СИСТЕМА КОДИРОВАНИЯ ВИДЕОДАННЫХ И СИСТЕМА ДЕКОДИРОВАНИЯ ВИДЕОДАННЫХ Российский патент 2008 года по МПК H04N7/26 G06T7/20 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение имеет отношение к системе кодирования и/или декодирования видеоданных, а более конкретно, к системе кодирования видеоданных, которая кодирует видеоданные в соответствии с множеством отличающихся режимов кодирования и одновременно выполняет масштабируемое кодирование, используя упомянутое множество отличающихся режимов кодирования, и системе декодирования видеоданных, кодированных посредством системы кодирования видеоданных.

Описание предшествующего уровня техники

Видеоданные кодируются посредством кодера, который поддерживает предопределенный стандарт сжатия данных, например, стандарт Экспертной группы по вопросам движущегося изображения (MPEG), и затем сохраняются в устройстве хранения данных или передаются через коммуникационный канал в виде потока битов.

Масштабируемыми потоками битов являются потоки битов, с помощью которых воспроизводятся видеоизображения из одного потока битов с отличающимися пространственными разрешениями или видеоизображения с отличающимися количеством воспроизводимых кадров в час, то есть отличающимися временными разрешениями. В первом из двух вариантов поток битов масштабируется по пространству, а во втором варианте поток битов масштабируется по времени. Масштабируемый поток битов включает в себя данные основного слоя и данные расширенного слоя.

Масштабируемый по пространству поток битов дает возможность декодеру воспроизводить видеоизображения, имеющие качество, эквивалентное качеству обычного телевидения, посредством декодирования данных основного слоя. Однако, когда декодер декодирует данные расширенного слоя, используя данные основного слоя, декодер может воспроизводить видеоизображения, имеющие качество, эквивалентное качеству телевидения высокой четкости (HD).

Обычные кодеры видеоданных кодируют видеоданные в соответствии с одним синтаксисом и формируют потоки битов. Формат потоков битов определяется синтаксисом. Декодеры декодируют входные потоки битов в соответствии с таким же синтаксисом и воспроизводят видеоизображение. Кодирование и декодирование данных в соответствии с одинаковым синтаксисом указывает, что поддерживается только один стандарт сжатия данных. Таким образом, кодеры не могут формировать потоки битов в соответствии с синтаксисом, который не поддерживается, а декодеры не могут декодировать потоки битов, кодированные в соответствии с синтаксисом, который не поддерживается.

Кроме того, кодеры, которые поддерживают обычные функции масштабируемости, кодируют данные основного и расширенного слоя в соответствии с одинаковым синтаксисом и формируют потоки битов. Вследствие улучшения производительности аппаратных средств, таких как разнообразные каналы передачи данных, кодеры и декодеры, производительность и эффективность кодирования могут быть повышены, когда данные основного и расширенного слоя кодируются в соответствии с отличающимися синтаксисами, соответственно. Однако обычные кодеры не могут кодировать видеоданные в соответствии с синтаксисом, отличным от предопределенного синтаксиса.

Сущность изобретения

Техническое решение

Изобретение предоставляет устройство и способ кодирования видеоданных, которые позволяют кодировать видеоданные в соответствии с отличающимися режимами кодирования и выполнять масштабируемое кодирование, одновременно используя эти отличающиеся режимы кодирования.

Изобретение также предоставляет устройство и способ декодирования видеоданных, которые позволяют декодировать видеоданные, кодированные в соответствии с отличающимися режимами кодирования, и видеоданные, которые кодированы с масштабированием, одновременно используя эти отличающиеся режимы кодирования.

Полезные результаты

Обычные кодеры видеоданных формируют поток битов посредством выполнения кодирования или масштабируемого кодирования видеоданных в соответствии с одинаковым синтаксисом, а обычные декодеры воспроизводят видеоизображения посредством выполнения декодирования или масштабируемого декодирования входных потоков битов в соответствии с таким же синтаксисом. Однако система кодирования видеоданных в соответствии с аспектами настоящего изобретения кодирует видеоданные независимо в соответствии с отличающимися режимами кодирования и выполняет масштабируемое кодирование, одновременно используя отличающиеся режимы кодирования. Также, система декодирования видеоданных в соответствии с аспектами настоящего изобретения декодирует видеоданные, которые кодированы в соответствии с отличающимися режимами кодирования, и видеоданные, которые масштабируемо кодированы, одновременно используя отличающиеся режимы кодирования. Более того, после того как видеоданные кодированы/декодированы или масштабируемо кодированы/масштабируемо декодированы, используя наиболее подходящий режим кодирования, который выбран среди отличающихся режимов кодирования, на основе производительности аппаратных средств или среды обмена данными, эффективность кодирования и качество изображения повышаются, а также предоставляются разнообразные прикладные услуги.

