ES2259631T3 - Procedimiento de tratamiento de imagenes. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de tratamiento de imágenes para decodificar una señal de imagen codificada de cada subbloque, obteniéndose dicha señal de imagen codificada realizando la codificación de una señal de imagen que forma un espacio de imagen que comprende una pluralidad de píxeles, mediante un procedimiento de codificación que comprende la redistribución de las filas de píxeles horizontales y la conversión de frecuencias, o un procedimiento de codificación que excluye la redistribución de filas de píxeles horizontales y que comprende la conversión de frecuencias, para cada uno de los subbloques que son unos componentes de los macrobloques rectangulares individuales en los que se divide el espacio de imagen.

Description

Procedimiento de tratamiento de imágenes.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de imágenes, en el que se realiza la predicción intratrama adaptativa de los componentes de frecuencia de una señal de imagen entrelazada, mejorando de ese modo la eficacia de la codificación de la señal de imagen.

Antecedentes de la invención

La codificación predictiva que comprime los datos de imagen de una imagen en movimiento utilizando la redundancia de éstos, comprende la codificación predictiva intratrama, que permite predecir los datos de imagen mediante los datos de imagen de una trama de destino de codificación (en lo sucesivo denominada "trama de destino"), y la codificación predictiva intertrama, que permite predecir los datos de imagen mediante los datos de imagen de una trama distinta a la trama de destino.

Más particularmente, en la codificación predictiva intratrama, se genera un valor de predicción de los datos de imagen de una trama de destino, a partir de los datos de imagen de la trama de destino, y se codifica el valor de la diferencia entre el valor de los datos de imagen y el valor de predicción, eliminándose o reduciéndose de ese modo una gran cantidad de información espacialmente redundante propia de los datos de imagen, cuando se comprimen datos de imagen.

Mientras tanto, en la codificación predictiva intertrama, se genera un valor de predicción de los datos de imagen de una trama de destino, a partir de los datos de otra trama, y se codifica el valor de la diferencia entre el valor de los datos de imagen y el valor de predicción, eliminándose o reduciéndose de ese modo una gran cantidad de información temporalmente redundante incluida en los datos de imagen de una imagen en movimiento reducido, cuando se comprimen datos de imagen.

Últimamente, la DCT (transformada discreta del coseno) se ha venido utilizando ampliamente en la codificación de imágenes. Según la norma MPEG (Grupo de expertos en imágenes en movimiento), en un procedimiento de codificación de imágenes habitual, se divide un espacio de imagen (trama), constituido por una señal de imagen digital, en una pluralidad de zonas rectangulares (bloques) que forman unidades DCT y, a continuación, se realiza la DCT de la señal de imagen de cada bloque.

Se describe un procedimiento de predicción intratrama de coeficientes DCT, es decir, de datos de imagen del dominio de la DCT (dominio de la frecuencia) adoptado por MPEG, en el documento "Intra DC y AC prediction for I-VOP and P-VOP" del modelo de verificación de vídeo MPEG-4 versión 7.0 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG97/N1642 (en lo sucesivo, denominado MPEG-4 VM 7.0).

Según este documento, se predicen un componente CC (de corriente continua) y varios componentes CA (de corriente alterna) de los coeficientes DCT de un bloque de destino de codificación (en lo sucesivo, denominado "bloque de destino"), mediante los coeficientes DCT de tres bloques situados en el lado superior izquierdo, encima y a la izquierda del bloque de destino de un espacio de imagen y adyacentes al mismo.

La Figura 15 es un diagrama que ilustra un procedimiento de predicción intratrama de coeficientes DCT descrito en el documento de referencia que es adoptado por un procedimiento de codificación de imágenes de técnica anterior.

Con referencia a la Figura 15, se representan 4 bloques (bloques DCT) R0~R2 y X, que forman las unidades DCT y comprenden 8 x 8 píxeles cada uno. Estos bloques son adyacentes entre sí en un espacio de imagen (dominio espacial) formado por una señal de imagen. Se va a suponer que el bloque X es el bloque de destino y que los bloques R0, R1 y R2 son bloques que han sido codificados (en lo sucesivo, denominados "bloques codificados") y que están situados en el lado superior izquierdo, encima y a la izquierda del bloque de destino del dominio espacial y que son adyacentes al mismo.

En el procedimiento de predicción intratrama de coeficientes DCT de técnica anterior, los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque X se generan con referencia a los coeficientes DCT del bloque R1 o el bloque R2.

En particular, cuando se hace referencia a los coeficientes DCT del bloque codificado R1, se utilizan un componente CC de la esquina superior izquierda y varios componentes CA de la fila más alta del bloque codificado R1, como valores de predicción de los coeficientes DCT situados en las correspondientes posiciones del bloque X. Cuando se hace referencia a los coeficientes DCT del bloque codificado R2, se utiliza un componente CC de la esquina superior izquierda y varios componentes CA de la columna del extremo izquierdo del bloque codificado R2 como valores de predicción de los coeficientes DCT situados en las correspondientes posiciones del bloque X.

Se toma la decisión de hacer referencia al bloque codificado R1 o R2 utilizando los componentes CC de los bloques codificados R0, R1 y R2.

Cuando el valor absoluto de la diferencia entre los componentes CC de los bloques R0 y R2 es inferior al valor absoluto de la diferencia entre los componentes CC de los bloques R0 y R1, existe una gran correlación entre los coeficientes DCT de los bloques dispuestos en dirección vertical y, por consiguiente, los coeficientes DCT del bloque R1 se utilizan como referencia. Por otra parte, cuando el valor absoluto de la diferencia entre los componentes CC de los bloques R0 y R1 es inferior al valor absoluto de la diferencia entre los componentes CC de los bloques R0 y R2, existe una gran correlación entre los coeficientes DCT de los bloques dispuestos en dirección horizontal y, en consecuencia, los coeficientes DCT del bloque R2 se utilizan como referencia.

Como se describe en la sección "Adaptive Frame/Field DCT" del documento de referencia (MPEG-4 VM7.0), la DCT (transformación de frecuencia) que va a utilizarse en el procedimiento de codificación de una imagen entrelazada comprende dos tipos de DCT: la DCT de tramas y la DCT de campos. En la DCT de tramas, los datos de imagen se transforman de trama en trama, mientras que, en la DCT de campos, los datos de imagen se transforman de campo en campo. Según la norma MPEG, el cambio entre la DCT de tramas y la DCT de campos se realiza de forma adaptativa para cada macrobloque que comprende 4 bloques.

Este cambio se realiza dependiendo de si se redistribuyen o no las líneas de exploración representadas en la Figura 16. En la DCT de campos, la DCT se aplica a los datos de imagen de cada uno de los 4 bloques de un macrobloque que ha experimentado redistribución de las líneas de exploración.

Más particularmente, en la DCT de tramas, la DCT se aplica a los datos de imagen de cada uno de los 4 bloques de un macrobloque, en el que las líneas de exploración de numeración par y las líneas de exploración de numeración impar se disponen alternadamente. En la DCT de campos, las líneas de exploración se redistribuyen, y de ese modo, el macrobloque comprende un primer bloque de campo que comprende las líneas de exploración de numeración par y un segundo bloque de campo que comprende las líneas de exploración de numeración impar y, a continuación, se aplica la DCT a los datos de imagen de cada bloque del macrobloque.

Por lo tanto, en el procedimiento de codificación de una señal de imagen entrelazada, coexisten en un mismo espacio de imagen macrobloques a los que se aplica la DCT de tramas y macrobloques a los que se aplica la DCT de campos.

En los casos en que la correlación entre los valores de los píxeles situados entre el primer y el segundo campo es superior a la correlación entre los píxeles situados en el primer y el segundo campo, la DCT que se realiza es la DCT de tramas; en los demás casos, se realiza la DCT de campos.

En consecuencia, en algunos casos, las DCT de macrobloques cercanos o de bloques adyacentes (subbloques de un macrobloque) difieren entre sí. En dichos casos, con respecto a los coeficientes DCT, existe una correlación entre macrobloques o bloques adyacentes que es inferior a la del caso en que se utiliza un tipo de DCT.

En otros casos, los bloques adyacentes pertenecen a campos que difieren entre sí. Asimismo, en dichos casos, con respecto a los coeficientes DCT, existe una correlación entre los bloques adyacentes que es inferior a la del caso en que los bloques pertenecen al mismo campo.

No obstante, puesto que, en los macrobloques que han sido procesados mediante DCT de campos (macrobloques de DCT de campos), coexisten los bloques de primer y segundo campo, es difícil especificar un bloque codificado de referencia cuando se están generando los valores de predicción de los coeficientes DCT de un bloque de destino. Por esta razón, la predicción intratrama de técnica anterior no se aplica a los macrobloques de DCT de campos. En consecuencia, es imposible aplicar la predicción intratrama a la codificación de una imagen entrelazada o una imagen progresiva específica en la que coexisten macrobloques de DCT de campos. Esto impide realizar una codificación de gran eficacia mientras se reduce de forma satisfactoria la información espacialmente redundante.

Sumario de la invención

Uno de los objetivos de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento de tratamiento de imágenes, en el que se codifica con eficacia una imagen entrelazada o una imagen progresiva específica en la que coexisten macrobloques de diferentes tipos de DCT, mientras se reduce de forma satisfactoria la información de imagen espacialmente redundante incluida en una señal de imagen, y se efectúa la decodificación adecuada para la codificación.

Otros objetivos y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción detallada proporcionada a continuación. La descripción detallada y las formas de realización particulares descritas se proporcionan únicamente a título ilustrativo, permitiendo deducir dicha descripción detallada a los expertos en la materia diversas adiciones y modificaciones comprendidas en el alcance de la presente invención.

En la reivindicación 1, se expone un procedimiento según la presente invención.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un aparato de tratamiento de imágenes (aparato de codificación de imágenes) según una primera forma de realización de la presente invención.

La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra un aparato de tratamiento de imágenes (aparato de decodificación de imágenes) según una segunda forma de realización de la presente invención.

La Figura 3 es un diagrama que ilustra la codificación predictiva intratrama realizada por el aparato de codificación de imágenes según la primera forma de realización, y representa la disposición de los bloques DCT en un macrobloque del dominio de la DCT.

Las Figuras 4(a) y 4(b) son diagramas que ilustran la codificación predictiva intratrama realizada por el aparato de codificación de imágenes según la primera forma de realización, y representan las posiciones de los bloques de referencia con respecto a los bloques que se van a codificar en la predicción de tramas (Figura 4(a)) y la predicción de campos (Figura 4(b)).

La Figura 5 es un diagrama de flujo que representa las etapas de tratamiento de la predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT, empleada por el aparato de codificación de imágenes según la primera forma de realización y el aparato de decodificación de imágenes según la segunda forma de realización.

