MX2013013909A - Metodo de decodificacion de imagenes, metodo de codificacion de imagenes, aparato de decodificacion de imagenes, aparato de codificacion de imagenes y aparato de codificacion y decodificacion de imágenes. - Google Patents

Metodo de decodificacion de imagenes, metodo de codificacion de imagenes, aparato de decodificacion de imagenes, aparato de codificacion de imagenes y aparato de codificacion y decodificacion de imágenes.

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Takahiro Nishi
Youji Shibahara
Hisao Sasai
Kyoko Tanikawa
Toru Matsunobu
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Abstract

Un método de decodificación de imágenes para decodificar, en una base de bloque por bloque, datos de imagen incluidos en una corriente codificada incluye: deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural; obtener, de la corriente codificada, un índice para identificar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion; y determinar, con base en el índice obtenido, uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación.

Description

METODO DE DECODIFICACION DE IMAGENES, METODO DE CODIFICACION DE IMAGENES, APARATO DE DECODIFICACION DE IMAGENES, APARATO DE CODIFICACION DE IMAGENES Y APARATO DE CODIFICACION Y DECODIFICACION DE IMAGENES CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a métodos de decodificación de imágenes en movimiento y métodos de codificación de imágenes en movimiento, y en particular, a métodos para decodificar y codificar información de modo que incluye números de modo de intraprediccion utilizados para generar pixeles de predicción.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION En el Estándar de Codificación de Video de Alta Eficiencia (HEVC, por sus siglas en inglés) que es uno de los estándares de codificación de imágenes de próxima generación, se han hecho varias consideraciones para incrementar la eficiencia de codificación (véase la Bibliografía que no es Patente 1) .
Los ejemplos de codificación incluyen la codificación intertramas y la codificación intra. En la codificación intertramas, la compresión se realiza por medio de predicción intertramas donde se genera una imagen de predicción con referencia a información de pixeles de una trama previa. En la intracodificacion, la compresión se REF: 244991 realiza por medio de la intraprediccion donde una imagen de predicción se genera con referencia a información de pixeles dentro de una imagen.
En la intracodificacion, los modos se preparan en un número ( intraPredModeNum) que corresponde a los tamaños predeterminados de bloques objetivo de codificación (los tamaños predeterminados son, por ejemplo, los valores de log2TrafoSize y los tipos de Unidades de Predicción) con el propósito de diferenciar las direcciones, etcétera, para generar pixeles de intraprediccion.
Por ejemplo, se considera actualmente preparar 34 modos (el valor de intraPredModeNum es 34) para bloques objetivo de codificación cada uno que tiene un valor del tamaño log2TrafoSize dentro de un rango de 3 a 5 inclusive (FIGURA 15) .
Estos modos son llamados modos de intraprediccion (IntraPredMode) . El valor del modo de intraprediccion (número de modo de intraprediccion) es un valor que representa una dirección de predicción correspondiente. Por ejemplo, existen 34 o 17 modos de intraprediccion. Por ejemplo, un valor (o una etiqueta) "0" del número de modo de intraprediccion muestra la (dirección) vertical, un valor "1" del número de modo de intraprediccion muestra la (dirección) horizontal, un valor de "2" del número de modo de intraprediccion no muestra una dirección llamada predicción de modo DC y los valores 3 y mayores (valores entre 3 y 33 inclusive para bloques que tienen un tamaño predeterminado) del número de modo de intraprediccion muestran direcciones de ángulo predeterminado asociadas respectivamente con los mismos.
En lo sucesivo, en esta Descripción, el número de modo de intraprediccion asociado con un bloque objetivo de codificación es referido como un "número de modo objetivo". El valor indicado por una secuencia de códigos obtenida por medio de la codificación del "número de modo objetivo" de acuerdo con un esquema de codificación predeterminado es referido como un "número de modo de codificación" con el propósito de diferenciarlo del "número de modo objetivo".
Para decodificar un bloque objetivo de decodificación (tal como un bloque de luminancia) , se utiliza información de modo la cual es "información para identificar cual de los modos de intraprediccion se debe utilizar" . La información de modo se genera para cada unidad de predicción (en lo sucesivo, referida como PU) .
Por ahora, se considera actualmente que la información de modo incluye tres piezas de información como se indica a continuación.
(II) Un "indicador de uso de modo de predicción" (prev_intra_luma_pred_flag) que es un indicador que determina si se utiliza o no el valor de modo de intraprediccion de una PU adyacente decodificada anteriormente. (12) Un "número de modos de predicción de candidatos" (mpm_idx) que es un índice que indica, cuando existen dos o más candidatos para el modo de intraprediccion (en lo sucesivo, referido como modos de intraprediccion de candidatos) , cual de los modos de intraprediccion de candidatos se debe utilizar. Por ejemplo, el valor de índice por defecto es "0" el cual indica el primer modo de intraprediccion de candidatos. (13) Un "número de modo de codificación" (rem_intra_luma_pred_mode) que es un código (valor) asociado con un "número de modo objetivo" cuando el número de modo de intraprediccion de una PU adyacente decodificada anteriormente no se utiliza. En el proceso de decodificación, (1) el "número de modo de codificación" se extrae primero de la secuencia de códigos incluida en la información de modo de acuerdo con un método de decodificación de longitud variable predeterminado, etcétera (método de decodificación aritmética, etcétera) y (2) utilizando el valor extraído, el "número de modo objetivo" (cualquiera de los 34 modos mencionados anteriormente de 0 a 33 inclusive) se deduce (o se deduce información utilizada para la deducción) .
Lista de Referencias Bibliografía que no es Patente [NPL 1] Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 5th Meeting: Geneva, CH, -6-23 de Marzo de 2011 JCTVC-E603 Title: D3: Working Draft 3 of High-Efficiency Video Coding ver.5 htt : //phenix . int-evry . fr/j ct/doc_end_user/documents/5_Gene a /wgll/JCTVC-E603-v5.zip BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Problema Técnico Sin embargo, en la intracodificacion convencional, la eficiencia de compresión de la información de modo es insuficiente .
La presente invención ha sido concebida para resolver esta desventaja y se dirige a proporcionar un método de codificación de imágenes, un aparato de codificación de imágenes, un método de decodificación de imágenes, un aparato de decodificación de imágenes y un aparato de codificación y decodificación de imágenes el cual comprime información de modo con una eficiencia más alta.
Solución al Problema Con el propósito de resolver la desventaja anterior, un método de decodificación de imágenes de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención es un método de decodificación de imágenes para decodificar, en una base de bloque por bloque, datos de imagen incluidos en una corriente codificada. El método de decodificación de imágenes incluye: deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural; obtener, de la corriente codificada, un índice para identificar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion; y determinar, con base en el índice obtenido, uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación.
Con el propósito de resolver la desventaja anterior, un método de codificación de imágenes de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención es un método de codificación de imágenes para generar una corriente codificada al codificar datos de imagen en una base de bloque por bloque. El método de codificación de imágenes incluye: deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación que corresponde a un bloque objetivo de codificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural determinar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación; y agregar, a la corriente codificada, un índice para identificar el candidato determinado de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion.
Con el propósito de resolver la desventaja anterior, un aparato de decodificación de imágenes de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención es un aparato de decodificación de imágenes para decodificar, en una base de bloque por bloque, datos de imagen incluidos en una corriente codificada. El aparato de decodificación de imágenes incluye: una unidad de deducción configurada para deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural; una unidad de obtención configurada para obtener, de la corriente de codificación, un índice para identificar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion; y una unidad de determinación configurada para determinar, con base en el índice obtenido, uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación.
Con el propósito de resolver la desventaja anterior, un aparato de codificación de imágenes de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención es un aparato de codificación de imágenes para generar una corriente codificada por medio de la codificación de datos de imagen en una base de bloque por bloque. El aparato de codificación de imágenes incluye: una unidad de deducción configurada para deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación que corresponde a un bloque objetivo de codificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural; una unidad de determinación configurada para determinar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación; y una unidad de adición configurada para agregar, a la corriente de codificación, un índice para identificar el candidato determinado de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion.
Con el propósito de resolver la desventaja anterior, un aparato de codificación y decodificación de imágenes de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención incluye: el aparato de decodificación de imágenes; y el aparato de codificación de imágenes.
Estos aspectos generales y específicos se pueden implementar por medio del uso de un sistema, método, circuito integrado, programa de computadora, medio de grabación o cualquier combinación del sistema, método, circuito integrado, programa de computadora o medio de grabación.
Efectos Ventajosos de la Invención De acuerdo con la presente invención, es posible reducir la cantidad de procesamiento mientras que se mantiene la eficiencia de codificación.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La FIGURA 1 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración de un aparato de codificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 1.
La FIGURA 2 es un diagrama de flujo de un método de generación de información de modo en un método de codificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 1.
La FIGURA 3 es un diagrama de flujo de un detalle del Paso S215 mostrado en la FIGURA 2.
La FIGURA 4 es un diagrama de flujo de un método de determinación de modos de predicción de acuerdo con la Modalidad 1.
La FIGURA 5 es un diagrama de flujo de un ejemplo de un método para codificar un número de modo de codificación de acuerdo con un esquema de CABAC (Paso S217) .
La FIGURA 6A es un diagrama conceptual que ilustra un ejemplo de una estructura de sintaxis convencional.
La FIGURA 6B es un diagrama conceptual que ilustra un ejemplo de una estructura de sintaxis de acuerdo con la Modalidad 1.
La FIGURA 7 es un diagrama de flujo de una variación del método de determinación de modos de predicción de acuerdo con la Modalidad 1.
La FIGURA 8 es un diagrama de flujo de un ejemplo de otro método para codificar el número de modo de codificación (Paso S217) .
La FIGURA 9A es un ejemplo de una tabla de codificación utilizada en el otro método para codificar el número de modo de codificación (Paso S217) .
La FIGURA 9B es otro ejemplo de la tabla de codificación utilizada en el otro método para codificar el número de modo de codificación (Paso S217) .
La FIGURA 10 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración de un aparato de decodificación 2 de acuerdo con la Modalidad 2.
La FIGURA 11 es un diagrama de flujo de un método de decodificación de acuerdo con la modalidad 2.
La FIGURA 12A es un diagrama de flujo de un procesamiento de decodificación aritmética realizo cuando una secuencia de bits es producida de acuerdo con el esquema de CABAC .
La FIGURA 12B es un diagrama de flujo del procesamiento de decodificación aritmética realizado cuando una secuencia de bits es producida de acuerdo con el esquema de CAVLC.
La FIGURA 13 es un diagrama de flujo de un detalle de un primer ejemplo del Paso S1117.
La FIGURA 14 es un diagrama de flujo de un detalle del Paso S1115.
La FIGURA 15 es un diagrama conceptual de un ejemplo de un modo de predicción de decodificación.
La FIGURA 16 muestra una configuración completa de un sistema de provisión de contenido para implementar servicios de distribución de contenido.
La FIGURA 17 muestra una configuración completa de un sistema de difusión digital.
La FIGURA 18 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de una configuración de una televisión.
La FIGURA 19 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de una configuración de una unidad de reproducción/grabación de información que lee y escribe información de y en un medio de grabación que es un disco óptico .
La FIGURA 20 muestra un ejemplo de una configuración de un medio de grabación que es un disco óptico .
La FIGURA 21A muestra un ejemplo de un teléfono celular .
La FIGURA 2IB es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de una configuración de un teléfono celular.
La FIGURA 22 ilustra una estructura de datos multiplexados .
La FIGURA 23 muestra esquemáticamente como cada corriente es multiplexada en datos multiplexados .
La FIGURA 24 muestra con mayor detalle como una corriente de video se almacena en una corriente de paquetes PES.
La FIGURA 25 muestra una estructura de paquetes TS y paquetes fuente en los datos multiplexados .
La FIGURA 26 muestra una estructura de datos de una PMT.
La FIGURA 27 ilustra una estructura interna de información de datos multiplexados.
La FIGURA 28 ilustra una estructura interna de información de atributos de corriente.
La FIGURA 29 muestra pasos para identificar datos de video.
La FIGURA 30 muestra un ejemplo de una configuración de un circuito integrado para implementar el método de codificación de imágenes en movimiento y el método de decodificación de imágenes en movimiento de acuerdo con cada una de las modalidades.
La FIGURA 31 muestra una configuración para conmutar entre frecuencias impulsoras.
La FIGURA 32 muestra pasos para identificar datos de video y conmutar entre frecuencias impulsoras.
La FIGURA 33 muestra un ejemplo de una tabla de consulta en la cual los estándares de datos de video se asocian con frecuencias impulsoras.
La FIGURA 34A es un diagrama que muestra un ejemplo de una configuración para compartir un módulo de una unidad de procesamiento de señales.
La FIGURA 34B es un diagrama que muestra otro ejemplo de una configuración para compartir un módulo de la unidad de procesamiento de señales.
DESCRIPCION DETRALLADA DE LA INVENCION Con el propósito de resolver la desventaja anterior, un método de decodificación de imágenes de acuerdo una modalidad ejemplar de la presente invención es un método de decodificación de imágenes para decodificar, en una base de bloque por bloque, datos de imagen incluidos en una corriente codificada. El método de decodificación de imágenes incluye: deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural; obtener, de la corriente codificada, un índice para identificar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion; y determinar, con base en el índice obtenido, uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación.
Las siguientes son tres estructuras posibles de la información de modo convencional.
(MI) Cuando se utiliza uno de los modos de intraprediccion de candidatos y existe una pluralidad de modos de intraprediccion de candidatos (el valor de NumMPMCand es mayor que 1) , la información de modo incluye el (II) "indicador de uso de modo de predicción" y el (12) "número de modos de predicción de candidatos" .
(M2) Cuando se utiliza el modo de intraprediccion de candidatos y existe un modo de intraprediccion de candidatos, la información de modo incluye únicamente el (II) "indicador de uso de modo de predicción" . Esto es debido a que el número de modo objetivo se identifica de manera única cuando solo existe un modo de intraprediccion de candidatos, por lo cual no se requiere el (12) "número de modos de predicción de candidatos". Convencionalmente , el "número de modos de predicción de candidatos" no se incluye cuando solo existe un modo de intraprediccion de candidatos, para reducir la cantidad de información de la información de modo.
(M3) Cuando no se utiliza un modo de intraprediccion de candidatos, la información de modo incluye el (II) "indicador de uso de modo de predicción" y el (13) "número de modo de codificación" obtenido por medio de la codificación del número de modo objetivo. La cantidad de información del "número de modo de codificación" es significativamente mayor que aquella del (12) "número de modos de predicción de candidatos" o similares.
En el método de decodificación de imágenes con la configuración anterior, dos o más candidatos se deducen constantemente, dando por resultado la alta velocidad de las PU las cuales utilizan los modos de intraprediccion de candidatos. En otras palabras, es posible reducir la cantidad de información debido a que la velocidad de la información de modo (M2) que tiene una cantidad relativamente más pequeña de información incrementa y la velocidad de la información de modo (M3) que tiene una cantidad más grande de información disminuye. Cuando la información de modo corresponde a la información de modo convencional (MI) , es necesaria la misma cantidad de información que aquella de la información de modo (M2) ; y de esta manera, cuando la información de modo corresponde a la información de modo convencional (MI) , la cantidad de información incrementa. Sin embargo, la cantidad de información del (12) "número de modos de predicción de candidatos" es significativamente más pequeña que aquella del (13) "número de modo de codificación". Como resultado, la cantidad de información reducida es mayor que la cantidad de información incrementada en una trama completa o un bloque objetivo de codificación completo, lo que conduce a una reducción en la cantidad de la información de modo.
Adicionalmente , por ejemplo, puede ser que el número plural sea un número fijo.
De acuerdo con el método de decodificación de imágenes con la configuración anterior, el número de los modos de intraprediccion de candidatos que se deduce se fija a dos o más. Como resultado, cuando se utiliza un modo de intraprediccion de candidatos, no es necesario realizar un proceso para determinar el número de modos de intraprediccion de candidatos .
El proceso para determinar el número de modos de intraprediccion de candidatos es, por ejemplo, un proceso para determinar si el número de modos de intraprediccion de candidatos indicado por la expresión condicional 901 "if (NumMPMCand>l) " mostrada en la FIGURA 6A es o no 1. En el proceso, por ejemplo, es necesario un proceso el cual es para obtener los números de modo de intraprediccion de las PUs que son referidas y determinar si los números de modos de intraprediccion de las PUs coinciden o no entre sí.
En este documento, el proceso para deducir los números de modos de intraprediccion de las PUs que son referidas y el proceso para obtener el modo de intraprediccion utilizado para un bloque objetivo de decodificación se pueden realizar en paralelo para incrementar la velocidad de procesamiento. Convencionalmente , cuando el (II) "indicador de uso de modo de predicción" señala el uso del modo de intraprediccion de candidatos, es necesario que un resultado del proceso para deducir los números de modos de intraprediccion de las PUs que son referidas se obtenga con el propósito de determinar si una corriente de codificación incluye o no un índice. Como resultado, el proceso para obtener el modo de intraprediccion utilizado para un bloque objetivo de decodificación no se puede realizar hasta que se obtenga el resultado, lo cual da por resultado un incremento insuficiente de la velocidad de procesamiento .
Por otra parte, de acuerdo con el método de decodificación de imágenes con la configuración anterior, el número fijo que es dos o más de modos de predicción de candidatos se genera constantemente. Como resultado, el proceso para determinar el número de modos de intraprediccion de candidatos no es necesario, lo que permite la decodificación de parámetros en el lado de decodificación independientemente del número de modos de predicción (el número de candidatos) . Como resultado, es posible realizar el proceso para obtener el modo de intraprediccion utilizado para el bloque objetivo de decodificación sin esperar el resultado del proceso para deducir los números de modos de intraprediccion de las PUs que son referidas. Esto permite un incremento de la velocidad de procesamiento de un aparato el cual ejecuta el método de decodificación de imágenes.
