ES2850776T3 - Método, dispositivo y programa de codificación de vídeo - Google Patents
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Abstract
Un método de codificación de vídeo de codificación de un vídeo realizando conmutación entre un primer método de codificación y un segundo método de codificación que tiene una mayor limitación en un valor de parámetro de codificación que el primer método de codificación, comprendiendo el método de codificación de vídeo: un proceso de establecimiento 1 (S102, S103), en una primera instantánea que es una intra instantánea, de establecimiento de una región predeterminada a lo largo de un borde izquierdo de la primera instantánea como una primera región de codificación y establecimiento de una región distinta de la región predeterminada como una segunda región de codificación, en donde la segunda región de codificación es un complemento de la primera región de codificación; un proceso de codificación 1 (S107, S108) de codificación de la primera instantánea, en donde el primer método de codificación se aplica a bloques incluidos en la primera región de codificación de la primera instantánea, y en donde el segundo método de codificación se aplica a bloques incluidos en la segunda región de codificación de la primera instantánea; un proceso de establecimiento N (S102, S104), en una Nésima instantánea que es una inter instantánea, de establecimiento de una primera región de codificación que incluye una primera región de codificación de una N- 1ésima instantánea ampliando una primera región de codificación de la N-1ésima instantánea a lo largo de una dirección horizontal y establecimiento de una región distinta de la primera región de codificación como una segunda región de codificación (N=2, 3,...), en donde la segunda región de codificación es un complemento de la primera región de codificación; un proceso de codificación N (S107, S108) de codificación de la Nésima instantánea, y en donde el primer método de codificación se aplica a bloques incluidos en la primera región de codificación de la Nésima instantánea, en donde el segundo método de codificación se aplica a bloques incluidos en la segunda región de codificación de la Nésima instantánea; y un proceso (S101 a S110) de ejecución de forma repetida del proceso de establecimiento N y el proceso de codificación N, en donde en el proceso de codificación N de realización de la codificación usando el primer método de codificación, únicamente se hace referencia a la primera región de codificación de la N-1ésima instantánea para un bloque en el que se realiza inter codificación en al menos la primera región de codificación de la Nésima instantánea, y en donde el segundo método de codificación tiene una limitación mayor en un valor de parámetro de codificación que el primer método de codificación en que en el proceso de realización de la codificación usando el segundo método de codificación, en una etapa de cuantificación máxima se codifica un componente de corriente continua (CC) entre coeficientes de transformación de bloques en la intra instantánea y no se codifican otros coeficientes de transformación.
Description
DESCRIPCIÓN
Método, dispositivo y programa de codificación de vídeo
Campo técnico
La presente invención se refiere a un método de codificación de vídeo, un dispositivo de codificación de vídeo y un programa de codificación de vídeo para habilitar que un vídeo se codifique realizando conmutación entre un método de codificación normal y un método de codificación simplificada en el que una cantidad de código generado y una cantidad de cálculo son pequeñas.
Antecedentes de la técnica
En codificación de vídeo en comunicación bidireccional, un tamaño de una memoria intermedia virtual se reduce significativamente para implementar un retardo bajo. Por lo tanto, en una intra instantánea y una inter instantánea posterior a la misma en el momento de un inicio de codificación o un cambio de escena, tiende a producirse una infrautilización de memoria intermedia.
En esta situación, por ejemplo, es posible reducir la posibilidad de la infrautilización de memoria intermedia aplicando la tecnología descrita en el Documento de Patente 1 en el momento de inserción de intra instantánea y en una inter instantánea posterior a la misma. En este método, cuando se codifica cada bloque, se realiza codificación normal cuando una anterior cantidad acumulada de código generado es pequeña y se realiza a la fuerza codificación simplificada en la que la cantidad de código generado es significativamente pequeña cuando la anterior cantidad acumulada de código generado es grande.
En este punto, la codificación normal es una codificación que usa un parámetro de codificación (un vector de movimiento o similar) obtenido por una búsqueda de movimiento/determinación de modo/control de cuantificación o similar, y la codificación simplificada es una codificación que usa un parámetro determinado a la fuerza de modo que se reduce la cantidad de código generado sin usar un resultado de la búsqueda de movimiento/determinación de modo/control de cuantificación o similar. Por ejemplo, en la codificación simplificada, se realiza una codificación en la que el vector de movimiento se establece a 0 y se maximiza la etapa de cuantificación. Es decir, la codificación simplificada es una codificación en la que la limitación de un valor del parámetro de codificación es mayor que en la codificación normal. El parámetro de codificación son datos de valores numéricos que sirven como un objetivo de codificación, y representa un número de modo de macrobloque, un parámetro de decuantificación, un vector de movimiento, un valor de cuantificación residual de predicción o similar.
