[發明專利]視頻編碼中的層切換

在審

• 申請號: 201480055560.5
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN105612746A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 喬納坦·薩繆爾森;杰克·恩霍恩;理卡爾德·肖伯格
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04N19/597
• 分類號: H04N19/597;H04N19/70;H04N19/172;H04N19/30;H04N19/132;H04N19/156;H04N19/162;H04N19/164
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 余婧娜

技術領域

該實施例一般涉及多層或多視圖視頻的編碼，并具體涉及對多層或多視圖視頻中 在切換點處重合的這種多層或多視圖視頻的圖片進行編碼。

背景技術

高效視頻編碼(HEVC，ITU-TH.265|ISO/IEC23008-2)是在聯合協作小組-視頻編 碼(JCT-VC)中發展的新近視頻編碼標準，聯合協作小組-視頻編碼(JCT-VC)是運動圖像專 家組(MPEG)和國際電信單元(ITU)電信標準化部門(ITU-T)之間的協作項目。HEVC使用基于 塊的混合方案，該方案采用空間(幀內)預測和時間(幀間)預測。僅使用幀內預測(即幀內圖 片)對視頻序列的第一圖片編碼，因為不存在可用的時間參考。

視頻編碼和解碼的基本概念是通過采用視頻數據中的空間和時間冗余來對視頻 序列或流的視頻數據進行壓縮和解壓縮。一般地，在視頻序列的同一圖片(幀內預測)或其 他圖片(幀間預測)內相對于參考像素塊對像素塊(現有技術中也稱為采樣)進行編碼和解 碼。例如，HEVC針對幀內預測規定了33種定向模式、平面的和DC幀內預測模式。幀內預測模 式使用來自先前已經被解碼的相鄰預測塊(即像素塊)的數據。幀間預測可以使用來自其他 圖片中的一個或更多個預測塊的數據。這些參考塊通常由相應的運動矢量(MV)標識。HEVC 允許兩個MV模式，其是高級運動矢量預測(AMVP)和合并模式。AMVP使用來自參考圖片的數 據并且還可以使用相鄰預測塊的數據。合并模式允許MV從相鄰預測塊繼承。然后與幀內預 測模式的表示或MV數據一起編碼并使用當前像素塊和參考像素塊之間的差異，作為像素塊 的編碼表示。然后在解碼器處對從編碼器輸出的得到的編碼比特流輸出進行解碼，以得到 視頻序列或流中的圖片的解碼表示。

HEVC的擴展是一種可縮放擴展(SHVC)，其允許單個編碼比特流包含同一視頻的具 有不同分辨率和/或質量的不同版本。與以獨立的流發送視頻的不同版本相比，允許層間的 預測提高了編碼效率。可縮放視頻編碼的特定使用情況是使用多個層以創建自適應視頻比 特流的自適應分辨率改變(ARC)。當需要改變分辨率時，自適應視頻編碼器切換至具有適合 當前網絡條件的分辨率的層，并繼續編碼。還可以在一層內以及在HEVC的不可縮放版本中 進行分辨率改變，但是針對那種情況，每次改變分辨率時，需要使用幀內圖片，這降低了編 碼效率。

SHVC流中的每個編碼圖片與表示圖片輸出順序的圖片順序計數(POC)值相關聯。 具有較高POC值的圖片比具有較低POC值的圖片更晚輸出。在SHVC中，可能存在被認為屬于 相同存取單元(AU)的來自不同層的具有相同POC值的圖片。這通常意味著它們表示相同原 始圖像的不同版本(例如一個完整分辨率和一個下采樣)，并且如果輸出該不同版本，則它 們將被同時輸出。當發信號通知同一AU中的多于一個圖片時，這些圖片必須屬于不同層，即 具有不同的層標識符nuh_layer_id。

可縮放比特流中的最低層被稱為基層，并且具有層標識符0。較高層被稱為增強層 并具有高于0的層標識符。在SHVC中，增強層中的幀內隨機接入點(IRAP)圖片是一類不參考 增強層的任意圖片的圖片。然而，允許參考基層。IRAP圖片還禁止按照解碼順序的在IRAP圖 片之后的圖片參考按照解碼順序的在IRAP圖片之前的圖片。

在典型SHVC流中，在每個時刻，在每個AU中的所有層中存在圖片，但是在ARC的情 況下，編碼器通常將選擇把single_layer_for_non_irap_flag設置為等于1。Single_ layer_for_non_irap_flag等于1指示在每個AU中(即，每個時刻)至多存在兩個圖片，并且 當在同一AU中存在兩張圖片時，最高層中的圖片一定是IRAP圖片。

當該標志等于1時，一般在基層中或者在增強層中的每個AU中僅存在一個圖片。唯 一的例外是當增強層圖片被發信號通知為IRAP圖片時。在那個AU中，允許在基層和增強層 二者中均具有圖片。這意味著基層圖片可以由增強層用于預測。這還意味著增強層圖片不 能參考增強層中的任何圖片，因為它被編碼為IRAP圖片。從較低層至較高層的橫越 (traversing)被稱為向上切換。相應地，向較低層的橫越被稱為向下切換。