Por ejemplo, puede ser que la deducción incluya: deducir un primer candidato para el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación de un modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion para cada uno de los bloques adyacentes que son adyacentes al bloque objetivo de decodificación; determinar si el número de los primeros candidatos deducidos es más pequeño o no que el número plural; y deducir además un segundo candidato para el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación, cuando se determina que el número de los primeros candidatos deducidos es más pequeño que el número plural.
Por ejemplo, también puede ser que en la deducción de un primer candidato, el número de los bloques adyacentes para los cuales se obtenga el modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion es igual al número plural.
Por ejemplo, también puede ser que en la deducción de un segundo candidato, el segundo candidato se deduzca de tal manera que el número total de los primeros candidatos y los segundos candidatos sea igual al número plural.
Por ejemplo, también puede ser que en la deducción de un segundo candidato, un modo de intraprediccion diferente del modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion para cada uno de los bloques adyacentes que son adyacentes al bloque objetivo de decodificación se deduzca como el segundo candidato .
Por ejemplo, también puede ser que en la deducción de un segundo candidato, por lo menos uno de (i) un modo de intraprediccion que indica una predicción utilizando un valor medio de valores de pixeles del bloque objetivo de decodificación, (ii) un modo de intraprediccion que indica una predicción plana y (iii) un modo de intraprediccion que indica una predicción vertical, se deduzca como el segundo candidato .
Por ejemplo, también puede ser que la corriente codificada incluya un indicador que señala si se utiliza uno de los candidatos para el modo de intraprediccion, cuando el indicador señala que se utiliza uno de los candidatos para el modo de intraprediccion, (i) en la obtención, el índice se obtiene y (ii) en la determinación, el candidato de los candidatos deducidos se determina como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación, y cuando el indicador señala que uno de los candidatos para el modo de intraprediccion no se utiliza, (i) en la obtención, un número de modo se obtiene a partir de la corriente codificada, el número de modo indica el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación y (ii) en la determinación, el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación se determina con base en el número de modo obtenido. 0 Por ejemplo, también puede ser que en la deducción, (i) cuando existe un bloque adyacente que es adyacente al bloque objetivo de decodificación, un modo de intraprediccion diferente del modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion para el bloque adyacente se deduce como los candidatos para el modo de intraprediccion y (ii) cuando no existe el bloque adyacente que es adyacente al bloque objetivo de decodificación, los candidatos para el modo de intraprediccion se deducen con base en una condición predeterminada.
Por ejemplo, también puede ser que en la deducción, se genere además una lista de candidatos utilizando los candidatos para el modo de intraprediccion y el índice sea un número para identificar uno de los candidatos para el modo de intraprediccion incluido en la lista de candidatos.
Con el propósito de resolver la desventaja anterior, un método de codificación de imágenes de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención es un método de codificación de imágenes para generar una corriente codificada por medio de la codificación de datos de imagen en una base de bloque por bloque. El método de codificación de imágenes incluye: deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación que corresponde a un bloque objetivo de codificación, el número de candidatos es constantemente un número plural; determinar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación; y agregar, a la corriente codificada, un índice para identificar el candidato determinado de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion.
Por ejemplo, puede ser que el número plural sea un número fijo.
Por ejemplo, también puede ser que en la determinación, un candidato el cual coincide con el modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion para el bloque objetivo de codificación se determine como el candidato de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion, el candidato está incluido en los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion.
Con el propósito de resolver la desventaja anterior, un aparato de decodificación de imágenes de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención es un aparato de decodificación de imágenes para decodificar, en una base de bloque por bloque, datos de imagen incluidos en una corriente codificada. El aparato de decodificación de imágenes incluye: una unidad de deducción configurada para deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural; una unidad de obtención configurada para obtener, de la corriente de codificación, un índice para identificar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion; y una unidad de determinación configurada para determinar, con base en el índice obtenido, uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación.
Con el propósito de resolver la desventaja anterior, un aparato de codificación de imágenes de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención es un aparato de codificación de imágenes para generar una corriente codificada por medio de la codificación de datos de imagen en una base de bloque por bloque. El aparato de codificación de imágenes incluye: una unidad de deducción configurada para deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación que corresponde a un bloque objetivo de codificación, el número de candidatos es constantemente un número plural; una unidad de determinación configurada para determinar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación; y una unidad de adición configurada para agregar, a la corriente de codificación, un índice para identificar el candidato determinado de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion .
Con el propósito de resolver la desventaja anterior, un aparato de codificación y decodificación de imágenes de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención incluye el aparato de decodificación de imágenes; y el aparato de codificación de imágenes.
Una parte o la totalidad de los elementos constituyentes que conforman el aparato de codificación de imágenes y el aparato de decodificación de imágenes se pueden configurar a partir de un sistema individual LSI (Integración a Gran Escala) . El sistema LSI es un LSI super-multifunción manufacturado por medio de la integración de unidades constituyentes en un chip y es específicamente un sistema de computadora configurado al incluir un microprocesador, una ROM, una RAM (Memoria de Acceso Aleatorio) y así por el estilo .
En lo sucesivo, ciertas modalidades ejemplares de la presente invención se describen con referencia a los figuras asociadas. Cada una de las modalidades ejemplares descritas posteriormente muestra un ejemplo específico deseable. Los elementos estructurales, la ordenación y conexión de los elementos estructurales, los pasos, el orden de procesamiento de los pasos etcétera que se muestran en las siguientes modalidades ejemplares son solo ejemplos, y por lo tanto no limitan la presente invención. Por lo tanto, entre los elementos estructurales en las siguientes modalidades, los elementos estructurales no expuestos en ninguna de las reivindicaciones independientes que definen la parte más genérica de la presente invención se describen como elementos estructurales arbitrarios.
Modalidad 1 Con referencia de la FIGURA 1 a la FIGURA 6B, se proporcionan descripciones de un método de codificación de imágenes y un aparato de codificación de imágenes el cual ejecuta el método de codificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 1.
El aparato de codificación de imágenes tiene una función para generar, para cada PU, información de modo que indica el modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion . En la Modalidad 1, se describe un caso ejemplar donde el número de modos de intraprediccion de candidatos se fija a dos anticipadamente (el número fijo que es dos o más modos de intraprediccion de candidatos se deduce constantemente) . Se debe observar que los mismos métodos también se pueden utilizar en un caso donde el número de modos de intraprediccion de candidatos se fija a tres o más, o un caso donde el número de modos de intraprediccion de candidatos se establece que es un valor variable que es dos o más. 1-1. Configuración de un Aparato de Codificación de Imágenes Con referencia a la FIGURA 1, se proporciona una descripción de una configuración de un aparato de codificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 1. La FIGURA 1 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración de un aparato de codificación de imágenes 100.
El aparato de codificación de imágenes 100 recibe una entrada de una señal de imagen, codifica la señal de imagen y envía, a un aparato de decodificación de imágenes (el cual no se muestra en la FIGURA 1) , una corriente de bits (bitStr) que es enviada desde una unidad de codificación de longitud variable 120 que se describe posteriormente.
Como se muestra en la FIGURA 1, el aparato de codificación de imágenes 100, por ejemplo, incluye: una unidad de sustracción 101 la cual produce una imagen sustraída entre una imagen indicada por una señal de imagen y una imagen de predicción; una unidad de transformación 102 la cual realiza, por ejemplo, una transformación de coseno discreta (DCT, por sus siglas en inglés) en la imagen sustraída; una unidad de cuantificación 103 la cual cuantifica la imagen sustraída la cual se sometió a la DCT; una unidad de cuantificación inversa 104 la cual realiza una cuantificación inversa; una unidad de transformación inversa 105 la cual realiza, por ejemplo, una DCT inversa; una unidad de adición 106 la cual agrega una imagen de predicción previa y una imagen sustraída que es reconstruida por la unidad de transformación inversa 105 para producir una imagen previa; una unidad de inter-predicción 107 la cual genera una imagen de predicción por medio de la predicción intertramas; una unidad de intraprediccion 108 la cual genera una imagen de predicción por medio de la intraprediccion; una unidad de conmutación 109 la cual produce selectivamente la imagen de predicción de la unidad de inter-predicción 107 y la imagen de predicción de la unidad de intraprediccion 108; una unidad de control de codificación 100 la cual controla cada función del aparato de codificación de imágenes 100; y una unidad de codificación de longitud variable 120 la cual realiza una codificación de longitud variable en los datos de la unidad de cuantificación 103.
La unidad de control de codificación 110 mantiene un "número de modo objetivo" y un "método de codificación de longitud variable" que se deben aplicar a un bloque objetivo de codificación (PU o un bloque incluido en la PU, y esto se aplica posteriormente) determinado de acuerdo con un estándar de evaluación predeterminado. El estándar de evaluación se establece, por ejemplo, con el fin de reducir el número de bits de secuencias de códigos que son producidas bajo una condición para lograr una exactitud de predicción predeterminada.
De acuerdo con el "número de modo objetivo" especificado por la unidad de control de codificación 110, la unidad de intraprediccion 108 predice el valor de pixel de un bloque objetivo de codificación actual al utilizar un pixel de predicción localizado en una dirección especificada por el modo de intraprediccion indicado por el número de modo objetivo. Además, la unidad de intraprediccion 108 codifica el "número de modo objetivo" para generar el "número de modo de codificación" .
La unidad de codificación de longitud variable 120 realiza una codificación entrópica tal como una codificación aritmética del "número de modo de codificación" generado por la unidad de intraprediccion 108, de acuerdo con el "método de codificación de longitud variable" especificado por la unidad de control de codificación 110 con el fin de producir una corriente de bits (bitStr) . 1-2. Procedimiento de un Método de Codificación de Imágenes Con referencia a la FIGURA 2, se proporciona una descripción de un método de codificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 1. La FIGURA 2 es un diagrama de flujo de un método de generación de información de modo que es ejecutado por el aparato de codificación de imágenes mostrado en la FIGURA 1.
La unidad de control de codificación 110 obtiene primero el "número de modo objetivo" del bloque objetivo de codificación para el cual se genera información de modo (Paso S201) .
La unidad de control de codificación 110 entonces obtiene modos de intraprediccion de candidatos para el bloque objetivo de codificación para obtener un "conjunto de modos de predicción" (candModeList) (Paso S203) . En la Modalidad 1, el número de modos de intraprediccion de candidatos se fija a dos; y de esta manera, el número de elementos incluidos en el conjunto de modos de predicción es dos. Cuando el número de modos de intraprediccion de candidatos se fija a tres o más, el número de elementos incluidos en el conjunto de modos de predicción es igual al número de modos de intraprediccion de candidatos . Cuando el número de modos de intraprediccion de candidatos se establece que sea variable, el número de elementos en el conjunto de modos de predicción es igual al número máximo de modos de intraprediccion de candidatos.
El conjunto de modos de predicción es un conjunto en el cual cada elemento tiene un valor de índice (iniciando con 0) , el cual es el "número de modos de predicción de candidatos" que se describe posteriormente. Los detalles del método para obtener los modos de intraprediccion de candidatos en este paso se describirán posteriormente con referencia a la FIGURA 4.
Después, se determina si el número de modo objetivo coincide o no con el valor de cualquiera de los elementos del conjunto de modos de predicción (Paso S205) .
Caso donde el número de modo objetivo coincide con el valor de cualquiera de los elementos de un conjunto de modos de predicción Cuando la determinación en el Paso S205 muestra que "el número de modo objetivo coincide con el valor de cualquiera de los elementos del conjunto de modos de predicción" (SI en el Paso S205) , la unidad de control de codificación 110 determina el valor del indicador de uso de modo de predicción que es "1" (Paso S207) .
La unidad de control de codificación 110 realiza una codificación de longitud variable (Paso S209) en los números de modos de predicción de candidatos (valores de índice del conjunto de modos de predicción) de acuerdo con un esquema específico, con el propósito de identificar el modo de predicción utilizado entre los modos de intraprediccion de candidatos obtenidos en el Paso S203.
Caso donde el número de modo objetivo no coincide con el valor de cualquiera de los elementos del conjunto de modos de predicción Cuando la determinación en el Paso S205 muestra que "el número de modo objetivo no coincide con el valor de cualquiera de los elementos del conjunto de modos de predicción" (NO en el Paso S205) , la unidad de control de codificación 110 determina que el "indicador de uso de modo de predicción" es 0 (Paso S213) .
La unidad de control de codificación 110 entonces genera, con base en el número de modo objetivo y el número de modos de intraprediccion de candidatos, un "número de modo de codificación" (el valor de rem_intra_luma_pred_mode" ) (Paso S215) . En este paso, se generan diferentes números de modos de codificación con base en el número de modo objetivo y de acuerdo con el número de modos de intraprediccion de candidatos, incluso en el caso del mismo número de modo objetivo. El paso (S215) se describirá posteriormente con referencia a la FIGURA 3.
Finalmente, la unidad de control de codificación 110 codifica el número de modo de codificación de acuerdo con el método de codificación de longitud variable especificado (Paso S217) . El paso (S217) se describirá posteriormente con referencia a la FIGURA 5 (esquema de CABAC) y la FIGURA 8 (esquema de CAVLC) . 1-2-1. Ejemplo de Generación de Número de Modo de Codificación Se proporciona una descripción de un ejemplo del Paso S215 para generar el número de modo de codificación. La FIGURA 3 es un diagrama de flujo de un ejemplo del Paso S215 para generar el número de modo de codificación. El número de modo de codificación se puede generar por medio de otros métodos .
En primer lugar, la unidad de control de codificación 110 obtiene el número total de modos de intraprediccion (el número de tipos de los modos de intraprediccion, el cual es 34 en la Modalidad 1) y el número de modos de intraprediccion de candidatos (Paso S301) . En la Modalidad 1, como se describiera al principio, el número de modos de intraprediccion de candidatos es un número fijo que es dos.
La unidad de control de codificación 110 repite el bucle especificado como el Paso S302 al Paso S307 por el número de veces especificado por el número de modos de intraprediccion de candidatos. En la Modalidad 1, el número de modos de intraprediccion de candidatos es 2; y de esta manera, el Paso S303 (y el Paso S305 que depende de la determinación en el Paso S303) se ejecuta dos veces cuando los valores de los índices (i) son 1 y 0. Cuando el número de modos de predicción de candidatos es N, el Paso S303 (y el Paso S305 que depende de la determinación en el Paso S303) se ejecuta N veces.
En el Paso S302, i se establece a 0.
En el Paso S303, se hace una determinación sobre si el valor del número de modo objetivo en el punto de tiempo actual es más grande o no que el valor del elemento especificado por el índice (i) en el conjunto de modos de predicción. Cuando la determinación muestra que el valor del número de modo objetivo en el punto de tiempo actual es más grande que el valor del elemento especificado, el valor del número de modo objetivo en el punto de tiempo actual se disminuye por 1 (Paso S305) .
Esto se repite por el número de veces especificado por el valor del número de modos de intraprediccion de candidatos y el número de modo objetivo, actual que refleja el resultado del decremento o similares en el Paso S305 se determina finalmente que es el "número de modo de codificación" (Paso S309) .
El procesamiento del Paso S215 es equivalente a, por ejemplo, la determinación, en asociación con el "número de modo de codi icación", del valor del "número de modo objetivo" el cual toma cualquiera de los treinta y cuatro valores totales de 0 a 33.
La Tabla 1 muestra las asociaciones entre (a) los números de modos objetivo y (b) "los números de modos de codificación" en el caso donde el "número de modos de predicción de candidatos" es dos (donde existen los índices 0 y 1) . En la Tabla 1, (c) indica el proceso del Paso S305 (un valor cambiado del número de modo objetivo, actual) cuando i = 0 y (d) indica que el proceso del Paso S305 (un valor cambiado del número de modo objetivo, actual) cuando i = 1. En la Tabla 1, candModeList [0] indica el primer elemento en el conjunto de modos de predicción y candModeList [1] indica el segundo elemento en el conjunto de modos de predicción.
Tabla 1 A partir de la Tabla 1, el número de modo de codificación se puede deducir como se describe posteriormente de acuerdo con el valor del número de modo objetivo. ( 1 ) El número de modo objetivo coincide con el número de modo de codificación cuando 0 < número de modo objetivo < el valor del primer elemento del conjunto de modos de predicción ( 0 < número de modo objetivo < CandModeList [ 0 ] se satisface. ( 2 ) El número de modo de codificación es un número más pequeño que el número de modo objetivo por 1 cuando el valor del primer elemento del conjunto de modos de predicción < número de modo objetivo < el valor del segundo elemento del conjunto de modos de predicción (candModeList [0] < número de modo objetivo < candModeList [1] ) se satisface. (3) El número de modo de codificación es un número más pequeño que el número de modo objetivo por 2 cuando el valor del segundo elemento del conjunto de modos de predicción < número de modo objetivo (candModeList [1] < número de modo objetivo) se satisface.
