ES2699983T3 - Codificación y descodificación de señales híbridas compatibles con versiones anteriores - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para descodificar una señal híbrida compatible con versiones anteriores mediante hardware de procesador de ordenador, con dicho procedimiento que comprende los pasos de: analizar mediante una lógica de análisis de dicho hardware de procesador de ordenador un flujo de datos en primeras partes de datos codificados de acuerdo con un formato de legado y etiquetados con un primer valor identificador único y segundas partes de datos codificados de acuerdo con un formato de codificación jerárquico y etiquetados con un segundo valor de identificador único; descodificar en un primer descodificador las primeras partes de datos codificados para obtener una primera renderización de dicha señal en un primer nivel de calidad, en el que dicho procedimiento comprende los pasos de: muestrear de forma ascendente dicha primera renderización de dicha señal en un primer nivel de calidad para obtener una segunda renderización preliminar de dicha señal en un segundo nivel de calidad; descodificar en un segundo descodificador las segundas partes de datos codificados para obtener datos de reconstrucción, con los datos de reconstrucción que especifican cómo modificar dicha segunda renderización preliminar de la señal para obtener una segunda renderización de dicha señal en un segundo nivel de calidad que tiene un mayor calidad que dicha primera renderización de la señal; y aplicar los datos de reconstrucción a la segunda renderización preliminar de la señal para producir dicha segunda renderización de la señal en un segundo nivel de calidad, en el que los datos de reconstrucción incluyen una jerarquía de datos residuales codificados de acuerdo con una o más resoluciones de elementos de visualización, en el que las primeras partes de datos codificados se descodifican de acuerdo con dicho formato de legado, y en el que los datos de reconstrucción obtenidos a partir de las segundas partes de datos codificados se descodifican de acuerdo con dicho formato de codificación jerárquico.

Description

DESCRIPCIÓN

Codificación y descodificación de señales híbridas compatibles con versiones anteriores

ANTECEDENTES

Se conocen muchas técnicas en la técnica para tratar la compresión y descompresión de señales multidimensionales o de señales que evolucionan a lo largo del tiempo. Este es el caso de las señales de audio, señales de vídeo y otras señales multidimensionales, como las señales volumétricas utilizadas en áreas científicas y médicas. Para lograr altos índices de compresión, esas técnicas explotan la correlación espacial y temporal dentro de la señal. Los procedimientos convencionales identifican una referencia e intentan determinar la diferencia de la señal entre una ubicación actual y la referencia dada. Esto se realiza tanto en el dominio espacial, donde la referencia es una parte (por ejemplo, un bloque o "macro-bloque") del plano espacial ya recibido y descodificado, y en el dominio del tiempo, donde una única instancia en el tiempo de la señal (por ejemplo, una trama de vídeo en una secuencia de tramas) se toma como una referencia durante una cierta duración. Este es el caso, por ejemplo, de los algoritmos de compresión de la familia MPEG, donde los bloques de macros previamente descodificados se toman como referencia en el dominio espacial y las tramas I y tramas P se usan como referencia para las tramas P posteriores en el dominio de tiempo.

Las técnicas conocidas explotan la correlación espacial y la correlación temporal de muchas maneras, adoptando varias técnicas diferentes para identificar, simplificar, codificar y transmitir diferencias. En los procedimientos convencionales, para aprovechar la correlación espacial de los residuos dentro de un bloque, se realiza una transformación de dominio (por ejemplo, en un dominio de frecuencia) y a continuación se realiza la eliminación y cuantificación con pérdidas de la información transformada, típicamente introduciendo cierto grado de distorsiones de bloque. En el dominio del tiempo, en cambio, los procedimientos convencionales transmiten la diferencia cuantificada entre la muestra actual y una muestra de referencia con compensación de movimiento. Para maximizar la similitud entre las muestras, los codificadores intentan estimar las modificaciones a lo largo del tiempo frente a la señal de referencia. Esto se denomina, en los procedimientos de codificación convencionales (por ejemplo, tecnologías de la familia MPEG, VP8, VP9, etc.), estimación de movimiento y compensación.

Los procedimientos de codificación en la técnica conocida, aparte de algunos intentos, típicamente descuidan el requisito de escalabilidad de la calidad. Un procedimiento de codificación escalable codificaría una versión única de la señal comprimida y permitiría la entrega a diferentes niveles de calidad, disponibilidades de ancho de banda y complejidad del descodificador. La escalabilidad se ha tenido en cuenta en procedimientos conocidos como MPEG-SVC y JPEG2000, con una adopción relativamente pobre hasta ahora debido a la complejidad computacional y, en general, su similitud con las técnicas no escalables.

Dado que las tecnologías basadas en MPEG (por ejemplo, MPEG2, MPEG4, H.264, H.265) son estándares internacionales, se desarrollaron varios chips de hardware dedicados para realizar la descodificación de señales con bloques de hardware dedicados. Por lo tanto, es difícil que diferentes tecnologías de codificación obtengan adopción debido a la falta de un ecosistema de dispositivo de descodificación.

En otros casos de transmisiones de vídeo, como por ejemplo la transmisión por cable para mostrar dispositivos a través de procedimientos de transmisión como HDMI o DisplayPort, la transmisión del contenido de vídeo a dispositivos de descodificación/visualización está limitada por la capacidad del cable de transmisión. Esto hace que sea imposible transmitir contenido de vídeo por encima de un nivel de calidad dado (ya sea resolución o frecuencia de tramas) debido a las restricciones del cable de transmisión. Dado que la cantidad de datos a transmitir aumenta con el tiempo (debido al aumento continuo de las resoluciones y las frecuencias de tramas soportadas por los dispositivos de visualización comerciales), las limitaciones que plantean los cables de conexión se están convirtiendo en temas relevantes, a menudo obligando a los dispositivos de descodificación/visualización a realizar varios tipos de interpolaciones (p. ejemplo, interpolaciones de frecuencia de tramas de 60 Hz a 240 Hz) para compensar la capacidad insuficiente del cable de transmisión para poder hacer frente a los niveles de calidad que podrían mostrar.

En otros casos de transmisión de vídeo, como por ejemplo la videoconferencia, una gran base instalada de dispositivos descodificadores solo puede descodificar contenido de vídeo SD y/o HD de legado, mientras que los sistemas de telepresencia más nuevos y más potentes pueden descodificar contenido de vídeo a resoluciones mucho más altas con calidad. Los procedimientos actuales hacen que sea imposible con un solo flujo de datos codificados (es decir, sin codificar/transcodificar en múltiples flujos de vídeo distintos) atender tanto los dispositivos descodificadores de legado como los dispositivos descodificadores más nuevos.

En otros casos de distribución de vídeo, como por ejemplo los discos Blu-ray, un gran ecosistema de dispositivos solo puede descodificar formatos de codificación de vídeo HD de legado, mientras que los nuevos dispositivos de descodificación pueden descodificar y mostrar vídeo UltraHD. Los procedimientos actuales hacen que sea imposible distribuir un único disco Blu-ray compatible con versiones de legado que se pueda leer como vídeo HD mediante la amplia base instalada de dispositivos de legado y como vídeo UltraHD mediante nuevos dispositivos de descodificación. El documento US 2010/088736 A1 (BESEN PETER D [US]) 8 de abril de 2010 (2010-04-08) describe un sistema de descodificación de vídeo de acuerdo con SVC.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS MODOS DE REALIZACIÓN

En contraste con las técnicas convencionales, los procedimientos y los modos de realización del presente documento representan un enfoque innovador para lograr flujos de bits y escalabilidad eficientes al mismo tiempo que se mantiene la compatibilidad con versiones anteriores con el hardware de descodificación y/o visualización que se diseñó para los procedimientos de descodificación conocidos.

Los procedimientos y modos de realización ilustrados en el presente documento también incluyen formas de producir un flujo compatible con versiones anteriores, generado para ser descodificado hasta un primer nivel de calidad por descodificadores de legado y hasta uno o más niveles de calidad diferentes (superiores) por descodificadores habilitados específicamente.

Además de lograr el objetivo de escalabilidad con compatibilidad con versiones anteriores, el uso de diferentes técnicas de codificación/descodificación para niveles más altos de calidad también puede lograr una mayor eficiencia para el flujo de bits en general.

Los modos de realización del presente documento se desvían con respecto a los sistemas y procedimientos convencionales, proporcionando procedimientos novedosos para descodificar una señal que aprovecha un procedimiento de descodificación de legado para descodificar hasta un nivel de calidad dado y un novedoso procedimiento de descodificación para reconstruir, basándose en la señal descodificada en el nivel dado de calidad, una renderización de la señal en el nivel de calidad final (más alto).

De acuerdo con su aspecto más amplio, la invención es un procedimiento para usar hardware de descodificación existente hasta una resolución y/o frecuencia de tramas dada (primer nivel de calidad), y a continuación reconstruir uno o más niveles adicionales de calidad por medio de un procedimiento de computación simple pero efectivo. Los dispositivos de descodificación de legado que no pueden actualizarse para realizar una descodificación de un nivel de calidad superior al primero solo descodificarán la señal en el primer nivel de calidad e ignorarán los datos de mejora adicionales, es decir, aún podrán descodificar una renderización de la señal.

Para simplificar, los modos de realización no limitativos ilustrados en el presente documento se refieren a una señal como una secuencia de muestras (es decir, imágenes bidimensionales, tramas de vídeo, campos de vídeo, etc.). En la descripción, los términos "imagen", "fotografía" o "plano" (destinados con el significado más amplio de "hiperplano", es decir, una matriz de elementos con cualquier número de dimensiones y una cuadrícula de muestreo dada) se usarán a menudo para identificar la renderización digital de una muestra de la señal a lo largo de la secuencia de muestras, en el que cada plano tiene una resolución dada para cada una de sus dimensiones (por ejemplo, X e Y), y comprende un conjunto de elementos planos (o "elemento", o "pel ", o elemento de visualización para imágenes bidimensionales a menudo llamadas" píxeles ", para imágenes volumétricas a menudo llamadas" voxel ", etc.) caracterizadas por uno o más "valores" o "configuraciones" (por ejemplo, a modo de ejemplos no limitativos, configuraciones de color en un espacio de color adecuado, configuraciones que indican niveles de densidad, configuraciones que indican niveles de temperatura, configuraciones que indican el tono de audio, configuraciones que indican amplitud, etc.). Cada elemento plano se identifica mediante un conjunto adecuado de coordenadas, que indican las posiciones enteras de dicho elemento en la cuadrícula de muestreo de la imagen. Las dimensiones de la señal pueden incluir solo dimensiones espaciales (por ejemplo, en el caso de una imagen) o también una dimensión de tiempo (por ejemplo, en el caso de una señal que evoluciona con el tiempo).

Como ejemplos no limitativos, una señal puede ser una imagen, una señal de audio, una señal de audio multicanal, una señal de vídeo, una señal de vídeo de múltiples visualizaciones (por ejemplo, vídeo 3D), una señal volumétrica (por ejemplo, imágenes médicas, imágenes científicas, imágenes holográficas, etc.), una señal de vídeo volumétrica, o incluso señales con más de cuatro dimensiones.

Para simplificar, los modos de realización no limitativos ilustrados en el presente documento a menudo se refieren a señales que se muestran como planos de configuración 2D (por ejemplo, imágenes 2D en un espacio de color adecuado), como por ejemplo una señal de vídeo. Los términos "trama" o "campo" se usarán indistintamente con el término "imagen", para indicar una muestra en el tiempo de la señal de vídeo: cualquier concepto y procedimiento ilustrado para señales de vídeo hechas de tramas (señales de vídeo progresivas) puede ser fácilmente aplicable también a señales de vídeo hechas de campos (señales de vídeo intercaladas), y viceversa. A pesar del enfoque de los modos de realización ilustrados en el presente documento en señales de vídeo, los expertos en la técnica pueden entender fácilmente que los mismos conceptos y procedimientos también son aplicables a cualquier otro tipo de señal multidimensional (por ejemplo, señales volumétricas, señales de vídeo, señales de vídeo 3D, señales plenópticas, etc.).

En un modo de realización no limitativo descrito en el presente documento, un procesador de señales está configurado para recibir un flujo de datos y separarlo en dos o más sub-flujos. Un primer sub-flujo se descodifica por medio de un primer procedimiento de descodificación, produciendo una renderización de la señal en un primer nivel de calidad. Un segundo sub-flujo se descodifica por medio de un segundo procedimiento de descodificación, produciendo residuos. Basándose en la señal en el primer nivel de calidad, el procesador de señales produce una renderización predicha de la señal en un segundo nivel de calidad (más alto). El procesador de señales combina la renderización predicha (o "preliminar") de la señal en el segundo nivel de calidad con los residuos, produciendo una renderización de la señal en un segundo nivel de calidad.

En otros modos de realización no limitativos descritos en el presente documento, un procesador de señales ubicado en otro dispositivo informático recibe el flujo de datos y no está configurado para descodificar el segundo sub-flujo. El procesador de señales ignora el segundo sub-flujo y simplemente descodifica el primer sub-flujo, produciendo una renderización de la señal en un primer nivel de calidad. De esta manera, la inclusión del segundo flujo de datos de suscriptor en el flujo de datos es efectivamente compatible con versiones anteriores de los descodificadores que no estaban configurados para descodificar el segundo sub-flujo porque los descodificadores de legado simplemente ignoran el segundo flujo de suscriptores y producen una renderización de la señal en el primer nivel de calidad en lugar de una renderización de la señal en el segundo nivel de calidad.

En un modo de realización no limitativo, el procedimiento se implementa en el firmware del hardware diseñado para descodificar de acuerdo con un procedimiento basado en MPEG, y el primer sub-flujo se descodifica de acuerdo con dicho procedimiento basado en MPEG.

En otros modos de realización no limitativos descritos en el presente documento, el segundo sub-flujo incluye parámetros correspondientes a las operaciones realizadas por el procesador de señales para producir, basándose en la señal en el primer nivel de calidad, una renderización prevista o preliminar de la señal en el segundo nivel de calidad. En un modo de realización no limitativo, dichos parámetros incluyen los coeficientes de un núcleo de muestreo ascendente utilizado para muestrear de forma ascendente la renderización de la señal en el primer nivel de calidad.

En otros modos de realización no limitativos descritos en el presente documento, los residuos descodificados incluyen un primer conjunto de residuos en el primer nivel de calidad y un segundo conjunto de residuos en el segundo nivel de calidad.

En otros modos de realización no limitativos descritos en el presente documento, producir una renderización predicha de la señal en el segundo nivel de calidad incluye: combinar la renderización de la señal en el primer nivel de calidad con un primer conjunto de residuos; muestrear la renderización de la señal en el primer nivel de calidad mediante las operaciones de muestreo ascendente correspondientes a los parámetros recibidos.

En otros modos de realización no limitativos descritos en el presente documento, la descodificación de un conjunto de residuos incluye: descodificar residuos cuantificados transformados; sumar y restar residuos cuantificados transformados con ellos mismos y/o con parámetros adecuados, producir residuos cuantificados; descuantificar residuos cuantificados, producir residuos.

En un modo de realización no limitativo, dichos parámetros adecuados incluyen parámetros obtenidos calculando la diferencia entre el valor de un elemento de una renderización de la señal en el primer nivel de calidad y el promedio de los elementos correspondientes de la renderización predicha de la señal en el segundo nivel de calidad.

En otros modos de realización no limitativos descritos en el presente documento, la descodificación de un conjunto de residuos incluye: descodificar residuos transformados cuantificados; descuantificar residuos transformados cuantificados, producir residuos transformados; sumar y restar residuos transformados con ellos mismos y/o con parámetros adecuados, producir residuos.

En un modo de realización no limitativo, dichos parámetros adecuados incluyen parámetros obtenidos calculando la diferencia entre el valor de un elemento de una renderización de la señal en el primer nivel de calidad y el promedio de los elementos correspondientes de la renderización prevista de la señal en el segundo nivel de calidad.

En un modo de realización no limitativo, las operaciones de descuantificación se realizan identificando una posición en cada rango de cuantificación de acuerdo con los parámetros dados.

En un modo de realización no limitativo, las operaciones de descuantificación se realizan por medio de un tramado estadístico, calculando un valor aleatorio comprendido en el rango de cuantificación de acuerdo con una distribución de probabilidad dada.

En otros modos de realización no limitativos, la descodificación de residuos transformados cuantificados incluye recibir datos codificados por entropía y descodificarlos de acuerdo con un procedimiento de descodificación por entropía adecuado. En un modo de realización no limitativo, dicho procedimiento de descodificación por entropía es una combinación de la descodificación de Huffman y la descodificación de la longitud de ejecución ("RLE"). En otros modos de realización no limitativos, dicho procedimiento de descodificación por entropía incluye un codificador aritmético estático. En otros modos de realización no limitativos, el descodificador por entropía recibe parámetros correspondientes a una distribución de probabilidad de los símbolos a descodificar.

De acuerdo con otros modos de realización no limitativos, los residuos para imágenes posteriores de una misma secuencia se descodifican a partir de una misma referencia común (memoria intermedia de soporte), para aprovechar efectivamente la correlación entre múltiples imágenes posteriores.

De acuerdo con otros modos de realización no limitativos, uno o más residuos para imágenes posteriores de una misma secuencia se descodifican basándose en los residuos correspondientes de la imagen anterior, para aprovechar efectivamente la correlación entre múltiples imágenes posteriores.

En otro modo de realización no limitativo descrito en el presente documento, un procesador de señales está configurado para recibir un flujo de datos y separarlo en tres o más sub-flujos. El primer sub-flujo se descodifica por medio de un primer procedimiento de descodificación, produciendo una renderización de la señal en un primer nivel de calidad. El segundo sub-flujo se descodifica mediante un segundo procedimiento de descodificación, que produce datos de mejora que le permiten al descodificador producir, basándose en la renderización de la señal en el primer nivel de calidad, una renderización de la señal en un segundo nivel de calidad (más alto). El tercer sub-flujo se descodifica mediante un tercer procedimiento de descodificación, que produce datos de mejora que le permiten al descodificador producir, basándose en la renderización de la señal en el segundo nivel de calidad, una renderización de la señal en un tercero nivel de calidad (más alto).

De acuerdo con otros modos de realización no limitativos, el flujo de datos se organiza como un flujo de transporte MPEG, y los paquetes de diferentes sub-flujos (correspondientes a diferentes niveles de calidad) tienen diferentes identificadores empaquetados (PID), lo cual indica su pertenencia a diferentes sub-flujos elementales. Como se analiza en el presente documento, el etiquetado de datos con un primer PID indica partes de datos para descodificar mediante un primer descodificador; el etiquetado de datos con un segundo PID indica partes de datos para descodificar mediante un segundo descodificador; el etiquetado de datos con un tercer PID indica partes de datos para descodificar mediante un tercer descodificador; etc. En un modo de realización, los PID para los sub-flujos de mejora (que permiten reconstruir los niveles más altos de calidad) se seleccionan de manera que sean ignorados por los descodificadores de legado.

De acuerdo con otros modos de realización no limitativos, el flujo de datos se organiza como una transmisión de datos HDMI, en el que el sub-flujo correspondiente al primer nivel de calidad es vídeo sin comprimir (transmitido de acuerdo con el formato HDMI) y los datos de sub-flujo de mejora se transmiten como metadatos. En algún modo de realización no limitativo, el segundo nivel de calidad tiene una frecuencia de tramas más alta que el primer nivel de calidad. En otro modo de realización no limitativo, el segundo nivel de calidad tiene una resolución espacial más alta que el primer nivel de calidad. En un modo de realización no limitativo, los datos de mejora se transmiten en períodos de supresión (los datos máximos de los paquetes de islas para cada período de supresión horizontal son 448 bytes, lo cual deja un total de aproximadamente 480 Mbps para datos adicionales; los datos de audio también utilizan períodos de supresión, pero una parte de ellos está disponible para datos de mejora). En otros modos de realización no limitativos, la transmisión de datos de mejora aprovecha la transmisión de metadatos a través del InfoFrame específico del proveedor (VSI). De acuerdo con otros modos de realización no limitativos, el flujo de datos se organiza como una transmisión DisplayPort, en el que el sub-flujo correspondiente al primer nivel de calidad es un vídeo sin comprimir (transmitido de acuerdo con el formato DisplayPort) y los datos del sub-flujo de mejora son transmitidos como metadatos.

De acuerdo con otros modos de realización no limitativos, el flujo de datos se organiza como un archivo de disco Blu-ray, en el que el sub-flujo correspondiente al primer nivel de calidad se codifica como vídeo de disco Blu-ray convencional y los datos de sub-flujo de mejora se incluyen en el disco Blu-ray como metadatos.

DIFERENTES PERMUTACIONES DE PRIMEROS MODOS DE REALIZACIÓN

De acuerdo con otros modos de realización, el hardware de procesador de ordenador recibe un flujo de datos. El hardware de procesador de ordenador analiza el flujo de datos recibido en primeras partes de datos codificados y segundas partes de datos codificados. El hardware de procesador de ordenador implementa un primer descodificador para descodificar las primeras partes de datos codificados en una primera renderización de una señal. El hardware de procesador de ordenador implementa un segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados en datos de reconstrucción. Los datos de reconstrucción especifican cómo modificar la primera renderización de la señal. El hardware de procesador de ordenador aplica los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal.

El primer modo de realización de ejemplo anterior se puede implementar junto con cualquiera de una o más de las siguientes características para producir otros modos de realización adicionales siguientes:

Por ejemplo, en un modo de realización, las primeras partes de los datos codificados se descodifican (a través de un primer descodificador del hardware de procesador de ordenador) de acuerdo con un MPEG (Moving Pictures Experts Group) o un formato basado en MPEG, como los ejemplos no limitativos MPEG2, h.264, VC1, VP8, VP9 o h.265. Los datos de reconstrucción, que se obtienen de las segundas partes de datos codificados, se descodifican (a través de un segundo descodificador del hardware de procesador de ordenador) de acuerdo con un formato de codificación jerárquica.

De acuerdo con modos de realización adicionales, las primeras partes de datos codificados comprenden datos de vídeo sin comprimir; los datos de reconstrucción se obtienen de las segundas partes de datos codificados y se descodifican de acuerdo con un formato de codificación jerárquico. Tenga en cuenta que las segundas partes de los datos codificados pueden ser datos comprimidos. La implementación del segundo descodificador puede incluir la aplicación de operaciones de muestreo ascendente a los datos comprimidos para producir los datos de reconstrucción, con las operaciones de muestreo ascendente aplicadas convirtiendo las configuraciones de elementos de visualización de resolución más baja en configuraciones de elementos de visualización de resolución más alta.

En otros modos de realización adicionales, el hardware de procesador de ordenador es el primer hardware de procesador de ordenador. El sistema puede incluir un segundo hardware de procesador de ordenador (como un descodificador de legado que incluye un primer descodificador y no el segundo descodificador). El segundo hardware de procesador de ordenador también recibe el flujo de datos. El segundo hardware de procesador de ordenador inicia la descodificación de solo las primeras partes de datos codificados recibidos en el flujo de datos en una segunda primera renderización de la señal; e inicia la visualización de la segunda primera renderización de la señal en una pantalla de visualización.

