplexa en el flujo de bits 11. Con este multiplexado, si el tamano de imagen de la senal de video de entrada 3 es grande (es decir, una resolucion espacial es grande), tanto el dispositivo de codificacion como el dispositivo de descodificacion pueden especificar la unidad que puede ser procesada en paralelo y pueden asignar tareas suavemente.

A continuacion, en esta memoria, se explicara en detalle el funcionamiento de las unidades de codificacion de imagenes primera y segunda.

Esquema de funcionamiento de la primera unidad de codificacion de imagenes

La figura 9 ilustra una configuracion interna de la primera unidad de codificacion de imagenes 5. En la figura 9, se supone que la senal de video de entrada 3 toma el formato 4:4:4 y esta codificada para cada macrobloque en el formato de la figura 3, donde el macrobloque consiste en la agregacion de los tres componentes del color. El procesamiento interno difiere dependiendo del valor de la senal de instruccion de codificacion solo intra 13.

(1) Caso de senal de instruccion de codificacion solo intra 13 que indica "codificacion no intra solamente"

La unidad de prediccion 15 selecciona una imagen de referencia entre los datos de la imagen de referencia de prediccion de compensacion del movimiento almacenados en la memoria 16, y ejecuta un procedimiento de prediccion de compensacion del movimiento macrobloques. La memoria 16 se almacena con una pluralidad de partes de datos de la imagen de referencia, cada una constituida por los tres componentes del color sobre una pluralidad de puntos del tiempo del pasado mas reciente o del pasado y del futuro. La unidad de prediccion 15 realiza la prediccion del movimiento seleccionando una imagen de referencia optima para cada macrobloque de dichas imagenes de referencia. En cuanto a la asignacion de los datos de la imagen de referencia en la memoria 16, los datos se pueden almacenar por separado, sin procesar, secuencialmente, de acuerdo con cada componente del color, y las muestras de los componentes del color respectivos tambien se pueden almacenar secuencialmente en puntos. Se proporcionan siete tipos de tamanos de bloque sometidos a la prediccion de compensacion del movimiento. En primer lugar, tal como se ilustra en las figuras 10 (a) a 10 (d), se selecciona cualquier tamano de 16 x 16, 16 x 8, 8 x 16 y 8 x 8 para cada macrobloque. Ademas, cuando se selecciona el tamano 8 x 8, tal como se ilustra en las figuras 10 (e) a 10 (h), se selecciona cualquier tamano de 8 x 8, 8 x 4, 4 x 8 y 4 x 4 para cada bloque de 8 x 8. En el procedimiento de codificacion comun ejecutado por la primera unidad de codificacion de imagenes 5, se selecciona y se aplica el tamano de bloque de prediccion de compensacion del movimiento comun a los tres componentes del color.

La unidad de prediccion 15 ejecuta el procedimiento de prediccion de compensacion del movimiento para cada macrobloque con respecto a todos o parte de los tamanos de bloque / tamanos de subbloque de la figura 10, un vector de movimiento en un rango de busqueda predeterminado y una o mas partes de imagenes de referencia utilizables, generando de este modo informacion de sobrecarga de la prediccion 17 que contiene el vector de movimiento y un indice de imagen de referencia utilizado para la prediccion y una imagen predicha 33. Un restador 18 obtiene una senal de diferencia de prediccion 19 para cada bloque que sirve como unidad de prediccion de compensacion del movimiento de la imagen predicha 33 y la senal de video de entrada 3. Una unidad de determinacion de modo de codificacion 20 lleva a cabo un procedimiento de seleccion del procedimiento de prediccion ejecutado por la unidad de prediccion 15, y envfa la senal de diferencia de prediccion 19 seleccionada y un tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 21. Todos los elementos de informacion del encabezado de macrobloque, tales como el tipo de macrobloque, el tipo de sub-macrobloque, el indice de imagen de referencia y el vector de movimiento, se determinan como la informacion del encabezado comun a los tres componentes del color.

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La informacion del encabezado del macrobloque se utiliza en comun para codificar los tres componentes del color y se multiplexa en el flujo de bits 8. En caso de evaluacion de si la eficiencia de prediccion es optima, con el fin de restringir la cantidad de calculo, solo una cantidad de error de prediccion para un cierto componente del color predeterminado (por ejemplo, el componente G de R, G y B, y el componente Y de Y, Cb y Cr) se puede evaluar tambien, y las cantidades de error de prediccion para todos los componentes del color pueden tambien se puede evaluar exhaustivamente con el fin de adquirir el rendimiento de prediccion optimo, aunque la cantidad de calculo se incrementa.

De manera similar, la unidad de prediccion 15 ejecuta la intra prediccion. Cuando la unidad de prediccion 15 ejecuta la intra prediccion, la informacion del modo de intra prediccion se envfa a la senal 17.

A continuacion, en esta memoria, a menos que no exista una distincion particular entre la intra prediccion y la prediccion de compensacion del movimiento, la senal 17 se denomina informacion de sobrecarga de la prediccion. Se debe tener en cuenta que los datos de la imagen de referencia para llevar a cabo la intra prediccion implican la utilizacion de una imagen descodificada local 23 antes de someterse al procedimiento de un filtro de desbloqueo 22 (aunque no ilustrada, la imagen descodificada local 23 se utiliza como datos de la imagen de referencia para la intra prediccion y, por lo tanto, se almacena temporalmente en la unidad de prediccion 15 y otros). Un modo de intra prediccion comun a los tres componentes del color se selecciona y se aplica al procedimiento de codificacion comun ejecutado por la primera unidad de codificacion de imagenes 5. Por lo que respecta a la intra prediccion, se puede evaluar la magnitud del error de prediccion solo para el componente del color predeterminado, y las magnitudes del error de prediccion para todos los componentes del color tambien se pueden evaluar exhaustivamente. Finalmente, la unidad de determinacion del modo de codificacion 20 selecciona, evaluando en terminos de la eficiencia de prediccion o la eficiencia de codificacion, si el tipo de macrobloque se establece para la intra prediccion o la inter prediccion.

Una unidad de transformacion 24 transforma la senal de diferencia de prediccion 19 y envfa la senal transformada como un coeficiente de transformada para una unidad de cuantificacion 25. En este caso, se puede seleccionar un tamano de bloque que sirve como unidad para realizar la transformacion, entre una pluralidad de tamanos candidatos, tales como 4 x 4 y 8 x 8. En el caso de hacer el tamano del bloque de transformacion seleccionable, cuando se codifica el tamano de bloque seleccionado, se refleja en un valor del indicador de designacion de tamano del bloque de transformacion 26, y el indicador 26 se multiplexa en el flujo de bits 8. La unidad de cuantificacion 25 cuantifica el coeficiente de transformacion a ser introducido sobre la base del parametro de cuantificacion 27 y de los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a a 12c, y envfa el resultado cuantificado como un coeficiente de transformacion cuantificado 28 a una unidad de codificacion de longitud variable 29 y a una unidad de cuantificacion inversa 30.