Перечень фигур чертежей

Эти и/или другие аспекты и преимущества изобретения станут очевидны и легче воспринимаемы после изучения нижеследующего описания вариантов осуществления, приводимых совместно с сопровождающими чертежами, на которых:

Фиг.1 - блок-схема устройства кодирования видеоданных в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - блок-схема первого модуля кодирования, показанного на Фиг.1;

Фиг.3 - блок-схема второго модуля кодирования, показанного на Фиг.1;

Фиг.4 - иллюстрация управляющей информации, включенной в информацию заголовка потока битов в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 - блок-схема системы кодирования видеоданных в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 - иллюстрация примера управляющей информации, которая показывает характеристики потока битов;

Фиг.7 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ кодирования видеоданных в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ кодирования видеоданных в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 - блок-схема устройства кодирования видеоданных в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.10 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ кодирования видеоданных в соответствии с шестым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

В соответствии с аспектом настоящего изобретения предоставлено устройство для кодирования видеоданных, включающее в себя: первый модуль кодирования, кодирующий входные видеоданные в соответствии с предопределенным синтаксисом и формирующий первый поток битов; второй модуль кодирования, кодирующий входные видеоданные в соответствии с другим синтаксисом, который отличается от упомянутого предопределенного синтаксиса, и формирующий второй поток битов; и модуль формирования информации заголовка, принимающий первый поток битов или второй поток битов и добавляющий информацию заголовка, включающую в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования первого потока битов или второго потока битов.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставлено устройство для кодирования видеоданных, включающее в себя: первый модуль кодирования, кодирующий входные видеоданные в соответствии с предопределенным синтаксисом и формирующий первый поток битов; второй модуль кодирования, кодирующий входные видеоданные в соответствии с другим синтаксисом, который отличается от упомянутого предопределенного синтаксиса, и формирующий второй поток битов; модуль управления, управляющий первым модулем кодирования и вторым модулем кодирования и формирующий управляющую информацию, включающую в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования первого потока битов или второго потока битов; и модуль обмена данными, передающий первый поток битов или второй поток битов и управляющую информацию через коммуникационный канал.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставлен способ кодирования видеоданных, включающий в себя кодирование входных видеоданных в соответствии с одним из множества синтаксисов и формирование потока битов и добавление информации заголовка, включающей в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования потока битов данных.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставлен способ кодирования видеоданных, включающий в себя: кодирование входных видеоданных в соответствии с одним из множества синтаксисов и формирование потока битов; формирование управляющей информации, включающей в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования потока битов; и передачу потока битов и управляющей информации через коммуникационный канал.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставлено устройство для декодирования видеоданных, включающее в себя: первый модуль декодирования, декодирующий поток битов в соответствии с предопределенным синтаксисом; второй модуль декодирования, декодирующий поток битов в соответствии с другим синтаксисом, который отличается от упомянутого предопределенного синтаксиса; и модуль различения потока битов, различающий синтаксис входного потока из множества синтаксисов и выводящий входной поток битов в первый модуль декодирования или второй модуль декодирования.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставлен способ устройства декодирования видеоданных, включающий в себя различение синтаксиса входного потока битов из множества синтаксисов и декодирование входного потока битов в соответствии с различенным синтаксисом.

Дополнительные аспекты или/и преимущества настоящего изобретения будут сформулированы частично в подробном описании, которое следует далее, и частично станут ясны из подробного описания или могут быть изучены при осуществлении настоящего изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Теперь со ссылками будет приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы на сопровождающих чертежах, на которых одинаковые ссылочные номера соответствуют одним и тем же элементам по всем чертежам. Варианты осуществления описаны ниже для того, чтобы раскрыть настоящее изобретение со ссылками на чертежы.

Фиг.1 - блок-схема устройства кодирования видеоданных в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на Фиг.1, система включает в себя переключатель 130, первый модуль 150 кодирования, второй модуль 170 кодирования и модуль 180 формирования информации заголовка.

Переключатель 130 выводит входные видеоданные на первый модуль 150 кодирования или на второй модуль 170 кодирования в соответствии с сигналом управления переключением. Сигнал управления переключением исходит от модуля управления (не показан), который управляет работой системы в целом.

Первый модуль 150 кодирования кодирует входные видеоданные в соответствии с первым режимом кодирования и выводит первый поток битов в соответствии с первым синтаксисом. Второй модуль 170 кодирования кодирует входные видеоданные в соответствии со вторым режимом кодирования и выводит второй поток битов в соответствии со вторым синтаксисом. Второй синтаксис отличается от первого синтаксиса. Устройство не ограничено первым и вторым модулями кодирования.