Como un ejemplo adicional, las primeras partes de los datos codificados se pueden descodificar (usando un descodificador de un primer tipo) de acuerdo con un procedimiento de descodificación compatible con el hardware de procesador de ordenador del descodificador de legado, y el flujo de datos se organiza de tal manera que las segundas partes de los datos codificados no son utilizadas (y/o son ignoradas) por el hardware de procesador de ordenador del descodificador de legado. El hardware de procesador de ordenador del descodificador de legado: i) inicia la descodificación de solo las primeras partes de los datos codificados, e ii) inicia la visualización de la primera renderización de la señal en una pantalla de visualización respectiva.

El flujo de datos recibido por el hardware de procesador de ordenador puede ser una seña1HDMI (Interfaz multimedia de alta definición) en la que las primeras partes de datos codificados (procesadospor el primer descodificador) son datos de vídeo sin comprimir y las segundas partes de datos codificados (procesados por el segundo descodificador) son datos comprimidos. De forma alternativa, el flujo de datos recibido por el hardware de procesador de ordenador puede recibirse a través de una interfaz DisplayPort en la que las primeras partes de datos codificados son datos de vídeo no comprimidos y las segundas partes de datos codificados son datos comprimidos. Como modo de realización de ejemplo adicional no limitativo, el flujo de datos puede ser un flujo de transporte MPEG (Moving Pictures Experts Group) que incluye las primeras partes de datos (tales como datos codificados MPEG) y las segundas partes de datos, en el que las primeras partes y las segundas partes se caracterizan por diferentes números de identificador de paquete (PID).

Como modo de realización de ejemplo adicional no limitativo, el flujo de datos puede ser un archivo organizado para ser almacenado en un disco Blu-ray y descodificado por dispositivos descodificadores de discos Blu-ray. Las primeras partes de datos se incluyen en el formato Blu-ray como datos de vídeo HD convencionales y se codifican con un primer procedimiento de codificación (por ejemplo, un códec Blu-ray convencional para datos de vídeo HD, como h.264 o VC1), mientras que las segundas partes de los datos se incluyen en el formato Blu-ray como metadatos que son ignorados por los dispositivos descodificadores de discos HD Blu-ray de legado y se codifican de acuerdo con un segundo procedimiento de codificación.

En un modo de realización, la señal (capturada por las partes recibidas de datos codificados en el flujo de datos) incluye múltiples elementos de visualización; y la segunda renderización de la señal es de un nivel de calidad más alto que la primera renderización de la señal.

En otros modos de realización adicionales, la segunda renderización de la señal puede ser de la misma resolución del elemento de visualización que la primera renderización de la señal. La implementación del segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados puede incluir: la descodificación de un primer conjunto de datos residuales en un primer nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados; utilizar el primer conjunto de datos residuales para modificar la primera renderización de la señal y producir la segunda renderización de la señal; producir, basándose al menos en parte en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal de una resolución más alta (en algunos modos de realización, resolución espacial; en otros modos de realización, resolución temporal; en otros modos de realización más, resolución espacial y temporal) que una resolución de la segunda renderización de la señal; descodificar un segundo conjunto de datos residuales en un segundo nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados; y utilizar el segundo conjunto de datos residuales para modificar la tercera renderización de la señal y producir una cuarta renderización de la señal.

Además, el hardware de procesador de ordenador puede configurarse para realizar operaciones de: producir, basándose en la cuarta renderización de la señal, una quinta renderización de la señal, siendo la quinta renderización de la señal de una resolución más alta (nuevamente, ya sea espacial y/o temporal, de acuerdo con el modo de realización no limitativo específico) que una resolución de la cuarta renderización de la señal; descodificar un tercer conjunto de datos residuales en un tercer nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados; y utilizar el tercer conjunto de datos residuales para modificar la quinta renderización de la señal y producir una sexta renderización de la señal. La primera renderización de la señal puede ser una señal de vídeo intercalada; la sexta renderización de la señal puede ser una señal de vídeo progresiva.

En otros modos de realización no limitativos, el flujo de datos recibido incluye más de dos partes distintas de datos codificados, descodificados por más de dos descodificadores de acuerdo con más de dos procedimientos de descodificación distintos. En un modo de realización no limitativo, el flujo de datos recibido incluye tres partes de datos codificados. Las primeras partes de los datos codificados son descodificados por un primer descodificador, produciendo una primera renderización de la señal. La segunda renderización de la señal tiene la misma resolución del elemento de visualización que la primera renderización de la señal. La implementación del segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados incluye: la descodificación de un primer conjunto de datos residuales en un primer nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados; utilizar el primer conjunto de datos residuales para modificar la primera renderización de la señal y producir la segunda renderización de la señal; producir, basándose al menos en parte en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal de una resolución más alta que una resolución de la segunda renderización de la señal; descodificar un segundo conjunto de datos residuales en un segundo nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados; y utilizar el segundo conjunto de datos residuales para modificar la tercera renderización de la señal y producir una cuarta renderización de la señal. Además, el hardware de procesador de ordenador está configurado para realizar operaciones de: descodificar un tercer conjunto de datos residuales según lo especificado por la tercera parte de los datos codificados; utilizar el tercer conjunto de datos residuales para modificar la cuarta renderización de la señal y producir una quinta renderización de la señal; producir, basándose en la quinta renderización de la señal, una sexta renderización de la señal, siendo la sexta renderización de la señal de una resolución más alta que una resolución de la quinta renderización de la señal; descodificar un cuarto conjunto de datos residuales en un cuarto nivel de calidad según lo especificado por las terceras partes de datos codificados; utilizar el cuarto conjunto de datos residuales para modificar la sexta renderización de la señal y producir una séptima renderización de la señal; producir, basándose en la séptima renderización de la señal, una octava renderización de la señal, siendo octava la renderización de la señal de una resolución más alta que una resolución de la séptima renderización de la señal; descodificar un quinto conjunto de datos residuales en un quinto nivel de calidad según lo especificado por las terceras partes de datos codificados; utilizar el quinto conjunto de datos residuales para modificar la octava renderización de la señal y producir una novena renderización de la señal. En un modo de realización no limitativo, la primera renderización de la señal es una señal de vídeo SD intercalada; la cuarta renderización de la señal es una señal de vídeo HD intercalada; la novena renderización de la señal es una señal de vídeo UltraHD progresiva.

Implementar el segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados puede incluir además operaciones de: identificar las operaciones de muestreo ascendente según lo especificado por las segundas partes de datos codificados; y aplicar las operaciones de muestreo ascendente a la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor que una resolución de un elemento de visualización de la segunda renderización de la señal. En algunos modos de realización no limitativos, la mayor resolución del elemento de visualización es una resolución espacial más alta (vertical, horizontal o tanto vertical como horizontal) para cada campo o trama de la señal de vídeo; en otros modos de realización no limitativos, la resolución más alta del elemento de visualización es una resolución temporal más alta (es decir, una señal de vídeo a una frecuencia de tramas más alta); en otros modos de realización no limitativos, la resolución de elemento de visualización más alta es tanto una resolución espacial más alta como una resolución temporal más alta en la señal.

De acuerdo con modos de realización adicionales, la identificación de las operaciones de muestreo ascendente según lo especificado por las segundas partes de datos codificados comprende: descodificar los parámetros correspondientes a coeficientes específicos de un núcleo de muestreo ascendente; basándose al menos en parte en los parámetros descodificados, producir un núcleo de muestreo ascendente correspondiente a una parte de la tercera renderización de la señal; y aplicar el núcleo de muestreo ascendente a una parte de la segunda renderización de la señal para producir la parte de la tercera renderización de la señal. En un modo de realización, la tercera renderización de la señal es una renderización preliminar (o predicha) de la señal a la resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor. La implementación del segundo descodificador puede comprender además: utilizar los datos de reconstrucción para modificar la renderización preliminar de la señal a la resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor, siendo la renderización preliminar modificada de la señal de una misma resolución pero de mayor nivel de calidad que la renderización preliminar la señal. Por lo tanto, los datos codificados recibidos según lo especificado por las primeras partes de datos codificados se pueden descodificar de acuerdo con un procedimiento de descodificación de legado (como MPEG-2, MPEG-4, DivX, AVC/h.264, SVC, HEVC/h.265), VC1, VP8, VP9,etc., por simplicidad "datos MPEG"), o en otros modos de realización no limitativos, incluso puede descodificarse como datos de vídeo sin comprimir (por ejemplo, de acuerdo con un formato de transmisión HDMI, DisplayPort o DVI). Los datos de mejora en el flujo de datos (como las segundas partes de datos codificados) pueden descodificarse y usarse para convertir una renderización de la señal obtenida a partir de los datos MPEG en un nivel más alto de señal de renderización de calidad. Como se analiza en el presente documento, los datos de mejora se codifican de acuerdo con un formato de codificación no MPEG.

De acuerdo con otros modos de realización adicionales, a partir de las segundas partes de datos codificados en el flujo de datos recibidos, el segundo descodificador produce datos de reconstrucción codificados de acuerdo con un formato jerárquico. Los datos de reconstrucción obtenidos o derivados a partir de las segundas partes de datos codificados pueden incluir datos residuales. Por ejemplo, en un modo de realización, los datos de reconstrucción incluyen al menos un primer conjunto de datos residuales y un segundo conjunto de datos residuales; el primer conjunto de datos residuales especifica cómo modificar una renderización de la señal a una resolución del primer elemento de visualización, el segundo conjunto de datos residuales especifica cómo modificar una renderización de la señal a una resolución del segundo elemento de visualización. La resolución del segundo elemento de visualización es mayor que la resolución del primer elemento de visualización. En un modo de realización no limitativo, el segundo conjunto de datos residuales se descodifica basándose al menos en parte en el primer conjunto de datos residuales.

El hardware de procesador de ordenador puede configurarse para realizar operaciones adicionales de: utilizar el primer conjunto de datos residuales para modificar la primera renderización de la señal y producir la segunda renderización de la señal; producir, basándose en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una renderización preliminar de la señal a la resolución del segundo elemento de visualización; utilizar el segundo conjunto de datos residuales para modificar la tercera renderización de la señal y producir una cuarta renderización de la señal a la resolución del segundo elemento de visualización.

El hardware de procesador de ordenador puede configurarse para producir el segundo conjunto de datos residuales a partir de datos residuales transformados. En un modo de realización, el hardware de procesador de ordenador realiza además operaciones de: descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales transformados cuantificados; descuantificar los datos residuales cuantificados para producir datos residuales transformados; procesar los datos residuales transformados, la segunda renderización de la señal y la tercera renderización de la señal para reproducir el segundo conjunto de datos residuales; y aplicar el segundo conjunto de datos residuales reproducidos a la tercera renderización de la señal para producir la cuarta renderización de la señal.

En algunos modos de realización no limitativos, los datos residuales transformados cuantificados se descodifican a partir de las segundas partes de datos codificados de acuerdo con un procedimiento de descodificación por entropía de rango estático, de acuerdo con una distribución de probabilidad de símbolos especificada por las segundas partes de datos codificados. En otros modos de realización no limitativos, los datos residuales transformados cuantificados descodificados de acuerdo con un procedimiento de descodificación por entropía de rango estático se combinan con símbolos que se heredan del nivel inferior de calidad de la señal según lo especificado por el primer conjunto de datos residuales. En otros modos de realización no limitativos, los datos residuales transformados cuantificados se descodifican a partir de las segundas partes de datos codificados de acuerdo con un procedimiento de descodificación por entropía de Huffman combinado con un procedimiento de descodificación de longitud de ejecución (RLE).

En modos de realización adicionales, la señal reproducida por el hardware de procesador de ordenador y la descodificación respectiva es una señal de vídeo. Se puede producir un conjunto de datos residuales de acuerdo con la herencia temporal en múltiples imágenes (campos o tramas) de la señal, es decir, uno o más residuos para una imagen dada pueden descodificarse según lo especificado por los datos residuales descodificados para una imagen diferente. En tal caso, el hardware de procesador de ordenador realiza además operaciones de: descodificación de datos residuales para un campo/trama basándose al menos en parte en datos residuales descodificados para un campo/trama diferente.

Las primeras partes de datos codificados pueden intercalarse entre las segundas partes de datos codificados en el flujo de datos. El análisis del flujo de datos en primeras partes de datos codificados y segundas partes de datos codificados puede incluir: utilizar etiquetas (como uno o más PID o identificadores de paquetes) en el flujo de datos para identificar las primeras partes de datos y las segundas partes de datos. El flujo de datos se puede organizar como un flujo de transporte MPEG en el que a las primeras partes de datos codificados (como los datos codificados con un códec MPEG descodificable por un dispositivo descodificador de legado) se les asigna un primer Identificador de paquete (PID) y a las segundas partes de datos codificados (como los datos codificados con un procedimiento jerárquico basado en niveles) se les asigna un segundo identificador de paquete (PID). Como se analizó anteriormente, el hardware de procesador de ordenador implementa un primer descodificador para descodificar las primeras partes de datos codificados en una primera renderización de la señal. El hardware de procesador de ordenador implementa un segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados en datos de reconstrucción.

Las primeras partes de los datos codificados pueden codificarse en cualquier formato adecuado, es decir, con cualquier códec adecuado. Como modo de realización de ejemplo no limitativo, las primeras partes de los datos codificados pueden codificarse de acuerdo con un formato de codificación h.264 MPEG (Moving Pictures Experts Group); las primeras partes de los datos codificados se pueden codificar de acuerdo con un formato de codificación MPEG2 (Moving Pictures Experts Group 2); etc.

De acuerdo con algunos modos de realización no limitativos, la señal codificada y reproducida es una señal de vídeo que incluye múltiples tramas (o campos, para señales de vídeo intercaladas) de elementos de visualización. Para simplificar, los términos "trama" y "campo" se usarán indistintamente para indicar muestras de tiempo de una señal de vídeo.

De acuerdo con algunos modos de realización no limitativos, para renderizar la señal, el hardware de procesador de ordenador puede configurarse para realizar adicionalmente operaciones de: identificación de asociaciones de temporización entre las primeras partes de datos codificados y las segundas partes de datos codificados, con las asociaciones de temporización indicando a cuál de las múltiples tramas de elementos de visualización en la primera renderización de la señal pertenecen los datos de reconstrucción. La aplicación de los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal puede incluir: de acuerdo con las asociaciones de temporización, utilizar los datos de reconstrucción para muestrear de forma ascendente temporal la primera renderización de la señal en la segunda renderización de la señal, con la segunda renderización de la señal incluyendo un mayor número de tramas de elementos de visualización que la primera renderización de la señal. Por lo tanto, las asociaciones de tiempo permiten que el hardware de procesador de ordenador identifique una relación entre las primeras partes de datos codificados y las segundas partes de datos codificados, permitiendo además que el flujo de datos convierta una renderización de la señal obtenida a partir de las primeras partes de datos codificados en una señal con un nivel más alto de calidad utilizando las segundas partes de datos codificados en el flujo de datos.

De acuerdo con otros modos de realización adicionales, la señal es una señal de vídeo en la que la primera renderización de la señal es de una primera frecuencia de tramas; la segunda renderización de la señal es de una segunda frecuencia de tramas, siendo la segunda frecuencia de tramas mayor que la primera frecuencia de tramas. El hardware de procesador de ordenador realiza además operaciones de: producir, basándose en la primera renderización de la señal a la primera frecuencia de tramas y según lo especificado por los datos de reconstrucción, una renderización preliminar de la señal a la segunda frecuencia de tramas; producir un conjunto de datos residuales según lo especificado por los datos de reconstrucción; y aplicar el conjunto de datos residuales a la renderización preliminar de la señal a la segunda frecuencia de tramas para producir la segunda renderización de la señal.

En otros modos de realización, la aplicación de los datos de reconstrucción incluye: según lo especificado por los datos de reconstrucción, muestrear de forma ascendente espacialmente la segunda renderización de la señal en una tercera renderización de la señal, teniendo la tercera renderización de la señal una resolución de elemento de visualización más alta que la segunda renderización la señal.

En otros modos de realización adicionales, los datos de reconstrucción incluyen una jerarquía de datos residuales codificados de acuerdo con múltiples resoluciones de elementos de visualización. El segundo descodificador aplica operaciones de muestreo ascendente a las segundas partes de datos codificados para reproducir la jerarquía de datos residuales. La jerarquía de datos residuales es una forma única de comprimir los datos que se utiliza para obtener niveles más altos de calidad de la señal.

Como se analizó anteriormente, la señal puede ser una señal de vídeo. La jerarquía de datos residuales se puede producir de acuerdo con la herencia temporal de residuos a través de múltiples tramas de elementos de visualización en la señal. El hardware de procesador de ordenador, en un nivel dado de la jerarquía de datos residuales, descodifica los datos residuales para una primera trama/campo basándose al menos en parte en datos residuales descodificados para una segunda trama/campo. La segunda trama/campo corresponde a un punto en el tiempo diferente al tiempo en que pertenece la primera trama/campo.

En otros modos de realización no limitativos, la jerarquía de datos residuales se produce de acuerdo con la herencia espacial de residuos dentro de una trama/campo dado de elementos de visualización en la señal. El hardware de procesador de ordenador, a un nivel de calidad dado en la jerarquía de datos residuales, descodifica datos residuales para una parte de la trama/campo dado basándose solo en datos de reconstrucción descodificados para un nivel de calidad más bajo en la jerarquía de datos residuales.

En otros modos de realización no limitativos, la jerarquía de datos residuales se produce de acuerdo con la herencia espacial de residuos dentro de una trama/campo dado de elementos de visualización en la señal y la herencia temporal de datos residuales a través de diferentes tramas/campos. El hardware de procesador de ordenador, a un nivel de calidad dado en la jerarquía de datos residuales, descodifica datos residuales para una parte de la trama/campo dado basándose solo en datos de reconstrucción descodificados para un nivel de calidad más bajo en la jerarquía de datos residuales y en un conjunto de referencia de datos residuales.

En otros modos de realización adicionales, el hardware de procesador de ordenador realiza además operaciones de: obtener un primer conjunto de datos residuales a partir de un conjunto base de datos residuales; obtener un segundo conjunto de datos residuales a partir del conjunto base de datos residuales, siendo el primer conjunto de datos residuales diferente al segundo conjunto de datos residuales; aplicar el primer conjunto de datos residuales a una primera muestra de tiempo de la primera renderización de la señal para producir una primera muestra de tiempo correspondiente en la segunda renderización de la señal; y aplicar el segundo conjunto de datos residuales a una segunda muestra de tiempo de la primera renderización de la señal para producir una segunda muestra de tiempo correspondiente en la segunda renderización de la señal. Basándose en la segunda renderización de la señal, el hardware de procesador de ordenador produce una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una renderización preliminar de la señal a una resolución de elemento de visualización sustancialmente mayor. El hardware de procesador de ordenador además: descodifica un segundo conjunto base de datos residuales; obtiene un tercer conjunto de datos residuales del segundo conjunto de datos residuales; obtiene un cuarto conjunto de datos residuales a partir del segundo conjunto base de datos residuales, siendo el tercer conjunto de datos residuales diferente del cuarto conjunto de datos residuales; aplica el tercer conjunto de datos residuales a una primera muestra de tiempo de la tercera renderización de la señal para producir una primera muestra de tiempo correspondiente en una cuarta renderización de la señal; y aplica el cuarto conjunto de datos residuales a una segunda muestra de tiempo de la tercera renderización de la señal para producir una segunda muestra de tiempo correspondiente en la cuarta renderización de la señal.

De acuerdo con modos de realización adicionales, el hardware de procesador de ordenador: descodifica las segundas partes de datos codificados en datos residuales transformados; procesa los datos residuales transformados para producir datos residuales cuantificados; descuantifica los datos residuales cuantificados para reproducir datos residuales; y aplica los datos residuales reproducidos a la primera renderización de la señal para producir la segunda renderización de la señal.

A modo de ejemplo adicional no limitativo, el hardware de procesador de ordenador puede configurarse para: descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales en un primer nivel de calidad; producir, basándose en los datos residuales en el primer nivel de calidad, una renderización preliminar de los datos residuales en un segundo nivel de calidad, siendo el segundo nivel de calidad superior al primer nivel de calidad; descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales transformados cuantificados; descuantificar los datos residuales transformados cuantificados para producir datos residuales transformados; procesar una combinación de los datos residuales transformados, con los datos residuales en el primer nivel de calidad y la renderización preliminar de los datos residuales en el segundo nivel de calidad para reproducir datos residuales en el segundo nivel de calidad; y aplicar los datos residuales reproducidos en el segundo nivel de calidad a la primera renderización de la señal para producir la segunda renderización de la señal.

Además, el hardware de procesador de ordenador puede configurarse para: producir, basándose en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una renderización preliminar de la señal a una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor; descodificar las segundas partes de datos codificados en un nuevo conjunto de datos residuales transformados; procesar una combinación del nuevo conjunto de datos residuales transformados, la segunda renderización de la señal y la tercera renderización de la señal para producir un nuevo conjunto de datos residuales; y aplicar el nuevo conjunto de datos residuales a la tercera renderización de la señal para producir la cuarta renderización de la señal.

En otros modos de realización, el hardware de procesador de ordenador puede configurarse para: aplicar una operación de muestreo ascendente a la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal de una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor que la segunda renderización de la señal. La aplicación de la operación de muestreo ascendente puede incluir obtener configuraciones para un elemento de visualización en la tercera renderización de la señal basándose en configuraciones para múltiples elementos de visualización en la segunda renderización de la señal.

En un modo de realización, como se analizó previamente, los datos de reconstrucción incluyen datos residuales. El hardware de procesador de ordenador aplica los datos residuales a múltiples elementos de visualización en la tercera renderización de la señal para producir una cuarta renderización de la señal. Los datos residuales aplicados modifican la configuración de los múltiples elementos de visualización en la tercera renderización de la señal para producir configuraciones para los elementos de visualización correspondientes en una cuarta renderización de la señal. Además, al implementar el segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales, el segundo descodificador descodifica al menos un residuo en los datos residuales combinando un resultado con un número sustancialmente aleatorio generado de acuerdo con una distribución de probabilidad dada.

De acuerdo con otros modos de realización adicionales, el hardware de procesador de ordenador descodifica al menos algunas de las segundas partes de datos codificados mediante los procedimientos de descodificación por entropía de Huffman y/o descodificación de la longitud de ejecución (RLE).

En otros modos de realización adicionales, el hardware de procesador de ordenador descodifica datos codificados a través de un descodificador por entropía de rango estático de acuerdo con una distribución de probabilidad de símbolos especificada en los datos de reconstrucción. De acuerdo con otro modo de realización, el hardware de procesador de ordenador descodifica los datos codificados a través de un descodificador por entropía aritmética estática de acuerdo con una distribución de probabilidad de símbolos especificada en los datos de reconstrucción.