La Figura 9 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un dispositivo de codificación de vídeo convencional. Cuando se introduce una instantánea (imagen) objetivo de codificación, una unidad de control de codificación de bloque 201 divide la instantánea en bloques, cada uno de los cuales es una unidad de codificación. Cuando una cantidad acumulada de código generado a partir de una anterior cantidad acumulada de código generado es menor que un valor umbral predeterminado para cada bloque de división, una unidad de codificación normal 202 realiza codificación normal en el bloque. Cuando la cantidad acumulada de código generado es mayor, una unidad de codificación simplificada 203 realiza codificación simplificada en el bloque. Una unidad de control de cuantificación 204 recibe notificaciones de cantidades de código generado desde la unidad de codificación normal 202 y la unidad de codificación simplificada 203, determina una etapa de cuantificación cuando se realiza la codificación normal, y notifica a la unidad de codificación normal 202 la etapa de cuantificación determinada.
La Figura 10 es un diagrama de flujo de procesamiento de un método de codificación de vídeo en la tecnología convencional. Para cada instantánea introducida, se itera el proceso de las etapas S401 a S408. Además, para los bloques en los que se divide la instantánea, se itera el proceso de las etapas S402 a S407. En la etapa S403, se establece un valor de umbral de cantidad acumulada de código generado de acuerdo con el número de bloques codificados. En la etapa S404, se determina si la anterior cantidad acumulada de código generado es menor que el valor de umbral de cantidad acumulada de código generado establecido en la etapa S403. Cuando la anterior cantidad acumulada de código generado es menor, el proceso continúa a la etapa S405. Cuando la anterior cantidad acumulada de código generado es mayor, el proceso continúa a la etapa s406. En la etapa S405, se realiza la codificación normal en un bloque objetivo de codificación. En la etapa S406, se realiza la codificación simplificada en el bloque objetivo de codificación. El proceso anterior se itera en todos los bloques dentro de la instantánea, y un proceso similar se itera en la siguiente instantánea si finaliza la codificación en una instantánea.
[Documento de la técnica anterior]
El documento EP 1672930 se refiere a codificación de vídeo, particularmente a la indicación de regiones dentro de una instantánea.
[Documento de patente 1]
Solicitud de patente no examinada de Japón, primera publicación n.° 2005-328183
Divulgación de la invención
[Problemas a resolver mediante la invención]
Cuando se aplica un método de realización de codificación separando la codificación normal y la codificación simplificada en la tecnología convencional anteriormente descrita con la condición de que una memoria intermedia virtual es pequeña a una tasa de bits baja, se realiza la codificación simplificada en una mayor porción de una intra instantánea. Aunque la intra instantánea se convierte en una instantánea de referencia para la inter instantánea a codificar a continuación, la calidad de instantánea se degrada significativamente porque la codificación simplificada se realiza en una mayor porción de la instantánea. Por lo tanto, cuando se realiza la codificación normal en la inter instantánea, se produce una gran cantidad de código porque se produce una gran residual de predicción en compensación de movimiento. De este modo, cuando se aumenta la cantidad acumulada de código generado, puede realizarse codificación normal en únicamente parte de la inter instantánea, y se realiza codificación simplificada en una mayor porción. Debido a que un estado en el que se ha realizado la codificación simplificada en la gran porción de esta manera también continúa en la siguiente o próxima inter instantánea, puede no realizarse la transición desde el estado en el que se realiza la codificación simplificada en la mayor porción de la instantánea al estado en el que se realiza la codificación normal en la instantánea completa (puede no restaurarse la calidad de instantánea).
En la Figura 11 se ilustra un diagrama conceptual de esta situación. En la Figura 11, R1 de una parte rayada es una región de codificación normal y una parte R2 distinta de la parte rayada es una región de codificación simplificada. Si la codificación simplificada se realiza en la porción grande de la intra instantánea (instantánea 1 de la Figura 11) como se ha descrito anteriormente, se supone que la instantánea 1 que tiene la mayor porción en la que se ha realizado la codificación simplificada es una instantánea de referencia en la codificación de la siguiente inter instantánea (instantánea 2). Por lo tanto, debido a que se produce una gran residual de predicción en un bloque de codificación normal en el que se realiza una compensación de movimiento en la instantánea 2 haciendo referencia a una región en la que se realiza la codificación simplificada en la instantánea 1, puede consumirse una gran cantidad de código generado y en consecuencia la codificación simplificada también puede realizarse en la mayor porción de instantánea 2. Esto continúa en una instantánea posterior a la siguiente instantánea 2 y puede no restaurarse la calidad de instantánea. Además, incluso cuando se hace referencia a la región de codificación normal de instantánea 1 en la instantánea 2, puede realizarse una codificación simplificada porque la cantidad acumulada de código generado es grande.
Para resolver el problema anteriormente descrito se ha hecho un método de codificación de acuerdo con la presente invención, y un objeto de la presente invención es restaurar de forma eficiente la calidad de instantánea incluso desde un estado en el que se usa frecuentemente la codificación simplificada después de una inserción de intra instantánea o similar.