Se describira el procedimiento de la unidad de cuantificacion 25. El coeficiente de transformacion transformado por la unidad de transformacion 24 en una senal de un dominio de la frecuencia a partir de la de un dominio espacial, se separa en un dominio de baja frecuencia, en el que es facil percibir la distorsion a simple vista en terminos de las caracterfsticas visuales de una persona, y un dominio de alta frecuencia, en el que la distorsion es diffcil de detectar. De este modo, cada dominio de la frecuencia se pondera. La cuantificacion fina se realiza en el dominio de baja frecuencia, mientras que la cuantificacion grosera se realiza en el dominio de alta frecuencia, por lo que se puede llevar a cabo el procedimiento de cuantificacion adaptado a las caracterfsticas visuales de la persona. Los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a a 12c son los parametros de ponderacion proporcionados en cada dominio de la frecuencia. Se utilizan 16 parametros de ponderacion para transformar el tamano de bloque 4 x 4, y se utilizan 64 parametros de ponderacion para transformar el tamano de bloque 8 x 8. Tal como se ha descrito anteriormente, los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a a 12c se multiplexan en el conjunto de parametros de la secuencia. Sin embargo, en el caso de ejecutar el "procedimiento de codificacion comun", se utiliza el mismo coeficiente de ponderacion de la cuantificacion para los tres componentes del color. Por consiguiente, no es necesario multiplexar los tres coeficientes 12a, 12b y 12c, y es suficiente multiplexar solamente un coeficiente. La unidad de cuantificacion 25 ejecuta el procedimiento de cuantificacion en el que los coeficientes de transformacion de los tres componentes del color se ponderan mediante la utilizacion de los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a a 12c, obteniendose por ello el coeficiente de transformacion cuantificado 28.

El coeficiente de transformacion cuantificado 28 para los tres componentes del color esta codificado en entropfa por la unidad de codificacion de longitud variable 29 utilizando medidas tales como la codificacion de Huffman y la codificacion aritmetica.

Ademas, el coeficiente de transformacion cuantificado 28 se restaura a una senal de diferencia de prediccion descodificada local 32 a traves de la unidad de cuantificacion inversa 30 y de una unidad de transformacion inversa 31. A continuacion, en un sumador 34, la senal 32 se suma con una imagen de prediccion 33 generada sobre la base del tipo de macrobloque / sub-macrobloque 21 seleccionado, y la informacion de la sobrecarga de la prediccion 17, generando de este modo la imagen descodificada local 23. La imagen descodificada local 23, despues de someterse a un procedimiento de eliminacion de distorsion de bloque en el filtro de desbloqueo 22, se almacena en la memoria 16 para ser empleada para el procedimiento de prediccion de compensacion del movimiento subsiguiente.

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El coeficiente de transformacion cuantificado 28, el tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 21, la informacion de sobrecarga de la prediccion 17 y el parametro de cuantificacion 27, que son introducidos en la unidad de codificacion de longitud variable 29, estan dispuestos y conformados de acuerdo con una sintaxis predeterminada de los datos codificados del macrobloque y se empaquetan (tambien denominado unitizacion NAL en el AVC) sobre la unidad de los datos del corte que consisten en un macrobloque o en la agregacion de la pluralidad de macrobloques en el formato mostrado en la figura 3. A continuacion, los paquetes de datos se envfan como el flujo de bits 8.

(2) Caso de la senal de instruccion de codificacion solo intra 13 que indica "codificacion solo intra"

La unidad de prediccion 15 ejecuta solamente el procedimiento de intra prediccion descrito en el elemento (1). Cuando se ejecuta la informacion del modo de intra prediccion, la informacion del modo de intra prediccion se envfa a la informacion de sobrecarga de la prediccion 17. Se debe tener en cuenta que los datos de la imagen de referencia para conducir la intra prediccion implican la utilizacion de la imagen descodificada local 23 antes de someterse al procedimiento del filtro de desbloqueo 22 (aunque no ilustrada, la imagen descodificada local 23 se utiliza como datos de la imagen de referencia para la intra prediccion y, por lo tanto, se almacena temporalmente en la unidad de prediccion 15 y otros). El modo de intra prediccion comun a los tres componentes del color se selecciona y se aplica al procedimiento de codificacion comun ejecutado por la primera unidad de codificacion de imagenes 5. La unidad de determinacion del modo de codificacion 20 selecciona el modo de intra prediccion, evaluando en terminos de eficiencia de prediccion o de eficiencia de codificacion.

La unidad de determinacion de modo de codificacion 20 envfa la senal de diferencia de prediccion 19 seleccionada a la unidad de transformacion 24. La unidad de transformacion 24 transforma la senal de diferencia de prediccion 19 a introducir y envfa la senal transformada como un coeficiente de transformacion a la unidad de cuantificacion 25. En este caso, el tamano de bloque que sirve como unidad para conducir la transformacion se puede seleccionar de la pluralidad de tamanos candidatos tales como 4 x 4 y 8 x 8. El AVC se configura de manera que un bloque objetivo de prediccion del modo de intra prediccion se ajuste al tamano del bloque de transformacion. En el caso de hacer seleccionable el tamano del bloque de transformacion, cuando se codifica el tamano de bloque seleccionado se refleja en el valor del indicador de designacion de tamano de bloque de transformacion 26, y el indicador 26 se multiplexa en el flujo de bits 8. La unidad de cuantificacion 25 cuantifica la transformacion a introducir sobre la base del parametro de cuantificacion 27 y de los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a a 12c, y envfa el resultado cuantificado como coeficiente de transformacion cuantificado 28 a la unidad de codificacion de longitud variable 29. El ejemplo del procedimiento es como se ha descrito anteriormente.

El coeficiente de transformacion cuantificado 28 para los tres componentes del color es codificado en entropfa por la unidad de codificacion de longitud variable 29 utilizando las medidas tales como codificacion Huffman y la codificacion aritmetica.

Ademas, el coeficiente de transformacion cuantificado 28 se restaura a la senal de diferencia de prediccion descodificada local 32 a traves de la unidad de cuantificacion inversa 30 y de la unidad de transformacion inversa 31. A continuacion, en el sumador 34, la senal 32 se suma a la imagen de prediccion 33 generada sobre la base de la informacion de sobrecarga de la prediccion 17, generando de este modo la imagen descodificada local 23. Si la informacion de instruccion de codificacion solo intra 13 indica "codificacion solo intra", la prediccion de compensacion del movimiento no se ejecuta y, por lo tanto, el filtro de desbloqueo 22 no ejecuta ni el procedimiento ni la escritura de los datos como la imagen de referencia en la memoria 16. Con esta estructura, se pueden reducir el acceso a la memoria y la operacion aritmetica necesaria para el procedimiento del filtro de desbloqueo.

El coeficiente de transformacion cuantificado 28, el tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 21 (fijado en el modo intra), la informacion de sobrecarga de la prediccion 17 y el parametro de cuantificacion 27, que son introducidos en la unidad de codificacion de longitud variable 29, estan dispuestos y conformados de acuerdo con la sintaxis predeterminada de los datos codificados del macrobloque, y se empaquetan (tambien denominado unitizacion NAL en el AVC) sobre la unidad de los datos del corte que consisten en un macrobloque o en la agregacion de la pluralidad de macrobloques en el formato mostrado en la figura 3. A continuacion, los paquetes de datos son enviados como el flujo de bits 8.

