MX2007012604A - Metodo, dispositivo y sistema para codificar y decodificar efectivamente datos de video. - Google Patents

Abstract

La presente invencion describe metodos y dispositivos para codificar y decodificar video, y mas especificamente para procesar datos de video, escalables. Se proporciona un metodo para codificar de manera escalable datos de video. De acuerdo a una primera operacion, se proporciona la obtencion de datos de video. Esto se efectua para obtener de datos de video, se sigue por la generacion de una capa base, con base en los datos de video obtenidos, la capa base comprende al menos un cuadro, se genera al menos una capa mejorada con base en los datos de video obtenidos, al menos una capa mejorada comprende al menos un cuadro , se genera un identificador de dependencia (DependencyID) para cada una de la capa base y capas mejoradas, cada DependencyID esta asociada con un numero de referencia; se determina un grupo de parametros de secuencia (SPS por sus siglas en ingles) respectivos para cada una de la capa base y al menos una capa mejorada que tienen valores diferentes de DependencyID, en donde para un numero de capas base y mejoradas que tienen parametros SPS; practicamente iguales, se utiliza un SPS; y se codifica la capa base y al menos una capa mejorada utilizando los SPS determinados.

Description

MÉTODO, DISPOSITIVO Y SISTEMA PARA CODIFICAR Y DECODIFICAR EFECTIVAMENTE DATOS DE VIDEO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al campo de la codificación y decodificación de video, y más específicamente al procesamiento de datos de video escalables .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los estándares de codificación de video común (por ejemplo MPEG-1, H.261/263/264) incorporan estimación de movimiento y compensación de movimiento para eliminar las redundancias temporales entre los bastidores de video. Estos conceptos son muy familiares para los lectores expertos con una comprensión básica en la codificación de video y no se describirán en detalle. La copia de trabajo 1.0 de la extensión escalable a H.264/AVC [1] actualmente hace posible la codificación de múltiples capas escalables con diferentes valores de identificaciones de dependencia (Dependencyld) . Por consiguiente, cada capa comprende una identificación de dependencia y, para una secuencia codificada de video, respectivamente un cierto grupo de parámetros de secuencia (SPS) . Una secuencia codificada de video consiste de cuadros codificados sucesivos a partir de un cuadro regenerado de decodificación instantánea (IDR por sus siglas en inglés) al siguiente cuadro IDR, exclusivamente. Cualquier cuadro que sucede a un cuadro IDR en el orden de decodificación no utilizará referencia de interpredicción del cuadro anterior al IDR en el orden de decodificación. El grupo de parámetros de secuencia incluye entre otras cosas, datos que se utilizarán en el lado del decodificador para una operación de decodificación apropiada. Existen dos desventajas principales asociadas con los métodos actuales de codificación de acuerdo al presente estado de la técnica. Primeramente, si se desea un punto de presentación escalable con Dependencyld igual a 7, y se requieren todas las capas inferiores con Dependencyld igual a 0 a 6, entonces al menos 8 grupos de parámetros de secuencias tienen que transmitirse para la operación de presentación o decodificación, respectivamente. No obstante, si no se necesita cambiar parámetros SPS diferentes a la id del parámetro de secuencia o seq_parameter_id, lo que es posible si las resoluciones espaciales son iguales para todas las capas, entonces esos ciertos SPS y prácticamente idénticos SPS son realmente transmitidos redundantemente. Ya que los SPS comúnmente se transmiten en el comienzo de la sesión de una manera confiable y fuera de banda, se necesitan confirmaciones y se puede utilizar retransmisión. Por lo tanto, la cantidad incrementada de datos a enviarse significa demora más prolongada en el establecimiento de la sesión, lo que es indeseable para la experiencia del usuario final. Una segunda desventaja se refiere a la flexibilidad y a la eficiencia de codificación. El número máximo de SPS iniciales es de 32. Si se desea un punto de presentación escalable con Dependencyld igual a 7, y se requiere que todas las capas inferiores tengan Dependencyld igual a 0 hasta 6, entonces en la codificación promedio, la(s) capa(s) de cada valor de Dependencyld puede (n) tener cuando mucho solamente 4 variaciones SPS. Por lo tanto, la flexibilidad y posiblemente también la eficiencia de codificación se disminuye en comparación a esas variaciones de 32 SPS que se podrían haber utilizado. Actualizar un SPS durante una sesión de video podría resolver este problema. No obstante, durante una sesión de transporte de video, la actualización de SPS fácilmente podría provocar problemas debido a la pérdida de la sincronización entre los SPS actualizados y aquellas unidades NAL que le hacen referencia. Además, si la actualización se da utilizando la manera en banda, por ejemplo se transmite utilizando el Protocolo de Transporte en Tiempo real (RTP) junto con los segmentos de video codificados, se puede perder.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN El objeto de la presente invención es proporcionar una metodología, un dispositivo, y un sistema para codificar o decodificar eficientemente, los cuales respectivamente superan los problemas anteriormente mencionados del estado de la técnica y proporcionan una codificación efectiva que evita las redundancias. Los objetos de la presente invención se resuelven por la materia objeto, definidas en las reivindicaciones independientes anexas. De acuerdo a un aspecto de la presente operación inventiva, la restricción de que se active un grupo de parámetros de secuencia (SPS por sus siglas en inglés) para cada valor de Dependencyld, se puede eliminar. Más bien, un nuevo SPS se activa solamente cuando es necesario. Una nueva secuencia solamente se necesita cuando se requiere al menos un parámetro SPS diferente al cambio de seq_parameter_set_id. La invención se puede utilizar en cualquier aplicación que aplique la codificación escalable de video, en donde se utiliza uno o más grupos de parámetros de secuencias para la codificación. Las principales ventajas residen en que los grupos de parámetros de secuencias se pueden utilizar más eficientemente, de manera que la demora en el establecimiento de la sesión inicial se reduce y se pueden utilizar más grupos de parámetros de secuencias para una cierta capa escalable, de tal manera que la capa escalable se puede codificar de una manera más flexible y con una eficiencia de codificación mejorada, debido a que también se logra la flexibilidad. Los métodos y operaciones de codificación/decodificación de acuerdo a la presente invención se especifican, solamente para fines de simplicidad, para una secuencia de video codificada, pero una adaptación para multiplicar secuencias de video codificada, se contempla dentro del alcance de la presente invención. De acuerdo a un primer aspecto de la invención, se