[Efectos de la invención]
De acuerdo con un método de codificación de vídeo relacionado con la presente invención, como se define en las reivindicaciones adjuntadas a la misma, existe un efecto ventajoso en que puede restaurarse pronto la calidad de instantánea desde un estado en el que se usa frecuentemente la codificación simplificada después de una inserción de intra instantánea o similar.
Además, es posible mejorar la calidad de instantánea haciendo referencia necesariamente a la región de codificación normal de la instantánea de referencia en codificación de la región de codificación normal de la instantánea.
Además, como el método específico de la codificación simplificada de la intra instantánea, es posible suprimir la infrautilización de memoria intermedia empleando un método de codificación de únicamente un componente de CC entre coeficientes de transformación de cada bloque en una etapa de cuantificación máxima.
Además, como el método específico de la codificación simplificada de la inter instantánea, es posible suprimir adicionalmente la infrautilización de memoria intermedia empleando un método de realización de codificación en el modo de salto.
Además, es posible reducir una cantidad de cálculo realizando intra codificación en el bloque de la región de la misma posición que la de la región de codificación simplificada de la instantánea anterior en la región de codificación normal de la instantánea objetivo de codificación.
Además, es posible suprimir de forma efectiva la infrautilización de memoria intermedia empleando la cantidad de código generado y la etapa de cuantificación de la región de codificación normal de la instantánea codificada cuando se determina la etapa de cuantificación de la instantánea objetivo de codificación.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama que ilustra un esquema de un método de codificación de vídeo de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 2 es un diagrama que ilustra un ejemplo de establecimiento de una región de codificación normal en el método de codificación de vídeo de acuerdo con esta realización.
La Figura 3 es un diagrama de configuración de un dispositivo de codificación de vídeo de acuerdo con esta realización.
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un flujo de un proceso de codificación del ejemplo 1.
La Figura 5 es un diagrama que ilustra un ejemplo de una búsqueda de movimiento en codificación de vídeo de acuerdo con esta realización.
La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra un flujo de un proceso de codificación del ejemplo 2.
La Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un flujo de un proceso de codificación del ejemplo 3.
La Figura 8 es un diagrama que ilustra un ejemplo de configuración de un sistema cuando el dispositivo de codificación de vídeo de acuerdo con la presente invención se implementa usando un ordenador y un programa de software.
La Figura 9 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un dispositivo de codificación de vídeo convencional. La Figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra un flujo de un proceso de codificación convencional.
La Figura 11 es un diagrama conceptual de una tecnología convencional.
Realizaciones para efectuar la invención
En lo sucesivo, se describirá una realización de codificación de acuerdo con la presente invención usando los dibujos.
Se considera el uso de la presente invención en una conferencia de televisión (TV), que es una escena de uso típica. En este sistema, una intra instantánea se establece normalmente como únicamente una instantánea a codificar inicialmente para suavizar la transición temporal de una cantidad de código generado. A continuación, la intra instantánea se inserta únicamente cuando se ha generado una pérdida de paquetes en un destino de transmisión. El método de codificación de acuerdo con la presente invención opera en un punto de tiempo en el que se ha insertado la intra instantánea y continúa hasta que se amplía la región de codificación normal para cada instantánea y se realiza codificación normal en la pantalla completa de la instantánea.
El método de codificación de acuerdo con la presente invención es efectivo con la condición de que un tamaño de memoria intermedia es pequeño en una tasa de bits muy baja y es difícil realizar codificación normal en una mayor porción de una intra instantánea. Con esta condición, es necesario reducir la región de codificación normal de la intra instantánea y ampliar la región de codificación normal bit a bit. Debido a que esto depende de la resolución de una instantánea, una tasa de fotogramas, una tasa de bits y un tamaño de memoria intermedia, se supone que se predetermina un tamaño de la región de codificación normal con respecto a las condiciones específicas y se aplica a la presente invención.
Las siguientes condiciones se consideran como un ejemplo típico al que se aplica el método de codificación de acuerdo con la presente invención.
• Resolución de instantánea: 1280 píxeles de ancho/720 píxeles de alto.
• Tasa de fotogramas: 30 instantáneas por segundo.
• Tasa de bits: 500 kbps.
• Tamaño de memoria intermedia: 50 kbits (el retardo de memoria intermedia es aproximadamente 100 ms y se convierte en retardo bajo).
La Figura 1 es un diagrama que ilustra un esquema de un método de codificación de vídeo de acuerdo con una realización de la presente invención. En cada instantánea ilustrada en la Figura 1, R1 de una parte rayada representa una región de codificación normal y una parte R2 distinta de la parte rayada representa una región de codificación simplificada.
Como se ilustra en la Figura 1, la región de codificación normal R1 se supone que es una región en la que las columnas de macrobloque (en donde un macrobloque es un bloque de 16*16 píxeles) desde la izquierda de la instantánea son continuas. Cuando se usa codificación basándose en H.264 en las condiciones descritas anteriormente, es posible esperar un estado en el que se realiza una codificación normal en todas las pantallas de instantáneas en 40 fotogramas (aproximadamente 1,3 s) sin provocar un fallo de memoria intermedia ampliando la región de codificación normal para cada dos columnas de macrobloque en cada instantánea.
