ES2341178T3 - Dispositivos y procedimientos de codificacion y decodificacion escalables de flujos de datos de imagenes, señal, programa informatico y modulo de adaptacion de calidad de imagen correspondientes. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de codificación de una imagen o de una secuencia de imágenes, que genera un flujo de datos que presenta una estructura jerárquica de capas de datos anidadas de n niveles sucesivos, donde n es un número entero, correspondiéndose cada uno de dichos niveles n con una resolución predeterminada de dichas imágenes, comprendiendo dicho procedimiento una etapa de codificación de al menos una de dichas capas, de nivel n+1, por predicción al menos a partir de dicha capa de nivel n, permitiendo cada una de dichas capas de datos de nivel n reconstruir una versión de dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de calidad máxima predeterminada, caracterizado porque dicho procedimiento codifica también, para una al menos de dichas capas de datos de nivel n, al menos un subflujo, denominado subflujo singular, que permite reconstruir una versión de dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de calidad superior a dicha calidad máxima predeterminada y porque dicho subflujo singular de dicha capa de nivel n no se utiliza durante dicha etapa de codificación por predicción de dichas capas de nivel diferente de n.
Description
Dispositivos y procedimientos de codificación y
decodificación escalables de flujos de datos de imágenes, señal,
programa informático y módulo de adaptación de calidad de imagen
correspondientes.
El ámbito de la presente invención es el de la
codificación y de la decodificación de imágenes o de secuencias de
imágenes de vídeo. Más precisamente, la invención se refiere a una
técnica escalable de codificación y de decodificación de imágenes
(en inglés "scalable"), es decir, con una calidad adaptable y
resolución espacio-temporal variable.
Muchos sistemas de transmisión de datos son
actualmente heterogéneos en el sentido de que comunican a una
pluralidad de clientes que disponen de tipos de acceso a los datos
muy diferentes. De esta manera, a la red mundial Internet, por
ejemplo, se puede acceder tanto a partir de un terminal de tipo
ordenador personal (PC) como de un radioteléfono. Más en general,
la banda ancha para el acceso a la red, las capacidades de
tratamiento de los terminales clientes, el tamaño de sus pantallas
varían en gran medida de un usuario a otro. De esta manera, un
primer cliente puede por ejemplo acceder a la red Internet desde un
PC potente y disponer de una velocidad ADSL (en inglés
"Asymmetric Digital Subscriber Line" para "Línea de abonado
digital asimétrica") de 1.024 kbits/s mientras que un segundo
cliente intenta acceder a los mismos datos y en el mismo momento
desde un terminal de tipo PDA (en inglés "Personal Digital
Assistant" para "Asistente digital personal") conectado a
un módem de baja velocidad.
Por lo tanto, es necesario proponer a estos
usuarios diferentes un flujo de datos que se adapte tanto en
términos de velocidad como de resolución de las imágenes según sus
diferentes necesidades. Esta necesidad se impone más ampliamente a
todas las aplicaciones accesibles para clientes que disponen de
capacidades de acceso y de tratamiento muy diferentes y, sobre
todo, las aplicaciones de:
- -
- VOD (en inglés "Video On Demand" para "Vídeo a la carta"), accesibles a los terminales de radiocomunicación de tipo UMTS (en inglés "Universal Mobile Telecommunication Service" para "Sistema universal de telecomunicaciones móviles"), a los PC o a los terminales de televisión con acceso ADSL, etc.;
- -
- movilidad de sesión (por ejemplo retomar en una PDA una sesión de vídeo que ha comenzado en un televisor o retomar en un móvil UMTS una sesión que ha comenzado en un GRPS [en inglés "General Packet Radio Service" para "Servicio general de radiocomunicaciones por paquetes"]);
- -
- continuidad de sesión (en un contexto en el que se compara el ancho de banda con una nueva aplicación);
- -
- televisión de alta definición, en la que una única codificación de vídeo debe permitir dar servicio tanto a los clientes que disponen de una definición estándar SD como a los clientes que disponen de un terminal de alta definición HD;
- -
- videoconferencia, en la que una única codificación debe responder a las necesidades de clientes que disponen de un acceso UMTS y de un acceso Internet;
- -
- etc.
Para responder a estas diferentes necesidades,
se han desarrollado algoritmos de codificación de imágenes
escalables o "scalables" que permiten una calidad adaptable y
una resolución espacio-temporal variable. El
codificador genera un flujo comprimido que presenta una estructura
jerárquica de capas, en la que cada una de las capas está anidada
en una capa de nivel superior. Por ejemplo, una primera capa de
datos transmite un flujo a 256 kbits/s que podrá decodificarse por
medio de un terminal de tipo PDA y una segunda capa de datos
complementaria transmite un flujo de resolución superior a 256
kbits/s que podrá decodificarse, de forma complementaria al
primero, por medio de un terminal más potente de tipo PC. La
velocidad necesaria para el transporte de estas dos capas anidadas
es en este ejemplo de 512 kbits/s.
Algunos de estos algoritmos de codificación de
vídeo escalables están pendientes actualmente de adoptarse por
parte de la norma MPEG (en inglés "Moving Picture Expert Group"
para "Grupo de expertos en imágenes en movimiento"), en el
marco del grupo de trabajo MPEG-21.
En especial, el modelo que ha establecido el
grupo de trabajo MPEG-21 SVC (en inglés "Scalable
Video Coding" para "Codificación de vídeo escalable") se
llama SVM (en inglés "Scalable Video Model" para "Modelo de
vídeo escalable") y se basa en un codificador escalable basado
en soluciones de tipo AVC (en inglés "Advanced Video Coding"
para "Codificación de vídeo avanzada"). Este modelo se describe
más detalladamente en el documento N6716 ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11,
titulado "Scalable Video Model 3.0", octubre de 2004, Palma de
Mallorca, España. El grupo de trabajo MPEG-21 tiene
por objeto proponer una norma de suministro de flujos escalables de
grano medio en las dimensiones temporal, espacial y de calidad.
La figura 1 ilustra la estructura de un
codificador como este, que presenta una estructura piramidal. Los
componentes de entrada de vídeo 10 sufren un submuestreo diádico
(decimación 2D por 2 referenciada 11, decimación 2D por 4 con
referencia 12). Cada uno de los flujos submuestreados sufre a
continuación una descomposición temporal 13 de tipo MCTF (en inglés
"Motion Compensated Temporal Filtering" para "Filtrado
temporal compensado por movimiento"). Una versión de baja
resolución de la secuencia de vídeo se codifica 14 hasta una
velocidad dada R_r0_máx que se corresponde con la velocidad máxima
decodificable para la resolución espacial baja r0 (este nivel de
base es compatible con AVC).
Los niveles superiores se codifican a
continuación 15, 16 por medio de la sustracción del nivel anterior
reconstruido y submuestreado y codificación de los residuos en
forma de:
- -
- un nivel de base;
- -
- eventualmente uno o varios niveles de realce obtenidos por medio de una codificación de múltiples pasadas de planos de bits (denominada de aquí en adelante FGS en inglés "Fine Grain Scalability" para "Escalabilidad de grano fino"). El residuo de predicción se codifica hasta una velocidad R_ri_máx que se corresponde con la velocidad máxima decodificable para la resolución ri.
Más precisamente, los bloques de filtrado MCTF
13 realizan un filtrado de ondas pequeñas temporal, es decir, que
realinean las señales en el sentido del movimiento antes del
filtrado de ondas pequeñas: emiten información 17 de movimiento que
alimenta un bloque 14-16 de codificación de
movimiento e información 18 de textura, que alimenta un módulo 19
de predicción. Los datos predichos a la salida del módulo 19 de
predicción sirven para realizar una interpolación 20 desde el nivel
inferior. También alimentan un bloque 21 de transformación espacial
y de codificación entrópica, que trabaja en niveles de refinamiento
de la señal. Un módulo 22 de multiplexación ordena a los diferentes
subflujos generados en un flujo de datos comprimido global.
La figura 2 ilustra los resultados obtenidos por
medio del codificador escalable de la figura 1, en forma de curvas
velocidad-distorsión, representadas para
resoluciones espaciales (CIF/QCIF, en inglés "Common Interface
Format/Quarter Common Interface Format", donde CIF se corresponde
con un medio formato de TV y QCIF con un cuarto de formato TV) o
temporales (7,5-30 Hz, número de imágenes por
segundo) diferentes. En el eje de ordenadas se ha representado el
PSNR (en inglés "Peak Signal to Noise Ratio" para "Relación
señal-ruido pico") y en el eje de abscisas, la
velocidad expresada en kbits/s. De esta manera, la curva con
referencia 23 se corresponde con una resolución espacial QCIF a una
frecuencia temporal de 7,5 Hz, la curva con referencia 24 con una
resolución QCIF a 15 Hz, la curva con referencia 25 con una
resolución CIF a 15 Hz y la curva con referencia 26 con una
resolución CIF a 30 Hz.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 3 ilustra el mecanismo de
predicción/extracción de información que lleva a cabo el codificador
SVM. Se presenta a continuación más detalladamente la predicción
llevada a cabo en la codificación, que consiste en codificar una
capa de resolución espacial del nivel n dado por predicción a partir
de los datos de capas de resolución espacial de niveles
inferiores.
Más precisamente, la figura 3 presenta el
ejemplo de la generación de dos capas sucesivas de resoluciones
espaciales en el formato QCIF y CIF, asociadas respectivamente a las
curvas de velocidad-distorsión con referencia 30
(formato QCIF) y 31 (formato CIF). Un experto en la técnica
comprenderá sin dificultad este ejemplo en el caso más general de
n>2 capas espaciales. Como anteriormente, se ha representado en
el eje de abscisas la velocidad expresada en kbits/s y en el eje de
ordenadas el PSNR en dB.