DIFERENTES PERMUTACIONES DE SEGUNDOS MODOS DE REALIZACIÓN

De acuerdo con modos de realización adicionales, el hardware de procesador de ordenador recibe un flujo de datos. El hardware de procesador de ordenador analiza el flujo de datos en primeras partes de datos codificados, segundas partes de datos codificados y terceras partes de datos codificados. El hardware de procesador de ordenador implementa un primer descodificador para descodificar las primeras partes de datos codificados en una primera renderización de una señal en un primer nivel de calidad. El hardware de procesador de ordenador implementa un segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados en primeros datos de reconstrucción, con los primeros datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la primera renderización de la señal en una segunda renderización de la señal en un segundo nivel de calidad, siendo el segundo nivel de calidad superior al primer nivel de calidad. El hardware de procesador de ordenador procesa los primeros datos de reconstrucción y la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal en el segundo nivel de calidad. El hardware de procesador de ordenador implementa un tercer descodificador para descodificar las terceras partes de los datos codificados en los segundos datos de reconstrucción. Los datos de la segunda reconstrucción especifican cómo modificar la segunda renderización de la señal en una tercera renderización de la señal en un tercer nivel de calidad. El tercer nivel de calidad es mayor que el segundo nivel de calidad. El hardware de procesador de ordenador procesa los segundos datos de reconstrucción y la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal en el tercer nivel de calidad.

Este segundo modo de realización de ejemplo puede implementarse junto con una o más de las siguientes características para producir otros modos de realización adicionales a continuación u otros modos de realización como se describe en el presente documento.

Por ejemplo, en un modo de realización no limitativo, las primeras partes de datos codificados pueden descodificarse de acuerdo con un formato MPEG (Moving Pictures Experts Group), como MPEG2, h.264, VC1 o h.265. El hardware de procesador de ordenador obtiene los primeros datos de reconstrucción a partir de las segundas partes de datos codificados. El hardware de procesador de ordenador obtiene los segundos datos de reconstrucción a partir de las terceras partes de los datos codificados. Tanto las segundas partes de datos codificados como las terceras parte de datos codificados pueden ser datos de vídeo comprimidos codificados de acuerdo con uno o más formatos de codificación jerárquicos.

DIFERENTES PERMUTACIONES DE TERCEROS MODOS DE REALIZACIÓN

De acuerdo con modos de realización adicionales, el hardware de procesador de ordenador recibe un flujo de datos. El hardware de procesador de ordenador analiza el flujo de datos recibido en partes de datos ya descodificados y datos codificados aún no descodificados. Los datos descodificados especifican configuraciones asociadas con una primera renderización de una señal. En un modo de realización, el hardware de procesador de ordenador utiliza los datos descodificados (como los datos no comprimidos) para producir una primera renderización de la señal. El hardware de procesador de ordenador implementa un descodificador para descodificar los datos codificados (como los datos comprimidos) en datos de reconstrucción. Los datos de reconstrucción especifican cómo modificar la primera renderización de la señal. El hardware de procesador de ordenador aplica los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal.

Este modo de realización de ejemplo puede implementarse junto con cualquiera de una o más de las siguientes características para producir otros modos de realización no limitativos a continuación.

Por ejemplo, de acuerdo con otros modos de realización, los datos codificados en el flujo de datos pueden codificarse de acuerdo con un formato de codificación jerárquico en el que los datos se codifican de acuerdo con diferentes resoluciones en una jerarquía de compresión respectiva.

El hardware de procesador de ordenador aplica las operaciones de muestreo para producir datos residuales en niveles más altos en la jerarquía. En un modo de realización, las operaciones de muestreo ascendente convierten la configuración del elemento de visualización de resolución más baja en la configuración del elemento de visualización de resolución más alta que se usa posteriormente para modificar una renderización preliminar de la señal. En un modo de realización, las configuraciones de elementos muestreados (es decir, un conjunto preliminar de datos residuales a un nivel de calidad más alto) se combinan con datos residuales relativos descodificados a partir de datos de reconstrucción para producir los datos residuales de mayor resolución que posteriormente se utilizan para modificar una renderización preliminar de la señal.

De acuerdo con modos de realización adicionales: la señal es una señal de vídeo que especifica configuraciones para múltiples elementos de visualización; la segunda renderización de la señal es de un nivel de calidad más alto que la primera renderización de la señal; y la segunda renderización de la señal es de la misma resolución del elemento de visualización que la primera renderización de la señal.

La implementación del descodificador para descodificar los datos codificados puede incluir: identificar las operaciones de muestreo ascendente según lo especificado por los datos codificados; y aplicar las operaciones de muestreo ascendente a la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor (temporal y/o espacial) que la segunda renderización de la señal. En algunos modos de realización no limitativos, la tercera renderización de la señal es de una misma resolución de elemento de visualización temporal y de una resolución de elemento de visualización espacial sustancialmente mayor que la segunda renderización de la señal. En otros modos de realización no limitativos, la tercera renderización de la señal es de una resolución del elemento de visualización temporal sustancialmente mayor (es decir, de una frecuencia de tramas más alta) y de una misma resolución de elemento de visualización espacial que la segunda renderización de la señal. En otros modos de realización no limitativos, la tercera renderización de la señal es de una resolución del elemento de visualización temporal y espacial sustancialmente mayor que la segunda renderización de la señal.

De acuerdo con otros modos de realización adicionales, la tercera renderización de la señal puede ser una renderización preliminar de la señal a la resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor. La implementación del descodificador puede comprender además: utilizar los datos de reconstrucción para modificar la renderización preliminar de la señal a la resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor, siendo la renderización preliminar modificada de la señal de un nivel de calidad más alto que la renderización preliminar de la señal.

Tenga en cuenta que los modos de realización del presente documento pueden implementarse en software o hardware, o pueden implementarse utilizando una combinación de software y hardware, y pueden incluir una configuración de uno o más dispositivos informáticos, routers, redes, estaciones de trabajo, ordenadores portátiles o de mano, tablets, teléfonos móviles, consolas de juegos, descodificadores, equipos de videoconferencia, reproductores de vídeo, etc., para llevar a cabo y/o soportar cualquiera o todas las operaciones de procedimientos divulgadas en el presente documento. En otras palabras, uno o más dispositivos o procesadores informáticos pueden programarse y/o configurarse para funcionar como se explica en el presente documento para llevar a cabo diferentes modos de realización.

Además de las técnicas como se analizó anteriormente, otros modos de realización del presente documento incluyen programas de software para realizar los pasos y operaciones resumidos anteriormente y divulgados en detalle a continuación. Uno de tales modos de realización comprende un recurso de almacenamiento de hardware legible por ordenador (es decir, un medio legible por ordenador no transitorio) que incluye lógica, instrucciones, etc. de programa informático, codificadas en el mismo que, cuando se ejecutan en un dispositivo informático que tiene un procesador y la memoria correspondiente, programan y/o hacen que el procesador realice cualquiera de las operaciones divulgadas en el presente documento. Dichas disposiciones se pueden proporcionar como software, código y/u otros datos (por ejemplo, estructuras de datos) dispuestos o codificados en un medio legible por ordenador, como un medio óptico (por ejemplo, CD-ROM, DVD-ROM o BLU-RAY), tarjeta de memoria flash, disquete o disco duro o cualquier otro medio capaz de almacenar instrucciones legibles por ordenador como firmware o microcódigo en uno o más chips ROM o RAM o PROM o como un circuito integrado específico de aplicación (ASIC). El software o el firmware u otras configuraciones similares pueden instalarse en un dispositivo informático para hacer que el dispositivo informático realice las técnicas explicadas en el presente documento.

Por consiguiente, un modo de realización particular de la presente divulgación se dirige a un producto de programa informático que incluye un medio de almacenamiento de hardware legible por ordenador que tiene instrucciones almacenadas en el mismo para soportar operaciones de procesamiento de señales. Las instrucciones, cuando son ejecutadas por el hardware de procesador de ordenador, hacen que el hardware de procesador de ordenador del sistema: analice un flujo de datos en las primeras partes de datos codificados y las segundas partes de datos codificados; implemente un primer descodificador para descodificar las primeras partes de datos codificados en una primera renderización de una señal; implemente un segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados en datos de reconstrucción, especificando los datos de reconstrucción cómo modificar la primera renderización de la señal; y aplique los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal.

Otro modo de realización de la presente divulgación está dirigida a un producto de programa informático que incluye un medio de almacenamiento de hardware legible por ordenador que tiene instrucciones almacenadas en él para soportar operaciones de procesamiento de señales. Las instrucciones, cuando son ejecutadas por el hardware de procesador de ordenador, hacen que el hardware de procesador de ordenador del sistema: analice un flujo de datos en las primeras partes de datos codificados, las segundas partes de datos codificados y las terceras partes de datos codificados; implemente un primer descodificador para descodificar las primeras partes de datos codificados en una primera renderización de una señal en un primer nivel de calidad; implemente un segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados en primeros datos de reconstrucción, con los primeros datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la primera renderización de la señal en una segunda renderización de la señal en un segundo nivel de calidad, siendo el segundo nivel de calidad superior al primer nivel de calidad; procese los primeros datos de reconstrucción y la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal en el segundo nivel de calidad; implemente un tercer descodificador para descodificar las terceras partes de los datos codificados en los segundos datos de reconstrucción, con los segundos datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la segunda renderización de la señal en una tercera renderización de la señal en un tercer nivel de calidad, siendo el tercer nivel de calidad superior al segundo nivel de calidad; y procese los segundos datos de reconstrucción y la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal en el tercer nivel de calidad.

Otro modo de realización de la presente divulgación está dirigida a un producto de programa informático que incluye un medio de almacenamiento de hardware legible por ordenador que tiene instrucciones almacenadas en él para soportar operaciones de procesamiento de señales. Las instrucciones, cuando son ejecutadas por el hardware de procesador de ordenador, hacen que el hardware de procesador de ordenador del sistema: analice un flujo de datos recibidos en datos descodificados y datos codificados, con los datos descodificados que especifican configuraciones asociadas con una primera renderización de una señal; utilice los datos descodificados para producir la primera renderización de la señal; implemente un descodificador para descodificar los datos codificados en datos de reconstrucción, con los datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la primera renderización de la señal; y aplique los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal.

El orden de los pasos se ha añadido para mayor claridad. Estos pasos se pueden realizar en cualquier orden adecuado.

Otros modos de realización de la presente divulgación incluyen programas de software, firmware y/o hardware respectivo para realizar cualquiera de los pasos y operaciones del modo de realización del procedimiento resumidos anteriormente y descritos en detalle a continuación.

Además, debe entenderse que el sistema, el procedimiento, el aparato, las instrucciones en los medios de almacenamiento legibles por ordenador, etc., como se analizan en el presente documento, pueden incorporarse estrictamente como un programa de software, como un híbrido de software, firmware y/o hardware. o como hardware solo, tal como dentro de un procesador, o dentro de un sistema operativo o dentro de una aplicación de software, etc. Como se analizó anteriormente, las técnicas del presente documento son muy adecuadas para su uso en aplicaciones de software, firmware y/o hardware que procesan señales y producen flujos de bits de datos codificados, o que procesan flujos de bits de datos codificados y producen renderizaciones de señales. Sin embargo, se debe tener en cuenta que los modos de realización del presente documento no se limitan al uso en tales aplicaciones y que las técnicas analizadas en el presente documento también son adecuadas para otras aplicaciones.

Además, tenga en cuenta que aunque cada una de las diferentes características, técnicas, configuraciones, etc., del presente documento se pueden analizar en diferentes lugares de esta divulgación, se pretende que cada uno de los conceptos se pueda ejecutar de forma independiente o en combinación entre sí. Por consiguiente, la una o más de las presentes invenciones, modos de realización, etc., como se describen en el presente documento, pueden realizarse y verse de muchas maneras diferentes.

Además, tenga en cuenta que este análisis preliminar de los modos de realización del presente documento no especifica cada modo de realización y/o un aspecto incremental novedoso de la presente divulgación o invención(es) reivindicada(s). En lugar de eso, esta breve descripción solo presenta modos de realización generales y los correspondientes puntos de novedad respecto a las técnicas convencionales. Para obtener detalles adicionales y/o posibles perspectivas (permutaciones) de la(s) invención(es), el lector se dirige a la sección de descripción detallada y las figuras correspondientes de la presente divulgación, como se analiza más adelante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción más particular de los modos de realización preferidos del presente documento, como se ilustra en los dibujos adjuntos en los que los caracteres de referencia similares se refieren a las mismas partes en todas las diferentes visualizaciones. Los dibujos no están necesariamente a escala, sino que en lugar de eso se pone énfasis en ilustrar los modos de realización, principios, conceptos, etc.

Las FIGs. 1A, 1B, 1C, ID, IE, IF, 1G y 1H son diagramas de ejemplo que ilustran sistemas y procedimientos de descodificación de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

La FIG. IE es un diagrama de ejemplo que ilustra el hardware de procesador de ordenador que procesa un flujo de datos respectivo de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

La FIG. IF es un diagrama de ejemplo que ilustra el hardware de procesador de ordenador que procesa un flujo de datos respectivo de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

La FIG. 2 es un diagrama de ejemplo que ilustra un sistema y procedimiento de descodificación de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Las FIGs. 3A, 3B y 3C son diagramas de ejemplo que ilustran sistemas y procedimientos de descodificación de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

La FIG. 4 es un diagrama de ejemplo que ilustra un sistema y procedimiento de descodificación de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Las FIGs. 5A, 5B y 5C son diagramas de ejemplo que ilustran sistemas y procedimientos de descodificación residual de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Las FIGs. 6A y 6B son diagramas de ejemplo que ilustran sistemas y procedimientos de descodificación residual transformados de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Las FIGs. 7A, 7B y 7C son diagramas de ejemplo que ilustran el uso de datos residuales transformados de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

La FIG. 8 es un ejemplo de diagrama de bloques que ilustra un sistema informático que soporta el procesamiento de datos de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Las FIGs. 9, 10 y 11 son ejemplos de gráficos de flujo que ilustran la descodificación de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Las FIGs. 12A y 12B son ejemplos de diagramas de bloques que ilustran la codificación de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS MODOS DE REALIZACIÓN

Los procedimientos ilustrados en el presente documento son adecuados para cualquier tipo de señales multidimensionales, incluyendo, sin limitación, señales de sonido, señales de sonido multicanal, imágenes, imágenes bidimensionales, señales de vídeo, señales de vídeo de múltiples visualizaciones, señales de vídeo 3D, señales volumétricas, señales de vídeo volumétricas, señales de imagen médica, señales con más de cuatro dimensiones, etc.

Para simplificar, a lo largo de la descripción, los modos de realización ilustrados habitualmente adoptan el caso de uso de codificación y descodificación de secuencias de vídeo, es decir, señales basadas en el tiempo que consisten en una secuencia de imágenes 2D (comúnmente llamadas "tramas" o "campos" en el caso de señales de vídeo intercaladas, términos usados indistintamente dentro de esta aplicación), con cada elemento (en un caso así de ejemplo no limitativo, típicamente denominado "píxel") caracterizado por un conjunto de configuraciones de color en un espacio de color adecuado (por ejemplo, YUV, RGB, HSV, etc.). Los diferentes planos de color (por ejemplo, el plano de luminancia Y y los dos planos de crominancia U y V) se codifican a menudo por separado y, a menudo, con diferentes resoluciones (debido a la menor sensibilidad del ojo humano a la información de crominancia), aunque los planos U y V típicamente aprovechan la información de compensación de movimiento calculada para el plano Y. Los procedimientos y los modos de realización ilustrados en el presente documento se pueden utilizar conjuntamente entre sí y/o con otros procedimientos. Muchas de los modos de realización preferidos ilustrados en el presente documento describen técnicas y algoritmos con el objetivo de lograr la descodificación multiescala (por ejemplo, a modo de ejemplo no limitativo, la inclusión de una versión SD (definición estándar) y HD (alta definición) de un mismo canal de televisión en un solo flujo de datos) y compresión eficiente (es decir, codificación de una renderización adecuada de la señal con una cantidad mínima de bits). Este también es un ejemplo no limitativo: otros modos de realización no limitativos logran diferentes propósitos, como la reducción del consumo de energía de procesamiento, la eficiencia energética, la reducción de calor de la CPU, el uso de arquitecturas de procesamiento paralelo, etc.

La FIG. 1A es un diagrama de ejemplo no limitativo que ilustra un sistema de codificación y descodificación de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

El codificador 110 recibe la señal 100 y la codifica en el flujo de datos 115. El descodificador 120 recibe el flujo de datos 115 y produce la señal reconstruida 150. En un modo de realización no limitativo, la señal 100 y la señal 150 son señales de vídeo, cada una de las cuales comprende una secuencia respectiva de imágenes 100-1, 100-2,..., 100-n y 150-1, 150-2,..., 150-n. Cada imagen 150-i de la señal 150 es una renderización reconstruida de una imagen original respectiva 100-i de la señal 100. Por ejemplo, la imagen 150-1 es una reconstrucción de la imagen 100-1; la imagen 150-2 es una reconstrucción de la imagen original 100-2; etc.

La FIG. 1B es un diagrama de ejemplo no limitativo que ilustra sistemas de codificación y descodificación multiescala de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

En este modo de realización de ejemplo, el hardware de procesador de ordenador 106 incluye el descodificador 120 y el descodificador de legado 130.

El codificador 110 recibe la señal 100 y la codifica en un flujo de datos híbrido multiescala 115. El descodificador de legado 130 recibe el flujo de datos 115 y produce la señal SD reconstruida 140 en un primer nivel de calidad. El descodificador 120 recibe el flujo de datos 115 y produce la señal HD reconstruida 150 en un segundo nivel de calidad, siendo el segundo nivel de calidad más alto que el primero.

En un modo de realización no limitativo, el segundo nivel de señal de calidad 150 tiene una resolución más alta (espacial y/o temporal) que el primer nivel de calidad. En otro modo de realización no limitativo, el descodificador de legado 130 aprovecha técnicas de descodificación basadas en MPEG (por ejemplo, MPEG2, h.264, etc.) para descodificar una parte del flujo de datos 115. En otro modo de realización no limitativo, el descodificador 120 produce la señal S^d reconstruida 140 como una línea de base para producir la seña1HD reconstruida 150. En otras palabras, el hardware de procesador de ordenador 106 puede configurarse para usar la señal SD reconstruida 140 como una línea de base para producir la señal HD reconstruida 150.

En un modo de realización, el flujo de datos 115 comprende información que es ignorada por el descodificador de legado 130 y que es descodificada por el descodificador 120, permitiendo que el descodificador 120 produzca, basándose en la señal SD reconstruida 140, la señal HD reconstruida 150. En un modo de realización no limitativo, el segundo nivel de calidad de la señal 150 tiene una resolución obtenida al muestrear con factores de escala dados una o más dimensiones espaciales de la señal 140 en el primer nivel de calidad.

En un modo de realización de ejemplo no limitativo, un procesador de señal de descodificación de un descodificador de TV está programado para implementar un procedimiento como se ilustra en la FIG. 1B, en el que el flujo de datos 115 corresponde a una señal de radiodifusión recibida en forma de un flujo de transporte MPEG. Como se analizó anteriormente, y como se analiza más adelante, el flujo de datos 115 incluye primeras partes de datos codificados para descodificar mediante descodificador de legado 130 para producir una señal SD reconstruida 140 y segundas partes de datos codificados (datos de mejora) para descodificar mediante el descodificador 120. En un modo de realización, los datos de mejora corresponden a la información utilizada por el descodificador 120 para producir, basándose en la señal SD reconstruida 140, la señal HD reconstruida 150. En un modo de realización, los datos en el flujo de datos 115 utilizados para producir la señal SD reconstruida 150 se caracterizan por un identificador de paquete de flujo de transporte (PID) que es diferente del PID del flujo elemental principal que corresponde a la señal SD reconstruida 140. En otras palabras, en un modo de realización, las primeras partes de datos codificados que son descodificadas por el descodificador de legado 130 para reproducir la señal 140 se etiquetan con un primer valor de identificador único (tal como un primer PID); las segundas partes de datos codificados que se descodificarán mediante el descodificador 120 y producirán la señal 150 se etiquetarán con un segundo valor de identificador único (como un segundo PID).

Se pueden configurar varios tipos diferentes de dispositivos descodificadores (por ejemplo, a modo de ejemplo no limitativo, descodificadores) para recibir el flujo de datos 115. Un primer conjunto de uno o más de los dispositivos descodificadores en un entorno de red puede incluir solo un descodificador de legado 130. En tal caso, los dispositivos descodificadores que reciben el flujo de datos 115 pueden descodificar solo las primeras partes de datos codificados para producir la señal SD reconstruida 140 para su visualización en una pantalla de visualización respectiva. El hardware de procesador de ordenador correspondiente inicia la descodificación de solo las primeras partes de datos codificados recibidos en el flujo de datos en la primera renderización de la señal. En otras palabras, las segundas partes de los datos codificados no son utilizadas por el descodificador de legado 130. A continuación, el hardware de procesador de ordenador (por ejemplo, el descodificador) inicia la visualización de la primera renderización de la señal en una pantalla de visualización. Por lo tanto, los descodificadores de legado pueden recibir el flujo de datos 115 y seguir mostrando una renderización de la señal, aunque en un nivel de calidad más bajo, como SD, en lugar de un nivel de calidad HD más alto

Los dispositivos descodificadores actualizados, incluido el descodificador 120, tienen la capacidad de descodificar las primeras partes de datos codificados así como las segundas partes de datos codificados en el flujo de datos 115 para reproducir la señal HD reconstruida 150. De esta manera, los descodificadores de legado y los descodificadores respectivos reciben el mismo flujo de datos 115, pero simplemente ignoran los datos de mejora (segundas partes de los datos codificados) y descodifican la señal hasta el primer nivel de calidad (como la señal SD reconstruida 140). De acuerdo con otros modos de realización no limitativos, un flujo de datos híbrido multiescala que comprende primeras partes de datos codificados y segundas partes de datos codificados se almacena en un disco Blu-ray de acuerdo con un formato de vídeo Blu-ray adecuado, en el que las segundas partes de los datos (datos de mejora) se incluyen como metadatos. Los descodificadores de Blu-ray de legado ignoran los datos de mejora, descodificando las primeras partes de datos codificados en una señal de vídeo en un primer nivel de calidad (como Full HD). Los descodificadores UltraHD Blu-ray descodifican tanto las primeras partes de datos codificados como las segundas partes de datos codificados, utilizando la señal de vídeo en el primer nivel de calidad como una línea de base para descodificar una señal de vídeo en un segundo nivel (más alto) de calidad (como UltraHD). La FIG. 1C es un diagrama de ejemplo no limitativo que ilustra sistemas de codificación y descodificación multiescala con múltiples capas de mejora de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Como se muestra, esta implementación de ejemplo del hardware de procesador de ordenador 106 incluye el descodificador 130, el descodificador 120 y el descodificador 125.

