Способ кодирования цифрового видеоизображения

Авторы патента:

H04N19/119 - Передача изображений, например телевидение (измерения, испытания G01; системы для оригиналов рукописей например, пишущие телеграфные аппараты, которые рассматриваются в подклассе G08; накопление информации, основанное на относительном перемещении носителя записи и преобразователя G11B; кодирование; декодирование или преобразование кодов вообще H03M; радиовещание или регистрация использования радиосети H04H)

Владельцы патента RU 2510589:

Ярошенко Вадим Витальевич (RU)

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении качества цифрового видеоизображения. Способ кодирования цифрового видеоизображения, в котором кодируют исходное цифровое видеоизображение, при этом исходное цифровое видеоизображение берут в любых форматах и с любыми разрешениями, превосходящими требуемые; на этапе кодирования исходное цифровое видеоизображение разбивают на множество видеокадров, при этом каждый видеокадр из множества видеокадров разбивают на множество блоков, состоящих из пикселей; формируют кодированное цифровое видеоизображение из последовательности видеокадров следующим образом: каждый последующий кадр добавляют в кодированное видеоизображение, если он полностью отличается от предыдущего видеокадра, если каждый последующий видеокадр повторяет предыдущий видеокадр, то в формируемое цифровое видеоизображение вместо следующего видеокадра добавляют команду о повторе предыдущего видеокадра, если видеокадр отличается не полностью, в формируемое кодированное видеоизображение добавляют команду о повторе предыдущего кадра с учетом отличающихся блоков, осуществляют кодирование таким образом, чтобы в кодированном цифровом видеоизображении была соблюдена квадратная форма пикселя, независимо от степени сжатия; сохраняют кодированное видеоизображение на не менее чем одном медиасервере. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам кодирования цифрового видеоизображения и может быть использовано для эффективного кодирования видеоданных в форматах видеофайлов и форматах потокового и широковещательного видео.

Цифровое изображение, такое как видеоизображение, телевизионное изображение, неподвижное изображение или изображение, сгенерированное с помощью видеомагнитофона или компьютера, состоит из пикселей, расположенных в горизонтальных и вертикальных линиях. Число пикселей в одном кадре изображения обычно равно десяткам тысяч. Каждый пиксель обычно содержит информацию яркости и цветности. Цифровое изображение без кодирования содержит большое количество информации. В целях уменьшения количества передаваемой информации разработан ряд разных способов кодирования, таких как стандарты JPEG, MPEG, H.263. В типичном видеокодере кадры исходной видеопоследовательности разделяют на прямоугольные области или блоки, которые кодируют во внутреннем режиме или в промежуточном режиме. Блоки кодируют независимо с использованием некоторого вида кодирования с преобразованием, например, такого как ДКП (дискретное косинусное преобразование).

Однако кодирование, при котором кадр исходной видеопоследовательности разделяют на прямоугольные области или блоки, имеет ряд недостатков. Одним из таких недостатков является снижение качества цифрового видеоизображения.

Технический результат заявленного изобретения направлен на повышение качества цифрового видеоизображения, полученного в результате кодирования исходного цифрового видеоизображения.

Указанный технический результат достигается тем, что кодируют исходное цифровое видеоизображение, при этом исходное цифровое видеоизображение берут в любых форматах и с любыми разрешениями, превосходящими требуемые, например:

- Apple ProRes 4444;

- Apple ProRes 422 (HQ);

- Apple ProRes 422;

- Apple ProRes 422 (LT);

- Apple ProRes 422 (Proxy);

- Full HD(1920×1080);

- HD (1280×720) и тд.

На этапе кодирования исходное цифровое видеоизображение разбивают на множество видеокадров, при этом каждый видеокадр из множества видеокадров разбивают на множество блоков, состоящих из пикселей.