Se debe tener en cuenta que el numero de macrobloques incluidos en el corte esta restringido no por el valor de la informacion de la instruccion de la codificacion solo intra 13, sino por la informacion del tamano de imagen 14. La informacion del tamano de la imagen 14 se introduce en la unidad de codificacion de longitud variable 29. La unidad de codificacion de longitud variable 29 establece, sobre la base de la informacion del tamano de la imagen 14, un valor lfmite superior del numero de macrobloques incluidos en el corte. La unidad de codificacion de longitud variable 29 cuenta con antelacion el numero de macrobloques codificados y, cuando el numero de macrobloques incluido en el corte alcanza el valor lfmite superior, cierra el paquete de los datos del corte. Los macrobloques subsiguientes se empaquetan como datos de un corte nuevo.

Ademas, la primera unidad de codificacion de imagenes 5 de acuerdo con el primer modo de realizacion de la presente invencion, no proporciona el indicador de identificacion de componente del color 2 en los datos del corte, debido a que es reconocible a partir de la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente

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1 que todas las partes de los datos del corte en la secuencia se pueden definir como cortes agregados C0, C1 y C2 (es decir, los cortes que consisten cada uno en la agregacion de la informacion del componente de tres colores).

Esquema de funcionamiento de la segunda unidad de codificacion de imagenes

La figura 11 ilustra una configuracion interna de la segunda unidad de codificacion de imagenes 7a. En la figura 11, se supone que se introduce una senal de video de entrada 3a para cada macrobloque, estando el macrobloque constituido por las muestras del componente de C0 en el formato mostrado en la figura 4. Las segundas unidades de codificacion de imagenes 7b, 7c tienen absolutamente la misma configuracion interna, excepto para manejar senales de video de entrada 3b (componente C1) y 3c (componente C2) en lugar de la senal de video de entrada 3a. Por lo tanto, una operacion de la segunda unidad de codificacion de imagenes se describira a continuacion, en esta memoria, a modo de ejemplo representativo de las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a.

(3) Caso de la senal de instruccion de codificacion solo intra 13 que indica "codificacion no solo intra"

Una unidad de prediccion 115 selecciona una imagen de referencia de los datos de la imagen de referencia de prediccion de compensacion del movimiento almacenados en una memoria 116, y ejecuta un procedimiento de prediccion de compensacion del movimiento para cada macrobloque. La memoria 116 se puede almacenar con una pluralidad de partes de datos de la imagen de referencia, constituida cada una por el componente de un solo color a lo largo de una pluralidad de puntos del tiempo tales como el pasado mas reciente o el pasado y el futuro. La unidad de prediccion 115 realiza la prediccion de movimiento seleccionando una imagen de referencia optima para cada macrobloque de esas imagenes de referencia. Se debe tener en cuenta que cada una de las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c se puede configurar para emplear solamente los datos de la imagen de referencia para cada componente del color objetivo y no para acceder a los datos de la imagen de referencia de otros componentes del color. Por ello, la memoria 116 puede tomar no la configuracion de proporcionar las memorias para los tres componentes del color, respectivamente, sino una configuracion de agregar las memorias en una memoria. Ademas, en la secuencia en la que las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c ejecutan el procedimiento de codificacion, la primera unidad de codificacion de imagenes 5 no funciona y, por lo tanto, la memoria 116 esta configurada para ser compartida con la memoria 16. Se proporcionan siete tipos de tamanos de bloque sometidos a la prediccion de compensacion del movimiento. En primer lugar, tal como se ilustra en las figuras. 10 (a) a 10 (d), se selecciona cualquier tamano de 16 x 16, 16 x 8, 8 x 16 y 8 x 8 para cada macrobloque. Ademas, cuando se selecciona el tamano 8 x 8, tal como se ilustra en las figuras 10 (e) a 10 (h), se selecciona cualquier tamano de 8 x 8, 8 x 4, 4 x 8 y 4 x 4 para cada bloque 8 x 8. En el procedimiento de codificacion independiente ejecutado por la segunda unidad de codificacion de imagenes 7, los tamanos del bloque de prediccion de compensacion del movimiento para los componentes de C0 a C2 se seleccionan y aplican individualmente.

La unidad de prediccion 115 ejecuta el procedimiento de prediccion de compensacion del movimiento para cada macrobloque con respecto a todos o parte de los tamanos de bloque / tamanos de subbloque de la figura 10, el vector de movimiento en el intervalo de busqueda predeterminado y una o mas partes de imagenes de referencia utilizables, con lo que se genera informacion de sobrecarga de la prediccion 117 que contiene el vector de movimiento y un fndice de imagen de referencia utilizado para la prediccion y una imagen predicha 133. Un restador 118 obtiene una senal de diferencia de prediccion 119 para cada bloque que sirve como unidad de prediccion de compensacion del movimiento de la imagen predicha 133 y la senal de video de entrada 13a. Una unidad de determinacion de modo de codificacion 120 lleva a cabo el procedimiento de seleccion a partir del procedimiento de prediccion ejecutado por la unidad de prediccion 115, y envfa la senal de diferencia de prediccion 119 seleccionada y un tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 121. Todos los elementos de informacion del encabezado del macrobloque, tales como el tipo de macrobloque, el tipo de sub-macrobloque, el fndice de imagen de referencia y el vector de movimiento se determinan como la informacion del encabezado para la senal de video de entrada 3a. Entonces, la informacion del encabezado del macrobloque se utiliza para codificar y multiplexar en un flujo de bits 9a. En un caso de evaluacion de si la eficiencia de prediccion es o no optima, se evalua una cantidad de error de prediccion con respecto a la senal de video de entrada 3a que sirve como objetivo del procedimiento de codificacion.

De manera similar, la unidad de prediccion 115 tambien ejecuta la intra prediccion. Cuando se ejecuta la intra prediccion, la informacion del modo de intra prediccion se envfa a la senal 117.

El modo de intra prediccion en los respectivos componentes del color de las senales de video de entrada 3 se selecciona y se aplica individualmente para los componentes del color respectivos. Se debe tener en cuenta que los datos de la imagen de referencia para llevar a cabo la intra prediccion incluyen la utilizacion de una imagen local descodificada 123 antes de someterse al procedimiento del filtro de desbloqueo 22 (aunque no ilustrado, la imagen local descodificada 123 se utiliza como datos de la imagen de referencia para la intra prediccion y, por lo tanto, se almacena temporalmente en la unidad de prediccion 115). En cuanto a la intra prediccion, se evalua la cantidad de error de prediccion con respecto a la senal de video de entrada 3a que sirve como objetivo del procesamiento de codificacion. Finalmente, la unidad de determinacion del modo de codificacion 120 selecciona, evaluando en terminos de la eficiencia de prediccion o la eficiencia de codificacion, si el tipo de macrobloque se configura a intra prediccion o a inter prediccion.

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Una unidad de transformacion 124 transforma la senal de diferencia de prediccion 119 y envfa la senal transformada como un coeficiente de transformacion a una unidad de cuantificacion 125. En este caso, un tamano de bloque que sirve como unidad para conducir la transformacion se puede seleccionar de 4 x 4 y 8 x 8. En el AVC, se configura un bloque objetivo de prediccion en el modo de intra prediccion para que se ajuste al tamano del bloque de transformacion. En el caso de hacer seleccionable el tamano del bloque de transformacion, el tamano de bloque seleccionado, cuando se codifica, se refleja en un valor de un indicador de designacion de tamano del bloque de transformacion 126, y el indicador 126 se multiplexa en el flujo de bits 9a. La unidad de cuantificacion 125 cuantifica el coeficiente de transformacion a introducir sobre la base de un parametro de cuantificacion 127 y el coeficiente de ponderacion de la cuantificacion 12a, 12b, o 12c, y envfa el resultado cuantificado como coeficiente de transformacion cuantificada 128 a una unidad de codificacion de longitud variable 129.