En este modo de realización de ejemplo no limitativo, el codificador 110 recibe la señal original 100 en el nivel más alto de calidad (como UltraHDp60) y la codifica en un flujo de datos multiescala 115. El descodificador de legado 130 recibe el flujo de datos 115 y produce la señal SD reconstruida 140 en un primer nivel de calidad (como el SD 576i60 intercalado). El descodificador 120 recibe el flujo de datos 115 y produce la seña1HD reconstruida 150 en un segundo nivel de calidad (como el HD 1080i60 intercalado completo), siendo el segundo nivel de calidad superior al primero. El descodificador 125 recibe el flujo de datos 115 y produce la señal UltraHD reconstruida 160 en un tercer nivel de calidad (como el UltraHDp60 progresivo), siendo el tercer nivel de calidad mayor que el segundo.

En otro modo de realización no limitativo, el descodificador de legado 130 aprovecha las técnicas de descodificación basadas en MPEG (por ejemplo, MPEG2, h.264, etc.) para descodificar el flujo de datos 115. En otro modo de realización no limitativo, el descodificador 130 produce la señal SD reconstruida 140, el descodificador 120 usa la señal 140 como línea de base para producir la señal HD reconstruida 150; a continuación el descodificador 125 utiliza la señal HD reconstruida 150 como línea de base para producir la señal UltraHD reconstruida 160.

El flujo de datos 115 comprende información que es ignorada por el descodificador de legado 130 y que es descodificada por el descodificador 120, lo cual permite que el descodificador 120 produzca, basándose en la señal SD reconstruida 140, la señal HD reconstruida 150. El flujo de datos 115 también comprende información que es ignorada por el descodificador 120 y que es descodificada por el descodificador 125, lo cual permite que el descodificador 125 produzca, basándose en la señal HD reconstruida 150, la señal UltraHD reconstruida 160.

De esta manera, se utilizan diferentes partes de datos codificados en el flujo de datos recibido 115 para convertir una señal de nivel de calidad inferior reconstruida en una señal de nivel de calidad superior reconstruida.

Más específicamente, el hardware de procesador de ordenador 106 utiliza las primeras partes de datos codificados en el flujo de datos 115 para producir la señal SD reconstruida 140. El descodificador 120 descodifica las segundas partes de datos codificados en el flujo de datos 115. El hardware de procesador de ordenador 106 utiliza las segundas partes descodificadas de datos codificados para convertir la señal SD reconstruida 140 en la seña1HD reconstruida 150. Aún más, el descodificador 125 descodifica terceras partes de datos codificados en el flujo de datos 115. El hardware de procesador de ordenador 106 utiliza las terceras partes descodificadas de los datos codificados para convertir la señal HD reconstruida 150 en una señal 160 reconstruida de HD.

De acuerdo con algunos modos de realización no limitativos, las segundas partes de los datos codificados en el flujo de datos 115 se descodifican mediante el hardware de procesador de ordenador 106 basándose al menos en parte en la señal SD reconstruida 140, y las terceras partes de los datos codificados en el flujo de datos 115 se descodifican mediante el hardware de procesador de ordenador 106 basándose, al menos en parte, en la seña1HD reconstruida 150.

En un modo de realización no limitativo, el descodificador 125 produce el tercer nivel de calidad combinando primero la señal de HD 150 reconstruida con un primer conjunto de residuos, muestreando a continuación la señal por un factor vertical de dos u otro valor adecuado (convirtiendo la HD intercalada en HD progresiva), a continuación combinando la señal generada con un segundo conjunto de residuos, a continuación realizando muestreo ascendente con un factor de escala de dos para ambas dimensiones espaciales (produciendo una renderización pronosticada o preliminar de la señal en el tercer nivel de calidad), y finalmente, combinando la renderización predicha de la señal en el tercer nivel de calidad con un tercer conjunto de residuos.

En un modo de realización de ejemplo no limitativo, un procesador de señal de descodificación de un descodificador de TV está programado para implementar un procedimiento de descodificación como se ilustra en la FIG. 1C, en el que el flujo de datos 115 corresponde a la señal de radiodifusión recibida en forma de un flujo de transporte MPEG de acuerdo con ISO/IEC 13818-1 e ETSI EN 50083-9. Los datos de mejora (como las segundas partes de datos codificados y las terceras partes de datos codificados, etc.) correspondientes a la información utilizada por el descodificador 120 y por el descodificador 125 para producir, basándose en la señal SD reconstruida 140, la señal HD reconstruida 150 y la señal UltraHD reconstruida 160, se caracterizan, respectivamente, por identificadores de paquetes (PID) de flujo de transporte únicos que son diferentes del PID del flujo elemental principal (primeras partes de datos codificados, como los datos codificados MPEG) que se utilizan para producir la señal SD reconstruida 140. De esta manera, los descodificadores de legado (que incluyen solo un descodificador de legado 130 para descodificar datos codificados con un formato MPEG de legado) reciben el mismo flujo de datos 115, pero simplemente ignoran los datos de mejora y descodifican la señal hasta el primer nivel de calidad (nivel de calidad SD).

De acuerdo con modos de realización adicionales en la FIG. 1C, a través de etiquetas, el hardware de procesador de ordenador 106 analiza el flujo de datos 115 en primeras partes de datos codificados (datos etiquetados con un primer valor de etiqueta), segundas partes de datos codificados (datos etiquetados con un segundo valor de etiqueta) y terceras partes de datos codificados (datos etiquetados con un tercer valor de etiqueta). El hardware de procesador de ordenador 106 implementa un primer descodificador 130 para descodificar las primeras partes de datos codificados en una primera renderización de una señal (tal como la señal SD reconstruida 140) en un primer nivel de calidad. El hardware de procesador de ordenador 106 implementa un segundo descodificador 120 para descodificar las segundas partes de datos codificados en primeros datos de reconstrucción. Los primeros datos de reconstrucción especifican cómo modificar la primera renderización de la señal 140 en una segunda renderización de la señal 150 en un segundo nivel de calidad. El segundo nivel de calidad es mayor que el primer nivel de calidad. En otras palabras, el segundo nivel de señal de calidad está más cerca de una señal original de la cual se obtienen las renderizaciones de la señal. El hardware de procesador de ordenador 106 procesa los primeros datos de reconstrucción y la primera renderización de la señal 140 para producir una segunda renderización de la señal 150 en el segundo nivel de calidad (más alto).

En un modo realización, el hardware de procesador de ordenador 106 implementa un tercer descodificador 125 para descodificar las terceras partes de datos codificados en el flujo de datos 115 en segundos datos de reconstrucción. Los segundos datos de reconstrucción especifican cómo modificar la segunda renderización de la señal 150 en una tercera renderización de la señal 160 en un tercer nivel de calidad. El tercer nivel de calidad es mayor que el segundo nivel de calidad. El hardware de procesador de ordenador 106 procesa los segundos datos de reconstrucción y la segunda renderización de la señal 150 para producir una tercera renderización de la señal 160 en el tercer nivel de calidad.

A modo de ejemplo adicional no limitativo, las primeras partes de los datos codificados pueden descodificarse de acuerdo con un formato MPEG (Moving Pictures Experts Group). Los primeros datos de reconstrucción pueden obtenerse de las segundas partes de datos codificados en el flujo de datos 115. Los segundos datos de reconstrucción pueden obtenerse a partir de las terceras partes de datos codificados en el flujo de datos 115. Tanto las segundas partes de datos codificados como las terceras partes de datos codificados en el flujo de datos pueden descodificarse en datos de reconstrucción respectivos de acuerdo con diferentes formatos de codificación, tal como a modo de ejemplo no limitativo, formatos de codificación de datos comprimidos jerárquicos.

La FIG. 1D es un diagrama de ejemplo no limitativo que ilustra la transmisión multiescala compatible con versiones anteriores a un dispositivo de visualización con metadatos de mejora de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

En este modo de realización de ejemplo, el hardware de procesador de ordenador 106 incluye un descodificador habilitado y un dispositivo de visualización 121 y un descodificador de legado y un dispositivo de visualización 131. El dispositivo transmisor 111 recibe la señal original 100 en el nivel más alto de calidad (como UltraHDp120) y produce un flujo de datos multiescala 115, de acuerdo con un formato de transmisión dado (como, por ejemplo, a modo de ejemplo no limitativo, un formato HDMI para transmisión a través de un enlace como un cable HDMI). El dispositivo de visualización y descodificador de legado 131 recibe el flujo de datos 115 y produce la señal reconstruida 141 en un primer nivel de calidad (como UltraHDp60). El descodificador habilitado y el dispositivo de visualización 121 reciben el flujo de datos 115 y producen la señal reconstruida 151 en un segundo nivel de calidad (como UltraHDp120), siendo el segundo nivel de calidad más alto que el primero.

En un modo de realización no limitativo, el primer nivel de calidad de los datos (como los datos no comprimidos) se transmite en el flujo de datos 116 como datos de vídeo no comprimidos, de acuerdo con un formato de transmisión estándar que es compatible con dispositivos de legado (como HDMI, DisplayPort o DVI). Los datos de mejora, como los datos comprimidos transmitidos en el flujo de datos 116, se transmiten como metadatos codificados, y se descodifican mediante el descodificador habilitado y el dispositivo de visualización 121 para producir, basándose en la señal 141 reconstruida en el primer nivel de calidad, la señal reconstruida 151 en el segundo nivel de calidad. En una modo de realización de ejemplo no limitativo, un procesador de señal de descodificación de un televisor se programa para implementar un procedimiento como se ilustra en la FIG. ID, en el que el flujo de datos 116 corresponde a la señal HDMI recibida. Los datos de mejora en el flujo 116, como los datos comprimidos, son información utilizada por el descodificador 121 para producir, utilizando la señal reconstruida 141 como referencia, la señal reconstruida 151. En un modo de realización no limitativo, los datos de mejora se transmiten como paquetes de islas en períodos de supresión horizontal de la transmisión HDMI (los datos de audio también utilizan períodos de supresión, pero una parte significativa de los períodos de supresión está disponible para los datos de mejora). En otros modos de realización no limitativos, la transmisión de datos de mejora (datos comprimidos adicionales en el flujo de datos 116 para convertir la señal reconstruida 141 en la señal reconstruida 151) aprovecha la transmisión de metadatos HDMI a través del InfoFrame específico del proveedor (VSI). En otros modos de realización no limitativos, la transmisión aprovecha un cable DisplayPort y los datos de mejora se transmiten como metadatos dentro del formato DisplayPort.

Al transmitir datos de mejora (como los datos de mejora comprimidos jerárquicos) como metadatos codificados, los dispositivos de visualización de legado que no pueden interpretar los metadatos reciben el mismo flujo de datos 116, pero simplemente ignoran los datos de mejora y muestran la señal 141 en el primer nivel de calidad. De esta manera, por ejemplo, una consola de juegos que adopta el procedimiento puede transmitir a través de HDMI (o DisplayPort) una señal de vídeo a una resolución más alta y/o una frecuencia de tramas más alta de lo que sería posible simplemente adoptando el formato de transmisión convencional (sin comprimir) necesario reproduce la señal 141 (incluida la imagen 141-1, la imagen 141-2,...). Los dispositivos de visualización no habilitados de recepción simplemente descodifican y muestran la señal 141 en el primer nivel de calidad, mientras que los dispositivos de visualización y descodificadores habilitados también pueden descodificar los datos de mejora adicionales (datos comprimidos), reconstruyendo una renderización de la señal en uno o más niveles de calidad más altos.

La FIG. IE es un diagrama de ejemplo que ilustra el hardware de procesador de ordenador que procesa un flujo de datos respectivo de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Como se muestra, el flujo de datos 115 incluye primeras partes de datos codificados 181 (primeros datos comprimidos) y segundas partes de datos codificados 182 (segundos datos comprimidos). En un modo de realización, el flujo de datos 115 se recibe como un flujo de transporte MPEG (Moving Pictures Experts Group) que incluye las primeras partes de datos 181 etiquetados con un primer identificador de paquete (PID n.° 1) y las segundas partes de datos 182 etiquetados con un segundo identificador de paquete (PID n.° 2).

Como se muestra, las primeras partes de datos codificados 181 están intercaladas entre las segundas partes de datos codificados 182 en el flujo de datos 115.

Las primeras partes de los datos codificados 181 incluyen la primera parte de los datos codificados 181-1, la primera parte de los datos codificados 181-2, etc. Como se analizó anteriormente, cada una de las primeras partes de los datos codificados 181 está etiquetada con un primer valor etiquetado único correspondiente (como un número PID en el flujo de transporte) que indica que dichos datos serán descodificados por el descodificador 130.

Las segundas partes de los datos codificados 182 incluyen la segunda parte de los datos codificados 182-1, la segunda parte de los datos codificados 182-2, etc. Cada una de las segundas partes de los datos codificados 182 está etiquetada con un segundo valor etiquetado único correspondiente que indica que dichos datos deben ser descodificados por el descodificador 120.

El hardware de procesador de ordenador 106 incluye la lógica 176 del analizador. Como sugiere su nombre, el analizador lógico 176 analiza el flujo de datos recibido 115 en partes de datos (como datos MPEG comprimidos) para ser descodificados por el descodificador 130 y partes de datos (como datos codificados jerárquicos comprimidos) para ser descodificados por el descodificador 120. En un modo de realización, la lógica del analizador 176 utiliza etiquetas en el flujo de datos 115 para identificar las primeras partes de datos 181 y las segundas partes de datos 182.

De acuerdo con modos de realización adicionales, el flujo de datos 115 incluye información de temporización que indica las asociaciones de temporización de renderización correspondientes entre las primeras partes de datos codificados y las segundas partes de datos codificados. En este modo de realización de ejemplo, la información de tiempo en el flujo de datos 115 indica una asociación de tiempo 183-1 entre la parte de datos codificados 181-1 y la parte de datos codificados 182-1; la información de temporización en el flujo de datos 115 indica una asociación de temporización 183-2 entre la parte de datos codificados 181-2 y la parte de datos codificados 182-2; etc.

De acuerdo con otro modo de realización de ejemplo no limitativo, el hardware de procesador de ordenador 106 identifica las asociaciones de temporización entre las primeras partes de datos codificados 181 y las segundas partes de datos codificados 182. La información y las asociaciones de temporización indican a cuál de las tramas o imágenes múltiples de los elementos de visualización en la primera renderización de la señal 146-1 pertenecen los datos de reconstrucción 184 (como los datos residuales).

El hardware de procesamiento informático 106 implementa un primer descodificador 130 para descodificar las primeras partes de los datos codificados 181 en una primera renderización de una señal 146-1.

Como se muestra más adelante, el hardware de procesador de ordenador 106 implementa un segundo descodificador 120 para descodificar las segundas partes de los datos codificados 182 en los respectivos datos de reconstrucción 184. De acuerdo con un modo de realización no limitativo, una parte de los datos de reconstrucción 184 se descodifica a partir de los datos codificados 192 también basándose al menos en parte a la primera renderización de la señal 146-1. El hardware de procesador de ordenador 106 incluye además la lógica de modificación 178-1, la lógica de muestreo ascendente 179-1, la lógica de modificación 178-2, etc., para realizar operaciones de descodificación adicionales con respecto a las segundas partes de los datos codificados 182. Por lo tanto, la lógica de modificación 178-1, la lógica de muestreo ascendente 179-1, la lógica de modificación 178-2, etc., pueden considerarse parte del segundo descodificador 120. Las funciones realizadas por la lógica de modificación 178-1, la lógica de muestreo ascendente 179-1, la lógica de modificación 170-2, etc., se analizan con más detalle a continuación.

En general, los datos de reconstrucción 184 especifican cómo modificar la primera renderización de la señal 146-1 (como una señal de vídeo que incluye múltiples tramas o campos) a un nivel más alto de señal de calidad (de la misma o de una resolución diferente).

En un modo de realización, el descodificador 130 descodifica las primeras partes de datos codificados 181 de acuerdo con un procedimiento de descodificación MPEG (Moving Pictures Experts Group). El descodificador 120 descodifica (descomprime) las segundas partes de los datos codificados 182 de acuerdo con un formato de codificación jerárquica para producir los datos de reconstrucción 184.

A modo de ejemplo adicional no limitativo, la renderización de la señal 146-1 puede ser una señal SD de definición estándar obtenida a partir de las primeras partes de los datos codificados 181. Como se describe en el presente documento, el hardware de procesador de ordenador 106 aplica los datos de reconstrucción 184 a la primera renderización de la señal 146-1 para producir una segunda renderización de la señal (mayor nivel de calidad de la misma o diferente resolución). Como se analizó anteriormente, las señales reconstruidas pueden incluir múltiples imágenes o tramas de vídeo, cada una de los cuales incluye múltiples elementos de visualización.

El hardware de procesador de ordenador 106 implementa la lógica de modificación 178-1 para convertir la renderización de la señal 146-1 en la renderización de la señal 146-2 (que tiene un nivel de calidad más alto). En un modo de realización, la lógica de modificación 178-1 utiliza una parte de los datos de reconstrucción 184 para producir la renderización de la señal 146-2 en el nivel más alto de calidad. Los datos de reconstrucción 184 (como los datos residuales) indican modificaciones (como correcciones) que deben realizarse en uno o más elementos de visualización o imágenes en la renderización de la señal 146-1 para producir la renderización de la señal 146-2. Como se mencionó, la segunda renderización de la señal 146-2 puede tener la misma resolución del elemento de visualización (como la misma resolución espacial y la misma frecuencia de tramas) que la primera renderización de la señal 146-1.

Como modo de realización de ejemplo adicional no limitativo, la aplicación de los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal 146-1 (como una renderización preliminar de la señal) para producir la segunda renderización de la señal 146-2 puede incluir: de acuerdo con las asociaciones de tiempo identificadas como se analizó anteriormente, utilizar los datos de reconstrucción 184 para muestrear de forma ascendente temporal la primera renderización de la señal en la segunda renderización de la señal 146-2, con la segunda renderización de la señal que incluye un mayor número de tramas de elementos de visualización que la primera renderización de la señal.

Como ejemplo adicional, la primera renderización de la señal 146-1 puede incluir 60 tramas por segundo de muestras, la segunda renderización de la señal 146-2 puede incluir 120 tramas por segundo; la primera renderización de la señal 146-1 puede incluir 120 tramas por segundo, la segunda renderización de la señal 146-2 puede incluir 240 tramas por segundo; etc. En un modo de realización de este tipo, para lograr un muestreo ascendente temporal, el hardware de procesador de ordenador puede configurarse para: producir, basándose en la primera renderización de la señal 146-1 (como en una primera frecuencia de tramas) y según lo especificado por los datos de reconstrucción 184 una renderización preliminar de la señal a una segunda frecuencia de tramas; producir un conjunto de datos residuales según lo especificado por los datos de reconstrucción 184; y aplicar el conjunto de datos residuales a la renderización preliminar de la señal a la segunda frecuencia de tramas para producir la segunda renderización de la señal 146-2. Por lo tanto, la lógica de modificación 178-1 puede configurarse para realizar correcciones utilizando datos residuales, así como operaciones de muestreo ascendente temporal (para aumentar una señal a una frecuencia de tramas más alta) según lo especificado por los datos de reconstrucción 184. De acuerdo con otros modos de realización, tenga en cuenta que la renderización de la señal 146-2 puede tener un mismo número de tramas por segundo que un número de tramas por segundo en la renderización de la señal 146-1. Por ejemplo, la primera renderización de la señal 146-1 puede incluir 60 tramas por segundo, la segunda renderización de la señal 146-2 producida por la lógica de modificación 178-1 puede ser de mayor nivel de calidad e incluir también 60 tramas por segundo; la primera renderización de la señal 146-1 puede incluir 120 tramas por segundo, la segunda renderización de la señal 146-2 puede ser de mayor nivel de calidad e incluir 120 tramas por segundo; etc.

El hardware de procesamiento informático 106 incluye además la lógica de muestreo ascendente 179-1. De acuerdo con las configuraciones especificadas por los datos de reconstrucción 184, la lógica de muestreo de la muestra 179­ 1 realiza el muestreo de la señal 146-2 en la renderización de la señal 146-3. En un modo de realización, las operaciones de muestreo ascendente realizadas por la lógica de muestreo ascendente 179-1 incluyen la conversión de la renderización de la señal 146-2 a una renderización de mayor resolución de la señal 146-3. En otras palabras, la renderización de la señal 146-2 puede ser una señal SD. Las operaciones de muestreo ascendente aplicadas por la lógica de muestreo ascendente 179-1 se pueden configurar para convertir la configuración del elemento de visualización de menor resolución en la señal 146-2 a la configuración del elemento de visualización de mayor resolución correspondiente en la señal 146-3. Esto se analiza con más detalle a continuación.

De acuerdo con modos de realización adicionales, la implementación del segundo descodificador 120 y la lógica relacionada para descodificar las segundas partes de datos codificados 182 puede incluir utilizar los datos de reconstrucción 184 para identificar las operaciones de muestreo ascendente; y mediante la lógica de muestreo ascendente 179-1, aplicar las operaciones de muestreo ascendente identificadas a la segunda renderización de la señal 146-2 para producir la tercera renderización de la señal 146-3, siendo la tercera renderización de la señal 146­ 3 de una resolución de elemento de visualización sustancialmente mayor que una resolución de elemento de visualización de la segunda renderización de la señal 146-2. La identificación de las operaciones de muestreo ascendente especificadas por las segundas partes de los datos codificados 182 (utilizados para producir los datos de reconstrucción 184) puede incluir descodificar parámetros correspondientes a coeficientes específicos de un núcleo de muestreo ascendente; basándose al menos en parte en los parámetros descodificados, producir un núcleo de muestreo ascendente correspondiente a una parte de la tercera renderización de la señal 146-3; y aplicar el núcleo de muestreo ascendente a una parte de la segunda renderización de la señal 146-2 para producir la parte de la tercera renderización de la señal 146-3.

La renderización de la señal 146-3 puede ser una señal HD preliminar que necesita corrección.

El hardware de procesador de ordenador 106 incluye además la lógica de modificación 178-2. En un modo de realización, la lógica de modificación 178-2 utiliza una parte de los datos de reconstrucción 184 para producir la renderización de la señal 146-4. Por ejemplo, los datos de reconstrucción 184 indican modificaciones (como correcciones) que deben realizarse en uno o más elementos de visualización en la renderización de la señal 146-3 para producir la renderización de la señal 146-4. La lógica de modificación 178-2 aplica los datos de reconstrucción 184 a la señal 146-3 para corregir la configuración apropiada del elemento de visualización. De una manera similar a la descrita anteriormente, la lógica de modificación 178 también puede configurarse para realizar un muestreo ascendente temporal. Por lo tanto, la señal 146-4 puede incluir un número mayor de imágenes de tramas de reproducción por unidad de tiempo que la señal 146-3.

Este proceso de muestreo ascendente (espacial y/o temporal) y luego de modificación se puede repetir en cualquier número de niveles. Por consiguiente, la renderización de la señal 140 para, por ejemplo, una seña1HD puede muestrearse de forma ascendente y corregirse en una señal ultra HD correspondiente para reproducción en una pantalla de visualización respectiva.