proporciona un método para la codificación escalable de datos de video. De acuerdo a una primera operación, se proporciona la obtención de los datos de video. Después se lleva a cabo la obtención de los datos de video, seguido de la generación de una capa base, basada en los datos de video obtenidos, la capa base comprende al menos un cuadro, se genera al menos una capa mejorada con base en los datos de video obtenidos, dicha al menos una capa mejorada comprende al menos un cuadro, se genera un identificador de dependencia (Dependencyld) para cada una de las capas base y mejoradas, cada DependencylD está asociada con un número de referencia; se determina un grupo de parámetros de secuencia (SPS) respectivos para cada una de dicha capa base y dicha al menos una capa mejorada que tiene diferentes valores DependencylD, en donde para un número de capas base y mejoradas que tienen prácticamente los mismos parámetros SPS, se utiliza un SPS; y se codifica dicha capa base y dicha al menos una capa mejorada utilizando los SPS determinados . De acuerdo a la operación inventiva de la presente invención, se hace posible reutilizar un cierto grupo de parámetros de secuencias en capas escalables con diferentes valores de Dependencyld. De acuerdo a una modalidad preferida, la generación de dicha capa base y dicha al menos una capa mejorada, se basa en la información de movimiento dentro de los datos de video, dicha información de movimiento se proporciona mediante un proceso de estimación de movimiento . De acuerdo a una modalidad preferida, el grupo de parámetros de secuencia (SPS por sus siglas en inglés) comprende un identificador de SPS, dicho identificador SPS se indica por un grupo de parámetros de cuadros referidos adicionalmente en un encabezado de segmento. Así se hace posible la identificación exacta de ciertos SPS dentro de una pluralidad de grupos de parámetros en secuencia. De acuerdo a una modalidad preferida, las DependencylD para al menos dos del grupo de la capa base y al menos una capa mejorada, son los mismos. De acuerdo a una modalidad preferida, el SPS comprende además al menos un elemento del grupo que comprende información del perfil, información del nivel, información del formato cromático, información del tamaño de cuadro e información del corte del bastidor. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para decodificar datos de video codificados escalables. El método comprende una operación para: obtener dichos datos de video codificado, identificar una capa base y al menos una capa mejorada dentro de los datos de video codificado, detectar una identificación de dependencia (DependencylD) para cada una de la capa base y al menos una mejorada, las identificaciones de dependencia tienen números de referencia, y para al menos dos capas con los mismos parámetros SPS, se utiliza un SPS, y decodificar dicha capa base y dicha al menos una capa mejorada decodificada utilizando cada uno de los grupos de parámetros de secuencia (SPS) determinados. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, también se proporciona un dispositivo de codificación, operativo de acuerdo a un método para codificar como se indicó anteriormente.

De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, también se proporciona un dispositivo decodificador, operativo de acuerdo a un método para decodificar como se indicó anteriormente. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, también se proporciona un sistema para soportar la transmisión de datos, operativo de acuerdo a un método para codificar y/o decodificar como se indicó anteriormente . De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, también se proporciona un sistema de transmisión de datos, que incluye al menos un dispositivo codificador y al menos un dispositivo decodificador. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, también se proporciona un producto de programa de computadora que comprende una estructura de almacenamiento legible en computadora, que representa el código de programa de computadora en ésta, para la ejecución por un procesador de computadora alojado por un dispositivo electrónico, en donde el código de programa de computadora comprende instrucciones para desempeñar un método para codificar como se indicó anteriormente. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, también se proporciona un producto de programa de computadora que comprende una estructura de almacenamiento legible en computadora, que representa el código de programa de computadora en ésta, para la ejecución por un procesador de computadora alojado por un dispositivo electrónico, en donde el código de programa de computadora comprende instrucciones para desempeñar un método para decodificar como se indicó anteriormente. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, también se proporciona una señal de datos de computadora incorporada en una onda portadora y que representa instrucciones, las cuales cuando se ejecutan por un procesador provocan las operaciones de cualquiera de los métodos de codificación y/o decodificación precedentes, que se van a llevar a cabo. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, se proporciona un módulo para la codificación escalable de datos de video, el módulo comprende al menos: un componente para obtener los datos de video; un componente para generar una capa base, con base en los datos de video obtenidos ; un componente para generar al menos una capa mejorada que comprende al menos un cuadro, un componente para generar una identificación de dependencia (DependencylD) para cada una de las capas base y mejoradas, cada DependencylD está asociada con un número de referencia; un componente para determinar el grupo de parámetros de secuencia (SPS) respectivo para cada una de dicha capa base y dicha al menos una capa mejorada que tienen diferentes valores de DependencylD, en donde para un número de capas base y mejoradas que tienen prácticamente los mismos parámetros SPS, se utiliza un SPS; y un componente para codificar la capa base y dicha al menos una capa mejorada utilizando los SPS determinados. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, se proporciona un módulo para decodificar los datos de video codificados escalables, que comprende al menos: un componente para obtener los datos de video codificados, un componente para identificar una capa base y al menos una capa mejorada dentro de los datos de video codificados, un componente para detectar una identificación de dependencia (DependencylD) para cada una de las capas mejoradas, las identificaciones de dependencia tienen números de referencia y para al menos dos capas con los mismos parámetros SPS, se utiliza un SPS, un componente para decodificar la capa base y las capas mejoradas decodificadas utilizando los grupos de parámetros de secuencia determinados. Las ventajas de la presente invención se harán evidentes para el lector de la presente invención cuando se lea la siguiente descripción detallada que se refiere a las modalidades de la presente invención, con base en ello es fácilmente comprensible el concepto inventivo.