La Figura 6 es un diagrama de flujo que representa el procedimiento de predicción de tramas empleado en el procedimiento de predicción realizado por el aparato de codificación de imágenes según la primera forma de realización y el aparato de decodificación de imágenes según la segunda forma de realización.

La Figura 7 es un diagrama de flujo que representa el procedimiento de predicción de campos empleado en el procedimiento de predicción realizado por el aparato de codificación de imágenes según la primera forma de realización y el aparato de decodificación de imágenes según la segunda forma de realización.

La Figura 8 es un diagrama de flujo que representa un ejemplo de procedimiento de generación de valores de predicción en la predicción de tramas descrita anteriormente.

La Figura 9 es un diagrama de flujo que representa un ejemplo de procedimiento de generación de valores en la predicción de campos descrita anteriormente.

La Figura 10 es un diagrama que ilustra un ejemplo de procedimiento de generación de coeficientes DCT de memoria tampón virtual empleado en el procedimiento de predicción realizado por el aparato de codificación de imágenes según la primera forma de realización y el aparato de decodificación de imágenes según la segunda forma de realización.

La Figura 11 es un diagrama de flujo que representa un ejemplo de procedimiento de generación de coeficientes DCT de memoria tampón virtual empleado en el procedimiento de predicción realizado por el aparato de codificación de imágenes según la primera forma de realización y el aparato de decodificación de imágenes según la segunda forma de realización.

La Figura 12 es un diagrama de flujo que representa un procedimiento de predicción de tramas empleado por el aparato de codificación de imágenes según la tercera forma de realización y el aparato de decodificación de imágenes según la cuarta forma de realización.

La Figura 13 es un diagrama de flujo que representa el procedimiento de predicción de campos empleado por el aparato de codificación de imágenes según la tercera forma de realización y el aparato de decodificación de imágenes según la cuarta forma de realización.

Las Figuras 14(a) y 14(b) son diagramas que ilustran unos medios de almacenamiento de datos que contienen un programa para ejecutar cualquiera de los procedimientos de codificación/decodificación predictiva intratrama según las formas de realización de la presente invención, mediante un sistema informático, y la Figura 14(c) es un diagrama que representa el sistema informático.

La Figura 15 es un diagrama que ilustra el procedimiento de predicción intratrama de coeficientes DCT en el que se utiliza un aparato de tratamiento de imágenes convencional.

La Figura 16 es un diagrama esquemático que ilustra la redistribución de las líneas de exploración cuando se lleva a cabo el cambio DCT de tramas/DCT de campos.

La Figura 17 es un diagrama de bloques que representa un aparato de codificación de imágenes según una quinta forma de realización de la presente invención.

La Figura 18 es un diagrama de bloques que representa un aparato de decodificación de imágenes según una sexta forma de realización de la presente invención.

La Figura 19 es un diagrama que ilustra los bloques de referencia utilizados para la predicción según la quinta forma de realización.

La Figura 20 es un diagrama de flujo que representa un procedimiento de generación de valores de predicción según la quinta forma de realización.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

Forma de realización 1

Un aparato de tratamiento de imágenes (aparato de codificación de imágenes) y un procedimiento de tratamiento de imágenes (procedimiento de codificación de imágenes) según una primera forma de realización de la presente invención se caracterizan porque realizan la codificación predictiva intratrama de una señal de imagen, empleando un procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT, es decir, un procedimiento para generar valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque que se va a codificar (bloque de destino) a partir de los coeficientes DCT de un bloque que ya ha sido codificado, según una señal de tipo de DCT (señal de tipo de transformación de frecuencia) del bloque codificado. La señal de tipo de DCT es una señal que indica si el bloque de destino ha sido procesado mediante DCT de tramas o DCT de campos.

La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un aparato de codificación de imágenes según la primera forma de realización. En la Figura 1, el número de referencia 1000 designa un aparato de codificación de imágenes, en el que una señal de imagen digital de entrada (señal de imagen de entrada) 110a se divide en una pluralidad de señales de imagen correspondientes a una pluralidad de bloques en los que se divide un espacio de imagen (trama) formado por la señal de imagen digital 110a, y estas señales de imagen correspondientes a los respectivos bloques se codifican de bloque en bloque.

El aparato de codificación de imágenes 1000 incluye una unidad de formación de bloques 100 que divide la señal de imagen de entrada 110a en una pluralidad de señales de imagen correspondientes a los respectivos bloques mencionados anteriormente para cada trama o campo (una unidad de tratamiento de transformación de frecuencia), y proporciona las señales de imagen 101 de los respectivos bloques y una señal de tipo de DCT 102 que indica la unidad de tratamiento de la transformación de frecuencia (DCT). Para concretar, la unidad de formación de bloques 100 recibe la señal de imagen de entrada 100a y, cuando la correlación entre los valores de los píxeles de los campos es superior a la correlación entre los valores de los píxeles de una trama, la unidad de formación de bloques 100 lleva a cabo la redistribución de líneas de exploración en cada macrobloque que comprende 16 x 16 píxeles, ejecutándose de ese modo la DCT de campos, y proporciona una señal de imagen de cada bloque (cada bloque comprende 8 x 8 píxeles y es un componente del macrobloque sometido a redistribución de líneas de exploración).

Cuando en la unidad de formación de bloques 100 la correlación entre los valores de los píxeles de los campos es inferior a la correlación entre los valores de los píxeles de una trama, la redistribución de líneas de exploración en cada macrobloque descrita anteriormente no se realiza, y se proporciona la señal de imagen de entrada de cada bloque de la forma indicada.

Además, el aparato de codificación de imágenes 1000 incluye una unidad de DCT 103 que somete a DCT la señal de imagen dividida en bloques 101 para transformarla en componentes de frecuencia (coeficientes DCT) 104; un cuantificador 105 que cuantifica los coeficientes DCT 104 para generar valores cuantificados (coeficientes DCT cuantificados) correspondientes a los bloques; una unidad de predicción intratrama 110 que genera valores de predicción 111 de un bloque de destino mediante predicción intratrama basada en la señal de tipo de DCT 102; un sumador 107 que resta los valores de predicción 111 de los coeficientes DCT cuantificados 106 y proporciona valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 y un codificador de longitud variable (VLC) 109 que somete los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 a codificación de longitud variable y proporciona un tren de bits (una señal de imagen codificada 110b).

La unidad de predicción intratrama 110 comprende un sumador 112 que suma los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 y los valores de predicción intratrama 111; una memoria de bloques 115 que almacena la salida del sumador 112 como coeficientes DCT cuantificados 116 del bloque que ha sido codificado; y un predictor de coeficientes DCT 113 que genera los valores de predicción 111 de los coeficientes DCT cuantificados del bloque de destino a partir de los coeficientes DCT cuantificados 114 del bloque codificado, según la señal de tipo de DCT 102, mediante el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT.

A continuación, se describirá el funcionamiento del aparato de codificación de imágenes 1000.

En primer lugar, se proporciona una descripción del funcionamiento en un procedimiento de codificación en el que se utiliza la predicción DCT adaptativa.

Cuando se introduce una señal de imagen digital (señal de imagen de entrada) 110a en el aparato de codificación de imágenes 1000, la señal de imagen 110a se divide, en la unidad de formación de bloques 100, en una pluralidad de señales de imagen correspondientes a los respectivos bloques descritos anteriormente para cada trama o campo (unidad de tratamiento de transformación de frecuencia), y la unidad de formación de bloques 100 proporciona la señal de imagen dividida en bloques 101 y una señal de tipo de DCT 102 que indica la unidad de tratamiento de transformación de frecuencia (DCT).

Cuando en la unidad de formación de bloques 100 la correlación entre los valores de los píxeles de un campo es superior a la correlación entre los valores de los píxeles de una trama, la señal de imagen se somete a redistribución de líneas de exploración en cada macrobloque que comprende 16 x 16 píxeles, ejecutándose de ese modo la DCT de campos, y la señal de imagen que ha experimentado redistribución de líneas de exploración se proporciona de bloque en bloque, comprendiendo cada bloque 8 x 8 píxeles y siendo un componente del macrobloque.

No obstante, cuando la correlación entre los valores de los píxeles de un campo es inferior a la correlación entre los valores de los píxeles de una trama, la redistribución de líneas de exploración para cada macrobloque descrita anteriormente no se realiza, y la señal de imagen de entrada se proporciona de bloque en bloque como se ha mencionado anteriormente.

A continuación, la señal de imagen 101 correspondiente al bloque de destino que se va a codificar se transforma, mediante la transformada discreta del coseno (DCT), en componentes de frecuencia (coeficientes DCT) 104 del bloque de destino en la unidad de DCT 103, y los coeficientes DCT 104 se cuantifican en el cuantificador 105 y se proporcionan como valores cuantificados (coeficientes DCT cuantificados) 106 del bloque de destino.

Además, los coeficientes DCT cuantificados 106 del bloque de destino se introducen en el sumador 107, obteniéndose los valores de diferencia entre los valores cuantificados 106 y los valores de predicción 111, que son proporcionados como valores de diferencia de los coeficientes DCT 108. Los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 se someten a codificación de longitud variable en el VLC 109 y se proporcionan como un tren de bits (señal de imagen codificada) 110b.

Los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 obtenidos desde el sumador 107 se introducen en la unidad de predicción intratrama 110, generándose valores de predicción de los coeficientes DCT cuantificados 106.

Para concretar, en la unidad de predicción intratrama 110, los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 y los valores de predicción intratrama 111 son sumados por el sumador 112, y las sumas se almacenan en la memoria de bloques 115 como coeficientes DCT cuantificados 116 del bloque codificado. En el predictor de coeficientes DCT 113, los valores de predicción 111 de los coeficientes DCT cuantificados del bloque de destino se generan a partir de los coeficientes DCT cuantificados 114 del bloque codificado, según la señal de tipo de DCT 102, mediante el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT.

A continuación, se describirá en mayor detalle el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT empleado en el procedimiento de codificación descrito anteriormente.

En el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT según la primera forma de realización, cuando se generan los valores de predicción de los coeficientes DCT correspondientes al bloque de destino, los bloques de referencia utilizados para la predicción se seleccionan según el tipo de DCT del bloque de destino.

En esta primera forma de realización, el dominio de la DCT se define de la forma indicada a continuación.

El dominio de la DCT (dominio de la frecuencia) es un dominio que comprende componentes de frecuencia que se obtienen sometiendo una señal de imagen que forma un espacio de imagen (dominio espacial) a la DCT (transformación de frecuencia). En el dominio de la DCT (dominio de la frecuencia), los macrobloques se disponen de la misma manera en que se disponen en el dominio espacial de la señal de imagen (espacio de imagen).