De acuerdo con otros modos de realización adicionales, el hardware de procesador de ordenador 106 implementa el segundo descodificador 120 y componentes relacionados para descodificar las segundas partes de los datos codificados 182. Esto puede incluir: descodificar un primer conjunto de datos residuales en un primer nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados 182; utilizar el primer conjunto de datos residuales (parte de los datos de reconstrucción 184) para modificar la primera renderización de la señal 146-1 y producir la segunda renderización de la señal 146-2; producir, basándose al menos en parte en la segunda renderización de la señal 146-2, una tercera renderización de la señal 146-3, siendo la tercera renderización de la señal 146-3 de una resolución más alta (como la resolución HD) que una resolución (resolución SD) de la segunda renderización de la señal 146-2; descodificar un segundo conjunto de datos residuales (datos de reconstrucción 184) en un segundo nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados 182; utilizar el segundo conjunto de datos residuales para modificar la tercera renderización de la señal 146-3 y producir una cuarta renderización de la señal 146-4. Si se desea adicionalmente, el hardware de procesador de ordenador puede configurarse para producir, basándose en la cuarta renderización de la señal 146-4, una quinta renderización de la señal, siendo la quinta renderización de la señal de una resolución más alta (como una resolución Ful1HD progresiva, resolución Ultra HD, etc.) que una resolución de la cuarta renderización de la señal 146-4; descodificar un tercer conjunto de datos residuales (datos de reconstrucción 184) en un tercer nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados 182; y utilizar el tercer conjunto de datos residuales para modificar la quinta renderización de la señal y producir una sexta renderización de la señal (como la señal de resolución Ultra HD corregida). En un modo de realización, la primera renderización de la señal es una señal de vídeo intercalada, y la sexta renderización de la señal es una señal de vídeo progresiva. Como ya se mencionó, el proceso de modificación a un nivel de calidad más alto, muestrear de forma ascendente a una renderización de muestra ascendente preliminar de la señal y a continuación modificar a una renderización de la señal en un nivel de calidad superior siguiente puede repetirse cualquier número de veces, basándose en el modo de realización específico no limitativo.

Como se analizó previamente con respecto a la FIG. ID, un dispositivo transmisor 111 puede configurarse para transmitir un flujo de datos respectivo 116 al hardware de procesador de ordenador correspondiente 107. La FIG. IF es un diagrama de ejemplo que ilustra el hardware de procesador de ordenador 107 que procesa un flujo de datos respectivo 116 de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Como se muestra, el flujo de datos 116 incluye múltiples segmentos de datos descodificados 191 (datos descodificados 191-1, datos descodificados 191-2,...). El flujo de datos 116 también incluye múltiples segmentos de datos codificados 192 (datos codificados 192-1, datos codificados 192-2,...).

En un modo de realización no limitativo, los datos descodificados 191 son datos sin comprimir. Los datos codificados 192 son datos comprimidos (como los datos comprimidos de acuerdo con un formato de codificación jerárquica). El flujo de datos 116 puede ser una señal HDMI en la que los datos codificados 192 son datos de vídeo comprimidos; los datos descodificados son datos de vídeo sin comprimir. De acuerdo con otro modo de realización, el flujo de datos 116 es una interfaz DisplayPort en la que los datos codificados 192 son datos de vídeo comprimidos; los datos descodificados son datos de vídeo sin comprimir.

Como se muestra más adelante, el hardware de procesamiento informático 107 incluye la lógica del analizador 196. Como su nombre sugiere, la lógica de analizador 196 analiza los datos recibidos en el flujo de datos 160 en datos descodificados 191 y datos codificados 192. Los datos descodificados (como los datos formateados de acuerdo con el formato de transmisión HDMI) especifican configuraciones para reconstruir una primera renderización de una señal 146-1. A través de los datos descodificados 191, el hardware de procesador de ordenador 107 produce una primera renderización de la señal 146-1. En un modo de realización, la señal es una señal de vídeo que especifica configuraciones para múltiples elementos de visualización.

El hardware de procesador de ordenador 107 incluye el descodificador 120. El hardware de procesador de ordenador 107 incluye una lógica adicional, como la lógica de modificación 198-1, la lógica de muestreo ascendente 199-1, la lógica de modificación 198-2, etc., todas las cuales pueden considerarse parte de o asociadas con el descodificador 120.

El hardware de procesador de ordenador 107 implementa el descodificador 120-1 para descodificar los datos codificados 192 en los datos de reconstrucción respectivos 184. De acuerdo con un modo de realización no limitativo, una parte de los datos de reconstrucción 184 se descodifica a partir de los datos codificados 192 también basándose al menos en parte a la primera renderización de la señal 146-1. Los datos de reconstrucción 184 especifican cómo modificar la primera renderización de la señal 146-1. En un modo de realización, el hardware de procesador de ordenador 107 descodifica los datos codificados 192 en datos de reconstrucción 184 mediante descodificación de acuerdo con un formato de codificación jerárquica. Como se describe con más detalle en el presente documento, los datos codificados 192 pueden codificarse de acuerdo con un formato de codificación jerárquico en el que los datos se codifican de acuerdo con diferentes resoluciones (espacial y/o temporal) en una jerarquía. Los modos de realización del presente documento pueden incluir además aplicar una o más operaciones de muestreo ascendente para producir datos residuales en los datos de reconstrucción 184. Las operaciones de muestreo ascendente convierten la configuración del elemento de visualización de resolución más baja en la configuración del elemento de visualización de resolución más alta.

Mediante la lógica de modificación 198-1, el hardware de procesador de ordenador 107 aplica una parte de los datos de reconstrucción 184 (como una parte de los datos residuales) a la primera renderización de la señal 146-1 para producir una segunda renderización de la señal 146-2. La segunda renderización de la señal 146-2 es de un nivel de calidad más alto que la primera renderización de la señal 146-1. En un modo de realización, la segunda renderización de la señal 146-2 tiene la misma resolución del elemento de visualización (como SD) que la primera renderización de la señal 146-1. A modo de ejemplo adicional no limitativo, utilizando los datos de reconstrucción 184, la lógica de modificación 198-1 corrige cierta configuración de los elementos de visualización en la renderización de la señal 146-1 para producir la renderización de la señal 146-2.

Como se analizó anteriormente, el hardware de procesador de ordenador 107 incluye además la lógica de muestreo ascendente 199-1. El hardware de procesador de ordenador 107 identifica una o más operaciones de muestreo ascendente según lo especificado por los datos de reconstrucción 184 (obtenidos a partir de los datos codificados 192). La lógica de muestreo ascendente 199-1 aplica las operaciones identificadas de muestreo ascendente a la segunda renderización de la señal 146-2 para producir una tercera renderización de la señal 146-3. En un modo de realización, la tercera renderización de la señal 146-3 tiene una resolución del elemento de visualización sustancialmente más alta que la segunda renderización de la señal 146-2. Como ejemplo, la segunda renderización de la señal 146-2 puede ser una señal de vídeo de resolución SD; la tercera renderización de la señal 146-3 puede ser una señal de vídeo de resolución HD preliminar.

De acuerdo con modos de realización adicionales, la tercera renderización de la señal 146-3 es una renderización preliminar de la señal a la resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor que la renderización de la señal 146-2. El hardware de procesador de ordenador incluye además la lógica de modificación 198-2. Como se muestra, la lógica de modificación 198-2 utiliza una parte de los datos de reconstrucción 184 (como los datos residuales) para modificar la renderización preliminar de la señal 146-3 en la renderización de la señal 146-4. La renderización de la señal 146-4 (renderización preliminar modificada de la señal 146-3) tiene un nivel de calidad más alto que la renderización preliminar de la señal 146-3 a la resolución HD. De una manera similar a la descrita anteriormente, el hardware de procesador de ordenador 107 puede repetir un proceso de muestreo ascendente y modificación a cualquier nivel de resolución deseable (espacial y/o temporal).

De acuerdo con otros modos de realización no limitativos, la cuarta renderización de la señal es de una frecuencia de tramas más alta que la primera renderización de la señal, y las operaciones de muestreo ascendente comprenden operaciones adecuadas de muestreo ascendente temporal.

La FIG. 1G es un diagrama de ejemplo que ilustra el procesamiento de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Como se muestra, el hardware de procesador de ordenador 106 utiliza las primeras partes de los datos codificados 181 para producir la renderización de la señal 146-1, incluidas las imágenes o las tramas FR1, FR2, FR3, etc. El hardware de procesador de ordenador 106 implementa el descodificador 120 para producir datos residuales 184-1, 184 -2, etc., a partir de las segundas partes de los datos codificados 182.

A través de la aplicación de datos residuales 184-1 a las tramas FR1, FR2, FR3, etc., en la primera renderización de la señal 146-1, el hardware de procesador de ordenador 106 produce una renderización preliminar de la señal (a una segunda frecuencia de tramas) que incluye imágenes o tramas FR1', FR1.5', FR2', FR2.5', FR3', etc. Como se muestra, esta renderización preliminar de la señal incluye más tramas que la renderización de la señal 146-1. En otros modos de realización no limitativos, la renderización preliminar incluye el mismo número de tramas que la renderización de la señal 146-1.

El hardware de procesador de ordenador 106 utiliza además los datos residuales 184-2 para modificar la renderización preliminar de la señal, incluidas las tramas FR1', FR1.5', FR2', FR2.5', FR3', etc., en la renderización de la señal 146-2 incluidas las tramas FR1", FR1.5", FR2", FR2.5", FR3", etc. La renderización de la señal 146-2 es de un nivel de calidad más alto que la renderización preliminar de la señal, incluidas las tramas FR1', FR1.5', FR2', FR2.5', FR3', etc.

En un modo de realización, se produce un conjunto respectivo de datos residuales de acuerdo con la herencia temporal a través de múltiples tramas de la señal. Por ejemplo, el hardware de procesador de ordenador puede configurarse para descodificar los datos residuales para una trama dada de la señal (como los datos residuales para producir la trama FR2' a partir de la trama FR2) basándose al menos en parte en datos residuales descodificados para una trama diferente (como los datos residuales utilizados para convertir la trama FR1 en la trama FR1'). De acuerdo con algunos modos de realización no limitativos, la herencia temporal se implementa mediante la descodificación de datos residuales para una trama dada de la siguiente manera ("procedimiento 1" de herencia temporal en la FIG. IF): descodificación de datos residuales preliminares para la trama dada; para una parte de los datos residuales (según lo indicado por los datos de reconstrucción 184), la combinación de datos residuales preliminares para la trama dada con datos residuales de una trama de referencia, produciendo datos residuales para la trama dada. De acuerdo con otros modos de realización no limitativos, la herencia temporal se implementa mediante la descodificación de datos residuales para una trama dada de la forma siguiente ("procedimiento 2" de herencia temporal en la FIG. IF): descodificación de primeros datos residuales de base para una secuencia de tramas; combinación de datos residuales de base con datos residuales relativos, produciendo datos residuales para la trama dada. En algunos modos de realización, los primeros datos residuales de base también se producen combinando datos residuales relativos con segundos datos residuales de base en un nivel más alto de agregación. La FIG. 1H es un diagrama de ejemplo que ilustra el procesamiento de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Como se muestra, el hardware de procesador de ordenador 106 utiliza las primeras partes de los datos codificados 181 para producir la renderización de la señal 146-1, incluidas las imágenes o las tramas FR1, FR2, FR3, FR4, etc. El hardware de procesador de ordenador 106 implementa el descodificador 120 para producir el primer conjunto de datos residuales de base 184-B1, 184-B2, etc., de las segundas partes de los datos codificados 182.

En un modo de realización, los datos de reconstrucción 184 incluyen una jerarquía de datos residuales codificados de acuerdo con múltiples resoluciones de elementos de visualización. El segundo descodificador 120 (u otro recurso adecuado) aplica las operaciones de muestreo ascendente a las segundas partes de datos codificados (o datos de reconstrucción 184) para reproducir la jerarquía 167-1 de datos residuales obtenidos a partir de datos residuales de base 184-B1 (datos de raíz para reproducir datos residuales para la aplicación en múltiples muestras de tiempo). En otras palabras, los datos de reconstrucción 184 pueden ser o incluir una jerarquía 167-1 de datos residuales codificados de acuerdo con resoluciones de elementos múltiples (los niveles inferiores en la jerarquía 167-1 son más bajos en resolución espacial y/o temporal, los niveles más altos en la jerarquía 167-1 son de mayor resolución espacial y/o temporal). En un modo de realización, el segundo descodificador 120 aplica operaciones de muestreo ascendente a las segundas partes de datos codificados 182 para reproducir la jerarquía 167-1 de datos residuales. De acuerdo con modos de realización adicionales, el hardware de procesador de ordenador produce la jerarquía 167-1 de acuerdo con la herencia temporal de residuos a través de múltiples tramas de elementos de visualización en la señal. Como se muestra, en un nivel superior dado de la jerarquía de datos residuales, el hardware de procesador de ordenador descodifica los datos residuales para una primera trama (como los datos residuales 185-1) basándose, al menos en parte, en un conjunto base de datos residuales (como datos residuales más bajos en la jerarquía 167-1), con el conjunto base de datos residuales que sirve como línea de base para reproducir datos residuales para múltiples muestras de tiempo de la señal. El conjunto base de datos residuales se muestrea de forma ascendente temporal y a continuación se combina con datos residuales relativos (reproducidos según lo especificado por los datos de reconstrucción 184) para producir datos residuales a una resolución temporal más alta. Cuando se especifica la herencia temporal (por ejemplo, con un símbolo de herencia temporal adecuado) para una parte determinada de los datos residuales de base, la parte correspondiente del conjunto base de datos residuales se expande en datos residuales para múltiples muestras de tiempo de la señal sin combinarla con ningún dato residual adicional (es decir, sin descodificar ninguna información adicional de los datos de reconstrucción 184). En otras palabras, una parte de los datos de reconstrucción de la base 184-B1 se expande a lo largo del tiempo para producir una parte de los respectivos datos residuales 185-1, 185-2, etc., para múltiples muestras de tiempo (como imágenes o tramas) de la señal.

Además de, o como alternativa a la herencia temporal, la jerarquía de datos residuales 185 puede producirse de acuerdo con la herencia espacial de residuos dentro de una trama dada de elementos de visualización en la señal. En tal caso, los datos residuales para una imagen o trama dada se codifican como una jerarquía de datos residuales en diferentes resoluciones espaciales, con una secuencia de operaciones de la siguiente manera: descodificación de datos residuales a un nivel de calidad dado en la jerarquía, muestreo ascendente de datos residuales produciendo datos residuales preliminares en una próxima resolución más alta, descodificación de datos residuales relativos para dicha resolución más alta siguiente, aplicación de datos residuales relativos a datos residuales preliminares, producción de datos residuales en el siguiente nivel más alto de calidad en la jerarquía. Los datos residuales relativos pueden descodificarse independientemente para cada muestra de tiempo de la señal o de acuerdo con una jerarquía temporal de niveles de agregación. En un nivel dado de calidad en la jerarquía de datos residuales, el hardware de procesador de ordenador descodifica los datos residuales para una parte de la trama dada basándose solo en los datos de reconstrucción descodificados para un nivel de calidad más bajo en la jerarquía de datos residuales. En otras palabras, para una parte de los datos de reconstrucción de datos residuales 184 se especifica información con un nivel de calidad (espacial) bajo junto con un símbolo de herencia espacial, y el descodificador puede reconstruir la parte correspondiente de datos residuales con un nivel de calidad más alto sin ninguna información adicional de los datos de reconstrucción. De acuerdo con otros modos de realización no limitativos, para una parte de los datos de reconstrucción de datos residuales 184 se especifica información a un nivel de calidad (espacial) bajo junto con un símbolo de herencia temporal, y el descodificador reconstruye la parte correspondiente de datos residuales a un nivel más alto calidad utilizando un conjunto de referencia de datos residuales como una línea de base.

El hardware de procesador de ordenador 106 utiliza el primer conjunto de datos residuales de base 184-B1 para reproducir los datos residuales 185-1 (para la muestra de tiempo n.° 1), los datos residuales 185-2 (para la muestra de tiempo n.° 2), los datos residuales 185-3 (para muestra de tiempo n.° 3), etc.

Como se muestra más adelante, el hardware de procesador de ordenador utiliza el primer conjunto de datos residuales 185-1 para modificar y convertir la trama FR1 en la trama FR1'; el hardware de procesador de ordenador utiliza el segundo conjunto de datos residuales 185-2 para modificar y convertir la trama FR2 en la trama FR2'; el hardware de procesador de ordenador utiliza el tercer conjunto de datos residuales 185-3 para modificar y convertir la trama FR3 en la trama FR3'; etc. La renderización de la señal 146-2 (resolución n.° 1) en este modo de realización de ejemplo incluye las tramas FR1', FR2', FR3 ', FR4', etc., obtenidas a partir de las tramas en la renderización de la señal 146-1 (resolución n.° 1).

El hardware de procesador de ordenador 106 ejecuta operaciones de muestreo ascendente según lo especificado por los datos de reconstrucción 184 para muestrear de forma ascendente la renderización de la señal 146-2 a la renderización de la señal 146-3. Por ejemplo, el muestreo ascendente 188-1 muestra de forma ascendente espacial elementos de visualización en la trama fR1' a la trama FR1"; la lógica de muestreo ascendente 188-2 muestrea de forma ascendente espacial elementos de visualización en la trama FR2' a la trama FR2"; la lógica de muestreo ascendente 188-3 muestrea de forma ascendente espacial elementos de visualización en la trama FR3' a la trama FR3"; etc. El muestreo ascendente puede incluir convertir una renderización de resolución más baja de la señal 146­ 2 en una renderización de resolución más alta de la señal 146-3.

Por lo tanto, los modos de realización del presente documento incluyen la aplicación de datos residuales 186 a múltiples elementos de visualización en la tercera renderización de la señal 146-3 para producir una cuarta renderización de la señal 146-4; los datos residuales aplicados 186 modifican la configuración de los múltiples elementos de visualización en la tercera renderización de la señal 146-3 para producir configuración para los elementos de visualización correspondientes en una cuarta renderización de la señal 146-4. La renderización de la señal 146-3 (resolución n.° 2) en este modo de realización de ejemplo incluye las tramas FR1", FR2", FR3", FR4", etc.

Como se muestra más adelante, el hardware de procesador de ordenador 106 implementa el descodificador 120 o la lógica relacionada para producir el segundo conjunto de datos residuales de base 184-B2 a partir de las segundas partes de datos codificados 182. De manera similar, el hardware de procesador de ordenador 106 obtiene conjuntos de datos residuales 185 a partir de los datos residuales de base 184-B1 a través del muestreo ascendente en la jerarquía 167-2, el hardware informático del procesador 106 utiliza el segundo conjunto de datos residuales de base 184-B2 para reproducir datos residuales 186-1 (para la muestra de tiempo n.° 1), datos residuales 186-2 (para la muestra de tiempo n.° 2), datos residuales 186-3 (para la muestra de tiempo n.° 3), etc.

Como se muestra, el hardware de procesador de ordenador utiliza el primer conjunto de datos residuales obtenidos jerárquicamente 186-1 para convertir la trama FR1" en la trama FR1'''; el hardware de procesador de ordenador utiliza el segundo conjunto de datos residuales 186-2 para convertir la trama FR2'' en la trama FR2'''; el hardware de procesador de ordenador utiliza el tercer conjunto de datos residuales 186-3 para convertir la trama FR3" en la trama FR3'''; etc. La renderización de la señal 146-4 (resolución n.° 2) en este modo de realización de ejemplo incluye las tramas FR1''', FR2''', FR3''', FR4''', etc., obtenidas a partir de la renderización de la señal 146-3 (resolución n.° 2). La FIG. 2 es un diagrama de ejemplo no limitativo que ilustra un sistema de descodificación de acuerdo con modos de realización del presente documento.

El flujo de datos 115 es recibido por el bloque 200 y se separa, produciendo datos SD de legado 210 y datos adicionales 220. Los datos SD de legado son descodificados por la descodificación SD de bloque 230 a partir de datos SD de legado, produciendo SD LOQ (nivel de calidad) 140-1, una renderización de la señal en un primer nivel de calidad (nivel de calidad SD). SD LOQ 140-1 se muestrea de forma ascendente en el bloque 270, produciendo HD LOQ 280 preliminar, una renderización predicha de la señal en un segundo nivel de calidad (más alta) (nivel de calidad HD).

Los datos de mejora 220 son descodificados por los residuos HD de descodificación de bloques 240, produciendo los residuos HD 260.

Los HD LOQ 280 preliminares y los residuos HD 260 se combinan, produciendo e1HD LOQ final, es decir, la señal HD reconstruida 150-1.

En un modo de realización no limitativo, SD LOQ 140-1 es un plano bidimensional de elementos en un primer nivel de calidad, mientras que el HD LOQ 280 preliminar, los residuos HD 260 y la seña1HD reconstruida 150-1 son planos de elementos bidimensionales en un segundo (superior) nivel de calidad.

En un modo de realización no limitativo, el bloque 230 aprovecha un procedimiento de descodificación temporal (por ejemplo, MPEG2, H.264, VP8, etc.), de modo que SD LOQ 140-2 (producido por el bloque 230, no se muestra en la FIG. 2 por simplicidad de representación visual) depende al menos en parte de la señal 140-1 descodificada previamente. En otros modos de realización no limitativos, el bloque 240 también implementa un procedimiento de descodificación temporal: en un modo de realización no limitativo, los residuos HD descodificados por el bloque 240 para producir la señal 150-2 se basan al menos en parte en los residuos HD descodificados para producir la señal 150 1; en otro modo de realización no limitativo, los residuos HD descodificados para producir la señal 150-2 se basan al menos en parte en un plano de soporte común que también es utilizado por el bloque 240 para descodificar los residuos HD aplicados para producir la señal 150-1.

En un modo de realización no limitativo, los datos de mejora 220 incluyen información que es procesada por el bloque 270 para modificar y muestrear SD LOQ 140-1.

En un modo de realización no limitativo, el flujo de datos 115 incluye datos de mejora 220 al aprovechar los identificadores de paquetes que son ignorados por ciertos descodificadores de legado, de modo que dichos descodificadores pueden recibir y descodificar el flujo de datos 115 y producir el LOQ 140-1 de SD, simplemente ignorando los datos de mejora 220 y descodificando los datos de legado 210.

En un modo de realización no limitativo, el descodificador 120 implementa el tramado según lo especificado por las segundas partes de datos codificados. En un modo de realización, esto se implementa descodificando al menos un residuo en los datos residuales 260 aplicando un número sustancialmente aleatorio generado de acuerdo con una distribución de probabilidad dada.

La FIG. 3A es un diagrama de ejemplo no limitativo que describe un sistema de descodificación similar al descrito en la FIG. 2, en el que el flujo de datos 115 comprende información correspondiente a los datos de mejora 310. El bloque 320 combina SD LOQ 140-1 con una capa de modificación (datos residuales de SD) y a continuación toma una nueva muestra, produciendo HD LOQ 280 predicho.

En un modo de realización no limitativo, la capa de modificación se descodifica de acuerdo con un procedimiento de descodificación jerárquica basada en niveles.