A continuacion, se describira el procedimiento de la unidad de cuantificacion 125.

El coeficiente de transformacion transformado en una senal del dominio de la frecuencia a partir de la del dominio espacial por la unidad de transformacion 124 se separa en el dominio de baja frecuencia, en el que es facil percibir la distorsion a simple vista en terminos de las caracterfsticas visuales de una persona, y un dominio de alta frecuencia, en el que la distorsion es diffcil de detecta. Por lo tanto, cada dominio de la frecuencia se pondera. La cuantificacion fina se realiza en el dominio de baja frecuencia, mientras que la cuantificacion grosera se realiza en el dominio de alta frecuencia, por lo que se puede llevar a cabo el procedimiento de cuantificacion adaptado a las caracterfsticas visuales de la persona. Cada uno de los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a, 12b, 12c es el parametro de ponderacion dado en cada dominio de la frecuencia. Se utilizan 16 parametros de ponderacion para transformar el tamano de bloque 4 x 4, y se utilizan 64 parametros de ponderacion para transformar el tamano de bloque 8 x 8. Tal como se ha descrito anteriormente, los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a, 12b, 12c se multiplexan en el conjunto de parametros de la secuencia. Sin embargo, en el caso de ejecutar el "procedimiento de codificacion independiente", se pueden utilizar coeficientes de ponderacion de la cuantificacion diferentes entre los tres componentes del color. Por consiguiente, la totalidad de los tres coeficientes 12a, 12b y 12c se pueden multiplexar y, en el caso de utilizar el mismo valor, solo se puede multiplexar un coeficiente junto con la informacion que indica este proposito. La unidad de cuantificacion 125 ejecuta el procedimiento de cuantificacion ponderada sobre los coeficientes de transformacion de los tres componentes del color utilizando cada uno de los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a o 12b o 12c, obteniendo de este modo el coeficiente de transformacion cuantificado 128. El coeficiente de transformacion cuantificado 128 es codificado en entropfa por una unidad de codificacion de longitud variable 129 utilizando medidas tales como la codificacion Huffman y la codificacion aritmetica.

Ademas, el coeficiente de transformacion cuantificado 128 se restaura a una senal de diferencia de prediccion descodificada local 132 a traves de una unidad de cuantificacion inversa 130 y una unidad de transformacion inversa 131. A continuacion, un sumador 134 suma la senal de diferencia de prediccion descodificada local 132 a la imagen de prediccion 133 generada sobre la base del tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 121 seleccionado, y a la informacion de sobrecarga de la prediccion 117, generando de este modo una imagen descodificada local 123. La imagen descodificada local 123 se almacena, despues de someterse al procedimiento de eliminacion de distorsion de bloque en un filtro de desbloqueo 122, en la memoria 116, para ser empleada para el subsiguiente procedimiento de prediccion de compensacion del movimiento. El coeficiente de transformacion cuantificado 128, el tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 121, la informacion de sobrecarga de la prediccion 117 y el parametro de cuantificacion 127, que se introducen en la unidad de codificacion de longitud variable 129, estan dispuestos y conformados de acuerdo con la sintaxis predeterminada de los datos codificados del macrobloque, y se empaquetan (tambien denominado unitizacion NAL en el AVC) en la unidad de los datos del corte que consisten en un macrobloque o en la agregacion de la pluralidad de macrobloques en el formato mostrado en la figura 4. A continuacion, los paquetes de datos se envfan como el flujo de bits 9a.

(4) Caso de la senal de instruccion de codificacion solo intra 13 que indica "codificacion solo intra"

La unidad de prediccion 115 ejecuta solo el procedimiento de intra prediccion descrito en el elemento (3). Cuando se ejecuta la intra prediccion, la informacion del modo intra-prediccion se envfa a la informacion de sobre coste de la prediccion 117. Se debe tener en cuenta que los datos de la imagen de referencia para llevar a cabo la intra prediccion implican la utilizacion de la imagen local descodificada 123 antes de someterse al procedimiento del filtro de desbloqueo 122 (aunque no ilustrado, la imagen local descodificada 123 se utiliza como los datos de la imagen de referencia para la intra prediccion y, por lo tanto, se almacena temporalmente en la unidad de prediccion 115). La intra prediccion en el AVC es tal como se ha descrito anteriormente, y se ejecuta con respecto a la senal de video de entrada 3a. Por lo tanto, el modo de intra prediccion en los respectivos componentes del color de las senales de video de entrada 3 se selecciona y se aplica individualmente para los componentes del color respectivos. La unidad de determinacion de modo de codificacion 120 selecciona el modo de intra prediccion mediante la evaluacion en terminos de eficiencia de la prediccion o eficiencia de la codificacion.

La unidad de determinacion de modo de codificacion 120 envfa la senal de diferencia de prediccion 119 seleccionada a la unidad de transformacion 124. La unidad de transformacion 124 transforma la senal de diferencia de prediccion 119 recibida y envfa la senal transformada como un coeficiente de transformacion a la unidad de cuantificacion 125. En este caso, el tamano de bloque que sirve como unidad para conducir la transformacion se

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puede seleccionar de la pluralidad de tamanos candidatos tales como 4 x 4 y 8 x 8. El AVC esta configurado de manera que el bloque objetivo de prediccion en el modo de intra prediccion se ajusta al tamano del bloque de transformacion. En el caso de hacer el tamano del bloque de transformacion seleccionable, cuando se codifica el tamano de bloque seleccionado, se refleja en un valor del indicador 126 de designacion de tamano del bloque de transformacion, y el indicador 126 se multiplexa en el flujo de bits 9a. La unidad de cuantificacion 125 cuantifica el coeficiente de transformacion a ser introducido sobre la base del parametro de cuantificacion 127 y del coeficiente de ponderacion de la cuantificacion 12a, y envfa el resultado cuantificado como un coeficiente de transformacion cuantificado 128 a una unidad de codificacion de longitud variable 129. El ejemplo del procedimiento se proporciona tal como se ha descrito anteriormente.

El coeficiente de transformacion cuantificado 128 esta codificado en entropfa mediante una unidad de codificacion de longitud variable 129 utilizando medidas tales como la codificacion Huffman y la codificacion aritmetica.

El coeficiente de transformacion cuantificado 128 se restaura a la senal de diferencia de prediccion descodificada local 132 a traves de la unidad de cuantificacion inversa 130 y de la unidad de transformacion inversa 131. A continuacion, el sumador 134 sema la senal 132 a la imagen de prediccion 133 generada sobre la informacion de sobrecarga de la prediccion 117, generando de este modo la imagen descodificada local 123. Si la informacion de instruccion de codificacion solo intra 113 indica "codificacion solo intra", la prediccion de compensacion del movimiento no se ejecuta, y por lo tanto el filtro de desbloqueo 122 no ejecuta ni el procedimiento ni la escritura de los datos como imagen de referencia a la memoria 116. Con esta configuracion, se puede reducir el acceso a la memoria y la operacion aritmetica necesarios para el procedimiento del filtro de desbloqueo.