En otras palabras, cuando el conjunto de modos de predicción está compuesto de k número de elementos (cuando existe k número de modos de intraprediccion de candidatos) , es posible clasificar los elementos con base en los valores en el conjunto de modos de predicción, comparar el número de modo objetivo con cada uno de los elementos dispuestos en el conjunto de modos de predicción para determinar la posición del elemento en el cual el número de modo objetivo es más grande que el valor del conjunto de modos de predicción. (k) El número de modo de codificación es más pequeño que el número de modo objetivo por k - 1 cuando el valor del elemento (k - l)th del conjunto de modos de predicción < número de modo objetivo < el valor del elemento kth (cuando candModeList [Kl] < número de modo objetivo < candModeList [k] ) se satisface. 1-2-2. Método para Generar un Conjunto de Modos de Predicción Con referencia a la FIGURA 4, se proporciona una descripción de un método para determinar un "conjunto de modos de prediceion" (candModeLis ) . La FIGURA 4 es un diagrama de flujo de un detalle del paso de obtención del conjunto de modos de predicción (Paso S203) mostrado en la FIGURA 2. En este documento, se proporciona una descripción del caso donde el "conjunto de modos predicción" (candModeList) del bloque objetivo de codificación se determina cuando el número de los modos de intraprediccion de candidatos se fija a dos.
En la Modalidad 1, los números de modos objetivo de bloques adyacentes que ya han sido codificados se utilizan como los elementos del "conjunto de modos de predicción" (candModeList) . En el caso donde el número de números de modos objetivo de bloques adyacentes que ya han sido codificados es menor que el número de elementos del conjunto de modos de predicción como en el caso donde los números de modos objetivo de bloques adyacentes coinciden entre sí (se asume que el número de modo objetivo, coincidente es un modo de intraprediccion de candidatos) , los modos de intraprediccion de candidatos se determinan a partir de modos de intraprediccion diferentes de los números de modos objetivo de bloques adyacentes, tal como el modo de predicción DC, predicción plana ( intra-planar) y predicción vertical (intra-angular) .
La unidad de control de codificación 110 establece el número de modo objetivo del bloque ya codificado a la izquierda del bloque objetivo de codificación a intraPredModeLeft (Paso S401) .
Más específicamente, por ejemplo, cuando el bloque adyacente izquierdo se codifica utilizando la intraprediccion, el número de modo objetivo utilizado en la codificación (decodificación) se establece a intraPredModeLeft . Cuando el bloque adyacente izquierdo se codifica utilizando un método de codificación diferente de la intraprediccion (por ejemplo, codificación intertramas) , el número de modo de intraprediccion (por ejemplo, "2") que indica el modo de predicción DC (indicado como predicción DC en la FIGURA 4) se establece a intraPredModeLeft . Cuando se determina que el bloque adyacente izquierdo no existe (por ejemplo, en el caso del límite de corte o borde de imagen) , No Disponible se establece a intraPredModeLeft .
De manera similar, la unidad de control de codificación 110 establece el número de modo objetivo del bloque ya codificado arriba del bloque objetivo de codificación a intraPredModeAbove (Paso S402) . El método para establecer intraPredModeAbove es el mismo que el procesamiento realizado en el bloque adyacente izquierdo (Paso S401) diferente de la posición del bloque.
Después del establecimiento de intraPredModeLeft y intraPredModeAbove, la unidad de control de codificación 110 determina si los números de modo objetivos de los bloques adyacentes izquierdo y superior no existen (si ambos intraPredModeLeft y intraPredModeAbove indican No Disponible) (Paso S403) .
En este documento, en el caso de SI en el Paso S403 (donde los bloques adyacentes tanto izquierdo como superior no existen) , la unidad de control de codificación 110 establece un número de modo de intraprediccion "0" para la lista 0 (candModeList [0] ) que es el primer elemento del "conjunto de modos de predicción" (candModeList) del bloque objetivo de codificación y establece un número de modo de intraprediccion que indica el modo de predicción DC (por ejemplo, "2") se establece para la lista 1 (candModeList [1] ) que es el segundo elemento del "conjunto de modos de predicción" (Paso S404) .
En el caso de NO en el Paso S403, la unidad de control de codificación 110 determina si uno de intraPredModeLeft y intraPredModeAbove no existe o si intraPredModeLeft y intraPredModeAbove coinciden o no entre sí (Paso S405) .
En el caso de No en el Paso S405 (cuando los números de modo objetivo de los bloques adyacentes tanto izquierdo como superior existen pero no coinciden entre sí), la unidad de control de codificación 110 establece, para la lista 0 (candModeList [0] ) del "conjunto de modos de predicción" (candModeList) del bloque objetivo de codificación, el número de modo objetivo el cual es el más pequeño del número de modo objetivo del bloque adyacente izquierdo y el número de modo objetivo del bloque adyacente superior. La unidad de control de codificación 110 establece además, para la lista 1 (candModeList [1] ) , el número de modo objetivo el cual es el más grande del número de modo objetivo del bloque adyacente izquierdo y el número de modo objetivo del bloque adyacente superior (Paso S406) .
En el caso de SI en el Paso S405 (donde solo existe uno de los números de modo objetivo de los bloques adyacentes izquierdo y superior o donde los números de modo objetivo de los bloques adyacentes izquierdo y superior coinciden entre sí) , la unidad de control de codificación 110 determina si el número de modo objetivo, coincidente o el número de modo objetivo que existe (en lo sucesivo, referido como "número de modo adyacente") es un número de modo de intraprediccion (por ejemplo, "2") el cual indica el modo de predicción DC (Paso S407) .
En el caso de Si en el Paso S407 (donde el número de modo adyacente es un número de modo de intraprediccion el cual indica el modo de predicción DC) , la unidad de control de codificación 110 establece, para la lista 0 (candModeList [0] ) en el "conjunto de modos de predicción" (candModeList) del bloque objetivo de codificación, el número de modo de intraprediccion el cual es el más pequeño del número de modo adyacente (el número de modo objetivo, coincidente o el número de modo objetivo que existe) y el número de modo de intraprediccion el cual indica el modo de predicción DC. La unidad de control de codificación 110 establece además, para la lista 1 (candModeList [1] ) , el número de modo de intraprediccion el cual es el más grande del número de modo adyacente (el número de modo objetivo, coincidente o el número de modo objetivo que existe) y el número de modo de intraprediccion el cual indica el modo de predicción DC (Paso S408) .
En el caso de NO en el Paso S407 (donde el número de modo adyacente no es el número de modo de intraprediccion (por ejemplo, "2") el cual indica el modo de predicción DC) , la unidad de control de codificación 110 determina si el número de modo adyacente es o no "0" (Paso S409) .
En el caso de NO en el Paso S409 (donde el número de modo adyacente no es "0"), la unidad de control de codificación 110 establece un número de modo de intraprediccion "0" para la lista 0 (candModeList [0] ) y establece el número de modo adyacente para la lista 1 (candModeList [1] ) , en el "conjunto de modos de predicción" (candModeList) del bloque objetivo de codificación (Paso S410) .
En el caso de SI en el Paso S409 (donde el número de modo adyacente es "0") , la unidad de control de codificación 110 establece el número de modo adyacente "0" para la lista 0 (candModeList [0] ) y establece un número de modo de intraprediccion "1" para la lista 1 (candModeList [1] ) , en el "conjunto de modos de predicción" (candModeList) del bloque objetivo de codificación (Paso S411) .
En los Pasos S408 a S411, el número de modo de predicción DC y los números de modos de intraprediccion "0" y "1" se asignan preferentemente a cada elemento del conjunto de modos de predicción. Como resultado, como se muestra en la Tabla 1 anterior, los números de modos de codificación se pueden hacer más pequeños, lo que conduce a un incremento en la eficiencia de codificación.
El orden preferente en este documento (el número de modo de predicción DC, números de modos de intraprediccion "0" y "1") es solamente un ejemplo. Al priorizar el número de modo de intraprediccion más pequeño, es posible incrementar la eficiencia de codificación incluso cuando la prioridad del modo de predicción DC se disminuye. 1-2-3. Codificación del Número de Modo de Codificación Con referencia a la FIGURA 5, se proporciona una descripción de un ejemplo del Paso S217 para codificar el número de modo de codificación. La codificación en el ejemplo se realiza de acuerdo con una codificación de longitud variable especificada y el esquema de CABAC . La FIGURA 5 es un diagrama de flujo de un método de codificación de acuerdo con el esquema de CABAC.
La unidad de control de codificación 110 obtiene un número de modo de codificación, por ejemplo, de acuerdo con el método mostrado en la FIGURA 3 (Paso S701 y Paso S215) y realiza un proceso de binarización en el número de modo de codificación obtenido de acuerdo con un método de binarización que corresponde al número total de modos de intraprediccion (el número máximo de modos) (Paso S702) . Esto significa que, por ejemplo, en el caso donde el número máximo de modos varía dependiendo de la unidad de codificación del modo de intraprediccion (por ejemplo, 17 modos cuando la unidad de codificación es un tamaño 4 x 4 y 34 modos cuando la unidad de codificación es un tamaño 8 x 8 o más grande) , se realiza un procesamiento de binarización que corresponde al tamaño.
La unidad de control de codificación 110 realiza una codificación aritmética binaria en la señal en la cual el número de modo de codificación es binarizado (Paso S703). Esto permite que el número de modo de codificación sea grabado en la corriente.
Con referencia a la FIGURA 6A y la FIGURA 6B, se proporcionan descripciones de ejemplos de sintaxis que muestran una estructura de datos específica. La FIGURA 6A es un diagrama conceptual que ilustra un ejemplo de una estructura de sintaxis, extraída de la NPL 1, el cual indica una estructura de datos que almacena números de modo objetivo. La FIGURA 6B es un diagrama conceptual que ilustra un ejemplo de una estructura de sintaxis de acuerdo con la Modalidad 1.
Se asume que las porciones no mencionadas particularmente en este documento operan como se menciona en la NPL 1. En la estructura de sintaxis convencional, un indicador de uso x de modo de predicción (prev_intra_luma_pred_flag) se codifica primero.
Cuando el indicador de uso de modo de predicción señala 1, se determina si el número de modos de intraprediccion de candidatos (NumMPMCand) es más grande que uno (901) . Cuando el número de modos de intraprediccion de candidatos (NumMPMCand) es más grande que uno (dos o más) , el número de modos de predicción de candidatos (mpm_idx) se codifica .
Cuando el indicador de uso de modo de predicción señala 0, el número de modo de codificación (rem_intra_luma_pred_mode) se codifica.
En la configuración de acuerdo con la presente invención, el número de modos de intraprediccion de candidatos se fija a por lo menos dos o más; y de esta manera, la expresión condicional 901 "if (NumMPMCand>l) " en la FIGURA 6A es innecesaria, dando por resultado la corriente de bits que tiene la estructura de sintaxis mostrada en la FIGURA 6B. En otras palabras, cuando el indicador de uso de modo de predicción es 1, el número de modos de predicción de candidatos (mpm_idx) siempre se codifica. Esto da por resultado una menor ramificación condicional, lo que permite la generación de una corriente de bits la cual puede ser decodificada con una cantidad de procesamiento reducida. Aunque no se muestra en las figuras, convencionalmente , después del Paso S207 en la FIGURA 2, se realiza un proceso para determinar si el número de modo objetivo del bloque adyacente izquierdo coincide o no con el número de modo objetivo del bloque adyacente superior. Cuando los números de modo objetivo coinciden entre sí, se realiza el Paso S209. Variación de la Modalidad 1 Variación 1: Variación del Método de Determinación de Modos de Predicción El método para determinar el conjunto de modos de predicción descrito con referencia a la FIGURA 4 se puede variar de la siguiente manera.
En la Variación 1, además de los números de modo objetivo utilizados para los bloques adyacentes, un número de modo de intraprediccion el cual tiene la probabilidad más alta de ocurrencia para un bloque objetivo de codificación se selecciona como un número de modo más frecuente. Luego, el número de modo más frecuente se reemplaza por uno del "modo de predicción DC 2", "número de modo 0" y "número de modo 1" mostrado en la FIGURA .
Para seleccionar el número de modo más frecuente, por ejemplo, el número de modo de intraprediccion que tiene la longitud de código mínima se puede seleccionar de acuerdo con el estado de contexto utilizado en la codificación aritmética en el Paso S703 de la FIGURA 5. Adicionalmente , por ejemplo, el número de modo de intraprediccion asignado a la longitud de bit mínima de acuerdo con la tabla de longitud variable utilizada en los Pasos S502 y S503 de la FIGURA 8 que se describirá posteriormente, se puede determinar como el número de modo más frecuente. También puede ser que el número de modo más frecuente se seleccione de acuerdo con un método totalmente diferente (por ejemplo, que deduce estadísticamente el número de modo más frecuente a partir de historias de ' números de modo adyacentes y números de modo objetivo acumulativos) . Los primeros dos métodos pueden incrementar la eficiencia de codificación sin incrementar la cantidad de procesamiento al compartir los pasos existentes. Se espera que el último método incremente significativamente la eficiencia de codificación aunque la cantidad de procesamiento incrementa ligeramente.
Con referencia a la FIGURA 7, se proporciona una descripción de un método para determinar un conjunto de modos de predicción utilizando el número de modo más frecuente. La FIGURA 7 es un diagrama de flujo de un ejemplo del paso para determinar el conjunto de modos de predicción (Paso S203) . El procedimiento mostrado en el diagrama de flujo de la FIGURA 7 es una variación del procedimiento mostrado en el diagrama de flujo de la FIGURA 4. Los Pasos (Pasos S401 a S403 y S405 a S408) mostrados en la FIGURA 7 son los mismos que aquellos mostrados en la FIGURA 4, diferentes del Paso S404 (Paso S804) Paso S409 (Paso S809) , Paso S410 (Paso S810) y Paso S411 (Paso S811) . De esta manera, las descripciones de los pasos duplicados se pueden omitir apropiadamente.
En este documento, se proporciona una descripción del caso donde el "conjunto de modos de predicción" (candModeList) del bloque objetivo de codificación se determina cuando el número de los modos de intraprediccion de candidatos se fija a dos.
La unidad de control de codificación 110 establece, a intraPredModeLeft , el número de modo objetivo del bloque ya codificado a la izquierda del bloque objetivo de codificación (Paso S401) , y establece, a intraPredModeAbove , el número de modo objetivo del bloque ya codificado arriba del bloque objetivo de codificación (Paso S402) .
Después de establecer intraPredModeLeft y intraPredModeAbove, la unidad de control de codificación 110 determina si los números de modo objetivo de los bloques adyacentes izquierdo y superior no existen (si ambos intraPredModeLeft y intraPredModeAbove indican No Disponible) (Paso S403) .
En el caso de SI en el Paso S403 (donde los bloques adyacentes tanto izquierdo como superior no existen) , la unidad de control de codificación 110 establece, para la lista 0 (candModeList [0] ) en el "conjunto de modos de predicción" del bloque objetivo de codificación, el número de modo de intraprediccion el cual es el más pequeño del número de modo más frecuente y el número de modo de intraprediccion que indica el modo de predicción DC (por ejemplo, "2") . La unidad de control de codificación 110 establece además, para la lista 1 (candModeList [1] ) , el número de modo de intraprediccion el cual es el más grande del número de modo más frecuente y el número de modo de intraprediccion que indica el modo de predicción DC (por ejemplo, "2") (Paso S804) .
En el caso de NO en el Paso S403, la unidad de control de codificación 110 determina si uno de intraPredModeLeft y intraPredModeAbove no existe, o si intraPredModeLeft y intraPredModeAbove coinciden o no entre sí (Paso S405) .
En el caso de NO en el Paso S405 (donde los números de modo objetivo de los bloques adyacentes tanto izquierdo como superior existen pero no coinciden entre sí) , la unidad de control de codificación 110 establece, para la lista 0 (candModeList [0] ) del "conjunto de modos de predicción" (candModeList) del bloque objetivo de codificación, el número de modo objetivo el cual es el más pequeño del número de modo objetivo del bloque adyacente izquierdo y el número de modo objetivo del bloque adyacente superior. La unidad de control de codificación 110 establece además, para la lista 1 (candModeList [1] ) , el número de modo objetivo el cual es el más grande del número de modo objetivo del bloque adyacente izquierdo y el número de modo objetivo del bloque adyacente superior (Paso S406) .
En el caso de SI en el Paso S405 (donde solo existe uno de los números de modo objetivo de los bloques adyacentes izquierdo y superior, o donde los números de modo objetivo de los bloques adyacentes izquierdo y superior coinciden entre sí) , la unidad de control de codificación 110 determina si el número de modo objetivo, coincidente o el número de modo objetivo que existe (número de modo adyacente) es un número de modo de intraprediccion (por ejemplo, "2") el cual indica el modo de predicción DC (Paso S407) .
En el caso de Si en el Paso S407 (donde el número de modo adyacente es un número de modo intraprediccion el cual indica el modo de predicción DC) , la unidad de control de codificación 110 establece, para la lista 0 (candModeList [0] ) en el "conjunto de modos de predicción" (candModeList) del bloque objetivo de codificación, el número de modo de intraprediccion el cual es el más pequeño del número de modo adyacente (el número de modo objetivo, coincidente o el número de modo objetivo que existe) y el número de modo de intraprediccion el cual indica el modo de predicción DC. La unidad de control de codificación 110 establece además, para la lista 1 (candModeList [1] ) , el número de modo de intraprediccion el cual es el más grande del número de modo adyacente (el número de modo objetivo, coincidente o el número de modo objetivo que existe) y el número de modo de intraprediccion el cual indica el modo de predicción DC (Paso S408) .
En el caso de NO en el Paso S407 (donde el número de modo adyacente no es el número de modo de intraprediccion (por ejemplo, "2") el cual indica el modo de predicción DC) , la unidad de control de codificación 110 determina si el número de modo adyacente es o no el número de modo más frecuente (Paso S809) .
