[發明專利]用于在視頻系統中位精度仿真的膠片顆粒補充增強信息消息插入

有效

• 申請號: 200580039232.7
• 申請日: 2005-11-08
• 公開（公告）號: CN101138247A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 瓊·拉克;克里斯蒂娜·戈米拉;杰弗里·A·庫珀;吉爾·M·博伊斯
• 申請（專利權）人: 湯姆森特許公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 史新宏;邵亞麗

相關申請交叉引用

本發明申請要求于2004年11月16日提交的名為“Film?grain?SEI?Messageinsertionfor?bit-accurate?simulation?in?a?video?system”的美國臨時申請序列號60/628477的權益，其全部內容通過引用并入這里。

技術領域

本發明總的涉及視頻編碼器和視頻解碼器，具體涉及用于在視頻系統中位精度膠片顆粒仿真(film?grain?simulation)的膠片顆粒補充增強信息(SEI)消息插入。

背景技術

已經提出了膠片顆粒管理(FGM，又稱為膠片顆粒技術或FGT)作為新工具，允許通過作為供視頻解碼器使用的并行信息發送的參數化模型來編碼運動畫面膠片中的顆粒。為了支持FGM，對ITU-T?Rec.H.264|ISO/IEC14496-10?|MPEG-4?AVC|視頻聯合工作組(JVT)標準(下面稱為“H.264標準”)的保真范圍擴展(FRExt)修訂中定義了膠片顆粒補充增強信息(SEI)消息。SEI消息描述關于諸如大小和強度等屬性的膠片顆粒特性，并且允許視頻解碼器將膠片顆粒外觀仿真到解碼的畫面上。H.264標準規定了在膠片顆粒SEI消息中存在哪些參數，如何解釋這些參數，以及以二進制格式編碼SEI消息的句法。然而，H.264標準沒有規定視頻解碼器在接收到膠片顆粒SEI消息后仿真膠片顆粒的具體過程。應當理解，FGM可以與任何其他視頻編碼方法聯合使用，因為FGM利用從編碼器發送的并行信息，而不影響解碼處理。

在FGM中，編碼器對視頻序列的膠片顆粒建模，并且解碼器根據接收到的信息仿真膠片顆粒。當保留膠片顆粒有困難時，編碼器可以使用FGM來增強壓縮視頻的質量。此外，編碼器能選擇在編碼之前去除或消弱膠片顆粒，以便減少比特率。

膠片顆粒仿真旨在合成仿真原始膠片內容外觀的膠片顆粒采樣。與完全在編碼器上執行的膠片顆粒建模不同，膠片顆粒仿真是在解碼器上執行的。在解碼視頻流之后且顯示之前進行膠片顆粒仿真。在解碼處理中從不使用添加有膠片顆粒的圖像。作為后處理方法，在H.264標準中沒有規定用于顯示處理的、解碼圖像上的仿真膠片顆粒的合成。如上面提到的H.264標準的保真范圍擴展(FRExt)修訂所規定的，膠片顆粒仿真處理包括對在膠片顆粒SEI消息中發送的膠片顆粒補充信息的解碼。

在之前公開的膠片顆粒仿真的現有技術方案中，公開了一系列規范，允許在正常播放期間的位精度的膠片顆粒仿真。為了用特技模式(例如，快進、反向播放、章節跳躍等等)支持位精度，發展了對該第一現有技術方案的補充(該補充下面稱為第二現有技術方案)。在膠片顆粒仿真的第二現有技術方案中，通過僅在I幀前發送膠片顆粒SEI消息并迫使按解碼順序應用所發送的膠片顆粒SEI消息，來實現位精度。由于膠片顆粒SEI消息的發送，第二現有技術方案以視頻比特流中的最小開銷，確保對于在正常播放中以及在特技模式播放中的所有幀的一致膠片顆粒仿真。然而，由于H.264標準規定要按顯示順序應用SEI消息(而不是第二現有技術方案中規定的按解碼順序)，因此第二現有技術方案中提出的解決方案與H.264不兼容。盡管這一事實不影響感受的視覺質量，但它可能阻礙在第二現有技術方案中公開的規范在那些需要符合H.264標準的論壇中的部署。

轉到圖1，正常播放中的膠片顆粒仿真用附圖標記100總的表示。具體地說，圖1說明根據第二現有技術方案的按解碼順序110的膠片顆粒仿真與根據H.264標準的按顯示順序120的膠片顆粒仿真之間的差別。在該示例中，在每個I畫面之前發送膠片顆粒SEI消息。粗體表示已被插入了膠片顆粒SEI的畫面。在圖1解碼順序中，對畫面12發送的膠片顆粒SEI消息被用在所有后面的畫面中，直到到達畫面B10為止(包括B10)。畫面上方(解碼順序)或下方(顯示順序)的水平線表示對各畫面使用的膠片顆粒參數(FGn)；例如，在圖1顯示順序中，從第一12畫面直到第二B1畫面(包括B1)使用膠片顆粒參數FG1。如果假設如第二現有技術方案所規定的那樣，SEI消息按解碼順序應用到I畫面后面的所有幀，那么在12中發送的膠片顆粒SEI消息應用到幀B0和B1。然而，如果假設如H.264標準所規定的那樣，SEI消息按顯示順序應用到I畫面后面的所有幀，那么幀B0和B1將受到前一I畫面的膠片顆粒SEI消息影響。

因此，期望能有一種在視頻系統中以位精度的方式插入膠片顆粒SEI消息、并且符合H.264標準的方法，這將是非常有利的。

發明內容