En un modo de realización no limitativo, las operaciones de muestreo ascendente y procesamiento de imágenes utilizadas para producir HD LOQ 280 predichas se implementan según lo indicado por los datos de mejora 310.

En otros modos de realización no limitativos, los datos de mejora 310 comprenden los coeficientes de núcleo para las operaciones de muestreo que utiliza el bloque 320. En un modo de realización no limitativo, las operaciones de muestreo ascendente utilizan un núcleo 4x4 (promedio ponderado de 16 elementos en el nivel de calidad inferior, por medio de 16 coeficientes) para producir cada elemento de imagen del nivel de calidad más alto, o 64 coeficientes para cada bloque de elementos de imagen 2x2 en el nivel más alto de calidad en el caso no limitativo de un factor de dos muestreos ascendentes para ambas dimensiones espaciales), indicado por los datos de mejora 310. En un modo de realización no limitativo, los datos de mejora 310 comprenden información correspondiente a un plano de coeficientes de núcleo utilizados por el bloque 320 para realizar un muestreo ascendente SD LOQ 140-1 en HD LOQ 280 predicho. En un modo de realización no limitativo, las operaciones de muestreo ascendente y procesamiento de imágenes utilizadas por el bloque 320 incluyen operaciones no lineales. En un modo de realización no limitativo, el muestreo ascendente de componentes croma (por ejemplo, U y V en un espacio de color YUV) se realiza después de producir HD LOQ 150-1 final para el componente de luminancia (Y), y se basa al menos en parte en plano Y reconstruido de HD LOQ 150-1 final (en un modo de realización no limitativo, por medio de un procedimiento de filtrado bilateral).

En un modo de realización no limitativo, las operaciones realizadas por el bloque 320 incluyen operaciones de procesamiento de imágenes (por ejemplo, enmascaramiento de enfoque, filtros de reconstrucción de bordes, tramado, etc.). En otro modo de realización no limitativo, las operaciones realizadas por el bloque 240 incluyen combinar residuos descodificados con valores aleatorios calculados de acuerdo con una distribución de probabilidad dada.

La FIG. 3B es un diagrama de ejemplo no limitativo que describe un sistema de descodificación similar a los descritos en la FIG. 2 y la FIG. 3A, en el que el flujo de datos 116 comprende información correspondiente a los datos de frecuencia de tramas inferior de legado 330, datos de mejora de compensación de movimiento 311 y datos de mejora adicionales 312. El bloque 321 produce, basándose en la señal de frecuencia de tramas baja 332, una señal de frecuencia de tramas alta predicha 360. En un modo de realización no limitativo, las operaciones realizadas para producir las tramas/campos adicionales de la señal 360 en comparación con la señal 332 comprenden operaciones de muestreo ascendente temporal y/u operaciones de compensación de movimiento.

El bloque 340 procesa los datos de mejora adicionales 312 y descodifica los residuos 350 para tramas/campos adicionales. A continuación, los residuos 350 se combinan con las tramas/campos de señal recién creados 360, produciendo la señal de alta frecuencia de tramas final reconstruida 151-1. En un modo de realización no limitativo, el flujo de datos 116 se transmite a través de un cable HDMI de acuerdo con las pautas de transmisión estándar de HDMI, y los datos de frecuencia de tramas inferior de legado 330 contienen datos de vídeo sin comprimir de acuerdo con las pautas de transmisión estándar de HDMI; los datos de mejora 311 y 312 se transmiten como metadatos que son ignorados por dispositivos HDMI de legado (que simplemente descodifican y muestran la señal 332), mientras que son procesadosy descodificados por dispositivos habilitados adecuadamente (que descodifican y muestran la señal 151).

La FIG. 3C es un diagrama de ejemplo no limitativo que ilustra además un sistema de descodificación similar a los descritos en la FIG. 3B, que describe el proceso de generación de tramas adicionales para producir, basándose en una señal de vídeo a una frecuencia de tramas más baja (es decir, un menor nivel de calidad en términos de resolución temporal) y en información de mejora, una señal de vídeo a una frecuencia de tramas más alta (es decir, mayor nivel de calidad en términos de resolución temporal).

Otros modos de realización no limitativos procesan datos de mejora para producir, basándose en una señal con un nivel de calidad inferior, una señal de vídeo que se caracteriza por una resolución espacial más alta y una frecuencia de tramas más alta.

La FIG. 4 es un diagrama de ejemplo no limitativo que ilustra, de acuerdo con los modos de realización del presente documento, un sistema de descodificación similar a los sistemas descritos en la FIG. 2 y la FIG. 3, en el que el flujo de datos 115 comprende información correspondiente a datos SD de legado 210, datos codificados 410, datos codificados de muestreo ascendente 415 y datos codificados 420. Los datos codificados 410 son procesados mediante residuos SD de descodificación de bloques 430, produciendo un plano de residuos 435 en el primer nivel de calidad (en un modo de realización no limitativo, resolución SD). En un modo de realización no limitativo, las operaciones realizadas por el bloque 430 comprenden la descodificación por entropía de datos codificados 410 y la descuantificación de los símbolos producidos por la descodificación por entropía, generando residuos 435. En otro modo de realización no limitativo, las operaciones realizadas por el bloque 430 comprenden la descodificación por entropía de datos codificados 410, la transformación de los símbolos producidos por la descodificación por entropía y la descuantificación de los símbolos transformados, produciendo residuos 435. En otro modo de realización no limitativo, las operaciones realizadas por el bloque 430 comprenden la descodificación por entropía de los datos codificados 410, la descuantificación de los símbolos producidos por la descodificación por entropía y la transformación de los símbolos descuantificados en residuos 435. En un modo de realización no limitativo, las operaciones de descuantificación reciben un símbolo cuantificado y generan un valor comprendido en un intervalo de cuantificación correspondiente, de acuerdo con una distribución de probabilidad dada. En otros modos de realización no limitativos, las operaciones realizadas por el bloque 430 comprenden descodificar un plano de residuos basándose en un procedimiento de descodificación jerárquica basada en niveles. En un modo de realización, el procedimiento comprende: descodificar un plano de residuos en un primer nivel (inferior) de calidad; producir, basándose en el plano de residuos en el primer nivel de calidad, un plano predicho de residuos en un segundo nivel (más alto) de calidad; combinar el plano predicho de residuos en el segundo nivel de calidad con datos descodificados, produciendo un plano de residuos en el segundo nivel de calidad.

Los residuos 435 se combinan con el SD LOQ 140-1, generando el SD LOQ 460 modificado. El SD LOQ 460 modificado se muestrea de forma ascendente mediante el bloque 480, al aprovechar las operaciones de muestreo ascendente que corresponden a datos codificados de muestreo ascendente 415, produciendo el LOQ 280 predicho. Los datos codificados 420 son descodificados por el bloque 440, generando residuos transformados 470. Los residuos transformados 470, SD LOQ 460 modificado y HD LOQ 280 predicho se procesan mediante la transformada y suma de bloques 490, produciendo la señal H^d reconstruida 150-1.

En un modo de realización no limitativo, la señal HD reconstruida 150-1 es una imagen individual (por ejemplo, una trama o un campo) de una secuencia de vídeo. En un modo de realización no limitativo, los datos codificados 410, los datos codificados de muestreo ascendente 415 y/o los datos Codificados 420 comprenden información que se utiliza para producir ambos datos de mejora (por ejemplo, residuos SD, información de muestreo ascendente y/o residuos transformados HD) para imagen 150-1 y datos de mejora para otras imágenes (por ejemplo, tramas o campos) en la secuencia de vídeo. En un modo de realización no limitativo, dicha información comprende un plano de "memoria intermedia de soporte" de residuos que se utiliza para reconstruir ambos residuos transformados 470 (por ejemplo, a modo de ejemplo no limitativo, sumando los residuos relativos correspondientes a la imagen 150-1, descodificados a partir de datos codificados 420) y residuos transformados para otras imágenes en la secuencia de vídeo (por ejemplo, sumando los residuos relativos correspondientes a otras imágenes en la secuencia de vídeo). En otro modo de realización no limitativo, una parte de los datos de mejora para una imagen en la secuencia se descodifica basándose al menos en parte en una parte correspondiente de datos de mejora para otra imagen en la secuencia.

La FIG. 5A es un diagrama de ejemplo no limitativo que describe la descodificación residual de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Los datos codificados 410 son procesadosmediante descodificación Huffman 500 (implementando un procedimiento de descodificación por entropía Huffman), a continuación mediante descodificación RLE 510 (implementando un procedimiento de descodificación de codificación de longitud de ejecución) y a continuación mediante descuantificación 520 (implementando un procedimiento de descuantificación adecuado), produciendo residuos 435. En otros modos de realización no limitativos, la entrada del bloque 520 se transforma (es decir, se procesa) antes de ser descuantificada. En un modo de realización no limitativo, el bloque 520 primero descuantifica los símbolos recibidos y a continuación transforma los resultados en residuos 435, de acuerdo con un procedimiento de transformación adecuado (por ejemplo, DCT, Hadamard, transformación de descomposición direccional, etc.).

En un modo de realización, a través del descodificador 430 u otro recurso adecuado, el hardware de procesador de ordenador 106 (del hardware de procesador de ordenador 107) descodifica las segundas partes de los datos codificados 182 (como los datos codificados 410 en la FIG. 5A) en datos residuales transformados; procesa los datos residuales transformados para producir datos residuales cuantificados; descuantifica los datos residuales cuantificados para reproducir datos residuales; y aplica los datos residuales reproducidos a la primera renderización de la señal para producir la segunda renderización de la señal. Tenga en cuenta que el procesamiento puede ocurrir de cualquier manera adecuada. De acuerdo con otro modo de realización, cualquiera de uno o más conjuntos de datos residuales puede producirse a partir de datos residuales transformados. Por ejemplo, el hardware de procesador de ordenador puede configurarse para: descodificar segundas partes de datos codificados 182 en datos residuales transformados cuantificados; descuantificar los datos residuales cuantificados para producir datos residuales transformados; procesar los datos residuales transformados, una o más renderizaciones respectivas de una señal (FIG. 7A) para reproducir datos residuales; y aplicar los datos residuales reproducidos a una renderización de la señal.

La FIG. 5B es un diagrama de ejemplo no limitativo que describe la descodificación residual de acuerdo con un procedimiento de descodificación jerárquica basada en niveles de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Los datos codificados 410 se dividen en una pluralidad de subconjuntos de datos codificados, cada uno correspondiente a un nivel dado de calidad del plano de residuos 435.

El subconjunto de datos codificados 410-B, correspondiente al nivel más bajo (inferior) de calidad para los datos residuales, se procesa mediante el descodificador residual 530+B, produciendo el plano residual YINFERIOR 560+B. El plano 560+B es procesado por la calculadora de predicción 570+B, produciendo la renderización predicha UB+1 580+B+1. En un modo de realización no limitativo, las operaciones realizadas para producir la renderización predicha UB+1 incluyen una operación de muestreo ascendente.

El bloque 430 continúa descodificando subconjuntos de datos codificados para niveles de calidad posteriores (progresivamente más altos) y combinando datos residuales descodificados de dicho subconjunto con una renderización predicha correspondiente U basándose en el nivel de calidad anterior (inferior).

Por ejemplo, el subconjunto de datos codificados 410-1 es procesado por el descodificador residual 531 basándose, al menos en parte, en la información de herencia 532-1, produciendo datos intermedios 541. En un modo de realización no limitativo, la información de herencia 532-1 especifica las partes de los datos intermedios 541 que se heredan directamente del nivel inferior de calidad, sin necesidad de que el subconjunto 410-1 especifique información sobre ellos. Los datos intermedios 541 y la renderización predicha U-1581 son procesadosy combinados por el reconstructor 551, produciendo el plano de los residuos Y-1561; el plano 561 es procesado por la calculadora de predicción 571, produciendo la renderización predicha U0580.

El subconjunto de datos codificados 410-0 se procesa mediante el descodificador residual 530, basándose al menos en parte en la información de herencia 532-0, produciendo datos intermedios 540. Los datos intermedios 540 y la renderización predicha U0580 se procesan y combinan mediante el reconstructor 550, produciendo el plano de residuos Y0560, que corresponde a los residuos 435.

En un modo de realización no limitativo, las calculadoras de predicción 570, 571,..., 570+B implementan operaciones de muestreo ascendente y/u operaciones de procesamiento de imágenes de acuerdo con los parámetros especificados en los subconjuntos correspondientes de datos codificados recibidos por el bloque 430.

En otros modos de realización no limitativos, los descodificadores residuales 530, 531,..., 530 B producen datos intermedios también basándoseen datos de referencia, para dar cuenta de manera eficiente de la correlación temporal a través de múltiples imágenes en una secuencia de vídeo. En algunos modos de realización no limitativos, los datos de referencia son uno o más planos de soporte que se combinan con los datos especificados en subconjuntos de datos codificados correspondientes de múltiples imágenes en la secuencia de vídeo. En otros modos de realización no limitativos, los datos de referencia son los datos residuales correspondientes para una imagen de referencia en la secuencia de vídeo; en algunos de dichos modos de realización, la información de herencia 532-0,.., 532-B comprende información que indica que un elemento de datos intermedios 540+N debe calcularse combinando datos descodificados con un elemento correspondiente de Y-N para la imagen de referencia en la secuencia de vídeo (es decir, la información sobre qué elementos del plano Y deben basarse en que una imagen de referencia se hereda a lo largo de la jerarquía de niveles, lo cual que permite discriminar de manera eficiente, por ejemplo, especificar y "finalizar" la herencia a un nivel bajo de calidad para un gran parte de la imagen, los elementos que pueden beneficiarse de la correlación temporal); en algunos modos de realización no limitativos, el elemento correspondiente de Y-N se calcula de acuerdo con un procedimiento de compensación de movimiento, procesando la información adecuada sobre el movimiento que recibe el bloque 430.

La FIG. 5C es un diagrama de ejemplo no limitativo que ilustra una implementación del descodificador residual 531 de la FIG. 5B de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

El subconjunto de datos codificados 410-1 es procesado por el estimador de probabilidad 580-1 para producir las probabilidades de símbolo 581. En un modo de realización no limitativo, el probador de probabilidad 580-1 reconstruye, basándose al menos en parte en los parámetros especificados en el subconjunto de datos codificados 410-1, una distribución de probabilidad para los símbolos que fueron codificados por entropía en el subconjunto de datos codificados 410-1, para para permitir la descodificación por entropía estática eficiente.

A continuación, el subconjunto de datos codificados 410-1 y las probabilidades de símbolos 581 se procesan mediante el descodificador de rango estático 580-2, produciendo los símbolos descodificados 582. En algunos modos de realización no limitativos, el bloque 580-1 produce múltiples conjuntos de probabilidades de símbolos 581 (una por cada elemento de símbolos contiguos para descodificar), para permitir que el bloque 580-2 implemente la descodificación por entropía paralela de los símbolos descodificados 582. En otro modo de realización no limitativo, el bloque 580-2 implementa diferentes procedimientos de descodificación por entropía estática, como la descodificación aritmética.

Los símbolos descodificados 582 son procesados por el descalcificador 580-3, produciendo los símbolos descuantificados 583

Los símbolos descuantificados 583, la información de herencia 532-1 y la información de referencia 584 son procesadospor el combinador 580-3, produciendo los datos intermedios 541 y la información de herencia 530-1. En un modo de realización no limitativo, la información de herencia 532-1 especifica las partes de los datos intermedios 541 que se heredan directamente del nivel inferior de calidad, sin necesidad que un subconjunto de datos codificados 410-1 especifique información sobre ellos. Esto permite una mayor eficiencia en la transmisión de datos, ya que los datos codificados no necesitan especificar ninguna información sobre los elementos que el descodificador puede predecir de manera efectiva mediante la información que ya posee el descodificador. En un modo de realización no limitativo, la información de herencia 530-1 también especifica qué parte de los datos intermedios 541 debe producirse basándose al menos en parte en la información de referencia 584.

Por lo tanto, los datos codificados se pueden descodificar a través de un descodificador por entropía de rango estático de acuerdo con una distribución de probabilidad de símbolo especificada en los datos de reconstrucción. De acuerdo con otros modos de realización adicionales, los datos codificados pueden descodificarse mediante un descodificador por entropía aritmética estática de acuerdo con una distribución de probabilidad de símbolos especificada en los datos de reconstrucción.

Las FIGs. 6A y 6B son diagramas de ejemplo no limitativos que ilustran la descodificación residual transformada de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

La FIG. 6A describe la secuencia de operaciones utilizadas en un modo de realización no limitativo para producir cuatro planos SD de residuos transformados (es decir, cuatro planos en resolución SD): A residuos transformados 640-1, B residuos transformados 640-2, C residuos transformados 640-3, D residuos residuales transformados 640­ 4. Como se muestra, diferentes partes de los datos codificados 420 se descodifican de acuerdo con una combinación de los procedimientos de descodificación por entropía de Huffman (descodificador de Huffman 610) y de descodificación de la longitud de ejecución (RLE) (descodificador RLE 620). En un modo de realización no limitativo, los bloques de descuantificación 630-1, 630-2, 630-3, 630-4 aprovechan diferentes procedimientos y/o parámetros de descuantificación (correspondientes al hecho de que el codificador cuantificó diferentes conjuntos de residuos transformados de acuerdo con diferentes parámetros de cuantificación).

La FIG. 6B describe un modo de realización no limitativo en el que los residuos A 640-1 y D 640-4 se reconstruyen de acuerdo con los planos por defecto conocidos en el lado del descodificador (por ejemplo, en un modo de realización no limitativo, los planos de elementos se inicializan en cero) en lugar de mediante descodificación de la información comprendida en los datos codificados 420.

Otros modos de realización no limitativos (no mostrados en las FIGs. 6A y 6B) descodifican los conjuntos de datos codificados 420-1,..., 420-4 de acuerdo con un procedimiento de descodificación por entropía estática similar al procedimiento ilustrado en la FIG. 5C, en el que el descodificador por entropía implementa un procedimiento de descodificación por entropía estática de acuerdo con una distribución de probabilidad de símbolo extrapolada de uno o más parámetros indicados dentro de los datos codificados.

Las FIGs. 7A, 7B y 7C son diagramas de ejemplo no limitativos que ilustran el uso de residuos transformados, que ilustran operaciones realizadas por un modo de realización no limitativo del bloque 490.

La FIG. 7A ilustra cómo se reconstruye el bloque 490, basándose en HD LOQ 280 preliminar, SD LOQ 460 modificado y residuos transformados 640, HD LOQ 150-1 final de acuerdo con los modos de realización del presente documento.

Cada bloque 2x2 de elementos 150-1 -i de HD LOQ 150-1 final (la FIG. 7A ilustra 150-1-1, pero se implementan operaciones similares para los otros 2x2 bloques de la imagen) es generado al procesar un bloque correspondiente 280-i de HD LOQ 280 preliminar, un elemento correspondiente 460-i de SD LOQ 460 modificado (por ejemplo, en un modo de realización no limitativo, el elemento ubicado junto con 280-i y 150-1 -i dentro de la imagen, también definido como "elemento principal" de 280-i y 150-1 -i) y los cuatro residuos transformados correspondientes 640-1 -i, 640-2-i, 640-3-i y 640-4-i.

Más específicamente, para el caso ilustrado del bloque 2x2 de elementos 150-1-1, los cuatro elementos 280-1 son procesadospor el bloque PA 700 generado junto con su elemento principal correspondiente 460-1 del SD LOQ 460 modificado, generando el valor PA 730-1.

B residual 640-2-1 se agrega o se resta a cada uno de los valores del bloque 280-1, por ejemplo, en un modo de realización no limitativo que se agrega a los elementos a la izquierda del bloque 2x2 y se resta a los elementos de la derecha del bloque 2x2.

C residual 640-3-1 se agrega o se resta a cada uno de los valores del bloque 280-1, por ejemplo, en un modo de realización no limitativo que se agrega a los elementos en la parte superior del bloque 2x2 y se resta a los elementos en el parte inferior del bloque 2x2.

D residual 640-3-1 se agrega o se resta a cada uno de los valores del bloque 280-1, por ejemplo, en un modo de realización no limitativo agregado a los elementos en la parte superior izquierda y en la parte inferior derecha del bloque 2x2 y se resta a los elementos en la parte superior derecha y en la parte inferior izquierda del bloque 2x2. El resultado de todas estas combinaciones es el bloque 2x2 de elementos 150-1-1 de HD LOQ 150-1 final.

A continuación se repite el procedimiento para todos los bloques 2x2 de HD LOQ 150-1 final. En un modo de realización no limitativo, si una de las dimensiones de HD LOQ 150-1 final tiene un número impar de elementos, el descodificador primero reconstruye una imagen con una línea o columna adicional y a continuación descarta dicha línea o columna adicional.

En otras palabras, el modo realización no limitativo descrito reconstruye HD LOQ 150-1 final de la siguiente manera: produciendo, basándose en la segunda renderización de la señal (SD modificada LOQ 460), una tercera renderización de la señal (HD preliminar LOQ 280), siendo la tercera renderización de la señal una renderización preliminar de la señal a una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor; descodificando las segundas partes de datos codificados en un conjunto de datos residuales transformados (residuos A, residuos B, residuos C y residuos D 640); procesando una combinación del conjunto de datos residuales transformados, la segunda renderización de la señal (SD LOQ 460 modificada) y la tercera renderización de la señal (HD LOQ 280 preliminar) para producir un nuevo conjunto de datos residuales (no mostrado en la figura porque se aplica directamente a HD LOQ preliminar 280); y aplicando el nuevo conjunto de datos residuales a la tercera renderización de la señal para producir la cuarta renderización de la señal.

La FIG. 7B ilustra un modo de realización no limitativo del bloque 700, en el que cada valor 730-i del plano SD de las PA 730 se genera calculando la diferencia entre el elemento 460-i (por ejemplo, y h,k) y la media de los valores de los cuatro elementos correspondientes del bloque 2x2 280-i (por ejemplo, p j pi,j+1, p¡+1,j, p¡+1>j+1). El valor 730-1 se combina con A residual 640-1-1, y el valor resultante se agrega a cada uno de los cuatro elementos del bloque 280­ 1.

La FIG. 7C ilustra un modo de realización no limitativo que utiliza residuos transformados dentro de la reconstrucción de datos residuales (como los datos residuales que deben aplicarse para modificar la primera renderización de la señal en la segunda renderización de la señal) de acuerdo con un procedimiento jerárquico.

De acuerdo con el modo de realización, los datos residuales se reconstruyen a niveles de calidad progresivamente más altos, de acuerdo con una secuencia de: reconstrucción de datos residuales a un nivel de calidad más bajo; producción (por ejemplo, a través de operaciones de muestreo) de una renderización preliminar de datos residuales en el siguiente nivel de calidad más alto; descodificación de residuos transformados; producción de datos residuales relativos en el siguiente nivel más alto de calidad según lo especificado por los residuos transformados; modificación de la renderización preliminar de datos residuales en el siguiente nivel de calidad superior mediante la aplicación de datos residuales relativos, produciendo datos residuales en el siguiente nivel de calidad superior. A continuación, los datos residuales en el nivel más alto de calidad en la jerarquía de datos residuales se aplican a la primera renderización de la señal, con el fin de producir la segunda renderización de la señal.