Para cada capa de resolución espacial, el
codificador codifica la información en dos subflujos: un subflujo
(o subcapa) de base (denominado BL [en inglés "Base Layer"]) y
un subflujo (o subcapa) de realce progresivo (denominado EL [en
inglés "Enhacement Layer"]).
El formato QCIF se codifica primero en todas las
zonas de valores de frecuencias temporales y de velocidad. Se
dispone de un nivel de base (BL) 301 y de dos niveles posibles de
refinamiento (EL), señalados como FGS1 302 y FGS2 303 (FGS en
inglés "Fine Grain Scalable"). La capa de realce EL comprende
por lo tanto las dos pasadas FGS1 302 y FGS2 303. Se pueden obtener
puntos de refinamiento en la decodificación por medio del recorte
de los paquetes de datos entre FGS1 y FGS2.
El formato QCIF está codificado hasta un punto
304 de velocidad máxima que se utiliza a continuación como
referencia para la predicción durante la codificación del formato
CIF. Este punto debe ser el mejor que se pueda definir para un
funcionamiento óptimo del sistema de manera global.
El formato CIF se codifica a continuación
utilizando el punto más alto de la curva QCIF 304 (es decir, el
punto de velocidad máxima de esta curva) como predictor. La
información CIF también se codifica en dos subflujos: un subflujo
de base (BL) y un subflujo de realce (EL), constituido por dos
pasadas (FGS1 y FGS2).
En la figura 3, se comprueba que partiendo del
punto de velocidad máxima QCIF 304 y añadiendo la capa de base (BL)
311 del nivel de resolución espacial CIF, se llega al punto de
referencia CIF 312, que no es el punto de velocidad máxima 313 que
se puede alcanzar en la decodificación. A partir de este punto de
referencia 312, las capas de realce EL 314 (FGS1) y 315 (FGS2)
permiten acceder a otros puntos de velocidad CIF superiores, hasta
una velocidad máxima CIF 316.
La figura 4 resume el orden de tratamiento de la
información tal y como se hace en el codificador para cualesquiera
capas espaciales de nivel n-1 y n, donde n es un
número entero. BL representa una subcapa de calidad de base y EL la
subcapa de calidad de realce, de un nivel de resolución espacial. Se
codifica por lo tanto en primer lugar el subflujo de base BL del
nivel n-1 41, después el subflujo de realce EL del
nivel n-1 42, antes de codificar el subflujo de
base BL del nivel de resolución espacial n 43 y a continuación el
subflujo de realce EL de este nivel n 44. Se procedería de igual
modo de aquí en adelante para los niveles de resolución espacial
superior.
El extractor, denominado también de aquí en
adelante módulo de adaptación de calidad, es la herramienta que
extrae, para el decodificador, la parte del flujo global de datos
generado en el codificador, correspondiente a un nivel de
resolución espacio-temporal dado y para una
velocidad dada.
Existen dos tipos de codificadores escalables o
escalonables:
- -
- los codificadores "naturalmente escalables", no predictivos (basados por ejemplo en una transformación de ondas pequeñas), que no precisan relaciones particulares entre los puntos de decodificación, anidados unos dentro de los otros (es el caso por ejemplo de los codificadores de vídeo propuestos por la norma JPEG2000);
- -
- los codificadores de tipo SVM, predictivos, que necesitan construir caminos de anidamiento. Más precisamente, para realizar una extracción de flujo comprimido, el extractor del SVM sigue caminos predefinidos, anidados unos dentro de los otros, tal y como se representa en la figura 5.
En la figura 5, se ha representado en el eje de
abscisas la resolución temporal, expresada en Hz, en el eje de
coordenadas, la velocidad (alta H o baja L) y en el eje de las z, la
resolución espacial (QCIF o CIF). El flujo global de datos 50
generado por el codificador está constituido por un conjunto de
subflujos representados en forma de cubos, correspondientes cada
uno de ellos a una resolución espacio-temporal y a
una velocidad dadas. De esta manera, para extraer la velocidad más
elevada del nivel de resolución espacial QCIF a 7,5 Hz, el
extractor debe seguir el siguiente camino de extracción: CIF 30
H\rightarrowCIF 15 H\rightarrow QCIF 15 H\rightarrow QCIF 7,5
H (se observará que CIF 30 H designa por ejemplo el flujo en el
formato de resolución espacial CIF, para una frecuencia temporal de
30 Hz, a un nivel de velocidad alta H).
Asimismo, para extraer la velocidad más baja del
QCIF a 7,5 Hz, el extractor debe realizar el camino CIF 30
H\rightarrowCIF 15 H\rightarrow CIF 15 L\rightarrow QCIF 15
L\rightarrow QCIF 7,5 L.
El extractor del SVM MPEG-21
funciona de la siguiente manera. Para decodificar un flujo de vídeo
a una velocidad dada Rt y con una resolución
espacio-temporal St-Tt, se extrae un
subflujo del subflujo global de la siguiente manera: las capas de
calidad de base de todos los niveles de resolución espacial (del
nivel de base al nivel de resolución espacial meta St) se extraen
(BLn-1, BLn,...), para un coste de Rmin,
correspondiente a la velocidad mínima decodificable para la
resolución espacial St. Tras la extracción de los subflujos de
calidad de base, la velocidad permitida es Rt =
Rt-Rmin.
El extractor recorre a continuación las
subbandas temporales de las resoluciones espaciales inferiores y
extrae las diferentes capas de realce EL de cada subbanda. Este
efectúa un bucle en las subbandas temporales de resolución espacial
inferior, después un bucle en las capas de realce de cada subbanda
temporal.
Sea Rf la velocidad necesaria para extraer una
capa de calidad de una subbanda temporal. Si la velocidad permitida
Rt>Rf, la capa de la subbanda considerada se extrae y la
velocidad pasa a ser Rt = Rt-Rf. En el caso
contrario, la capa de la subbanda considerada se trunca y termina
la extracción.
Si todas las capas de subbandas temporales de
las resoluciones espaciales inferiores se han podido extraer, el
extractor examina entonces las subbandas del nivel de resolución
espacial St. El extractor efectúa un bucle en las capas de calidad
FGS, después en las subbandas temporales. Sea Rfs la velocidad
necesaria para extraer una capa de calidad q para todas las
subbandas temporales. Si la velocidad permitida Rt>Rfs, la capa
de calidad q de todas las subbandas se extrae y la velocidad pasa a
ser Rt = Rt-Rfs. En el caso contrario, la capa de
calidad q de todas las subbandas se trunca y termina la
extracción.
La figura 6 representa el orden de tratamiento
de la información por parte del extractor o del módulo de adaptación
de calidad. Para una extracción con una resolución espacial de
nivel n, el extractor recorre primero todos los niveles de calidad
de base BL de todos los niveles espaciales (QCIF, CIF, etc.) del
nivel 0 hasta el nivel n, después las capas de calidad de realce EL
de las resoluciones espaciales inferiores (EL 0) hasta n (EL
n).
El mecanismo de extracción también se puede
ilustrar por medio de la figura 3 descrita anteriormente en relación
con el mecanismo de predicción, con la ayuda de las curvas
velocidad/distorsión 30 y 31. En esta ocasión se considera el
camino seguido por el extractor del SVM MPEG-21 a lo
largo de estas curvas para generar diferentes puntos de velocidades
en la codificación.
De esta manera, para generar un punto de
velocidad en el formato QCIF, el extractor recupera en primer lugar
la capa de base BL 301 del nivel QCIF. A partir del punto mínimo
QCIF 305, es posible a continuación extraer cualquier punto de
velocidad superior al punto mínimo QCIF 305 e inferior al punto 304
de velocidad máxima (que es el que se ha utilizado para la
predicción de la capa de resolución espacial superior en el formato
CIF). Para hacer esto, la capa, o subflujo, de realce (EL),
constituida por las pasadas FGS1 302 y FGS2 303 se recorta según la
velocidad
asignada.
asignada.
Para generar un punto de velocidad en el formato
CIF, son posibles dos soluciones según sea la velocidad solicitada
superior a la velocidad del punto de referencia 312 o inferior a
éste.
Si la velocidad meta es inferior a la velocidad
del punto de referencia CIF312, el extractor recupera las capas de
base BL 301 y 311 de los dos niveles espaciales QCIF y CIF, lo que
conduce al punto de velocidad mínima CIF 313. Según la velocidad
restante, el extractor trunca las capas de realce EL 302 y 303 del
nivel de resolución espacial QCIF.
Si la velocidad solicitada es superior a la
velocidad del punto de referencia CIF 312, el extractor recupera
las capas de base BL 301 y 311 de los niveles CIF y QCIF, la capa de
realce EL 302, 303 del nivel QCIF y corta la capa de realce CIF
314, 315 según la velocidad restante.
La técnica de codificación/decodificación del
modelo SVM del grupo de trabajo MPEG-21 presenta
diferentes inconvenientes. En efecto, el mecanismo de extracción
asociado a esta técnica presenta varios defectos.
En primer lugar, se observa que con el orden de
tratamiento de la información en el extractor (a saber todas las
capas de base BL de niveles espaciales, después las capas de realce
EL que van desde el nivel espacial de base hacia el nivel espacial
solicitado), la extracción siempre sigue el mismo camino, cualquiera
que sea el punto de velocidad solicitado en la decodificación.
Ahora bien, este camino no siempre es el camino óptimo para cada
punto de velocidad meta en la decodificación.
Además, para cada nivel de resolución espacial
dada a partir del cual se ha realizado una predicción para la
codificación de un nivel de resolución espacial superior, existe un
punto de velocidad máxima que se corresponde con el punto de
velocidad utilizado para la predicción. Ahora bien, este punto de
velocidad máxima no siempre es el punto más alto que se desea
alcanzar para este nivel de resolución espacial. En efecto, el punto
de predicción se elige para minimizar el residuo de predicción
durante la codificación del nivel espacial superior, pero no se
corresponde con un punto de calidad muy alta para el nivel espacial
actual. A menudo se desea o necesita disponer, sobre todo para las
resoluciones espaciales bajas, de puntos que ofrezcan una calidad de
reconstrucción de imagen superior a la dada por el punto de
predicción.