El diagrama conceptual del ejemplo de establecimiento de esta región de codificación normal se ilustra en la Figura 2. En la Figura 2, A, B, C, D, E, F,... son macrobloques.
[Ejemplo 1]
La Figura 3 es un diagrama de configuración de un dispositivo de acuerdo con ejemplo 1 de la presente invención. También, en otros ejemplos, la configuración de dispositivo básica es similar a la del ejemplo 1.
Una unidad de establecimiento de región de codificación normal 101 determina qué macrobloque es un bloque en el que se realiza la codificación normal de acuerdo con un número de instantánea, y emite información acerca de los bloques determinados como información de región de codificación normal a una unidad de control de codificación de bloque 102. En el ejemplo 1, como se ha descrito anteriormente, la región de codificación normal se amplía por cada dos columnas de macrobloque por cada instantánea. Además, únicamente una primera instantánea (cuyo n.° de instantánea es 0) se convierte en una intra instantánea. Por lo tanto, se realiza la codificación normal en todos los macrobloques a partir de una instantánea cuyo n.° de instantánea es 40.
La unidad de control de codificación de bloque 102 introduce una instantánea y adicionalmente introduce información de región de codificación normal que corresponde a la instantánea. A continuación, en el orden de barrido por tramas, el macrobloque de la instantánea se emite a una unidad de codificación normal 103 si el macrobloque de la instantánea está dentro de una región de codificación normal y se emite a una unidad de codificación simplificada 104 si el macrobloque de la instantánea está dentro de una región de codificación simplificada.
La unidad de codificación normal 103 se supone que es un codificador H.264 general, y realiza codificación normal en el macrobloque introducido. Es decir, si la instantánea objetivo de codificación es una intra instantánea, se realizan la determinación de un modo de intra predicción, una transformada ortogonal/cuantificación de una señal residual de predicción y una codificación por entropía. Si la instantánea objetivo de codificación es una inter instantánea, se realizan una búsqueda de movimiento, una determinación de modo, una transformada ortogonal/cuantificación de una señal residual de predicción y una codificación por entropía. En cualquiera de las mismas, en cuantificación se usa una etapa de cuantificación determinada basándose en control de cuantificación general de acuerdo con una tasa de bits y un tamaño de memoria intermedia de una memoria intermedia virtual. La unidad de codificación simplificada 104 realiza codificación simplificada en el macrobloque introducido. Si la instantánea objetivo de codificación es una intra instantánea, el modo de intra predicción se supone que es predicción de valor promedio de 16*16 píxeles y únicamente se codifica un componente de CC de un coeficiente de transformada ortogonal del macrobloque en una etapa de cuantificación máxima. Por otra parte, si la instantánea objetivo de codificación es una inter instantánea, el macrobloque se supone que está en el modo de salto.
Se supone que una unidad de control de cuantificación 105 realiza control de cuantificación general convencional, usa una cantidad de código generado como una entrada, y emite una etapa de cuantificación de una unidad de macrobloque a la unidad de codificación normal.
Se describirá un flujo de un proceso de codificación del ejemplo 1 de acuerdo con las etapas S101 a S110 ilustradas en la Figura 4.
Primero, se proporcionará la descripción a partir del procesamiento de una instantánea inicial (n.° de instantánea 0). Debido a que la instantánea es una intra instantánea cuyo n.° de instantánea es 0, la unidad de establecimiento de región de codificación normal 101 determina dos columnas de macrobloque de un extremo izquierdo de la instantánea como una región de codificación normal y emite información acerca de las dos columnas de macrobloque determinadas como información de región de codificación normal a la unidad de control de codificación de bloque (S102 y S103).
La instantánea cuyo n.° de instantánea es 0 se introduce en la unidad de control de codificación de bloque 102, y se procesan macrobloques en el orden de barrido por tramas basándose en la información de región de codificación normal. Inicialmente, se procesa el macrobloque A de la Figura 2. Debido a que el macrobloque A está dentro de la región de codificación normal, el macrobloque A se emite a la unidad de codificación normal 103. La unidad de codificación normal 103 realiza codificación normal en el macrobloque A.
A continuación, también se realiza un proceso similar en el macrobloque B. A continuación, debido a que el macrobloque C a procesar a continuación no pertenece a la región de codificación normal (sino que pertenece a la región de codificación simplificada), el macrobloque C se emite a la unidad de codificación simplificada 104. También, debido a que la instantánea objetivo de codificación es una intra instantánea, la unidad de codificación simplificada 104 establece el modo de intra predicción como predicción de valor promedio de 16*16 píxeles y codifica únicamente un componente de CC de un coeficiente de transformada ortogonal del macrobloque en una etapa de cuantificación máxima. Si se finaliza el procesamiento de una fila de macrobloque de un extremo superior, se realiza un proceso similar a partir del macrobloque D (S106, S107 y S108).