Режимы работы первого модуля 150 кодирования и второго модуля 170 кодирования устанавливаются в соответствии с сигналом управления модуля управления (не показан) до кодирования видеоданных. Например, когда система выполняет масштабируемое кодирование, используя два отличающихся режима кодирования, модуль управления устанавливает режим работы первого модуля 150 кодирования и второго модуля 170 кодирования таким образом, что первый модуль 150 кодирования выполняет кодирование данных основного слоя, хотя формулировка "кодирует данные основного слоя" лучше, а второй модуль кодирования 170 выполняет кодирование данных расширенного слоя. Второй модуль кодирования 170 выполняет кодирование данных расширенного слоя, используя видеоизображения, которые были ранее кодированы первым модулем 150 кодирования и затем сохранены.

С другой стороны, режимы работы первого модуля 150 кодирования и второго модуля 170 кодирования могут быть установлены таким образом, что первый модуль 150 кодирования выполняет кодирование данных расширенного слоя, а второй модуль 170 кодирования выполняет кодирование данных основного слоя. В этом случае первый модуль 150 кодирования выполняет кодирование данных расширенного слоя, используя видеоизображения, которые были ранее кодированы вторым модулем 170 кодирования и затем сохранены. Очевидно, что каждый из модулей кодирования выполняет кодирование данных предопределенного слоя.

К тому же, когда система выполняет масштабируемое кодирование, используя один и тот же режим кодирования вместо двух отличающихся режимов кодирования, режим работы может быть установлен таким образом, что один из первого модуля 150 кодирования и второго модуля 170 кодирования кодирует входные видеоданные. В этом случае, переключатель 130 выводит входные видеоданные только к одному из первого модуля 150 кодирования и второго модуля 170 кодирования, который назначен для выполнения кодирования, в соответствии с сигналом управления переключением.

Модуль 180 формирования информации заголовка принимает первый поток битов с выхода первого модуля 150 кодирования или второй поток битов с выхода второго модуля 170 кодирования и добавляет информацию заголовка, включающую в себя предопределенную управляющую информацию, к принятому первому потоку битов или второму потоку битов.

Фиг.4 иллюстрирует пример управляющей информации, включенной в информацию заголовка потока битов. Управляющая информация в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения составляет 4 бита. Первый бит указывает тип синтаксиса. Например, если первый бит есть 0, это указывает, что поток битов сформирован посредством первого модуля 150 кодирования в соответствии с первым синтаксисом. Если первый бит есть 1, это указывает, что поток битов сформирован посредством второго модуля 170 кодирования в соответствии со вторым синтаксисом.

Второй бит указывает тип слоя. Например, если второй бит есть 0, это указывает, что поток битов включает в себя данные основного слоя. Если второй бит есть 1, это указывает, что поток битов включает в себя данные расширенного слоя.

Третий и четвертый биты указывают тип масштабируемости. Например, если третий и четвертый биты есть 01, то третий и четвертый биты указывают масштабируемый по времени поток битов. Если третий и четвертый биты есть 10, то третий и четвертый биты указывают масштабируемый по пространству поток битов. Если третий и четвертый биты есть 00, третий и четвертый биты указывают, что поток битов не масштабируемый.

Фиг.2 - это блок-схема первого модуля 150 кодирования, показанного на Фиг.1. Согласно Фиг.2, первый модуль 150 кодирования включает в себя модуль 151 вычитания, модуль 152 дискретного косинусного преобразования (DCT), модуль 153 линейного квантования, модуль 154 инверсного линейного квантования, модуль 155 инверсного DCT (IDCT), сумматор 156, запоминающее устройство 157, модуль 158 кодирования с предсказанием и модуль 159 кодирования с переменной длиной поля (VLC).

Фиг.3 - это блок-схема второго 170 модуля кодирования, показанного на Фиг.1. Согласно Фиг.3, второй модуль 170 кодирования включает в себя модуль 171 вычитания, модуль 172 дискретного вейвлетного преобразования (DWT), модуль 173 нелинейного квантования, модуль 174 инверсного нелинейного квантования, модуль 175 инверсного DWT (IDWT), сумматор 176, запоминающее устройство 177, модуль 178 кодирования с предсказанием и адаптивный арифметический кодер 179.

Поскольку первый модуль 150 кодирования и второй модуль 170 кодирования кодируют видеоданные в соответствии с отличающимися режимами кодирования, их подробные структуры отличаются друг от друга. Согласно Фиг.2 и Фиг.3, в плане преобразования входных видеоданных первый модуль 150 кодирования использует DCT, а второй модуль 170 кодирования использует DWT. В плане квантования первый модуль 150 кодирования реализует линейное квантование, а второй модуль 170 кодирования реализует нелинейное квантование. В плане энтропийного кодирования первый модуль 150 кодирования реализует VLC, а второй модуль 170 кодирования реализует адаптивное арифметическое кодирование.