Por último, un último inconveniente de la
técnica de codificación del SVM MPEG-21 consiste en
que, para una extracción a un nivel n de resolución espacial (en el
formato CIF por ejemplo) de puntos de velocidad inferior a la
velocidad del punto de referencia de este nivel (punto con
referencia 312 por ejemplo en la figura 3, es decir, el punto
obtenido por decodificación de las capas de base BL de los niveles
espaciales 0 a n y de todas las capas de refinamiento EL de los
niveles 0 a n-1), no se utiliza ninguna información
de refinamiento del nivel n (es decir, ninguna información de las
capas de realce EL 314 y 315 del nivel CIF por ejemplo).
La invención tiene sobre todo por objeto reducir
estos inconvenientes de la técnica anterior.
Más precisamente, un objeto de la invención
consiste en proporcionar una técnica de codificación y
decodificación de imágenes y/o de secuencias de vídeo escalable,
que se basan en una organización del flujo de datos para capas, con
predicción intercapas, que constituye una mejora de la técnica del
modelo SVM propuesto por el grupo de trabajo
MPEG-21 en el documento N6716 ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG
11, titulado "Scalable Video Model 3.0", octubre de 2004,
Palma de Mallorca, España.
Sobre todo, un objeto de la invención consiste
en proporcionar una técnica como esta que permite, en la
decodificación, la reconstrucción de imágenes con un nivel de
resolución n dado de mejor calidad que la de la técnica anterior.
Más precisamente, la invención tiene por objeto proporcionar una
técnica como esta que permita alcanzar en la decodificación, para
un nivel de resolución n-1 dado, una velocidad
superior a la utilizada para la codificación por predicción del
nivel de resolución n.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
una técnica como esta que permita definir, para cada punto de
velocidad, un camino de extracción óptimo, es decir, el camino que
ofrezca la mejor reconstrucción del punto en el sentido
velocidad/distorsión.
La invención también tiene por objeto
proporcionar una técnica como esta que sea sencilla de poner en
práctica y poco cara en términos de recursos (ancho de banda,
capacidades de tratamiento, etc.).
Otro objeto de la invención consiste en proponer
una técnica como esta que permita una compresión eficaz de los
datos, permitiendo al mismo tiempo una reconstrucción de buena
calidad de las imágenes.
La invención también tiene por objeto
proporcionar una técnica como esta que permita comunicar de forma
satisfactoria una pluralidad de usuarios que disponen de
modalidades de acceso al flujo de datos diferentes y de terminales
de visualización de capacidades de tratamiento diferentes.
Estos objetos, así como otros que aparecerán de
aquí en adelante, se logran con la ayuda de un procedimiento de
codificación y decodificación de una imagen o de una secuencia de
imágenes, que genera un flujo de datos que presenta una estructura
jerárquica de capas de datos anidadas de n niveles sucesivos, donde
n es un número entero, correspondiéndose cada uno de dichos niveles
n con una resolución predeterminada de dichas imágenes. Un
procedimiento como este comprende una etapa de codificación de al
menos una de dichas capas, de nivel n+1, por predicción al menos a
partir de dicha capa de nivel n. Cada una de dichas capas de datos
de nivel n permite reconstruir una versión de dichas imágenes con
dicha resolución de nivel n de calidad máxima predeterminada.
Según la invención, un procedimiento como este
codifica también, para una al menos de dichas capas de datos de
nivel n, al menos un subflujo suplementario, denominado subflujo
singular (en inglés "dead substream"), que permite reconstruir
una versión de dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de
calidad superior a dicha calidad máxima predeterminada y dicho
subflujo singular de dicha capa de nivel n no se utiliza durante
dicha etapa de codificación por medio de la predicción de dichas
capas de nivel diferente de n.
De esta manera, la invención se basa en una
aproximación completamente nueva e inventiva de la codificación de
flujos de imágenes o de flujos de vídeos escalables. En efecto,
mientras que, según la técnica anterior (tal y como describe sobre
todo el modelo SVM del grupo de trabajo MPEG-21), la
totalidad de los datos de una capa de nivel de resolución
n-1 se utilizaba para codificar por predicción la
capa de nivel superior n, la invención propone actualmente
codificar información suplementaria asociada al nivel de resolución
n-1, que no se utilizará ni para la codificación
por predicción del nivel n, ni para la reconstrucción de imágenes
en el nivel de resolución n. Esta información suplementaria,
codificada en un subflujo singular (o "dead substream"), solo
se utilizará en la decodificación para la reconstrucción de imágenes
en el nivel de resolución n-1.
En otras palabras, con el razonamiento a partir
de las curvas velocidad-distorsión asociadas a cada
una de las capas de datos anidadas del flujo codificado, la
invención propone disociar el punto de velocidad máxima P_máx de la
curva velocidad-distorsión de una capa de nivel de
resolución n-1 dado, del punto de esta curva,
denominado punto de predicción P_pred, utilizado para predecir la
capa de datos de resolución de nivel n. El subflujo singular de la
capa de nivel n permite, por lo tanto, cubrir el conjunto de las
velocidades situadas entre la velocidad del punto de predicción
P_pred y la velocidad del punto máximo P_máx.
Gracias a este subbflujo singular, se puede por
lo tanto alcanzar, en la decodificación, una reconstrucción de la
imagen o de la secuencia de vídeo en el nivel de resolución n de
calidad superior a la de la técnica anterior, lo que es
particularmente interesante para algunos terminales de
visualización, para los que no es suficiente la calidad alcanzada
por reconstrucción en el nivel n a partir del punto P_pred.
Ventajosamente, cada capa de datos de nivel n se
codifica en forma de al menos un subflujo de base BL, que permite
reconstruir una versión de calidad de base de las imágenes con la
resolución de nivel n y, eventualmente, de al menos un subflujo de
realce EL, que permite refinar la versión de calidad de base para
obtener al menos una versión de calidad realzada de las imágenes.
Dicha calidad máxima predeterminada es:
- -
- la calidad de base si dicho subflujo de realce no está codificado;
- -
- dicha al menos una calidad realzada si al menos un subflujo de realce está codificado.
En efecto, algunas capas de datos pueden
codificarse solo en forma de un subflujo de base y otras pueden
comprender también uno o varios subflujos de realce. El subflujo
singular codificado según la invención permite reconstruir imágenes
de calidad superior a la calidad máxima obtenida a partir del único
subflujo de base o del subflujo de base y del o de los subflujos de
realce si existe(n).
Según una característica ventajosa de la
invención, un procedimiento como este comprende también una primera
etapa de inserción en dicho flujo de datos de al menos una
información que permita identificar dicho al menos un subflujo
singular en el seno de dicho flujo de datos. En efecto, es necesario
poder distinguir, en la decodificación, el punto de velocidad
máxima asociado a un nivel n de resolución espacial, del punto de
predicción utilizado para la codificación del nivel de resolución
espacial superior n+1.
Según una característica preferida de la
invención, un procedimiento como este de codificación también lleva
a cabo, para al menos algunas de dichas imágenes, una segunda etapa
de inserción en dicho flujo de datos de al menos una información de
calidad de reconstrucción asociada a al menos algunos datos de al
menos algunas de dichas capas, siendo dicha calidad de
reconstrucción una función de al menos un parámetro
velocidad/distorsión.
La inserción de esta información de calidad en
el flujo permite una selección adaptada de la calidad en las
diferentes capas de resolución de nivel n. De esta manera se define,
para cada punto de velocidad destinado a la decodificación, un
camino de extracción óptimo, es decir, el camino que permite la
mejor reconstrucción de la imagen a esta velocidad en el sentido
velocidad-distorsión.
La invención se refiere también a un dispositivo
de codificación de una imagen o de una secuencia de imágenes, que
comprende medios de generación de un flujo de datos que presenta una
estructura jerárquica de capas de datos anidadas de n niveles
sucesivos, donde n es un número entero, correspondiéndose cada uno
de dichos niveles con una resolución predeterminada de dichas
imágenes. Un dispositivo como este comprende medios de codificación
de al menos una de dichas capas, de nivel n+1, por predicción al
menos a partir de dicha capa de nivel n y cada una de dichas capas
de datos de nivel n permite reconstruir una versión de dichas
imágenes con dicha resolución de nivel n de calidad máxima
predeterminada.
Según la invención, un dispositivo como este
comprende también medios de codificación, para una al menos de
dichas capas de datos de nivel n, de al menos un subflujo,
denominado subflujo singular, que permite reconstruir una versión
de dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de calidad
superior a dicha calidad máxima predeterminada y dicho subflujo
singular de dicha capa de nivel n no se utiliza por parte de dichos
medios de codificación por predicción de dichas capas de nivel
diferente a n. Este subflujo singular se añade por lo tanto, para
la capa de nivel n, al subflujo de base BL y eventualmente al (a
los) subflujo(s) de realce EL que comprende.
Ventajosamente, un dispositivo de codificación
como este comprende un módulo de extracción de puntos de predicción
que permiten extraer, en el seno de dicha capa de nivel n, datos a
tener en cuenta durante la codificación por predicción de dicha
capa de nivel n+1. Este módulo de extracción de puntos de predicción
permite determinar el punto, distinto del punto de velocidad
máxima, que se debe utilizar para realizar la codificación de la
capa de nivel superior.
La invención se refiere también a un
procedimiento, y al dispositivo asociado, de codificación de un
flujo de datos codificado según la técnica de codificación descrita
anteriormente, que lleva a cabo, para la reconstrucción de una de
dichas imágenes con dicha resolución de nivel n, etapas de:
- -
- decodificación de dichas capas de datos de nivel inferior a n;
- -
- en función de una velocidad de decodificación permitida, decodificación al menos parcial de dicha capa de nivel n,
no siendo decodificados dichos subflujos
singulares de dichas capas de nivel inferior a n durante dicha
reconstrucción.