Además, como se representa en la Figura 3, cuando se somete un macrobloque a DCT de tramas, la señal de imagen correspondiente a cada bloque se somete a DCT sin redistribución de líneas de exploración en el macrobloque, y los coeficientes DCT correspondientes a los bloques superior izquierdo, superior derecho, inferior izquierdo e inferior derecho del macrobloque del dominio espacial se disponen, respectivamente, en las áreas (0), (1), (2) y (3) del macrobloque del dominio de la DCT.

Por otra parte, cuando se somete un macrobloque a la DCT de campos, después de la redistribución de líneas de exploración en el macrobloque del dominio espacial, la señal de imagen correspondiente a cada bloque se somete a DCT, y los datos DCT del bloque izquierdo del 1^{er} campo, el bloque derecho del 1^{er} campo, el bloque izquierdo del 2º campo y el bloque derecho del 2º campo se disponen, respectivamente, en las áreas (0), (1), (2) y (3) del macrobloque del dominio de la DCT.

A continuación, se proporciona una descripción del procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT, en el que se predicen los coeficientes DCT correspondientes al bloque de destino (datos del bloque de destino del dominio de la DCT), con referencia a los coeficientes DCT de un bloque codificado, y se selecciona, durante la predicción, el bloque codificado que va a utilizarse como referencia, según el tipo de DCT del bloque de destino.

En primer lugar, cuando el bloque de destino ha sido procesado mediante DCT de tramas, la predicción (en lo sucesivo, denominada "predicción de tramas") se realiza de la forma indicada a continuación. Como se representa en la Figura 4(a), el bloque diagonalmente opuesto al bloque de destino por la parte superior izquierda x(i) es el bloque de referencia
r0(i), el bloque situado encima y adyacente al bloque de destino x(i) es el bloque de referencia r1(i) y el bloque situado a la izquierda y adyacente al bloque de destino x(i) es el bloque de referencia r2(i). Cuando el bloque de destino x(i) representado en la Figura 4(a) ha sido sometido a DCT de tramas, los bloques de referencia r0(i), r1(i) y r2(i) están más cerca espacialmente del bloque de destino x(i) y, por consiguiente, los coeficientes DCT de estos bloques de referencia presentan una alta correlación con los coeficientes DCT del bloque de destino x(i).

Por otra parte, cuando el bloque de destino ha sido procesado mediante DCT de campos, la predicción (en lo sucesivo, denominada "predicción de campos") se realiza de la forma indicada a continuación. Como se representa en la Figura 4(b), el bloque situado encima y a un bloque de distancia del bloque de destino x(i) es el bloque de referencia r1(i), el bloque situado a la izquierda y adyacente al bloque de referencia
r1(i) es el bloque de referencia r0(i) y el bloque situado a la izquierda y adyacente al bloque de destino x(i) es el bloque de referencia r2(i). Cuando el bloque de destino x(i) ha sido sometido a DCT de campos, los bloques de referencia r0(i), r1(i) y r2(i) están más cerca espacialmente del bloque de destino x(i) del mismo campo y, por consiguiente, los coeficientes DCT de estos bloques de referencia presentan una alta correlación con los coeficientes DCT del bloque de destino x(i).

A continuación, se describirá el procedimiento de de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT según la primera forma de realización, haciendo referencia a las Figuras 5 a 11.

La Figura 5 es un diagrama de flujo que representa el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT.

En la etapa 51, se decide el tipo de DCT del bloque de destino x(i) que se va a codificar. Las etapas siguientes dependen del resultado de esta decisión.

Cuando el bloque de destino x(i) ha sido procesado mediante DCT de tramas, en la etapa S52, la predicción de tramas se realiza utilizando los bloques de referencia r0(i), r1(i) y r2(i) del bloque de destino x(i) representado en la Figura 4(a), para generar de ese modo los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i).

Por otra parte, cuando el bloque de destino x(i) ha sido procesado mediante DCT de campos, en la etapa S53, la predicción de campos se realiza utilizando los bloques de referencia r0(i), r1(i) y r2(i) del bloque de destino x(i) representado en la Figura 4(b), para generar de ese modo los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i).

Como se ha descrito anteriormente, puesto que los bloques de referencia utilizados para la predicción se seleccionan según el tipo de DCT del bloque de destino x(i), los coeficientes DCT de los bloques de referencia que presentan una alta correlación con los coeficientes DCT del bloque de destino x(i) se utilizan para la predicción, dando por resultado una predicción de gran eficacia.

A continuación, se describirá en detalle la etapa S52 del procedimiento de predicción de tramas representado en la Figura 5, mediante el diagrama de flujo de la Figura 6.

En la Figura 6, r0(i), r1(i), r2(i) y x(i) denotan, respectivamente, los bloques de referencia y el bloque de destino representados en la Figura 4(a). En la predicción de tramas según el procedimiento de la Figura 6, los bloques de referencia procesados mediante DCT de tramas, es decir, los que presentan el mismo tipo de DCT que el bloque de destino x(i), se utilizan para la predicción con prioridad.

Inicialmente, en la etapa S611a, se decide el tipo de DCT del bloque de referencia r2(i) situado a la izquierda del bloque de destino x(i). Las etapas siguientes dependen del resultado de esta decisión. A continuación, en las etapas S612a y S613a, se decide el tipo de DCT del bloque de referencia r1(i) situado encima del bloque de destino x(i). Las etapas siguientes dependen del resultado de esta decisión. Según los tipos de DCT de los bloques de referencia r1(i) y
r2(i), la predicción de tramas representada en la Figura 6 se divide en las cuatro etapas de tratamiento
(A1) \sim (A4) descritas a continuación.

(A1) Cuando ambos bloques de referencia r1(i) y r2(i) han sido procesados mediante DCT de tramas, en la etapa S614a, se generan, con referencia a los coeficientes DCT de los bloques de referencia r0(i),
r1(i) y r2(i), los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i), mediante el "Procedimiento 1" descrito más adelante.

(A2) Cuando el bloque de referencia r1(i) ha sido procesado mediante DCT de campos y el bloque de referencia r2(i) ha sido procesado mediante DCT de tramas, en la etapa S615a, se generan los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i), mediante los coeficientes DCT del bloque de referencia r2(i). Esto es similar al procedimiento convencional descrito con respecto a la Figura 15, es decir, el procedimiento para generar los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque X a partir de los coeficientes DCT del bloque R2.

(A3) Cuando el bloque de referencia r1(i) ha sido procesado mediante DCT de tramas y el bloque de referencia r2(i) ha sido procesado mediante DCT de campos, en la etapa S616a, se generan los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i), mediante los coeficientes DCT del bloque de referencia r1(i). Esto es similar al procedimiento convencional descrito con respecto a la Figura 15, es decir, al procedimiento para generar valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque X a partir de los coeficientes DCT del bloque R1.

(A4) Cuando ambos bloques de referencia r1(i) y r2(i) han sido procesados mediante DCT de campos, en la etapa S617a, se generan, con referencia a los coeficientes DCT de estos bloques de referencia r0(i), r1(i) y r2(i), los valores de predicción del bloque de destino x(i), mediante el "Procedimiento 2" descrito más adelante.

En la etapa S617a, en lugar de hacer referencia a los coeficientes DCT de los bloques de referencia
r0(i), r1(i) y r2(i), puede utilizarse un valor establecido (por ejemplo, 0) como valor de predicción. Además, puede prescindirse de las etapas S613a y S617a para simplificar. En este caso, cuando se decide, en la etapa S611a, que el bloque de referencia r2(i) no ha sido procesado mediante DCT de tramas, los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i) se generan mediante los coeficientes DCT del bloque de referencia r1(i) en la etapa S616a.

A continuación, se describirá en mayor detalle el procedimiento de predicción de campos de la etapa S53 representada en la Figura 5, mediante el diagrama de flujo de la Figura 7.

El procedimiento de predicción de campos representado en la Figura 7 es fundamentalmente idéntico al procedimiento de predicción de tramas representado en la Figura 6, excepto en que las "tramas" son reemplazadas por "campos".

Sin embargo, en la Figura 7, r0(i), r1(i), r2(i) y
x(i) denotan los bloques de referencia y el bloque de destino, respectivamente, representados en la Figura 4(b).

Es decir, en la predicción de campos según el procedimiento de la Figura 7, los bloques de referencia procesados mediante DCT de campos, es decir, los que presentan el mismo tipo de DCT que el bloque de destino x(i), se utilizan para la predicción con prioridad.

Inicialmente, en la etapa S711b, se decide el tipo de DCT del bloque de referencia r2(i) situado a la izquierda del bloque de destino x(i). Las etapas siguientes dependen del resultado de esta decisión. A continuación, en las etapas S712b y S713b, se decide el tipo de DCT del bloque de referencia r1(i) situado encima del bloque de destino x(i). Las etapas siguientes dependen del resultado de esta decisión. Según los tipos de DCT de los bloques de referencia r1(i) y
r2(i), la predicción de campos representada en la Figura 7 se divide en las cuatro etapas de tratamiento (B1) \sim (B4) descritas a continuación.

(B1) Cuando ambos bloques de referencia r1(i) y r2(i) han sido procesados mediante DCT de campos, en la etapa S714b, se generan, con referencia a los coeficientes DCT de los bloques de referencia r0(i),
r1(i) y r2(i), los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i), mediante el "Procedimiento 1" descrito más adelante.

(B2) Cuando el bloque de referencia r1(i) ha sido procesado mediante DCT de tramas y el bloque de referencia r2(i) ha sido procesado mediante DCT de campos, en la etapa S715b, se generan los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i), mediante los coeficientes DCT del bloque de referencia r2(i). Esto es similar al procedimiento convencional descrito con respecto a la Figura 15, es decir, al procedimiento para generar valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque X a partir de los coeficientes DCT del bloque R2.

(B3) Cuando el bloque de referencia r1(i) ha sido procesado mediante DCT de campos y el bloque de referencia r2(i) ha sido procesado mediante DCT de tramas, en la etapa S716b, se generan los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i), mediante los coeficientes DCT del bloque de referencia r1(i). Esto es similar al procedimiento convencional descrito con respecto a la Figura 15, es decir, al procedimiento para generar valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque X a partir de los coeficientes DCT del bloque R1.

(B4) Cuando ambos bloques de referencia r1(i) y r2(i) han sido procesados mediante DCT de tramas, en la etapa S717b, se generan, con referencia a los coeficientes DCT de los bloques de referencia r0(i), r1(i) y r2(i), los valores de predicción del bloque de destino x(i), mediante el "Procedimiento 2" descrito más adelante.