Каждый из модулей 158 и 178 кодирования с предсказанием выполняет анализ и компенсацию движения и может использовать отличающиеся алгоритмы анализа и компенсации движения. Например, модуль 158 кодирования с предсказанием из состава первого модуля 150 кодирования может выполнять анализ и компенсацию движения по макроблокам 16×16, а модуль 178 кодирования с предсказанием из состава второго модуля 170 кодирования может выполнять анализ и компенсацию движения не только по макроблокам 16×16, что введено в стандарт H.264, но также по подблокам других размеров, таких как 4×4, 8×4, 4×8, 8×8, 16×8 и т.п.

Первый модуль 150 кодирования и второй модуль 170 кодирования, показанные на Фиг.2 и 3, являются примерами кодеров, которые выполняют кодирование в соответствии с отличающимися режимами и могут быть реализованы, используя различные режимы кодирования. Например, первый модуль 150 кодирования может поддерживать относящиеся к видеоспецификации части 2 стандарта MPEG-4, а второй модуль 170 кодирования может поддерживать улучшенное видеокодирование (AVC), соответствующее части 10 стандарта MPEG-4.

Фиг.5 - это блок-схема системы кодирования видеоданных в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения. Согласно Фиг.5, система включает в себя модуль 110 управления, переключатель 130, первый модуль 150 кодирования, второй модуль 170 кодирования и модуль 195 обмена данными. Кроме того, когда аудиоданные, которые имеют отношение к видеоданным, кодируются аудиокодером (не показан), система может дополнительно включать в себя модуль 190 мультиплексирования, который принимает кодированные видеоданные и аудиоданные и мультиплексирует их.

Например, система в соответствии со вторым аспектом данного изобретения, показанная на Фиг.5, включается в состав мобильного терминала, выполняет кодирование видеоданных в реальном времени и передает кодированные данные на другой мобильный терминал или другое устройство через проводной или беспроводной коммуникационный канал.

В системе согласно первому аспекту настоящего изобретения принят внутриполосный подход, в котором управляющая информация, такая как информация о типе синтаксиса и информация о слое, включается в состав информации заголовка потока битов. Однако в системе согласно второму аспекту настоящего изобретения, показанной на Фиг.5, принят внеполосный подход, в котором управляющая информация передается через коммуникационный канал, отдельный от коммуникационного канала, через который передается поток битов.

В дальнейшем, работа системы в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения будет подробно описана со ссылкой на Фиг.5. На Фиг.5 с выхода переключателя 130 входные видеоданные поступают на вход первого модуля 150 кодирования или второго модуля 170 кодирования в соответствии с сигналом управления переключением с выхода модуля 110 управления.

Первый модуль 150 кодирования кодирует входные видеоданные в соответствии с первым вариантом кодирования и выводит первый поток битов в соответствии с первым синтаксисом. Второй модуль 170 кодирования кодирует входные видеоданные в соответствии со вторым вариантом кодирования и выводит второй поток битов в соответствии со вторым синтаксисом. Первый модуль 150 кодирования и второй модуль 170 кодирования могут быть реализованы как показано на Фиг.2 и 3, соответственно. Режимы работы первого модуля 150 кодирования и второго модуля 170 кодирования устанавливаются в соответствии с сигналом управления модуля 110 управления до кодирования видеоданных.

Модуль 110 управления управляет всей работой системы в соответствии со вторым аспектом данного изобретения. Также модуль 110 управления формирует управляющую информацию, которая указывает характеристики потока битов, сформированного первым модулем 150 кодирования или вторым модулем 170 кодирования, и выводит сформированную управляющую информацию на вход модуля 195 обмена данными. Управляющая информация включает в себя, по меньшей мере, тип синтаксиса, тип слоя и тип масштабируемости сформированного потока битов.

Модуль 195 обмена данными принимает первый поток битов с выхода первого модуля 150 кодирования или второй поток битов с выхода второго модуля 170 кодирования или мультиплексированный поток битов и передает его на вход устройства принимающей стороны (не показано) через предопределенный коммуникационный канал. Также модуль 195 обмена данными принимает управляющую информацию, указывающую характеристику первого потока битов или второго потока битов, с выхода модуля 110 управления и передает ее на вход устройства принимающей стороны (не показано) через коммуникационный канал, который отличается от коммуникационного канала, через который передается поток битов.

Фиг.6 иллюстрирует управляющую информацию, которая указывает характеристику потока битов. Управляющая информация в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения индексируется в соответствии с типом синтаксиса, типом слоя и типом масштабируемости потока битов. Согласно Фиг.6, индекс '0' указывает, что поток битов сформирован посредством первого модуля 150 кодирования в соответствии с первым синтаксисом и включает в себя данные основного слоя. Индекс '1' указывает, что поток битов сформирован посредством второго модуля 170 кодирования в соответствии со вторым синтаксисом, включает в себя данные расширенного слоя и является масштабируемым по времени. Индекс '2' указывает, что поток битов сформирован посредством первого модуля 150 кодирования в соответствии с первым индексом, включает в себя данные расширенного слоя и является масштабируемым по пространству.

