BRPI0707664A2 - dispositivo de codificaÇço, mÉtodo de codificaÇço, e, programa executado por um computador - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE CODIFICAÇçO, MÉTODO DE CODIFICAÇçO, E, PROGRAMA EXECUTADO POR UM COMPUTADOR. Um dispositivo de codificação tendo uma unidade de julgamento configurada para julgar se ou não um GOP é um GOP onde oscilação de unidade de GOP está prontamente visível em uma imagem decodificada depois que codificou o GOP, para cada um de GOPs formando dados de imagem a serem codificados, e uma unidade de codificação configurada para aplicar processamento para suprimir a oscilação de unidade de GOP quando a unidade de julgamento julga que o GOP é um GOP onde oscilação está prontamente visível.
Description
"DISPOSITIVO DE CODIFICAÇÃO, MÉTODO DE CODIFICAÇÃO, E,PROGRAMA EXECUTADO POR UM COMPUTADOR"
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção relaciona-se a um dispositivo decodificação, um método de codificação, e um programa para codificar dadosde imagem.
FUNDAMENTO DA TÉCNICA
Em recentes anos, está desenvolvido um dispositivo baseadono esquema de H.264/AVC (Codificação de Vídeo Avançada), no qual dadosde imagem são operados como dados digitais, nesse momento, para opropósito de transmitir e armazenar informação com uma alta eficiência, osdados são comprimidos por uma transformada de co-seno discreta ou outratransformada ortogonal e compensação de movimento, usando a redundânciapeculiar à informação de imagem.
No MPEG (Grupo de Peritos de Quadros Móveis) 2, o númerode quadros de referência é dois, e o número do quadro de referência passadolocalizado antes do quadro presente é sempre um.
Ao contrário disto, no H.264/AVC, é permitido ter umapluralidade de quadros de referência, ao mesmo tempo, por exemplo, comomostrado na Figura IO(A), também é possível se referir a quadros passadosadicionais através de um quadro I.
Por conseguinte, até mesmo ao iniciar decodificação do quadroI, não é garantido que a decodificação pode ser efetuada corretamente. Isto setorna um grande problema em um acesso aleatório, etc. Portanto, noH.264/AVC, um quadro chamado um quadro de IDR (Renovação deDecodificador Instantânea) como mostrado na Figura IO(B) é prescrito. ComH.264/AVC, ao decodificar um quadro de IDR, toda a informaçãoarmazenada na memória que é requerida para a decodificação tais como osquadros de referência, números de quadro, e POC (Contagem de Ordem deQuadro: informação indicando uma ordem de saída de quadros) é reajustada.Por conseguinte, é proibido se referir a quadros passados adicionaisexcedendo o quadro de IDR. Adicionalmente, com um quadro de IDR, umamemória de quadro de referência, uma memória temporária, etc., sãoiniciadas. Quando a decodificação é iniciada de um quadro de IDR,decodificação correta da imagem é garantida.
EXPOSIÇÃO DE INVENÇÃO
PROBLEMA TÉCNICO
Em um caso, por exemplo, onde uma seqüência inclui quasecompletamente imagens paradas tendo um pequeno movimento, ou em umcaso onde há uma região tendo pequeno movimento em uma parte de umaseqüência, uma textura da imagem ou da região é codificada com referênciaaos quadros I, e os quadros P e B são saltados. Devido a isto, uma boaimagem decodificada é obtida com uma pequena quantidade de codificação.
Porém, em um caso onde um quadro de IDR como mostradona Figura IO(B) é inserido a um intervalo constante, sofre do problema queem uma região de imagem parada onde o grau de complexidade (atividade) éparticularmente alto, devido à influência de ruído existindo na imagem, umadiferença de intensidade do filtro de desfazer bloco ou direção de intra-predição ocorre no limite de GOPs (Grupos de Quadros) e termina sendo vistacomo oscilação de unidade de GOP (oscilação na unidade de GOP) naqualidade de imagem por um usuário.
A fim de superar o problema da arte relacionada explicadaacima, foi desejado prover um dispositivo de codificação, um método decodificação e um programa, capazes de suprimir oscilação na unidade de um GOP.
SOLUÇÃO TÉCNICA
A fim de superar o problema da arte relacionada explicadaacima, um dispositivo de codificação da presente invenção tem uma unidadede julgamento configurada para julgar se ou não um GOP é um GOP ondeoscilação de unidade de GOP está prontamente visível em uma imagemdecodificada depois de codificar o GOP para cada um de GOPs formandodados de imagem a serem codificados, e uma unidade de codificaçãoconfigurada para aplicar processamento para suprimir a oscilação de unidadede GOP quando a unidade de julgamento julga que o GOP é um GOP ondeoscilação está prontamente visível, e codificar o GOP.
Adicionalmente, um dispositivo de codificação da presenteinvenção tem um meio de julgamento para julgar se ou não um GOP é umGOP onde oscilação de unidade de GOP está prontamente visível em umaimagem decodificada depois de codificar o GOP para cada um de GOPsformando dados de imagem a serem codificados, e um meio de codificaçãopara aplicar processamento para suprimir a oscilação de unidade de GOPquando o meio de julgamento julga que o GOP é um GOP onde oscilação estáprontamente visível, e codificar o GOP.