Se describirá el procesamiento de la siguiente instantánea (n.° de instantánea 1). Debido a que el n.° de instantánea es 1, la unidad de establecimiento de región de codificación normal 101 determina cuatro columnas de macrobloque del extremo izquierdo de la instantánea como una región de codificación normal y emite información acerca de las cuatro columnas de macrobloque determinadas como información de región de codificación normal a la unidad de
control de codificación de bloque 102 (S102 y S103).
La instantánea cuyo n.° de instantánea es 1 se introduce en la unidad de control de codificación de bloque 102, y se procesan macrobloques en el orden de barrido por tramas basándose en la información de región de codificación normal. Debido a que los macrobloques A a D están dentro de la región de codificación normal, los macrobloques se emiten a la unidad de codificación normal 103 y la unidad de codificación normal 103 realiza codificación normal. Debido a que el siguiente macrobloque E no pertenece a la región de codificación normal, el siguiente macrobloque E se emite a la unidad de codificación simplificada 104. También, porque la instantánea objetivo de codificación es una inter instantánea, la unidad de codificación simplificada 104 codifica un correspondiente macrobloque en el modo de salto. Si se finaliza el procesamiento de una fila de macrobloque de un extremo superior, se realiza un proceso similar a partir del macrobloque F (S106, S107, y S108).
[Ejemplo 2]
Aunque el flujo básico del ejemplo 2 es similar al del ejemplo 1, la unidad de codificación normal 103 es ligeramente diferente. Específicamente, una operación cuando se inter codifica un bloque es diferente.
Debido a que la región de codificación normal y la región de codificación simplificada en la instantánea de referencia no se consideran en una búsqueda de movimiento cuando un bloque se inter codifica en un codificador H.264 general, puede realizarse una inter codificación haciendo referencia a la región de codificación simplificada. En general, en la búsqueda de movimiento se busca un área de búsqueda centrada predeterminada en un centro de búsqueda predeterminado. Este ejemplo se ilustra en (A) de la Figura 5. En el codificador H.264, puede designarse un vector de predicción como el centro de búsqueda. En este caso, el área de búsqueda se incluye en una región de codificación simplificada de la instantánea de referencia. Con frecuencia se produce una residual de predicción para codificar el bloque haciendo referencia a la región de codificación simplificada. También, normalmente se designa una mediana del vector de movimiento alrededor del bloque objetivo de codificación como el vector de predicción. En la unidad de codificación normal 103 del ejemplo 2, esto se evita realizando la siguiente operación cuando el bloque se inter codifica.
En la Figura 6 se ilustra un diagrama de flujo del ejemplo 2. Primero, se realiza la intra predicción (S201). Antes de la inter predicción, se calculan el vector de predicción y el área de búsqueda en el momento de la búsqueda de movimiento del bloque y se determina si el área de búsqueda se solapa con la región de codificación simplificada (S202). Cuando no hay solapamiento, se realiza la inter predicción realizando directamente la búsqueda de movimiento y se realiza el proceso de codificación (S203 y S205). Por otra parte, cuando hay solapamiento (véase (B) de la Figura 5), el área de búsqueda se mueve horizontalmente a una región en la que el área de búsqueda no se solapa con la región de codificación simplificada (véase (C) de la Figura 5). A continuación, se realiza la inter predicción realizando la búsqueda de movimiento en el área de búsqueda movida y realizando el proceso de codificación (S204 y S205).
[Ejemplo 3]
Aunque el flujo básico del ejemplo 3 es similar al del ejemplo 1, la operación de la unidad de codificación normal 103 es ligeramente diferente. Específicamente, una operación de codificación de un macrobloque de la misma posición que la región de codificación simplificada de la instantánea de referencia entre macrobloques de la región de codificación normal de la instantánea objetivo de codificación es diferente. Este macrobloque, por ejemplo, corresponde a los macrobloques C y D en la instantánea 1 de la Figura 2.
En la codificación del macrobloque, se hace generalmente una determinación de modo. En la determinación de modo, se selecciona un método de codificación de comparación de coste de distorsión de tasa cuando se realiza intra codificación con coste de distorsión de tasa cuando se realiza inter codificación y minimización de coste de distorsión de tasa.
En la Figura 7 se ilustra el diagrama de flujo del ejemplo 3. Primero, se realiza la intra predicción (S301). La unidad de codificación normal 103 del ejemplo 3 determina si una posición de un objetivo de codificación macrobloque es la misma que la de la región de codificación normal de la instantánea de referencia (S302). Cuando la posición del objetivo de codificación macrobloque es la misma que la de la región de codificación normal de la instantánea de referencia, se realiza la intra predicción (S303) y, a continuación, se realiza la codificación en el método de codificación determinado realizando la determinación de modo relacionada con la intra codificación e inter codificación y se emite un flujo codificado (S304). Por otra parte, cuando una posición del objetivo de codificación macrobloque es la misma que la de la región de codificación simplificada de la instantánea de referencia, el flujo codificado se emite basándose en la intra codificación sin hacer la determinación de modo (S305).