En la etapa S717b, en lugar de hacer referencia a los coeficientes DCT de los bloques de referencia
r0(i), r1(i) y r2(i), puede utilizarse un valor establecido (por ejemplo, 0) como valor de predicción. Además, puede prescindirse de las etapas S713b y S717b para simplificar. En este caso, cuando se decide, en la etapa S711b, que el bloque de referencia r2(i) no ha sido procesado mediante DCT de campos, los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i) se generan mediante los coeficientes DCT del bloque de referencia r1(i) en la etapa S716b.

Puesto que, en los procedimientos de predicción según los procedimientos representados en las Figuras 6 y 7, los bloques que presentan el mismo tipo de DCT que el bloque de destino, es decir, los bloques de referencia cuyos coeficientes DCT presentan una alta correlación con los del bloque de destino, se utilizan con prioridad para la predicción del bloque de destino, la eficacia de la predicción aumenta.

A continuación, se describirá el procedimiento de generación de valores de predicción basado en el "Procedimiento 1" empleado en la etapa S614a o el "Procedimiento 2" empleado en la etapa S617a, mediante el diagrama de flujo de la Figura 8.

En el procedimiento de la Figura 8, para realizar el mismo procedimiento que en la predicción de coeficientes DCT convencional, se presupone que, en las etapas del tratamiento S821a a S829a, se dispone de un espacio de memoria virtual (una memoria tampón virtual) para almacenar los coeficientes DCT de los cuatro bloques representados en la Figura 15, y se aplica el procedimiento de predicción de coeficientes DCT convencional a los respectivos bloques de la memoria tampón virtual.

En la Figura 8, R0, R1 y R2 denotan los bloques de referencia de la memoria tampón virtual, y CC0, CC1 y CC2 denotan los componentes CC de los coeficientes DCT de los bloques de referencia R0, R1 y R2, respectivamente. Además, r0(i), r1(1), r2(i) y
x(i) denotan los bloques de referencia y el bloque de destino que presentan las relaciones posicionales representadas en la Figura 4(a).

Inicialmente, en la etapa S821a, se decide el tipo de DCT del bloque de referencia r0(i), y el procedimiento siguiente de generación de coeficientes DCT del bloque de referencia R0 (etapa S822a o S823a) depende del resultado de la decisión en la etapa S821a.

Para concretar, cuando se decide que el bloque de referencia r0(i) ha sido procesado mediante DCT de campos, en la etapa S822a, se generan los coeficientes DCT mediante un procedimiento establecido, a partir de los bloques contiguos al bloque de referencia r0(i), y los coeficientes DCT generados de esta forma se almacenan en la memoria tampón virtual como coeficientes DCT del bloque de referencia R0. Por otro lado, cuando se decide, en la etapa S821a, que el bloque de referencia r0(i) ha sido procesado mediante DCT de tramas, en la etapa S823a, se almacenan los coeficientes DCT del bloque de referencia r0(i) en la memoria tampón virtual como coeficientes DCT del bloque de referencia R0. Del mismo modo, los coeficientes DCT del bloque de referencia R1 se generan en las etapas S824a, S825a y S826a, y los coeficientes DCT del bloque de referencia R2 se generan en las etapas S827a, S828a y S829a. Estos coeficientes DCT se almacenan en la memoria tampón virtual.

Las etapas de tratamiento subsiguientes son idénticas a las del procedimiento de predicción de coeficientes DCT convencional. En la etapa S830a, el valor absoluto de la diferencia entre los componentes CC de los coeficientes DCT del bloque de referencia R0 y el bloque de referencia R1 (|CC0 - CC1|) se compara con el valor absoluto de la diferencia entre los componentes CC de los coeficientes DCT del bloque de referencia R0 y el bloque de referencia R2 (|CC0 - CC2|). Cuando |CC0 - CC2| es inferior a |CC0 - CC1|, en la etapa S832a, se generan los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino
x(i), mediante los coeficientes DCT del bloque de referencia R1.

Cuando |CC0 - CC2| no es inferior a |CC0 - CC1|, en la etapa S831a, se generan los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino
x(i), mediante los coeficientes DCT del bloque de referencia R2.

Con respecto al "Procedimiento 1" utilizado en la etapa S614a representada en la Figura 6, puesto que se sabe que el tipo de DCT de los bloques de referencia r1(i) y r2(i) es DCT de tramas, en este caso, es posible prescindir de las etapas S824a, S827a, S825a y S828a representadas en la Figura 8.

A continuación, se describirá el tratamiento basado en el "Procedimiento 1" empleado en la etapa S714b o el "Procedimiento 2" empleado en la etapa S717b, representados en la Figura 7, mediante el diagrama de flujo de la Figura 9.

El procedimiento representado en el diagrama de flujo de la Figura 9 es fundamentalmente idéntico al procedimiento representado en el diagrama de flujo de la Figura 8, excepto en que la etapa de decidir si cada bloque ha sido procesado o no mediante DCT de tramas es reemplazada por la etapa de decidir si cada bloque ha sido procesado o no mediante DCT de campos. En la Figura 9, r0(i), r1(i), r2(i) y x(i) denotan los bloques de referencia y el bloque de destino que presentan las relaciones posicionales representadas en la Figura 4(b).

Inicialmente, en la etapa S921b, se decide el tipo de DCT del bloque de referencia r0(i), y el procedimiento siguiente de generar los coeficientes DCT del bloque de referencia R0 (etapa S922b o S923b) depende del resultado de la decisión de la etapa S921b.

Para concretar, cuando se decide que el bloque de referencia r0(i) ha sido procesado mediante DCT de tramas, en la etapa S922b, se generan los coeficientes DCT mediante un procedimiento establecido, a partir de los bloques contiguos al bloque de referencia r0(i), y los coeficientes DCT generados de esta forma se almacenan en la memoria tampón virtual como coeficientes DCT del bloque de referencia R0. Por otro lado, cuando se decide, en la etapa S921b, que el bloque de referencia r0(i) ha sido procesado mediante DCT de campos, en la etapa S923b, se almacenan los coeficientes DCT del bloque de referencia r0(i) en la memoria tampón virtual como coeficientes DCT del bloque de referencia R0. Del mismo modo, los coeficientes DCT del bloque de referencia R1 se generan en las etapas S924b, S925b y S926b, y los coeficientes DCT del bloque de referencia R2 se generan en las etapas S927b, S928b y S929b. Estos coeficientes DCT se almacenan en la memoria tampón
virtual.

Las etapas de tratamiento subsiguientes son idénticas a las del procedimiento de predicción de coeficientes DCT convencional. En la etapa S930b, el valor absoluto de la diferencia entre los componentes CC de los coeficientes DCT del bloque de referencia R0 y el bloque de referencia R1 (|CC0 - CC1|) se compara con el valor absoluto de la diferencia entre los componentes CC de los coeficientes DCT del bloque de referencia R0 y el bloque de referencia R2 (|CC0 - CC2|). Cuando |CC0 - CC2| es inferior a |CC0 - CC1|, en la etapa S932b, se generan los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de referencia x(i) mediante los coeficientes DCT del bloque de referencia R1.

Cuando |CC0 - CC2| no es inferior a |CC0 - CC1|, en la etapa S931b, se generan los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino
x(i) mediante los coeficientes DCT del bloque de referencia R2.

Con respecto al "Procedimiento 1" utilizado en la etapa S714b representada en la Figura 7, puesto que se sabe que el tipo de DCT de los bloques de referencia r1(i) y r2(i) es DCT de campos, es posible prescindir, en este caso, de las etapas S924b, S927b, S925b y S926b representadas en la Figura 9.

Como se ha descrito anteriormente, cuando en la predicción de los coeficientes DCT de un bloque de destino es necesario hacer referencia a los coeficientes DCT de un bloque de referencia cuyo tipo de DCT es diferente del tipo de DCT del bloque de destino, no se hace referencia a los coeficientes DCT de este bloque de referencia, sino que se generan coeficientes DCT que presentan características de frecuencia similares a las del tipo de DCT del bloque de referencia, a partir de bloques contiguos al bloque de referencia, y los coeficientes DCT del bloque de destino se predicen mediante los coeficientes DCT generados de esta forma, aumentando de ese modo la eficacia de la predicción.

La Figura 10 es un diagrama esquemático que ilustra un procedimiento para generar coeficientes DCT a partir de bloques contiguos a un bloque de referencia r, en las etapas S822a, S825a, S828a representadas en la Figura 8 y las etapas S922b, S925b y S928b representadas en la Figura 9.

En la Figura 10, r denota cualquiera de los bloques de referencia r0(i), r1(i) y r2(i) del dominio de la frecuencia, y R denota cualquiera de los bloques de referencia R0, R1 y R2 de la memoria tampón virtual.

En el procedimiento de generación de coeficientes DCT a partir de bloques contiguos al bloque de referencia r en las etapas S822a, S825a y S828a representadas en la Figura 8 y las etapas S922b, S925b y S928b representadas en la Figura 9, los coeficientes DCT se generan mediante una función establecida, a partir de los coeficientes DCT de dos bloques contiguos al bloque de referencia r representado en la Figura 10, y los coeficientes DCT generados de esta forma se utilizan como coeficientes DCT del bloque de referencia R de la memoria tampón virtual.

La Figura 11 es un diagrama de flujo que representa el procedimiento para generar los coeficientes DCT del bloque de referencia R de la memoria tampón virtual. En la Figura 11, se realizan procedimientos diferentes según la posición del bloque de referencia r en el macrobloque del dominio de la DCT.

Por ejemplo, cuando el bloque de referencia r está situado en el área (0) o (2) del macrobloque del dominio de la DCT, es decir, cuando está situado en el área izquierda del macrobloque, en la etapa S1142L, representada en la Figura 10, los coeficientes DCT del bloque de referencia R de la memoria tampón virtual se generan mediante una función establecida, a partir de los coeficientes DCT de los bloques situados en las áreas (0) y (2) del macrobloque del dominio de la DCT, incluyendo dichas áreas los bloques de referencia r. Cuando el bloque de referencia r está situado en el área (1) o (3) del macrobloque del dominio de la DCT, es decir, cuando está situado en el área derecha del macrobloque, en la etapa S1142R, los coeficientes DCT del bloque de referencia R de la memoria tampón virtual se generan mediante una función establecida, a partir de los coeficientes DCT de los bloques situados en el área (1) y (3) del macrobloque del dominio de la DCT, incluyendo dichas áreas los bloques de referencia r.

En cuanto a la función empleada, puede ser cualquier función, siempre que ésta permita calcular de forma exclusiva los coeficientes DCT del bloque de referencia R de la memoria tampón virtual, a partir de los coeficientes DCT de dos bloques contiguos al bloque de referencia r; por ejemplo, una función en la que las medias o las medias ponderadas entre los coeficientes DCT de dos bloques contiguos al bloque r del dominio de la frecuencia se utilizan como coeficientes DCT del bloque de referencia R de la memoria tampón virtual.