Um método de codificação de um segundo aspecto dainvenção inclui uma etapa de julgamento de julgar se ou não um GOP é umGOP onde oscilação de unidade de GOP está prontamente visível em umaimagem decodificada depois de codificar o GOP para cada um de GOPsformando dados de imagem a serem codificados, e uma etapa de codificaçãode aplicar processamento para suprimir a oscilação de unidade de GOPquando a etapa de julgamento julga que o GOP é um GOP onde oscilação estáprontamente visível, e codificar o GOP.
Um programa de um terceiro aspecto da invenção é umprograma executado por um computador executando processamento decodificação, fazendo o computador executar as rotinas seguintes: uma rotinade julgamento de julgar se ou não um GOP é um GOP onde oscilação deunidade de GOP está prontamente visível em uma imagem decodificadadepois que codificou o GOP para cada um de GOPs formando dados deimagem a serem codificados, e uma rotina de codificação de aplicarprocessamento para suprimir a oscilação de unidade de GOP quando éjulgado na rotina de julgamento que o GOP é um GOP onde oscilação estáprontamente visível, e codificar o GOP.
EFEITOS VANTAJOSOS
De acordo com a presente invenção, um dispositivo decodificação, um método de codificação e um programa, capazes de suprimiroscilação de unidade de GOP, podem ser providos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Figura 1 é uma vista da configuração global de um sistema decomunicação de uma primeira concretização da presente invenção.
Figura 2 é uma vista da configuração de um circuito decodificação mostrado na Figura 1.
Figura 3 é um diagrama de bloco funcional de um circuito decontrole de GOP mostrado na Figura 2.
Figura 4 é um fluxograma para explicar processamento docircuito de controle de GOP mostrado na Figura 3.
Figura 5 é um diagrama para explicar processamento docircuito de controle de GOP mostrado na Figura 3.
Figura 6 é um fluxograma para explicar processamento de umcircuito de predição e compensação de movimento mostrado na Figura 2.
Figura 7 é um fluxograma para explicar processamento de umcircuito de seleção mostrado na Figura 2.
Figura 8 é um fluxograma para explicar processamento de umcircuito de controle de taxa mostrado na Figura 2.
Figura 9 é uma vista da configuração de um dispositivo decodificação de uma segunda concretização da presente invenção.
Figura 10 é um diagrama para explicar um problema da arteanterior.EXPLICAÇÃO DE REFERÊNCIAS
2, 2a- dispositivo de codificação, 10, IOa- circuitos de controlede GOP, 22- circuito de conversão A/D, 23- circuito de rearranjo de quadro,24- circuito de processamento, 25- circuito de transformada ortogonal, 26-circuito de quantização, 27- circuito de codificação reversível, 28- memóriatemporária, 29- circuito de quantização inversa, 30- circuito de transformadaortogonal inversa, 31- circuito de recomposição, 32- filtro de desfazer bloco,33- memória, 41- circuito de intra-predição, 42- circuito de predição ecompensação de movimento, 44- circuito de seleção, 46- circuito de controlede taxa, 71- unidade de julgamento de oscilação de GOP, e 72- unidade decontrole de GOP.
MELHOR MODO PARA EFETUAR A INVENÇÃOPrimeira Concretização
Abaixo, uma primeira concretização da presente invenção seráexplicada.
Primeiro, a correspondência entre componentes da presenteconcretização e componentes da presente invenção será explicada.
Uma unidade de julgamento de oscilação de GOP 71 de umcircuito de controle de GOP 10 e IOa mostrado na Figura 2 e Figura 9 sãoexemplos de um meio de julgamento da presente invenção.
Adicionalmente, uma unidade de controle de GOP 72, umcircuito de predição e compensação de movimento 42, um circuito de seleção44, e um circuito de controle de taxa 46 do circuito de controle de GOP IOe10a, são exemplos de um meio de codificação da presente invenção.
Figura 1 é um diagrama conceituai de uma sistema decomunicação 1 da presente concretização.
Como mostrado na Figura 1, o sistema de comunicação 1 temum dispositivo de codificação 2 provido a um lado de transmissão e umdispositivo de decodificação 3 provido a um lado de recepção.Na sistema de comunicação 1, o dispositivo de codificação 2no lado de transmissão gera dados de imagem de quadro (fluxo de bits)comprimidos por uma transformada de co-seno discreta, transformada deKarhunen-Loewe5 ou outra transformada ortogonal e compensação demovimento, modula os dados de imagem de quadro, então transmite os dadosde imagem de quadro modulados por um sinal de radiodifusão de satélite,uma rede de TV a cabo, uma rede de linha telefônica, uma rede de telefonemóvel, ou outro meio de transmissão.
No lado de recepção, depois que o sinal de imagem recebido édesmodulado, dados de imagem de quadro expandidos são gerados pelatransformada inversa para a transformada ortogonal na hora da modulaçãodescrita acima e a compensação de movimento, e os dados gerados sãousados.