Индексированная управляющая информация может быть закодирована с коррекцией ошибок, чтобы обрабатывать ошибки канала.

Фиг.7 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ кодирования видеоданных в соответствии с третьим аспектом данного изобретения. Способ, показанный на Фиг.7, реализуется посредством системы, показанной на Фиг.1. На этапе 310 входные видеоданные кодируются в соответствии с одним из множества синтаксисов, и затем формируется поток битов. До этапа 310 выполняется предварительная установка так, чтобы данные основного слоя кодировались в соответствии с одним из упомянутого множества синтаксисов и данные расширенного слоя кодировались в соответствии с отличающимся синтаксисом.

На этапе 330 информация заголовка, включающая в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования входных видеоданных, добавляется к сформированному потоку битов. Информация заголовка, кроме того, включает в себя информацию о типе слоя, которая указывает, является ли сформированный поток битов данными основного слоя или данными расширенного слоя, или информацию о типе масштабируемости, которая указывает, является ли сформированный поток битов масштабируемым по пространству или масштабируемым по времени.

Фиг.8 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ кодирования видеоданных в соответствии с четвертым аспектом данного изобретения. Способ, показанный на Фиг.8, реализуется посредством системы, показанной на Фиг.5.

На этапе 410 входные видеоданные кодируются в соответствии с одним из множества синтаксисов, и формируется поток битов. До этапа 410 выполняется предварительная установка так, чтобы данные основного слоя кодировались в соответствии с одним из упомянутого множества синтаксисов и данные расширенного слоя кодировались в соответствии с отличающимся синтаксисом.

На этапе 430 формируется управляющая информация, включающая в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования входных видеоданных. Управляющая информация указывает характеристику сформированного потока данных и, что предпочтительно, кроме этого, указывает тип слоя и тип масштабируемости в дополнение к типу синтаксиса. Управляющая информация может быть выражена как индексированная информация, в соответствии с типом синтаксиса, типом слоя и типом масштабируемости, как показано на Фиг.6.

На этапе 450 сформированные поток битов и управляющая информация передаются через коммуникационный канал. На этапе 450 сформированный поток битов может быть передан через предопределенный коммуникационный канал, а сформированная управляющая информация может быть передана через коммуникационный канал, отдельный от этого предопределенного коммуникационного канала, через который передается поток битов.

Фиг.9 - это блок-схема системы декодирования видеоданных в соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения. Согласно Фиг.9, система включает в себя модуль 510 различения потока битов, модуль 530 управления, первый модуль 550 декодирования и второй модуль 570 декодирования.

Система, в соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения, включает в себя первый модуль 550 декодирования и второй модуль 570 декодирования, которые декодируют потоки битов в соответствии с отличающимися режимами декодирования для того, чтобы декодировать видеоданные, которые кодированы в соответствии с отличающимися режимами кодирования. Система выполнена с возможностью декодировать видеоданные, которые масштабируемо кодированы, в соответствии с отличающимися режимами кодирования.

При вводе потока битов модуль 530 управления устанавливает режимы работы первого модуля 550 декодирования и второго модуля 570 декодирования в соответствии с управляющей информацией, включенной в головную часть входного потока битов. Пример управляющей информации, включенной в головную часть входного потока битов, показан на Фиг.4. Например, когда управляющая информация есть '0000', управляющая информация указывает, что поток битов сформирован в соответствии с первым синтаксисом и включает в себя данные основного слоя. Таким образом, модуль 530 управления устанавливает режим работы первого модуля 550 декодирования так, чтобы первый модуль 550 декодирования выполнял декодирование, соответствующее основному слою.

Когда управляющая информация есть '1110', управляющая информация указывает, что поток битов сформирован в соответствии со вторым синтаксисом, включает в себя данные расширенного слоя и является масштабируемым по пространству. Таким образом, модуль 530 управления устанавливает режим работы второго модуля 570 декодирования так, чтобы второй модуль 570 декодирования выполнял масштабируемое по пространству декодирование, соответствующее расширенному слою.

Управляющая информация, которая управляет характеристикой входного потока данных и работой декодера, может быть передана декодеру через коммуникационный канал, который отделен от входного потока битов в соответствии с внеполосным подходом, вместо добавления управляющей информации к головной части входного потока битов. Пример управляющей информации, переданной декодеру в соответствии с внеполосным подходом, показан на Фиг.6. Модуль 530 управления принимает индексированную управляющую информацию и устанавливает режимы работы первого модуля 550 декодирования и второго модуля 570 декодирования в соответствии с принятой управляющей информацией.

После того, как режим работы первого модуля 550 декодирования или второго модуля 570 декодирования установлен, модуль 510 различения потока битов различает синтаксис, используемый для кодирования входных видеоданных, из множества синтаксисов и выводит поток битов на вход одного из первого модуля 550 декодирования и второго модуля 570 декодирования.