Más precisamente, se decodifica en primer lugar
los subflujos de las capas de nivel inferior o igual a n, después
los subflujos de realce de las capas de nivel inferior a n cuando
existen. Por último, en función de la velocidad de decodificación
permitida, se decodifica al menos parcialmente el o los subflujos de
realce de la capa de nivel n y eventualmente el subflujo singular
de esta capa.
La invención también se refiere a una señal de
transmisión de un flujo de datos codificado según la técnica
descrita anteriormente. Una señal como esta está estructurada en
entidades de información en el seno de las que se transmite dicho
flujo de datos, comprendiendo cada una de dichas entidades de
información un encabezamiento, que informan sobre un tipo de dicha
entidad de información y un campo de datos útiles.
Según la invención, una señal como esta también
transmite, para una al menos de dichas capas de datos de nivel n,
al menos un subflujo, denominado subflujo singular, que permite
reconstruir una versión de dichas imágenes con dicha resolución de
nivel n de calidad superior a dicha calidad máxima predeterminada,
no utilizándose dicho subflujo singular de nivel n para reconstruir
dichas imágenes con una resolución de nivel diferente a n.
En una primera variante de realización, una
señal como esta transmite dicho subflujo singular en el seno de al
menos una entidad de información de un primer tipo específico (por
ejemplo el tipo 22 o 23 de las NAL, previsto por la sintaxis del
modelo SVM), distinto del tipo de dichas entidades de información
que transmiten dichos subflujos de base y dichos subflujos de
realce.
En una segunda variante de realización, al menos
uno de dichos subflujos singulares y al menos uno de dichos
subflujos de realce se transmiten en el seno de una entidad de
información (NAL) del mismo tipo y dicha señal transmite al menos
una información de corte que permite identificar, en el seno de
dicha NAL, dicho subflujo singular y dicho subflujo de realce.
Cuando se lleva a cabo, en la codificación, la
variante presentada anteriormente de selección adaptada de la
calidad, permitiendo la definición de caminos de extracción óptimos,
la señal de la invención también debe transmitir la información de
calidad de reconstrucción asociada, según esta variante, a varios
datos. Para hacer esto, se han previsto dos soluciones.
Una primera variante de realización consiste en
modificar la estructura de las entidades de información existentes,
a saber las NAL, de forma que algunas de ellas también comprendan un
seudoencabezamiento que comprende al menos un indicador hacia al
menos algunos datos de dicho campo de datos útiles, informando dicho
indicador sobre un nivel de calidad de reconstrucción asociado a
dichos datos y en función de al menos un parámetro
velocidad/distorsión.
Una segunda variante, que es preferida ya que no
impone ninguna modificación de la estructura de las entidades de
información existentes, consiste en introducir en la señal al menos
una entidad de información de un tipo específico, que comprende al
menos una información de calidad de reconstrucción asociada a al
menos algunos datos de dicho flujo, siendo dicha calidad de
reconstrucción en función de al menos un parámetro
velocidad/distorsión.
Se introducen de esta manera NAL específicas,
denominadas NAL de información, que contienen en su campo de datos
útiles desfases que permiten identificar niveles de calidad en una
NAL de transporte de datos (a saber una NAL que transporta un
subflujo de realce por ejemplo).
Estas NAL de información también pueden
transportar información de identificación de subflujo singular,
cuando contienen información suplementaria que indica cuál es el
nivel de calidad que corresponde al principio de un subflujo
singular.
La invención se refiere también a programas
informáticos que comprenden instrucciones de código de programa
para la ejecución de las etapas del procedimiento de codificación de
una imagen o de una secuencia de imágenes y para la ejecución de
las etapas del procedimiento de decodificación de un flujo de datos
representativo de una imagen o de una secuencia de imágenes
descritos anteriormente cuando dichos programas se ejecutan en o
por parte de un microprocesador.
La invención también se refiere a un módulo de
adaptación de calidad de una imagen o de una secuencia de imágenes,
alimentado por un flujo de datos origen representativo de una imagen
o de una secuencia de imágenes, tal y como se ha descrito
anteriormente.
Un módulo de adaptación como este lleva a cabo
medios de generación de un flujo de datos modificado destinado a al
menos un terminal de visualización de dichas imágenes, obteniéndose
dicho flujo de datos modificado a partir de dicho flujo de datos
origen, por extracción de dicho subflujo singular de nivel n si
dicho al menos un terminal de visualización no reconstruye dichas
imágenes con dicha resolución de nivel n.
Un módulo de adaptación como este, denominado
también extractor, permite extraer del flujo los subflujos que no
se utilizarán en la reconstrucción, debido a la naturaleza de los
terminales comunicados por ejemplo. Puede encontrarse directamente
a la salida del codificador, justo delante del decodificador
(incluso integrado en el decodificador) o también estar situado en
un punto cualquiera de la red de transmisión por el que acceden los
terminales cliente al flujo.
Por último, la invención se refiere a un soporte
de datos destinado a almacenar el flujo de datos citado
anteriormente, que presenta una estructura de memorización
jerárquica de capas de datos anidadas de este flujo. Un soporte de
datos como este también comprende, para una al menos de dichas capas
de datos de nivel n, al menos una zona de memorización de al menos
un subflujo singular, que no se lee durante la reconstrucción de
dichas imágenes con una resolución de nivel diferente a n.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán más claramente con la lectura de la siguiente
descripción de un modo de realización preferido, dado a título de
ejemplo ilustrativo y no limitativo y de los dibujos anejos, entre
los que:
- las figuras 1 a 6, ya descritas en relación a
la técnica anterior, se refieren al modelo SVM del grupo de trabajo
MPEG-21. Más precisamente:
la figura 1 presenta una sinóptica del
codificador MPEG-21 SVC descrito en el documento
N6716 citado anteriormente;
la figura 2 ilustra diferentes curvas
velocidad/distorsión obtenidas a partir del codificador de la figura
1;
la figura 3 describe el mecanismo de
predicción/extracción propuesto por le modelo SVM del grupo de
trabajo MPEG-21, a partir de las curvas
velocidad/distorsión del tipo de las de la figura 2;
la figura 4 ilustra el orden de tratamiento de
las capas de datos por parte del codificador de la figura 1;
la figura 5 presenta un principio de caminos de
extracción anidados previsto por la norma MPEG;
la figura 6 describe el orden de tratamiento de
las capas de datos en la extracción anterior a la
decodificación;
la figura 7 presenta el principio de inserción
de un subflujo singular en el nivel de resolución n, en forma de
curvas velocidad/distorsión;
la figura 8 presenta una sinóptica del
codificador de la invención;
la figura 9 describe la organización de datos
efectuada por el codificador de la figura 8 con la inserción de un
subflujo singular;
las figuras 10 y 11 ilustran dos ejemplos de
extracción en el formato CIF y QCIF;
las figuras 12 a 16 ilustran un modo de
realización particular de la invención en el que, debajo de los
subflujos singulares, se cortan las imágenes en niveles de calidad
sucesivos, utilizados durante la reconstrucción:
la figura 12 ilustra la modificación del
mecanismo de predicción/extracción de la figura 3 en esta
variante;
la figura 13 presenta el principio de
establecimiento de los puntos de truncamiento en los subflujos
asociados a las imágenes;
las figuras 14 y 15 describen dos ejemplos de
estructura de entidades de información, o NAL, que transmiten la
información de calidad insertada en el flujo según esta
variante;
la figura 16 presenta un ejemplo de estructura
de imágenes en niveles de calidad sucesivos;
las figuras 17 a 19 presentan respectivamente
esquemas simplificados de los dispositivos de codificación, módulo
de adaptación de la calidad de las imágenes y dispositivo de
decodificación según la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
El principio general de la invención se basa en
la codificación de un subflujo suplementario en algunos o todos los
niveles de resolución del flujo, destinado a permitir la
reconstrucción de una imagen de mejor calidad en este nivel de
resolución. Este subflujo suplementario, denominado subflujo
singular (en inglés "dead substream"), se utiliza en el único
nivel de resolución para el que está codificado. En otras palabras,
en la codificación, no se utiliza para la predicción de las capas
de otros niveles de resolución y, en la decodificación, no se
utiliza para la reconstrucción de las imágenes en otros niveles de
resolución.
Teniendo en cuenta las curvas
velocidad-distorsión asociadas a cada uno de los
niveles de resolución codificadas en el flujo, la inserción de un
subflujo singular como este llega a disociar el punto de velocidad
máxima de un nivel de resolución del punto de este nivel utilizado
para la predicción del nivel de resolución superior.
Se presenta, en relación con la figura 7, un
modo de realización de la técnica de codificación de la invención,
que se basa en la añadidura de un subflujo singular en una capa de
datos de resolución espacial y/o temporal de nivel n dado.
Tal y como anteriormente (véase la figura 3), es
interesante el caso particular de la codificación de las imágenes
en dos formatos de resolución anidados QCIF y CIF. El experto en la
técnica comprenderá sin dificultad esta enseñanza en el caso más
general de n niveles de resolución sucesivos (por ejemplo QCIF, CIF,
SD, HD, etc.). La figura 7 presenta las curvas
velocidad-distorsión para estos dos formatos (curva
con referencia 30 para el QCIF y la curva con referencia 31 para el
CIF) con la velocidad en el eje de abscisas expresada en kbits/s y
en el eje de ordenadas la distorsión expresada en forma de PSNR en
dB. Se observará que las mismas referencias numéricas designan a
los mismos elementos en las figuras 3 a 7.
