NO342829B1 - Datamaskinlesbart lagringsmedium og apparat for koding av et flertall av videobilder ved bruk av en rekkefølgeverdi - Google Patents

Abstract

Det er tilveiebrakt en fremgangsmåte for å dekode videobilder, idet fremgangsmåten omfatter å motta et flertall av kodede videobilder og en heltallsverdi som er en verdi av en eksponent av en potens av to, idet nevnte eksponent for dekoding av en rekkefølgeverdi som representerer en fremvisningsposisjon for et bestemt videobilde i en sekvens av videobilder, og å dekode det bestemte videobildet ved bruk av rekkefølgeverdien. Det er også tilbveiebrakt en dekoder, omfattende midler for å motta et flertall av kodede videobilder og en heltallsverdi som er en verdi aven eksponent aven potens av to, idet nevnte eksponent for dekoding av en rekkefølgeverdi som representerer en fremvisningsposisjon for et bestemt videobilde i en sekvens av videobilder, og midler for å dekode det bestemte videobildet ved bruk av rekkefølgeverdien.

Description

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelsen angår multimediakompresjonssystemer. Spesielt viser den foreliggende oppfinnelsen fremgangsmåter og systemer for spesifisering av mellombildetiming med variabel nøyaktighet.

Kjent teknikk

Digitalt baserte elektroniske mediaformater er definitivt i ferd med å erstatte analoge elektroniske mediaformater i stor grad. Digitale CD-plater har i lang tid erstattet analoge vinylplater. Analoge magnetkassetter er i ferd med å bli sjeldne. Andre og tredje generasjons digitale lydsystemer, slik som minidisker og MP3 (MPEG audio-lag 3) tar nå markedsandeler fra det førstegenerasjons lydformatet til CD’en.

Videomedia har vært tregere med å flytte seg over til digitale lagrings- og overføringsformater enn lyd. Dette har stort sett skyldtes de massive mengdene med digital informasjon som kreves for å representere video i digital form nøyaktig. De massive mengdene med digital informasjon som behøves for å nøyaktig representere video krever svært høykapasitets digitale lagringssystemer og overføringssystemer med høy båndbredde.

Imidlertid forflytter video seg nå hurtig over til digitale lagrings- og overføringsformater. Raskere datamaskinprosessorer, høytetthets lagringssystemer og nye effektive kompresjons- og kodingsalgoritmer har omsider ført til at digital video er blitt tilgjengelig til forbrukspriser. DVD (Digital Versatile Disc), et digitalt videosystem, har vært ett av de raskest selgende forbrukselektronikkproduktene på mange år. DVD’er har raskt fortrengt videokassettopptakere (VCR) som det valgte avspillingssystemet for forhåndsinnspilt video på grunn av sin høye videokvalitet, svært høye lydkvalitet, bekvemmelighet og andre egenskaper. Det foreldede analoge NTSC (National Television Standards Committee) videooverføringssystemet er nå i ferd med å bli erstattet med digitale ATSC (Advanced Television Standards Committee)-videooverføringssystemet.

Europeisk patentsøknad EP 1014729 A2, med tittel «Apparatus and method for time stamping using time base and time increment resolution», beskriver et system og en fremgangsmåte for koding av en kodet representasjon av presentasjonssiden for en audiovisuell sekvens med en dynamisk tidsbase-oppløsningsrekkevidde.

Fremgangsmåten tilveiebringer instanser av audiovisuelle sekvenser ved temporal sampling og bestemmelse av en lokal tidsbase for instanser av sekvensene som skal kodes til komprimerte data.

Datamaskinsystemer har anvendt ulike digitale videokodingsformater i et antall år. Blant de beste digitale videokompresjons- og kodingssystemene som anvendes av datamaskinsystemer har vært de digitale videosystemene støttet av Motion Pictures Expert Group, vanligvis kjent under akronymet MPEG. De tre mest velkjente og mest anvendte digitale videoformatene fra MPEG er enkelt kjent som MPEG-1, MPEG-2 og MPEG-4. VideoCD’er (VCD) og tidlig forbrukskvalitets digitale videoediteringssystemer anvender det tidlige MPEG-1 digitale videokodingsformatet. DVD’er og DBS (Dish Network brand Direct Broadcast Satellite-fjernsynskringkastingssystemet anvender den høyere kvaliteten MPEG-2 digitalvideokompresjons- og kodingssystemet. MPEG-4-kodingssystemet adapteres raskt av de siste datamaskinbaserte digitale videokoderne og tilknyttede digitale videospillere.