Формируют не менее одного кодированного видеоизображения из последовательности видеокадров следующим образом:

- каждый последующий кадр добавляют в кодированное видеоизображение, если он полностью отличается от предыдущего видеокадра;

- если каждый последующий видеокадр повторяет предыдущий видеокадр, то в формируемое цифровое видеоизображение вместо следующего видеокадра добавляют команду о повторе предыдущего видеокадра;

- если каждый последующий видеокадр повторяет предыдущий видеокадр не полностью, в формируемое кодированное видеоизображение добавляют команду о повторе предыдущего кадра с учетом отличающихся блоков;

- осуществляют кодирование таким образом, чтобы в кодированном цифровом видеоизображении была соблюдена квадратная форма пикселя, независимо от степени сжатия;

- кратность соотношений размеров сторон видеокадра в кодированном цифровом видеоизображении может быть произвольной при соблюдении квадратной формы пикселя, однако для достижения оптимального качества цифрового видеоизображения соотношение сторон видеокадра в кодированном цифровом видеоизображении рекомендуется делать кратным соотношению сторон устройства отображения;

При этом коэффициент кратности может быть как целым, так и дробным числом.

- битрейт кодированного цифрового изображения при соблюдении квадратной формы пикселя, независимо от степени сжатия, может быть существенно уменьшен без потери качества кодированного цифрового изображения и, как следствие, может быть существенно уменьшен без потери качества размер файла кодированного цифрового изображения, находящийся в прямо пропорциональной зависимости от битрейта (Размер файла=Битрейт×Длительность файла).

Полученное кодированное видеоизображение сохраняют на не менее чем одном медиасервере.

Пример кратности соотношений размеров сторон видеокадра в кодированном цифровом видеоизображении к размерам видеокадра устройства отображения Full HD (1920×1080) указан в следующей таблице:

Разрешение	Соотношение к FULL HD
1920×1080	1 Full HD разрешение
1280×720	1/2 Full HD разрешения
1024×576	1/3.52 Full HD разрешения
960×540	1/4 Full HD разрешения
640×360	1/9 Full HD разрешения
480×270	1/16 Full HD разрешения
320×180	1/36 Full HD разрешения
240×135	1/64 Full HD разрешения

При условии соблюдения квадратной формы пикселя в кодированном цифровом видеоизображении и соотношений размеров сторон видеокадра в кодированном цифровом видеоизображении к размерам видеокадра устройства отображения Full HD (1920×1080) обеспечивается получение заявленного технического результата, позволяющего:

- отображение кодированного цифрового видеоизображения с оптимальным качеством для любого типа устройства, на которых возможно осуществлять просмотр, поскольку данный способ охватывает самые часто используемые технические решения, такие как смартфон, планшет, ноутбук, монитор стационарного компьютера или экран телевизора и тд;

- а также доставлять цифровое кодированное видеоизображение с высоким разрешением и оптимальным качеством пользователю на низких скоростях передачи информации, например:

Full HD (1920×1080) со скоростью менее 5 МБит/сек;

b) HD (1280×720) со скоростью менее 2 МБит/сек;

и т.д.

Все этапы способа, раскрытые в данном изобретении, могут быть напрямую реализованы при помощи вычислительной техники или в виде модуля программного обеспечения (ПО), которое исполняется процессором. Модуль ПО может храниться в оперативной памяти (ОЗУ), флэш-памяти, постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), стираемом ПЗУ, электрически стираемом ПЗУ, регистре, жестком диске, на съемных дисках, компакт-дисках ROM (CD-ROM) или любых других известных носителях информации. С другой стороны, носитель информации может быть интегрирован в процессор. Процессор и носитель информации могут быть расположены в специализированной интегральной схеме. Специализированная интегральная схема может располагаться в пользовательском терминале. В качестве альтернативы процессор и носитель информации могут располагаться в качестве дискретных компонентов в пользовательском терминале.