El principio de la invención consiste, por lo
tanto, en la codificación, en definir un punto de velocidad máxima
para un nivel espacial n-1 (en este caso particular
el punto P_máx con referencia 704 para la curva
velocidad-distorsión del formato QCIF) diferente del
punto utilizado para la predicción del nivel espacial n (a saber el
punto P_pred 706 utilizado para la predicción del formato CIF).
Para hacer esto, se realizan las siguientes
etapas de codificación:
- -
- codificación de una capa de datos de nivel espacial n-1 (QCIF) hasta un punto de velocidad máxima P_máx 704;
- -
- extracción de un punto de velocidad P_pred 706 del nivel n-1 (QCIF);
- -
- introducción en el flujo codificado global de un subflujo suplementario, denominado subflujo singular 707, para el nivel espacial n-1 (QCIF) que cubre las velocidades desde P_pred 706 a P_máx 704. Este flujo solo sirve para la reconstrucción de la secuencia de vídeo en algunos puntos de velocidades del nivel de resolución n-1 (QCIF) y no se utiliza para la reconstrucción de puntos de nivel espaciales superiores o inferiores;
- -
- introducción en el flujo global de información de identificación del subflujo singular, que permite, durante la decodificación o la extracción de datos del flujo, identificar la posición del punto de predicción P_pred 706 en la curva velocidad-distorsión QCIF con respecto al punto de velocidad máxima P_máx 704;
- -
- codificación de la capa de datos del nivel espacial n (CIF) utilizando una predicción del nivel espacial n-1 (QCIF) en el punto de velocidad P_pred 706.
Esta técnica de codificación conlleva por lo
tanto la aparición de nuevos puntos en la curva
velocidad-distorsión 30 asociada al formato de
resolución espacial QCIF, que pertenecen a un subflujo singular 707
utilizado exclusivamente para la reconstrucción de imágenes en el
formato QCIF.
Cuando un terminal desea decodificar el flujo
global de datos codificado de esta manera, se extraen de este flujo
los datos necesarios para la reconstrucción de la secuencia de
vídeo, en función de la resolución espacio-temporal
y de la velocidad deseadas por el terminal. Para una reconstrucción
en un nivel de resolución n, se extrae un punto de velocidad de
este nivel espacial n, vigilando que no se utilice ninguno de los
subflujos singulares de los niveles espaciales diferentes a n
(sobre todo de los niveles espaciales inferiores), pero utilizando
eventualmente el subflujo singular del nivel espacial n si la
velocidad deseada se hace posible esta utilización.
La figura 17 presenta la estructura simplificada
de un dispositivo de codificación de la invención que comprende una
memoria M 178, una unidad 176 de tratamiento, equipada por ejemplo
con un microprocesador y dirigida por el programa informático Pg
177. Al iniciarlo, las instrucciones de código del programa
informático 177 se cargan por ejemplo en una memoria RAM antes de
ser ejecutadas por el procesador de la unidad 176 de tratamiento.
La unidad 176 de tratamiento recibe en la entrada un contenido de
vídeo que se debe codificar 10. El microprocesador \muP de la
unidad 176 de tratamiento codifica la secuencia de vídeo 10 en forma
de un flujo comprimido 83 que comprende una pluralidad de capas
anidadas de n niveles de resolución espacial sucesivos, según las
instrucciones del programa Pg 177. La unidad 176 de tratamiento
libera en la salida un flujo de datos comprimido 83.
La figura 8 presenta más precisamente la
estructura de un codificador, que permite la introducción de
subflujos singulares en algunos o todos los niveles de resolución
espacial. Como se observará, la estructura de un codificador como
este solo se diferencia de la del codificador SVC
MPEG-21 presentado anteriormente en relación con la
figura 1 por la presencia de módulos de extracción de puntos de
predicción 81 y 82. Las mismas referencias numéricas designan por
lo tanto elementos idénticos en las figuras 1 y 8. En el ejemplo de
la figura 8, hay que situarse en un contexto de codificación de
vídeo escalable basado en una transformación de ondas pequeñas
temporal con la compensación por movimiento y la representación por
capas con predicción entre capas.
El codificador de la figura 8 funciona de la
siguiente manera:
- (i)
- los datos de vídeo 10 recibidos en la entrada del codificador alimentan tres ramas del codificador que funciona en paralelo, una en la que los datos sufren una decimación por cuatro con referencia 12, una en la que los datos sufren una decimación por dos con referencia 11 y la última en la que los datos no se submuestrean y no sufren ninguna decimación;
- (ii)
- la secuencia de vídeo se codifica en primer lugar en el formato espacial de base (QCIF) con la ayuda de una transformada temporal compensada por movimiento (MCTF) 13_{1}, que permite generar información de textura en forma de coeficientes de ondas pequeñas (se observará que, para simplificar, no se han representado aquí los módulos de tratamiento de información de movimiento de la secuencia de vídeo). Los coeficientes transformados se codifican por predicción 19_{1} con respecto a otros coeficientes del mismo nivel espacial y a una codificación escalable entrópica 21_{1}. Se obtiene un subflujo escalable que representa el nivel de resolución espacial de base (sub-bistream0 con referencia 84), de velocidad total R_r0_máx donde r0 representa el nivel espacial y máx indica el punto de velocidad más alto de la curva velocidad-distorsión asociada.
El punto de velocidad P_pred que sirve para la
predicción para la codificación del nivel espacial superior se
extrae del subflujo escalable codificado por el módulo de extracción
del punto de predicción con referencia 82 (denominado también en
inglés "Prediction Point Extraction"). La velocidad del punto
P_pred es inferior a la velocidad
R_r0_máx.
R_r0_máx.
El subflujo extraído se decodifica e interpola
20_{1} para servir de predicción 19_{2} para el nivel de
resolución espacial superior. El subflujo escalable 84 se envía al
multiplexador 22 que se encarga de ordenar todos los subflujos de
todos los niveles de resolución espacial con el fin de formar el
flujo final 83.
- (iii)
- El vídeo se codifica a continuación con una resolución espacial superior (CIF) con la ayuda de una transformada temporal compensada por movimiento (MCTF) 13_{2}; los coeficientes transformados se predicen 19_{2} con la ayuda de los coeficientes de ondas pequeñas del mismo nivel espacial (CIF) o de coeficientes de la señal interpolada 20_{1} que vienen del nivel espacial inferior. A la predicción 19_{2} le sigue una codificación entrópica escalable 21_{2} y se obtiene un subflujo escalable 85 que representa el nivel de resolución espacial r1, de velocidad máxima R_r1_máx. Este subflujo 85 se envía al multiplexador 22. El punto de velocidad utilizado para la predicción del nivel espacial superior se extrae a continuación del subflujo codificado 85 por medio del módulo de extracción del punto de predicción 81 e interpolado 20_{2}.
Se procede la misma forma para los niveles
espaciales superiores, excepto que no se extrae ningún punto de
predicción para el último nivel espacial.
La figura 9 ilustra los datos generados por el
codificador 8, en el ejemplo particular en el que solo se tienen en
cuenta dos niveles de resolución espacial diferentes, a saber QCIF y
CIF (en otras palabras, solo se tienen en cuenta los subflujos que
resultan de las dos ramas inferiores del codificador de la figura 8
que proceden respectivamente a decimaciones por dos y por cuatro de
los datos de vídeo 10 de entrada).
En cada capa de datos de un nivel de resolución
espacial (QCIF y CIF), los datos se organizan en varias subcapas:
una subcapa de base BL (Base Layer), seguida de una primera subcapa
de realce (Enhacement Layer 1 o EL1) y de una segunda subcapa de
realce (Enhacement Layer 2 o EL2). Las dos primeras subcapas (BL y
EL1) se utilizan en la codificación para la predicción de un nivel
espacial superior y en la decodificación para la reconstrucción de
puntos del nivel espacial actual y de los niveles espaciales
superiores.
La segunda subcapa de realce (EL2) se utiliza
únicamente para la reconstrucción de puntos del nivel espacial
actual. Esta segunda subcapa de realce representa el subflujo
singular.
Se observará que la figura 9 ilustra un ejemplo
particular de realización, en el que cada capa de datos comprende
al menos un subflujo de realce EL1, además del subflujo
suplementario EL2 propuesto por la invención. También es
seguramente posible que algunas capas de datos de algunos niveles
espaciales solo estén codificadas en forma de un subflujo de base
BL, al que la invención añade un subflujo singular en una única
subcapa de realce EL.
Cuando un subflujo singular se añade por medio
del codificador a una capa de datos de nivel de resolución espacial
n dado, es necesario señalarla por medio de la inserción de
información específica en el flujo global de datos, con el fin de
que este subflujo singular pueda ser explotado en la
decodificación.
Se presenta a continuación un ejemplo de
inserción de esta información específica relacionado con la
presencia de un subflujo singular en el flujo global de datos. Se
recuerda previamente la estructura del flujo de datos propuesta en
el marco del SVM de MPEG-21.
En la instalación del SVM, el flujo está
estructurado en entidades de información, denominadas NAL (en inglés
"Network Adaptación Layer" o "Capa de adaptación a la
red"). Una NAL es una unidad de transporte en el sentido de la
norma H264 (ITU-T e ISO/IEC JTC1, "Advanced Video
Coding Ford Genérica Audiovisual Services", ITU-T
Recomendación H.264-ISO/IEC
14496-10 AVC, 2003). Es un paquete que comprende un
encabezamiento y un número entero de bytes de datos (denominado
también "payload").
El encabezamiento de una NAL comprende un byte
del tipo que permite calificar el tipo de la NAL. El campo de datos
útil, o "payload", sirve para transmitir un flujo
correspondiente a la codificación de un nivel espacial, de un nivel
temporal y de un nivel de calidad (nivel de base o nivel FGS) para
una imagen de subbandas o una parte de imagen. En la sintaxis del
SVM, una NAL puede tener varios tipos: sobre todo, los tipos 20 y 21
están reservados para describir una NAL cuyo contenido es un
subflujo de realce de una imagen (interna o no interna).