A continuación, en la etapa S1143, los coeficientes DCT generados con referencia a los dos bloques del dominio de la frecuencia se utilizan como coeficientes DCT del bloque de referencia R de la memoria tampón virtual.

Como se ha descrito anteriormente, puesto que los coeficientes DCT del bloque de referencia R del área virtual utilizada para la predicción se generan a partir de los coeficientes DCT de dos bloques que presentan información de la misma área que el bloque de referencia r del dominio espacial, es posible generar coeficientes DCT que presentan características de frecuencia similares a las de los coeficientes DCT del tipo de DCT del bloque de destino.

En el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT empleada en la primera forma de realización de la presente invención, los bloques de referencia utilizados en la predicción se seleccionan según el tipo de DCT del bloque de destino, y los coeficientes DCT de los bloques de referencia del mismo tipo de DCT que el bloque de destino se utilizan para la predicción con prioridad. Cuando el tipo de DCT del bloque de referencia es distinto al tipo de DCT del bloque de destino, se generan, para la predicción, los coeficientes DCT de los bloques que presentan características de frecuencia similares a los coeficientes DCT de los bloques de referencia que presentan el mismo tipo de DCT que el bloque de destino, a partir de los coeficientes DCT de bloques contiguos al bloque de referencia. Por consiguiente, la predicción intratrama para una imagen entrelazada o una imagen progresiva específica se realiza con eficacia en el dominio de la DCT (componentes de frecuencia).

Entonces, según la primera forma de realización de la presente invención, puesto que, en el procedimiento de codificación basado en MPEG4 para el tratamiento de una imagen entrelazada o una imagen progresiva específica en la que coexisten macrobloques de diferentes tipos de DCT (objetos que se van a procesar), la eficacia de la predicción de los coeficientes DCT del bloque que se va a codificar mejora utilizando información intratrama, es posible realizar con eficacia la codificación por compresión de una señal de imagen, eliminando o reduciendo la información de imagen espacialmente redundante.

En el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT según la primera forma de realización, si cuando se utilizan los coeficientes DCT del bloque de referencia r2(i) como valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i) (véase las Figuras 4(a) y 4(b)) el tipo de DCT del bloque de referencia r2(i) es diferente del tipo de DCT del bloque de destino x(i), sólo puede utilizarse un componente CC de los coeficientes DCT del bloque de referencia r2(i) como valor de predicción para el bloque de destino x(i).

Además, en las etapas S923b, S926b y S929b del procedimiento de predicción según la primera forma de realización, los coeficientes DCT del bloque de referencia R (en particular, los bloques de referencia R0, R1 y R2) de la memoria tampón virtual utilizados para la predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino se generan a partir de los coeficientes DCT del bloque de referencia r (en particular, los bloques de referencia r0(i), r1(i) y r2(i)). No obstante, en las etapas S293b, S926b y S929b, descritas con respecto a las etapas S922b, S925b y S928b, los coeficientes DCT pueden generarse mediante una función establecida, a partir de los coeficientes DCT de dos bloques contiguos al bloque de referencia r del dominio espacial (en particular, los bloques de referencia r0(i),
r1(i) y r2(i), y los coeficientes DCT generados pueden utilizarse como coeficientes DCT del bloque de referencia R de la memoria tampón virtual.

Además, en la predicción de campos representada en la Figura 7, se realiza uno de los cuatro tratamientos B1 \sim B4 según el tipo de DCT del bloque de referencia r2(i) situado a la izquierda del bloque de destino x(i) y el tipo de DCT del bloque de referencia r1(i) situado encima del bloque de destino x(i). No obstante, estos tratamientos, B1, B3 y B4 pueden ser reemplazados por los tratamientos B1', B3' y B4'.

Con respecto al tratamiento B3', el bloque codificado situado justo encima del bloque de destino x(i) (es decir, en la Figura 1(b), el bloque codificado situado entre el bloque de destino x(i) y el bloque codificado r1(i)) se utiliza como bloque de referencia, y los coeficientes DCT de este bloque de referencia se utilizan como valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino.

Con respecto a los tratamientos B1' y B4', en las etapas S922b y S923b, se calcula la media ponderada del bloque de referencia r0(i) y el bloque codificado situado entre el bloque de referencia r0(i) y el bloque de referencia r2(i) con un cociente de ponderación de 0:1, generándose de ese modo los coeficientes DCT del bloque de referencia R0 de la memoria tampón virtual. En las etapas S925b y S926b, se calcula la media ponderada del bloque de referencia r1(i) y el bloque codificado situado entre el bloque de referencia r1(i) y el bloque de destino x(i) con un cociente de ponderación de 0:1, generándose de ese modo los coeficientes DCT del bloque de referencia R1 de la memoria tampón virtual. En las etapas S928b y S929b, se calcula la media ponderada del bloque de referencia r2(i) y el bloque codificado situado entre el bloque de referencia r2(i) y el bloque de referencia r0(i) con un cociente de ponderación de 1:0, generándose de ese modo los coeficientes DCT del bloque de referencia R1 de la memoria tampón virtual. En los tratamientos B1' y B4', se presupone que las posiciones de los respectivos bloques r0(i) \sim r2(i) con respecto al bloque de destino x(i) son las representadas en la Figura 4(b).

Dicho de otro modo, en los tratamientos B1' y B4', se calcula la media ponderada entre el bloque de referencia r0(i) y el bloque codificado situado justo debajo del bloque de referencia r0(i), con un coeficiente de ponderación de 1, para uno de los bloques que están situados más cerca del bloque de destino
x(i), y se calcula la media ponderada entre el bloque de referencia r1(i) y el bloque codificado situado justo debajo del bloque de referencia r1(i), con un cociente de ponderación de 1, para uno de los bloques que están situados más cerca del bloque de destino x(i) y, además, se calcula la media ponderada entre el bloque de referencia r2(i) y el bloque codificado situado justo encima del bloque de referencia r2(i), con un cociente de ponderación de 1, para uno de los bloques que están situados más cerca del bloque de destino x(i).

En este caso, el cálculo de la media ponderada se simplifica. Además, puesto que los valores de predicción de los componentes de frecuencia del subbloque que se va a codificar se generan con referencia a los componentes de frecuencia de un subbloque que ya ha sido codificado y que está situado espacialmente más cerca del subbloque que se va a codificar, la eficacia de la predicción del procedimiento de codificación de una imagen entrelazada o una imagen progresiva específica se incrementa, ya que el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT utiliza una operación relativamente simple.

Forma de realización 2

Un aparato de tratamiento de imágenes (aparato de decodificación de imágenes) y un procedimiento de tratamiento de imágenes (procedimiento de decodificación de imágenes) según una segunda forma de realización de la presente invención se caracterizan porque la decodificación de la señal de imagen codificada se realiza mediante el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT que se utiliza para el aparato y el procedimiento de codificación de imágenes según la primera forma de realización.

La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra un aparato de decodificación de imágenes 2000 según la segunda forma de realización, en el que se utilizan los mismos números de referencia que los de la Figura 1 para designar partes iguales o correspondientes.

El aparato de decodificación de imágenes 2000 recibe una señal de imagen codificada (tren de bits) obtenida codificando una señal de imagen mediante el aparato de codificación de imágenes 1000 según la primera forma de realización, y somete la señal de imagen codificada a decodificación mediante el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT.

Más particularmente, el aparato de decodificación de imágenes 2000 comprende un decodificador de longitud variable (VLD) 203 que recibe un tren de bits 110b proporcionado por el aparato de codificación de imágenes 1000, y somete el tren de bits 110b a decodificación de longitud variable mediante análisis de datos para restaurar los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 del bloque que se va a decodificar (es decir, los valores de diferencia entre los coeficientes DCT cuantificados 107 del bloque que se va a codificar y los valores de predicción intratrama 111 de los mismos); una unidad de predicción intratrama 210 que genera los valores de predicción intratrama 111 del bloque que se va a decodificar y un sumador 112 que suma los valores de predicción intratrama 111 y los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 para restaurar los coeficientes DCT cuantificados del bloque que se va a decodificar.

La unidad de predicción intratrama 210 comprende una memoria de bloques 115 que almacena la salida 116 del sumador 112 como coeficientes DCT cuantificados de un bloque que ha sido decodificado previamente, y un predictor de coeficientes DCT que genera los valores de predicción 111 de los coeficientes DCT cuantificados del bloque que se va a decodificar, a partir de los coeficientes DCT cuantificados 114 del bloque decodificado almacenado en la memoria de bloques 115, según la señal de tipo de DCT 102 del aparato de codificación de imágenes 1000, mediante el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT.

Además, el aparato de decodificación de imágenes 2000 comprende un cuantificador inverso 207 que somete la salida 116 del sumador 112 a cuantificación inversa para restaurar los coeficientes DCT del bloque que se va a decodificar; una unidad de DCT inversa 209 que somete la salida del cuantificador inverso 207 a DCT inversa para restaurar la señal de imagen 101 correspondiente al bloque que se va a decodificar y una unidad de formación de bloques inversa 200 que recibe la salida de la unidad de DCT inversa 209 y restaura la señal de imagen de estructura de líneas de exploración 110a, basándose en el tipo de DCT del aparato de codificación de imágenes 1000.

A continuación, se proporciona una descripción del funcionamiento del aparato de decodificación de imágenes.

Cuando se introduce una señal de imagen codificada 110b del aparato de codificación de imágenes 1000 en el aparato de decodificación de imágenes 2000, la señal de imagen codificada 110b es sometida a decodificación de longitud variable mediante análisis de datos en el decodificador de longitud variable 203, y el decodificador 203 proporciona los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 del bloque que se va a decodificar (en lo sucesivo, denominado "bloque de destino").

Los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 son sumados a sus valores de predicción 111 por el sumador 112, restaurándose de ese modo los coeficientes DCT cuantificados 116 del bloque de destino.

Los coeficientes DCT cuantificados 116 del bloque de destino se introducen en la unidad de predicción intratrama 210 y se almacenan en la memoria de bloques 115 como coeficientes DCT cuantificados de un bloque que ya ha sido decodificado. Además, los coeficientes DCT cuantificados 114 del bloque decodificado son extraídos de la memoria de bloques 115 y proporcionados al predictor de coeficientes DCT 113. En el predictor de coeficientes DCT 113, los valores de predicción de los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 del bloque que se va a decodificar después del bloque de destino se generan mediante predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT, con referencia a los coeficientes DCT cuantificados de la memoria de bloques 115, según la señal de tipo de DCT 102 del aparato de codificación de imágenes 1000, de forma similar al procedimiento de generación de valores de predicción llevado a cabo por la unidad de predicción intratrama 110 del aparato de codificación de imágenes 1000.