Note que o meio de transmissão pode ser um disco óptico, umdisco magnético, uma memória de semicondutor, ou outros meios dearmazenamento.
O dispositivo de codificação 3 mostrado na Figura 1 executadecodificação correspondendo à codificação do dispositivo de codificação 2.
Abaixo, o dispositivo de codificação 2 mostrado na Figura 1será explicado.
Figura 2 é uma vista da configuração global do dispositivo decodificação 2 mostrado na Figura 1.
Como mostrado na Figura 2, o dispositivo de codificação 2tem, por exemplo, o circuito de controle de GOP 10, um circuito de conversãode ATD 22, um circuito de rearranjo de quadro 23, um circuito deprocessamento 24, um circuito de transformada ortogonal 25, um circuito dequantização 26, um circuito de codificação reversível 27, uma memóriatemporária 28, um circuito de quantização inversa 29, um circuito detransformada ortogonal inversa 30, um circuito de recomposição 31, um filtrodesfazer bloco 32, uma memória 33, um circuito de intra-predição 41, ocircuito de predição e compensação de movimento 42, o circuito de seleção44, e o circuito de controle de taxa 46.
O dispositivo de codificação 2 é caracterizado pelo fato de queo circuito de controle de GOP 10 executa processamento para suprimiroscilação de unidade de GOP como uma mudança de um GOP fechado paraum GOP aberto ao julgar que o GOP a ser codificado (ser julgado) é um GOPonde a oscilação de unidade de GOP (oscilação na unidade de um GOP) estáprontamente visível.
O dispositivo de codificação 2 executa codificação doesquema de H.264/AVC e insere um quadro de IDR a intervalos constantes.
Todos ou parte dos componentes (circuitos, etc.) dodispositivo de codificação 2 mostrado na Figura 2 podem ser realizados poruma CPU ou outro circuito de processamento executando um programa.
Abaixo, componentes do dispositivo de codificação 2 serãoexplicados.
Circuito de Controle de GOP 10
Figura 3 é uma vista da configuração do circuito de controle deGOP 10 mostrado na Figura 1.
Como mostrado na Figura 3, o circuito de controle de GOP 10tem, por exemplo, a unidade de julgamento de oscilação de GOP 71 e aunidade de controle de GOP 72.
Figura 4 é um fluxograma para explicar um exemplo doprocessamento do circuito de controle de GOP 10 mostrado na Figura 3.
Primeiro, a unidade de julgamento de oscilação de GOP 71será explicada.
A unidade de julgamento de oscilação de GOP 71 julga se ounão a oscilação de unidade de GOP está prontamente visível em uma imagemdecodificada depois que codificou um GOP, por exemplo, julgando cada GOPa ser codificado de dados de imagem S22 para rearranjo no circuito derearranjo de quadro 23 (etapa ST1).
Neste momento, a unidade de julgamento de oscilação de GOP71, por exemplo, julga que o GOP é um GOP onde a oscilação estáprontamente visível quando o GOP a ser julgado é um GOP imediatamentedepois de uma mudança de cena.
Adicionalmente,a unidade de julgamento de oscilação de GOP71 pode executar o julgamento anterior baseado em um grau de complexidadedos quadros formando o GOP localizado antes do GOP a ser julgado.
Neste momento, a unidade de julgamento de oscilação de GOP71 usa, por exemplo, dados de atividade calculados por uma técnica prescritaem TM (Modo de Teste) 5 de MPEG como o grau de complexidade.
Especificamente, a unidade de julgamento de oscilação deGOP 71 calcula os dados de atividade como segue.
A unidade de julgamento de oscilação de GOP 71 calcula asoma quadrada da diferença disso entre os dados de pixel de cada pixel e umvalor médio disso, indicado pela Equação (1) seguinte, quer dizer, dadosvar_sblk, para cada um de quatro sub-blocos, cada um consistindo em 8 pixéisχ 8 linhas obtidos dividindo um componente de luminância de ummacrobloco consistindo em 16 pixéis χ 16 linhas da imagem de quadro nosdados de imagem S2. Aqui, o valor dos dados var_sblk se torna maior quandoa imagem do sub-bloco se torna mais complexa.
Equação 1
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Note que o valor médio P_mean dos dados de pixel daEquação (1) anterior é calculado de acordo com a Equação (2) seguinte.Equação 2P_mean = 64 *=i Tk (2)
Então, a unidade de julgamento de oscilação de GOP 71 achaos dados actj usando o valor mínimo dos dados var_sblk calculados para osquatro sub-blocos como indicado pela Equação (3) seguinte:
Equação 3
actj = 1 + min (var_sblk) (3)sblk=l.4
A seguir, a unidade de julgamento de oscilação de GOP 71,como indicado pela Equação (4) seguinte, normaliza os dados actj usando osdados actj e os dados avg_act de valor médio dos dados actj obtidos para aimagem de quadro prévia, e calcula os dados de atividade N_actj.