La introducción de un subflujo singular en el
flujo correspondiente a la introducción de un subflujo de realce
suplementario, tal y como se ha explicado anteriormente en relación
con la figura 9 (subcapa EL2), este subflujo singular se transmite
por lo tanto en una NAL. Todo tipo de NAL cuya utilización no se
haya impuesto aún por la sintaxis del SVM puede servir para
designar una NAL que transmita un subflujo singular, como por
ejemplo los tipos 22 y 23.
En otra variante de realización de la invención,
también se puede prever transmitir en una misma NAL, el subflujo
singular de una capa de nivel n y el subflujo de realce, si este
último existe. En otras palabras, las subcapas EL1 y EL2 se
reagrupan entonces en una misma NAL e información suplementaria
indica dónde se sitúa el punto de recorte en la NAL entre los
subflujos EL1 y EL2.
\newpage
Se intenta describir ahora, en relación con las
figuras 10 y 11, el principio de funcionamiento de un módulo de
adaptación de la calidad de las imágenes, denominado también
extractor. Se recuerda que un extractor como este se pude situar
directamente en la salida del codificador, justo antes del
decodificador, o incluso en un punto cualquiera de la red de
transmisión por el que accede un cliente al flujo de datos
codificado. Permite extraer del flujo global algunos datos que no
son útiles para los clientes finales que comunica. Más precisamente,
el extractor del SVM estudia las características de cada NAL (nivel
espacial, temporal, FGS) y guarda o trunca las NAL utilizadas para
la decodificación a una velocidad y con un formato (o nivel de
resolución espacio-temporal) dados.
Según la invención, la introducción de subflujos
singulares modifica la lectura de los encabezamientos de las NAL
por parte del extractor de la siguiente manera:
- Sean nivEspacialDec el nivel de resolución espacial solicitado en la decodificación,
- nivEspacialNAL, el nivel de resolución espacial de la NAL actual,
- tipoNAL, el tipo de la NAL actual
- Si ((tipoNAL == 22 || tipoNAL == 23) y nivEspacialDec == nivEspacialNAL) {Extracción de la NAL}
\vskip1.000000\baselineskip
En otras palabras, el funcionamiento del
extractor se modifica para que este último extraiga también del
flujo global de datos las NAL que transmiten los subflujos
singulares del nivel de resolución espacial que se desea alcanzar
en la codificación. Las figuras 10 y 11 presentan dos ejemplos de
extracción, respectivamente para una reconstrucción de la secuencia
de vídeo en el formato CIF y QCIF, en el caso de que se consideren
dos únicos niveles de resolución espacial sucesivos.
Para una reconstrucción de las imágenes en el
formato CIF, el decodificador utiliza los subflujos de base de los
dos niveles espaciales (BL QCIF y BL CIF), las primeras capas de
realce de los dos niveles espaciales (Enhancement Layer EL1 QCIF y
Enhancement Layer EL1 CIF), así como la segunda capa de realce del
nivel CIF (Enhancement Layer EL2 CIF). El extractor debe por lo
tanto extraer del flujo global el conjunto de subcapas
representadas en la figura 10 en este orden para insertarlas en un
flujo modificado. En función de la velocidad utilizada para la
reconstrucción del punto, se pueden truncar las diferentes subcapas,
es decir, los subflujos correspondientes solo pueden decodificarse
en parte (por ejemplo, decodificación parcial del subflujo de realce
EK1 CIF y en este caso, el subflujo singular EL2 CIF no se utiliza,
al no permitirlo la velocidad).
Para una reconstrucción en el formato QCIF, el
decodificador utiliza el subflujo de base del nivel QCIF (Base
Layer QCIF) y los dos subflujos de realce del nivel QCIF
(Enhancement Layer EL1 QCIF y Enhancement Layer EL2 QCIF), tal y
como se ilustra en la figura 11. De nuevo, las diferentes capas BL
QCIF, EL1 QCIF y EL2 QCIF pueden truncarse, en función de la
velocidad asignada para la reconstrucción de las imágenes en el
formato
QCIF.
QCIF.
La figura 18 presenta la estructura simplificada
de un extractor como este, o módulo de adaptación de la calidad de
las imágenes, que comprende una memoria M 180, una unidad 181 de
tratamiento, equipada por ejemplo con un microprocesador y dirigida
por el programa informático Pg 182. Al iniciarlo, las instrucciones
de código del programa informático 182 se cargan por ejemplo en una
memoria RAM antes de ejecutarse por parte del procesador de la
unidad 181 de tratamiento. La unidad 181 de tratamiento recibe en la
entrada un flujo comprimido 83 de datos, organizado según una
estructura jerárquica de capas anidadas de n niveles de resolución
sucesivos. El microprocesador \muP de la unidad 181 de
tratamiento extrae del flujo de datos 83 el conjunto de los
subflujos que no se utilizarán en la codificación (en función de la
naturaleza de los terminales meta por ejemplo o de la calidad
deseada en reconstrucción), según las instrucciones del programa Pg
182. La unidad 181 de tratamiento libera a la salida un flujo de
datos modificado 183, adaptado a las capacidades de tratamiento de
los terminales cliente o a las tensiones de la red de
transmisión.
transmisión.
En la variante de realización de la invención,
en la que los subflujos singulares se transmiten por medio de NAL
de tipo 22 o 23, el decodificador propuesto en el marco del modelo
SVM de MPEG-21 debe modificarse de manera que se
decodifiquen las NAL de tipo 22 y 23:
- Si (tipoNAL == 20 || tipoNAL == 21 || tipoNAL == 22 || tipoNAL == 23) {DecodificarNAL}
\vskip1.000000\baselineskip
Se presenta ahora, en relación con las figuras
12 a 16, una variante de realización de la invención, que lleva a
cabo, además de la inserción de subflujos singulares, una selección
adaptada de la calidad en las capas espaciales. La selección
adaptada de la calidad de las capas de datos de n niveles sucesivos
permite definir para cada punto de velocidad que se desea alcanzar
en la codificación, un camino de extracción óptimo, es decir, el
camino que ofrece la mejor reconstrucción del punto en el sentido
velocidad/distorsión. Esta variante de la invención se basa en la
definición y la inserción de células informativas en el flujo
global.
\newpage
La utilización de caminos de extracción
adaptados permite mejorar aún más la técnica de extracción de la
invención, de la siguiente manera:
- -
- se calcula para varios puntos de velocidad de cada nivel de resolución espacio-temporal N (es decir, para cada curva velocidad-distorsión), un valor representativo de su calidad comprendida entre un mínimo CNmin y un máximo CNmáx. Este cálculo se puede efectuar:
- -
- o bien en el momento de la codificación de cada capa de resolución espacial;
- -
- o bien después de la codificación de todas las capas de los diferentes niveles espaciales.
- -
- se inserta a continuación en el flujo global información que permita volver a encontrar esta medida de calidad en la extracción que precede a la decodificación:
- -
- o bien insertando esta información en las propias entidades de datos del flujo codificado, es decir, en las NAL que transmiten los subflujos de base o de realce;
- -
- o bien insertando esta información en una entidad separada de las entidades de datos del flujo codifi- cado.
- -
- en el momento de la extracción de un punto de velocidad R correspondiente a una calidad C de un nivel espacial n, se extraen a continuación las entidades de datos correspondientes a esta calidad para todos los niveles espaciales inferiores o iguales a n, vigilando que ningún flujo singular de nivel inferior a n se utilice.
\vskip1.000000\baselineskip
Cada uno de estos subflujos se recorre para
determinar, para cada imagen, el punto de truncamiento que permite
obtener una calidad y/o una velocidad dada. El flujo final está
compuesto por lo tanto de cierta cantidad de "niveles" de
calidad.
La figura 12 presenta más precisamente la
modificación del mecanismo de predicción/extracción inducida por
esta variante de la invención basada en que se lleven a cabo caminos
de extracción óptimos. De nuevo, hay que situarse en el contexto
particular de dos niveles de resolución
espacio-temporal sucesivos QCIF y CIF. Se
consideran las curvas velocidad-distorsión asociadas
a estos dos niveles, con la velocidad en el eje de abscisas
expresado en kbits/s y en el eje de ordenadas el PSNR expresado en
dB.
Se consideran cuatro puntos P1, P2, P3 y P4
disponibles en la curva de nivel N-1 (QCIF) con
referencia 30. Estos cuatro puntos P1 a P4 se consideran como
predictores posibles para la curva de nivel N (CIF).
De esta manera, el punto P1 permite obtener por
predicción la curva C1, mientras que las curvas C2 y C3 son
respectivamente el resultado de una predicción de los puntos P2 y
P3. La curva con referencia 31 se corresponde con la curva obtenida
por predicción a partir del punto de velocidad máxima P4 de nivel
QCIF y representa por lo tanto la curva de nivel CIF obtenida a
parir del codificador SVC MPEG-21 de la técnica
anterior.
A partir de las diferentes curvas C1 a C3, se
puede seleccionar el mejor punto de predicción de la curva QCIF 30
(en el sentido velocidad-distorsión) correspondiente
a cada velocidad meta: de esta manera, la distorsión mínima a una
velocidad de 128 kbits/s se alcanza en la curva C1, de manera que el
punto de velocidad 128 kbits/s se predice en el mejor de los casos
a partir del punto de predicción P1; asimismo, la distorsión mínima
para el punto de velocidad 192 kbit/s se alcanza en la curva C3, de
manera que este punto de velocidad se predice en el mejor de los
casos a partir del punto de predicción P3.
Se obtienen de esta manera curvas de
"calidad" formadas por un punto de la curva de nivel N (CIF) y
por su predictor óptimo de la curva de nivel N-1
(QCIF) en el sentido del algoritmo (que puede ser diferente del
utilizado en el codificador).
