[發(fā)明專利]通過擴(kuò)展方向幀內(nèi)預(yù)測(cè)的應(yīng)用對(duì)視頻信號(hào)編碼和解碼的方法和設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680026564.6
• 申請(qǐng)日: 2006-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN101228797A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 車尚昌;李教爀;韓宇鎮(zhèn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04N7/34
• 分類號(hào): H04N7/34
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 韓明星;常桂珍

技術(shù)領(lǐng)域

與本發(fā)明一致的方法和設(shè)備涉及視頻編碼和解碼，更具體地講，涉及通過擴(kuò)展方向幀內(nèi)預(yù)測(cè)的應(yīng)用來對(duì)視頻信號(hào)編碼和解碼。

背景技術(shù)

由于包括文本、運(yùn)動(dòng)畫面(以下稱為“視頻”)和音頻的多媒體數(shù)據(jù)通常較大，因此需要大的存儲(chǔ)介質(zhì)和帶寬來存儲(chǔ)和傳輸所述數(shù)據(jù)。因此，需要壓縮編碼技術(shù)來傳輸多媒體數(shù)據(jù)。在多媒體壓縮方法中，可依據(jù)源數(shù)據(jù)是否丟失將視頻壓縮方法分成有損/無損壓縮，依據(jù)是否對(duì)各個(gè)幀獨(dú)立執(zhí)行壓縮將視頻壓縮方法分成幀內(nèi)/幀間壓縮，以及依據(jù)壓縮和重構(gòu)是否需要相同的時(shí)間來將視頻壓縮方法分成對(duì)稱/非對(duì)稱壓縮。在幀具有不同分辨率的情況下，相應(yīng)的壓縮被稱為可分級(jí)壓縮。

傳統(tǒng)的視頻編碼的目的在于傳輸優(yōu)化到給定傳輸率的信息。然而，在網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用(例如，互聯(lián)網(wǎng)流視頻)中，網(wǎng)絡(luò)的性能不是恒定的，而是根據(jù)環(huán)境變化，因此，除了優(yōu)化到特定傳輸率的編碼之外，還需要柔性編碼。

可分級(jí)性是解碼器根據(jù)處理情況和網(wǎng)絡(luò)情況有選擇地對(duì)基層和增強(qiáng)層解碼的性能。具體地講，精細(xì)可分級(jí)(FGS)方法對(duì)基層和增強(qiáng)層編碼，并可依據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸效率或解碼器層的狀態(tài)，不傳輸增強(qiáng)層或不對(duì)增強(qiáng)層解碼。因此，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸率來適當(dāng)?shù)貍鬏敂?shù)據(jù)。

圖1示出使用多層結(jié)構(gòu)的可分級(jí)視頻編解碼器的示例。在該視頻編解碼器中，基層是15Hz(幀率)的四分之一通用中間格式(QCIF)，第一增強(qiáng)層是30Hz的通用中間格式(CIF)，第二增強(qiáng)層是60Hz的SD(標(biāo)準(zhǔn)清晰度)格式。如果需要CIF?0.5Mbps的流，則基于具有CIF、幀率為30Hz、比特率為0.7Mbps的第一增強(qiáng)層來截?cái)啾忍亓饕垣@得0.5Mbps的比特率。在該方法中，可獲得空域和時(shí)域的SNR可分級(jí)性。

如圖1所示，在各個(gè)層中的具有相同時(shí)域位置的幀(例如，10、20和30)具有彼此相似的圖像。因此，提出了預(yù)測(cè)當(dāng)前層的紋理并對(duì)當(dāng)前層的預(yù)測(cè)值和實(shí)際紋理值之間的差編碼的方法。在ISO/IEC?21000-13可分級(jí)視頻編碼的可分級(jí)視頻模式3.0(以下，稱為“SVM?3.0”)中，這種方法被稱為intra-BL預(yù)測(cè)。

根據(jù)SVM?3.0，除了在現(xiàn)有的H.264中對(duì)構(gòu)成當(dāng)前幀的塊或宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)所使用的幀間預(yù)測(cè)和方向幀內(nèi)預(yù)測(cè)之外，還采用了通過使用當(dāng)前塊和相應(yīng)低層塊之間的相關(guān)性來對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法。該預(yù)測(cè)方法被稱為“intra-BL預(yù)測(cè)”，使用這種預(yù)測(cè)方法執(zhí)行編碼的模式被稱為“intra-BL模式”。

圖2是示意性地解釋上述三種預(yù)測(cè)方法的示圖。關(guān)于當(dāng)前幀11的特定宏塊14來執(zhí)行第一種幀內(nèi)預(yù)測(cè)(①)，通過使用在與當(dāng)前幀11不同時(shí)域位置的幀12來執(zhí)行第二種幀間預(yù)測(cè)(②)，并通過使用與宏塊14相應(yīng)的基層幀13的區(qū)域16的紋理數(shù)據(jù)來執(zhí)行第三種intra-BL預(yù)測(cè)(③)。

發(fā)明內(nèi)容

Intra-BL預(yù)測(cè)可有效地根據(jù)傳統(tǒng)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)技術(shù)獲得合理性能。然而，對(duì)多層結(jié)構(gòu)中的每一層進(jìn)行量化的單元可能不同，這可能導(dǎo)致每一層所需的數(shù)據(jù)類型不同。在這種情況下，可通過方向幀內(nèi)預(yù)測(cè)來獲得較好的性能。因此，需要一種執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)以匹配多層的特性的編碼和解碼方法和設(shè)備。

本發(fā)明的示例性實(shí)施例克服了以上缺點(diǎn)和上面沒有描述的其他缺點(diǎn)。另外，本發(fā)明不需要克服上面描述的缺點(diǎn)，本發(fā)明的示例性實(shí)施例可以不克服上面描述的任何問題。

本發(fā)明提供了一種使用基層的紋理和符號(hào)信息通過方向幀內(nèi)預(yù)測(cè)對(duì)增強(qiáng)層編碼和解碼的方法和設(shè)備。

本發(fā)明還提供了一種通過使用根據(jù)基層信息的使用而減少比特的擴(kuò)展方向幀內(nèi)預(yù)測(cè)的方向的方法和設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種對(duì)視頻數(shù)據(jù)編碼時(shí)執(zhí)行方向幀內(nèi)預(yù)測(cè)的方法，所述方法包括：搜索幀中的第二塊，以從與第一塊存在于相同幀中的第二塊預(yù)測(cè)視頻數(shù)據(jù)中包括的的第一塊的信息；計(jì)算第二塊的信息和第一塊的信息之間的殘差；和對(duì)計(jì)算的殘差編碼，其中，第二塊存在于與第一塊相鄰的位置，第一塊參考第三方向上的第二塊，根據(jù)H.264幀內(nèi)預(yù)測(cè)方向結(jié)構(gòu)，所述第三方向存在于在方向幀內(nèi)預(yù)測(cè)中使用的彼此相鄰的第一方向和第二方向之間。