El coeficiente de transformacion cuantificado 128, el tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 121 (configurado al modo intra), la informacion de sobrecarga de la prediccion 117 y el parametro de cuantificacion 127, que se introducen en la unidad de codificacion de longitud variable 129, estan dispuestos y conformados de acuerdo con la sintaxis predeterminada de los datos codificados de macrobloques, y se empaquetan (tambien denominado unitizacion NAL en el AVC) sobre la unidad de los datos de corte que consisten en un macrobloque o en la agregacion de la pluralidad de macrobloques en el formato mostrado en la figura 4. A continuacion, los paquetes de datos se envfan como el flujo de bits 9a.

Las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c de acuerdo con el primer modo de realizacion codifican todas las partes de datos del corte en la secuencia con el corte de componente de un solo color (es decir, el corte C0 o el corte C1 o el corte C2) mediante la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1. Por ello, el indicador de identificacion de componente del color 2 esta invariablemente multiplexado sobre el encabezado de los datos del corte, por lo que el dispositivo de descodificacion puede reconocer que corte corresponde a que datos de imagen en la unidad de acceso. Por ejemplo, la segunda unidad de codificacion de imagenes 7a establece "0" como valor del indicador de identificacion de componente del color 2, la segunda unidad de codificacion de imagenes 7b establece "1" como el valor del indicador de identificacion de componente del color 2 y la segunda unidad de codificacion de imagenes 7c establece "2" como el valor del identificador de identificacion de componente del color 2, y cada uno de los valores del indicador se une al encabezado de los datos del corte. Por consiguiente, incluso cuando se multiplexan en serie los flujos de bits 9a a 9c en el flujo de bits 11, el dispositivo de descodificacion puede reconocer facilmente cual de los cortes de los mismos corresponde a que datos codificados del componente C0 o C1 o C2. En otras palabras, las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c pueden transmitir la salida del flujo de bits en cualquier momento cuando los datos de un corte se acumulan sin acumular las salidas de los flujos de bits respectivos para una imagen.

Se debe tener en cuenta que el numero de macrobloques incluidos en el corte esta restringido no por el valor de la informacion de instruccion de codificacion solo intra 13, sino por la informacion del tamano de imagen 14. La informacion del tamano de la imagen 14 se introduce en la unidad de codificacion de longitud variable 129. La unidad de codificacion de longitud variable 129 establece, sobre la base de la informacion del tamano de la imagen 14, un valor lfmite superior del numero de macrobloques incluidos en el corte. La unidad de codificacion de longitud variable 129 cuenta previamente el numero de macrobloques codificados y, justo cuando el numero de macrobloques incluidos en el corte alcanza el valor lfmite superior, cierra el paquete de los datos del corte. Los macrobloques subsiguientes se empaquetan como nuevos datos del corte. Se debe observar que la informacion del tamano de la imagen 14 tiene el mismo valor con respecto a los componentes C0, C1, C2 en el caso del formato 4:4:4 y, por tanto, puede ser suficiente multiplexar solo una parte de los datos en el conjunto de parametros de la secuencia.

Ademas, la primera unidad de codificacion de imagenes 5 y las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c son diferentes en cuanto a si tratar la informacion del encabezado del macrobloque como la informacion comun a los tres componentes del color, o como la informacion del unico componente del color y la estructura del flujo de bits de los datos del corte. Por consiguiente, la unidad de transformacion 24, la unidad de transformacion inversa 31, la unidad de cuantificacion 25, la unidad de cuantificacion inversa 30 y el filtro de desbloqueo 22 de la figura 9 se realizan de una manera que repite las operaciones aritmeticas para los tres componentes del color de la unidad de transformacion 124, la unidad de transformacion inversa 131, la unidad de cuantificacion 125, la unidad de cuantificacion inversa 130 y el filtro de desbloqueo 122 de la figura 11. Por ello, parte de las configuraciones internas de la primera unidad de codificacion de imagenes 5 y de las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a

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7c tambien se pueden realizar mediante bloques de funcion comunes. En consecuencia, es factible actualizar la implementacion de los dispositivos de codificacion de multiforma de una manera que funcionen repetidamente, por ejemplo, los mismos circuitos una pluralidad de veces, combinando adecuadamente los componentes de las figuras 9 y 11 sin limitarse a la unidad de procesamiento de codificacion completamente independiente, tal como en la figura 8. Ademas, tal como se ha descrito anteriormente, si la disposicion de la memoria 16 en la primera unidad de codificacion de imagenes 5 se proporciona en plano secuencialmente, la memoria de almacenamiento de imagenes de referencia puede ser compartida entre la primera unidad de codificacion de imagenes 5 y las segundas unidades de codificacion de imagenes 7a a 7c.

La figura 12 ilustra un esquema de la configuracion del dispositivo de descodificacion de acuerdo con el primer modo de realizacion. En la figura 12, una primera unidad de descodificacion de imagenes 302 ejecuta un procedimiento de descodificacion comun, y una unidad de determinacion de componente del color 303 y segundas unidades 304 de descodificacion de imagenes (proporcionadas para los tres componentes del color) ejecutan un procedimiento de descodificacion independiente.

El flujo de bits 11 es dividido para cada unidad NAL, por una unidad de analisis del encabezado de orden superior 300. La informacion del encabezado de orden superior, tal como el conjunto de parametros de secuencia y el conjunto de parametros de imagen, se descodifica y se almacena en una memoria del encabezado de orden superior 305 a la que se pueden referir la primera unidad de descodificacion de imagenes 302, la unidad de determinacion de componente del color 303 y las segundas unidades de descodificacion de imagenes 304. La senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1, los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a a 12c, la informacion de instruccion de codificacion solo intra 13 y la informacion de tamano de imagen 14, que se multiplexan para cada secuencia, se conservan como parte del parametro de secuencia configurado en la memoria del encabezado de orden superior 305.

La senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente descodificada 1 se suministra a un conmutador (SW) 301. El conmutador 301, si la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 indica "que esta siendo sometida al procedimiento de codificacion comun", suministra todas las unidades NAL del corte en la secuencia como el flujo de bits 8 a la primera unidad de descodificacion de imagenes 302. El conmutador 301, si la senal de identificacion de codificacion comun / codificacion independiente 1 indica que "esta sometida al procedimiento de codificacion independiente", suministra todas las unidades NAL del corte en la secuencia a la unidad de determinacion de componentes del color 303. Las operaciones detalladas de las primera y segunda unidades de descodificacion de imagenes se describiran mas adelante.

La unidad de determinacion de componente del color 303 analiza un valor del indicador de identificacion de componente del color 2 mostrado en la figura 7 de las unidades NAL del corte recibidas, reconoce entonces a que imagen de componente del color en la presente unidad de acceso corresponden las unidades NAL del corte y distribuye las unidades NAL del corte como los flujos de bits 9a a 9c a las segundas unidades de descodificacion de imagenes 304a a 304c. La configuracion de este tipo de dispositivo de descodificacion tiene un efecto tal que, incluso cuando se reciben los flujos de bits en los que los cortes estan entrelazados y codificados para cada componente del color en la unidad de acceso, se determina facilmente que corte pertenece a que imagen de componente del color, y el flujo de bits codificado se puede descodificar adecuadamente.