[Ejemplo 4]
Aunque la unidad de control de cuantificación 105 está configurada para realizar el control de cuantificación general
convencional en el ejemplo 1 anteriormente descrito, la operación de la unidad de control de cuantificación 105 es diferente en el ejemplo 4. En el control de cuantificación general convencional, se deriva una etapa de cuantificación de la instantánea objetivo de codificación a partir de una cantidad de código objetivo de la instantánea objetivo de codificación y un valor de índice de complejidad de la instantánea objetivo de codificación. Específicamente, se realiza el siguiente proceso.
La cantidad de código objetivo de la instantánea objetivo de codificación se establece como T. La cantidad de código objetivo T se determina basándose en la tasa de bits objetivo, la anterior cantidad de código generado o similar. Se obtiene un valor de índice de complejidad X de la instantánea objetivo de codificación basándose en la siguiente ecuación.
X - GxQpro
G indica una cantidad de código generado de la instantánea del mismo tipo de instantánea más recientemente codificada. Por otra parte, Qpro es una etapa de cuantificación promedio de la misma instantánea codificada. Se determina una etapa de cuantificación Q de la instantánea objetivo de codificación mediante la siguiente ecuación.
Q - X/T
La etapa de cuantificación de la unidad de macrobloque se determina cambiando Q basándose en una cantidad acumulada de código generado. En el ejemplo 1, la cantidad de código generado y la etapa de cuantificación de la región de codificación simplificada también se usan en el cálculo de G y Qpro. En este caso, debido a que la región de codificación simplificada suprime significativamente la cantidad de código generado independientemente de la complejidad de la instantánea, X puede no representar la complejidad de la instantánea objetivo de codificación. En el ejemplo 4, el valor de índice de complejidad A se obtiene como se indica a continuación. Un área de la región de codificación normal en la instantánea codificada inmediatamente anterior del mismo tipo de instantánea de la instantánea objetivo de codificación se indica mediante An, un área de instantánea se indica mediante A, y A_Relación se representa como se indica a continuación.
A_Relación - An/A
La unidad de control de cuantificación 105 obtiene G como se indica a continuación a partir de la cantidad de código generado Ga de la instantánea codificada introducida desde la unidad de codificación normal 103 y A_Relación relacionada con la instantánea codificada.
G - Ga/A_Relación
A continuación, se calcula Qpro como un valor promedio de la etapa de cuantificación usada en el macrobloque de la región de codificación normal. El proceso posterior es como se ha descrito anteriormente.
El proceso de codificación de vídeo anterior también puede implementarse mediante un ordenador y un programa de software, y el programa puede grabarse también en un medio de grabación legible por ordenador y proporcionarse a través de una red.
En la Figura 8, se ilustra un ejemplo de configuración de hardware cuando el dispositivo de codificación de vídeo ilustrado en la Figura 3 incluye un ordenador y un programa de software. Este sistema de codificación de vídeo es una configuración en la que se conectan mediante un bus una unidad de procesamiento central (CPU) 50 configurada para ejecutar el programa, una memoria 51 tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM) que almacena el programa y datos a procesar por la CPU 50, una unidad de entrada de señal de vídeo 52 (que puede ser una unidad de almacenamiento configurada para almacenar una señal de vídeo por un dispositivo de disco o similar) configurada para introducir una señal de vídeo de un objetivo de codificación desde una cámara o similar, un dispositivo de almacenamiento de programa 53 configurado para almacenar un programa de codificación de vídeo 531, y una unidad de salida de flujo codificado 54 (que puede ser una unidad de almacenamiento configurada para almacenar un flujo codificado por un dispositivo de disco o similar).
La CPU 50 codifica una señal de vídeo de entrada introducida por la unidad de entrada de señal de vídeo 52 ejecutando el programa de codificación de vídeo 531 cargado desde el dispositivo de almacenamiento de programa 53 en la memoria 51, y emite un flujo codificado de un resultado de codificación a la red o similar a través de la unidad de salida de flujo codificado 54.
Aplicabilidad industrial
La presente invención es aplicable a la codificación de vídeo para restaurar de forma eficiente la calidad de instantánea desde un estado en el que se usa frecuentemente codificación simplificada después de una inserción de intra instantánea o similar.