Первый модуль 550 декодирования или второй модуль 570 декодирования, который принимает входной поток битов, выполняет декодирование таким образом, как изначально установлен соответствующий первый модуль 550 декодирования или второй модуль 570 декодирования. Когда модуль 530 управления устанавливает режимы работы первого модуля 550 декодирования или второго модуля 570 декодирования, так чтобы первый модуль 550 декодирования выполнял декодирование, соответствующее основному слою, а второй модуль 570 декодирования выполнял декодирование, соответствующее расширенному слою, второй модуль 570 декодирования выполняет декодирование, соответствующее расширенному слою, используя видеоизображения, которые были ранее декодированы первым модулем 550 декодирования и затем сохранены.

С другой стороны, модуль управления 530 может установить режимы работы первого модуля декодирования 550 и второго модуля декодирования 570 так, чтобы первый модуль 550 декодирования выполнял декодирование, соответствующее расширенному слою, а второй модуль 570 декодирования выполнял декодирование, соответствующее основному слою. В этом случае, первый модуль 550 декодирования выполняет декодирование, соответствующее расширенному слою, используя видеоизображения, которые были ранее декодированы вторым модулем 570 декодирования и затем сохранены.

В дальнейшем, способ декодирования видеоданных в соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения будет подробно описан, основываясь на структуре системы в соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения, показанной на Фиг.9. Фиг.10 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ декодирования видеоданных в соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения.

На этапе 710 поток битов поступает на вход системы для декодирования видеоданных. Модуль 530 управления системы устанавливает режимы работы первого модуля 550 декодирования и второго модуля 570 декодирования в соответствии с управляющей информацией, включенной в головную часть потока битов. Управляющая информация включает в себя информацию, которая управляет характеристикой потока битов и работой системы. Когда управляющая информация передается системе через коммуникационный канал отдельно от потока битов в соответствии с внеполосным подходом, вместо добавления управляющей информации к головной части потока битов модуль 530 управления может установить режимы работы первого модуля 550 декодирования и второго модуля 570 декодирования в соответствии с принятой управляющей информацией.

Когда режимы работы первого модуля 550 декодирования и второго модуля 570 декодирования установлены, на этапе 730 модуль 510 различения потока битов различает синтаксис входного потока битов из множества синтаксисов.

На этапе 750 входной поток битов поступает на вход первого модуля 550 декодирования или второго модуля 570 декодирования в соответствии с синтаксисом, различенным на этапе 730, и первый модуль 550 декодирования или второй модуль 570 декодирования, который принимает входной поток, выполняет декодирование таким образом, как изначально установлено.

Между тем, аспекты настоящего изобретения могут быть воплощены в качестве машиночитаемого кода на машиночитаемом носителе информации. Машиночитаемый носитель информации - это любое устройство хранения данных, которое может хранить данные, которые в дальнейшем могут быть считаны. Примеры машиночитаемых носителей информации включают в себя постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM), ПЗУ на компакт-диске (CD-ROM), магнитные ленты, дискеты, оптические устройства хранения данных и несущие. Машиночитаемый носитель информации также может быть распределен по связанным сетью компьютерным системам таким образом, что машиночитаемый код сохраняется и исполняется распределенным образом.

Несмотря на то, что несколько вариантов осуществления настоящего изобретения показаны и подробно описаны, специалисты в данной области техники должны принять во внимание, что могут быть сделаны изменения в этих вариантах осуществления без отступления от принципов и сущности настоящего изобретения, объем которого определен в формуле изобретения и ее эквивалентах.

