[發明專利]視頻解碼方法和相應的解碼器

有效

• 申請號: 01803962.6
• 申請日: 2001-11-16
• 公開（公告）號: CN1395800A
• 公開（公告）日: 2003-02-05
• 發明（設計）人: Y·拉曼津
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 陳霽

本發明一般涉及視頻解壓縮，尤其是涉及一種用于解碼包括基礎層編碼的視頻信號以及增強層編碼的視頻信號的視頻比特流，并產生或者僅與基礎層信號相對應從而被單獨顯示的解碼信號，或者與基礎層信號和增強層信號相對應從而共同顯示的解碼信號的解碼方法。它還涉及一種相應的視頻解碼器。

在一個應用MPEG-4標準(所述的標準例如在文章“MPEG-4版本1標準的概述”中被描述，ISO/IEC?JTC1/SC29/WG11?N1909，1997年10月，Fribourg)的編碼器中，使用了三種類型的圖像：內編碼圖像(I)，獨立于其它的圖像進行編碼，預測編碼圖像(P)，通過運動補償預測根據前一個參考圖像(I或P)進行預測，以及雙向預測編碼圖像(B)，根據前一和接下來的參考圖像(I或P)進行預測。I圖像是最重要的，因為它們是參考圖像并能夠提供入點(在比特流中)，在該點解碼可以不參照任何先前的圖像而進行(在這樣的圖像中只有空間冗余被消除)。為了既減少空間冗余，又減少時間冗余，P圖像提供了一個比僅減少空間冗余的I圖像更好的壓縮。B圖像提供了最好的壓縮程度。

在MPEG-4中，使用了幾種結構，例如視頻對象(VO)，它們是用戶可以訪問和操作的實體，以及視頻對象平面(VOP)，它們是在一個給定時間的視頻對象的實例。在一編碼比特流中，可以發現幾種不同類型的VOP：內編碼VOP，僅使用空間冗余(就比特而言是最昂貴的)，預測編碼VOP，根據前一參考VOP使用運動估計和補償，以及雙向預測編碼VOP，根據前一以及接下來的參考VOP使用運動估計和補償。

對于P-VOP以及B-VOP，只有當前的VOP以及它的參考VOP(s)之間的差才被編碼。只有P-和B-VOP涉及到運動補償，根據所謂的“塊匹配法則”執行：對于當前幀的每個宏塊，在預定的搜索區域內尋找參考VOP中最匹配的宏塊，并且計算一個運動矢量MV。下面通過絕對差的和(SAD)給出了類似的標準。對于一個N×N宏塊，SAD被表示為： SAD = Σ i = 0 NxN | A ( i ) - B ( i ) | ]]>

這樣，選中的宏塊就與在一個搜索區域中計算出來的SAD最小的塊相對應。對于所述的估計，存在不同的模式，這依賴于VOP的類型：

(a)對于P-VOP宏塊，只有“前向模式”適用(使用前面的參考I-VOP或者P-VOP)

(b)對于B-VOP宏塊，在宏塊估計中可以使用四種模式：

-“前向模式”，(如對于P-VOP)；

-“后向模式”：如前向模式，只是參考不再是前面的圖像，而是接下來的P-或I-VOP；

-“內插模式”或“雙向模式”：它包括前向和后向模式并且使用前一以及接下來的VOP；

-“直接模式”，每一運動矢量的計算都源于接下來的參考VOP的運動矢量以及不同的VOP之間的時間距離。

在MPEG-4中，提供一個非常重要的功能，可伸縮性。

可伸縮編碼，也被稱為“可分層編碼”，允許以這樣的方式產生一個編碼表示，從而使得能夠進行可伸縮解碼操作。可伸縮生是允許對數據的合適子集進行解碼的比特流特性，這導致了分辨率和/或質量與解碼比特流的比例相適應的完整圖像的產生。這樣的功能在許多需要視頻序列以各種分辨率和/或質量和/或復雜生上同時獲得的應用中是非常有用的。實際上，如果比特注可分級，用戶可以根據他的解碼器或者顯示器，或者根據他的可用帶寬僅訪問它的一部分從而提供基礎的視頻，而其它的用戶可以使用整個比特流從而產生一個較好的視頻質量。