En el caso de NO en el Paso S809 (donde el número de modo adyacente no es el número de modo más frecuente) , la unidad de control de codificación 110 establece, para la lista 0 (candModeList [0] ) , el número de modo de intraprediccion el cual es el más pequeño del número de modo más frecuente y el número de modo adyacente, y establece, para la lista 1 (candModeList [1] ) , el número de modo de intraprediccion el cual es el más grande del número de modo 4 más frecuente y el número de modo adyacente, en el "conjunto de modos de predicción" del bloque objetivo de codificación (Paso S810) .
En el caso de SI en el Paso S809 (donde el número de modo adyacente es el número de modo más frecuente) , la unidad de control de codificación 110 establece, para la lista 0 (candModeList [0] ) , el número de modo de intraprediccion el cual es el más pequeño del número de modo adyacente (= número de modo más frecuente) y el número de modo de intraprediccion que indica el modo de predicción DC, y establece, para la lista 1 (candModeList [1] ) , el número de modo de intraprediccion el cual es el más grande del número de modo adyacente (= número de modo más frecuente) y el número de modo de intraprediccion que indica el modo de predicción DC, en el "conjunto de modos de predicción" del bloque objetivo de codificación (Paso S811) .
En los Pasos S809 a S811, como se describiera anteriormente, el número de modo más frecuente y el número de modo de predicción DC se asignan preferentemente a elementos respectivos del conjunto de modos de predicción. Como resultado, es posible incrementar la relación de coincidencia para el modo de intraprediccion. Además, como se muestra en la Tabla 1, los números de modo de codificación se pueden hacer más pequeños, lo que conduce a un incremento en la eficiencia de codificación.
El orden preferente en este documento (el orden preferente del número de modo de predicción DC, el número de modo más frecuente y el número de modo de intraprediccion "0") es solamente un ejemplo y se puede cambiar con base en la información estadística. El número de modo de intraprediccion "0" indica, por ejemplo, una predicción plana ( intra-planar) y una predicción vertical ( intra-angular) .
Variación 2 : Variación del Número de Modo de Codificación La codificación de los números de modo de codificación se puede realizar de acuerdo no únicamente con el esquema de CABAC, sino también un esquema de CAVLC. En lo sucesivo, el método de codificación de acuerdo con el esquema de CAVLC se describirá con referencia a la FIGURA 8, la FIGURA 9A y la FIGURA 9B . La FIGURA 8 es un diagrama de flujo de un método de codificación de acuerdo con el esquema de CAVLC. La FIGURA 9A es un ejemplo de una tabla de codificación cuando el número máximo de modos (número total de modos de intraprediccion) es 17. La FIGURA 9B es un ejemplo de una tabla de codificación cuando el número máximo de modos es 34.
La unidad de control de codificación 110 obtiene un número de modo de codificación (Paso S501) , por ejemplo, de acuerdo con el método mostrado en la FIGURA 3, y selecciona una tabla de longitud variable (la cual no se muestra) que corresponde al número máximo de modos (Paso S502) . Esto significa que en el caso donde, por ejemplo, el número máximo de modos varía dependiendo del tamaño de la unidad de codificación (por ejemplo, 17 modos para el tamaño de la unidad de codificación de 4 x 4 y 34 modos para el tamaño de la unidad de codificación de 8 x 8 o más grande) , se selecciona la tabla de longitud variable la cual corresponde al tamaño de la unidad de codificación.
De acuerdo con la Modalidad 1, es suficiente que se utilice una clase de tabla de longitud variable para cada unidad de codificación; y de esta manera, la cantidad de memoria necesaria para un aparato de codificación se puede reducir .
La unidad de control de codificación 110 deduce un número de índice de codificación a partir del número de modo de codificación utilizando la tabla de longitud variable seleccionada (Paso S503) . La tabla de longitud variable se actualiza en una base de bloque completo, bloque grande o corte de tal manera que el índice de codificación disminuye conforme a la frecuencia del número de modo de codificación incrementa. De esta manera, el proceso de codificación de longitud variable, el cual será descrito posteriormente, se realiza de tal manera que la longitud de código disminuye conforme el número de índice de codificación disminuye.
Finalmente, la unidad de control de codificación 110 codifica el número de índice de codificación deducido utilizando una tabla de codificación predeterminada (Paso S504) . 5 En el proceso mostrado en la FIGURA 2, el establecimiento del indicador de uso de modo de predicción (Paso S207) y la codificación del número de modo de codificación (Paso S209) se realizan por separado. Sin embargo, en este documento se proporciona un ejemplo de un caso donde el número de modo de codificación se codifica incluyendo el indicador de modo de predicción en el esquema de CAVLC.
En la FIGURA 9A y la FIGURA 9B, MP 1 indica el caso donde el indicador de uso de modo de predicción = 1 y el número de modos de predicción de candidatos es 0. En este caso, MPM1 tiene un código "10" . MPM2 indica el caso donde el indicador de uso de modo de predicción = 1 y el número de modos de predicción de candidatos es 0. En este caso, MPM 2 tiene un código "11" . Los siguientes números izquierdos 0 a 14 (que corresponden a 15 modos obtenidos al sustraer 2 modos de 17 modos ya que este es el ejemplo donde el número de modos de intraprediccion de candidatos es dos) y 0 a 31 (que corresponde a 32 modos obtenidos al sustraer 2 modos de 34 modos ya que este es el ejemplo donde el número de modos de intraprediccion de candidatos es dos) indican los números de modo de codificación deducidos en (Paso S503) . Los códigos derechos indican secuencias de códigos escritas en las corrientes de bits.
Este método permite que toda la información de modo sea codificada en el mismo mecanismo, reduciendo la cantidad de memoria necesaria.
De la misma manera que el flujo mostrado en la FIGURA 2, el indicador de uso de modo de predicción y el número de modo de codificación se pueden codificar por separado. En este caso, con el código para MPMl que es 1 y el indicador de uso de modo de predicción = 1, 1 índice de bit se puede codificar para el número de modo de predicción.
Para la codificación de acuerdo con el esquema de CAVCL, se puede hacer referencia a una tabla vlc la cual es compartida entre el indicador de uso de modo de predicción (prev_intra_luma_pred_flag) , el número de modos de predicción de candidatos (mpm_idx) y el número de modo de codificación (rem_intra_luma_pred_mode) .
Modalidad 2 Con referencia de la FIGURA 10 a la FIGURA 15, se proporcionan descripciones de un método de decodificación de imágenes y un aparato de decodificación de imágenes el cual ejecuta el método de decodificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 2.
En el método de decodificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 2, una decodificación aritmética se realiza utilizando solo el resultado de la decodificación aritmética realizada en la corriente de bits de un bloque objetivo de decodificación. En el proceso de decodificación aritmética, la cantidad de información de 1 bit a algunos bits se puede reconstruir, haciendo difícil el aseguramiento de la cantidad de memoria intermedia y la realización del procesamiento en tiempo real. Sin embargo, el método de decodificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 2 no utiliza información de otros bloques objetivos de decodificación, dando por resultado la reducción de la cantidad de memoria interna necesaria para el cálculo y la reducción del tiempo de procesamiento. 2-1. Configuración de un Aparato de Decodificador de Imágenes Con referencia a la FIGURA 10, se proporciona una descripción de una configuración del aparato de decodificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 2. La FIGURA 10 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración de un aparato de decodificación de imágenes 200.
El aparato de decodificación de imágenes 200 es un aparato el cual recibe una entrada de una corriente de bits (bitStr) y produce una señal de imagen. En la presente invención, se proporciona un ejemplo de un caso donde una corriente de bits (bitStr) que es introducida se genera por medio del método de codificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 1. Para la corriente de bits en la cual se escribe una secuencia de códigos mostrada en la FIGURA 9A o la FIGURA 9B, sigue la definición de una Sintaxis de Unidad de Predicción de izquierda a derecha en la FIGURA 9A o la FIGURA 9B en un sentido de estructura de datos, una decodificación de longitud variable (Paso S1117) de la parte derecha se realiza, un "número de modo de codificación" (rem_intra_luma_pred_mode) se obtiene (Paso S1115) y un "número de modo objetivo" se obtiene.
El aparato de decodificación de imágenes 200 incluye: una unidad de decodificación de longitud variable 220, unidad de cuantificación inversa 201, unidad de transformación inversa 202, unidad de adición la cual agrega una imagen de predicción previa y una imagen sustraída, unidad de inter-predicción 204 la cual genera una imagen de predicción por medio de una predicción intertramas, unidad de intraprediccion 205 la cual genera una imagen de predicción por medio de una intraprediccion, unidad de conmutación 206 la cual produce selectivamente la imagen de predicción de la unidad de inter-predicción 204 y la imagen de predicción de la unidad de intraprediccion 205, unidad de control 210 y así por el estilo.
La unidad de decodificación de longitud variable 220 realiza operaciones inversas a las operaciones por parte de la unidad de codificación de longitud variable 120. En otras palabras, la unidad de decodificación de longitud variable 220 recibe una entrada de la corriente de bits y obtiene un "número de modo de codificación" etcétera de la corriente de bits de acuerdo con el número de candidatos para el modo de intraprediccion (NumMPMCand) . Adicionalmente , la unidad de decodificación de longitud variable 220 obtiene un "número de modo objetivo" del "número de modo de codificación" .
La unidad de intraprediccion 205 realiza aproximadamente las mismas operaciones que las operaciones por parte de la unidad de intraprediccion 108 mostrada en la FIGURA 1. De acuerdo con el "número de modo objetivo" obtenido, la unidad de intraprediccion 205 predice el valor de pixel de un bloque objetivo de decodificación actual por medio de la utilización de un pixel de predicción localizado en una dirección especificada por un modo de intraprediccion que corresponde al número de modo objetivo.
La unidad de control 210 proporciona información necesaria para obtener el número de modo objetivo a la unidad de decodificación, de longitud variable 220. La información necesaria en el método de decodificación de acuerdo con la presente invención puede ser cualquier información para reproducir el "número de modo objetivo" de la salida de la corriente de bits, como resultado de la codificación de acuerdo con la Modalidad 1. Por ejemplo, cuando la unidad de decodificación de longitud variable 220 no mantiene esta información, un conjunto de modos de predicción (candModeList) acerca del bloque objetivo de decodificación (o un valor inicial de esta lista) se proporciona a la misma. Además, un modo de decodificación entrópica (por ejemplo, una salida de la secuencia de bits de acuerdo con el esquema de CAVLC o una salida de secuencia de bits de acuerdo con el esquema de CABAC) se proporciona para cada unidad predeterminada que está asociada con el bloque objetivo de decodificación actual. 2-2. Procedimiento de un Método de Decodificación de Imágenes Con referencia a la FIGURA 11, se proporciona una descripción del método de decodificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 2. La FIGURA 11 es un diagrama de flujo de un método de decodificación de un "número de modo objetivo" (34 modos de intraprediccion mostrados en la FIGURA 15) ejecutado por el aparato de decodificación de imágenes en la FIGURA 10. En la Modalidad 2, se proporciona una descripción de un ejemplo donde cada paso es ejecutado por la unidad de decodificación de longitud variable 220; sin embargo, cada paso puede ser ejecutado por, por ejemplo, la unidad de control 210.
En primer lugar, la unidad de decodificación de longitud variable 220 extrae una porción que corresponde a información de modo de un bloque objetivo de decodificación de la corriente de bits (bitStr) codificada por medio del método de codificación de acuerdo con la Modalidad 1. La porción correspondiente es una secuencia de bits obtenida al realizar una codificación entrópica en uno de (1) un "indicador de uso de modo de predicción" 5 (prev_intra_luma_pred_flag) , (2) un "número de modos de predicción de candidatos" (mpm_idx) y (3) un "número de modo de codificación" (rem_intra_lyttia_pred_mode) los cuales son estructurados de acuerdo con una sintaxis (Sintaxis de unidad de predicción) explicada con referencia a las FIGURAS 6A y 6B.
Después de obtener la secuencia de bits, la unidad de decodificación de longitud variable 220 decodifica la secuencia de bits de acuerdo con la sintaxis mostrada en la FIGURA 6A o la FIGURA 6B para obtener el "número de modo objetivo" (del Paso S1103 al Paso S1115) .
La unidad de decodificación de longitud variable 220 reconstruye primero el valor del "indicador de uso de modo de predicción" (prev_intra_luma_pred_flag) de acuerdo con un método de decodificación entrópica predeterminado (Paso S1103) . En lo sucesivo, a menos que se explique explícitamente, las siguientes descripciones, las palabras en los diagramas y los valores tienen los mismos significados que aquellos del método de codificación de acuerdo con la Modalidad 1 y las descripciones acerca de la sintaxis mostradas en las FIGURAS 6A y 6B.
La unidad de decodificación de longitud variable 220 determina si el indicador de uso de modo de predicción decodificado señala 1 (Paso S1105) .
En el caso de SI en el Paso S1105 (donde el valor del "indicador de uso de modo de predicción" indica 1) , la unidad de decodificación de longitud variable 220 decodifica el "número de modos de predicción de candidatos" (mpm_idx) (Paso S1109) .
Más específicamente, la unidad de decodificación de longitud variable 220 genera un conjunto de modos de predicción (candModeList) , y determina, como el "número de modo objetivo", el valor (candModeList [mpm_idx] del elemento que tiene el número de elemento (mpm_idx) en el conjunto de modos de predicción (candModeList) (Paso Sllll) . Para generar el conjunto de modos de predicción, se puede utilizar el método descrito con referencia a la FIGURA 4 o la FIGURA 7 de acuerdo con la Modalidad 1. Se asume que el mismo método de generación de conjuntos de modos de predicción se utiliza entre el aparato de codificación y el aparato de decodificación.
En el caso de NO en el Paso S1105 (donde el valor del "indicador de uso de modo de predicción" no es 1) , la unidad de decodificación de longitud variable 220 realiza una decodificación entrópica en el número de modo de codificación. Más específicamente, la unidad de decodificación de longitud variable 220 obtiene primero el número de modo de codificación de la secuencia de bits de acuerdo con el número total de modos de intraprediccion (el número máximo de modos) (Paso S1117) . Este proceso de obtención es inverso al proceso del Paso S217 mostrado en la FIGURA 2. Se realizan diferentes procesos dependiendo si la secuencia de bits correspondiente es producida de acuerdo con un (1) esquema de CABAC (FIGURA 5) o un (2) esquema de CAVLC (FIGURA 8) como el esquema de codificación entrópica. El esquema de codificación entrópica se determina, por ejemplo, con base en el valor señalado por un indicador de modo de codificación entrópica de una unidad predeterminada que corresponde a una unidad de predicción (PU) asociada con un bloque objetivo de decodificación. El indicador se puede identificar en una unidad de secuencia más alta.
En primer lugar, se proporciona una descripción de un caso donde la secuencia de bits se produce de acuerdo con el (1) esquema de CABAC, con referencia a la FIGURA 12A. La FIGURA 12A es un diagrama de flujo de un proceso de decodificación aritmética que corresponde al Paso S1117 mostrado en la FIGURA 11.
La unidad de decodificación de longitud variable 220 realiza primero una decodificación aritmética en la corriente de bits obtenida (Paso S1401, inverso al Paso S703). La unidad de decodificación de longitud variable 220 realiza un proceso de multiplexión de valores en la información binaria que se obtiene por medio de la decodificación aritmética para reconstruir el número de modo de codificación (Paso S1402) .
Después, se proporciona una descripción de un caso donde la secuencia de bits se produce de acuerdo con el (2) esquema de CAVLC, con referencia a la FIGURA 13. La FIGURA 13 es un diagrama de flujo de un método para obtener el "número de modo de codificación" en el Paso S1117 cuando la secuencia de bits se produce de acuerdo con el esquema de CAVLC.
La unidad de decodificación de longitud variable 220 obtiene primero un número de índice de codificación de la secuencia de bits utilizando información (contexto) necesaria para decodificar el "número de modo de codificación" del bloque objetivo de decodificación (PU) (Paso S1201) . El proceso de decodificación corresponde al proceso inverso al proceso de codificación del Paso S504 mostrado en la FIGURA 8. Más específicamente, una tabla de codificación de longitud variable (decodificación de longitud variable) mostrada en la FIGURA 9A o la FIGURA 9B se selecciona de acuerdo con el número máximo de modos (por ejemplo, 17 modos o 34 modos dependiendo de la unidad de transmisión de la información de predicción descrita en la Modalidad 1) . A partir de secuencias de bits en la tabla de codificación de longitud variable seleccionada, la secuencia de bits que corresponde a la corriente de bits de entrada (secuencia de bits mostrada en el lado derecho de la FIGURA 9A o la FIGURA 9B) se consulta y se obtiene el número de índice de codificación (que corresponde al número mostrado en el lado izquierdo de la FIGURA 9A o la FIGURA 9B) asociado con la secuencia de bits.
La unidad de decodificación de longitud variable 220 entonces selecciona diferentes tablas de longitud variable para cada número máximo de modos de manera similar a aquella descrita anteriormente (Paso S1202 el cual es el mismo que el Paso S502, el cual no se muestra) y deduce el número de modo de codificación asociado con el número de índice de codificación obtenido, utilizando la tabla de longitud variable seleccionada (Paso S1203 el cual es el procesamiento inverso al Paso S503) . La tabla de longitud variable se actualiza en una base de bloque completo, bloque grande o corte de tal manera que el número de índice de codificación disminuye conforme la frecuencia del número de modo de codificación incrementa. La actualización se realiza de acuerdo con un método predeterminado entre el aparato de codificación y el aparato de decodificación; y de esta manera, se diseña de tal manera que la misma tabla de longitud variable se utiliza para codificar un bloque objetivo de codificación y decodificar un bloque objetivo de decodificación. El número de modo de codificación se reconstruye de acuerdo con este procesamiento.