Equação 4
2 * actj +avg_actN_actj - OCtj+2*avg_act (4)
A unidade de julgamento de oscilação de GOP 71 julga que aoscilação está prontamente visível quando há um sub-bloco no qual os dadosde atividade acima explicados N_actj são iguais ou excedem um valor delimiar predeterminado, ou há um sub-bloco no qual o número dos dados deatividade é igual ou excede um número predeterminado. Isto é, até mesmo emum caso onde o GOP a ser julgado não existe imediatamente depois de umamudança de cena, a unidade de julgamento de oscilação de GOP não setornará um problema quando não há nenhum região de imagem parada onde aatividade da textura é alta no GOP antes do GOP visado.
A seguir, a unidade de controle de GOP 72 será explicada.
A unidade de controle de GOP 72 executa o processamentomostrado abaixo quando a unidade de julgamento de oscilação de GOP 71julga que o GOP a ser julgado é um GOP onde oscilação de unidade de GOPestá prontamente visível (etapa ST2).Isto é, a unidade de controle de GOP 72 julga se ou não o GOPa ser codificado é um GOP fechado (etapa ST3). Ao julgar o GOP como umGOP fechado, a unidade de controle de GOP muda o GOP para um GOPaberto (etapa ST4). Devido a isto, até mesmo se houver um quadro de IDR,codificação de quadros depois do quadro de IDR é permitida com referência aquadros antes do quadro de IDR.
Adicionalmente, quando o GOP a ser codificado é um GOPaberto, como mostrado na Figura 5, a unidade de controle de GOP 72 controlao circuito de rearranjo de quadro 23 assim para fazer para o número M2 dequadros B antes de um quadro I maior que o número Ml dos quadros B entreo quadro I e quadro P depois do quadro I (etapa ST5). No exemplo mostradona Figura 5, M2=3 e Ml-I.
Adicionalmente, quando a unidade de julgamento de oscilaçãode GOP 71 julga que a oscilação de unidade de GOP está prontamente visívelno GOP a ser julgado, como mostrado abaixo, a unidade de controle de GOP72 controla o circuito de intra-predição 41, o circuito de seleção 44, e ocircuito de controle de taxa 46 (etapa ST6).Circuito de Conversão de A/D 22
O circuito de conversão de A/D 22 converte dados de imagemcodificados SlO consistindo no sinal de luminância analógico de entrada Y esinais de diferença de cor Pb e Pr aos dados de imagem digitais S22 e sai comos dados convertidos para o circuito de rearranjo de quadro 23.Circuito de Rearranjo de Quadro 23
O circuito de rearranjo de quadro 23 rearranja os dados deimagem S22 introduzidos do circuito de conversão de A/D 22 para dados deimagem rearranjados S23 que são rearranjados em uma seqüência decodificação de acordo com uma estrutura de GOP (Grupo de Quadros)consistindo nos tipos de quadro I, P, e B e produz os dados de imagemresultantes S23 para o circuito de processamento 24, o circuito de intra-predição 41, o circuito de predição e compensação de movimento 42, e ocircuito de controle de taxa 46.
Circuito de Processamento 24
O circuito de processamento 24 gera dados de imagem S24indicando uma diferença entre os dados de imagem S23 e dados de imagemde predição PI introduzidos do circuito de seleção 44 e produz os dadosgerados para o circuito de transformada ortogonal 25.
Circuito de Transformada Ortogonal 25
O circuito de transformada ortogonal 25 aplica umatransformada de co-seno discreta, transformada de Karhunen-Loewe, ou outratransformada ortogonal aos dados de imagem S24 para gerar dados deimagem (por exemplo, coeficiente de DCT) S25 e produz o resultado para ocircuito de quantização 26.
Circuito de Quantização 26
O circuito de quantização 26 quantiza os dados de imagemS25 com uma escala de quantização (etapa de quantização) definida de acordocom um parâmetro de quantização QP baseado em um parâmetro dequantização QP introduzido do circuito de controle de taxa 46 para gerardados de imagem S26 e produz os dados de imagem gerados para o circuitode codificação reversível 27 e o circuito de quantização inversa 29.
Circuito de Codificação Reversível 27
O circuito de codificação reversível 27 armazena dados deimagem obtidos aplicando uma codificação de comprimento variável ou umacodificação aritmética aos dados de imagem S26, na memória temporária 28.
Neste momento, o circuito de codificação reversível 27codifica um vetor de movimento MV introduzido do circuito de predição ecompensação de movimento 42 quando dados de seleção S44 indicam aseleção de codificação de inter-predição e armazena o resultado codificadoem dados de cabeçalho.Adicionalmente, o circuito de codificação reversível 27armazena um modo de intra-predição IPM introduzido do circuito de intra-predição 41 nos dados de cabeçalho, etc., quando os dados de seleção S44indicam a seleção de codificação de intra-predição.
Adicionalmente, o circuito de codificação reversível 27 incluia escala de quantização usada na quantização no circuito de quantização 26,em cada macrobloco MB.
Os dados de imagem armazenados dentro da memóriatemporária 28 são modulados, etc., e então transmitidos.
Circuito de Quantização Inversa 29
O circuito de quantização inversa 29 quantiza inversamente osdados de imagem S26 baseado na escala de quantização usada no circuito dequantização 26 e produz o resultado quantizado para o circuito detransformada ortogonal inversa 30.