Los caminos de extracción óptimos están
determinados por una etapa de tratamiento suplementario en el nivel
del codificador. Tal y como se indica anteriormente, esta etapa
puede llevarse a cabo durante la codificación o puede ser
independiente del codificador ya que se realiza tras la
codificación/compresión de los datos.
A continuación, se presenta más detalladamente,
en relación con la figura 13, un ejemplo de cálculo de la calidad
asociada a un punto de velocidad, llevado a cabo en el codificador o
en un procesador posterior.
Se dispone de un conjunto de "imágenes"
(residuales o no) que se recortan en uno o varios niveles de calidad
(a saber un nivel de base y uno o varios niveles de realce o de
mejora), repartidos en NAL. Se supone que las NAL N_{1}
pueden truncarse en subpuntos n_{1} (lo que se aplica
principalmente a los subflujos de realce) que generan una velocidad
R^{n}_{i} para una distorsión D_{i}^{n}. Se supone
también, por simplificación, que la medida de distorsión es
acumula-
tiva.
tiva.
\newpage
Se busca la forma óptima de cortar las NAL de
una imagen en i puntos n^{\lambda}_{i}, de forma que se
minimiza la distorsión, con como problema la velocidad máxima que
se puede alcanzar para el nivel de resolución
espacio-temporal considerado. Se busca por lo tanto
minimizar en la imagen la cantidad:
D(\lambda) +
\lambda R(\lambda) = \sum\limits_{i} (D^{n^{2}i}_{i} + \lambda
R_{i}^{n^{2}i})
En la práctica, se define un cierto número de
puntos de truncamiento posibles en cada NAL (por ejemplo k puntos,
pero de manera no limitativa en el final de cada pasada del
codificador antrópico).
Tal y como se ilustra en la figura 13, que
presenta en el eje de abscisas la velocidad y en el eje de ordenadas
la distorsión, se considera la nube de puntos con referencia 130
obtenida para el conjunto de la imagen a partir de un conjunto de
entidades de información o NAL. Se determina en un primer momento
los puntos de esta nube 130 que pertenecen a la curva
velocidad-distorsión del nivel de resolución
espacio-temporal considerado, según la técnica
descrita sobre todo en el documento de David Taubman titulado
"High Performance Scalable Image Compression with EBCOT" (en
español "Compresión de imágenes escalable de alto rendimiento con
EBCOT"), al que se podrá remitir para más detalles. Se busca por
lo tanto la envoltura convexa 131 en la que se inscriben estos
puntos de un nivel de resolución espacio-temporal
dado.
Para un \lambda dado, es decir, para una
calidad dada, el algoritmo es el siguiente:
- Iniciar n^{\lambda}_{i} = 0
- Para j = j_{1}, j_{2},... j_{k}
- \DeltaR^{j}_{i} = R^{j}_{i} - R^{n^{\lambda}}_{i}; \DeltaD^{j}_{i} = D^{n^{2}}_{i} - D_{i}^{j}
- Si \DeltaR^{j}_{i}/\DeltaD_{i}^{j} > \lambda entonces n^{\lambda}_{i} = j
Entonces se almacena, para cada punto
identificado de la curva, el valor de velocidad
\DeltaR^{j}_{i} y el valor de la pendiente en este punto
S^{j}_{i} =
\DeltaR^{j}_{i}/\DeltaD^{j}_{i}.
Para poder explotar en la codificación estos
diferentes niveles de calidad, es decir, para poder realizar un
truncamiento de una NAL en un punto concreto relacionado con el
nivel de calidad que se desea alcanzar, es necesario inscribir en
el flujo global de datos una segunda información específica que,
además de la información de identificación de un subflujo singular,
permite identificar estos niveles de calidad.
Para hacer esto, la invención propone dos modos
de realización, uno en el que los pares (velocidad, calidad)
asociados a los puntos establecidos durante el establecimiento de
los puntos de truncamiento se almacenan directamente en NAL de
datos (es decir, las NAL que transmiten los subflujos de base y de
realce) y el otro en el los pares están inscritos en NAL
específicas, denominadas NAL de información. La calidad C_{i}
asociada a un punto se calcula en función de la pendiente
S^{j}_{i} tal y como se define anteriormente
(C_{i} = f(S^{j}_{i})).
En el primer modo de realización ilustrado en la
figura 14, se inserta, entre el encabezamiento 141 y el campo útil
142 de datos (payload) de una NAL 140 de datos, un
seudoencabezamiento 143 que contiene indicadores (por ejemplo en
forma de valores de desfase u offset) en los diferentes niveles de
calidad identificados durante la búsqueda de los puntos de
truncamiento de la figura 13. Un indicador (offset) es equivalente a
un valor de velocidad y se corresponde con un valor de calidad
C_{1}, C_{2} a C_{4} y lo simboliza una flecha hacia el campo
de datos útil en la figura 14.
En el segundo modo de realización ilustrado en
la figura 15, se utiliza un tipo nuevo de NAL, denominado NAL de
información 150, que permiten señalar los niveles de calidad en el
interior de una NAL de datos 151 del flujo global. Tal y como una
NAL de datos 151, una NAL de información 150 como esta comprende un
encabezamiento 152 y un campo útil 153 de datos. Por ejemplo,
cuando se desea proponer diez niveles de calidad distintos C_{1}
a C_{10}, se construye una NAL de información que comprende en su
"payload" 153 diez números enteros, que indican cada uno de
ellos un desfase, u offset, en el campo de datos útiles 154 de la
NAL de datos 151.
Cuando se desea reconstruir la secuencia de
vídeo en un nivel de calidad C_{ext}, se extraen los datos
necesarios del flujo comprimido global. Para ello, el extractor (o
módulo de adaptación de calidad de imagen) busca en cada una de las
NAL el nivel de calidad más cercano al nivel C_{ext} (es decir, el
nivel de calidad inferior o igual a la de C_{ext}).
La figura 16 ilustra un ejemplo de estructura de
imágenes en niveles de calidad sucesivos. Se consideran siete
imágenes con referencias 161 a 167, de las que las tres primeras 161
a 163 están en el formato de resolución QCIF y las cuatro últimas
164 a 167 están en el formato CIF. Cada una de estas imágenes está
codificada en forma de un subflujo de base BL 168, de un primer
subflujo de realce EL1 169 y de un segundo subflujo de realce EL2
170, correspondiente a un subflujo singular. Se distinguen, en el
seno de cada una de estas imágenes, cinco niveles de calidad
sucesivos con referencias 171 a 175, que se corresponden con puntos
de truncamiento de entidades de información, o NAL, que transmiten
los datos de reconstrucción de las imágenes.
Tal y como se puede comprobar en la figura 16,
el nivel 171 de calidad más bajo se corresponde con el subflujo de
base BL 168. La decodificación del primer subflujo de realce EL1
permite alcanzar el nivel 173 de calidad intermedio con referencia
y la decodificación del subflujo singular EL2 170, el nivel 175 de
calidad máxima.
De esta manera, para una decodificación en CIF,
si la calidad solicitada en el extractor es C_{ext} = 3, los tres
niveles 171, 172 y 173 de calidad inferior se utilizarán enteros
para cada imagen. Si, por el contrario, la calidad solicitada en el
extractor es C_{ext} = 4, se decodificarán totalmente los tres
niveles 171, 172 y 173 de calidad inferior para cada subbanda CIF y
QCIF, así como el nivel de calidad con referencia 174 para las
subbandas CIF solamente.
En esta variante de realización a base de
niveles de calidad, el extractor, o módulo de adaptación de calidad
de imagen, realiza el truncamiento de las entidades de información
en el punto óptimo con respecto al nivel de calidad deseado en la
reconstrucción (se observará que este truncamiento se puede adaptar
por imagen o subbanda). El decodificador recibe por lo tanto NAL
que se han truncado anteriormente en el "mejor" punto y que
solo le queda decodificar para reconstruir la secuencia de
vídeo.
La figura 19 presenta la estructura simplificada
de un decodificador como este, que comprende una memoria M 190, una
unidad 191 de tratamiento, equipada por ejemplo con un
microprocesador y dirigida por el programa informático Pg 192. Al
iniciarlo, las instrucciones de código del programa informático 192
se cargan por ejemplo en una memoria RAM antes de ejecutarse por
parte del procesador de la unidad 191 de tratamiento. La unidad 191
de tratamiento recibe en la entrada un conjunto de paquetes de datos
183, o entidades de información para decodificar, por ejemplo un
conjunto de NAL truncadas en el punto de velocidad óptima, en
función de la calidad de reconstrucción que se desea alcanzar. El
microprocesador \muP de la unidad 191 de tratamiento decodifica
las entidades de información 183 recibidas, según las instrucciones
del programa Pg 192. La unidad 191 de tratamiento libera en la
salida una secuencia reconstruida 193de vídeo, adaptada a las
capacidades de tratamiento del terminal de visualización del
cliente.
Claims (14)
1. Procedimiento de codificación de una imagen o
de una secuencia de imágenes, que genera un flujo de datos que
presenta una estructura jerárquica de capas de datos anidadas de n
niveles sucesivos, donde n es un número entero, correspondiéndose
cada uno de dichos niveles n con una resolución predeterminada de
dichas imágenes, comprendiendo dicho procedimiento una etapa de
codificación de al menos una de dichas capas, de nivel n+1, por
predicción al menos a partir de dicha capa de nivel n, permitiendo
cada una de dichas capas de datos de nivel n reconstruir una
versión de dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de
calidad máxima predeterminada, caracterizado porque dicho
procedimiento codifica también, para una al menos de dichas capas de
datos de nivel n, al menos un subflujo, denominado subflujo
singular, que permite reconstruir una versión de dichas imágenes
con dicha resolución de nivel n de calidad superior a dicha calidad
máxima predeterminada y porque dicho subflujo singular de dicha
capa de nivel n no se utiliza durante dicha etapa de codificación
por predicción de dichas capas de nivel diferente de n.