En toda la descripción detallada y en los dibujos anexos, los mismos o similares componentes, unidades, o dispositivos, se denominarán por los mismos números de referencia para fines de claridad. Se debe notar que las designaciones de dispositivo portátil y dispositivo móvil se utilizan como sinónimos en toda la descripción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos anexos se incluyen para proporcionar una comprensión adicional de la invención, y se incorporan aquí y constituyen una parte de esta especificación. Los dibujos ilustran modalidades de la presente invención y junto con la descripción sirven para explicar los principios de la invención. En los dibujos, La figura 1 ilustra esquemáticamente un diagrama ejemplar de bloques para un dispositivo CE portátil, incorporado ejemplarmente en la base de un dispositivo terminal celular; La figura 2 es un principio general de la codificación y decodificación escalables de datos de video, de acuerdo al estado de la técnica; La figura 3 describe una secuencia operacional que muestra el lado de codificación de acuerdo con la presente invención; La figura 4 describe una secuencia operacional que muestra el lado de decodificación de acuerdo con la presente invención; La figura 5a es una ilustración detallada del principio de codificación de acuerdo con la presente invención; La figura 5b es una ilustración detallada del principio de decodificación de acuerdo con la presente invención; La figura 6 representa el módulo de codificación de acuerdo con la presente invención, que muestra todos los componentes; La figura 7 representa el módulo de decodificación de acuerdo con la presente invención, que muestra todos los componentes; La figura 8a muestra una implementación para la codificación de datos de video, en donde cada DependencylD recibe un SPS; La figura 8b muestra una implementación para codificar datos de video, en donde un cierto SPS se utiliza para codificar de acuerdo con la presente invención. Aunque la invención se describe anteriormente con referencia a modalidades de acuerdo a los dibujos anexos, es claro que la invención no está restringida a ellos, sino que se puede modificar de varias maneras dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. En la siguiente descripción de las diversas modalidades, se hace referencia a los dibujos anexos, que forman una parte de la misma, y en los cuales se muestra a manera de ilustración varias modalidades en las cuales se puede practicar la invención. Se debe comprender que se pueden utilizar otras modalidades y se pueden realizar modificaciones estructurales y funcionales, sin apartarse del alcance de la invención. Siempre que sea posible, se utilizan los mismos números de referencia en todos los dibujos y en la descripción para referirse a partes similares .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS La figura 1 describe un dispositivo móvil común de acuerdo a una modalidad de la presente invención. El dispositivo móvil (10) mostrado en la figura 1, es capaz de efectuar comunicaciones de datos celulares y de voz. Se debe notar que la presente invención no está limitada a esta modalidad específica, la cual representa para fines de ilustración, una modalidad fuera de la multiplicidad de modalidades. El dispositivo móvil (10) incluye un microprocesador o microcontrolador (100) (principal) así como componentes asociados con el microprocesador que controla la operación del dispositivo móvil. Estos componentes incluyen un controlador de pantalla (130) que se conecta a un módulo de pantalla (135) , una memoria permanente (140) , una memoria temporal (150) como una memoria de acceso aleatorio (RAM) , una interfaz de entrada/salida (I/O) de audio (160) que se conecta a un micrófono (161) , un altavoz (162) y/o un auricular (163) , un controlador de teclado auxiliar (170) conectado a un teclado auxiliar (175) o teclado, cualquier interfaz (200) de entrada/salida (1/0) auxiliar, y una interfaz de comunicaciones de corto alcance (180) . Tal dispositivo también incluye comúnmente otros subsistemas de dispositivos mostrados generalmente en (190) . El dispositivo móvil (10) se puede comunicar sobre una red de voz y/o de igual manera se puede comunicar sobre una red de datos, como cualquier red móvil terrestre pública (PLMNs) en forma por ejemplo de redes celulares digitales, especialmente GSM (sistema global para comunicación móvil) o UMTS (sistema de telecomunicaciones móviles universales) . Comúnmente, la comunicación de voz y/o datos se opera a través de una interfaz aérea, por ejemplo un subsistema de interfaz de comunicación celular en cooperación con componentes adicionales (ver anteriormente) a una estación base (BS) o nodo B (no mostrado) que son parte de una red de acceso de radio (RAN) de la infraestructura de la red celular. El subsistema de interfaz de comunicación celular como se describe ilustrativamente con referencia a la figura 1, comprende la interfaz celular (110) , un procesador de señales digitales (DSP) (120) , un receptor (RX) (121) , un transmisor (TX) (122) , y uno o más osciladores locales (LOs) (123) y hace posible la comunicación con una o varias redes móviles terrestres públicas (PLMNs) . El procesador de señales digitales (DSP) (120) envía señales de comunicación (124) al transmisor (TX) (122) y recibe señales de comunicación (125) del receptor (RX) (121) . Además de procesar las señales de comunicación, el procesador de señales digitales (120) también proporciona señales de control al receptor y señales de control al transmisor (127) . Por ejemplo, además de la modulación y desmodulación de las señales que se van a transmitir y señales recibidas, respectivamente, los niveles de ganancia aplicados a las señales de comunicación en el receptor (RX) (121) y el transmisor (TX) (122) se pueden controlar adaptablemente a través de algoritmos de control de ganancia automática implementados en el procesador de señales digitales (DSP) (120) . Otros algoritmos de control de transceptor también se podrían implementar en el procesador de señales digitales (DSP) (120) con el fin de proporcionar control más sofisticado del transceptor (122) . En caso del dispositivo móvil (10) , las comunicaciones a través de la PLMN ocurren a una sola frecuencia o a un grupo de frecuencias con espacios estrechos, entonces se puede utilizar un oscilador local simple (LO) (128) en conjunto con el transmisor (TX) (122) y el receptor (RX) (121) . Alternativamente, si se utilizan diferentes frecuencias para las comunicaciones de voz/datos o transmisión versus recepción, entonces se puede utilizar una pluralidad de osciladores locales (128) para generar una pluralidad de frecuencias correspondientes. Aunque se podría utilizar la antena (129) descrita en la figura 1 ó un sistema de diversas antenas (no mostrada) , el dispositivo móvil (10) se podría utilizar con una estructura de antena simple para la recepción de señal así como para la transmisión. La información, que incluye tanto información de voz como de datos, se comunica hacia y desde la interfaz celular (110) a través de un enlace de datos entre el procesador de señales digitales (DSP) (120) . El diseño detallado de la interfaz celular (110) , como la banda de frecuencia, selección de componentes, nivel de potencia, etc., dependerán de la red inalámbrica en la cual se pretende operar el dispositivo móvil (100) . Después de que cualesquiera procedimientos requeridos de registro o activación de la red, que pueden implicar el módulo de identificación del abonado (SIM) (210) requerido para el registro en redes celulares, han sido completados, el dispositivo móvil (10) entonces puede enviar y recibir señales de comunicación, que incluyen tanto señales de voz como de datos, sobre la red inalámbrica. Las señales recibidas por la antena (129) provenientes de la red inalámbrica se enrutan al receptor (121) , el cual proporciona las operaciones como amplificación de señal, conversión descendente de frecuencia, filtración, selección de canal, y conversión analógica a digital . La conversión analógica a digital de una señal recibida permite funciones de comunicación más complejas, como desmodulación y decodificación digitales, que se realizan utilizando el procesador de señales digitales (DSP) (120) . De una manera similar, las señales que se van a transmitir a la red se procesan, incluyendo la modulación y la codificación, por ejemplo, por el procesador de señales digitales (DSP) (120) y después se le proporcionan al transmisor (122) para la conversión digital a analógica, conversión ascendente de frecuencia, filtración, amplificación, y transmisión a la red inalámbrica a través de la antena (129) . El microprocesador/microcontrolador (µC) (110) , que también se puede designar como un microprocesador de plataforma de dispositivo, gestiona las funciones del dispositivo móvil (10) . El software del sistema operativo (149) utilizado por el procesador (110) se almacena de preferencia en un almacenamiento persistente como la memoria permanente (140) , que se puede implementar, por ejemplo, como una memoria instantánea, RAM de respaldo en batería, cualquier otra tecnología de almacenamiento permanente, o cualquier combinación de ellas. Además del sistema operativo (149) , que controla las funciones de nivel bajo así como las funciones de interfaz del usuario básicas (gráficos) del dispositivo móvil (10) , la memoria permanente (140) incluye una pluralidad de programas o módulos de aplicación de software de alto nivel, como una aplicación de software de comunicación de voz (142) , una aplicación de software de comunicación de datos (141) , un módulo organizador (no mostrado) , o cualquier otro tipo de módulo de software (no mostrado) . Estos módulos se ejecutan por el procesador (100) y proporcionan una interfaz de alto nivel entre un usuario de dispositivo móvil (10) y el dispositivo móvil (10) . Esta interfaz comúnmente incluye un componente gráfico provisto a través de la pantalla (135) controlada por un controlador de pantalla (130) y los componentes de entrada/salida provistos a través de un teclado auxiliar (175) conectados a través de un controlador de teclado auxiliar (170) al procesador (100) , una interfaz de entrada/salida (I/O) auxiliar (200) , y una interfaz de comunicación de corto alcance (SR) (180) . La interfaz I/O auxiliar (200) comprende especialmente una interfaz USB (bus serial universal) , interfaz serial, interfaz MMC (tarjeta de medios múltiples) y tecnologías/estándares de interfaz relacionadas, y cualquier otra tecnología de bus de comunicación de datos de propietario o estandarizada, mientras que la interfaz de comunicación de corto alcance puede ser una interfaz de potencia menor de radio frecuencia (RF) , incluyendo especialmente tecnología WLAN (red de área local inalámbrica) y de comunicación Bluetooth o una interfaz IRDA (acceso de datos infrarrojos) . La tecnología de interfaz de baja potencia RF referida en la presente se debe comprender especialmente que incluye cualquier tecnología estándar IEEE 801. xx, cuya descripción se obtiene del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos. Además, la interfaz auxiliar I/O (200) así como la interfaz de comunicación de corto alcance (180) cada una puede representar una o más interfaces que soportan una o más tecnologías de interfaz de entrada/salida y tecnologías de interfaz de comunicación, respectivamente. El sistema operativo, las aplicaciones o módulos de software de dispositivo específico, o partes de los mismos, se pueden cargar en un almacén temporal (150) como una memoria de acceso aleatorio comúnmente implementada con base en la tecnología DRAM (memoria de acceso aleatorio directo) para la operación más rápida. Además, las señales de comunicación recibidas también se pueden almacenar temporalmente a la memoria temporal (150) , antes de escribirlas permanentemente a un sistema de archivo ubicado en la memoria permanente (140) o cualquier almacenamiento de masa, de preferencia conectado desmontablemente a través de la interfaz auxiliar I/O para el almacenamiento de datos . Se debe comprender que los componentes descritos anteriormente representan componentes comunes de un dispositivo móvil tradicional (10) incorporado en la presente en forma de un teléfono celular. La presente invención no está limitada a estos componentes específicos y su implementación se