Circuito de Transformada Ortogonal Inversa 30
O circuito de transformada ortogonal inversa 30 aplica umatransformada ortogonal inversa correspondendo à transformada ortogonal docircuito de transformada ortogonal 25 aos dados de imagem quantizadosinversos introduzidos do circuito de quantização inversa 29 e produz oresultado transformado para o circuito de recomposição 31.
Circuito de Recomposição 31
O circuito de recomposição 31 soma dados de imagem depredição PI introduzidos do circuito de seleção 44 e os dados de imagemintroduzidos do circuito de transformada ortogonal inversa 30 para gerardados de imagem recompostos e produz o resultado para o filtro de desfazerbloco 32.
Filtro de Desfazer Bloco 32
O filtro de desfazer bloco 32 elimina distorção de bloco dosdados de imagem introduzidos do circuito de recomposição 31, e entãoescreve o resultado na memória 33 como os dados de imagem de referência.
Circuito de Intra-predição 41
O circuito de intra-predição 41 aplica codificação de intra-predição a cada macrobloco MB incluindo os dados de imagem lidos damemória 33, baseado em cada um dos modos de intra-predição previamentedefinidos, para gerar uma imagem predita, e detecta uma diferença DIF entreos dados de imagem de predição e os dados de imagem S23.
Então, o circuito de intra-predição 41 especifica o modo deintra-predição correspondendo à diferença mínima entre as diferenças acimadescritas geradas para a pluralidade de modos de intra-predição, e produz omodo de intra-predição especificado IPM para a circuito de codificaçãoreversível 27.
Adicionalmente, o circuito de intra-predição 41 produz osdados de imagem de predição PI de acordo com o modo de intra-prediçãoespecificado acima e a diferença anterior DIF, para o circuito de seleção 44.
Circuito de Predição e Compensação de Movimento 42
O circuito de predição e compensação de movimento 42executa processamento de predição de movimento usando dados de quadro edados de campo como unidades em unidades de blocos nos dados de imagemS23, e determina o vetor de movimento MV baseado nos dados de imagem dereferência REF lidos da memória 33.
Isto é, o circuito de predição e compensação de movimento 42determina o vetor de movimento MV minimizando a diferença DIF entre osdados de imagem de predição PI que são definidos de acordo com o vetor demovimento MV e os dados de imagem de referência REF para cada bloco, eos dados de imagem S23.
O circuito de predição e compensação de movimento 42produz os dados de imagem de predição PI e a diferença DIF para a circuitode seleção 44, e produz o vetor de movimento MV para a circuito decodificação reversível 27.
O circuito de predição e compensação de movimento 42, ondeo bloco como o objetivo de processamento está incluído em uma fatia B,executa um julgamento de qual de uma predição direcional dianteira, umapredição direcional reversa e uma predição bidirecional é para ser executada.
Neste momento, quando a unidade de controle de GOP 72julga que o GOP a ser julgado é um GOP onde oscilação de unidade de GOPestá prontamente visível (etapa STl 1), o circuito de predição e compensaçãode movimento 42, como mostrado na Figura 6, executa processamento dandoprioridade à predição bidirecional para o quadro B existindo antes do quadro Ino GOP a ser processado baseado no controle da unidade de controle de GOP72 (etapa ST12). Em casos diferentes disto, o circuito de predição ecompensação de movimento 42 executa o processamento de predição ecompensação de movimento habitual (etapa STl 3).
Especificamente, o circuito de predição e compensação demovimento 42 computa um custo de codificação (por exemplo, a diferençaanterior DIF) para cada uma da predição direcional dianteira, prediçãodirecional reversa, e predição bidirecional, e seleciona o método de prediçãocom o qual o custo de codificação se torna o mínimo. Neste momento, dandoum deslocamento de um valor negativo ao custo de codificação da prediçãobidirecional, a seleção de predição bidirecional é facilitada.
O circuito de predição e compensação de movimento 42 julgase ou não a qualidade de imagem na hora da decodificação será deterioradanotavelmente executando a predição bidirecional por uma razão que os dadosde imagem que S23 estão obstruídos, etc., e não dá o deslocamento anteriorao julgar que a qualidade de imagem será deteriorada notavelmente.
Especificamente, o circuito de predição e compensação demovimento 42 não dá o deslocamento anterior ao julgar que o custo decodificação LO_cost em uma direção LO e o custo de codificação Ll cost emuma direção Ll satisfazem uma relação da Equação (5) seguinte com respeitoa dados de identificação de valor de limiar Θ determinado com antecedência.
Aqui, nos quadros B, dois quadros são selecionados de entre qualquer quadrode referência ao máximo. Predições de acordo com esses dois serão chamadascomo predições LO e LI. Os custos de codificação LO cost e Ll cost nasdireções LO e Ll indicam os custos de codificação respectivos das prediçõesLOe LI.
Equação 5
|LO_cost-Ll_cost|> Θ (5)Circuito de Seleção 44
O circuito de seleção 44 compara a diferença DIF introduzidado circuito de intra-predição 41 e a diferença DIF introduzida do circuito depredição e compensação de movimento 42.