Esquema de funcionamiento de la primera unidad de descodificacion de imagenes

La figura 13 ilustra una configuracion interna de la primera unidad de descodificacion de imagenes 302. La primera unidad de descodificacion de imagenes 302 recibe el flujo de bits 11 emitido desde el dispositivo de codificacion ilustrado en la figura 8, por ejemplo, en el formato del flujo de bits 8 constituido por los cortes, cada uno de los cuales consiste en la agregacion de los tres componentes del color C0, C1 y C2. La primera unidad de descodificacion de imagenes 302 restaura el fotograma de video de salida ejecutando el procedimiento de descodificacion para cada macrobloque. El macrobloque consiste en las muestras (pfxeles) de los tres componentes del color ilustrados en la figura 3.

Una unidad de descodificacion de longitud variable 310 recibe el flujo de bits 8, descodifica el flujo de bits 8 de acuerdo con una regla predeterminada (sintaxis) y extrae, a partir del flujo de bits 8, el coeficiente de transformacion cuantificada 28 para los tres componentes del color la informacion del encabezado del macrobloque (el tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 21, informacion de la sobrecarga de la prediccion 17, el indicador de designacion de tamano de bloque de transformacion 26 y el parametro de cuantificacion 27) utilizados en comun con los tres componentes del color.

Ademas, el coeficiente de transformacion cuantificado 28 se introduce junto con el parametro de cuantificacion 27 en la unidad de cuantificacion inversa 30 que ejecuta el mismo procedimiento que la primera unidad de codificacion de imagenes 5, realizandose por ello el procedimiento inverso de cuantificacion. En este caso, los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a a 12c utilizados para los componentes del color respectivos se emplean haciendo referencia a la memoria del encabezado de orden superior 305. Se debe tener en cuenta que si los tres coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a a 12c toman el mismo valor, no es necesario que el descodificador tenga internamente los coeficientes como tres partes de datos, y una parte de datos se puede

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emplear en comun. Subsiguientemente, la salida del mismo se introduce en la unidad de transformacion inversa 31 que ejecuta el mismo procedimiento que la primera unidad de codificacion de imagenes 5, y la salida se restaura a la senal de diferencia de prediccion descodificada local 32 (si el indicador de designacion de tamano de bloque de transformacion 26 existe en el flujo de bits 8, se hace referencia a este indicador 26 en el procedimiento inverso de cuantificacion y en el procedimiento de transformacion inversa). Por otra parte, la unidad de prediccion 311, haciendo referencia a la informacion de la sobrecarga de la prediccion 17 en la unidad de prediccion 15 de la primera unidad de codificacion de imagenes 5, incluye solamente el procedimiento de generar la imagen predicha 33, y el tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 21 y la informacion de sobrecarga de la prediccion 17 se introducen en la unidad de prediccion 311, obteniendo con ello la imagen predicha 33 para los tres componentes del color.

Si el tipo de macrobloque indica que el tipo de macrobloque es la intra prediccion, la imagen predicha 33 para los tres componentes del color se obtiene a partir de la informacion de sobrecarga de la prediccion 17 de acuerdo con la informacion del modo de intra prediccion. Si el tipo de macrobloque indica que el tipo de macrobloque es la inter prediccion, la imagen predicha 33 para los tres componentes del color se obtiene a partir de la informacion de sobrecarga de la prediccion 17 de acuerdo con el vector de movimiento y con el fndice de la imagen de referencia. El sumador 34 suma la senal de diferencia de prediccion descodificada local 32 a la imagen predicha 33, obteniendo de este modo una imagen descodificada temporal 323 para los tres componentes del color. La imagen temporal descodificada 323 se utiliza para la prediccion de la compensacion del movimiento del macrobloque y, por lo tanto, despues de ejecutar el procedimiento de eliminacion de distorsion de bloque en las muestras de imagen descodificadas temporalmente para los tres componentes del color mediante la utilizacion del filtro de desbloqueo 22 que ejecuta el mismo procedimiento que la primera unidad de codificacion de imagenes 5, se envfa y se almacena como una imagen descodificada 313 en una memoria 312. La memoria 312 almacena una pluralidad de conjuntos de datos de la imagen de referencia, constituido cada uno por los tres componentes del color sobre una pluralidad de puntos del tiempo. La unidad de prediccion 311 genera la imagen predicha seleccionando la imagen de referencia indicada por el fndice de imagen de referencia extrafdo del flujo de bits 8 para cada macrobloque a partir de los datos de la imagen de referencia. En cuanto a la disposicion de los datos de la imagen de referencia en la memoria 312, estas partes de datos se pueden almacenar por separado y en plano secuencialmente para cada componente del color, y las muestras (pfxeles) de los componentes del color respectivos tambien se pueden almacenar secuencialmente. La imagen descodificada 313 se define como un fotograma de video en color que contiene los tres componentes del color.

Ademas, la primera unidad de descodificacion de imagenes 302 se puede configurar como sigue. Si la informacion de instruccion de codificacion solo intra 13 almacenada en la memoria del encabezado de orden superior 305 indica "codificacion solo intra", la imagen de referencia se hace innecesaria, porque no se necesita el procedimiento de prediccion de compensacion del movimiento. De este modo, el procedimiento realizado en el filtro de desbloqueo 22 se omite y no se realiza la escritura de la imagen de referencia en la memoria 312. Esta configuracion permite la reduccion del acceso a la memoria y la operacion aritmetica requerida para el procedimiento de filtrado de desbloqueo. Incluso en el caso de la "codificacion solo intra", sin embargo, el filtrado de desbloqueo o filtrado de post-procesamiento similar se puede llevar a cabo como el post-procesamiento para mostrar la imagen descodificada.

Esquema de funcionamiento de la segunda unidad de descodificacion de imagenes

La figura 14 ilustra una configuracion interna de la segunda unidad de descodificacion de imagenes 304. La segunda unidad de descodificacion de imagenes 304 recibe cualquiera de los flujos de bits 9a a 9c formados por una unidad NAL del corte C0, C1 o C2, a la que el flujo de bits 11 procedente del dispositivo de codificacion ilustrado en la figura 8, por ejemplo, esta asignado por la unidad de determinacion de componentes del color 303. La segunda unidad de descodificacion de imagenes 304 ejecuta el procedimiento de descodificacion para cada macrobloque. Estando el macrobloque constituido por las muestras del componente de un solo color ilustrado en la figura 4, restaurando con ello el fotograma de video de salida.

Una unidad de descodificacion de longitud variable 410 recibe el flujo de bits 9, descodifica el flujo de bits 9 de acuerdo con una regla predeterminada (sintaxis) y extrae el coeficiente de transformacion cuantificado 128 para el componente de un solo color y la informacion del encabezado del macrobloque aplicada al componente de un solo color (el tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 121, la informacion de sobrecarga de la prediccion 117, el indicador de designacion de tamano de bloque de transformacion 126 y el parametro de cuantificacion 127). El coeficiente de transformacion cuantificado 128 se introduce junto con el parametro de cuantificacion 127 en la unidad de cuantificacion inversa 130, que ejecuta el mismo procedimiento que la segunda unidad de codificacion de imagenes 5, realizando asf el procedimiento inverso de cuantificacion. Como coeficiente de ponderacion de la cuantificacion empleado en este caso, basado en el indicador de identificacion de componente del color 2 descodificado por la unidad de descodificacion de longitud variable 410, se selecciona un coeficiente de ponderacion de la cuantificacion correspondiente al componente del color correspondiente a partir de los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion 12a a 12c en la memoria del encabezado de orden superior 305, y se hace referencia al coeficiente de ponderacion de la cuantificacion seleccionado. Subsiguientemente, la salida de la unidad de cuantificacion inversa 130 se introduce en la unidad de transformacion inversa 131 que ejecuta el mismo procedimiento que la segunda unidad de codificacion de imagenes 7, y se restaura a la senal de diferencia de

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prediccion descodificada local 132 (si el indicador de designacion de tamano de bloque de transformacion 126 existe en el flujo de bits 9, se hace referencia a este indicador 126 en el procedimiento inverso de cuantificacion y en un procedimiento de transformacion ortogonal inversa).