describe solamente a manera de ilustración y por integridad. Un módulo de aplicación de software ejemplar del dispositivo móvil (10) es una aplicación gestionadora de información personal que proporciona funcionalidad PDA que incluye comúnmente un gestor de contacto, calendario, un gestor de tareas, y similares. Tal gestor de información personal se ejecuta por el procesador (100) , puede tener acceso a los componentes del dispositivo móvil (10) , y puede interactuar con otros módulos de aplicación de software. Por ejemplo, la interacción con la aplicación del software de comunicación de voz permite la gestión de llamadas telefónicas, correos de voz, etc., y la interacción con la aplicación del software de comunicación de datos hace posible la gestión de comunicaciones SMS (servicio de mensaje corto) , MMS (servicio de medios múltiples) , correo electrónico y otras transmisiones de datos. La memoria permanente (140) de preferencia proporciona un sistema de archivo para facilitar el almacenamiento permanente de elementos de datos sobre el dispositivo, que incluyen particularmente entradas calendáricas, contactos, etc. La capacidad para efectuar comunicación de datos con redes, por ejemplo a través de la interfaz celular, la interfaz de comunicación de corto alcance, o la interfaz I/O auxiliar hace posible transferencia ascendente, transferencia descendente, y sincronización a través de tales redes. Los módulos de aplicación (141) a (149) representan funciones de dispositivos o aplicaciones de software que están configuradas para ejecutarse por el procesador (100) . En la mayoría de los dispositivos móviles conocidos, un solo procesador gestiona y controla la operación global del dispositivo móvil así como todas las funciones y aplicaciones de software del dispositivo. Tal concepto es aplicable para los dispositivos móviles actuales. Especialmente, la implementación de funcionalidades mejoradas de medios múltiples incluye por ejemplo reproducción de aplicaciones de flujo de video, manipulación de imágenes digitales, y secuencias de video capturadas por funcionalidad de cámara digital conectada desmontablemente o integrada, pero también aplicaciones de juego con gráficos sofisticados acciona el requerimiento de potencia computacional. Una manera de tratar el requerimiento de potencia computacional, que se ha buscado en el pasado, resuelve el problema para incrementar la potencia computacional mediante la implementación de núcleos procesadores potentes y universales. Otro procedimiento para proporcionar potencia computacional es implementar dos o más núcleos procesadores independientes, que es una metodología muy conocida en la técnica. Las ventajas de varios núcleos procesadores independientes pueden apreciarse inmediatamente por los expertos en la técnica. Mientras que un procesador universal está diseñado para llevar a cabo una multiplicidad de tareas diferentes, sin especialización para una preselección de distintas tareas, un arreglo de múltiples procesadores puede incluir uno o más procesadores universales y uno o más procesadores especializados, adaptados para procesar un grupo de tareas predefinidas. No obstante, la implementación de varios procesadores dentro de un dispositivo, especialmente un dispositivo móvil como el dispositivo móvil (10) , requiere tradicionalmente un rediseño de los componentes completo y sofisticado. En lo sucesivo, la presente invención proporcionará un concepto que permite la integración simple de núcleos procesadores adicionales en una implementación de dispositivo de procesamiento existente que hace posible la omisión del rediseño completo caro y sofisticado. El concepto inventivo se describirá haciendo referencia al diseño del sistema en un chip (SoC) . El sistema en un chip (SoC) es un concepto de integración de al menos numerosos (o todos) componentes de un dispositivo procesador en un solo chip altamente integrado. Tal sistema en un chip puede contener funciones digitales, analógicas, de señal mixta, y frecuentemente radio frecuencia, todas en un chip. Un dispositivo procesador común comprende un número de circuitos integrados que realizan diferentes tareas. Estos circuitos integrados pueden incluir especialmente microprocesador, memoria, receptores-transmisores asincrónicos universales (UARTs) , puertos seriales/paralelos, controladores de acceso de memoria directa (DMA), y similares. Un receptor-transmisor asincrónico universal (UART) se traslada entre bits paralelos de datos y bits seriales. Los mejoramientos recientes en la tecnología de semiconductores ocasionados por los circuitos integrados de integración a muy gran escala (VLSI) producen un crecimiento significativo de la complejidad, haciendo posible integrar numerosos componentes de un sistema en un simple chip. Con referencia a la figura 1, uno o más componentes del mismo, por ejemplo los controladores (130) y (160) , los componentes de memoria (150) y (140) , y una o más de las interfaces (200) , (180) y (110) , pueden estar integrados conjuntamente con el procesador (100) en un chip de señal que forma finalmente un sistema en un chip (Soc) . Adicionalmente, el dispositivo (10) está equipado con un módulo para la codificación escalable (105) y la decodificación (106) de datos de video de acuerdo a la operación inventiva de la presente invención. Por medio de la CPU (100) los módulos (105) , (106) se pueden utilizar individualmente. No obstante, el dispositivo (10) está adaptado para realizar la codificación o decodificación de datos de video, respectivamente. Los datos de video se pueden recibir por medio de los módulos de comunicación del dispositivo o también se pueden almacenar dentro de algún medio de almacenamiento imaginable, dentro del dispositivo (10) . Un principio muy general de codificación y decodificación escalable (en capas) se muestra en la figura 2, en donde mediante el suplemento de bloques adicionales de construcción del tipo nivel intermedio (marcado por un rectángulo punteado) , en principio se puede realizar un número arbitrario de capas escalables. La resolución de señal espaciotemporal que se va a representar por la capa base primero se genera por decimación (preprocesamiento) .