Además, los coeficientes DCT cuantificados 116 son sometidos a cuantificación inversa por el cuantificador inverso 207 y transformados en coeficientes DCT 104 del bloque de destino, y los coeficientes DCT 104 son sometidos a DCT inversa por la unidad de DCT inversa 209 y transformados en una señal de imagen 101 correspondiente al bloque de destino.

A continuación, la señal de imagen 101 correspondiente al bloque de destino se introduce en la unidad de formación de bloques inversa 200, reproduciéndose de ese modo una señal de imagen de estructura de líneas de exploración 110a, basada en la señal de tipo de DCT 102 del aparato de codificación de imágenes 1000.

Como se ha descrito anteriormente, según la segunda forma de realización de la presente invención, puesto que la decodificación de las señales de imagen codificadas se realiza utilizando el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT, la señal de imagen codificada (tren de bits), que se ha obtenido sometiendo una señal de imagen (una imagen entrelazada o una imagen progresiva específica) a codificación predictiva intratrama mediante predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT, podrá ser decodificada de forma eficaz y adecuada mediante predicción intratrama en el dominio de la DCT.

Forma de realización 3

A continuación, se describirá un aparato de tratamiento de imágenes (aparato de codificación de imágenes) según una tercera forma de realización de la presente invención.

El aparato de codificación de imágenes según esta tercera forma de realización emplea el procedimiento representado en la Figura 12, en lugar del procedimiento de generación de los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino mediante predicción de tramas de la etapa S52 representada en la Figura 5, y emplea el procedimiento representado en la Figura 13, en lugar del procedimiento de generación de valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino mediante predicción de campos de la etapa S53 representada en la Figura 5.

La predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT realizada por el aparato de codificación de imágenes según la tercera forma de realización es fundamentalmente idéntica a la de la primera forma de realización, exceptuando el procedimiento de predicción de tramas y el procedimiento de predicción de campos y, por consiguiente, sólo se van a describir estos procedimientos de predicción con referencia a las Figuras 12 y 13.

La Figura 12 es un diagrama de flujo que representa el procedimiento según la tercera forma de realización para implementar el procedimiento de predicción de tramas de la etapa S52 representada en la Figura 5. En la Figura 12, r0(i), r1(i), r2(i) y x(i) denotan los bloques de referencia y el bloque de destino representados en la Figura 4(a).

En la tercera forma de realización, inicialmente, se decide el tipo de DCT del bloque de referencia
r2(i) en la etapa S1221a. El procedimiento subsiguiente depende del resultado de esta decisión.

Cuando el bloque de referencia r2(i) ha sido procesado mediante DCT de tramas, los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i) se generan mediante el procedimiento de generación de valores de predicción representado en la Figura 8 como "procedimiento establecido". El procedimiento de generación de valores de predicción representado en la Figura 8 se ha descrito con respecto a la primera forma de realización y, por consiguiente, su descripción no va a repetirse. Con respecto al "procedimiento establecido" de la etapa S1222a de la Figura 12, puesto que se sabe que el tipo de DCT de r2(i) es DCT de tramas, es posible prescindir de las etapas S827a y S828a de la Figura 8.

Por otro lado, cuando el bloque de referencia r2(i) ha sido procesado mediante DCT de campos, los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i) se generan utilizando los coeficientes DCT del bloque de referencia r1(i), de forma similar al procedimiento convencional representado en la Figura 15, en el que los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino X se generan a partir de los coeficientes DCT del bloque de referencia R1.

La Figura 13 es un diagrama de flujo que representa el procedimiento según la tercera forma de realización para implementar el procedimiento de predicción de campos de la etapa S53 representada en la Figura 5. Puesto que el procedimiento representado en la Figura 13 es fundamentalmente idéntico al procedimiento representado en la Figura 12, excepto porque las "tramas" son reemplazadas por "campos", se omitirá la descripción detallada del mismo. No obstante, en la Figura 13, r0(i), r1(i), r2(i) y x(i) denotan, respectivamente, los bloques de referencia y el bloque de destino representados en la Figura 4(b).

Como se ha descrito anteriormente, puesto que, en el procedimiento de predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT según la tercera forma de realización, el procedimiento de predicción de tramas de la etapa S52 de la Figura 5 y el procedimiento de predicción de campos de la etapa S53 se simplifican en comparación con la primera forma de realización, la predicción intratrama en el dominio de la DCT durante el procedimiento de codificación se simplifica y la velocidad de tratamiento se incrementa.

Forma de realización 4

A continuación, se describirá un aparato de tratamiento de imágenes (aparato de decodificación de imágenes) según una cuarta forma de realización de la presente invención.

El aparato de decodificación de imágenes según la cuarta forma de realización emplea el procedimiento representado en la Figura 12, en lugar del procedimiento de generación de los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino mediante predicción de tramas de la etapa S52 representada en la Figura 5, y emplea el procedimiento representado en la Figura 13, en lugar del procedimiento de generación de los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino mediante predicción de campos de la etapa S53 representada en la Figura 5.

Cuando se realiza la predicción intratrama adaptativa de coeficientes DCT en el aparato de decodificación de imágenes construido de esta forma, el procedimiento de predicción de tramas de la etapa S52 de la Figura 5 y el procedimiento de predicción de campos de la etapa S53 se simplifican en comparación con los de la segunda forma de realización. Por consiguiente, la predicción intratrama en el dominio de la DCT durante el procedimiento de decodificación se simplifica y la velocidad de tratamiento se incrementa.

Forma de realización 5

En un aparato de tratamiento de imágenes (aparato de codificación de imágenes) y un procedimiento de tratamiento de imágenes (procedimiento de codificación de imágenes) según una quinta forma de realización de la presente invención, independientemente de la señal de tipo de DCT del bloque de destino, es decir, independientemente de si el bloque de destino ha sido procesado mediante DCT de tramas o DCT de campos, la codificación intratrama de la señal de imagen se realiza generando los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino a partir de los coeficientes DCT de un bloque codificado que presenta una relación posicional establecida con el bloque codificado. Se presupone que la señal de tipo de DCT indica si el bloque de destino ha sido procesado mediante DCT de tramas o DCT de campos. Asimismo, se presupone que el bloque es uno de los 4 subbloques que comprenden 8 x 8 píxeles cada uno de un macrobloque que comprende 16 x 16 píxeles. Estos 4 subbloques están situados en la parte superior izquierda (área (0) de la Figura 3), la parte superior derecha (área (1) de la Figura 3), la parte inferior izquierda (área (2) de la Figura 3) y la parte inferior derecha (área (3) de la Figura 3) del macrobloque, respectivamente.

La Figura 17 es un diagrama de bloques que representa un aparato de codificación de imágenes según la quinta forma de realización. En primer lugar, se describirá la estructura del aparato de codificación de imágenes.

Con referencia a la Figura 17, se representa un aparato de codificación de imágenes 3000 según la quinta forma de realización. El aparato de codificación de imágenes 3000 se utiliza para dividir una señal de imagen digital (señal de imagen de entrada) 110a en las señales de imagen correspondientes a la pluralidad de bloques en los que se divide el espacio de imagen (trama) formado por la señal 110, y codificar las señales de imagen resultantes de cada uno de los respectivos bloques.

El aparato de codificación de imágenes 3000, como en el caso del aparato de codificación de imágenes 1000 de la primera forma de realización, incluye una unidad de formación de bloques 100 para dividir la señal de imagen 110a en las señales de imagen correspondientes a los respectivos bloques, utilizando los campos o las tramas como unidades de tratamiento en la transformación de frecuencia, y proporcionar las señales de imagen de los respectivos bloques 101 y una señal de tipo de DCT 102 que indica la unidad de tratamiento de la transformación de frecuencia. Para concretar, la unidad de formación de bloques 100 se utiliza para recibir la señal de imagen de entrada 110a, redistribuir las líneas de exploración de cada macrobloque para la DCT de campos y proporcionar una señal de imagen para cada bloque de 8 x 8 píxeles del macrobloque, cuando la correlación entre los valores de píxeles en un campo es superior a la correlación entre los valores de píxeles en una trama. Por otro lado, cuando la correlación en el campo es inferior a la correlación en la trama, las líneas de exploración no se redistribuyen y la unidad de formación de bloques 100 proporciona la señal de imagen de entrada 110a de cada bloque.

Las líneas de exploración se redistribuyen de tal forma que una primera imagen de campo formada mediante las señales de imagen de las filas de píxeles horizontales de numeración impar (líneas de exploración horizontales) se coloca en la parte superior del macrobloque, es decir, en el área (0) y (1), y una segunda imagen de campo formada mediante las señales de imagen de las filas de píxeles horizontales de numeración par (filas de exploración horizontales) se coloca en la parte inferior del macrobloque, es decir, en el área (2) y (3).

La unidad de formación de bloques 100 se utiliza para dividir la señal de imagen del macrobloque en señales de imagen correspondientes a las áreas (0) \sim (3) y proporcionar las señales de imagen resultantes de los respectivos bloques.

El aparato de codificación de imágenes 3000, como en el caso del aparato de codificación de imágenes 1000, incluye además una unidad de DCT 103 para aplicar la DCT a las señales de imagen 101 del bloque de destino, un cuantificador 105 para cuantificar las señales obtenidas de la unidad de DCT 103, una unidad de predicción intratrama 310 para generar los valores de predicción 111 del bloque de destino, un sumador 107 para restar los valores de predicción 111 de las señales 106 obtenidas del cuantificador 105 (valores de cuantificación de los coeficientes DCT) y proporcionar valores de diferencia de los coeficientes DCT 108, y un VLC 109 para aplicar la codificación de longitud variable a los valores de diferencia 108 y proporcionar un tren de bits (una señal de imagen codificada) 110b.

La unidad de predicción intratrama 310 comprende un sumador 112 para sumar los valores de diferencia 108 a los valores de predicción 111, una memoria de bloques 115 para almacenar los valores de cuantificación de los coeficientes DCT 116 del bloque codificado proporcionados por el sumador 112 y un predictor de coeficientes DCT 313 para generar los valores de predicción 111 a partir de los valores de cuantificación de los coeficientes DCT 114 del bloque codificado adyacente al bloque de destino de un espacio de imagen.

En esta quinta forma de realización, representada en la Figura 19, el predictor de coeficientes DCT 313 se utiliza para generar los valores de predicción 111 de los valores de cuantificación de los coeficientes DCT de un bloque de destino x(i), utilizando un bloque r0(i) situado en la parte superior izquierda, un bloque r1(i) situado en la parte superior y un bloque r2(i) situado en la parte izquierda, con respecto al bloque de destino x y adyacentes al mismo, como bloques de referencia, independientemente del tipo de DCT del bloque de destino.