Способ кодирования цифрового видеоизображения, раскрытый в настоящем изобретении, состоит из нескольких этапов или действий, реализующих описанный способ. Порядок этапов или действий может быть изменен не выходя за рамки настоящего изобретения.

Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что способ не ограничивается точными этапами и действиями, которые раскрыты в настоящем изобретении.

1. Способ кодирования цифрового видеоизображения, содержащий этапы на которых:
кодируют исходное цифровое видеоизображение, при этом исходное цифровое видеоизображение берут в любых форматах и с любыми разрешениями, превосходящими требуемые;
на этапе кодирования исходное цифровое видеоизображение разбивают на множество видеокадров, при этом каждый видеокадр из множества видеокадров разбивают на множество блоков, состоящих из пикселей;
формируют кодированное цифровое видеоизображение из последовательности видеокадров следующим образом:
- каждый последующий кадр добавляют в кодированное видеоизображение, если он полностью отличается от предыдущего видеокадра,
- если каждый последующий видеокадр повторяет предыдущий видеокадр, то в формируемое цифровое видеоизображение вместо следующего видеокадра добавляют команду о повторе предыдущего видеокадра,
- если видеокадр отличается не полностью, в формируемое кодированное видеоизображение добавляют команду о повторе предыдущего кадра с учетом отличающихся блоков,
- осуществляют кодирование таким образом, чтобы в кодированном цифровом видеоизображении была соблюдена квадратная форма пикселя, независимо от степени сжатия;
- сохраняют кодированное видеоизображение на не менее чем одном медиасервере.

2. Способ кодирования по п.1, отличающийся тем, что получают кодированное цифровое видеоизображение, в котором соотношение размеров сторон кратно соотношению сторон соответствующего устройства отображения, причем коэффициент кратности может быть как целым, так и дробным числом.

Изобретение относится к беспроводной связи и, более конкретно, к синхронизации аудио- и видеосигналов, воспроизводимых на отдельных устройствах, например на карманном электронном устройстве и беспроводном головном телефоне.

Телевизионная приставка, способ и система для записи и воспроизведения канала телевидения по протоколу интернета (iptv) // 2510152

Изобретение относится к технологии телевидения по протоколу Интернета и, в частности, к телевизионной приставке, системе и способу для осуществления записи и воспроизведения IPTV.

Кодирующее устройство, способ кодирования, носитель записи и программа для него и декодирующее устройство, способ декодирования, носитель записи и программа для него // 2510151

Изобретение относится к декодирующему устройству данных высококачественного изображения. Техническим результатом является декодирование данных последовательных изображений, закодированных в верхнем уровне, и данных чересстрочных изображений, закодированных в нижнем уровне.

Способ обработки цифрового файла, в частности, типа изображения, видео и/или аудио // 2510150

Изобретение относится к области техники обработки и сжатия цифрового файла, в частности, типа изображения, видео и/или аудио. Техническим результатом является обеспечение высокого качества и меньшего сжатия цифрового файла.

Способ сжатия цифровых изображений с использованием фиксированного числа битов в блоке // 2510079

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в сжатии без визуальных потерь.

Многовидовое видео кодирование в системах мреg-2 // 2509440

Изобретение относится к области передачи кодированных видео данных для усовершенствования многовидового видеокодирования (MVC) в системах MPEG-2 (Экспертная группа по движущимся изображениям).

Способ и устройство кодирования и декодирования, сигнал, носитель данных и продукты компьютерной программы // 2509439

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении эффективного качества прогноза.

Устройство кодирования изображений, устройство декодирования изображений, способ кодирования изображений и способ декодирования изображений // 2509438

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройству и способу декодирования изображений. Техническим результатом является повышение эффективности декодирования информации.

Способ формирования целочисленных ортогональных декоррелирующих матриц заданных размеров для прямого и обратного декоррелирующего преобразования видеоизображений и устройство для его осуществления // 2509437

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении возможности прямой и обратной декорреляции цифровых видеоизображений при сжатии, восстановлении и передаче по каналам связи с минимальной вычислительной сложностью.