Después, el número de modo objetivo se reconstruye a partir del número de modo de codificación (Paso S1115 el cual es el proceso inverso al Paso S215 mostrado en la FIGURA 2) . La FIGURA 14 es un diagrama de flujo de un proceso para reconstruir el número de modo objetivo a partir del número de modo de codificación.
Como se muestra en la FIGURA 14, la unidad de decodificación de longitud variable 220 obtiene el "número de modo objetivo" del "número de modo de codificación" obtenido en el Paso S1117. Los pasos respectivos mostrados en la FIGURA 14 se ejecutan como los pasos inversos a los pasos para obtener el "número de modo de codificación" del "número de modo objetivo" de la FIGURA 3.
La unidad de decodificación de longitud variable 220 obtiene primero el número de modos de intraprediccion de candidatos (NumMPMCand) (Paso S1301) . En la Modalidad 2, el número de modos de intraprediccion de candidatos también es dos que es un número fijo como en la Modalidad 1.
La unidad de decodificación de longitud variable 220 entonces repite el bucle especificado en el Paso S1302 al Paso S1307 por el número de veces especificado por el número de modos de intraprediccion de candidatos (NumMPMCand) . En la Modalidad 2, el número de modos de intraprediccion de candidatos (NumMPMCand) es dos; y de esta manera, el Paso S1303 (y el Paso S1305) se ejecuta (n) dos veces en total cuando los valores de los índices son 0 y 1. Cuando el número de modos de predicción de candidatos es N, el Paso S1303 (y el Paso S1305 dependiendo de la determinación en el Paso S1303) se ejecuta N veces.
En el Paso S1302, el índice de candidato candldx (corresponde a la FIGURA 14) se establece a 0.
En el Paso S1303, el número de modo de codificación actual se compara con el valor del elemento especificado por el valor de un índice de candidato candldx en el conjunto de modos de predicción (CandModeList ) (el valor de candModeList y [candldx] ) . Cuando Indice = 0, el número de modo de codificación es el número de modo de codificación al momento de la obtención en el Paso S1117.
En el caso de SI en el Paso S1303 (donde el número de modo de codificación = el valor de candModeList [candldx] se satisface, el número de modo de codificación se incrementa por 1 (Paso S1305) . En este documento, el número de modo de codificación se incrementa por 1 también en el caso donde el número de modo de codificación actual es el mismo que el valor del conjunto de modos de predicción, candModeList [candldx] . El bucle del Paso S1302 al Paso S1307 se repite mientras que se incrementa el número de índice de candidato candldx por 1 hasta que se completa la comparación acerca de todos los índices de candidatos .
A través de este procesamiento, el número de modo de codificación se reconstruye en el número de modo objetivo de acuerdo con el número de modos de intraprediccion de candidatos. En este documento, la reconstrucción del "número de modo objetivo" del "número de modo de codificación" de acuerdo con el número de modos de intraprediccion de candidatos es equivalente a la realización del proceso en la Tabla 1 de la línea más baja a la línea más alta.
Por ejemplo, cuando el número de modos de intraprediccion de candidatos (el valor de NumMPMCand) es 2, las asociaciones entre los números de modos de codificación y los números de modos objetivo son como se muestra en la Tabla 2. Esta tabla es para explicar un caso ejemplar donde el valor del primer elemento (que tiene un índice 0) del conjunto de modos de predicción se asume que es "i" y el valor del segundo elemento (que tiene un índice 1) del conjunto de modos de predicción se asume que es "j".
Tabla 2 De esta manera, el aparato de decodificación y el método de decodificación de acuerdo con la Modalidad 2 conmutan, de acuerdo con los números de modos de intraprediccion de candidatos (o con base en el número de modos de intraprediccion de candidatos), las asociaciones entre CodeNum y los "números de modo de codificación" en el esquema de CAVLD y asociaciones con los "números de modo de codificación" de los conjuntos binarios en el esquema de CABAC (Paso S1117) . Adicionalmente , las asociaciones entre los números de modos de codificación y los números de modos objetivo se conmutan de acuerdo con el número de modos de intraprediccion de candidatos (S1115) .
Con la configuración, es posible reconstruir el "número de modo objetivo" original de la corriente de bits de acuerdo con la Modalidad 1 generado al conmutar los esquemas para codificar el número de modo objetivo de acuerdo con el número de modos de intraprediccion de candidatos, con una eficiencia de codificación incrementada.
Como se describiera al principio, en el aparato de decodificación de imágenes y el método de decodificación de imágenes de acuerdo con la presente invención, el número de modos de intraprediccion de candidatos se fija a dos o más; y de esta manera, es posible realizar una decodificación aritmética sin requerir una ramificación condicional para determinar si el número de modos de intraprediccion de candidatos es uno o no.
La FIGURA 12B es un diagrama conceptual para ilustrar un ejemplo del flujo del proceso de decodificación aritmética realizado en el aparato de decodificación de imágenes. Como se describiera al principio, la cantidad de información de la señal decodificada (parámetro de decodificación) para la longitud de bit que se obtiene se determina a una velocidad aritmética en la decodificación aritmética; y de esta manera, la cantidad de información es indeterminada. Con el propósito de un procesamiento en tiempo real, son necesarios cálculos a alta velocidad. Como se muestra en la FIGURA. 12B, una aritmética paralela se puede realizar frecuentemente en el procesamiento de decodificación. En la aritmética paralela, el paso de decodificación entrópica S1410 donde una decodificación aritmética se realiza en la corriente de bits obtenida de acuerdo con un método predeterminado (CABAC o CAVLC) (Paso 51411) y se obtiene un parámetro de decodificación (Paso 51412) se realiza por separado del paso de procesamiento de decodificación (Paso S1413) donde una imagen de predicción se genera con base en un parámetro de decodificación para obtener una señal de imagen de decodificación. En este documento, la información de decodificación necesaria para el paso de decodificación aritmética S1411 se obtiene de la retroalimentación del Paso S1413.
El paso de decodificación entrópica S1410 necesita esperar el resultado del paso de procesamiento de decodificación S1413, lo cual no permite cálculos a alta velocidad. Por lo tanto, la reducción de la retroalimentación es particularmente importante para cálculos a alta velocidad.
Como se muestra en la FIGURA 11, el aparato de decodificación de imágenes de acuerdo con la Modalidad 2 siempre llama el paso para decodificar el número de modos de predicción de candidatos (Paso S1109) cuando el indicador de uso de modo de predicción señala 1 (la señal decodificada en el paso de decodificación entrópica) (SI en el Paso S1105) ; y de esta manera, no existe la necesidad de esperar la terminación del procesamiento de decodificación (Paso S1413).
Por otra parte, en la estructura de sintaxis convencional mostrada en la FIGURA 6A, es necesario determinar el número de los modos de predicción (NumMPMCand) . Como se describiera al principio, es necesario que los números de modo objetivo de bloques adyacentes superior e izquierdo se utilicen para la determinación. De esta manera, es necesario esperar la terminación del paso de procesamiento de decodificación S1413. Por lo tanto, la configuración de acuerdo con la presente invención incrementa la velocidad de procesamiento del aparato de decodificación.
Variación de la Modalidad 1 y la Modalidad 2 (1) Cada una de la unidad de control de codificación 100 mostrada en la FIGURA 1 y la unidad de control 210 mostrada en la FIGURA 10 se muestra en relación con otras unidades de procesamiento que son necesarias para explicar únicamente las entradas y salidas de información a y de la unidad de control de codificación 110 o la unidad de control de codificación 210. Sin embargo, la unidad de control de codificación 110 y la unidad de control 210 pueden introducir y producir información necesaria para otras unidades de procesamiento por vía de líneas de señal no mostradas. Se puede considerar que la unidad de control de codificación o la unidad de control es un controlador para realizar el control del procesamiento por cada una de las unidades de procesamiento. (2) La codificación de 34 números de modos objetivo ha sido descrita con un ejemplo de 34 modos que incluyen 33 direcciones y uno sin dirección mostrados en la FIGURA 15. Sin embargo, los mismos efectos ventajosos se pueden obtener incluso cuando el número de modos varía dependiendo de la profundidad de los niveles (de LO a L3) mostrados en la FIGURA 15.
Por ejemplo, cuando el número de modos de intraprediccion de candidatos es (2 a la potencia de n) + k, el número de modo de codificación (rem_intra_luma_pred_mode) se puede expresar en n bit o n + 1 bit.
Con la configuración del aparato de decodificación, la estructura de sintaxis mostrada en la FIGURA 6A y la FIGURA 6B se puede decodificar apropiadamente. Adicionalmente , como se muestra en la FIGURA 12B, en la decodificación aritmética, el caso donde el número de modos de intraprediccion de candidatos es uno se determina al realizar simplemente el procesamiento de decodificación. Por lo tanto, no existe la necesidad de obtener números de modo objetivo, adyacentes para una comparación. Como resultado, una decodificación a alta velocidad y exacta se puede realizar con una cantidad de memoria más pequeña.
Modalidad 3 El procesamiento descrito en cada una de las modalidades puede ser implementado simplemente en un sistema de computadora independiente, al grabar, en un medio de grabación, un programa para implementar las configuraciones del método de codificación de imágenes en movimiento (método de codificación de imágenes) y el método de decodificación de imágenes en movimiento (método de decodificación de imágenes) descritos en cada una de las modalidades. Los medios de grabación pueden ser cualquier medio de grabación siempre y cuando el programa pueda ser grabado, tal como un disco magnético, un disco óptico, un disco óptico magnético, una tarjeta IC y una memoria semiconductora.
En lo sucesivo, se describirán las aplicaciones para el método de codificación de imágenes en movimiento (método de codificación de imágenes) y el método de decodificación de imágenes en movimiento (método de decodificación de imágenes) descritos en cada una de las modalidades y sistemas utilizando los mismos. El sistema tiene una característica que consiste en tener un aparato de codificación y decodificación de imágenes que incluye un aparato de codificación de imágenes que utiliza el método de codificación de imágenes y un aparato de decodificación de imágenes que utiliza el método de decodificación de imágenes. Otras configuraciones en el sistema se pueden cambiar apropiadamente dependiendo de las situaciones.
La FIGURA 16 ilustra una configuración completa de un sistema de provisión de contenido exlOO para implementar los servicios de distribución de contenido. El área para proporcionar servicios de comunicación se divide en celdas del tamaño deseado y las estaciones base exl06, exl07, exl08, exl09 y exllO las cuales son estaciones inalámbricas fijas se colocan en cada una de las celdas .
El sistema de provisión de contenido exlOO se conecta a dispositivos, tal como una computadora exlll, un asistente digital personal (PDA, por sus siglas en inglés) exll2, una cámara exll3, un teléfono celular exll4 y una consola de videojuegos exll5, por vía de la Internet exlOl, un proveedor de servicios de Internet exl02, una red telefónica exl04, así como también las estaciones base exl06 a exllO, respectivamente.
Sin embargo, la configuración del sistema de provisión de contenido exlOO no está limitada a la configuración mostrada en la FIGURA 16 y es aceptable una combinación en la cual cualquiera de los elementos se conecta. Además, cada dispositivo se puede conectar directamente a la red telefónica exl04, preferiblemente que por vía de las estaciones base exl06 a exllO las cuales son las estaciones inalámbricas fijas. Adicionalmente , los dispositivos se pueden interconectar entre sí por vía de una comunicación inalámbrica a corta distancia y otras.
La cámara exll3, tal como una cámara de video digital, es capaz de capturar video. Una cámara exll6, tal como una cámara digital, es capaz de capturar tanto imágenes fijas como video. Adicionalmente , el teléfono celular exll4 puede ser aquel que cumpla con cualquiera de los estándares tales como el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM, por sus siglas en inglés) (marca registrada) , Acceso Múltiple por División de Código (CDMA, por sus siglas en inglés) , Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (W-CDMA, por sus siglas en inglés) , Evolución a Largo Plazo (LTE, por sus siglas en inglés) y Acceso de Paquetes a Alta Velocidad (HSPA, por sus siglas en inglés) . Alternativamente, el teléfono celular exll4 puede ser un Sistema de Teléfonos Personales (PHS, por sus siglas en inglés) .
En el sistema de provisión de contenido exlOO, un servidor de transmisión ininterrumpida exl03 se conecta a la cámara exll3 y otros por vía de la red telefónica exl04 y la estación base exl09, lo cual hace posible la distribución de imágenes de un espectáculo en vivo y otros. En esta distribución, un contenido (por ejemplo, video de un espectáculo musical en vivo) capturado por el usuario utilizando la cámara exll3 se codifica como se describiera anteriormente en cada una de las modalidades (es decir, la cámara funciona como el aparato de codificación de imágenes de acuerdo con un aspecto de la presente invención) , y el contenido codificado se transmite al servidor de transmisión ininterrumpida exl03. Por otra parte, el servidor de transmisión ininterrumpida exl03 lleva a cabo la distribución ininterrumpida de los datos de contenido transmitidos a los clientes cuando lo soliciten. Los clientes incluyen la computadora exlll, el PDA exll2, la cámara exll3, el teléfono celular exll4 y la consola de videojuegos exll5 que son capaces de decodificar los datos codificados que se mencionaron anteriormente. Cada uno de los dispositivos que ha recibido los datos distribuidos decodifica y reproduce los datos codificados (es decir, funciona como el aparato de decodificación de imágenes de acuerdo con un aspecto de la presente invención) .
Los datos capturados pueden ser codificados por la cámara exll3 o el servidor de transmisión ininterrumpida exl03 que transmite los datos, o los procesos de codificación pueden ser compartidos entre la cámara exll3 y el servidor de transmisión ininterrumpida exl03. Similarmente , los datos distribuidos pueden ser decodificados por los clientes o el servidor de transmisión ininterrumpida exl03, o los procesos de decodificación pueden ser compartidos entre los clientes y el servidor de transmisión ininterrumpida exl03. Adicionalmente , los datos de las imágenes fijas y video capturados no solo por la cámara exll3 sino también la cámara exll6 pueden ser transmitidos al servidor de transmisión ininterrumpida exl03 a través de la computadora exlll. Los procesos de codificación pueden ser realizados por la cámara exll6, la computadora exlll o el servidor de transmisión ininterrumpida exl03, o pueden ser compartidos entre los mismos.
Adicionalmente , los procesos de codificación y decodificación pueden ser realizados por un LSI ex500 incluido generalmente en cada uno de la computadora exlll y los dispositivos. El LSI ex500 se puede configurar de un chip individual o una pluralidad de chips . El software para codificar y decodificar video puede ser integrado en algún tipo de medio de grabación (tal como un CD-ROM, disco flexible y disco duro) que es legible por la computadora exlll y otros, y los procesos de codificación y decodificación se pueden realizar utilizando el software. Adicionalmente, cuando el teléfono celular exll4 se equipa con una cámara, los datos de video obtenidos por la cámara se pueden transmitir. Los datos de video son datos codificados por el LSI ex500 incluido en el teléfono celular exll4.
Adicionalmente, el servidor de transmisión ininterrumpida exl03 puede estar compuesto de servidores y computadoras y puede descentralizar datos y procesar los datos descentralizados, grabar o distribuir datos.
Como se describiera anteriormente, los clientes pueden recibir y reproducir los datos codificados en el sistema de provisión de contenido exlOO. En otras palabras, los clientes pueden recibir y decodificar información transmitida por el usuario y pueden reproducir los datos decodificados en tiempo real en el sistema de provisión de contenido exlOO, de modo que el usuario que no tiene ningún derecho y equipo particular puede implementar una difusión personal .
Además del ejemplo del sistema de provisión de contenido exlOO, por lo menos uno del aparato de codificación de imágenes en movimiento (aparato de codificación de imágenes) y el aparato de decodificación de imágenes en movimiento (aparato de decodificación de imágenes) descritos en cada una de las modalidades se puede implementar en un sistema de difusión digital ex200 ilustrado en la FIGURA 17. Más específicamente, una estación de difusión ex201 comunica o transmite, por vía de ondas de radio a un satélite de difusión ex202, datos multiplexados que se obtienen al multiplexar datos de audio y otros en datos de video. Los datos de video son datos codificados por medio del método de codificación de imágenes en movimiento descrito en cada una de las modalidades (es decir, los datos codificados por el aparato de codificación de imágenes de acuerdo con un aspecto de la presente invención) . Con la recepción de los datos multiplexados , el satélite de difusión ex202 transmite ondas de radio para la difusión. Luego, una antena de uso casero ex204 con una función de recepción de difusión satelital recibe las ondas de radio. Después, un dispositivo tal como una televisión (receptor) ex300 y un sintonizador externo (STB, por sus siglas en inglés) ex217 decodifica los datos multiplexados recibidos y reproduce los datos decodificados (es decir, funciona como el aparato de decodificación de imágenes de acuerdo con un aspecto de la presente invención) .
Adicionalmente , un lector/grabador ex218 (i) lee y decodifica los datos multiplexados que están grabados en un medio de grabación ex215, tal como un DVD y un BD o (ii.) codifica señales de video en el medio de grabación ex215, y en algunos casos, escribe datos obtenidos al multiplexar una señal de audio en los datos codificados. El lector/grabador ex218 puede incluir el aparato de decodificacion de imágenes en movimiento o el aparato de codificación de imágenes en movimiento como se muestra en cada una de las modalidades. En este caso, las señales de video reproducidas son exhibidas en el monitor ex219 y pueden ser reproducidas por otro dispositivo o sistema utilizando el medio de grabación ex215 en el cual se graban los datos multiplexados. También es posible implementar el aparato de decodificación de imágenes en movimiento en el sintonizador externo ex217 conectado al cable ex203 para una televisión de cable o a la antena ex204 para la difusión satelital y/o terrestre, con el fin de exhibir las señales de video en el monitor ex219 de la televisión ex300. El aparato de decodificación de imágenes en movimiento puede no ser implementado en el sintonizador externo sino en la televisión ex300.