Ao julgar que a diferença DIF introduzida do circuito de intra-predição 41 é menor de acordo com a comparação anterior, o circuito deseleção 44 seleciona os dados de imagem de predição PI introduzidos docircuito de intra-predição 41 e produz os dados selecionados para o circuito deprocessamento 24.
Ao julgar que a diferença DIF introduzida do circuito depredição e compensação de movimento 42 é menor de acordo com acomparação anterior, a circuito de seleção 44 seleciona os dados de imagemde predição PI introduzidos do circuito de predição e compensação demovimento 42 e produz os dados selecionados para o circuito deprocessamento 24.
Adicionalmente, ao selecionar os dados de imagem depredição PI do circuito de intra-predição 41, o circuito de seleção 44 produzos dados de seleção S44 indicando a seleção da codificação de inter-prediçãoao circuito de codificação reversível 27 e, ao selecionar os dados de imagemde predição PI do circuito de predição e compensação de movimento 42,produz os dados de seleção S44 indicando a seleção da codificação de intra-predição ao circuito de codificação reversível 27.
O circuito de seleção 44, como mostrado na Figura 7, executao processamento seguinte baseado no controle da unidade de controle de GOP72 quando a unidade de controle de GOP 72 julga que o GOP a ser julgado éum GOP onde uma oscilação de unidade de GOP está prontamente visível(etapa ST21).
Isto é, no caso onde o bloco a ser processado está incluído nainter-fatia, o circuito de seleção 44 executa julgamento de quais dos dados deimagem de predição Pl introduzidos do circuito de intra-predição 41 e dosdados de imagem de predição Pl introduzidos do circuito de predição ecompensação de movimento 42 são para serem selecionados (se o intra-macrobloco é para ser selecionado ou o inter-macrobloco é para serselecionado). Nesse momento, dá prioridade aos inter-macroblocos para oquadro B existindo antes do quadro I nesse GOP (etapa ST22). Isto érealizado executando, por exemplo, no circuito de seleção 44, adicionando umdeslocamento tendo um valor negativo à diferença DIF (custo de codificação)do circuito de predição e compensação de movimento 42, e depois disso,comparando a diferença DIF adicionada ao deslocamento e a diferença DIFdo circuito de intra-predição 41.
Quando a unidade de controle de GOP 72 julga que o GOP aser julgado é um GOP onde a oscilação de unidade de GOP está prontamentevisível, o circuito de seleção 44 executa a seleção habitual sem qualquerpreferência particular (etapa ST23).
Circuito de Controle de Taxa 46
O circuito de controle de taxa 46 determina o parâmetro dequantização QP baseado nos dados de imagem lidos da memória temporária28 e produz isto ao circuito de quantização 26.
Quando a unidade de controle de GOP 72 julga que o GOP aser julgado é um GOP onde a oscilação de unidade de GOP está prontamentevisível, o circuito de controle de taxa 46, como mostrado na Figura 8,determina o parâmetro de quantização QP assim para nomear uma quantidadede codificação maior que aquela para um quadro B habitual ao quadro Bexistindo antes do quadro I baseado no controle da unidade de controle deGOP 72 (etapa ST32). Em casos diferentes disso, o circuito de controle detaxa 46 nomeia para a quantidade de codificação habitual sem preferênciaparticular.
Abaixo, um exemplo da operação global do dispositivo decodificação 2 mostrado na Figura 2 será explicado.
O circuito de controle GOP 10 no dispositivo de codificação 2julga se ou não o GOP a ser codificado (ser julgado) nos dados de imagemS22 introduzidos do circuito de conversão de ATD 22 é um GOP ondeoscilação de unidade de GOP está prontamente visível.
Então, quando o circuito de controle de GOP 10 julga queoscilação está prontamente visível, o circuito de rearranjo de quadro 23 é feitoexecutar processamento para suprimir a oscilação de unidade de GOP como amudança de um GOP fechado para um GOP aberto.
Então, o circuito de processamento 24 gera dados de imagemS24 indicando a diferença entre os dados de imagem S23 e os dados deimagem de predição PI introduzidos da circuito de seleção 44 e produz osdados gerados para o circuito de transformada ortogonal 25.
Então, a diferença é transformada ortogonalmente no circuitode transformada ortogonal 25, e quantizada no circuito de quantização 26.Adicionalmente, a imagem quantizada é quantizada inversamente no circuitode quantização inversa 29, é transformada inversamente ortogonalmente nocircuito de transformada ortogonal inversa 30, e recomposta no circuito derecomposição 31.
Os dados de imagem de referência obtidos pela recomposiçãono circuito de recomposição 31 são escritos na memória 33.
Adicionalmente, o circuito de intra-predição 41 executa aintra-predição, então os dados de imagem de predição PI e a diferença DIFsão produzidos ao circuito de seleção 44.
Adicionalmente, o circuito de predição e compensação demovimento 42 executa o processamento de predição e compensação demovimento ao que o vetor de movimento MV é especificado e os dados deimagem de predição PI e a diferença DIF são produzidos ao circuito deseleção 44.