Способ групповой передачи видов интерактивного потокового видео в реальном времени // 2509419

Изобретение относится к области систем обработки данных, которые улучшают способность пользователей манипулировать аудио- и видеоносителями и подключаться к ним.

Система и способ сжатия интерактивного потокового видео // 2510590

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в уменьшении времени ожидания для передачи видео. Серверный центр для хостинга интерактивного потокового видео с малым временем ожидания содержит множество серверов, на которых исполняется одна или несколько твич видеоигр или приложений; сеть с входящей маршрутизацией, которая принимает потоки пакетов от клиентских устройств через первый сетевой интерфейс и маршрутизирует эти потоки пакетов в один или несколько упомянутых серверов, причем потоки пакетов включают в себя управляющий ввод пользователя для, по меньшей мере, одной из одной или нескольких твич видеоигр или приложений, причем один или несколько упомянутых серверов выполнены с возможностью вычисления видеоданных в ответ на управляющий ввод пользователя; блок сжатия, подсоединенный для приема видеоданных из одного или нескольких серверов и вывода из них сжатого интерактивного потокового видео с малым временем ожидания; и сеть выходной маршрутизации, которая маршрутизирует сжатое интерактивное потоковое видео с малым временем ожидания к каждому из клиентских устройств по соответствующему каналу коммуникации через второй беспроводной интерфейс, соединенный с Internet, причем сжатое интерактивное потоковое видео с малым временем ожидания сжато с наихудшим временем ожидания сигнала туда и обратно в 90 мс на расстояние передачи до 2414 км. 8 з.п. ф-лы, 40 ил.

Система для объединения множества видов интерактивного потокового видео в режиме реального времени // 2510591

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в уменьшении времени ожидания для передачи видео. Устройство передачи интерактивного потокового видео содержит множество серверов, на которых исполняется одна или несколько твич видеоигр, для получения множества потоков несжатого интерактивного потокового видео с малым временем ожидания; и блок сжатия, который сжимает один или более потоков, несжатого интерактивного потокового видео, полученного упомянутыми серверами, в новый поток сжатого интерактивного потокового видео для передачи в пакетированной форме через сетевое соединение во множество клиентских устройств, связанных с соответствующим множеством пользователей, причем по меньшей мере один пользователь обеспечивает управляющий ввод для по меньшей мере одного из серверов, причем по меньшей мере один пользователь является географически удаленным от территории, на которой находится по меньшей мере один из серверов; причем новый поток сжатого интерактивного потокового видео сжат с наихудшим временем ожидания сигнала туда и обратно в 90 мс от управляющего ввода пользователя до отображения ответа на управляющий ввод пользователя на клиентском устройстве пользователя на расстояние передачи до 2414 км. 16 з.п. ф-лы, 40 ил.

Устройство кодирования изображений, устройство декодирования изображений, способ кодирования изображений и способ декодирования изображений // 2510592

Группа изобретений относится к устройствам кодирования и декодирования изображений. Техническим результатом является повышение качества изображений. Контурный фильтр 6 включает в себя модуль 12 классификации областей для извлечения оценочной величины каждой из областей, которые составляют локальное декодированное изображение, чтобы классифицировать каждую из областей по классу, которому принадлежит область, согласно оценочной величине. Контурный фильтр 6 также включает в себя модуль 13 составления и обработки фильтра для каждого класса, которому принадлежат одна или более областей, формирования фильтра Винера, который минимизирует ошибку, возникающую между вводимым изображением и локальным декодированным изображением в каждой из областей, чтобы компенсировать искажение, накладываемое на каждую область, посредством использования фильтра Винера. 2 н.п. ф-лы, 18 ил.