MPEG-2- og MPEG-4-standardene komprimerer en serie videorammer eller videofelter og koder så de komprimerte rammene eller feltene til en digital bitstrøm. Når en videoramme eller felt kodes med MPEG-2- og MPEG-4-systemer, oppdeles videorammen eller feltet inn i et rektangulært gitter bestående av makroblokker. Hver makroblokk komprimeres og kodes uavhengig.

Når en videoramme eller et felt komprimeres, kan MPEG-4-standarden komprimere rammen eller feltet enveispredikterbare rammer (P-rammer) eller toveispredikerte rammer (B-rammer). Intra-rammer koder en uavhengig videoramme, fullstendig uavhengig uten henvisning til andre videorammer. P-rammer definerer en videoramme med henvisning til en enkelt tidligere vist videoramme. B-rammer definerer en videoramme med henvisning til både en videoramme vist før den aktuelle rammen og en videoramme som skal vises etter den nåværende rammen. På grunn av deres respektive bruk av redundant videoinformasjon, tilveiebringer P-rammer og B-rammer generelt best kompresjon.

Sammendrag av oppfinnelsen

En fremgangsmåte og et apparat for mellombildetimingspesifikasjon med variabel nøyaktighet for digital videokoding er vist. Den foreliggende oppfinnelsen viser spesielt et system som tillater at den relative timingen av nærliggende videobilder å bli kodet på en svært effektiv måte. I en utførelsesform bestemmes fremvisningstidsforskjellen mellom et nåværende videobilde og et nærliggende videobilde. Fremvisningstidsforskjellen kodes så til en digital representasjon av videobildet. I en foretrukket utførelsesform er det nærliggende videobildet det mest nylig overførte lagrede bildet.

For kodingseffektivitet kan fremvisningstidsforskjellen kodes ved bruk av et variabel lengde-kodingssystem eller aritmetisk koding. I en alternativ utførelsesform kodes fremvisningstidsforskjellen som en potens av to for å redusere antall bits som overføres.

Oppfinnelsen er angitt i kravene.

Andre formål, egenskaper og fordeler ved den foreliggende oppfinnelsen vil fremkomme fra de vedlagte tegningene og fra den følgende detaljerte beskrivelsen.

Beskrivelse av tegningene

Formålene, egenskapene og fordelene ved den foreliggende oppfinnelsen vil være tydelig for fagpersoner på området, ved å se på den følgende detaljerte beskrivelsen hvor:

Fig. 1 illustrerer et høynivå blokkdiagram av en mulig utførelsesform av et digitalt videokodingssystem.

Fig. 2 illustrerer en serie videobilder i rekkefølgen som bildene bør vises hvor pilene som kobler ulike bilder indikerer mellombildeavhengigheten dannet ved bruk av bevegelseskompensasjon.

Fig. 3 illustrerer videobildene fra fig. 2 listet i en foretrukket overføringsrekkefølge av bilder hvor pilene kobler ulike bilder som indikerer mellombildeavhengighet dannet ved bruk av bevegelseskompensasjon.

Fig. 4 illustrerer grafisk en serie videobilder hvor avstandene mellom videobilder som henviser til hverandre velges å være potenser av to.

Detaljert beskrivelse

En fremgangsmåte og system for spesifisering av mellombildetiming med variabel nøyaktighet i et multimedia kompresjons- og kodingssystem er vist. I den følgende beskrivelsen vil det på grunn av forklaringsformål, fastsettes spesifikk terminologi for å tilveiebringe en god forståelse av den foreliggende oppfinnelsen. Imidlertid vil det være tydelig for en fagperson på området at disse spesifikke detaljene ikke er påkrevd for å praktisere den foreliggende oppfinnelsen. F.eks. er den foreliggende oppfinnelsen blitt beskrevet med henvisning til MPEG-4 multimediakompresjonsog kodingssystemet. Imidlertid vil de samme teknikkene enkelt kunne anvendes med andre typer kompresjons- og kodingssystemer.