Por otra parte, una unidad de prediccion 411 incluye solamente el procedimiento de generar la imagen predicha 133, haciendo referencia a la informacion de sobrecarga 117 de la prediccion en la unidad de prediccion 115 de la segunda unidad de codificacion de imagenes 7, y recibe el tipo de macrobloque / tipo de sub-macrobloque 121 y la informacion de sobrecarga de la prediccion 117, obteniendo con ello la imagen predicha 133 para el componente de un solo color. Si el tipo de macrobloque indica la intra prediccion, la imagen predicha 133 para el componente de un solo color se obtiene de la informacion de sobrecarga de la prediccion 117 de acuerdo con la informacion del modo de intra prediccion. Si el tipo de macrobloque indica que el tipo de macrobloque es la inter prediccion, la imagen predicha 133 para el componente de un solo color se obtiene a partir de la informacion de sobrecarga de la prediccion 117 de acuerdo con el vector de movimiento y el fndice de la imagen de referencia. El sumador 134 suma la senal de diferencia de prediccion descodificada local 132 a la imagen predicha 133, obteniendo con ello una imagen descodificada temporal 423 para el componente de un solo color. La imagen descodificada temporal 423 se utiliza para la prediccion subsiguiente de compensacion del movimiento del macrobloque. Por lo tanto, despues de ejecutar el procedimiento de eliminacion de distorsion de bloque en las muestras de imagen descodificadas temporalmente para el componente de un solo color mediante la utilizacion del filtro de desbloqueo 122 que ejecuta el mismo procedimiento que la segunda unidad de codificacion de imagenes 7, la imagen descodificada temporalmente 423 es enviada como una imagen descodificada 413 para ser almacenada en una memoria 412. La imagen descodificada 413 incluye solamente las muestras del componente de un solo color, y se forma, tal como se ilustra en la figura 5, como un fotograma de video en color uniendo las salidas respectivas de las segundas unidades de descodificacion de imagenes 304 para otros componentes del color.

Ademas, la segunda unidad de descodificacion de imagenes 304 se puede configurar como sigue. Si la informacion de instruccion de codificacion solo intra 113 almacenada en la memoria del encabezado de orden superior 305 indica que la informacion 113 de instruccion de codificacion solo intra es "codificacion solo intra", la imagen de referencia se hace innecesaria, porque no se necesita el procedimiento de prediccion de compensacion del movimiento. Por lo tanto, el procedimiento realizado en el filtro de desbloqueo 122 se omite y no se realiza la escritura de la imagen de referencia en la memoria 412. Esta configuracion permite la reduccion del acceso a la memoria y la operacion aritmetica requerida para el procedimiento de filtrado de desbloqueo. Incluso en el caso de la "codificacion solo intra", sin embargo, el filtrado de desbloqueo o filtrado de post-procesamiento similar se puede llevar a cabo como el post-procesamiento para mostrar la imagen descodificada.

Tal como resulta evidente a partir de la descripcion anterior, la primera unidad de descodificacion de imagenes 302 y la segunda unidad de descodificacion de imagenes 304 son diferentes en cuanto a si tratar la informacion del encabezado del macrobloque como la informacion comun a los tres componentes del color o como la informacion del componente de un solo color, y la estructura del flujo de bits de los datos del corte. Por ello, los bloques del procedimiento de descodificacion basicos tales como la unidad de prediccion, la unidad de transformacion inversa y la unidad de cuantificacion inversa de las figuras 13 y 14 se pueden realizar mediante los bloques de funcion comunes a la primera unidad de descodificacion de imagenes 302 y la segunda unidad de descodificacion de imagenes 304. Por consiguiente, es posible actualizar la implementacion de dispositivos de descodificacion multiforma combinando adecuadamente los componentes basicos de las figuras 13 y 14 sin limitarse a la unidad de procesamiento de codificacion completamente independiente, tal como se ilustra en la figura 12. Ademas, si la disposicion de la memoria 312 en la primera unidad de descodificacion de imagenes 302 se proporciona en plano secuencialmente, las estructuras de la memoria 312 y la memoria 412 se pueden hacer comunes a la primera unidad de descodificacion de imagenes 302 y la segunda unidad de descodificacion de imagenes 304.

La primera unidad de descodificacion de imagenes y la segunda unidad de descodificacion de imagenes en el primer modo de realizacion han sido descritas de tal manera que las unidades de descodificacion reciben el flujo de bits 11 emitido por el dispositivo de codificacion. Sin embargo, la entrada de la secuencia de bits en la primera unidad de descodificacion de imagenes y en la segunda unidad de descodificacion de imagenes no esta limitada al envfo del flujo de bits por el dispositivo de codificacion, y los flujos de bits lefdos de medios de almacenamiento tales como un disco duro y un DVD, y se pueden introducir los flujos lefdos de un servidor y transmitidos a traves de una red.

Se debe tener en cuenta que el dispositivo de codificacion y el dispositivo de descodificacion de acuerdo con la realizacion anterior, en el caso del procedimiento de codificacion independiente, tal como se muestra en la figura 15, puede lograr tambien el mismo efecto disponiendo los datos de imagen para los tres componentes del color en secuencia y tratando estas partes de datos como un conjunto de datos de imagen. En este momento, la disposicion se hace de modo que, correspondiendo a una matriz de pfxeles de un solo color, tres partes de datos estan conectadas en la direccion vertical, con respecto a las senales de video en color con H pfxeles en la direccion horizontal y V-lfneas en la direccion vertical, y la informacion de tamano de imagen 14 esta configurada para tener H pfxeles en la direccion horizontal y (V x 3) lfneas en la direccion vertical. Se debe tener en cuenta que en el dispositivo de codificacion y en el dispositivo de descodificacion de acuerdo con el primer modo de realizacion, para que las senales de los componentes respectivos se puedan tratar como imagenes independientes, se elimina la dependencia entre los componentes del color en los procedimientos de codificacion / descodificacion en los lfmites

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de linea de puntos en negrita de la figura 15 entre los componentes del color respectivos. Las condiciones siguientes se dan a modo de ejemplo de eliminacion de la dependencia.

• Cuando se codifica, en los macrobloques situados en los lfmites entre los respectivos componentes del color, la busqueda del vector de movimiento no emplea los pfxeles contiguos de otros componentes del color y se realiza una busqueda fuera del plano para extender los pfxeles del punto de lfmite del componente de un solo color de la misma manera que el procedimiento para el lfmite del plano. Cuando se descodifica, en los macrobloques situados en los lfmites entre los componentes del color, si el vector de movimiento se desvfa del area de imagen del componente del color propio (si se realiza la busqueda fuera del plano), en lugar de emplear las senales de pfxeles de otros colores, la imagen predicha se genera extendiendo los pfxeles del punto de lfmite del componente del color propio si se considera un lfmite plano.