En un paso de codificación posterior, un establecimiento apropiado del cuantificador conducirá a un cierto nivel de calidad global de la información base . La reconstrucción de capa base es una aproximación de todos los niveles de resolución de capa superior y se puede utilizar en la decodificación de las capas posteriores. La unidad de procesamiento intermedio realiza el supermuestreo de la siguiente señal de capa inferior a la resolución de capa posterior. Comúnmente, el preprocesamiento y el procesamiento intermedio se realizan por decimación e interpolación a través de todos los pasos, mientras que la acción particular que se va a tomar puede ser muy diferente, dependiendo de la dimensión de escalabilidad, por ejemplo, procesamiento compensado con movimiento se puede implementar para supermuestrear velocidad de bastidor en escalabilidad temporal. La información se propaga desde la parte baja hacia las capas de resolución superiores, ambas durante la codificación y la decodificación. En todos los tipos de escalabilidad (temporal, espacial, o cuantificación/calidad) , las restricciones impuestas por el procesamiento recursivo de bastidor de la codificación de video híbrida se tienen que considerar cuidadosamente. La capa base y cualquier composición de las capas en el caso ideal, deben ser autocontenidas, lo que significa que la predicción no utilizará alguna información decodificada proveniente de las capas superiores. De otra manera, estimados diferentes se utilizarían en los lados del codificador y decodificador, y ocurriría un efecto de desplazamiento. La predicción de la información de capa base sin embargo, siempre será peor que lo que sería si se permitiera en la predicción toda la información de capa de mejoramiento. Esto no penaliza la operación del codificador en la capa base, la cual implícitamente se realizará como un codificador de capa simple a la misma velocidad; no obstante, ya que la información de capa base se utiliza para la predicción de la capa mejorada, el desempeño de distorsión de velocidad hacia velocidades superiores será peor que como sería en un codificador de capa simple. La figura 3 muestra una secuencia operacional del método de codificación de acuerdo con la presente invención. En una operación operacional (S300) , la secuencia se puede iniciar. Esto puede corresponder por ejemplo a la recepción de una corriente de datos de video proveniente de una cámara o similar. La cámara se puede incorporar dentro del dispositivo (10) anteriormente mencionado. Después de obtener (S310) , la corriente de datos de video, el codificador puede generar o crear, respectivamente la capa base correspondiente (BL) y sus capas mejoradas (EL) , como se muestra de acuerdo a la operación operacional (S320) . Es imaginable implementar solamente una EL, pero crear más EL da como resultado mejor codificación y con ello se incrementa aún más la calidad de la decodificación. Después de generar la capa base y también las capas mejoradas, sigue una operación (S330) , correspondiente a la generación de las identificaciones de dependencia correspondientes (DependencylD) de la BL y EL, también. El valor de la DependencylD se incrementará si se utiliza más de una capa mejorada. En una operación (S340) , se proporciona la determinación del grupo de parámetros de secuencia (SPS) respectivos para cada una de la capa base y todas las capas mejoradas, en donde para un número de capas base o mejoradas, si los parámetros SPS seleccionados son prácticamente iguales, solamente se utiliza un SPS. De acuerdo a la operación inventiva de la presente invención, solamente se puede utilizar un SPS para diferentes valores DependencylD, que dan por resultado la operación de codificación eficaz, ya que se eliminarán los datos redundantes. Después de determinar el SPS que se utilizará, la operación de codificación (S350) iniciará. En esta operación, la capa base y las capas mejoradas y también información opcional como vectores de movimiento o similares, se multiplexan dando por resultado una corriente de bits, o corriente de datos de video codificados que ahora ya está lista para el procesamiento posterior. Si no sigue alguna operación, la secuencia operacional llegará a un final (S390) y se puede reiniciar de acuerdo a una nueva iteración, o si por ejemplo no se va a codificar alguna secuencia de datos de video sin procesar. No obstante, la corriente de datos de video codificada resultante se puede enviar a un receptor, el cual puede estar adaptado para decodificar o almacenar los datos. El proceso de decodificación se describirá muy estrechamente con referencia a la figura 4 enseguida. La figura 4 describe una secuencia operacional de codificación de acuerdo con la presente invención. Después de recibir los datos de video, codificados, escalables, inicia la secuencia operacional (S400) . Después de obtener (S410) , los datos de video codificados, la capa base y la capa o capas mejoradas correspondientes se pueden identificar de acuerdo a la operación operacional (S420) . Esto significa que la corriente de datos de video recibida y codificada, se desmultiplexará y por consiguiente se dividirá el BL, y EL y opcionalmente en información adicional como vectores de movimiento (MV) o similares. Con base en la corriente de datos recibida, la DependencylD se detectará en (S430) y también el grupo de parámetros de secuencia (SPS) que se utilizará, se identificará. En una operación operacional (S450) , la decodificación de los datos codificados escalables, se proporcionará bajo consideración de la información previamente determinada: BL, SPS y EL. Si no se necesitan más operaciones, el método irá hasta el final de acuerdo a la operación (S490) y se reiniciará, si es necesario. La figura 5a muestra el principio del proceso de codificación escalable de acuerdo con la presente invención. Todo el procesamiento puede estar soportado por un estimador de movimiento, que se describe con referencia a la figura 5a. El estimador de movimiento utiliza los datos de video para generar vectores de