En otras palabras, el modo de realización procesa datos codificados de la siguiente manera: descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales en un primer nivel de calidad; producir, basándose en los datos residuales en el primer nivel de calidad, una renderización preliminar de los datos residuales en un segundo nivel de calidad, siendo el segundo nivel de calidad superior al primer nivel de calidad; descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales transformados cuantificados; descuantificar los datos residuales transformados cuantificados para producir datos residuales transformados; procesar una combinación de los datos residuales transformados, con los datos residuales en el primer nivel de calidad y la renderización preliminar de los datos residuales en el segundo nivel de calidad para reproducir datos residuales en el segundo nivel de calidad (por ejemplo, combinando la renderización preliminar de datos residuales en el segundo nivel de calidad con un conjunto de datos residuales relativos, como se describe en la FIG. 7C); y aplicar los datos residuales reproducidos en el segundo nivel de calidad a la primera renderización de la señal para producir la segunda renderización de la señal.

Un modo de realización no limitativo comprende además: producir, basándose en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una renderización preliminar de la señal a una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor; descodificar las segundas partes de datos codificados en un nuevo conjunto de datos residuales transformados; procesar una combinación del nuevo conjunto de datos residuales transformados, la segunda renderización de la señal y la tercera renderización de la señal para producir un nuevo conjunto de datos residuales; y aplicar el nuevo conjunto de datos residuales a la tercera renderización de la señal para producir la cuarta renderización de la señal.

La FIG. 8 es un diagrama que ilustra una arquitectura de ordenador de ejemplo en la que ejecutar cualquiera de las funciones de acuerdo con los modos de realización del presente documento. Cualquiera de las una o más técnicas de procesamiento diferentes puede implementarse a través de la ejecución del código de software en el hardware de procesador de ordenador.

En un modo de realización no limitativo, el sistema informático 850 está ubicado en un descodificador u otro recurso adecuado. Los modos de realización del presente documento permiten al sistema informático 850 descodificar datos codificados y reconstruir una señal en cualquiera de uno o más niveles de calidad más altos diferentes como se describe en el presente documento. A modo de ejemplo no limitativo, el hardware de procesador de ordenador en el sistema informático 850 puede configurarse para producir un segundo nivel de calidad (por ejemplo, un vídeo HD) procesando el mismo flujo de datos que otros descodificadores de legado descodifican solo en el primer nivel de calidad (por ejemplo, produciendo un vídeo SD).

Por ejemplo, como se muestra más particularmente, el sistema informático 850 (por ejemplo, hardware de procesador de ordenador) del presente ejemplo puede incluir una interconexión 811 que acopla medios de almacenamiento legibles por ordenador 812 como un tipo de medio no transitorio (es decir, cualquier tipo de medio de almacenamiento de hardware) en el que se puede almacenar y recuperar la información digital. El sistema informático 850 puede incluir además el procesador 813 (es decir, el hardware de procesador de ordenador 106, 107, etc., tal como uno o más dispositivos de procesador coubicados o ubicados de manera dispar), la interfaz de E/S 814, la interfaz de comunicaciones 817, etc.

El hardware de procesador de ordenador (es decir, el procesador 813) puede ubicarse en una única ubicación o puede distribuirse entre varias ubicaciones.

Como su nombre sugiere, la interfaz de E/S 814 proporciona conectividad a recursos como el repositorio 880, los dispositivos de control (como el controlador 892), una o más pantallas, etc. El medio de almacenamiento legible por ordenador 812 puede ser cualquier dispositivo de almacenamiento de hardware para almacenar datos como memoria, almacenamiento óptico, disco duro, disquete, etc. En un modo de realización, el medio de almacenamiento legible por ordenador 812 almacena instrucciones y/o datos.

La interfaz de comunicaciones 817 permite que el sistema informático 850 y el recurso del procesador 813 se comuniquen a través de un recurso como cualquiera de las redes 190. La interfaz de E/S 814 permite al recurso de procesador 813 acceder a datos desde una ubicación local o remota, controlar una pantalla de visualización respectiva, recibir entrada, etc.

Como se muestra, el medio de almacenamiento legible por ordenador 812 puede codificarse con la aplicación de descodificador 840-1 (por ejemplo, software, firmware, etc.) ejecutada por el procesador 813. La aplicación del descodificador 840-1 se puede configurar para incluir instrucciones para implementar cualquiera de las operaciones como se analiza en el presente documento.

Durante el funcionamiento de un modo de realización, el procesador 813 accede al medio de almacenamiento legible por ordenador 812 mediante el uso de la interconexión 811 para iniciar, aplicar, ejecutar, interpretar o realizar de alguna otra forma las instrucciones de la aplicación del descodificador 840-1 almacenadas en el medio de almacenamiento legible por ordenador 812.

La ejecución de la aplicación del descodificador 840-1 produce una funcionalidad de procesamiento como el proceso del descodificador 840-2 en el recurso del procesador 813. En otras palabras, el proceso del descodificador 840-2 asociado con el recurso del procesador 813 representa uno o más aspectos de la ejecución de la aplicación del descodificador 840-1 dentro o sobre el recurso del procesador 813 en el sistema informático 850.

Los expertos en la materia entenderán que el sistema informático 850 puede incluir otros procesos y/o componentes de software y hardware, como un sistema operativo que controla la asignación y el uso de recursos de hardware para ejecutar la aplicación de descodificador 840-1.

De acuerdo con diferentes modos de realización, tenga en cuenta que el sistema informático puede ser cualquiera de los diversos tipos de dispositivos, incluidos, entre otros, un descodificador, punto de acceso, ordenador móvil, sistema de ordenador personal, dispositivo inalámbrico, estación base, dispositivo de teléfono, ordenador de escritorio, ordenador portátil, notebook, ordenador netbook, sistema de ordenador central, ordenador de mano, estación de trabajo, ordenador de red, servidor de aplicaciones, dispositivo de almacenamiento, un dispositivo de electrónica de consumo como una cámara, videocámara, descodificador, dispositivo móvil, consola de videojuegos, dispositivo portátil de videojuegos, un dispositivo periférico como un conmutador, módem, router, etc., o en general cualquier tipo de dispositivo informático o electrónico.

El sistema informático 850 puede residir en cualquier ubicación o múltiples ubicaciones en un entorno de red. El sistema informático 850 puede incluirse en cualquier recurso adecuado en un entorno de red para implementar la funcionalidad como se analiza en el presente documento.

La funcionalidad soportada por los diferentes recursos ahora se analizará a través de diagramas de flujo en las FIGs.

9, 10 y 11. Tenga en cuenta que los pasos en los diagramas de flujo siguientes se pueden ejecutar en cualquier orden adecuado.

La FIG. 9 es un diagrama de flujo 900 que ilustra un procedimiento de ejemplo de acuerdo con modos de realización. Tenga en cuenta que habrá cierta superposición con respecto a los conceptos como se analizó anteriormente.

En el bloque de procesamiento 910, el hardware de procesador de ordenador analiza un flujo de datos en las primeras partes de los datos codificados 181 y las segundas partes de los datos codificados 182.

En el bloque de procesamiento 920, el hardware de procesador de ordenador implementa un primer descodificador 130 para descodificar las primeras partes de los datos codificados 181 en una primera renderización de una señal. En el bloque de procesamiento 930, el hardware de procesador de ordenador implementa un segundo descodificador 120 para descodificar las segundas partes de los datos codificados 182 en los datos de reconstrucción 184, con los datos de reconstrucción 184 que especifican cómo modificar la primera renderización de la señal.

En el bloque de procesamiento 940, el hardware de procesador de ordenador aplica los datos de reconstrucción 184 a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal.

La FIG. 10 es un diagrama de flujo 1000 que ilustra un procedimiento de ejemplo de acuerdo con modos de realización. Tenga en cuenta que habrá cierta superposición con respecto a los conceptos como se analizó anteriormente.

En el bloque de procesamiento 1010, el hardware de procesador de ordenador analiza un flujo de datos en primeras partes de datos codificados, segundas partes de datos codificados y terceras partes de datos codificados.

En el bloque de procesamiento 1020, el hardware de procesador de ordenador implementa un primer descodificador para descodificar las primeras partes de datos codificados en una primera renderización de una señal con un primer nivel de calidad.

En el bloque de procesamiento 1030, el hardware de procesador de ordenador implementa un segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados en los primeros datos de reconstrucción, con los primeros datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la primera renderización de la señal en una segunda renderización de la señal en un segundo nivel de calidad, siendo el segundo nivel de calidad superior al primer nivel de calidad.

En el bloque de procesamiento 1040, el hardware de procesador de ordenador procesa los primeros datos de reconstrucción y la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal en el segundo nivel de calidad.

En el bloque de procesamiento 1050, el hardware de procesador de ordenador implementa un tercer descodificador para descodificar las terceras partes de los datos codificados en los segundos datos de reconstrucción, con los segundos datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la segunda renderización de la señal en una tercera renderización de la señal en un tercera nivel de calidad, siendo el tercer nivel de calidad superior al segundo nivel de calidad.

En el bloque de procesamiento 106, el hardware de procesador de ordenador procesa los segundos datos de reconstrucción y la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal en el tercer nivel de calidad.

La FIG. 11 es un diagrama de flujo 1100 que ilustra un procedimiento de ejemplo de acuerdo con modos de realización. Tenga en cuenta que habrá cierta superposición con respecto a los conceptos como se analizó anteriormente.

En el bloque de procesamiento 1110, el hardware de procesador de ordenador analiza un flujo de datos recibidos en datos descodificados y datos codificados, con los datos descodificados que especifican configuraciones asociadas con una primera renderización de una señal.

En el bloque de procesamiento 1120, el hardware de procesador de ordenador utiliza los datos descodificados para producir la primera renderización de la señal.

En el bloque de procesamiento 1130, el hardware de procesador de ordenador implementa un descodificador para descodificar los datos codificados en datos de reconstrucción, con los datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la primera renderización de la señal.

En el bloque de procesamiento 1140, el hardware de procesador de ordenador aplica los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal.

La FIG. 12A ilustra un procedimiento de codificación de ejemplo no limitativo de acuerdo con modos de realización del presente documento.

La señal de vídeo original 100 es procesada por el convertidor descendente 1200, produciendo la señal convertida de forma descendente 1220. En un modo de realización no limitativo, la señal convertida de forma descendente 1220 es una señal a una resolución de elemento de visualización inferior.

El codificador de legado 1240 procesa la señal convertida de forma descendente 1220, produciendo los datos codificados 1250. En un modo de realización no limitativo, el codificador de legado 1240 codifica la señal de conversión descendente de acuerdo con un procedimiento de codificación MPEG (Motion Picture Expert Group). El generador de datos de reconstrucción 1230 procesa la señal original 100 y una renderización reconstruida de la señal codificada por el codificador de legado 1240 (obtenida ya sea al recibir la renderización reconstruida del codificador de legado 1240 o, como se ilustra en la FIG. 12A, al recibir y descodificar los datos codificados 1250), produciendo datos codificados 1260 (tales como datos de mejora codificados).

El combinador 1270 recibe datos codificados 1250 (primeras partes de datos codificados) y datos codificados 1260 (segundas partes de datos codificados), y los combina en el flujo de datos 115. En un modo de realización no limitativo, el flujo de datos 115 está organizado como un flujo de transporte MPEG-2, en el que las segundas partes de datos codificados están asociadas a un identificador de paquete diferente (PID) que las primeras partes de datos codificados.

La FIG. 12B ilustra un procedimiento de codificación de ejemplo no limitativo de acuerdo con modos de realización del presente documento.

La señal de vídeo original 100 (como una señal de vídeo UltraHD) es procesada por el convertidor descendente 1200, produciendo la señal convertida de forma descendente 1220 (como una renderización SD de la señal de vídeo original) y la señal convertida de forma descendente 1225 (como una renderización HD de la señal de vídeo original).

El codificador de legado 1240 procesa la señal convertida de forma descendente 1220, produciendo los datos codificados 1250. En un modo de realización no limitativo, el codificador de legado 1240 codifica la señal de conversión descendente de acuerdo con un procedimiento de codificación MPEG (Motion Picture Expert Group). El generador de datos de reconstrucción de HD 1230 procesa la renderización de la seña1HD convertida de forma descendente 1225 y una renderización reconstruida de la señal codificada por el codificador de legado 1240 (obtenida ya sea al recibir la renderización reconstruida del codificador de legado 1240 o, como se ilustra en la FIG.

12B, al recibir y descodificar datos codificados 1250), produciendo los datos codificados 1260 (como los datos de mejora de HD codificados).

El generador de datos de reconstrucción de UltraHD 1237 procesa la señal original 100 y la renderización reconstruida de la señal de HD 1235 recibida desde 1230, produciendo los datos codificados 1265 (como los datos de mejora de UltraHD codificados).

El combinador 1271 recibe datos codificados 1250 (primeras partes de datos codificados), datos codificados 1260 (segundas partes de datos codificados) y datos codificados 1265 (terceras partes de datos codificados), y los combina en el flujo de datos 115. En un modo de realización no limitativo, el flujo de datos 115 está organizado como un flujo de transporte MPEG-2, en el que las segundas partes de datos codificados y las terceras partes de datos codificados están asociadas a identificadores de paquetes específicos (PID), diferentes del PID de las primeras partes de datos codificados.

Tenga en cuenta una vez más que las técnicas en el presente documento son adecuadas para codificar y descodificar los datos recibidos. Sin embargo, se debe tener en cuenta que los modos de realización del presente documento no se limitan al uso en tales aplicaciones y que las técnicas analizadas en el presente documento también son adecuadas para otras aplicaciones.

Basándose en la descripción expuesta en el presente documento, se han expuesto numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión exhaustiva del asunto en cuestión reivindicado. Sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que el asunto en cuestión reivindicada puede llevarse a la práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, los procedimientos, aparatos, sistemas, etc. que alguien medianamente experto en la materia conocería no se han descrito en detalle para no oscurecer el asunto en cuestión reivindicado. Algunas partes de la descripción detallada se han presentado en términos de algoritmos o representaciones simbólicas de operaciones en bits de datos o señales digitales binarias almacenadas en una memoria de sistema informático, como una memoria de ordenador. Estas representaciones o descripciones algorítmicas son ejemplos de técnicas usadas por los medianamente expertos en las técnicas de procesamiento de datos para transmitir la sustancia de su trabajo a otros expertos en la técnica. Un algoritmo como se describe en el presente documento, y en general, considerado una secuencia auto-congruente de operaciones o un procesamiento similar, que conducen a un resultado deseado. En este contexto, las operaciones o el procesamiento implican la manipulación física de cantidades físicas. Típicamente, aunque no necesariamente, estas cantidades pueden tener la forma de señales eléctricas o magnéticas capaces de ser almacenadas, transferidas, combinadas, comparadas o manipuladas de otra manera. Ha sido conveniente a veces, principalmente por razones de uso común, referirse a estas señales como bits, datos, valores, elementos, símbolos, caracteres, términos, números, valores numéricos o similares. Debería entenderse, sin embargo, que todos estos términos y similares han de asociarse con las cantidades físicas adecuadas y que son simplemente etiquetas convenientes. A menos que se especifique lo contrario, como se desprende del siguiente análisis, se aprecia que a lo largo de esta especificación, los análisis que utilizan términos como "procesamiento", "computación", "cálculo", "determinación" o similares se refieren a acciones o procesos de una plataforma de computación, como un ordenador o un dispositivo informático electrónico similar, que manipula o transforma datos representados como cantidades físicas electrónicas o magnéticas en memorias, registros u otros dispositivos de almacenamiento de información, dispositivos de transmisión o dispositivos de visualización de la plataforma informática.

En un modo de realización alternativo, la presente invención comprende lo siguiente.

Un procedimiento que comprende:

a través del hardware de procesador de ordenador:

analizar un flujo de datos en primeras partes de datos codificados y segundas partes de datos codificados; implementar un primer descodificador para descodificar las primeras partes de datos codificados en una primera renderización de una señal;

implementar un segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados en datos de reconstrucción, con los datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la primera renderización de la señal; y

aplicar los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal.

El procedimiento en el que las primeras partes de los datos codificados se descodifican de acuerdo con un formato MPEG (Moving Pictures Experts Group); y

en el que los datos de reconstrucción obtenidos a partir de las segundas partes de datos codificados se descodifican de acuerdo con un formato de codificación jerárquico.

El procedimiento en el que las primeras partes de datos codificados comprenden datos de vídeo sin comprimir; y en el que los datos de reconstrucción obtenidos a partir de las segundas partes de datos codificados se descodifican de acuerdo con un formato de codificación jerárquico.

El procedimiento en el que las segundas partes de datos codificados son datos comprimidos; y

en el que la implementación del segundo descodificador incluye aplicar operaciones de muestreo ascendente a los datos comprimidos para producir los datos de reconstrucción, con las operaciones de muestreo ascendente aplicadas que convierten las configuraciones de elementos de visualización de resolución más baja en configuraciones de elementos de visualización de resolución más alta.

El procedimiento en el que el hardware de procesador de ordenador es el primer hardware de procesador de ordenador:

a través del segundo hardware de procesador de ordenador:

recibir el flujo de datos;

iniciar la descodificación de solo las primeras partes de datos codificados recibidos en el flujo de datos en la primera renderización de la señal; e

iniciar la visualización de la primera renderización de la señal en una pantalla de visualización.

El procedimiento en el que las primeras partes de los datos codificados se descodifican de acuerdo con un procedimiento de descodificación compatible con el hardware de procesador de ordenador del descodificador de legado, y el flujo de datos se organiza de tal manera que las segundas partes de los datos codificados no son utilizadas por el hardware de procesador de ordenador del descodificador de legado y

en el que el hardware de procesador de ordenador del descodificador de legado: i) inicia la descodificación de solo las primeras partes de datos codificados, e ii) inicia la visualización de la primera renderización de la señal en una pantalla de visualización respectiva.

El procedimiento en el que el flujo de datos es una señal HDMI en el que las primeras partes de datos codificados son datos de vídeo sin comprimir.

El procedimiento en el que el flujo de datos se recibe a través de una interfaz DisplayPort en la que las primeras partes de datos codificados son datos de vídeo sin comprimir.

El procedimiento en el que el flujo de datos es un flujo de transporte MPEG (Moving Pictures Experts Group) que incluye las primeras partes de datos y las segundas partes de datos.

El procedimiento en el que la señal incluye múltiples elementos de visualización; y

en el que la segunda renderización de la señal es de un nivel de calidad más alto que la primera renderización de la señal.

El procedimiento en el que la segunda renderización de la señal es de la misma resolución del elemento de visualización que la primera renderización de la señal.

El procedimiento en el que implementar el segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados incluye:

descodificar un primer conjunto de datos residuales en un primer nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados;

utilizar el primer conjunto de datos residuales para modificar la primera renderización de la señal y producir la segunda renderización de la señal;

producir, basándose al menos en parte en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una resolución más alta que una resolución de la segunda renderización de la señal;

descodificar un segundo conjunto de datos residuales en un segundo nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados;

utilizar el segundo conjunto de datos residuales para modificar la tercera renderización de la señal y producir una cuarta renderización de la señal.

Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

producir, basándose en la cuarta renderización de la señal, una quinta renderización de la señal, siendo la quinta renderización de la señal de una resolución más alta que una resolución de la cuarta renderización de la señal;

descodificar un tercer conjunto de datos residuales en un tercer nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados; y

utilizar el tercer conjunto de datos residuales para modificar la quinta renderización de la señal y producir una sexta renderización de la señal.

El procedimiento en el que la primera renderización de la señal es una señal de vídeo intercalada, y la sexta renderización de la señal es una señal de vídeo progresiva.

El procedimiento en el que implementar el segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados incluye:

identificar las operaciones de muestreo ascendente según lo especificado por las segundas partes de datos codificados; y

aplicar las operaciones de muestreo ascendente a la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal de una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor que una resolución de un elemento de visualización de la segunda renderización de la señal.

El procedimiento en el que la identificación de las operaciones de muestreo ascendente según lo especificado por las segundas partes de datos codificados comprende:

parámetros de descodificación correspondientes a coeficientes específicos de un núcleo de muestreo ascendente;

basándose al menos en parte en los parámetros descodificados, producir un núcleo de muestreo ascendente correspondiente a una parte de la tercera renderización de la señal; y

aplicar el núcleo de muestreo ascendente a una parte de la segunda renderización de la señal para producir la parte de la tercera renderización de la señal.

El procedimiento en el que la tercera renderización de la señal es una renderización preliminar de la señal a la resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor, en el que la implementación del segundo descodificador comprende además:

utilizar los datos de reconstrucción para modificar la renderización preliminar de la señal a la resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor, siendo la renderización preliminar modificada de la señal de una misma resolución pero mayor nivel de calidad que la renderización preliminar de la señal.

El procedimiento en el que los datos de reconstrucción incluyen al menos un primer conjunto de datos residuales y un segundo conjunto de datos residuales, con el primer conjunto de datos residuales que especifica cómo modificar una renderización de la señal a una resolución del primer elemento de visualización, el segundo conjunto de datos residuales que especifica cómo modificar una renderización de la señal a una resolución del segundo elemento de visualización, con la resolución del segundo elemento de visualización mayor que la resolución del primer elemento de visualización.

Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

utilizar el primer conjunto de datos residuales para modificar la primera renderización de la señal y producir la segunda renderización de la señal;

producir, basándose en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una renderización preliminar de la señal a la resolución del segundo elemento de visualización;

utilizar el segundo conjunto de datos residuales para modificar la tercera renderización de la señal y producir una cuarta renderización de la señal a la resolución del segundo elemento de visualización.

El procedimiento en el que el segundo conjunto de datos residuales se produce a partir de datos residuales transformados, comprendiendo el procedimiento:

descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales transformados cuantificados; descuantificar los datos residuales cuantificados para producir datos residuales transformados;

procesar los datos residuales transformados, la segunda renderización de la señal y la tercera renderización de la señal para reproducir datos residuales; y

aplicar los datos residuales reproducidos a la tercera renderización de la señal para producir la cuarta renderización de la señal.

El procedimiento en el que la señal es una señal de vídeo;

en el que se produce un conjunto de datos residuales de acuerdo con la herencia temporal a través de múltiples tramas de la señal, con el procedimiento que comprende:

la descodificación de datos residuales para una trama basándose, al menos en parte, en datos residuales descodificados para una trama diferente.

El procedimiento en el que las primeras partes de datos codificados se intercalan entre las segundas partes de datos codificados en el flujo de datos; y

en el que analizar el flujo de datos en primeras partes de datos codificados y segundas partes de datos codificados incluye: utilizar etiquetas en el flujo de datos para identificar las primeras partes de datos y las segundas partes de datos.

El procedimiento en el que el flujo de datos se organiza como un flujo de transporte MPEG en el que a las primeras partes de los datos codificados se les asigna un primer Identificador de paquete (PID) y a las segundas partes de los datos codificados se les asigna un segundo Identificador de paquete (PID).