• El procedimiento de filtrado de desbloqueo no se realiza entre los bloques situados en los lfmites entre los respectivos componentes del color.

• En el caso de utilizar una codificacion aritmetica orientada al aprendizaje para los procedimientos de codificacion de longitud variable / descodificacion de longitud variable en los procedimientos de codificacion / descodificacion de los macrobloques de los componentes del color, se proporciona un modelo de probabilidad individualmente para cada componente del color y se ejecuta un procedimiento de aprendizaje de manera independiente para cada componente del color.

La independencia de la senal de cada componente del color se obtiene aplicando estas condiciones, y las unidades de codificacion / descodificacion de imagenes primera, segunda y tercera pueden ejecutar los procedimientos de manera independiente, respectivamente.

Ademas, se imponen restricciones, de manera que se impide que se defina un corte a traves de los lfmites de los respectivos componentes del color, se evita que un corte contenga los datos codificados de la pluralidad de diferentes componentes del color y los datos de macrobloque del encabezado de cada componente del color invariablemente se convierten en el macrobloque principal de los datos del corte.

Ademas, una configuracion para especificar que datos de corte pertenecen a que componente del color puede implicar especificar explfcitamente el componente del color al que pertenece el corte, definiendo el indicador de identificacion del componente del color "color_channel_idc" y ligar el indicador al campo principal de los datos del corte. Otra configuracion puede implicar no utilizar "color_channel_idc", sino la direccion de macrobloque del encabezado de cada dato del corte y la informacion del tamano de imagen 14, y reconocer que datos de corte pertenecen a que componente del color. Por ejemplo, cuando un recuento de pfxeles horizontales W = 1920 y un recuento de pfxeles verticales V = 1080, "0", "8160" y "16320" se proporcionan como las direcciones del macrobloques de encabezado de los componentes C0, C1 y C2, de manera que los macrobloques que tienen las direcciones de macrobloque "0 -8159" estan asignados al componente C0, los macrobloques que tienen las direcciones "8160 -16319" estan asignados al componente C1, y los macrobloques que tienen las direcciones "16320 -24479" estan asignados al componente C2.

Con las configuraciones, la estructura de la imagen / unidad de acceso para el procedimiento de codificacion comun / procedimiento de codificacion independiente puede hacerse comun, mejorando con ello la eficiencia del acceso aleatorio y la operacion de edicion.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1. Un dispositivo de descodificacion de imageries para descodificar senales de imageries en color sobre la base de una entrada de flujos de bits generados sometiendo a una imagen en color en formato 4:4:4 a codificacion de compresion, en el que:

el dispositivo de descodificacion de imagenes tiene una unidad de descodificacion para descodificar informacion de identificacion (1) y coeficientes de ponderacion de la cuantificacion (12a a 12c) que estan incluidos en los flujos de bits, indicando la informacion de identificacion (1) si las senales de componentes del color respectivos, estan o no codificadas de manera independiente, utilizandose los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion (12a a 12c) para un procedimiento inverso de cuantificacion de los respectivos componentes del color (C0, C1, C2); y

en un caso en el que la informacion de identificacion (1) indica que las senales de los respectivos componentes del color estan codificadas de manera independiente, la unidad de descodificacion descodifica la informacion de identificacion del componente del color (2) incluida en el encabezado de un corte, siendo la informacion de identificacion del componente del color (2) para identificar a cual de los componentes (C0, C1, C2), corresponden los datos codificados incluidos en el corte, y especffica, sobre la base de la informacion de identificacion de los componentes del color (2), un coeficiente de ponderacion de la cuantificacion que se utilizara en un procedimiento de descodificacion del corte.

Reivindicacion 2 modificada
2. Un metodo de descodificacion de imagenes para descodificar senales de imagenes en color sobre la base de una entrada de flujos de bits generados sometiendo a una imagen en color en formato 4:4:4 a una codificacion de compresion, en el que:

el metodo de descodificacion de imagenes tiene una etapa de descodificacion para descodificar la informacion de identificacion (1) y los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion (12a a 12c) que estan incluidos en los flujos de bits, indicando la informacion de identificacion (1) si las senales de los respectivos componentes del color (C0, C1, C2) estan codificadas de manera independiente, utilizandose los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion (12a a 12c) para un procedimiento inverso de cuantificacion de los respectivos componentes del color; y

en un caso en el que la informacion de identificacion (1) indica que las senales de los respectivos componentes del color estan codificadas de manera independiente, la etapa de descodificacion descodifica la informacion de identificacion del componente del color (2) para identificar a cual de los componentes del color corresponden los datos codificados incluidos en el encabezado de corte de un corte, y especifica un coeficiente de ponderacion de la cuantificacion (12a a 12c) que se utilizara en un procedimiento de descodificacion del corte sobre la base de la informacion de identificacion de los componentes del color.
3. Un dispositivo de codificacion de imagenes para generar flujos de bits sometiendo a una imagen en color en formato 4:4:4 a una codificacion de compresion, en el que:

el dispositivo de codificacion de imagenes tiene una unidad de codificacion de imagenes para multiplexar, en los flujos de bits, la informacion de identificacion (1) y los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion (12a a 12c), indicando la informacion de identificacion (1) si las senales de los respectivos componentes del color (C0, C1, C2) estan o no codificadas de manera independiente, utilizandose los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion (12a a 12c) para someter a los respectivos componentes del color a un procedimiento inverso de cuantificacion; y

en un caso en el que la informacion de identificacion (1) indica que las senales de los respectivos componentes del color estan codificadas de manera independiente, la unidad de codificacion de imagenes multiplexa, en el encabezado de corte de un corte, la informacion de identificacion del componente del color (2) para identificar a cual de los componentes del color (C0, C1, C2) corresponden los datos codificados incluidos en el corte, y especifica unos coeficientes de ponderacion de la cuantificacion (12a a 12c) que se utilizaran en un procedimiento de codificacion del corte para cada componente del color.
4. Un metodo de codificacion de imagenes para generar flujos de bits sometiendo a una imagen en color en formato 4:4:4 a codificacion de compresion, en el que:

el metodo de codificacion de imagenes tiene una etapa de codificacion de imagenes para multiplexar, en los flujos de bits, la informacion de identificacion (1) para indicar si las senales de los respectivos componentes del color (C0, C1, C2) estan o no codificadas de manera independiente, y utilizandose los coeficientes de ponderacion de la cuantificacion (12a a 12c) para someter a los respectivos componentes del color a un procedimiento inverso de cuantificacion; y

en un caso en el que la informacion de identificacion (1) indica que las senales de los respectivos componentes del color (C0, C1, C2) estan codificadas de manera independiente, la etapa de codificacion de imagenes multiplexa, en el encabezado de corte de un corte, la informacion de identificacion del componente del color (2) para identificar a cual de los componentes del color (C0, C1, C2) corresponden los 5 datos codificados incluidos en el corte, y especifica unos coeficientes de ponderacion de la cuantificacion

(12a a 12c) que se utilizaran en un procedimiento de codificacion del corte para cada componente del color.