Oversikt over multimediakompresjon og -koding

Fig. 1 illustrerer et høynivå blokkdiagram av en typisk digital videokoder 100 som er av velkjent type. Den digitale videokoderen 100 mottar en innkommende videostrøm av videorammer 105 til venstre for blokkdiagrammet. Hver videoramme prosesseres av en DCT-enhet (Discrete Cosine Transformation) 110. Rammen kan prosesseres uavhengig (en intra-ramme) eller med henvisning til informasjon fra andre rammer mottatt fra bevegelseskompensasjonsenheten (en mellomramme). Deretter kvantifiserer en kvantifiseringsenhet (Q) 120 informasjonen fra DCT-enheten 110. Til slutt kodes den kvantifiserte videorammen med en entropikodingsenhet (H) 180 for å produsere en kodet bitstrøm.

Entropikodingsenheten 180 kan anvende et variabel lengde-kodingssystem (VLC).

Siden en mellomrammekodet videoramme er definert med henvisning til andre nærliggende videorammer, trenger den digitale videokoderen 100 å danne en kopi av hvor dekodet hver ramme vil fremtre i en digital videodekoder slik at mellomrammene kan kodes. Dermed er den nedre delen av den digitale videokoderen 100 faktisk et digitalt videodekodersystem. Spesielt reverserer en invers kvantifiseringsenhet 130 (Q<-1>) kvantifiseringen av videorammeinformasjonen og en invers diskret cosinustransformasjonsenhet 140 (DCT<-1>) reverserer den diskrete cosinustransformasjonen av videorammeinformasjonen. Etter at alle DCT-koeffisientene er rekonstruert fra iDCT, vil bevegelseskompensasjonsenheten anvende informasjonen sammen med bevegelsesvektorene, til å rekonstruere den kodede rammen som så anvendes som referanseramme for bevegelsesestimeringen av den neste rammen.

Den dekodede videorammen kan så anvendes for å kode mellomrammer (P-rammer eller B-rammer) som er definert relativt til informasjonen i den dekodede videorammen. Spesielt anvendes en bevegelseskompensasjonsenhet 150 (MC) og en bevegelsesestimeringsenhet 160 (ME) for å bestemme bevegelsesvektorene og generere differensielle verdier anvendt til å kode mellomrammene.

En hastighetskontroller 190 mottar informasjon fra mange ulike komponenter i en digital videokoder 100 og anvender informasjonen til å allokere et bitbudsjett for hver videoramme. Hastighetskontrolleren 190 bør allokere bitbudsjettet på en måte som vil generere den høyeste kvaliteten på den digitale videobitstrømmen som er i samsvar med et spesifisert sett med restriksjoner. Spesielt forsøker hastighetskontrolleren 190 å generere høyest mulig kvalitet på den komprimerte videostrømmen uten overflytsbuffere (overstiger mengden tilgjengelig minne i en dekoder ved å sende mer informasjon enn det som kan lagres) eller underflytsbuffere (ikke sende videorammer hurtig nok slik at en dekoder går tom for videorammer som skal vises).

Oversikt over multimediakompresjon og -koding

I enkelte videosignaler er ikke tiden mellom etterfølgende videobilder (rammer eller felter) ikke nødvendigvis konstant. (Bemerk: dette dokumentet vil anvende begrepet videobilder for generelt å henvise til videorammer eller videofelter). F.eks. kan enkelte videobilder bli droppet fordi overføringsbåndbredden er begrenset. Videre kan også videotimingen variere på grunn av kamerairregularitet eller spesielle effekter slik som sakte film eller hurtig film. I enkelte videostrømmer kan den originale videokilden ganske enkelt ha ikke-uniforme mellombildetider ut fra design. F.eks. syntetisert video, slik som datagrafikkanimasjoner, kan ha ikkeuniform timing siden det ikke dannes vilkårlig videotiming av et uniformt videoopptakssystem slik som et videokamerasystem. Et fleksibelt digitalt videokodingssystem bør være i stand til å håndtere ikke-uniform timing.

Mange digitale videokodingssystemer oppdeler videobilder i et rektangulært gitter av makroblokker. Hver individuelle makroblokk fra videobildet er uavhengig komprimert og kodet. I enkelte utførelsesformer anvendes subblokker av makroblokker, kjent som pikselblokker. Slike pikselblokker kan ha egne bevegelsesvektorer som kan interpoleres. Dette dokumentet vil henvise til makroblokker selv om den foreliggende oppfinnelsen kan anvendes på samme måte både på makroblokker og pikselblokker.