La FIGURA 18 ilustra la televisión (receptor) ex300 que utiliza el método de codificación de imágenes en movimiento y el método de decodificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades. La televisión ex300 incluye: un dispositivo de sintonización ex301 que obtiene o proporciona datos multiplexados obtenidos al multiplexar datos de audio en datos de video, a través de la antena ex204 o el cable ex203, etcétera que recibe una difusión; una unidad de modulación/desmodulación ex302 que desmodula los datos multiplexados recibidos o modula datos en datos multiplexados para ser suministrados al exterior; y una unidad de multiplexión/desmultiplexión ex303 que desmultiplexa los datos multiplexados modulados en datos de video y datos de audio o multiplexa datos de video y datos de audio codificados por una unidad de procesamiento de señales ex306 en datos.
La televisión ex300 incluye además: una unidad de procesamiento de señales ex306 que incluye una unidad de procesamiento de señales de audio ex304 y una unidad de procesamiento de señales de video ex305 que decodifican datos de audio y datos de video y codifican datos de audio y datos de video, respectivamente (las cuales funcionan como el aparato de codificación de imágenes y el aparato de decodificación de imágenes de acuerdo con los aspectos de la presente invención) ; y una unidad de salida ex309 que incluye un altavoz ex307 que proporciona la señal de audio decodificada y una unidad de exhibición ex308 que exhibe la señal de video decodificada, tal como una pantalla. Adicionalmente , la televisión ex300 incluye una unidad de interconexión ex317 que incluye una unidad de entrada de operación ex312 que recibe una entrada de una operación del usuario. Adicionalmente, la televisión ex300 incluye una unidad de control ex310 que controla en conjunto cada elemento constituyente de la televisión ex300 y una unidad de circuitos de suministro de energía ex311 que suministra energía a cada uno de los elementos. A diferencia de la unidad de entrada de operación ex312, la unidad de interconexión ex317 puede incluir: un puente ex313 que se conecta a un dispositivo externo, tal como el lector/grabador ex218; una unidad de ranura ex314 para hacer posible la unión del medio de grabación ex216, tal como una tarjeta SD; un controlador ex315 que es conectado a un medio de grabación externo, tal como un disco duro; y un módem ex316 que es conectado a una red telefónica. En este documento, el medio de grabación ex216 puede grabar eléctricamente información utilizando un elemento de memoria semiconductora no volátil/volátil para el almacenamiento. Los elementos constituyentes de la televisión ex300 se conectan entre sí a través de una barra colectora sincrónica.
En primer lugar, se describirá la configuración en la cual la televisión ex300 decodifica los datos multiplexados obtenidos del exterior a través de la antena ex204 y otros y reproduce los datos decodificados . En la televisión ex300, con la operación de un usuario a través de un controlador distante ex220 y otros, la unidad de multiplexión/desmultiplexión ex303 desmultiplexa los datos multiplexados que son desmodulados por la unidad de modulación/desmodulación ex302, bajo control de la unidad de control ex310 que incluye una CPU. Adicionalmente , la unidad de procesamiento de señales de audio ex304 decodifica los datos de audio desmultiplexados y la unidad de procesamiento de señales de video ex305 decodifica los datos de video desmultiplexados, utilizando el método de decodificación descrito en cada una de las modalidades, en la televisión ex300. La unidad de salida ex309 proporciona la señal de video y la señal de audio decodificadas al exterior, respectivamente. Cuando la unidad de salida ex309 proporciona la señal de video y la señal de audio, las señales pueden ser almacenadas temporalmente en las memorias intermedias ex318 y ex319 y otras de modo que las señales sean reproducidas en sincronización entre sí. Adicionalmente, la televisión ex300 puede leer datos multiplexados no a través de una difusión y otros sino de los medios de grabación ex215 y ex216, tal como un disco magnético, un disco óptico y una tarjeta SD. Después, se describirá una configuración en la cual la televisión ex300 codifica una señal de audio y una señal de video y transmite los datos al exterior o escribe los datos en un medio de grabación. En la televisión ex300, con la operación de un usuario a través del controlador distante ex220 y otros, la unidad de procesamiento de señales de audio ex304 codifica una señal de audio y la unidad de procesamiento de señales de video ex305 codifica una señal de video, bajo control de la unidad de control ex310 utilizando el método de codificación descrito en cada una de las modalidades. La unidad de multiplexión/desmultiplexión ex303 multiplexa la señal de video y la señal de audio codificadas y proporciona la señal resultante al exterior. Cuando la unidad de multiplexión/desmultiplexión ex303 multiplexa la señal de video y la señal de audio, las señales pueden ser almacenadas temporalmente en las memorias intermedias ex320 y ex321 y otras de modo que las señales sean reproducidas en sincronización entre sí. En este documento, las memorias intermedias ex318, ex319, ex320 y ex321 pueden ser plurales como se ilustra o por lo menos una memoria intermedia puede ser compartida en la televisión ex300. Adicionalmente , se pueden almacenar datos en una memoria intermedia de modo que se puede evitar el desbordamiento y subdesbordamiento del sistema entre la unidad de modulación/desmodulación ex302 y la unidad de multiplexión/desmultiplexión ex303, por ejemplo.
Adicionalmente , la televisión ex300 puede incluir una configuración para recibir una entrada de AV de un micrófono o una cámara diferente de la configuración para obtener datos de audio y video de una difusión o un medio de grabación y puede codificar los datos obtenidos. Aunque la televisión ex300 puede codificar, multiplexar y proporcionar datos al exterior en la descripción, puede ser capaz de únicamente recibir, decodificar y proporcionar datos al exterior pero no de codificar, multiplexar y proporcionar datos al exterior.
Adicionalmente, cuando el lector/grabador ex218 lee o escribe datos multiplexados de o en un medio de grabación, uno de la televisión ex300 y el lector/grabador ex218 puede decodificar o codificar los datos multiplexados y la televisión ex300 y el lector/grabador ex218 pueden compartir la decodificación o codificación.
Como un ejemplo, la FIGURA 19 ilustra una configuración de una unidad de reproducción/grabación de información ex400 cuando los datos son leídos o escritos de o en un disco óptico. La unidad de reproducción/grabación de información ex400 incluye los elementos constituyentes ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406 y ex407 que se describen posteriormente en este documento. La cabeza óptica ex401 irradia un foco de láser en una superficie de grabación del medio de grabación ex215 que es un disco óptico para escribir información y detecta la luz reflejada de la superficie de grabación del medio de grabación ex215 para leer la información. La unidad de grabación de modulación ex402 impulsa eléctricamente un láser semiconductor incluido en la cabeza óptica ex401 y modula la luz láser de acuerdo con datos grabados. La unidad de desmodulación de reproducción ex403 amplifica una señal de reproducción obtenida al detectar eléctricamente la luz reflejada de la superficie de grabación utilizando un fotodetector incluido en la cabeza óptica ex401 y desmodula la señal de reproducción al separar un componente de señal grabado en el medio de grabación ex215 para reproducir la información necesaria. La memoria intermedia ex404 mantiene temporalmente la información a ser grabada en el medio de grabación ex215 y la información reproducida del medio de grabación ex215. El motor del disco ex405 hace girar el medio de grabación ex215. La unidad de servomando ex406 mueve la cabeza óptica ex401 a una pista de información predeterminada mientras que controla el impulso de rotación del motor del disco ex405 con el fin de seguir el foco de láser. La unidad de control del sistema ex407 controla en conjunto la unidad de reproducción/grabación de información ex400. Los procesos de lectura y escritura pueden ser implementados por la unidad de control del sistema ex407 utilizando diversa información almacenada en la memoria intermedia ex404 y generando y agregando nueva información como sea necesario y por medio de la unidad de grabación de modulación ex402, la unidad de desmodulación de reproducción ex403 y la unidad de servomando ex406 que graban y reproducen información a través de la cabeza óptica ex401 mientras que son operados de manera coordinada. La unidad de control del sistema ex407 incluye, por ejemplo, un microprocesador y ejecuta el procesamiento al causar que una computadora ejecute un programa para leer y escribir.
Aunque la cabeza óptica ex401 irradia un foco de láser en la descripción, puede realizar la grabación de alta densidad utilizando luz de campo próximo.
La FIGURA 20 ilustra el medio de grabación ex215 que es el disco óptico. En la superficie de grabación del medio de grabación ex215, las acanaladuras guía se forman en espiral y una pista de información ex230 graba, anticipadamente, información de dirección que indica una posición absoluta en el disco de acuerdo con un cambio en una forma de las acanaladuras guía. La información de dirección incluye información para determinar posiciones de bloques de grabación ex231 que son una unidad para grabar datos. La reproducción de la pista de información ex230 y la lectura de la información de dirección en un aparato que graba y reproduce datos puede conducir a la determinación de las posiciones de los bloques de grabación. Adicionalmente , el medio de grabación ex215 incluye un área de grabación de datos ex233, un área de circunferencia interior ex232 y un área de circunferencia exterior ex234. El área de grabación de datos ex233 es un área para el uso en la grabación de los datos del usuario. El área de circunferencia interior ex232 y el área de circunferencia exterior ex234 que son el interior y el exterior del área de grabación de datos ex233, respectivamente, son para uso específico excepto para la grabación de los datos del usuario. La unidad de reproducción/grabación de información 400 lee y escribe datos de audio codificados, datos de video codificados o datos multiplexados que se obtienen al multiplexar los datos de audio y video codificados, de y sobre el área de grabación de datos ex233 del medio de grabación ex215.
Aunque un disco óptico que tiene una capa, tal como un DVD y un BD se proporciona como un ejemplo en la descripción, el disco óptico no está limitado a ese tipo y puede ser un disco óptico que tenga una estructura de múltiples capas y que pueda ser grabado en una parte diferente de la superficie. Adicionalmente , el disco óptico puede tener una estructura para la grabación/reproducción multidimensional , tal como la grabación de información utilizando luz de colores con diferentes longitudes de onda en la misma porción del disco óptico y para grabar información que tiene diferentes capas desde varios ángulos.
Adicionalmente , un carro ex210 que tiene una antena ex205 puede recibir datos del satélite ex202 y otros, y puede reproducir video en un dispositivo de exhibición tal como un sistema de navegación de carro ex211 establecido en el carro ex210, en el sistema de difusión digital ex200. En este documento, una configuración del sistema de navegación de carro ex211 será una configuración, por ejemplo, que incluye una unidad de recepción de GPS de la configuración ilustrada en la FIGURA 18. Lo mismo será cierto para la configuración de la computadora exlll, el teléfono celular exll4 y otros.
La FIGURA 21A ilustra el teléfono celular exll4 que utiliza el método de codificación de imágenes en movimiento y el método de decodificación de imágenes en movimiento descritos en las modalidades. El teléfono celular exll4 incluye: una antena ex350 para transmitir y recibir ondas de radio a través de la estación base exllO; una unidad de cámara ex365 capaz de capturar imágenes en movimiento y fijas; y una unidad de exhibición ex358 tal como una pantalla de cristal líquido para exhibir los datos tales como video decodificado que es capturado por la unidad de cámara ex365 o es recibido por la antena ex350. El teléfono celular exll4 incluye además: una unidad de cuerpo principal que incluye una unidad de teclas de operación ex366; una unidad de salida de audio ex357 tal como un altavoz para la salida de audio; una unidad de entrada de audio ex356 tal como un micrófono para la entrada de audio; una unidad de memoria ex367 para almacenar video o imágenes fijas capturados, audio grabado, datos codificados o decodificados del video recibido, las imágenes fijas, correos electrónicos u otros; y una unidad de ranura ex364 que es una unidad de interconexión para un medio de grabación que almacena datos de la misma manera que la unidad de memoria ex367.
Después, un ejemplo de una configuración del teléfono celular exll4 se describirá con referencia a la FIGURA 21B. En el teléfono celular exll4, una unidad de control principal ex360 diseñada para controlar en conjunto cada unidad del cuerpo principal que incluye la unidad de exhibición ex358, así como también la unidad de teclas de operación ex366 se conecta mutuamente, por vía de una barra colectora sincrónica ex370, a una unidad de circuitos de suministro de energía ex361, una unidad de control de entrada de operación ex362, una unidad de procesamiento de señales de video ex355, una unidad de interconexión de cámara ex363, una unidad de control de la pantalla de cristal líquido (LCD) ex359, una unidad de modulación/desmodulación ex352, una unidad de multiplexión/desmultiplexión ex353, una unidad de procesamiento de señales de audio ex354, la unidad de ranura ex364 y la unidad de memoria ex367.
Cuando una tecla de final de llamada o una tecla de energía es encendida por la operación de un usuario, la unidad de circuitos de suministro de energía ex361 provee a las unidades respectivas con energía de un empaque de baterías con el fin de activar el teléfono celular exll4.
En el teléfono celular exll4, la unidad de procesamiento de señales de audio ex354 convierte las señales de audio recolectadas por la unidad de entrada de audio ex356 en modo de conversación de voz en señales de audio digital bajo el control de la unidad de control principal ex360 que incluye una CPU, ROM y RAM . Luego, la unidad de modulación/desmodulación ex352 realiza un procesamiento de espectro expandido en las señales de audio digital y la unidad de transmisión y recepción ex351 realiza la conversión de digital a análogo y la conversión de frecuencia en los datos, con el fin de transmitir los datos resultantes por vía de la antena ex350. También, en el teléfono celular exll4, la unidad de transmisión y recepción ex351 amplifica los datos recibidos por la antena ex350 en modo de conversación de voz y realiza la conversión de frecuencia y la conversión de análogo a digital en los datos. Luego, la unidad de modulación/desmodulación ex352 realiza el procesamiento de espectro expandido inverso en los datos y la unidad de procesamiento de señales de audio ex354 los convierte en señales de audio análogo, con el fin de enviarlos por vía de la unidad de salida de audio ex357.
Adicionalmente , cuando un correo electrónico en modo de comunicación de datos se transmite, los datos de texto del correo electrónico introducidos por medio de la operación de la unidad de teclas de operación ex366 y otros del cuerpo principal se envían a la unidad de control principal ex360 por vía de la unidad de control de entrada de operación ex362. La unidad de control principal ex360 causa que la unidad de modulación/desmodulación ex352 realice un procesamiento de espectro expandido en los datos de texto y la unidad de transmisión y recepción ex351 realiza la conversión de digital a análogo y la conversión de frecuencia en los datos resultantes para transmitir los datos a la estación base exllO por vía de la antena ex350. Cuando se recibe un correo electrónico, el procesamiento que es aproximadamente inverso al procesamiento para transmitir un correo electrónico se realiza en los datos recibidos y los datos resultantes se proporcionan a la unidad de exhibición ex358.
Cuando se transmite video, imágenes fijas o video y audio en el modo de comunicación de datos, la unidad de procesamiento de señales de video ex355 comprime y codifica señales de video suministradas de la unidad de cámara ex365 utilizando el método de codificación de imágenes en movimiento mostrado en cada una de las modalidades (es decir, funciona como el aparato de codificación de imágenes de acuerdo con el aspecto de la presente invención) , y transmite los datos de video codificados a la unidad de multiplexión/desmultiplexión ex353. En contraste, cuando la unidad de cámara ex365 captura video, imágenes fijas y otros, la unidad de procesamiento de señales de audio ex354 codifica señales de audio recolectadas por la unidad de entrada de audio ex356 y transmite los datos de audio codificados a la unidad de multiplexión/desmultiplexión ex353.
La unidad de multiplexión/desmultiplexión ex353 multiplexa los datos de video codificados que son suministrados de la unidad de procesamiento de señales de video ex355 y los datos de audio codificados que son suministrados de la unidad de procesamiento de señales de audio ex354, utilizando un método predeterminado. Luego, la unidad de modulación/desmodulación (unidad de circuito de modulación/desmodulación) ex352 realiza el procesamiento de espectro expandido en los datos multiplexados y la unidad de transmisión y recepción ex351 realiza la conversión de digital a análogo y la conversión de frecuencia en los datos con el fin de transmitir los datos resultantes por vía de la antena ex350.
Cuando se reciben datos de un archivo de video el cual está vinculado con una página Web y otros en el modo de comunicación de datos o cuando se recibe un correo electrónico con video y/o audio anexo, con el propósito de decodificar los datos multiplexados que son recibidos por vía de la antena ex350, la unidad de multiplexión/desmultiplexión ex353 desmultiplexa los datos multiplexados en una corriente de bits de datos de video y una corriente de bits de datos de audio y provee a la unidad de procesamiento de señales de video ex355 con los datos de video codificados y la unidad de procesamiento de señales de audio ex354 con los datos de audio codificados, a través de la barra colectora sincrónica ex370. La unidad de procesamiento de señales de video ex355 decodifica la señal de video utilizando un método de decodificación de imágenes en movimiento que corresponde al método de codificación de imágenes en movimiento mostrado en cada una de las modalidades (es decir, funciona como el aparato de decodificación de imágenes de acuerdo con el aspecto de la presente invención) , y luego la unidad de exhibición ex358 exhibe, por ejemplo, el video y las imágenes fijas que están incluidos en el archivo de video vinculado con la página Web por vía de la unidad de control de LCD ex359. Adicionalmente , la unidad de procesamiento de señales de audio ex354 decodifica la señal de audio y la unidad de salida de audio ex357 proporciona el audio.