Описание характеристик агрегированных блоков медиаданных с обратной совместимостью // 2510908

Изобретение относится к системам передачи аудио-видео данных на основе транспортного протокола реального времени (RTP). Техническим результатом является создание усовершенствованной технологии предоставления в транспортных пакетах или в агрегированных блоках уровня сетевой абстракции (NAL) файлового формата информации, на основе которой сетевой промежуточный блок или медиаплейер может принять решение, какой блок кодированных данных следует передать и/или обработать. Указанный технический результат достигается тем, что в системе и способе передачи данных используется механизм для указания таких элементов, как избыточные кодированные изображения, точки переключения временных уровней, точки доступа к постепенному обновлению декодирования, идентификаторы ракурса и точки произвольного доступа к ракурсу. Затем промежуточный блок и/или приемник могут использовать эту информацию для определения, следует ли передавать и/или обрабатывать конкретные блоки кодированных данных. 6 н .и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ кодирования/декодирования многоракурсной видео последовательности на основе адаптивной локальной коррекции яркости опорных кадров без передачи дополнительных параметров (варианты) // 2510944

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к технологиям обработки цифровых сигналов. Техническим результатом является повышение эффективности кодирования. Предложен способ адаптивной локальной коррекции изменения яркости опорного кадра для кодирования многоракурсной видеопоследовательности, в котором получают значения пикселей текущего кодируемого блока, принадлежащего кодируемому кадру, и значения пикселей опорного блока, принадлежащего опорному кадру. Далее согласно способу получают восстановленные, то есть закодированные и затем декодированные, значения пикселей, соседних по отношению к текущему блоку кодируемого кадра, и значения пикселей, соседних по отношению к опорному блоку опорного кадра. А также исключают из рассмотрения пиксели, которые отличаются от общей совокупности полученных восстановленных пикселей по заранее заданному критерию. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ и устройство для кодирования и декодирования изображения с использованием крупной единицы преобразования // 2510945

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении эффективности декодирования изображения. Способ декодирования изображения, в котором определяют имеющие иерархическую структуру единицы кодирования для декодирования изображения, по меньшей мере, одну единицу предсказания для предсказания каждой единицы кодирования, и, по меньшей мере, одну единицу преобразования для обратного преобразования каждой единицы кодирования, посредством использования информации о форме разделения единицы кодирования, по меньшей мере, одной единице предсказания и, по меньшей мере, одной единице преобразования; получают посредством анализа из битового потока коэффициенты преобразования и восстанавливают кодированные данные, по меньшей мере, одной единицы предсказания посредством выполнения энтропийного декодирования, обратного квантования и обратного преобразования над коэффициентами преобразования; и выполняют внутреннее предсказание или взаимное предсказание над восстановленными кодированными данными и восстанавливают кодированное видео, причем единицы кодирования разделяются иерархически в соответствии с глубиной единицы кодирования, и, по меньшей мере, одна единица преобразования содержит единицу преобразования, имеющую больший размер, чем размер, по меньшей мере, одной единицы предсказания. 3 з.п. ф-лы, 18 ил.

Устройство и способ получения изображений с более высоким разрешением во встроенном устройстве // 2512130

Изобретение относится к области обработки изображений для получения изображения с более высоким разрешением (ВР) во встроенном устройстве с использованием технологии сверхразрешения (СР). Техническим результатом является создание изображения с ВР по технологии СР для последовательности сжатых изображений. Указанный технический результат достигается тем, что сжимают последовательность изображений, содержащую множество изображений с более низким разрешением (НР), определяют векторы движения между опорным изображением в последовательности и одним или несколькими последующими изображениями в последовательности и генерируют следующее прогнозируемое изображение путем применения векторов движения к реконструируемой версии опорного изображения. Генерируют разностное изображение между следующим фактическим изображением и следующим прогнозируемым изображением, декодируют изображение в последовательности на основе от блока к блоку и применяют технологию СР к каждому декодированному блоку для генерирования изображения с более ВР путем выполнения временной интерполяции и/или пространственной интерполяции опорного изображения и разностного изображения. Сжатие последовательности изображений содержит этапы определения вектора движения между опорным изображением и, по меньшей мере, одним из дополнительного изображения последовательности изображений, причем полученный вектор движения используют к опорному изображению для прогнозирования, по меньшей мере, одного дополнительного изображения и рассчитывают разностные изображения между, по меньшей мере, одним дополнительным изображением и прогнозом, по меньшей мере, одного дополнительного изображения, соответственно. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ и устройство для кодирования видео, и способ и устройство для декодирования видео // 2513708