movimiento, los cuales son necesarios posteriormente para la codificación o el mejoramiento de cuadros. Los datos de video originales se utilizan para generar vectores de movimiento y también para generar la capa base BL y la pluralidad correspondiente de capas mejoradas EL. Las capas mejoradas se pueden generar con base en los datos de video originales, en la BL y también opcionalmente con base en la información suministrada por los vectores de movimiento. Para el proceso adicional, es imaginable que los vectores de movimiento también se codifiquen o se combinen, respectivamente dentro de la corriente de datos de video, codificados, escalables para efectuar el mejoramiento de cuadros o similares, en el lado del decodificador. Se proporciona cada BL o EL con DependencylD y con un SPS. De acuerdo con la operación inventiva de la presente invención, el codificador en primer lugar determina los SPS que se van a utilizar y verifica si los parámetros de SPS de cualquier subgrupo de todas las capas base y las capas mejoradas, son prácticamente iguales y utilizará solamente un SPS para codificar el subgrupo de capas, para evitar el tráfico de datos redundante adicional. La figura 5a muestra una posible modalidad detallada del módulo de codificación escalables (105) de acuerdo con la presente invención. La figura 5b ilustra un decodificador de datos de video codificados escalables de acuerdo con la presente invención. La figura 5b es una posible modalidad del módulo decodificador (106) adaptado para procesar datos de video codificados escalables. Realmente, el módulo para determinar el SPS apropiado no se necesita en el lado decodificador, como se necesita en el lado codificador. Para fines de integridad, el módulo de determinación también se muestra con referencia a la figura 5b. En la información sobre cual SPS se utiliza en un cuadro, se señala por referencia a su ID en el grupo de parámetros de cuadros, y la ID del grupo de parámetros de cuadros se hace referencia además en el encabezado de segmento. Con base en los datos recibidos, la corriente EL, la corriente BL y las DependencyIDs se identifican, lo cual se simboliza por un desmultiplexor DEMUX. Las corrientes de datos logradas ahora están listas para el procesamiento posterior, proporcionado por el decodificador EL y el decodificador BL correspondiente. Cada uno de los módulos descritos está adaptado para interactuar con otro, si se necesita. Los vectores de movimiento están disponibles y se utilizarán para la decodificación. De acuerdo al SPS utilizado, el decodificador proporciona decodificación apropiada, dando como resultado datos de video decodificados, escalables. También es imaginable que la corriente de datos BL se proporcione también como una corriente de datos separada para una cierta implementación. Los datos BL, que también están decodificados, se pueden utilizar si se detectaron problemas dentro del procedimiento de decodificación de las ELs . La figura 6 representa el módulo codificador de acuerdo con la presente invención, presentando todos los componentes necesarios para la codificación. El módulo para la codificación escalable (105) de datos de video, comprende: un componente para obtener (610) los datos de video, un componente para generar (620) una capa base basada en los datos de video obtenidos, un componente para generar (630) un número predeterminado de capas mejoradas escalables correspondientes, con base en los datos de video y la capa base, un componente para generar (640) una identificación de dependencia (DependencylD) para cada una de las capas base o mejoradas, las identificaciones de dependencia tienen números de referencia subsecuentes, un componente para determinar (650) el grupo de parámetros de secuencia (SPS) respectivo para cada una de las capas base o mejoradas, en donde para un número de capas base mejoradas, si los parámetros SPS seleccionados son prácticamente iguales, solamente se utiliza un SPS, y un componente para codificación (660) , de la capa base y las capas mejoradas mediante la utilización del grupo de parámetros de secuencia respectivos. La figura 7 representa el módulo decodificador de acuerdo con la presente invención, presentando todos los componentes necesarios para la decodificación. El módulo para decodificar (105) datos de video codificados escalables, comprende: un componente para obtener (710) los datos de video codificados, un componente para identificar (720) una capa base y una pluralidad de capas mejoradas dentro de los datos de video codificados, un componente para detectar (730) una identificación de dependencia (DependencylD) para cada una de las capas mejoradas, las identificaciones de dependencia tienen números de referencia subsecuentes y para al menos dos capas con identificaciones de dependencia diferentes, se puede utilizar un mismo SPS, y un componente para decodificar (740) la capa base y las capas mejoradas decodificadas mediante el uso del grupo de parámetros de secuencia utilizado. Tanto los módulos (105) como (106) se pueden implementar como módulos de software o módulos de hardware, o similares. Las figuras 8a y 8b ilustran la diferencia principal entre el método de codificación escalable o el estado de la técnica y el método de acuerdo con la presente operación de la invención. La figura 8a muestra que cada DependencylD correspondiente a la capa base y la pluralidad de capas mejoradas, se proporciona con un grupo de parámetros de secuencia SPS individuales. De manera contraria al método de codificación de acuerdo con la presente invención, que detecta si los grupos de parámetros de secuencias para diferentes DependencyIDs son iguales y utiliza solamente un SPS para la codificación. En este ejemplo solamente se utiliza SPS 1 para la codificación de todas las capas mejoradas. Aunque la invención se describe anteriormente con referencia a modalidades de acuerdo a los dibujos anexos, es evidente que la invención no está restringida a ellos, pero se pueden modificar de varias maneras dentro del alcance de las reivindicaciones anexas .