La unidad de DCT 103, el cuantificador 105, los sumadores 107 y 112, el VLC 109 y la memoria de bloques 115 son idénticos a los de la primera forma de realización.

A continuación, se describirá el funcionamiento del aparato 3000.

Cuando la señal de imagen digital 110a se introduce en el aparato de codificación de imágenes 3000, la unidad de formación de bloques 100 divide la señal 110a, de trama en trama o de campo en campo, en señales de imagen correspondientes a los respectivos bloques y proporciona las señales de imagen 101 y la señal de tipo de DCT 102.

En este momento, la unidad de formación de bloques 100 redistribuye las líneas de exploración de cada macrobloque que comprende 16 x 16 píxeles para realizar la DCT de campos, y proporciona las señales de imagen de cada bloque que comprende 8 x 8 píxeles del macrobloque, cuando la correlación entre los valores de píxeles de los campos es superior a la de las tramas. Como consecuencia, en el macrobloque que ha experimentado redistribución de líneas de exploración, se coloca una primera imagen de campo formada mediante las señales de imagen de las filas de píxeles de numeración impar en la parte superior del macrobloque, es decir, en las áreas (0) y (1), y una segunda imagen de campo formada mediante las señales de imagen de las filas de píxeles de numeración par, en la parte inferior del macrobloque, es decir en las áreas (2) y (3).

Por otro lado, cuando la correlación en los campos es inferior a la de las tramas, la unidad de formación de bloques 100 no redistribuye las líneas de exploración y proporciona la señal de imagen de entrada 110a de cada bloque.

A continuación, la unidad de DCT 103 transforma las señales de imagen 101 en los componentes de frecuencia (coeficientes DCT) 104 mediante DCT. El cuantificador 105 cuantifica los coeficientes DCT 104 y proporciona los valores de cuantificación 106.

Los valores de cuantificación 106 se introducen en el sumador 107, que calcula la diferencia entre los valores de cuantificación 106 y los valores de predicción 111 y proporciona los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108, que son sometidos a codificación de longitud variable por el VLC 109 y convertidos en un tren de bits (la señal de imagen codificada) 110b.

Los valores de diferencia 108 también se introducen en la unidad de predicción intratrama 310, que genera los valores de predicción de los valores de cuantificación 106 de la forma indicada a continuación.

El sumador 112 suma los valores de diferencia 108 a los valores de predicción 111, y los valores de cuantificación de los coeficientes DCT resultantes 116 del bloque codificado se almacenan en la memoria de bloques 115. El predictor 313 genera los valores de predicción 111 de los valores de cuantificación de los coeficientes DCT del bloque de destino a partir de los valores de cuantificación DCT 114 obtenidos de la memoria de bloques 115.

A continuación, se describirá en detalle el procedimiento de predicción intratrama de coeficientes DCT del anterior procedimiento de codificación.

El procedimiento de predicción intratrama de coeficientes DCT de esta forma de realización difiere del de la primera forma de realización, en la medida en que los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino se generan haciendo referencia al bloque codificado que presenta una relación posicional establecida con el bloque de destino, independientemente del tipo de DCT del bloque de destino.

Asimismo, en la quinta forma de realización, como en el caso de la primera forma de realización, se parte del supuesto que el dominio de la DCT (el dominio de la frecuencia) está constituido por componentes de frecuencia en los que la señal de imagen que forma el espacio de imagen (dominio espacial) ha sido procesada mediante DCT y los respectivos macrobloques se disponen en el dominio de la DCT como en el caso de los macrobloques del dominio espacial.

Se presupone también que, en el caso del tratamiento del macrobloque mediante DCT de tramas, la señal de imagen de cada bloque se procesa mediante DCT sin redistribución de las líneas de exploración del macrobloque y los coeficientes DCT de los bloques situados en la parte superior izquierda, la parte superior derecha, la parte inferior izquierda y la parte inferior derecha del macrobloque del dominio espacial se disponen en las áreas (0), (1), (2) y (3) del macrobloque del dominio de la DCT, respectivamente, mientras que en el caso del tratamiento del macrobloque mediante DCT de campos, tras la redistribución de las líneas de exploración del macrobloque, la señal de imagen de cada bloque se procesa mediante DCT y los coeficientes DCT de los respectivos bloques del primer campo de la izquierda, el primer campo de la derecha, el segundo campo de la izquierda y el segundo campo de la derecha se disponen en las áreas (0), (1), (2) y (3).

A continuación, se describirá en detalle el procedimiento de predicción intratrama de coeficientes DCT según la quinta forma de realización.

En primer lugar, independientemente de si el bloque de destino ha sido procesado mediante DCT de tramas o DCT de campos, se utilizan los bloques situados en la parte superior izquierda, encima y a la izquierda del bloque de destino x(i) como los bloques de referencia r0(i), r1(i) y r2(i), respectivamente.

En el flujo de operaciones de la Figura 21, como en el procedimiento de predicción de coeficientes DCT de técnica anterior, se compara, en la etapa S2130a, el valor absoluto |CC0 - CC1| de la diferencia entre los componentes DCT de los coeficientes DCT de los bloques de referencia r0(i) y r1(i) con el valor absoluto |CC0 - CC2| de la diferencia entre los componentes DCT de los coeficientes DCT de los bloques de referencia r0(i) y r2(i). Cuando se decide que |CC0 - CC2| es inferior a |CC0 - CC1|, en la etapa S2132a, se utilizan los coeficientes DCT del bloque de referencia r1(i) para generar los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i).

En otros casos, en la etapa S2131a, se utilizan los coeficientes DCT del bloque de referencia r2(i) para generar los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i).

Por lo tanto, en la predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino según la quinta forma de realización, se utiliza, como bloque de referencia, el bloque codificado que presenta una relación posicional establecida con el bloque de destino, se compara la correlación entre los coeficientes DCT de los bloques de referencia adyacentes dispuestos en dirección vertical con la correlación entre los coeficientes DCT de los bloques de referencia adyacentes dispuestos en dirección horizontal respecto del bloque de destino, para decidir cuál de las correlaciones es superior, se selecciona un bloque de referencia con una correlación superior a la del bloque de destino y se generan los valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino, a partir de los coeficientes DCT del bloque de referencia seleccionado. Por lo tanto, la predicción intratrama de la señal de imagen entrelazada o la imagen progresiva específica puede llevarse a cabo eficazmente en el dominio de la DCT, siguiendo un procedimiento simple.

Por consiguiente, en el procedimiento de codificación de la señal de imagen entrelazada y la imagen progresiva específica donde coexisten macrobloques con tipos de DCT diferentes según la norma MPEG4, se utiliza información intratrama para mejorar la eficacia de la predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino, realizándose de ese modo la codificación por compresión de la señal de imagen, mientras se reduce la información de imagen espacialmente redundante.

Además, en los casos en los que se utilizan los coeficientes DCT del bloque de referencia r2(i) de la Figura 19 como valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i), y los tipos de DCT del bloque de referencia r2(i) y el bloque de destino x(i) difieren entre sí, sólo puede utilizarse el componente DCT de los coeficientes DCT del bloque de referencia r2(i) como valores de predicción de los coeficientes DCT del bloque de destino x(i).

Forma de realización 6

En un aparato de tratamiento de imágenes (aparato de decodificación de imágenes) y un procedimiento de tratamiento de imágenes (procedimiento de decodificación de imágenes) según una sexta forma de realización, la señal de imagen se decodifica mediante un procedimiento de predicción intratrama de coeficientes DCT que va a ser utilizado por el aparato de codificación de imágenes y el procedimiento de codificación de imágenes de la quinta forma de realización.

La Figura 18 es un diagrama de bloques que representa un aparato de decodificación de imágenes según la sexta forma de realización, en el que se utilizan los mismos números de referencia que los de la Figura 7 para designar partes iguales o correspondientes. En primer lugar, se va a describir la estructura del aparato de decodificación de imágenes.

Con respecto a la Figura 18, se representa un aparato de decodificación de imágenes 4000. El aparato de decodificación de imágenes 4000 se utiliza para recibir la señal de imagen codificada (tren de bits) 110b que ha sido codificada por el aparato de codificación de imágenes 3000 según la quinta forma de realización, y decodificar la señal de imagen codificada 110b mediante el procedimiento de predicción intratrama de coeficientes DCT.

Para concretar, el aparato de decodificación de imágenes 4000 incluye un decodificador de longitud variable (VLC) 203 para recibir el tren de bits 110b, aplicar la decodificación de longitud variable al tren de bits 110b mediante análisis de datos para restaurar los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 (valores de diferencia entre los valores de cuantificación de los coeficientes DCT 107 y los valores de predicción 111) del bloque de destino que se va a decodificar (bloque de destino), una unidad de predicción intratrama 410 para generar los valores de predicción intratrama 111 del bloque de destino y un sumador 112 para sumar los valores de predicción 111 a los valores de diferencia 108 y restaurar los valores de cuantificación de los coeficientes DCT 116 del bloque de destino.

La unidad de predicción intratrama 410 incluye una memoria de bloques 115 para almacenar las señales 116 obtenidas del sumador 112, como valores de cuantificación de los coeficientes DCT de un bloque decodificado (bloque que ya ha sido decodificado), y un predictor de coeficientes DCT 313 para generar los valores de predicción 111 de los valores de cuantificación de los coeficientes DCT del bloque de destino, a partir de los valores de cuantificación de los coeficientes DCT 114 almacenados en la memoria de bloques 115.

El aparato de decodificación de imágenes 4000 incluye además un cuantificador inverso 207 para realizar la cuantificación inversa de las señales 116 obtenidas del sumador 112 y restaurar los coeficientes DCT 104 del bloque de destino, una unidad de DCT inversa 209 para realizar la DCT inversa de los coeficientes DCT 104 proporcionados por el cuantificador inverso 207 y restaurar la señal de imagen 101 del bloque de destino, y una unidad de formación de bloques inversa 200 para recibir las señales 101 obtenidas de la unidad de DCT inversa 209 y restaurar la señal de imagen 110a de una estructura de líneas de exploración basada en la señal de tipo de DCT 102 obtenida del aparato de codificación de imágenes 4000.

La unidad de formación de bloques inversa 200 funciona de la forma descrita a continuación. La unidad de formación de bloques inversa 200 combina las señales de imagen de los bloques que pertenecen al mismo macrobloque de un espacio de imagen, en correspondencia con las posiciones de los bloques en el macrobloque, para generar una señal de imagen del macrobloque y, con respecto a la señal de imagen del macrobloque que ha experimentado redistribución de las filas de píxeles horizontales en el procedimiento de codificación, de tal forma que la primera imagen de campo formada por las señales de imagen de las filas de píxeles de numeración impar ocupa la parte superior del macrobloque y la segunda imagen de campo formada por las señales de imagen de las filas de píxeles horizontales de numeración par ocupa la parte inferior del macrobloque, realiza la redistribución para restaurar las filas de píxeles horizontales y formar una imagen de trama que comprende el primer y el segundo campo, mientras que, con respecto a la señal de imagen del macrobloque que no ha experimentado redistribución de las filas horizontales de píxeles, genera una señal de imagen que forma un espacio de imagen que comprende una pluralidad de macrobloques, sin realizar la redistribución para restaurar los valores de los píxeles horizontales.

