[發明專利]用于將數字視頻編碼和解碼的方法以及相關編碼和解碼設備

有效

• 申請號: 201380053840.8
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN104813657B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: M.阿雷納;G.巴洛卡;P.森納
• 申請（專利權）人: RAI意大利無線電視股份有限公司;意大利希思衛電子發展股份公司
• 主分類號: H04N19/597
• 分類號: H04N19/597;H04N19/70;H04N19/132;H04N19/156;H04N19/162;H04N19/164;H04N19/17;H04N19/44;H04N13/161;H04N13/178
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;劉春元

描述了一種用于通過從2D和/或3D視頻幀的多個序列開始生成視頻流的方法，其中，視頻流生成器將來自N個不同源（S₁,S₂,S₃,S_N）的視頻幀組合成容器視頻幀，并且生成被編碼器編碼的容器視頻幀的單個輸出視頻流，其中，所述編碼器向所述輸出視頻流中輸入適于指示容器視頻幀的結構的信令。還描述了一種用于重新生成所述視頻流的相應方法。

本發明涉及一種用于將數字視頻編碼和解碼的方法，特別是用于將視頻流編碼成獨立分區的方法以及涉及用于將構成視頻流的一個或多個分區獨立地解碼的相應方法。

本發明還涉及一種用于將視頻流編碼成獨立分區的設備以及涉及用于將所述分區中的一個或多個獨立地解碼的設備。很長時間以來已知表示相同事件或多媒體服務（多視圖視頻-免費觀看視頻）的鑲嵌（mosaic）的不同視圖的獨立視頻流的編碼和分發。將此類多視圖視頻分發給用戶通常要求對與生成的視圖的數量匹配的多個獨立視頻流進行編碼。

例如在文獻“ISO/IEC 13818-1 : 2000 (E) - Information technology—Generic coding of moving pictures and associated audio information: Systems”中或在文獻“ISO/IEC 14496-10 Information technology— Coding of audio-visualobjects Part 10: Advanced Video Coding”且在此后稱為H.264/AVC規范的相應文獻“ITU-T H.264 - Advanced video coding for generic audiovisual services”中描述了這種編碼和解碼方法。當前在使用中的編碼方法具有若干缺點，諸如：使用等于要分發的視頻分量的數量的多個視頻編碼器的必要性；正在分發的視頻流之中和視頻流與相應音頻流之間的相互困難的同步；由于復制將每個獨立流解碼所需的類似信令元素的需要而增加的傳輸視頻流所需頻帶。另一方面，相應的解碼方法要求將多個解碼器用于解碼并顯示正在傳輸的兩個或更多視圖，這導致用戶終端架構的較高復雜性和成本。

還已知的是可以將單個視頻流用于分發多個獨立視圖，例如所謂的“鑲嵌”服務的情況就是這樣，其中，單個幀由從獨立視頻提取的并組成為一個圖像的n個幀組成，或者由被組成為單個幀的3D立體像對的兩個分量視頻（所謂的“幀封裝排列（Frame PackingArrangements）”或“幀兼容格式”）組成。通常通過使用可用壓縮技術中的任何一個來壓縮此類復合視頻，可用壓縮技術諸如例如MPEG-2、H.264/AVC、HEVC。此類壓縮技術未提供允許規范依從解碼器獨立地將分量視頻流中的一個或多個解碼的工具。已經開發了允許2D解碼器從已解碼視頻中提取立體像對的兩個分量視圖中的僅一個的方法，但是這些方法依賴于一旦整個容器幀已被解碼就允許解碼器切割并顯示包含兩個視圖中的僅一個的幀區域的適當信令的使用。

當前不可能以使得解碼器（在用戶選擇時或者由于有限的計算或存儲資源）能夠將整個幀的僅所選子集解碼這樣的方式對視頻進行編碼。例如，不可能以使得對構成立體像對的兩個圖像不感興趣的2D解碼器可以僅將與兩個視圖中的一個（例如左邊的一個）相對應的區域解碼并顯示的方式對包含上述幀封裝排列中的一個的視頻進行編碼。

這意味著浪費計算和能量資源。應注意的是在移動終端領域中尤其感覺到此問題，其中計算資源的任何過度利用可以急劇地縮短電池壽命。

此外，可以在諸如機頂盒或智能網關之類的可以向其連接一個或多個顯示器的、不一定具有均勻的特性的設備中使用解碼器。讓我們考慮例如智能網關從分發網絡（例如IP網絡或廣播網絡）接收已編碼視頻流或從存儲設備讀取該流的情況。可以通過電纜和/或無線連接向所述智能網關連接多個顯示器，其可具有不同的特性（例如HD顯示器或平板電腦）。在這種情況下，解碼器應能夠使已解碼視頻適應于要服務的一個或多個顯示器的特性：如果只有具有比已解碼視頻低的分辨率的一個顯示器被連接到解碼器，則后者應能夠僅將對于涉及到的終端而言最相關的視頻的部分解碼。