[發明專利]數字視頻編碼用可變精度圖像間定時規定的方法和裝置

有效

• 申請號: 201210009457.X
• 申請日: 2003-07-11
• 公開（公告）號: CN102427535A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: B·G·哈斯克爾;D·W·辛格;A·杜米特拉斯;A·普里
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/46;H04N7/50
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鮑進

本申請是申請日為2003年7月11日、申請號為03816739.5、發明名稱為“數字視頻編碼用可變精度圖像間定時規定的方法和裝置”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及多媒體壓縮系統的領域。具體來說，本發明公開了一種用于規定可變精度圖像間(inter-picture)定時的方法和系統。

背景技術

基于數字的電子媒體格式最終在尖端在很大程度上取代模擬電子媒體格式。數字壓縮磁盤(CD)很早以前就取代了模擬乙烯唱片。模擬盒式磁帶越來越稀少。第二和第三代數字音頻系統，例如MD盤和MP3(MPEG音頻第三層)正在從壓縮磁盤的第一代數字音頻格式中分享市場份額。

視頻媒體轉向數字存儲和傳輸格式的速度比音頻媒體慢。很大程度上是由于大量的數字信息需要以數字形式精確地表達視頻。需要精確地表達視頻的大量數字信息需要非常高容量的數字存儲系統和高帶寬的傳輸系統。

然而，視頻正在迅速地向數字存儲和傳輸格式轉變。更快的計算機處理器、高密度存儲系統，和新型有效的壓縮和編碼算法最終使數字視頻適合于消費者物價點。DVD(數字多功能光盤)，即一種數字視頻系統，在幾年間已成為最為暢銷的消費者電子產品之一。DVD以其高視頻質量、非常高的音頻質量、方便性和額外特征已經迅速取代了盒式錄像機(VCR)成為預錄制視頻回放系統的選擇。老式的模擬NTSC(國家電視標準委員會)視頻傳輸系統正在被數字ATSC(先進電視標準委員會)視頻傳輸系統所取代。

計算機系統已經使用許多年各種不同的數字編碼格式。計算機系統使用的最好的數字視頻壓縮和編碼系統是眾所周知的縮寫為MPEG的活動圖像專家組(Motion?Pictures?Expert?Group)所支持的數字視頻格式。MPEG的最著名并被最廣泛應用的三種數字媒體格式被簡稱為MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4。視頻CD(VCD)和早期的消費者級數字視頻編輯系統使用早期的MPEG-1數字視頻編碼格式。數字多功能光盤(DVD)和Dish?Network牌直播衛星(DBS)電視廣播系統使用更高質量的MPEG-2數字視頻壓縮和編碼系統。MPEG-4編碼系統迅速地被最新的基于計算機的數字視頻編碼器改進并與數字視頻播放器相關聯。

MPEG-2和MPEG-4標準壓縮一系列視頻幀或視頻場并且隨后將壓縮的幀或場編碼為數字比特流。當對視頻幀或場用MPEG-2和MPEG-4系統進行編碼時，視頻幀或場將被分成宏塊的矩形網格。每個宏塊被獨立地壓縮或編碼。

當壓縮視頻幀或場時，該MPEG-4標準可以將幀或場壓縮成三種壓縮的幀或場的一種：幀內編碼幀(I-幀)，單向預測幀(P幀)，或雙向預測幀(B幀)。幀內編碼幀在不參照其它視頻幀的情況下完全獨立地將獨立視頻幀編碼。P幀參照單一先前顯示的視頻幀限定一個視頻幀。B幀參照當前幀之前顯示的視頻幀和在當前幀后顯示的視頻幀限定一個視頻幀。由于對冗余視頻信息的有效利用，P幀和B幀通常提供最好的壓縮。

發明內容

用于數字視頻編碼的可變精度圖像間定時規定的方法和裝置被公開。具體來說，本發明公開了一種使臨近的視頻圖像的相對時間以相當有效的方式進行編碼的系統。在一個實施方式中，確定當前視頻圖像和臨近視頻圖像之間的顯示時間差。該顯示時間差隨后被編碼為視頻圖像的數字表示。在一個優選實施方式中，臨近的視頻圖像是最新傳輸的存儲圖像。

為有效地進行編碼，顯示時間差可以用可變長度的編碼系統或算術編碼進行編碼。在一個可選擇實施方式中，顯示時間差被編碼為2的冪來減少傳輸的比特的數目。

從附圖和以下的詳細說明中可以使本發明的其它目的、特征和優點顯而易見。

附圖說明

本領域的技術人員參照以下的詳細說明將很容易地理解本發明的目的，特性和優點。

圖1表示一種可能的數字視頻編碼系統的高級框圖。

圖2表示一系列圖像應該播放的順序排列的視頻圖像，其中連接不同圖像的箭頭代表用運動補償創建的圖像間相關性。

圖3表示以圖像的優選傳輸順序排列的圖2中的視頻圖像，其中連接不同圖像的箭頭表示用運動補償創建的圖像間相關性。

圖4表示一系列視頻圖像，其中視頻圖像間互相參照的距離被選為2的冪。

具體實施方式