Aqui, o circuito de predição e compensação de movimento 42computa o custo de codificação (por exemplo, a diferença DIF anterior) paracada uma da predição direcional dianteira, predição direcional reversa, epredição bidirecional, e seleciona o método de predição dando o custo decodificação mínimo. Neste momento, quando é julgado que oscilação estáprontamente visível, o circuito de predição e compensação de movimento 42dá um deslocamento de um valor negativo ao custo de codificação dapredição bidirecional, por esse meio para facilitar a seleção da prediçãobidirecional.
Então, o circuito de seleção 44 produz os dados de imagem depredição PI correspondendo à diferença menor DIF entre a diferença DIFintroduzida do circuito de intra-predição 41 e a diferença DIF introduzida docircuito de predição e compensação de movimento 58 ao circuito de
processamento 24.
Aqui, o circuito de seleção 44 dá prioridade a um inter-macrobloco para um quadro B existindo antes de um quadro I em um casoonde a unidade de controle de GOP 72 julga que o GOP a ser julgado é umGOP onde a oscilação de unidade de GOP está prontamente visível.
Como explicado acima, de acordo com a dispositivo decodificação 2, quando o GOP a ser julgado é um GOP onde a oscilação deunidade de GOP está prontamente visível, descontinuidade de imagens entreGOPs é evitada, e a oscilação de unidade de GOP pode ser suprimida.
Devido a isto, no dispositivo de codificação do esquema deAVC produzindo informação de compressão de imagem de uma estrutura deGOP inserindo um quadro acessível aleatório (quadro de IDR) a intervalos detempo constantes, a oscilação de unidade de GOP pode ser suprimida.
Segunda Concretização
Figura 9 é uma vista da configuração de uma dispositivo decodificação 2a de uma segunda concretização da presente invenção.
Como mostrado na Figura 9, no dispositivo de codificação 2a,comparado com o dispositivo de codificação 2 mostrado na Figura 1, umdispositivo de decodificação de MPEG2 200 é provido em lugar do circuitode conversão de A/D 22, e é julgado em um controle de circuito de GOP IOase ou não oscilação de unidade de GOP está prontamente visível no GOP a serjulgado usando a informação de decodificação do dispositivo dedecodificação de MPEG2 200. Configurações da dispositivo de codificação2a diferentes dessa são as mesmas como aquelas do dispositivo de codificação2 da primeira concretização.
Abaixo, o dispositivo de decodificação de MPEG2 200 e ocircuito de controle de GOP IOa serão explicados.
O dispositivo de decodificação de MPEG2 200 introduz dadosde imagem de codificação SlOO do esquema de MPEG2 ou similar,decodifica os dados de entrada a dados de imagem S22, e produz dadosresultantes para o circuito de rearranjo de quadro 23.
Adicionalmente, o dispositivo de decodificação de MPEG2200 produz o coeficiente de transformada ortogonal (DCT) incluído nos dadosde imagem de codificação SlOO e o vetor de movimento ou outra informaçãode atributo de codificação inf, para o circuito de controle de GOP 10a.
O circuito de controle de GOP 10a, baseado na informação deatributo de codificação inf, detecta se uma região é uma região de imagemparada incluindo textura, isso é, se a informação de vetor de movimento é "0"e inclui um coeficiente de transformada ortogonal que não é 0, para julgar seou não oscilação de unidade de GOP está prontamente visível no GOP a serjulgado.
De acordo com a presente concretização, utilizandoefetivamente a informação obtida pelo dispositivo de decodificação deMPEG2 200, pode ser julgado se ou não oscilação de unidade de GOP estáprontamente visível.
A presente invenção não está limitada às concretizaçõesanteriores.
Nas concretizações anteriores, casos onde a dispositivo decodificação 2, 102 e 202 executam codificação pelo H.264/AVC foramdescritos, mas a presente invenção pode ser aplicada a outros esquemas decodificação nos quais um GOP e um IDR são prescritos.
Claims (18)
1. Dispositivo de codificação, caracterizado pelo fato de queinclui:uma unidade de julgamento configurada para julgar se ou nãoum GOP é um GOP onde oscilação de unidade de GOP está prontamentevisível em uma imagem decodificada depois que codificou o GOP, para cadaum de GOPs formando dados de imagem a serem codificados; euma unidade de codificação configurada para aplicarprocessamento para suprimir a oscilação de unidade GOP quando a unidadede julgamento julga que o GOP é um GOP onde a oscilação está prontamentevisível, e codificar o GOP processado.
2. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que:a unidade de julgamento julga o GOP imediatamente depois de uma mudança de cena, como o GOP onde oscilação está prontamente visível.
3. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que:a unidade de julgamento julga se ou não o GOP a ser julgado éum GOP onde oscilação está prontamente visível baseado em um grau decomplexidade de quadros formando o GOP localizado antes do GOP a serjulgado.
4. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de queadicionalmente inclui uma unidade de geração configuradapara decodificar os dados de imagem codificados e gerar os dados de imagemantes de codificados, eem que a unidade de julgamento julga se ou não o GOP é umGOP onde oscilação está prontamente visível baseado nos dados de imagemantes de codificados.
5. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que:a unidade de julgamento executa o julgamento baseado em umcoeficiente de transformada ortogonal incluído nos dados de imagem antes decodificados.
6. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que:a unidade de codificação muda um GOP a ser julgado para umGOP aberto em um caso onde a unidade de julgamento julga que o GOP é umGOP onde oscilação está prontamente visível e o GOP a ser julgado é umGOP fechado, e executa codificar o GOP mudado.
7. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que:a unidade de codificação executa compor um GOP assim parafazer o número de um quadro B antes de um quadro I no GOP aberto a serjulgado maior comparado com o número de quadros B existindo entre oquadro I e quadro P depois do quadro I no GOP aberto a ser julgado, no casoonde a unidade de julgamento julga que o GOP é um GOP onde a oscilaçãoestá prontamente visível e o GOP a ser julgado é um GOP aberto, ecodificando o GOP composto.
8. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que:a unidade de codificação executa controle de forma quecodificação de predição bidirecional seja selecionada facilmente como acodificação do quadro B localizado antes do quadro I no GOP a ser julgado,no caso onde a unidade de julgamento julga que o GOP é um GOP ondeoscilação está prontamente visível comparado com o caso prontamenteinvisível.
9. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que:a unidade de codificação executa controle de forma que inter-codificação seja selecionada facilmente, como a codificação do quadro Blocalizado antes do quadro I no GOP a ser julgado, no caso onde a unidade dejulgamento julga que o GOP é um GOP onde oscilação está prontamentevisível comparado com o caso prontamente invisível.
10. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que a unidade de codificação:seleciona predição dando o custo de codificação mínimo entrepredição direcional dianteira, predição direcional reversa, e prediçãobidirecional em predição e compensação de movimento, e codifica um blocode cada quadro; eno caso onde a unidade de julgamento julga que o GOP é umGOP onde oscilação está prontamente visível, executa a seleção abaixando ocusto de codificação da predição bidirecional comparado com o casoprontamente invisível, ao codificar o quadro B localizado antes do quadro Ino GOP a ser julgado.
11. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que a unidade de codificação:seleciona um bloco de um custo de codificação dando umcusto de codificação menor de inter-codificação e intra-codificação de blocosde cada quadro e codifica o bloco selecionado; eno caso onde a unidade de julgamento julga que o GOP é umGOP onde oscilação está prontamente visível, executa a seleção abaixando ocusto de codificação da inter-codificação quando codificação de um quadro Blocalizado antes de um quadro I no GOP comparado com o caso prontamenteinvisível.
12. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação-1, caracterizado pelo fato de que:a unidade de codificação quantiza um bloco de cada quadro ecodifica o bloco quantizado, na quantização, a unidade de codificação executaa quantização assim para nomear uma quantidade de codificação maior nocaso onde a unidade de julgamento julga que o GOP é um GOP ondeoscilação está prontamente visível do que a quantidade de codificação no casoprontamente invisível ao codificar um quadro B localizado antes de umquadro I no GOP.
13. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:a unidade de julgamento julga um GOP incluindo um quadrodefinido como não se referindo a um quadro localizado antes de um quadropredeterminado.
14. Método de codificação, caracterizado pelo fato de queinclui:uma etapa de julgamento de julgar se ou não um GOP é umGOP onde oscilação de unidade de GOP está prontamente visível em umaimagem decodificada depois que codificou o GOP, para cada um de GOPsformando dados de imagem a serem codificados; euma etapa de codificação de aplicar processamento parasuprimir a oscilação de unidade de GOP quando a etapa de julgamento julgaque o GOP é um GOP onde oscilação está prontamente visível, e codificar oGOP.
15. Dispositivo de codificação, caracterizado pelo fato de queinclui:um meio de julgamento para julgar se ou não um GOP é umGOP onde oscilação de unidade de GOP está prontamente visível em umaimagem decodificada depois que codificou o GOP, para cada um de GOPsformando dados de imagem a serem codificados; eum meio de codificação para aplicar processamento parasuprimir a oscilação de unidade de GOP quando o meio de julgamento julgaque o GOP é um GOP onde oscilação está prontamente visível, e codificar oGOP.
16. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que:a unidade de julgamento julga se ou não o GOP a ser julgado éum GOP onde oscilação está prontamente visível baseado em um grau decomplexidade de quadros formando o GOP localizado antes do GOP a serjulgado.
17. Dispositivo de codificação de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de queadicionalmente inclui um meio de geração para gerar os dadosde imagem antes de codificados decodificando os dados de imagemcodificados; eem que o meio de julgamento julga se ou não o GOP é umGOP onde oscilação está prontamente visível baseado nos dados de imagemantes de codificados.
18. Programa executado por um computador, caracterizadopelo fato de realizar processamento de codificação, fazendo o computadorexecutar as rotinas seguintes:uma rotina de julgamento de julgar se ou não um GOP é umGOP onde oscilação de unidade de GOP está prontamente visível em umaimagem decodificada depois de codificar o GOP, para cada um de GOPsformando dados de imagem a serem codificados; euma rotina de codificação de aplicar processamento parasuprimir a oscilação de unidade GOP quando é julgado na rotina dejulgamento que o GOP é um GOP onde oscilação está prontamente visível.
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