El procedimiento en el que las primeras partes de los datos codificados se codifican de acuerdo con un formato de codificación h.264 MPEG (Moving Pictures Experts Group).

El procedimiento en el que las primeras partes de los datos codificados se codifican de acuerdo con un formato de codificación MPEG2 (Moving Pictures Experts Group 2).

El procedimiento en el que la señal es una señal de vídeo que incluye múltiples tramas de elementos de visualización, con el procedimiento que comprende además:

identificar asociaciones de temporización entre las primeras partes de datos codificados y las segundas partes de datos codificados, con las asociaciones de temporización que indican a cuál de las múltiples tramas de elementos de visualización en la primera renderización de la señal pertenecen los datos de reconstrucción; y en el que aplicar los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal incluye: de acuerdo con las asociaciones de temporización, utilizar los datos de reconstrucción para muestrear de forma ascendente temporal la primera renderización de la señal en la segunda renderización de la señal, con la segunda renderización de la señal que incluye un mayor número de tramas de elementos de visualización que la primera renderización de la señal.

El procedimiento en el que la señal es una señal de vídeo;

en el que la primera renderización de la señal es de una primera frecuencia de tramas;

en el que la segunda renderización de la señal es de una segunda frecuencia de tramas, con la segunda frecuencia de tramas mayor que la primera frecuencia de tramas, con el procedimiento que comprende:

producir, basándose en la primera renderización de la señal a la primera frecuencia de tramas y según lo especificado por los datos de reconstrucción, una renderización preliminar de la señal a la segunda frecuencia de tramas;

producir un conjunto de datos residuales según lo especificado por los datos de reconstrucción;

aplicar el conjunto de datos residuales a la renderización preliminar de la señal a la segunda frecuencia de tramas para producir la segunda renderización de la señal.

El procedimiento en el que la aplicación de los datos de reconstrucción incluye:

según lo especificado por los datos de reconstrucción, muestrear de forma ascendente espacial la segunda renderización de la señal en una tercera renderización de la señal, teniendo la tercera renderización de la señal una resolución de elemento de visualización más alta que la segunda renderización de la señal.

El procedimiento en el que los datos de reconstrucción incluyen una jerarquía de datos residuales codificados de acuerdo con múltiples resoluciones de elementos de visualización, con el segundo descodificador que aplica operaciones de muestreo ascendente a las segundas partes de datos codificados para reproducir la jerarquía de datos residuales.

El procedimiento en el que la señal es una señal de vídeo y la jerarquía de datos residuales se produce de acuerdo con la herencia temporal de residuos a través de múltiples tramas de elementos de visualización en la señal, con el procedimiento que comprende:

en un nivel dado de la jerarquía de datos residuales, la descodificación de datos residuales para una primera trama basándose, al menos en parte, en datos residuales descodificados para una segunda trama, correspondiendo la segunda trama a un punto en el tiempo diferente que la primera trama.

El procedimiento en el que la jerarquía de datos residuales se produce de acuerdo con la herencia espacial de residuos dentro de una trama dada de elementos de visualización en la señal, con el procedimiento que comprende: en un nivel dado de calidad en la jerarquía de datos residuales, la descodificación de datos residuales para una parte de la trama dada basándose únicamente en datos de reconstrucción descodificados para un nivel de calidad inferior en la jerarquía de datos residuales.

Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

obtener un primer conjunto de datos residuales a partir de un conjunto base de datos residuales;

obtener un segundo conjunto de datos residuales a partir del conjunto base de datos residuales, siendo el primer conjunto de datos residuales diferente al segundo conjunto de datos residuales;

aplicar el primer conjunto de datos residuales a una primera muestra de tiempo de la primera renderización de la señal para producir una primera muestra de tiempo correspondiente en la segunda renderización de la señal; y

aplicar el segundo conjunto de datos residuales a una segunda muestra de tiempo de la primera renderización de la señal para producir una segunda muestra de tiempo correspondiente en la segunda renderización de la señal.

Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

producir, basándose en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una renderización preliminar de la señal a una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor;

descodificar un segundo conjunto base de datos residuales;

obtener un tercer conjunto de datos residuales a partir del segundo conjunto base de datos residuales; obtener un cuarto conjunto de datos residuales a partir del segundo conjunto base de datos residuales, siendo el tercer conjunto de datos residuales diferente del cuarto conjunto de datos residuales;

aplicar el tercer conjunto de datos residuales a una primera muestra de tiempo de la tercera renderización de la señal para producir una primera muestra de tiempo correspondiente en una cuarta renderización de la señal; y aplicar el cuarto conjunto de datos residuales a una segunda muestra de tiempo de la tercera renderización de la señal para producir una segunda muestra de tiempo correspondiente en la cuarta renderización de la señal. Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales transformados;

procesar los datos residuales transformados para producir datos residuales cuantificados;

descuantificar los datos residuales cuantificados para reproducir datos residuales; y

aplicar los datos residuales reproducidos a la primera renderización de la señal para producir la segunda renderización de la señal.

Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales en un primer nivel de calidad; producir, basándose en los datos residuales en el primer nivel de calidad, una renderización preliminar de los datos residuales en un segundo nivel de calidad, con el segundo nivel de calidad superior al primer nivel de calidad;

descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales transformados cuantificados; descuantificar los datos residuales transformados cuantificados para producir datos residuales transformados; procesar una combinación de los datos residuales transformados, con los datos residuales en el primer nivel de calidad y la renderización preliminar de los datos residuales en el segundo nivel de calidad para reproducir datos residuales en el segundo nivel de calidad; y

aplicar los datos residuales reproducidos en el segundo nivel de calidad a la primera renderización de la señal para producir la segunda renderización de la señal.

Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

producir, basándose en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una renderización preliminar de la señal a una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor;

descodificar las segundas partes de datos codificados en un conjunto de datos residuales transformados; procesar una combinación del conjunto de datos residuales transformados, la segunda renderización de la señal y la tercera renderización de la señal para producir un conjunto de datos residuales y

aplicar el conjunto de datos residuales a la tercera renderización de la señal para producir la cuarta renderización de la señal.

Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

aplicar una operación de muestreo ascendente a la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal de una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor que la segunda renderización de la señal; y

en el que la aplicación de la operación de muestreo ascendente incluye obtener configuraciones para un elemento de visualización en la tercera renderización de la señal basándose en configuraciones para múltiples elementos de visualización en la segunda renderización de la señal.

El procedimiento en el que los datos de reconstrucción incluyen datos residuales, con el procedimiento que comprende además:

aplicar datos residuales a múltiples elementos de visualización en la tercera renderización de la señal para producir una cuarta renderización de la señal, con los datos residuales aplicados que modifican la configuración de los múltiples elementos de visualización en la tercera renderización de la señal para producir configuraciones para los elementos de visualización correspondientes en una cuarta renderización de la señal.

Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

la implementación del segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados en los datos residuales incluye: el segundo descodificador que descodifica al menos un residuo en los datos residuales combinando un resultado con un número sustancialmente aleatorio generado de acuerdo con una distribución de probabilidad dada.

El procedimiento en el que los datos codificados se descodifican de acuerdo con una combinación de los procedimientos de descodificación por entropía de Huffman y de descodificación de longitud de ejecución (RLE). El procedimiento en el que los datos codificados se descodifican a través de un descodificador por entropía de rango estático de acuerdo con una distribución de probabilidad de símbolos especificada en los datos de reconstrucción. El procedimiento en el que los datos codificados se descodifican a través de un descodificador por entropía aritmética estática de acuerdo con una distribución de probabilidad de símbolos especificada en los datos de reconstrucción.

Un procedimiento que comprende:

a través del hardware de procesador de ordenador:

analizar un flujo de datos en primeras partes de datos codificados, segundas partes de datos codificados y terceras partes de datos codificados;

implementar un primer descodificador para descodificar las primeras partes de datos codificados en una primera renderización de una señal en un primer nivel de calidad;

implementar un segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados en primeros datos de reconstrucción, con los primeros datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la primera renderización de la señal en una segunda renderización de la señal en un segundo nivel de calidad, con el segundo nivel de calidad superior al primer nivel de calidad;

procesar los primeros datos de reconstrucción y la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal en el segundo nivel de calidad;

implementar un tercer descodificador para descodificar las terceras partes de datos codificados en segundos datos de reconstrucción, con los segundos datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la segunda renderización de la señal en una tercera renderización de la señal a un tercer nivel de calidad, con el tercer nivel de calidad superior al segundo nivel de calidad; y

procesar los datos de la segunda reconstrucción y la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal en el tercer nivel de calidad.

El procedimiento en el que las primeras partes de los datos codificados se descodifican de acuerdo con un formato MPEG (Moving Pictures Experts Group); y

en el que los primeros datos de reconstrucción obtenidos a partir de las segundas partes de datos codificados y los segundos datos de reconstrucción obtenidos a partir de las terceras partes de datos codificados se descodifican de acuerdo con formatos de codificación jerárquica.

Un procedimiento que comprende:

a través del hardware de procesador de ordenador:

analizar un flujo de datos recibidos en datos descodificados y datos codificados, con los datos descodificados que especifican configuraciones asociadas con una primera renderización de una señal;

utilizar los datos descodificados para producir la primera renderización de la señal;

implementar un descodificador para descodificar los datos codificados en datos de reconstrucción, con los datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la primera renderización de la señal; y

aplicar los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal.

El procedimiento en el que los datos codificados se codifican de acuerdo con un formato de codificación jerárquico en el que los datos se codifican de acuerdo con diferentes resoluciones en una jerarquía.

Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

aplicar operaciones de muestreo ascendente para producir los datos de reconstrucción, con las operaciones de muestreo ascendente que convierten las configuraciones de elementos de visualización de resolución más baja en configuraciones de elementos de visualización de resolución más alta.

El procedimiento en el que la señal es una señal de vídeo que especifica configuración para múltiples elementos de visualización;

en el que la segunda renderización de la señal es de un nivel de calidad más alto que la primera renderización de la señal; y

en el que la segunda renderización de la señal es de la misma resolución del elemento de visualización que la primera renderización de la señal.

El procedimiento en el que la implementación del descodificador para descodificar los datos codificados incluye: identificar las operaciones de muestreo ascendente según lo especificado por los datos codificados; y aplicar las operaciones de muestreo ascendente a la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal de una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor que la segunda renderización de la señal.

El procedimiento en el que la tercera renderización de la señal es una renderización preliminar de la señal a la resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor, en el que la implementación del descodificador comprende además:

utilizar los datos de reconstrucción para modificar la renderización preliminar de la señal a una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor, siendo la renderización preliminar modificada de la señal de un nivel de calidad más alto que la renderización preliminar de la señal.

Un procedimiento que comprende:

a través del hardware de procesador de ordenador:

recibir una señal;

implementar un primer codificador para producir primeras partes de datos codificados para reproducir una primera renderización de la señal; implementar un segundo codificador para producir segundas partes de datos codificados, con las segundas partes de datos codificados que indican cómo modificar la primera renderización de la señal y producir una segunda renderización de la señal, siendo la segunda renderización de la señal de un nivel más alto que la primera renderización de la señal;

producir un flujo de datos para incluir las primeras partes de datos codificados y las segundas partes de datos codificados; y transmitir el flujo de datos a al menos un destino.

El procedimiento en el que transmitir el flujo de datos al menos un destino incluye: iniciar la transmisión del flujo de datos a través de un flujo de transporte MPEG.

El procedimiento comprende además: producir las primeras partes de datos codificados de acuerdo con un protocolo de compresión MPEG.

El procedimiento comprende además: producir las segundas partes de datos codificados de acuerdo con un protocolo de compresión de codificación jerárquica, con las segundas partes de datos codificados que incluyen datos residuales comprimidos y especificar operaciones de muestreo ascendente a aplicar para modificar la primera renderización de la señal en la segunda renderización la señal.

Comprendiendo adicionalmente el procedimiento:

etiquetar las primeras partes de datos codificados con una primera etiqueta única, con la primera etiqueta única que indica que las primeras partes de datos codificados deben ser descodificadas por un primer descodificador; y

etiquetar las segundas partes de datos codificados con una segunda etiqueta única, con la segunda etiqueta única que indica que las segundas partes de datos codificados deben ser descodificadas por un segundo descodificador.

El procedimiento en el que la transmisión del flujo de datos a al menos un destino incluye:

transmitir el flujo de datos a un primer destino que descodifica solo las primeras partes de datos codificados para producir y reproducir la primera renderización de la señal; y transmitir el flujo de datos a un segundo destino que descodifica las primeras partes de datos codificados y las segundas partes de datos codificados, con el segundo destino que reproduce la primera renderización de la señal basándose en las primeras partes descodificadas de datos codificados, el con el segundo destino que aplica las segundas partes descodificadas de datos codificados a la primera renderización de la señal para producir y reproducir la segunda renderización de la señal.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para descodificar una señal híbrida compatible con versiones anteriores mediante hardware de procesador de ordenador, con dicho procedimiento que comprende los pasos de:

analizar mediante una lógica de análisis de dicho hardware de procesador de ordenador un flujo de datos en primeras partes de datos codificados de acuerdo con un formato de legado y etiquetados con un primer valor identificador único y segundas partes de datos codificados de acuerdo con un formato de codificación jerárquico y etiquetados con un segundo valor de identificador único;

descodificar en un primer descodificador las primeras partes de datos codificados para obtener una primera renderización de dicha señal en un primer nivel de calidad,

en el que dicho procedimiento comprende los pasos de:

muestrear de forma ascendente dicha primera renderización de dicha señal en un primer nivel de calidad para obtener una segunda renderización preliminar de dicha señal en un segundo nivel de calidad; descodificar en un segundo descodificador las segundas partes de datos codificados para obtener datos de reconstrucción, con los datos de reconstrucción que especifican cómo modificar dicha segunda renderización preliminar de la señal para obtener una segunda renderización de dicha señal en un segundo nivel de calidad que tiene un mayor calidad que dicha primera renderización de la señal; y

aplicar los datos de reconstrucción a la segunda renderización preliminar de la señal para producir dicha segunda renderización de la señal en un segundo nivel de calidad,

en el que los datos de reconstrucción incluyen una jerarquía de datos residuales codificados de acuerdo con una o más resoluciones de elementos de visualización, en el que las primeras partes de datos codificados se descodifican de acuerdo con dicho formato de legado, y

en el que los datos de reconstrucción obtenidos a partir de las segundas partes de datos codificados se descodifican de acuerdo con dicho formato de codificación jerárquico.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el formato de legado es un formato MPEG (Moving Picture Experts Group).

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que las primeras partes de datos codificados comprenden datos de vídeo sin comprimir; y

en el que los datos de reconstrucción obtenidos a partir de las segundas partes de datos codificados se descodifican de acuerdo con un formato de codificación jerárquico.

4. El procedimiento según la reivindicación 2 o 3, en el que las segundas partes de datos codificados son datos comprimidos; y

en el que la implementación del segundo descodificador incluye aplicar operaciones de muestreo ascendente a los datos comprimidos para producir los datos de reconstrucción, con las operaciones de muestreo ascendente aplicadas que convierten las configuraciones de elementos de visualización de resolución más baja en configuraciones de elementos de visualización de resolución más alta.

5. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el hardware de procesador de ordenador es el primer hardware de procesador de ordenador:

a través del segundo hardware de procesador de ordenador:

recibir el flujo de datos;

iniciar la descodificación de solo las primeras partes de datos codificados recibidos en el flujo de datos en la primera renderización de la señal; e

iniciar la visualización de la primera renderización de la señal en una pantalla de visualización.

6. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que las primeras partes de los datos codificados se descodifican de acuerdo con un procedimiento de descodificación compatible con el hardware de procesador de ordenador del descodificador de legado, y el flujo de datos se organiza de tal manera que las segundas partes de los datos codificados no son utilizadas por el hardware de procesador de ordenador de descodificador de legado; y

en el que el hardware de procesador de ordenador del descodificador de legado: i) inicia la descodificación de solo las primeras partes de datos codificados, e ii) inicia la visualización de la primera renderización de la señal en una pantalla de visualización respectiva.

7. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la señal incluye múltiples elementos de visualización; y

en el que la segunda renderización de la señal es de un nivel de calidad más alto que la primera renderización de la señal.

8. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que implementar el segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados incluye:

descodificar un primer conjunto de datos residuales en un primer nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados;

utilizar el primer conjunto de datos residuales para modificar la primera renderización de la señal y producir la segunda renderización de la señal;

producir, basándose al menos en parte en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una resolución más alta que una resolución de la segunda renderización de la señal;

descodificar un segundo conjunto de datos residuales en un segundo nivel de calidad según lo especificado por las segundas partes de datos codificados;

utilizar el segundo conjunto de datos residuales para modificar la tercera renderización de la señal y producir una cuarta renderización de la señal.

9. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que implementar el segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados incluye:

identificar las operaciones de muestreo ascendente según lo especificado por las segundas partes de datos codificados; y

aplicar las operaciones de muestreo ascendente a la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal de una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor que una resolución de un elemento de visualización de la segunda renderización de la señal.

10. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que los datos de reconstrucción incluyen al menos un primer conjunto de datos residuales y un segundo conjunto de datos residuales, con el primer conjunto de datos residuales que especifica cómo modificar una renderización de la señal a una resolución del primer elemento de visualización, con el segundo conjunto de datos residuales que especifica cómo modificar una renderización de la señal a una resolución de segundo elemento de visualización, con la resolución del segundo elemento de visualización mayor que la resolución del primer elemento de visualización.

11. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la señal es una señal de vídeo que incluye múltiples tramas de elementos de visualización, comprendiendo además el procedimiento:

identificar asociaciones de temporización entre las primeras partes de datos codificados y las segundas partes de datos codificados, con las asociaciones de temporización que indican a cuál de las múltiples tramas de elementos de visualización en la primera renderización de la señal pertenecen los datos de reconstrucción; y

en el que aplicar los datos de reconstrucción a la primera renderización de la señal para producir una segunda renderización de la señal incluye: de acuerdo con las asociaciones de temporización, utilizar los datos de reconstrucción para muestrear de forma ascendente temporal la primera renderización de la señal en la segunda renderización de la señal, con la segunda renderización de la señal que incluye un mayor número de tramas de elementos de visualización que la primera renderización de la señal.

12. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la aplicación de los datos de reconstrucción incluye:

según lo especificado por los datos de reconstrucción, muestrear de forma ascendente espacial la segunda renderización de la señal en una tercera renderización de la señal, teniendo la tercera renderización de la señal una resolución de elemento de visualización más alta que la segunda renderización de la señal.

13. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que los datos de reconstrucción incluyen una jerarquía de datos residuales codificados de acuerdo con múltiples resoluciones de elementos de visualización, aplicando el segundo descodificador operaciones de muestreo ascendente a las segundas partes de datos codificados para reproducir la jerarquía de datos residuales.

14. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales transformados;

procesar los datos residuales transformados para producir datos residuales cuantificados;

descuantificar los datos residuales cuantificados para reproducir datos residuales; y

aplicar los datos residuales reproducidos a la primera renderización de la señal para producir la segunda renderización de la señal.

15. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales en un primer nivel de calidad; producir, basándose en los datos residuales en el primer nivel de calidad, una renderización preliminar de los datos residuales en un segundo nivel de calidad, con el segundo nivel de calidad superior al primer nivel de calidad;

descodificar las segundas partes de datos codificados en datos residuales transformados cuantificados; descuantificar los datos residuales transformados cuantificados para producir datos residuales transformados; procesar una combinación de los datos residuales transformados, con los datos residuales en el primer nivel de calidad y la renderización preliminar de los datos residuales en el segundo nivel de calidad para reproducir datos residuales en el segundo nivel de calidad; y

aplicar los datos residuales reproducidos en el segundo nivel de calidad a la primera renderización de la señal para producir la segunda renderización de la señal.

16. El procedimiento según la reivindicación 1, con el procedimiento que comprende además:

producir, basándose en la segunda renderización de la señal, una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal una renderización preliminar de la señal a una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor;

descodificar las segundas partes de datos codificados en un conjunto de datos residuales transformados; procesar una combinación del conjunto de datos residuales transformados, la segunda renderización de la señal y la tercera renderización de la señal para producir un conjunto de datos residuales y

aplicar el conjunto de datos residuales a la tercera renderización de la señal para producir la cuarta renderización de la señal.

17. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

aplicar una operación de muestreo ascendente a la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal, siendo la tercera renderización de la señal de una resolución del elemento de visualización sustancialmente mayor que la segunda renderización de la señal; y

en el que la aplicación de la operación de muestreo ascendente incluye obtener configuraciones para un elemento de visualización en la tercera renderización de la señal basándose en configuraciones para múltiples elementos de visualización en la segunda renderización de la señal.

18. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además los pasos de:

analizar dicho flujo de datos en terceras partes de datos codificados;

descodificar en un tercer descodificador las terceras partes de los datos codificados para obtener segundos datos de reconstrucción, con los segundos datos de reconstrucción que especifican cómo modificar la segunda renderización de la señal para obtener una tercera renderización de la señal en un tercer nivel de calidad, siendo el tercer nivel de calidad mayor que el segundo nivel de calidad; y

procesar los datos de la segunda reconstrucción y la segunda renderización de la señal para producir una tercera renderización de la señal en el tercer nivel de calidad.

19. Un sistema para descodificar una señal híbrida compatible con versiones anteriores a través de hardware de procesador de ordenador, con dicho sistema que comprende:

una lógica de analizador de dicho hardware de procesador de ordenador para analizar un flujo de datos en primeras partes de datos codificados de acuerdo con un formato de legado y etiquetados con un primer valor identificador único y segundas partes de datos codificados de acuerdo con un formato de codificación jerárquico y etiquetados con un segundo valor identificador único;

un primer descodificador para descodificar las primeras partes de datos codificados para obtener una primera renderización de dicha señal en un primer nivel de calidad,

en el que el sistema comprende además:

medios para muestrear de forma ascendente dicha primera renderización de dicha señal en un primer nivel de calidad para obtener una segunda renderización preliminar de dicha señal en un segundo nivel de calidad;

un segundo descodificador para descodificar las segundas partes de datos codificados para obtener datos de reconstrucción, con los datos de reconstrucción que especifican cómo modificar dicha segunda renderización preliminar de la señal para obtener una segunda renderización de dicha señal en un segundo nivel de calidad que tiene mayor calidad que dicha primera renderización de la señal;

dicho hardware de procesador de ordenador que aplican los datos de reconstrucción a la segunda renderización preliminar de la señal para producir dicha segunda renderización de la señal en un segundo nivel de calidad, en el que los datos de reconstrucción incluyen una jerarquía de datos residuales codificados de acuerdo con una o más resoluciones de elementos de visualización, en el que las primeras partes de datos codificados se descodifican de acuerdo con dicho formato de legado, y en el que los datos de reconstrucción obtenidos a partir de las segundas partes de datos codificados se descodifican de acuerdo con dicho formato de codificación jerárquica.