Enkelte videokodingsstandarder, som f.eks. ISO MPEG-standardene eller ITU H.264-standarden, anvender ulike typer predikterbare makroblokker for å kode videobilder. I et scenario kan makroblokkene være én av tre typer:

1. I-makroblokk - en intra-(I)-makroblokk anvender ingen informasjon fra andre videobilder i sin koding (den er fullstendig selvdefinert);

2. P-makroblokk - en enveispredikterbar makroblokk (P) henviser til bildeinformasjon fra et forutgående videobilde; eller

3. B-makroblokk - en toveispredikterbar (B) makroblokk anvender informasjon fra et foregående bilde og et fremtidig videobilde.

Dersom alle makroblokkene i et videobilde er intra-makroblokker, så er videobildet en intra-ramme. Dersom et videobilde kun inkluderer enveispredikterbare makroblokker eller intra-makroblokker, så er videobildet kjent som en P-ramme. Dersom videobildet inneholder noen toveispredikterbare makroblokker, så er videobildet kjent som en B-ramme. For enkelthets skyld vil dette dokumentet betrakte tilfellet hvor alle makroblokker i et gitt bilde er av samme type.

En eksempelsekvens på videobilder som skal kodes kan representeres som

I1B2B3B4P5B6B7B8B9P10B11P12B13I14... hvor bokstavene (I, P eller B) representerer hvorvidt videobildet er en I-ramme, P-ramme eller B-ramme og antallet representerer kamerarekkefølgen til videobildet i sekvensen av videobilder.

Kamerarekkefølgen er rekkefølgen som et kamera tar opp videobildene og er på denne måten også rekkefølgen som videobildene bør vises i (fremvisningsrekkefølgen).

Den forrige eksempelserien av videobilder er grafisk illustrert i fig. 2. Det henvises nå til fig. 2, hvor pilene indikerer at makroblokkene fra et lagret bilde (I-ramme eller P-ramme i dette tilfellet) anvendes i den bevegelseskompenserte prediksjonen av andre bilder.

I scenariet i fig.2 anvendes ingen informasjon fra andre bilder i kodingen av intrarammevideobildet I1. Videobildet P5er en P-ramme som anvender videoinformasjon fra forrige videobilde I1i sin koding, slik at en pil trekkes fra videobildet I1til videobildet P5. Videobildet B2, videobildet B3, videobildet B4anvender all informasjon fra både videobildet I1og videobildet P5i sin koding slik at pilene trekkes fra videobildet I1og videobildet P5til videobildet B2, videobildet B3og videobildet B4. Som nevnt ovenfor er mellombildetidene generelt ikke de samme.

Siden B-bildene anvender informasjon fra fremtidige bilder (bilder som vil bli vist senere, er overføringsrekkefølgen vanligvis ulik fremvisningsrekkefølgen. Spesielt bør videobilder som behøves til å konstruere andre videobilder overføres først. For sekvensen ovenfor kan overføringsrekkefølgen være I1P5B2B3B4P10B6B7B8B9P12B11I14B13...

Fig. 3 illustrerer grafisk overføringsrekkefølgen ovenfor av videobildene fra fig. 2. Igjen indikerer pilene i figuren at makroblokker fra et lagret videobilde (I eller P i dette tilfellet) anvendes i den bevegelseskompenserte prediksjonen av andre videobilder.

Det henvises nå til fig. 3, hvor systemet først overfører I-rammen I1som ikke avhenger av noen annen ramme. Deretter overfører systemet P-rammevideobildet P5som avhenger av videobildet I1. Deretter overfører systemet B-rammevideobildet B2etter videobildet P5selv om videobildet B2vil bli vist før videobildet P5. Grunnen til dette er at når det blir tid for å dekode B2, vil dekoderen allerede ha mottatt og lagret informasjonen i videobildene I1og P5, som er nødvendig for å dekode videobildet B2. På samme måte er videobildene I1og P5klar til å bli brukt til å dekode det etterfølgende videobildet B3og videobildet B4. Mottakeren/dekoderen sorterer videobildesekvensen for riktig fremvisning. I denne operasjonen er I- og P-bildene ofte henvist til som lagrede bilder.

Kodingen av P-rammebildene utnytter vanligvis bevegelseskompensasjon, hvor en bevegelsesvektor beregnes for hver makroblokk i bildet. Ved bruk av den beregnede bevegelsesvektoren, kan en prediksjonsmakroblokk (P-makroblokk) dannes ved translasjon av piksler i det ovenfor nevnte forrige bildet. Forskjellen mellom den aktuelle makroblokken i P-rammebildet og prediksjonsmakroblokken kodes deretter for overføring.