Adicionalmente, de manera similar a la televisión ex300, es posible que una terminal tal como el teléfono celular exll4 tenga 3 tipos de configuraciones de implementación que incluyen no únicamente (i) una terminal de transmisión y recepción que incluye tanto un aparato de codificación como un aparato de decodificación, sino también (ii) una terminal de transmisión que incluye únicamente un aparato de codificación y (iii) una terminal de recepción que incluye únicamente un aparato de decodificación. Aunque el sistema de difusión digital ex200 recibe y transmite los datos multiplexados que se obtienen al multiplexar datos de audio en datos de video en la descripción, los datos multiplexados pueden ser datos obtenidos al multiplexar no datos de audio sino datos de carácter relacionados con video en datos de video y pueden no ser datos multiplexados sino datos de video mismos.
Como tal, el método de codificación de imágenes en movimiento y el método de decodificación de imágenes en movimiento en cada una de las modalidades se pueden utilizar en cualquiera de los dispositivos y sistemas descritos. De esta manera, se pueden obtener las ventajas descritas en cada una de las modalidades.
Adicionalmente , la presente invención no está limitada a las modalidades y son posibles varias modificaciones y revisiones sin apartarse del alcance de la presente invención.
Modalidad 4 Los datos de video se pueden generar al conmutar, como sea necesario, entre (i) el método de codificación de imágenes en movimiento o el aparato de codificación de imágenes en movimiento mostrados en cada una de las modalidades y (ii) un método de codificación de imágenes en movimiento o un aparato de codificación de imágenes en movimiento de conformidad con un estándar diferente, tal como MPEG-2, PEG-4 AVC y VC-1.
En este documento, cuando una pluralidad de datos de video que cumplen con los diferentes estándares se generan y luego se decodifican, es necesario que los métodos de decodificación se seleccionen para cumplir con los diferentes estándares. Sin embargo, puesto que no se puede detectar que estándar cumple cada uno de la pluralidad de datos de video que son decodificados , existe el problema respecto a que no se puede seleccionar un método de decodificación apropiado.
Con el propósito de resolver el problema, los datos multiplexados que se obtienen al multiplexar datos de audio y otros en datos de video tienen una estructura que incluye información de identificación que indica que estándar cumplen los datos de video. La estructura especifica de los datos multiplexados que incluyen los datos de video generados en el método de codificación de imágenes en movimiento y por el aparato de codificación de imágenes en movimiento mostrados en cada una de las modalidades se describirá en lo sucesivo. Los datos multiplexados son una corriente digital en el formato de Corriente de Transporte de MPEG-2.
La FIGURA 22 ilustra una estructura de los datos multiplexados . Como se ilustra en la FIGURA 22, los datos multiplexados se pueden obtener al multiplexar por lo menos una de una corriente de video, una corriente de audio, una corriente de gráficos de presentación (PG, por sus siglas en inglés) y una corriente de gráficos interactivos. La corriente de video representa video primario y video secundario de una película, la corriente de audio (IG) representa una parte de audio primario y una parte de audio secundario que se mezcla con la parte de audio primario y la corriente de gráficos de presentación representa subtítulos de la película. En este documento, el video primario es video normal que es exhibido en una pantalla y el video secundario es video que es exhibido en una ventana más pequeña en el video primario. Adicionalmente , la corriente de gráficos interactivos representa una pantalla interactiva que es generada al ordenar los componentes de GUI en una pantalla. La corriente de video se codifica en el método de codificación de imágenes en movimiento o por el aparato de codificación de imágenes en movimiento mostrados en cada una de las modalidades, o en un método de codificación de imágenes en movimiento o por un aparato de codificación de imágenes en movimiento de conformidad con un estándar convencional, tal como MPEG-2, MPEG-4 AVC y VC-1. La corriente de audio se codifica de acuerdo con un estándar, tal como Dolby-AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD y PCM lineal.
Cada corriente incluida en los datos multiplexados es identificada por un PID. Por ejemplo, 0x1011 se asigna a la corriente de video que se utiliza para el video de una película, de 0x1100 a OxlllF se asignan a las corrientes de audio, de 0x1200 a 0xl21F se asignan a las corrientes de gráficos de presentación, de 0x1400 a 0xl41F se asignan a las corrientes de gráficos interactivos, de OxlBOO a OxlBlF se asignan a las corrientes de video que se utilizan para el video secundario de la película y de OxlAOO a OxlAlF se asignan a las corrientes de audio que se utilizan para el audio secundario que se mezcla con el audio primario.
La FIGURA 23 ilustra esquemáticamente como se multiplexan los datos. En primer lugar, una corriente de video ex235 compuesta de tramas de video y una corriente de audio ex238 compuesta de tramas de audio se transforman en una corriente de paquetes PES ex236 y una corriente de paquetes PES ex239 y además en paquetes TS ex237 y paquetes TS ex240, respectivamente. Similarmente, los datos de una corriente de gráficos de presentación ex241 y los datos de una corriente de gráficos interactivos ex244 se transforman en una corriente de paquetes PES ex242 y una corriente de paquetes PES ex245 y además en paquetes TS ex243 y paquetes TS ex246, respectivamente. Estos paquetes TS son multiplexados en una corriente para obtener datos multiplexados ex247.
La FIGURA 24 ilustra con mayor detalle como se almacena una corriente de video en una corriente de paquetes PES . La primera barra en la FIGURA 24 muestra una corriente de tramas de video en una corriente de video. La segunda barra muestra la corriente de paquetes PES. Como es indicado por las flechas designadas como yyl, yy2 , yy3 e yy4 en la FIGURA 24, la corriente de video se divide en imágenes como imágenes I, imágenes B e imágenes P cada una de las cuales es una unidad de presentación de video y las imágenes se almacenan en una carga útil de cada uno de los paquetes PES. Cada uno de los paquetes PES tiene un encabezado de PES y el encabezado de PES almacena un Registro de Tiempos de Presentación (PTS, por sus siglas en inglés) que indica un tiempo de exhibición de la imagen y un Registro de Tiempos de Decodificación (DTS, por sus siglas en inglés) que indica un tiempo de decodificación de la imagen.
La FIGURA 25 ilustra un formato de paquetes TS que se escriben finalmente en los datos multiplexados. Cada uno de los paquetes TS es un paquete de longitud fija de 188 bytes, que incluye un encabezado de TS de 4 bytes que tiene información, tal como un PID para identificar una corriente y una carga útil de TS de 184 bytes para almacenar datos. Los paquetes PES se dividen y se almacenan en las cargas útiles de TS, respectivamente. Cuando se utiliza un BD ROM, a cada uno de los paquetes TS se proporciona un TP_Ext a_Header (Encabezado Adicional TP) de 4 bytes, dando por resultado de esta manera paquetes fuente de 192 bytes. Los paquetes fuente se escriben en los datos multiplexados . El TP_Extra_Header almacena información tal como un Arrival_Time_Stamp (Registro de Tiempos de Llegada) (ATS, por sus siglas en inglés) . El ATS muestra un tiempo de inicio de transferencia en el cual cada uno de los paquetes TS deben ser transferidos a un filtro de PID. Los paquetes fuente se ordenan en los datos multiplexados como se muestra en el fondo de la FIGURA 25. Los números que incrementan desde la cabeza de los datos multiplexados son llamados números de paquete fuente (SPNs, por sus siglas en inglés) .
Cada uno de los paquetes TS incluidos en los datos multiplexados incluye no únicamente corrientes de audio, video, subtítulos y otros, sino también una Tabla de Asociación de Programas (PAT, por sus siglas en inglés) , una Tabla de Mapa de Programas (PMT, por sus siglas en inglés) y una Referencia de Reloj de Programa (PCR, por sus siglas en inglés) . La PAT muestra lo que indica un PID en una PMT utilizada en los datos multiplexados y un PID de la PAT misma se registra como cero. La PMT almacena PIDs de las corrientes de video, audio, subtítulos y otros incluidas en los datos multiplexados y la información de atributos de las corrientes correspondientes a los PIDs . La PMT también tiene varios descriptores que se refieren a los datos multiplexados . Los descriptores tienen información tal como información de control de copias que muestra si se permite o no el copiado de los datos multiplexados. La PCR almacena la información de tiempo de STC que corresponde a un ATS que muestra cuando el paquete de PCR se transfiere a un decodificador, con el propósito de lograr una sincronización entre un Reloj de Tiempo de Llegada (ATC) que es un eje de tiempo de ATSs y un Reloj de Tiempo de Sistema (STC) que es un eje de tiempo de PTSs y DTSs.
La FIGURA 26 ilustra detalladamente la estructura de datos de la PMT. Un encabezado de PMT se coloca en la parte más alta de la PMT. El encabezado de PMT describe la longitud de datos incluidos en la PMT y otros. Una pluralidad de descriptores que se refieren a los datos multiplexados se coloca después del encabezado de PMT. Información tal como la información de control de copias se describe en los descriptores. Después de los descriptores, se coloca una pluralidad de piezas de información de corriente que se refiere a las corrientes incluidas en los datos multiplexados. Cada pieza de información de corriente incluye descriptores de corriente cada uno que describe información, tal como un tipo de corriente para identificar un codee de compresión de una corriente, un PID de corriente e información de atributos de corriente (tal como una velocidad de tramas o una relación dimensional) . Los descriptores de corriente son iguales en número al número de corrientes en los datos multiplexados.
Cuando los datos multiplexados se graban en un medio de grabación y otros, se graban junto con archivos de información de datos multiplexados.
Cada uno de los archivos de información de datos multiplexados es información de gestión de los datos multiplexados como se muestra en la FIGURA 27. Los archivos de información de datos multiplexados están en correspondencia de uno a uno con los datos multiplexados y cada uno de los archivos incluye información de datos multiplexados, información de atributos de corriente y un mapa de entrada.
Como se ilustra en la FIGURA 27, la información de datos multiplexados incluye una velocidad de sistema, un tiempo de inicio de reproducción y un tiempo de final de reproducción. La velocidad de sistema indica la velocidad de transferencia máxima a la cual un decodificador objetivo del sistema que se describe posteriormente transfiere los datos multiplexados a un filtro de PID. Los intervalos de los ATSs incluidos en los datos multiplexados se establecen a un nivel no más alto que una velocidad de sistema. El tiempo de inicio de reproducción indica un PTS en una trama de video en la cabeza de los datos multiplexados . Un intervalo de una trama se agrega a un PTS en una trama de video al final de los datos multiplexados y el PTS se establece al tiempo de final de reproducción.
Como se muestra en la FIGURA 28, una pieza de información de atributos se registra en la información de atributos de corriente, para cada PID de cada corriente incluida en los datos multiplexados. Cada pieza de información de atributos tiene diferente información dependiendo si la corriente correspondiente es una corriente de video, una corriente de audio, una corriente de gráficos de presentación o una corriente de gráficos interactivos. Cada pieza de información de atributos de corriente de video lleva información que incluye que clase de codee de compresión se utiliza para la compresión de la corriente de video y la resolución, relación dimensional y velocidad de trama de las piezas de datos de imagen que se incluyen en la corriente de video. Cada pieza de información de atributos de corriente de audio lleva información que incluye que clase de codee de compresión se utiliza para comprimir la corriente de audio, cuantos canales se incluyen en la corriente de audio, que lenguaje soporta la corriente de audio y que tan alta es la frecuencia de muestreo. La información de atributos de corriente de video y la información de atributos de corriente de audio se utilizan para la inicialización de un decodificador antes de que el reproductor repita la información.
En la presente modalidad, los datos multiplexados que se utilizan son de un tipo de corriente incluido en la PMT. Adicionalmente , cuando los datos multiplexados se graban en un medio de grabación, la información de atributos de corriente de video incluida en la información de datos multiplexados se utiliza. Más específicamente, el método de codificación de imágenes en movimiento o el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades incluye un paso o una unidad para asignar información única que indica los datos de video generados por el método de codificación de imágenes en movimiento o el aparato de codificación de imágenes en movimiento en cada una de las modalidades, al tipo de corriente incluido en la PMT o la información de atributos de corriente de video. Con la configuración, los datos de video generados por el método de codificación de imágenes en movimiento o el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades se pueden distinguir de los datos de video que cumplen con otro estándar.
Adicionalmente, la FIGURA 29 ilustra pasos del método de decodificación de imágenes en movimiento de acuerdo con la presente modalidad. En el Paso exSlOO, el tipo de corriente incluido en la PMT o la información de atributos de corriente de video incluida en la información de datos multiplexados se obtiene de los datos multiplexados . Después, en el Paso exSlOl, se determina si el tipo de corriente o la información de atributos de corriente de video indica o no que los datos multiplexados son generados por el método de codificación de imágenes en movimiento o el aparato de codificación de imágenes en movimiento en cada una de las modalidades. Cuando se determina que el tipo de corriente o la información de atributos de corriente de video indica que los datos multiplexados son generados por el método de codificación de imágenes en movimiento o el aparato de codificación de imágenes en movimiento en cada una de las modalidades, en el Paso exS102, la decodificación es realizada por el método de decodificación de imágenes en movimiento en cada una de las modalidades. Adicionalmente , cuando el tipo de corriente o la información de atributos de corriente de video indica el cumplimiento de los estándares convencionales, tales como MPEG-2, MPEG-4 AVC y VC-1, en el Paso exS103, la decodificación es realizada por un método de decodificación de imágenes en movimiento de conformidad con los estándares convencionales.
Como tal, la asignación de un nuevo valor único al tipo de corriente o a la información de atributos de corriente de video hace posible la determinación si el método de decodificación de imágenes en movimiento o el aparato de decodificación de imágenes en movimiento que se describen en cada una de las modalidades pueden realizar o no la decodificación. Incluso cuando se introducen datos multiplexados que cumplen con un estándar diferente, se puede seleccionar un método o aparato de decodificación apropiado. De esta manera, se hace posible decodificar información sin ningún error. Adicionalmente , el método o aparato de codificación de imágenes en movimiento, o el método o aparato de decodificación de imágenes en movimiento en la presente modalidad se puede utilizar en los dispositivos y sistemas descritos anteriormente.
Modalidad 5 Cada uno del método de codificación de imágenes en movimiento, el aparato de codificación de imágenes en movimiento, el método de decodificación de imágenes en movimiento y el aparato de decodificación de imágenes en movimiento en cada una de las modalidades se logra típicamente en la forma de un circuito integrado o un circuito Integrado a Gran Escala (LSI) . Como un ejemplo del LSI, la FIGURA 30 ilustra una configuración del LSI ex500 que se hace en un chip . El LSI ex500 incluye los elementos ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508 y ex509 que se describen posteriormente, y los elementos se conectan entre sí a través de una barra colectora ex510. La unidad de circuitos de suministro de energía ex505 es activada al proveer a cada uno de los elementos con energía cuando la unidad de circuitos de suministro de energía ex505 se enciende .
Por ejemplo, cuando se realiza la codificación, el LSI ex500 recibe una señal de AV de un micrófono exll7, una cámara exll3 y otros a través de una 10 de AV ex509 bajo control de una unidad de control ex501 que incluye una CPU ex502, un controlador de memoria ex503, un controlador de corriente ex504 y una unidad de control de frecuencia impulsora ex512. La señal de AV recibida se almacena temporalmente en la memoria externa ex511, tal como una SDRAM. Bajo control de la unidad de control ex501, los datos almacenados son segmentados en porciones de datos de acuerdo con la cantidad y velocidad de procesamiento que se transmite a una unidad de procesamiento de señales ex507. Luego, la unidad de procesamiento de señales ex507 codifica una señal de audio y/o una señal de video. En este documento, la codificación. de la señal de video es la codificación descrita en cada una de las modalidades. Adicionalmente , la unidad de procesamiento de señales ex507 multiplexa algunas veces los datos de audio codificados y los datos de video codificados, y una 1/0 de corriente ex506 proporciona los datos multiplexados al exterior. Los datos mul iplexados proporcionados son transmitidos a la estación base exl07, o se escriben en el medio de grabación ex215. Cuando se multiplexan los conjuntos de datos, los datos se deben almacenar temporalmente en la memoria intermedia ex508 de modo que los conjuntos de datos se sincronizan entre sí.
Aunque la memoria ex511 es un elemento fuera del LSI ex500, se puede incluir en el LSI ex500. La memoria intermedia ex508 no está limitada a una memoria intermedia, sino que puede estar compuesta de memorias intermedias. Adicionalmente , el LSI ex500 se puede hacer en un chip o una pluralidad de chips .
Adicionalmente, aunque la unidad de control ex50l incluye la CPU ex502, el controlador de memoria ex503, el controlador de corriente ex504 y la unidad de control de frecuencia impulsora ex512, la configuración de la unidad de control ex501 no está limitada a éstos. Por ejemplo, la unidad de procesamiento de señales ex507 puede incluir además una CPU. La inclusión de otra CPU en la unidad de procesamiento de señales ex507 puede mejorar la velocidad de procesamiento. Adicionalmente, como otro ejemplo, la CPU ex502 puede servir como o puede ser una parte de la unidad de procesamiento de señales ex507 y, por ejemplo, puede incluir una unidad de procesamiento de señales de audio. En este caso, la unidad de control ex501 incluye la unidad de procesamiento de señales ex507 o la CPU ex502 que incluye una parte de la unidad de procesamiento de señales ex507.
El nombre utilizado en este documento es LSI, pero también se puede llamar IC, sistema LSI, super LSI o ultra-LSI dependiendo del grado de integración.
Por otra parte, las maneras para lograr la integración no están limitadas al LSI y un circuito especial o un procesador de uso general y así por el estilo también puede lograr la integración. La Matriz de Puerta Programable de Campo (FPGA, por sus siglas en inglés) que se puede programar después de la manufactura de LSIs o un procesador reconfigurable que permite la reconfiguración de la conexión o la configuración de un LSI se puede utilizar para el mismo propósito .