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES ; 1. Método para codificar datos de video, el método comprende : obtener datos de video; generar una capa base, con base en los datos de video obtenidos, la capa base comprende al menos un cuadro, generar al menos una capa mejorada con base en los datos de video obtenidos, al menos una capa mejorada comprende al menos un cuadro; generar un identificador de dependencia
2. (DependencylD) para cada una de la capa base y al menos una capa mejorada, cada DependencylD está asociada con un número de referencia; determinar un grupo de parámetros de secuencia (SPS por sus siglas en inglés) respectivo para cada una de la capa base y al menos una capa mejorada, que tienen valores DependencylD diferentes, en donde para un número de capas base y mejoradas que tienen parámetros SPS sustancialmente iguales, se utiliza un SPS; y codificar la capa base y al menos una capa mejorada utilizando los SPS determinados. 2. Método según la reivindicación 1, en donde la generación de la capa base y al menos una capa mejorada se basa en la información de movimiento dentro de los datos de video, la información de movimiento se proporciona por un proceso de estimación de movimiento.
3. 3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en donde el grupo de parámetros de secuencia (SPS) comprende un identificador SPS, el identificador SPS se denomina por el grupo de parámetros de cuadros referido posteriormente en un encabezado de segmento.
4. 4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde las DependencyIDs para al menos dos del grupo de la capa base y al menos una capa mejorada, son las mismas.
5. 5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el SPS comprende además al menos un elemento del grupo que comprende información del perfil, información del nivel, información del formato cromático, información del tamaño de cuadro e información de corte de cuadro.
6. 6. Método para decodificar datos de video codificados, escalables, que comprende las operaciones de: obtener los datos de video codificados; identificar una capa base y al menos una capa mejorada dentro de los datos de video codificados; detectar una identificación de dependencia (DependencylD) para cada una de las capas base y mejoradas, las identificaciones de dependencia tienen números de referencia, y para un número de capas base y mejoradas que tienen parámetros (SPS) sustancialmente iguales, se utiliza un grupo de parámetros de secuencia (SPS) ; y decodificar la capa base y al menos una de las capas mejoradas decodificadas utilizando cada uno de los grupos de parámetros de secuencias (SPS) determinados.
7. 7. Un dispositivo, operativo de acuerdo a un método según al menos cualquiera de las reivindicaciones de método 1-5.
8. 8. Un dispositivo, operativo de acuerdo a un método según la reivindicación de método 6.
9. 9. Un sistema para soportar transmisión de datos, operativo de acuerdo a un método según al menos cualquiera de las reivindicaciones de método 1-6.
10. 10. Un sistema de transmisión de datos, que incluye al menos un dispositivo según la reivindicación 7 y un dispositivo según la reivindicación 8.
11. 11. Un producto de programa de computadora que comprende una estructura de almacenamiento legible en computadora, que incorpora el código de programa de computadora en éste, para la ejecución por un procesador de computadora alojado por un dispositivo electrónico, en donde el código de programa de computadora comprende instrucciones para llevar a cabo un método de acuerdo según cualquiera de las reivindicaciones 1-5.
12. 12. Un producto de programa de computadora que comprende una estructura de almacenamiento legible en computadora, que incorpora el código de programa de computadora en éste, para la ejecución por un procesador de computadora alojado por un dispositivo electrónico, en donde el código de programa de computadora comprende instrucciones para llevar a cabo un método de acuerdo según la reivindicación 6.
13. 13. Una señal de datos de computadora incorporada en una onda portadora y que representa instrucciones, las cuales cuando se ejecutan por un procesador provocan que se lleven a cabo las operaciones según cualquiera de las reivindicaciones de método precedentes 1 a 6.
14. 14. Módulo para codificar de manera escalable (105) datos de video, que comprende al menos: un componente para obtener (610) datos de video; un componente para generar (620) una capa base, con base en los datos de video obtenidos; un componente para generar (630) al menos una capa mejorada que comprende al menos un cuadro; un componente para generar (640) una identificación de dependencia (DependencylD) para cada una de las capas base y mejoradas, cada DependencylD está asociada con un número de referencia; un componente para determinar (650) el grupo de parámetros de secuencia respectivo (SPS) para cada una de las capas base y al menos una capa mejorada, que tiene valores diferentes DependencylD, en donde para un número de capas base y mejoradas que tienen parámetros SPS prácticamente iguales, se utiliza un SPS; y un componente para codificar (660) la capa base y al menos una capa mejorada utilizando los SPS determinados.
15. 15. Módulo para decodificar (105) datos de video, codificados, escalables, que comprende al menos: un componente para obtener (710) los datos de video codificados; un componente para identificar (720) una capa base y al menos una capa mejorada dentro de los datos de video codificados; un componente para detectar (730) una identificación de dependencia (DependencylD) para al menos una capa mejorada, las identificaciones de dependencia tienen números de referencia y para al menos dos capas con identificaciones de dependencia diferentes, se utiliza un mismo SPS; y un componente para decodificar (740) la capa base y las capas mejoradas decodificadas utilizando el grupo de parámetros de secuencia utilizado.