Hver bevegelsesvektor kan også overføres via prediktiv koding. F.eks. kan en bevegelsesvektorprediksjon dannes ved bruk av nærliggende bevegelsesvektorer. I et slikt tilfelle, så kodes forskjellen mellom den aktuelle bevegelsesvektoren og bevegelsesvektorprediksjonen for overføring.

Hver B-makroblokk anvender to bevegelsesvektorer: en første bevegelsesvektor som henviser til et ovenfor nevnt forrige videobilde og en andre bevegelsesvektor som henviser til det fremtidige videobildet. Fra disse to bevegelsesvektorene beregnes to prediksjonsmakroblokker. De to predikerte makroblokkene kombineres deretter sammen ved bruk av en funksjon til å danne en endelig predikert makroblokk. Som ovenfor kodes forskjellen mellom den aktuelle makroblokken i B-rammebildet og den endelige predikerte makroblokken for overføring.

Som ved P-makroblokker kan hver bevegelsesvektor (MV) av en B-makroblokk overføres via prediktiv koding. Spesielt er en predikert bevegelsesvektor dannet ved bruk av nærliggende bevegelsesvektorer. Deretter kodes forskjellen mellom den aktuelle bevegelsesvektoren og den predikerte for overføring.

Imidlertid eksisterer det ved B-makroblokker en mulighet for interpolering av bevegelsesvektorer fra bevegelsesvektorer i det nærmeste lagrede bildemakroblokken. En slik interpolering utføres både i den digitale videokoderen og i den digitale videodekoderen.

Denne bevegelsesvektorinterpolariseringen fungerer spesielt godt på videobilder fra en videosekvens hvor et kamera panorerer sakte over en stasjonær bakgrunn.

Faktisk kan en slik bevegelsesvektorinterpolarisering være tilstrekkelig til å bli brukt alene. Spesifikt betyr dette at ingen ulik informasjon behøver å bli beregnet eller overført for disse B-makroblokk-bevegelsesvektorene kodet ved bruk av interpolarisering.

For å illustrere scenariet ovenfor ytterligere, la oss representere interpoleringsfremvisningstiden mellom bildene i og j som Di,j, dvs. dersom fremvisningstidene til bildene er henholdsvis Tiog Tj, så

Di,j= Ti- Tjhvorfra det følger at

Di,k= Di,j+ Dj,k

Di,k= -Dk,i

Bemerk at Di,jkan være negativ i enkelte tilfeller.

På denne måten, dersom MV5,1er en bevegelsesvektor for en P5-makroblokk som henviser til I1, så vil bevegelsesvektoren henvist til som henholdsvis I1og P5for de tilsvarende makroblokkene i B2, B3og B4interpoleres ved

Merk at siden forholdene mellom fremvisningstidene er anvendt for bevegelsesvektorprediksjon, behøves ikke absolutte fremvisningstider. På denne måten kan relative fremvisningstider anvendes for Di,jfremvisningstidsverdier.

Dette scenariet kan generaliseres, som f.eks. i H.264-standarden. I generaliseringen kan et P- eller B-bilde anvende ethvert tidligere bilde for sin bevegelsesvektorprediksjon. På denne måten kan bildet B i tilfellet ovenfor anvende bildet I1og bildet B2i sin prediksjon. Videre kan bevegelsesvektorene være ekstrapolert, ikke bare interpolert. På denne måten vil vi i dette tilfellet kunne ha: En slik bevegelsesvektor-ekstrapolering (eller -interpolering) kan også anvendes i prediksjonsprosessen for prediktiv koding av bevegelsesvektorer.

I ethvert tilfelle er problemet, når det er snakk om ikke-uniforme mellombildetider, å overføre de relative fremvisningstidsverdiene for Di,jtil mottakeren, og det er formålet med den foreliggende oppfinnelsen. I én utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen, for hvert bilde etter det første bildet, overføres fremvisningstidsforskjellen mellom det nåværende bildet og det mest nylig overførte lagrede bildet. For feiltoleranse, kan overføringen gjentas flere ganger innenfor bildet, f.eks. i de såkalte skiveheadere (eng: slice headers) i MPEG- eller H.264-standarden. Dersom alle skiveheadere mistes, så kan formodentlig heller ikke andre bilder som avhenger av det tapte bildet for dekodingsinformasjon bli dekodet.