Изобретение относится к системе для кодирования видеоданных и/или системе для декодирования видеоданных. Техническим результатом является обеспечение возможности кодеру кодировать видеоданные независимо в соответствии с отличающимися режимами кодирования и выполнять масштабируемое кодирование, одновременно используя отличающиеся режимы кодирования. Предложена система для кодирования видеоданных, включающая: первый модуль кодирования, второй модуль кодирования и модуль формирования информации заголовка. Первый модуль кодирования кодирует входные видеоданные в соответствии с предопределенным синтаксисом и формирует первый поток битов. Второй модуль кодирования кодирует входные видеоданные в соответствии с другим синтаксисом, который отличается от упомянутого предопределенного синтаксиса, и формирует второй поток битов. Модуль формирования информации заголовка принимает первый поток битов или второй поток битов и добавляет информацию заголовка, включающую в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования первого потока битов или второго потока битов. 9 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Устройство кодирования видеоданных, содержащее первый модуль кодирования, выполненный с возможностью кодирования входных видеоданных в соответствии с предопределенным синтаксисом и формирования первого потока битов, второй модуль кодирования, выполненный с возможностью кодирования входных видеоданных в соответствии с другим синтаксисом, отличающимся от упомянутого предопределенного синтаксиса, и формирования второго потока битов, и модуль формирования информации заголовка, выполненный с возможностью приема первого потока битов или второго потока битов и добавления информации заголовка, включающей в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования первого потока битов или второго потока битов, при этом первый модуль кодирования или второй модуль кодирования выполняет кодирование данных основного слоя или данных расширенного слоя предопределенным образом, и данные расширенного слоя, сформированные одним из первого модуля кодирования и второго модуля кодирования, являются декодируемыми независимо от данных основного слоя.2. Устройство по п.1, в котором информация заголовка дополнительно включает в себя информацию о типе слоя, которая указывает, является ли первый поток битов или второй поток битов данными основного слоя или данными расширенного слоя.3. Устройство по п.1, в котором информация заголовка дополнительно включает в себя информацию о типе масштабируемости, которая указывает, является ли первый поток битов или второй поток битов масштабируемым по пространству или масштабируемым по времени.4. Способ кодирования видеоданных, содержащий этапы, на которых кодируют входные видеоданные в соответствии с одним из множества синтаксисов и формируют поток битов, и добавляют информацию заголовка, включающую в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования данных потока битов в поток битов, при этом при кодировании выполняют предопределенным образом кодирование данных основного слоя или данных расширенного слоя, и данные расширенного слоя являются декодируемыми независимо от данных основного слоя.5. Способ по п.4, в котором информация заголовка дополнительно включает в себя информацию о типе слоя, которая указывает, является ли поток битов данными основного слоя или данными расширенного слоя.6. Способ по п.4, в котором информация заголовка дополнительно включает в себя информацию о типе масштабируемости, которая указывает, является ли поток битов масштабируемым по пространству или масштабируемым по времени.7. Устройство кодирования видеоданных, содержащее первый модуль кодирования, выполненный с возможностью кодирования входных видеоданных в соответствии с предопределенным синтаксисом и формирования первого потока битов, второй модуль кодирования, выполненный с возможностью кодирования входных видеоданных в соответствии с другим синтаксисом, отличающимся от упомянутого предопределенного синтаксиса, и формирования второго потока битов, модуль управления, выполненный с возможностью управления первым модулем кодирования и вторым модулем кодирования и формирования управляющей информации, включающей в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования первого потока битов или второго потока битов, и модуль обмена данными, выполненный с возможностью передачи первого потока битов или второго потока битов и управляющей информации через коммуникационный канал, при этом первый модуль кодирования или второй модуль кодирования выполняет кодирование данных основного слоя или данных расширенного слоя предопределенным образом, и данные расширенного слоя, сформированные одним из первого модуля кодирования и второго модуля кодирования, являются декодируемыми независимо от данных основного слоя.8. Устройство по п.7, в котором модуль обмена данными передает первый поток битов или второй поток битов через предопределенный коммуникационный канал, а управляющую информацию передает через коммуникационный канал, отдельный от этого предопределенного коммуникационного канала.9. Устройство по п.7, в котором управляющая информация дополнительно включает в себя информацию о типе слоя, которая указывает, является ли первый поток битов или второй поток битов данными основного слоя или данными расширенного слоя.10. Устройство по п.7, в котором управляющая информация дополнительно включает в себя информацию о типе масштабируемости, которая указывает, является ли первый поток битов или второй поток битов масштабируемым по пространству или масштабируемым по времени.11. Способ кодирования видеоданных, содержащий этапы, на которых кодируют входные видеоданные в соответствии с одним из множества синтаксисов и формируют поток битов, формируют управляющую информацию, включающую в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис из упомянутого множества синтаксисов используется для кодирования потока битов, и передают поток битов и управляющую информацию через по меньшей мере один канал, при этом при кодировании выполняют предопределенным образом кодирование данных основного слоя или данных расширенного слоя, и данные расширенного слоя являются декодируемыми независимо от данных основного слоя.12. Способ по п.11, дополнительно содержащий этапы, на которых передают поток битов через предопределенный коммуникационный канал, и передают управляющую информацию через канал, отдельный от этого предопределенного коммуникационного канала.13. Способ по п.11, в котором сформированная управляющая информация дополнительно включает в себя информацию о типе слоя, которая указывает, является ли поток битов данными