2. Procedimiento de codificación según la
reivindicación 1, caracterizado porque codifica dichas capas
de datos de nivel n en forma de al menos un subflujo de base, que
permite reconstruir una versión de calidad de base de las imágenes
con dicha resolución de nivel n y para una al menos de dichas capas
de datos de nivel n, de al menos un subflujo de realce, que permite
refinar dicha versión de calidad de base para obtener al menos una
versión de calidad realzada de dichas imágenes y porque dicha
calidad máxima predeterminada es:
- -
- dicha calidad de base si dicho subflujo de realce no está codificado;
- -
- dicha al menos una calidad realzada si al menos un subflujo de realce está codificado.
3. Procedimiento de codificación según
cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado
porque comprende también una primera etapa de inserción en dicho
flujo de datos de al menos una información que permita identificar
dicho al menos un subflujo singular en el seno de dicho flujo de
datos.
4. Procedimiento de codificación según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque también lleva a cabo, para al menos algunas de dichas
imágenes, una segunda etapa de inserción en dicho flujo de datos de
al menos una información de calidad de reconstrucción asociada a al
menos algunos datos de al menos algunas de dichas capas, siendo
dicha calidad de reconstrucción una función de al menos un parámetro
velocidad/distorsión.
5. Dispositivo de codificación de una imagen o
de una secuencia de imágenes, que comprende medios de generación de
un flujo de datos que presenta una estructura jerárquica de capas de
datos anidadas de n niveles sucesivos, donde n es un número entero,
correspondiéndose cada uno de dichos niveles con una resolución
predeterminada de dichas imágenes, dicho dispositivo comprende
medios de codificación de al menos una de dichas capas, de nivel
n+1, por predicción al menos a partir de dicha capa de nivel n,
permitiendo cada una de dichas capas de datos de nivel n
reconstruir una versión de dichas imágenes con dicha resolución de
nivel n de calidad máxima predeterminada, caracterizado
porque dicho dispositivo comprende también medios de codificación,
para una al menos de dichas capas de datos de nivel n, de al menos
un subflujo, denominado subflujo singular, que permite reconstruir
una versión de dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de
calidad superior a dicha calidad máxima predeterminada y porque
dicho subflujo singular de dicha capa de nivel n no se utiliza por
parte de dichos medios de codificación por predicción de dichas
capas de nivel diferente a n.
6. Dispositivo de codificación según la
reivindicación 5, caracterizado porque comprende un módulo de
extracción de puntos de predicción que permiten extraer, en el seno
de dicha capa de nivel n, datos a tener en cuenta durante la
codificación por predicción de dicha capa de nivel n+1.
7. Procedimiento de decodificación de un flujo
de datos representativo de una imagen o de una secuencia de
imágenes, que presenta una estructura jerárquica de capas de datos
anidadas de n niveles sucesivos, donde n es un número entero,
correspondiéndose cada uno de dichos niveles n con una resolución
predeterminada de dichas imágenes, permitiendo cada una de dichas
capas de datos de nivel n de dicho flujo reconstruir una versión de
dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de calidad máxima
predeterminada, estando codificada una al menos de dichas capas, de
nivel n+1 por predicción al menos a partir de dicha capa de nivel n,
caracterizado porque comprendiendo dicho flujo de datos,
para una al menos de dichas capas de datos de nivel n, al menos un
subflujo, denominado subflujo singular, que permite reconstruir una
versión de dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de
calidad superior a dicha calidad máxima predeterminada y porque
dicho procedimiento lleva a cabo, para la reconstrucción de una de
dichas imágenes con dicha resolución de nivel n, etapas de:
- -
- decodificación de dichas capas de datos de nivel inferior a n;
- -
- en función de una velocidad de decodificación permitida, decodificación al menos parcial de dicha capa de nivel n,
no siendo decodificados dichos subflujos
singulares de dichas capas de nivel inferior a n durante dicha
reconstrucción.
8. Dispositivo de decodificación de un flujo de
datos representativo de una imagen o de una secuencia de imágenes,
presentando dicho flujo de datos una estructura jerárquica de capas
de datos anidadas de n niveles sucesivos, donde n es un número
entero, correspondiéndose cada uno de dichos niveles n con una
resolución predeterminada de dichas imágenes, permitiendo cada una
de dichas capas de datos de nivel n de dicho flujo reconstruir una
versión de dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de
calidad máxima predeterminada, habiéndose codificado una al menos
de dichas capas, de nivel n+1 por predicción al menos a partir de
dicha capa de nivel n, caracterizado porque dicho flujo de
datos comprende, para una al menos de dichas capas de datos de nivel
n, al menos un subflujo, denominado subflujo singular, que permite
reconstruir una versión de dichas imágenes con dicha resolución de
nivel n de calidad superior a dicha calidad máxima predeterminada;
dicho dispositivo prevé, para la reconstrucción de una de dichas
imágenes con dicha resolución de nivel n:
- -
- medios de decodificación de dichas capas de nivel inferior a n;
- -
- en función de una velocidad de decodificación permitida, medios de decodificación al menos parcial de dicha capa de nivel n y eventualmente de dicho subflujo singular de dicha capa de nivel n,
no siendo decodificados dichos subflujos
singulares de dichas capas de nivel inferior a n durante dicha
reconstrucción.
9. Señal de transmisión de un flujo de datos
representativa de una imagen o de una secuencia de imágenes,
presentando dicho flujo de datos una estructura jerárquica de capas
de datos anidadas de n niveles sucesivos, donde n es un número
entero, correspondiéndose cada uno de dichos niveles n con una
resolución predeterminada de dichas imágenes, habiéndose codificado
una al menos de dichas capas, de nivel n+1 por predicción al menos
a partir de dicha capa de nivel n, permitiendo reconstruir cada una
de dichas capas de datos de nivel n de dicho flujo una versión de
dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de calidad máxima
predeterminadas, estando estructurada dicha señal en entidades de
información en el seno de las que se transmite dicho flujo de
datos, comprendiendo cada una de dichas entidades de información un
encabezamiento, que informa sobre un tipo de dicha entidad de
información y un campo de datos útiles, caracterizada porque
dicha señal también transmite, para una al menos una de dichas
capas de datos de nivel n, al menos un subflujo, denominado subflujo
singular, que permite reconstruir una versión de dichas imágenes
con dicha resolución de nivel n de calidad superior a dicha calidad
máxima predeterminada, no utilizándose dicho subflujo singular de
nivel n para reconstruir dichas imágenes con una resolución de
nivel diferente
a n.
a n.
10. Señal según la reivindicación 9,
caracterizada porque comprende también al menos una entidad
de información de un tipo específico, que comprende al menos una
información de calidad de reconstrucción asociada a al menos
algunos datos de dicho flujo, siendo dicha calidad de reconstrucción
una función de al menos un parámetro velocidad/distorsión.
11. Programa informático que comprende
instrucciones de código de programa para la ejecución de las etapas
del procedimiento de codificación de una imagen o de una secuencia
de imágenes según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4
cuando dicho programa se ejecuta en o por parte de un
microprocesador.
12. Programa informático que comprende
instrucciones de código de programa para la ejecución de las etapas
del procedimiento de decodificación de un flujo de datos
representativo de una imagen o de una secuencia de imágenes según
la reivindicación 7 cuando dicho programa se ejecuta por parte de un
microprocesador.
13. Módulo de adaptación de calidad de una
imagen o de una secuencia de imágenes, estando alimentado por un
flujo de datos origen representativo de una imagen o de una
secuencia de imágenes, presentando dicho flujo de datos origen una
estructura jerárquica de capas de datos anidadas de n niveles
sucesivos, donde n es un número entero, correspondiéndose cada uno
de dichos n niveles con una resolución predeterminada de dichas
imágenes, permitiendo cada una de dichas capas de datos de nivel n
de dicho flujo reconstruir una versión de dichas imágenes con dicha
resolución de nivel n de calidad máxima predeterminada, habiéndose
codificado una al menos de dichas capas, de nivel n+1, por
predicción al menos a partir de dicha capa de nivel n,
caracterizado porque, comprendiendo dicho flujo de datos
origen, para una al menos de dichas capas de datos de nivel n, al
menos un subflujo, denominado subflujo singular, que permite
reconstruir una versión de dichas imágenes con dicha resolución de
nivel n de calidad superior a dicha calidad máxima predeterminada,
dicho módulo de adaptación lleva a cabo medios de generación de un
flujo de datos modificado destinado a al menos un terminal de
visualización de dichas imágenes, obteniéndose dicho flujo de datos
modificado a partir de dicho flujo de datos origen, por extracción
de dicho subflujo singular de nivel n si dicho al menos un terminal
de visualización no reconstruye dichas imágenes con dicha
resolución de
nivel n.
nivel n.
14. Soporte de datos que comprende al menos un
flujo de datos representativo de una imagen o de una secuencia de
imágenes, presentando dicho soporte una estructura de memorización
jerárquica de capas de datos anidadas de n niveles sucesivos de
dicho flujo de datos, donde n es un número entero, correspondiéndose
cada uno de dichos n niveles con una resolución predeterminada de
dichas imágenes, habiéndose codificado una al menos de dichas
capas, de nivel n+1, por predicción al menos a partir de dicha capa
de nivel n, permitiendo reconstruir cada una de dichas capas de
datos de nivel n de dicho flujo reconstruir una versión de dichas
imágenes con dicha resolución de nivel n de calidad máxima
predeterminada, caracterizado porque dicho soporte también
comprende, para una al menos de dichas capas de datos de nivel n,
al menos una zona de memorización de al menos un subflujo,
denominado subflujo singular, que permite reconstruir una versión de
dichas imágenes con dicha resolución de nivel n de calidad superior
a dicha calidad máxima predeterminada, no leyéndose dicha zona de
memorización de dicho subflujo singular de nivel n durante la
reconstrucción de dichas imágenes con una resolución de nivel
diferente a n.
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