[Descripción de símbolos de referencia]
101 Unidad de establecimiento de región de codificación normal 102 Unidad de control de codificación de bloque
103 Unidad de codificación normal
104 Unidad de codificación simplificada
105 Unidad de control de cuantificación
Claims (6)
1. Un método de codificación de vídeo de codificación de un vídeo realizando conmutación entre un primer método de codificación y un segundo método de codificación que tiene una mayor limitación en un valor de parámetro de codificación que el primer método de codificación, comprendiendo el método de codificación de vídeo:
un proceso de establecimiento 1 (S102, S103), en una primera instantánea que es una intra instantánea, de establecimiento de una región predeterminada a lo largo de un borde izquierdo de la primera instantánea como una primera región de codificación y establecimiento de una región distinta de la región predeterminada como una segunda región de codificación, en donde la segunda región de codificación es un complemento de la primera región de codificación;
un proceso de codificación 1 (S107, S108) de codificación de la primera instantánea, en donde el primer método de codificación se aplica a bloques incluidos en la primera región de codificación de la primera instantánea, y en donde el segundo método de codificación se aplica a bloques incluidos en la segunda región de codificación de la primera instantánea;
un proceso de establecimiento N (S102, S104), en una Nésima instantánea que es una inter instantánea, de establecimiento de una primera región de codificación que incluye una primera región de codificación de una N-1ésima instantánea ampliando una primera región de codificación de la N-1ésima instantánea a lo largo de una dirección horizontal y establecimiento de una región distinta de la primera región de codificación como una segunda región de codificación (N=2, 3,...), en donde la segunda región de codificación es un complemento de la primera región de codificación;
un proceso de codificación N (S107, S108) de codificación de la Nésima instantánea, y en donde el primer método de codificación se aplica a bloques incluidos en la primera región de codificación de la Nésima instantánea, en donde el segundo método de codificación se aplica a bloques incluidos en la segunda región de codificación de la Nésima instantánea; y
un proceso (S101 a S110) de ejecución de forma repetida del proceso de establecimiento N y el proceso de codificación N, en donde en el proceso de codificación N de realización de la codificación usando el primer método de codificación, únicamente se hace referencia a la primera región de codificación de la N-1ésima instantánea para un bloque en el que se realiza inter codificación en al menos la primera región de codificación de la Nésima instantánea, y en donde el segundo método de codificación tiene una limitación mayor en un valor de parámetro de codificación que el primer método de codificación en que
en el proceso de realización de la codificación usando el segundo método de codificación, en una etapa de cuantificación máxima se codifica un componente de corriente continua (CC) entre coeficientes de transformación de bloques en la intra instantánea y no se codifican otros coeficientes de transformación.
2. Un método de codificación de vídeo de codificación de un vídeo realizando conmutación entre un primer método de codificación y un segundo método de codificación que tiene una mayor limitación en un valor de parámetro de codificación que el primer método de codificación, comprendiendo el método de codificación de vídeo:
un proceso de establecimiento 1 (S102, S103), en una primera instantánea que es una intra instantánea, de establecimiento de una región predeterminada a lo largo de un borde izquierdo de la primera instantánea como una primera región de codificación y establecimiento de una región distinta de la región predeterminada como una segunda región de codificación, en donde la segunda región de codificación es un complemento de la primera región de codificación;
un proceso de codificación 1 (S107, S108) de codificación de la primera instantánea, en donde el primer método de codificación se aplica a bloques incluidos en la primera región de codificación de la primera instantánea, y en donde el segundo método de codificación se aplica a bloques incluidos en la segunda región de codificación de la primera instantánea;
un proceso de establecimiento N (S102, S104), en una Nésima instantánea que es una inter instantánea, de establecimiento de una primera región de codificación que incluye una primera región de codificación de una N-1ésima instantánea ampliando una primera región de codificación de la N-1ésima instantánea a lo largo de una dirección horizontal y establecimiento de una región distinta de la primera región de codificación como una segunda región de codificación (N=2, 3,...), en donde la segunda región de codificación es un complemento de la primera región de codificación;
un proceso de codificación N (S107, S108) de codificación de la Nésima instantánea, y en donde el primer método de codificación se aplica a bloques incluidos en la primera región de codificación de la Nésima instantánea, en donde el segundo método de codificación se aplica a bloques incluidos en la segunda región de codificación de la Nésima instantánea; y
un proceso (S101 a S110) de ejecución de forma repetida del proceso de establecimiento N y el proceso de codificación N, en donde
en el proceso de codificación N de realización de la codificación usando el primer método de codificación, únicamente se hace referencia a la primera región de codificación de la N-1ésima instantánea para un bloque en el que se realiza inter codificación en al menos la primera región de codificación de la Nésima instantánea, y en donde el segundo método de codificación tiene una limitación mayor en un valor de parámetro de codificación que el primer método de codificación en que,
en el proceso de realización de la codificación usando el segundo método de codificación, cada bloque se
codifica en un modo de salto en la segunda región de codificación en una inter instantánea.
3. El método de codificación de vídeo de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en donde, en el proceso de codificación N de realización de la codificación usando el primer método de codificación, un bloque incluido en la primera región de codificación de la Nésima instantánea se intra codifica si el bloque se dispone en una posición que corresponde a una posición incluida en una segunda región de codificación de la N-1ésima instantánea.