A continuación, se describirá el funcionamiento del aparato 4000.

Cuando se introduce la señal de imagen codificada 110b en el aparato de decodificación de imágenes 4000, la señal 110b es sometida a decodificación de longitud variable mediante análisis de datos por el VLD 203, obteniéndose de ese modo los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 del bloque de destino.

Los valores de diferencia 108 son sumados a los valores de predicción 111 por el sumador 112 para restaurar los valores de cuantificación de los coeficientes DCT 116 del bloque de destino.

En este momento, los valores de cuantificación de los coeficientes DCT 116 se introducen en la unidad de predicción intratrama 410, donde se almacenan como valores de cuantificación de los coeficientes DCT del bloque decodificado en la memoria de bloques 115 y, a continuación, los valores de cuantificación de los coeficientes DCT 114 del bloque decodificado se extraen de la memoria de bloques 115 y se proporcionan al predictor de coeficientes DCT 313, donde se generan los valores de predicción de los valores de diferencia de los coeficientes DCT 108 de un subsiguiente bloque de destino (un bloque que se va a procesar después del bloque de destino), haciendo referencia a los valores de cuantificación de los coeficientes DCT 114 obtenidos de la memoria de bloques 115, como en el caso de la unidad de predicción intratrama 110 del aparato de codificación de imágenes 3000.

Además, los valores de cuantificación de los coeficientes DCT 116 se introducen en el cuantificador inverso 207, donde se convierten en los coeficientes DCT 104 del bloque de destino mediante cuantificación inversa, y a continuación, la unidad de DCT inversa 209 transforma los coeficientes DCT 104 en la señal de imagen 101 del bloque de destino mediante DCT inversa.

Las señales de imagen 101 se introducen en la unidad de formación de bloques inversa 200, que reproduce la señal de imagen 110a de una estructura de líneas de exploración basándose en la señal de tipo de DCT 102 transmitida desde el aparato de codificación de imágenes 3000.

Por lo tanto, en la sexta forma de realización, la señal de imagen codificada se decodifica utilizando el procedimiento de predicción intratrama de coeficientes DCT. Esto permite, pues, decodificar de forma eficaz y correcta la señal de imagen codificada (tren de bits), que es la señal de imagen de la imagen entrelazada o la imagen progresiva específica sometida a codificación intratrama mediante predicción intratrama de coeficientes DCT, utilizando una simple predicción intratrama en el dominio de la DCT.

Además, el tratamiento de cada forma de realización se lleva a cabo fácilmente en un ordenador independiente, mediante un programa de codificación o decodificación que implementa la estructura del tratamiento de imágenes del aparato de codificación de formas o el aparato de decodificación de formas de cada forma de realización y se almacena en un medio de registro de datos, tal como un disquete.

Las Figuras 14(a) a 14(c) son diagramas que representan el caso en el que la codificación o la decodificación de las formas de realización primera a sexta se realizan en un sistema informático que utiliza un disquete en el que se almacena el programa de codificación o decodificación.

La Figura 14(a) representa la parte frontal y una sección transversal de un disquete FD y el cuerpo del disquete D. La Figura 14(b) representa el formato físico del cuerpo del disquete D.

Con referencia a las Figuras 14(a) y 14(b), el cuerpo del disquete D, que está protegido por la funda del disquete F, presenta en su superficie una pluralidad de pistas Trs dispuestas concéntricamente entre el radio externo y el radio interno del mismo, y cada pista está dividida en 16 sectores Se angulares. Los datos del programa se registran en zonas asignadas del cuerpo del disquete D.

La Figura 14(c) es un diagrama que representa una de las estructuras con la que se registra/regenera el programa mediante el disquete FD. Cuando el programa se registra en el disquete FD, los datos del programa se graban en éste a través de la unidad de disquete FDD de un sistema informático Cs. En otro caso de estructura de aparato de codificación o decodificación del sistema informático Cs que utiliza el programa registrado en el disquete FD, el programa del disquete FD es leído por medio de la unidad de disquete FDD y transferido al sistema informático Cs.

Aunque en la presente memoria se utiliza un disquete como medio de registro de datos, también es posible utilizar un disco óptico. Además, los medios de registro de datos no se limitan a los medios indicados, pudiéndose utilizar una tarjeta IC, un cartucho ROM o dispositivos similares para implementar la codificación o la decodificación, siempre que dichos medios sean capaces de registrar un programa.

Claims (3)

1. Procedimiento de tratamiento de imágenes para decodificar una señal de imagen codificada de cada subbloque, obteniéndose dicha señal de imagen codificada realizando la codificación de una señal de imagen que forma un espacio de imagen que comprende una pluralidad de píxeles, mediante un procedimiento de codificación que comprende la redistribución de las filas de píxeles horizontales y la conversión de frecuencias, o un procedimiento de codificación que excluye la redistribución de filas de píxeles horizontales y que comprende la conversión de frecuencias, para cada uno de los subbloques que son unos componentes de los macrobloques rectangulares individuales en los que se divide el espacio de imagen, comprendiendo dicho procedimiento:

una etapa de predicción para generar un valor de predicción del componente de frecuencia de un subbloque diana que se va a codificar, haciendo referencia al componente de frecuencia de uno de los subbloques que ya han sido decodificados y están situados en la proximidad del subbloque diana y encima del mismo, y en la proximidad del subbloque diana y a la izquierda del mismo;

una etapa de restauración para restaurar los componentes de frecuencia del subbloque diana mediante el valor de predicción, a partir de la señal de imagen codificada correspondiente al subbloque diana;

una etapa de transformación para transformar los componentes de frecuencia restaurados del subbloque diana en una señal de imagen del subbloque diana, mediante transformación inversa de frecuencias; y

una etapa de generación de señales para combinar las señales de imagen de los subbloques que pertenecen al mismo macrobloque del espacio de imagen, con referencia a las posiciones que los subbloques ocupan en el macrobloque, generándose así una señal de imagen correspondiente al macrobloque;

estando dicho procedimiento caracterizado porque:

en dicha etapa de transformación, se realiza la transformación inversa de frecuencias en unidades de campo para un macrobloque que ha experimentado una redistribución de filas de píxeles horizontales durante la codificación, de tal forma que la señal de imagen del primer campo del espacio de señal ocupa la parte superior del macrobloque, y la señal de imagen del segundo campo del espacio de imagen ocupa la parte inferior del macrobloque, mientras se realiza la transformación inversa de frecuencias en unidades de trama para un macrobloque que no ha experimentado una redistribución de filas de píxeles horizontales durante la codificación;

en dicha etapa de generación de señales, se realiza la redistribución inversa de las filas de píxeles horizontales para el macrobloque que ha experimentado redistribución de filas de píxeles horizontales durante la codificación, formándose de ese modo la señal de imagen de una trama que comprende el primer campo y el segundo campo, mientras no se realiza la redistribución inversa de las filas de píxeles horizontales para el macrobloque que no ha experimentado redistribución de filas de píxeles horizontales durante la codificación, y se reproduce una señal de imagen correspondiente a este macrobloque; y

en dicha etapa de predicción, independientemente de si los subbloques decodificados han experimentado o no una redistribución de filas de píxeles horizontales durante la codificación, se decide si se va a hacer referencia al componente de frecuencia del subbloque decodificado situado en la proximidad del subbloque diana o encima del mismo, o bien al componente de frecuencia del subbloque decodificado situado en la proximidad del bloque de destino o a la izquierda del mismo, basándose en los componentes de frecuencia CC de los subbloques decodificados que están situados en la proximidad del bloque de destino o encima del mismo, en la proximidad del bloque de destino y a la izquierda del mismo y en la proximidad del bloque de destino y en la parte superior izquierda del mismo, y, además, se utiliza un subbloque decodificado incluido en el macrobloque de destino que comprende el subbloque diana, o un subbloque decodificado incluido en un macrobloque decodificado que está situado encima del macrobloque de destino que incluye el subbloque diana, como subbloque decodificado de referencia, que está situado en la proximidad del subbloque diana y encima del mismo, según la posición del subbloque diana en el macrobloque de destino.

2. Procedimiento de tratamiento de imágenes según la reivindicación 1, en el que, en dicha etapa de predicción:

como subbloque decodificado situado en la proximidad del subbloque diana y encima del mismo, se utiliza un subbloque decodificado de la parte superior que está situado encima del subbloque diana y adyacente al mismo;

como subbloque decodificado situado en la proximidad del subbloque diana y a la izquierda del mismo, se utiliza un subbloque decodificado del lado izquierdo que está situado a la izquierda del subbloque diana y adyacente al mismo;

como subbloque decodificado situado en la proximidad del bloque de destino y en la parte superior izquierda del mismo, se utiliza un subbloque decodificado de la parte superior izquierda que está situado en la parte superior izquierda del subbloque diana y adyacente al mismo;

cuando el valor absoluto de la diferencia entre el componente de frecuencia CC del subbloque decodificado de la parte superior y el componente de frecuencia CC del subbloque decodificado de la parte superior izquierda es inferior al valor absoluto de la diferencia entre el componente de frecuencia CC del subbloque decodificado del lado izquierdo y el componente de frecuencia CC del subbloque decodificado de la parte superior izquierda, se genera un valor de predicción del componente de frecuencia del subbloque diana con referencia al componente de frecuencia del subbloque decodificado del lado izquierdo; y

por otro lado, cuando el valor absoluto de la diferencia entre el componente de frecuencia CC del subbloque decodificado del lado izquierdo y el componente de frecuencia CC del subbloque decodificado de la parte superior izquierda es inferior al valor absoluto de la diferencia entre el componente de frecuencia CC del subbloque decodificado de la parte superior y el componente de frecuencia CC del subbloque decodificado de la parte superior izquierda, se genera un valor de predicción del componente de frecuencia del subbloque diana con referencia al componente de frecuencia del subbloque decodificado de la parte superior.

3. Procedimiento de tratamiento de imágenes según la reivindicación 1 ó 2, en el que, en dicha etapa de predicción, se genera un valor de predicción del componente de frecuencia del subbloque diana basado en el componente de frecuencia cuantificado y, en dicha etapa de transformación, se realiza la transformación inversa de la frecuencia del componente de frecuencia sometido a cuantificación inversa.