På denne måten vil vi i scenariet ovenfor overføre det følgende:

For formålet bevegelsesvektorestimering kan nøyaktighetskravene for Di,jvariere fra bilde til bilde. F.eks. dersom det kun er et enkelt B-rammebilde B6halvveis mellom to P-rammebilder P5og P7, så er det tilstrekkelig å sende:

D7,5= 2 og D6,7= -1

hvor Di,jfremvisningstidsverdiene er relative tidsverdier. Dersom videobildet B6istedenfor kun er én fjerdedel av avstanden mellom videobildet P5og videobildet P7, så er de passende Di,jfremvisningstidsverdiene som skal sendes være:

D7,5= 4 og D6,7= -1

Merk at i begge eksemplene ovenfor er fremvisningstiden mellom et videobilde B6og videobilde P7anvendt som fremvisningstids”enhet” og fremvisningstidsforskjellen mellom videobildet P5og videobildet P7er fire fremvisningstids”enheter”.

Generelt er bevegelsesvektorestimering mindre kompleks dersom divisorene er potenser av to. Dette oppnås enkelt i vår utførelsesform dersom Di,j(mellombildetiden) mellom to lagrede bilder er valgt til å være en potens av to som grafisk illustrert i fig. 4. Alternativt kan estimeringsprosedyren defineres til å trunkere eller avrunde alle divisorer til en potens av to.

I tilfellet hvor en mellombildetid er en potens av to kan antallet databits reduseres kun dersom heltallspotensen (av to) overføres istedenfor fullverdien til mellombildetiden. Fig. 4 illustrerer grafisk et tilfelle hvor avstandene mellom bildene velges til å være potenser av to. I et slikt tilfelle overføres D3,1fremvisningstidsverdien på 2 mellom videobildet P1og videobildet P3som 1 (siden 2<1>= 2) og D7,3fremvisningstidsverdien på 4 mellom videobildet P7og videobildet P3kan overføres som 2 (siden 2<2>= 4).

I noen tilfeller kan ikke bevegelsesvektorinterpolering anvendes. Imidlertid er det fortsatt nødvendig å overføre fremvisningsrekkefølgen til videobildene til mottakeren/avspillingssystemet slik at mottakeren/avspillingssystemet vil vise videobildene i riktig rekkefølge. I dette tilfellet vil enkle fortegnede heltallsverdier for Di,jvære tilstrekkelig med hensyn til de aktuelle fremvisningstidene. I enkelte applikasjoner behøves kun fortegnet.

Mellombildetidene Di,jkan enkelt overføres som enkle tegnheltallsverdier.

Imidlertid kan mange fremgangsmåter bli anvendt for koding av Di,j-verdiene for å oppnå ekstra kompresjon. F.eks. er et tegnbit fulgt av en variabel lengde-kodet størrelse relativt enkelt å implementere og tilveiebringer kodingseffektivitet.

Ett slikt variabel lengde-kodingssystem som kan anvendes er kjent som UVLC (Universal Variable Length Code). UVLC-variabellengde-kodingssystemet er gitt av følgende kodeord:

En annen fremgangsmåte for koding av mellombilderammene kan være å anvende aritmetisk koding. Vanligvis utnytter aritmetisk koding betingede sannsynligheter til å bevirke en svært høy kompresjon av databits.

På denne måten introduserer den foreliggende oppfinnelsen en enkel, men effektfull fremgangsmåte for koding og overføring av mellombildefremvisningstider.

Kodingen av mellombildefremvisningstidene kan gjøres svært effektivt med bruk av variabellengdekoding eller aritmetisk koding. Videre kan en ønsket nøyaktighet velges for å møte behovene til videodekoderen, men ikke mer.

Det foregående har beskrevet et system for spesifisering av mellombildetiming med variabel nøyaktighet i et multimedia kompresjons- og kodingssystem. Det forutsettes at endringer og modifikasjoner kan gjøres av en fagperson på området, på materialene og arrangementet av elementene hos den foreliggende oppfinnelsen uten å forlate rammen av oppfinnelsen.

Fremgangsmåter og kodingssystemer som definert i det nedenstående sett av nummererte aspekter, utgjør også en del av den foreliggende beskrivelsen. De nummererte aspekter skal ikke forveksles med patentkrav.