4. Un dispositivo de codificación de vídeo para codificar un vídeo realizando conmutación entre un primer método de codificación y un segundo método de codificación que tiene una mayor limitación en un valor de parámetro de codificación que el primer método de codificación, comprendiendo el dispositivo de codificación de vídeo:
una unidad de establecimiento 1 (101) configurada para, en una primera instantánea que es una intra instantánea, establecer una región predeterminada a lo largo de un borde izquierdo de la primera instantánea como una primera región de codificación y establecer una región distinta de la región predeterminada como una segunda región de codificación, en donde la segunda región de codificación es un complemento de la primera región de codificación;
una unidad de codificación 1 (103) configurada para codificar la primera instantánea, en donde el primer método de codificación se aplica a bloques incluidos en la primera región de codificación de la primera instantánea, y en donde el segundo método de codificación se aplica a bloques incluidos en la segunda región de codificación de la primera instantánea;
una unidad de establecimiento N (101) configurada para, en una Nésima instantánea que es una inter instantánea, establecer una primera región de codificación que incluye una primera región de codificación de una N-1ésima instantánea ampliando una primera región de codificación de la N-1ésima instantánea a lo largo de una dirección horizontal y establecer una región distinta de la primera región de codificación como una segunda región de codificación (N=2, 3,...), en donde la segunda región de codificación es un complemento de la primera región de codificación; y
una unidad de codificación N (103, 104) configurada para codificar la Nésima instantánea, y en donde el primer método de codificación se aplica a bloques de la primera región de codificación de la Nésima instantánea, en donde el segundo método de codificación se aplica a bloques incluidos en la segunda región de codificación de la Nésima instantánea, en donde
la unidad de establecimiento N y la unidad de codificación N efectúan de forma repetida operaciones, en donde la unidad de codificación N (103, 104), cuando realiza la codificación usando el primer método de codificación, se refiere a únicamente la primera región de codificación de la N-1ésima instantánea para un bloque en el que se realiza inter codificación en al menos la primera región de codificación de la Nésima instantánea, y en donde el segundo método de codificación tiene una limitación mayor en un valor de parámetro de codificación que el primer método de codificación por que
la unidad de codificación N (103, 104), cuando realiza la codificación usando el segundo método de codificación, codifica un componente de corriente continua (CC) entre coeficientes de transformación de bloques en la intra instantánea en una etapa de cuantificación máxima y no codifica otros coeficientes de transformación.
5. Un dispositivo de codificación de vídeo para codificar un vídeo realizando conmutación entre un primer método de codificación y un segundo método de codificación que tiene una mayor limitación en un valor de parámetro de codificación que el primer método de codificación, comprendiendo el dispositivo de codificación de vídeo:
una unidad de establecimiento 1 (101) configurada para, en una primera instantánea que es una intra instantánea, establecer una región predeterminada a lo largo de un borde izquierdo de la primera instantánea como una primera región de codificación y establecer una región distinta de la región predeterminada como una segunda región de codificación, en donde la segunda región de codificación es un complemento de la primera región de codificación;
una unidad de codificación 1 (103) configurada para codificar la primera instantánea, en donde el primer método de codificación se aplica a bloques incluidos en la primera región de codificación de la primera instantánea, y en donde el segundo método de codificación se aplica a bloques incluidos en la segunda región de codificación de la primera instantánea;
una unidad de establecimiento N (101) configurada para, en una Nésima instantánea que es una inter instantánea, establecer una primera región de codificación que incluye una primera región de codificación de una N-1ésima instantánea ampliando una primera región de codificación de la N-1ésima instantánea a lo largo de una dirección horizontal y establecer una región distinta de la primera región de codificación como una segunda región de codificación (N=2, 3,...), en donde la segunda región de codificación es un complemento de la primera región de codificación; y
una unidad de codificación N (103, 104) configurada para codificar la Nésima instantánea, y en donde el primer método de codificación se aplica a bloques de la primera región de codificación de la Nésima instantánea, en donde el segundo método de codificación se aplica a bloques incluidos en la segunda región de codificación de la Nésima instantánea, en donde
la unidad de establecimiento N y la unidad de codificación N efectúan de forma repetida operaciones, en donde la unidad de codificación N (103, 104), cuando realiza la codificación usando el primer método de codificación, se refiere a únicamente la primera región de codificación de la N-1ésima instantánea para un bloque en el que se
realiza inter codificación en al menos la primera región de codificación de la Nésima instantánea, y en donde el segundo método de codificación tiene una limitación mayor en un valor de parámetro de codificación que el primer método de codificación por que
la unidad de codificación N (103, 104), cuando realiza la codificación usando el segundo método de codificación, codifica cada bloque en un modo de salto en la segunda región de codificación en una inter instantánea.
6. Un programa de codificación de vídeo para provocar que un ordenador ejecute el método de codificación de vídeo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
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