основного слоя или данными расширенного слоя.14. Способ по п.11, в котором сформированная управляющая информация дополнительно включает в себя информацию о типе масштабируемости, которая указывает, является ли поток битов масштабируемым по пространству или масштабируемым по времени.15. Устройство для декодирования видеоданных в соответствии с входным потоком битов, содержащее первый модуль декодирования для декодирования входного потока битов, который кодирован в соответствии с первым синтаксисом, второй модуль декодирования для декодирования входного потока битов, который кодирован в соответствии со вторым синтаксисом, отличающимся от первого синтаксиса, и модуль различения потока битов для различения синтаксиса входного потока битов между первым синтаксисом и вторым синтаксисом и вывода входного потока битов на соответствующий модуль декодирования из первого модуля декодирования и второго модуля декодирования, модуль управления для установки режима работы первого модуля декодирования или второго модуля декодирования для того, чтобы выполнять декодирование, соответствующее данным основного слоя или данным расширенного слоя, согласно информации о типе слоя, при этом данные расширенного слоя являются декодируемыми независимо от данных основного слоя.16. Устройство по п.15, в котором модуль различения потока битов различает синтаксис входного потока битов из упомянутого множества синтаксисов в соответствии с управляющей информацией, включающей в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования входного потока битов.17. Устройство по п.15, в котором управляющая информация дополнительно включает в себя информацию о типе слоя, которая указывает, являются ли видеоданные, включенные во входной поток битов, данными основного слоя или данными расширенного слоя.18. Устройство по п.17, в котором управляющая информация дополнительно включает в себя информацию о типе масштабируемости, которая указывает, является ли входной поток битов масштабируемым по пространству или масштабируемым по времени, и модуль управления принимает информацию о типе масштабируемости и устанавливает режим работы первого модуля декодирования или второго модуля декодирования для того, чтобы выполнять декодирование, соответствующее информации о типе масштабируемости.19. Устройство по п.16, в котором управляющая информация включена в головную часть входного потока битов.20. Устройство по п.16, в котором управляющая информация принимается до передачи входного потока битов через другой канал, который отличается от канала, используемого для передачи потока битов.21. Способ декодирования видеоданных, содержащий этапы, на которых различают синтаксис входного потока битов из множества синтаксисов и декодируют входной поток битов в соответствии с различенным синтаксисом, при этом синтаксис входного потока битов различают из упомянутого множества синтаксисов в соответствии с управляющей информацией, включающей в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования входного потока битов, и управляющая информация дополнительно включает в себя информацию о типе слоя, которая указывает, являются ли видеоданные входного потока битов данными основного слоя или данными расширенного слоя, и во время декодирования входного потока битов выполняют декодирование данных основного слоя или данных расширенного слоя в соответствии с информацией о типе слоя, причем данные расширенного слоя являются декодируемыми независимо от данных основного слоя.22. Способ по п.21, в котором управляющая информация дополнительно включает в себя информацию о типе масштабируемости, которая указывает, являются ли видеоданные, включенные во входной поток битов, масштабируемыми по пространству или масштабируемыми по времени, и во время декодирования входного потока битов выполняют масштабируемое по пространству декодирование входного потока битов или масштабируемое по времени декодирование в соответствии с информацией о типе масштабируемости.23. Способ по п.21, в котором управляющая информация включается в головную часть входного потока битов.24. Способ по п.21, в котором управляющая информация принимается до передачи входного потока битов через канал, который отличается от канала, который используется для передачи входного потока битов.25. Машиночитаемый носитель информации, на котором записана программа, исполняемая в компьютере для осуществления способа кодирования видеоданных, содержащего этапы, на которых кодируют входные видеоданные в соответствии с одним из множества синтаксисов и формируют поток битов, и добавляют информацию заголовка, включающую в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования потока битов, при этом при кодировании выполняют предопределенным образом кодирование данных основного слоя или данных расширенного слоя, и данные расширенного слоя являются декодируемыми независимо от данных основного слоя.26. Машиночитаемый носитель информации, на котором записана программа, исполняемая в компьютере для осуществления способа кодирования видеоданных, содержащего этапы, на которых кодируют входные видеоданные в соответствии с одним из множества синтаксисов и формируют поток битов, формируют управляющую информацию, включающую в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования упомянутого потока битов, и передают поток битов и управляющую информацию через по меньшей мере один коммуникационный канал, при этом при кодировании выполняют предопределенным образом кодирование данных основного слоя или данных расширенного слоя, и данные расширенного слоя являются декодируемыми независимо от данных основного слоя.27. Машиночитаемый носитель информации, на котором записана программа, исполняемая в компьютере для осуществления способа декодирования видеоданных, содержащего этапы, на которых различают синтаксис входного потока битов из множества синтаксисов, и декодируют входной поток битов в соответствии с различенным синтаксисом, при этом синтаксис входного потока битов различают из упомянутого множества синтаксисов в соответствии с управляющей информацией, включающей в себя информацию о типе синтаксиса, которая указывает, какой синтаксис используется для кодирования входного потока битов, и управляющая информация дополнительно включает в себя информацию о типе слоя, которая указывает, являются ли видеоданные входного потока битов данными основного слоя или данными расширенного слоя, и во время декодирования входного потока битов выполняют декодирование данных основного слоя или данных расширенного слоя в соответствии с информацией о типе слоя, причем данные расширенного слоя являются декодируемыми независимо от данных основного слоя.