Aspekt 1. Fremgangsmåte for å spesifisere digital videoinformasjon, hvor fremgangsmåten omfatter:

bestemmelse av en første fremvisningstidsforskjell mellom et første videobilde og et nærliggende videobilde; og

koding av det første videobildet og den første fremvisningstidsforskjellen i et første digitalt videobilde.

Aspekt 2. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 1, hvor fremgangsmåten videre omfatter:

overføring av det første videobildet og den første fremvisningstidsforskjellen.

Aspekt 3. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 1, hvor det nærliggende videobildet omfatter et mest nylig overført lagret bilde.

Aspekt 4. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 1, hvor den første fremvisningstidsforskjellen kodes i en skiveheader.

Aspekt 5. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 1, hvor den første fremvisningstidsforskjellen kodes mer enn én gang i det første digitale videobildet.

Aspekt 6. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 1, hvor den første fremvisningstidsforskjellen omfatter en relativ tidsverdi.

Aspekt 7. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 1, hvor den første fremvisningstidsforskjellen er kodet som en potens av to.

Aspekt 8. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 1, hvor den første fremvisningstidsforskjellen kodes med variabellengde-koding.

Aspekt 9. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 1, hvor den første fremvisningstidsforskjellen kodes med aritmetisk koding.

Aspekt 10. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 1, hvor den første fremvisningstidsforskjellen omfatter et fortegnet heltall.

Aspekt 11. Kodingssystem for koding av digital videoinformasjon, hvor det digitale kodingssystemet omfatter:

et første digitalt videobilde som inneholder en koding av et første videobilde; og

en første fremvisningstidsforskjell, hvor den første fremvisningstidsforskjellen spesifiserer en forskjell mellom en fremvisningstid for det første videobildet og en fremvisningstid for et nærliggende videobilde.

Aspekt 12. Kodingssystem i samsvar med aspekt 11, hvor den første fremvisningstidsforskjellen kodes i det første digitale videobildet.

Aspekt 13. Kodingssystem i samsvar med krav 11, hvor det nærliggende videobildet omfatter det mest nylig overførte lagrede bildet.

Aspekt 14. Kodingssystem i samsvar med aspekt 11, hvor den første fremvisningstidsforskjellen kodes i en skiveheader hos det første digitale videobildet.

Aspekt 15. Kodingssystem i samsvar med aspekt 11, hvor den første fremvisningstidsforskjellen kodes mer enn én gang i det første digitale videobildet.

Aspekt 16. Kodingssystem i samsvar med aspekt 11, hvor den første fremvisningstidsforskjellen omfatter en relativ tidsverdi.

Aspekt 17. Kodingssystem i samsvar med aspekt 11, hvor den første fremvisningstidsforskjellen kodes som en faktor på to.

Aspekt 18. Kodingssystem i samsvar med aspekt 11, hvor den første fremvisningstidsforskjellen kodes med variabellengde-koding.

Aspekt 19. Kodingssystem i samsvar med aspekt 11, hvor den første fremvisningstidsforskjellen kodes med aritmetisk koding.

Aspekt 20. Kodingssystem i samsvar med aspekt 1, hvor den første fremvisningstidsforskjellen omfatter et fortegnet heltall.

Aspekt 21. Datamaskinlesbart lagringsmedium som lagrer en bitstrøm, idet bitstrømmen omfatter:

et flertall av kodede videobilder; og

en heltallseksponentverdi av en potens av to for koding av en fremvisningsrekkefølgeverdi for et bestemt videobilde, der minst ett av flertallet av videobilder kodes ved bruk av rekkefølgeverdien.

Aspekt 22. Datamaskinlesbart lagringsmedium i samsvar med aspekt 21, hvor rekkefølgeverdien er kodet i en skive-header i bitstrømmen.

Aspekt 23. Datamaskinlesbart lagringsmedium i samsvar med aspekt 21, hvor rekkefølgeverdien representerer en tidsforskjell mellom det bestemte videobildet og et referansebilde.

Aspekt 24. Datamaskinlesbart lagringsmedium i samsvar med aspekt 23, hvor referansebildet er et I-video-bilde som ikke omfatter unidireksjonale eller bidireksjonale predikterte makroblokker.

Aspekt 25. Datamaskinlesbart lagringsmedium i samsvar med aspekt 21, hvor det bestemte videobildet er et B-videobilde som omfatter minst en bidireksjonal prediktert makroblokk.