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении эффективности декодирования видео. Способ декодирования изображения осуществляет извлечение из битового потока информации, которая указывает режим внутреннего предсказания; и выполнение внутреннего предсказания над текущим блоком, причем внутреннее предсказание содержит: определение одного из (i) левого соседнего пикселя первого предыдущего блока, соседнего с левой стороной текущего блока и декодированного до текущего блока, и (ii) верхнего соседнего пикселя второго предыдущего блока, соседнего с верхней стороной текущего блока и декодированного до текущего блока, причем левый соседний пиксель определен на основании операции сдвига в качестве деления на степень 2, j*dy>>n, и верхний соседний пиксель определен на основании операции сдвига в качестве деления на степень 2, i*dx>>m, где dx, dy, m и n являются целыми числами, и выполнение внутреннего предсказания, используя упомянутые определенные один из левого соседнего пикселя и верхнего соседнего пикселя, при этом текущий блок получают иерархическим делением максимального блока кодирования на основании информации глубины, которая указывает количество раз, сколько раз максимальный блок кодирования делится. 2 з.п. ф-лы, 34 ил, 5 табл.

Способ отображения на экране мобильного терминала связи аудиовизуального ряда, преимущественно относящегося к одному событию, сформированного при съемках несколькими камерами и пользовательское устройство воспроизведения - мобильный терминал связи для осуществления способа // 2513722

Группа изобретений относится к области мобильной связи. Техническим результатом является повышение качества передачи информации по нестабильным каналам связи без занятия излишней полосы пропускания. Способ отображения на экране мобильного терминала связи аудиовизуального ряда, преимущественно относящегося к одному событию. Способ включает в себя этап одновременного получения аудиовизуальной информации от, по меньшей мере, двух источников, отображающих событие окружающей среды в различных ракурсах, обеспечивающих возможность получения видеоизображения и/или звука. Согласно способу, осуществляют объединение кадров исходных изображений в едином потоке видеоинформации, и передачу полученной аудиовизуальной информации от указанных источников на, по меньшей мере, один мобильный терминал связи с обеспечением ее синхронизации. Далее, осуществляют прием аудиовизуальной информации, по меньшей мере, одним мобильным терминалом связи. А также, осуществляют формирование на экране мобильного терминала связи поля аудиовизуального ряда, отображающего аудиовизуальную информацию, полученную от, по меньшей мере, одного из источников такой информации, при одновременном формировании, по меньшей мере, одного поля аудиовизуального ряда, закрытого от взгляда пользователя маской графических примитивов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способы, устройства и системы для параллельного кодирования и декодирования видеоинформации // 2514091

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к кодированию видеоинформации. Технический результат заключается в повышение эффективности кодирования и декодирования битового потока видеоинформации за счет разделения данных на энтропийные слои. В способе осуществляют энтропийное декодирование первой части битового потока видеоинформации, которая связана с видеокадром, тем самым производя первую часть декодированных данных; осуществляют энтропийное декодирование второй части битового потока видеоинформации, которая также связана с видеокадром, тем самым производя вторую часть декодированных данных, при этом энтропийное декодирование второй части битового потока видеоинформации осуществляется независимо от энтропийного декодирования первой части битового потока видеоинформации; и реконструируют первую часть видеокадра, связанную с битовым потоком видеоинформации, используя первую часть декодированных данных и вторую часть декодированных данных. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.