En el futuro, con el avance en la tecnología de los semiconductores, una nueva tecnología puede reemplazar el LSI. Los bloques funcionales se pueden integrar utilizando esta tecnología. La posibilidad es que la presente invención se aplique a la biotecnología.
Modalidad 6 Cuando los datos de video generados en el método de codificación de imágenes en movimiento o por el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades se decodifican, en comparación a cuando los datos de video que cumplen con un estándar convencional, tales como MPEG-2, MPEG-4 AVC y VC-1 se decodifican, es posible que la cantidad de procesamiento se incremente. De esta manera, el LSI ex500 necesita ser establecido a una frecuencia impulsora más alta que aquella de la CPU ex502 que se utiliza cuando se decodifican datos de video de conformidad con el estándar convencional. Sin embargo, cuando la frecuencia impulsora se establece más alto, existe el problema respecto a que se incrementa el consumo de energía.
Con el propósito de resolver el problema, el aparato de decodificación de imágenes en movimiento, tal como la televisión ex300 y el LSI ex500 se configuran para determinar que estándar cumplen los datos de video y conmutar entre las frecuencias impulsoras de acuerdo con el estándar determinado. La FIGURA 31 ilustra una configuración ex800 en la presente modalidad. Una unidad de conmutación de frecuencias impulsoras ex803 establece una frecuencia impulsora a una frecuencia impulsora más alta cuando los datos de video son generados por el método de codificación de imágenes en movimiento o el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades. Luego, la unidad de conmutación de frecuencias impulsoras ex803 da instrucciones a una unidad de procesamiento de decodificación ex801 que ejecuta el método de decodificación de imágenes en movimiento descrito en cada una de las modalidades para decodificar los datos de video. Cuando los datos de video cumplen con el estándar convencional, la unidad de conmutación de frecuencias impulsoras ex803 establece una frecuencia impulsora a una frecuencia impulsora más baja que aquella de los datos de video generados por el método de codificación de imágenes en movimiento o el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades. Luego, la unidad de conmutación de frecuencias impulsoras ex803 da instrucciones a la unidad de procesamiento de decodificación ex802 que cumple con el estándar convencional para decodificar los datos de video.
Más específicamente, la unidad de conmutación de frecuencias impulsoras ex803 incluye la CPU ex502 y la unidad de control de frecuencias impulsoras ex512 en la FIGURA 30. En este documento, cada unidad de procesamiento de decodificación ex801 que ejecuta el método de decodificación de imágenes en movimiento descrito en cada una de las modalidades y la unidad de procesamiento de decodificación ex802 que cumple con el estándar convencional corresponde a la unidad de procesamiento de señales ex507 de la FIGURA 30. La CPU ex502 determina que estándar cumplen los datos de video. Luego, la unidad de control de frecuencias impulsoras ex512 determina una frecuencia impulsora con base en una señal de la CPU ex502. Adicionalmente , la unidad de procesamiento de señales ex507 decodifica los datos de video con base en la señal de la CPU ex502. Por ejemplo, es posible que la información de identificación descrita en la Modalidad 4 se utilice para identificar los datos de video. La información de identificación no está limitada a aquella descrita en la Modalidad 4 sino que puede ser cualquier información siempre y cuando la información indique que estándar cumplen los datos de video. Por ejemplo, cuando se puede determinar que estándar cumplen los datos de video con base en una señal externa para determinar que los datos de video se utilizan para una televisión o un disco, etcétera, la determinación se puede hacer con base en esta señal externa. Adicionalmente , la CPU ex502 selecciona una frecuencia impulsora con base en, por ejemplo, una tabla de consulta en la cual los estándares de los datos de video se asocian con las frecuencias impulsoras como se muestra en la FIGURA 33. La frecuencia impulsora se puede seleccionar al almacenar la tabla de consulta en la memoria intermedia ex508 y en una memoria interna de un LSI y con referencia a la tabla de consulta por la CPU ex502.
La FIGURA 32 ilustra pasos para ejecutar un método en la presente modalidad. En primer lugar, en el Paso exS200, la unidad de procesamiento de señales ex507 obtiene información de identificación de los datos multiplexados . Después, en el Paso exS201, la CPU ex502 determina si los datos de video se generan o no por medio del método de codificación y el aparato de codificación descritos en cada una de las modalidades, con base en la información de identificación. Cuando los datos de video son generados por medio del método de codificación de imágenes en movimiento y el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades, en el Paso exS202, la CPU ex502 transmite una señal para establecer la frecuencia impulsora a una frecuencia impulsora más alta a la unidad de control de frecuencias impulsoras ex512. Luego, la unidad de control de frecuencias impulsoras ex512 establece la frecuencia impulsora a la frecuencia impulsora más alta. Por otra parte, cuando la información de identificación indica que los datos de video cumplen con el estándar convencional, tal como MPEG-2, MPEG-4 AVC y VC-1, en el Paso exS203, la CPU ex502 transmite una señal para establecer la frecuencia impulsora a una frecuencia impulsora más baja a la unidad de control de frecuencias impulsoras ex512. Luego, la unidad de control de frecuencias impulsoras ex512 establece la frecuencia impulsora a la frecuencia impulsora más baja que aquella en el caso donde los datos de video son generados por medio del método de codificación de imágenes en movimiento y el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades.
Adicionalmente , junto con la conmutación de las frecuencias impulsoras, el efecto de conservación de energía se puede mejorar al cambiar el voltaje que se aplica al LSI ex500 o un aparato que incluye el LSI ex500. Por ejemplo, cuando la frecuencia impulsora se establece más baja, es posible que el voltaje que se aplica al LSI ex500 o el aparato que incluye el LSI ex500 se establezca a un voltaje más bajo que aquel en el caso donde la frecuencia impulsora se establece más alta.
Adicionalmente, cuando la cantidad de procesamiento para la decodificación es más grande, la frecuencia impulsora se puede establecer más alta, y cuando la cantidad de procesamiento para la decodificación es más pequeña, la frecuencia impulsora se puede establecer más baja como el método para establecer la frecuencia impulsora. De esta manera, el método de establecimiento no está limitado a aquellos descritos anteriormente. Por ejemplo, cuando la cantidad de procesamiento para decodificar datos de video de conformidad con MPEG-4 AVC es más grande que la cantidad de procesamiento para la decodificación de datos de video generados por medio del método de codificación de imágenes en movimiento y el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades, es posible que la frecuencia impulsora se establezca en orden inverso al establecimiento descrito anteriormente.
Adicionalmente, el método para establecer la frecuencia impulsora no está limitado al método para establecer la frecuencia impulsora más baja. Por ejemplo, cuando la información de identificación indica que los datos de video se generan por medio del método de codificación de imágenes en movimiento y el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades, es posible que el voltaje que se aplica al LSI ex500 o el aparato que incluye el LSI ex500 se establezca más alto. Cuando la información de identificación indica que los datos de video cumplen con el estándar convencional, tal como MPEG-2, MPEG-4 AVC y VC-1, es posible que el voltaje que se aplica al LSI ex500 o el aparato que incluye el LSI ex500 se establezca más bajo. Como otro ejemplo, es posible que cuando la información de identificación indica que los datos de video se generan por medio del método de codificación de imágenes en movimiento y el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades, la impulsión de la CPU ex502 no tenga que suspenderse. Cuando la información de identificación indica que los datos de video cumplen con el estándar convencional, tal como MPEG-2, MPEG-4 AVC y VC-1, es posible que la impulsión de la CPU ex502 se suspenda en un tiempo determinado debido a que la CPU ex502 tiene capacidad de procesamiento adicional. Incluso cuando la información de identificación indica que los datos de video se generan por medio del método de codificación de imágenes en movimiento y el aparato de codificación de imágenes en movimiento descritos en cada una de las modalidades, es posible que en el caso donde la CPU ex502 tiene capacidad de procesamiento adicional, la impulsión de la CPU ex502 se suspenda en un tiempo determinado. En este caso, es posible que el tiempo de suspensión se establezca más corto que aquel en el caso cuando la información de identificación indica que los datos de video cumplen con el estándar convencional, tal como MPEG-2, MPEG-4 AVC y VC-1.
Por consiguiente, el efecto de conservación de energía se puede mejorar al conmutar entre las frecuencias impulsoras de acuerdo con el estándar que cumplen los datos de video. Adicionalmente, cuando el LSI ex500 o el aparato que incluye el LSI ex500 se impulsa utilizando una batería, la vida útil de la batería se puede extender con el efecto de conservación de energía.
Modalidad 7 Existen casos donde una pluralidad de datos de video que cumplen con diferentes estándares, se proporcionan a los dispositivos y sistemas, tal como una televisión y un teléfono celular. Con el propósito de hacer posible la decodificación de la pluralidad de datos de video que cumplen con los diferentes estándares, la unidad de procesamiento de señales ex507 del LSI ex500 necesita cumplir con los diferentes estándares. Sin embargo, los problemas del incremento en la escala del circuito del LSI ex500 y el incremento en el costo se elevan con el uso individual de las unidades de procesamiento de señales ex507 que cumplen con los estándares respectivos.
Con el propósito de resolver el problema, lo que se idea es una configuración en la cual la unidad de procesamiento de decodificación para implementar el método de decodificación de imágenes en movimiento descrito en cada una de las modalidades y la unidad de procesamiento de decodificación que cumple con el estándar convencional, tal como MPEG-2, MPEG-4 AVC y VC-1 se comparten parcialmente. Ex900 en la FIGURA 34A muestra un ejemplo de la configuración. Por ejemplo, el método de decodificación de imágenes en movimiento descrito en cada una de las modalidades y el método de decodificación de imágenes en movimiento que cumple con MPEG-4 AVC tienen, parcialmente en común, los detalles del procesamiento, tal como la codificación entrópica, cuantificación inversa, filtración de desbloqueo y predicción con compensación de movimiento. Es posible que los detalles de procesamiento que se comparten incluyan el uso de una unidad de procesamiento de decodificación ex902 que cumple con MPEG-4 AVC. En contraste, es posible que una unidad de procesamiento de decodificación especializada ex901 se utilice para otro procesamiento que es único para un aspecto de la presente invención. La unidad de procesamiento de decodificación para implementar el método de decodificación de imágenes en movimiento descrito en cada una de las modalidades puede ser compartida para que el procesamiento sea compartido y una unidad de procesamiento de decodificación especializada se puede utilizar para el procesamiento único para aquel de MPEG-4 AVC.
Adicionalmente, exlOOO en la FIGURA 34B muestra otro ejemplo en que se comparte parcialmente el procesamiento. Este ejemplo utiliza una configuración que incluye una unidad de procesamiento de decodificación especializada exlOOl que soporta el procesamiento único para un aspecto de la presente invención, una unidad de procesamiento de decodificación especializada exl002 que soporta el procesamiento único para otro estándar convencional y una unidad de procesamiento de decodificación exl003 que soporta el procesamiento que es compartido entre el método de decodificación de imágenes en movimiento de acuerdo con el aspecto de la presente invención y el método de decodificación de imágenes en movimiento convencional. En este documento, las unidades de procesamiento de decodificación especializadas exlOOl y exl002 no están especializadas necesariamente para el procesamiento de acuerdo con el aspecto de la presente invención y el procesamiento del estándar convencional, respectivamente, y pueden ser aquellas capaces de implementar el procesamiento general. Adicionalmente, la configuración de la presente modalidad puede ser implementada por el LSI ex500.
Como tal, la reducción de la escala del circuito de un LSI y la reducción del costo son posibles al compartir la unidad de procesamiento de decodificación para que el procesamiento sea compartido entre el método de decodificación de imágenes en movimiento de acuerdo con el aspecto de la presente invención y el método de decodificación de imágenes en movimiento de conformidad con el estándar convencional .
Aplicabilidad Industrial La presente invención se refiere a métodos de codificación y decodificación de imágenes en movimiento. Más específicamente, la presente invención se refiere a métodos de números de modo de codificación y decodificación para métodos de diferenciación para general pixeles de intraprediccion en la codificación intra.
Lista de Signos de Referencia 100 Aparato dei codificación de imágenes 101 Unidad de sustracción 102 Unidad de transformación 103 Unidad de cuantificación 104 Unidad de cuantificación inversa 105 Unidad de transformación inversa 106 Unidad de adición 107 Unidad de ínter- redicción 108 Unidad de intraprediccion 109 Unidad de conmutación 110 Unidad de control de codificación 120 Unidad de codificación de longitud variable 200 Aparato de decodificación de imágenes 201 Unidad de cuantificación inversa 202 Unidad de transformación inversa 203 Unidad de adición 204 Unidad de ínter- redicción 205 Unidad de intraprediccion 206 Unidad de conmutación 210 Unidad de control 220 Unidad de decodificación de longitud variable Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. Un método de decodificación de imágenes para decodificar, en una base de bloque por bloque, datos de imagen incluidos en una corriente codificada, caracterizado porque comprende : deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural; obtener, de la corriente codificada, un índice para identificar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion; y determinar, con base en el índice obtenido, uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación.
2. El método de decodificación de imágenes de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el número plural es un número fijo.
3. El método de decodificación de imágenes de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la deducción incluye: deducir un primer candidato para el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación de un modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion para cada uno de los bloques adyacentes que son adyacentes al bloque objetivo de decodificación; determinar si el número de los primeros candidatos deducidos es más pequeño o no que el número plural; y deducir además un segundo candidato para el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación, cuando se determina que el número de los primeros candidatos deducidos es más pequeño que el número plural .
4. El método de decodificación de imágenes de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque en la deducción de un primer candidato, el número de los bloques adyacentes para los cuales se obtiene el modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion es igual al número plural .
5. El método de decodificación de imágenes de conformidad con la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque en la deducción de un segundo candidato, el segundo candidato se deduce de tal manera que un número total de los primeros candidatos y los segundos candidatos es igual al número plural.
6. El método de decodificación de imágenes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque en la deducción de un segundo candidato, un modo de intraprediccion diferente del modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion para cada uno de los bloques adyacentes que son adyacentes al bloque objetivo de decodificación se deduce como el candidato secundario .
7. El método de decodificación de imágenes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque en la deducción de un segundo candidato, por lo menos uno de (i) un modo de intraprediccion que indica una predicción utilizando un valor medio de valores de pixeles del bloque objetivo de decodificación, (ii) un modo de intraprediccion que indica una predicción plana y (iii) un modo de intraprediccion que indica una predicción vertical, se deduce como el segundo candidato.
8. El método de decodificación de imágenes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la corriente codificada incluye un indicador que señala si se utiliza uno de los candidatos para el modo de intraprediccion, cuando el indicador señala que se utiliza uno de los candidatos para el modo de intraprediccion, (i) en la obtención, el índice se obtiene y (ii) en la determinación, el candidato de los candidatos deducidos se determina como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación, y cuando el indicador señala que uno de los candidatos para el 5 modo de intraprediccion no se utiliza, (i) en la obtención, un número de modo se obtiene a partir de la corriente codificada, el número de modo indica el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación y (ii) en la 10 determinación, el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación se determina con base en el número de modo obtenido.
9. El método de decodificación de imágenes de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado 15 porque, en la deducción (i) cuando existe un bloque adyacente que es adyacente al bloque objetivo de decodificación, un modo de intraprediccion diferente del modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion para el bloque adyacente se deduce como los candidatos para el modo de intraprediccion y (ii) cuando no 20 existe el bloque adyacente que es adyacente al bloque objetivo de decodificación, los candidatos para el modo de intraprediccion se deducen con base en una condición predeterminada.
10. El método de decodificación de imágenes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, ¦25 caracterizado porque, en la deducción, una lista de candidatos se genera además utilizando los candidatos para el modo de intraprediccion y el índice es un número para identificar uno de los candidatos para el modo de intraprediccion incluidos en la lista de candidatos.
11. Un método de codificación de imágenes para generar una corriente codificada al codificar datos de imagen en una base de bloque por bloque, caracterizado porque comprende : deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación que corresponde a un bloque objetivo de codificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural; determinar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación; y agregar, a la corriente codificada, un índice para identificar el candidato determinado de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion.
12. El método de codificación de imágenes de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el número plural es un número fijo.
13. El método de codificación de imágenes de conformidad con la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque en la determinación, un candidato el cual coincide con el modo de intraprediccion utilizado para la intraprediccion para el bloque objetivo de codificación se determina como el candidato de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion, el candidato se incluye en los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion.
14. Un aparato de decodificación de imágenes para decodificar, en una base de bloque por bloque, datos de imagen incluidos en una corriente codificada, caracterizado porque comprende : una unidad de deducción configurada para deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural ; una unidad de obtención configurada para obtener, de la corriente de codificación, un índice para identificar uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion; y una unidad de determinación configurada para determinar, con base en el índice obtenido, uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación.
15. Un aparato de codificación de imágenes para generar una corriente codificada al codificar datos de imagen en una base de bloque por bloque, caracterizado porque comprende : una unidad de deducción configurada para deducir candidatos para un modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para un bloque objetivo de decodificación que corresponde a un bloque objetivo de codificación, el número de los candidatos es constantemente un número plural; una unidad de determinación configurada para determinar, uno de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion como el modo de intraprediccion que se utiliza para la intraprediccion para el bloque objetivo de decodificación; y una unidad de adición configurada para agregar, a la corriente de codificación, un índice para identificar el candidato determinado de los candidatos deducidos para el modo de intraprediccion.
16. Un aparato de codificación y decodificación de imágenes, caracterizado porque comprende: el aparato de decodificación de imágenes de conformidad con la reivindicación 14 ; y el aparato de codificación de imágenes de conformidad con la reivindicación 15.
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