Aspekt 26. Datamaskinlesbart lagringsmedium i samsvar med aspekt 21, hvor rekkefølgeverdien er et heltall som er en potens av to.

Aspekt 27. Apparat for koding av et flertall av videobilder, idet apparatet omfatter:

midler for å spesifisere et flertall av rekkefølgeverdier, der hver rekkefølgeverdi representerer en fremvisnings-posisjon for et videobilde i en sekvens av videobilder;

midler for å kode en bestemt rekkefølgeverdi ved å bruke en verdi av en eksponent av en potens av to; og

midler for å kode et et bestemt videobilde ved bruk av den bestemte rekkefølgeverdien.

Aspekt 28. Apparat i samsvar med aspekt 27, videre omfattende midler for å kode den bestemte rekkefølgeverdien i en skive-header for det kodede bestemte videobildet.

Aspekt 29. Apparat i samsvar med aspekt 27, hvor rekkefølgeverdien representerer en tidsforskjell mellom det bestemte videobildet og et referansebilde.

Aspekt 30. Apparat i samsvar med aspekt 29, hvor referansebildet er et I-videobilde som ikke omfatter unidireksjonale eller bidireksjonale predikterte makroblokker.

Aspekt 31. Apparat i samsvar med aspekt 27, hvor det bestemte videobildet er et B-videobilde som omfatter minst en bidireksjonal prediktert makroblokk.

Aspekt 32. Apparat i samsvar med aspekt 27, hvor rekkefølgeverdien er et heltall som er en potens av to.

Claims (14)

PATENTKRAV

1. Fremgangsmåte for å dekode videobilder, idet fremgangsmåten omfatter:

- å motta et flertall av kodede videobilder og en heltallsverdi som er en verdi av en eksponent av en potens av to, idet nevnte eksponent for dekoding av en rekkefølgeverdi som representerer en fremvisningsposisjon for et bestemt videobilde i en sekvens av videobilder, og

- å dekode det bestemte videobildet ved bruk av rekkefølgeverdien.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,

videre omfattende å dekode rekkefølgeverdien ved bruk av nevnte heltallsverdi.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,

hvor rekkefølgeverdien er kodet i et flertall av skive-headere for det bestemte videobildet.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,

hvor hver kodet verdi er komprimert i bitstrømmen ved bruk av variabel lengdekoding.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,

hvor rekkefølgeverdien representerer en tidsdifferanse mellom det bestemte videobildet og et referansebilde.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5,

hvor referansebildet er et I-video-bilde som ikke omfatter unidireksjonale eller bidireksjonale predikterte makroblokker.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,

hvor sekvensen av videobilder omfatter minst ett B-videobilde som omfatter minst en bidireksjonal prediktert makroblokk som er kodet ved bruk av den bestemte rekkefølgeverdien for å beregne en bevegelsesvektor.

8. Dekoder, omfattende:

- midler for å motta et flertall av kodede videobilder og en heltallsverdi som er en verdi av en eksponent av en potens av to, idet nevnte eksponent for dekoding av en rekkefølgeverdi som representerer en fremvisningsposisjon for et bestemt videobilde i en sekvens av videobilder, og

- midler for å dekode det bestemte videobildet ved bruk av rekkefølgeverdien.

9. Dekoder i samsvar med krav 8,

videre omfattende midler for å dekode rekkefølgeverdien ved bruk av nevnte heltallsverdi.

10. Dekoder i samsvar med krav 8,

hvor rekkefølgeverdien er kodet i et flertall av skive-headere for det bestemte videobildet.

11. Dekoder i samsvar med krav 8,

hvor hver kodet verdi er komprimert i bitstrømmen ved bruk av variabel lengdekoding.

12. Dekoder i samsvar med krav 8,

hvor rekkefølgeverdien representerer en tidsdifferanse mellom det bestemte videobildet og et referansebilde.

13. Dekoder i samsvar med krav 12,

hvor referansebildet er et I-video-bilde som ikke omfatter unidireksjonale eller bidireksjonale predikterte makroblokker.

14. Dekoder i samsvar med krav 8,

hvor sekvensen av videobilder omfatter minst ett B-videobilde som omfatter minst en bidireksjonal prediktert makroblokk som er kodet ved bruk av den bestemte rekkefølgeverdien for å beregne en bevegelsesvektor.