畫面塊的編碼和解碼方法、對(duì)應(yīng)的設(shè)備和數(shù)據(jù)流的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 公開用于從特殊重構(gòu)的參考畫面解碼畫面塊的方法。還公開對(duì)應(yīng)的編碼方法和對(duì) 應(yīng)的編碼和解碼設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在視頻流傳輸期間，可用帶寬可能隨時(shí)間改變。因此，流傳輸應(yīng)用的輸出比特率需 要調(diào)整，W實(shí)時(shí)地適合可用帶寬，W便避免擁擠。使得能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)比流率調(diào)整的一種方式 是使用實(shí)時(shí)編碼器，但是需要針對(duì)每個(gè)客戶端分配一個(gè)編碼系統(tǒng)，例如在關(guān)于VOD服務(wù)有 很多客戶端的情況下可能是不可接受的。使得能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)比特率調(diào)整的另外的方式是使 用可伸縮視頻編碼。在可伸縮編碼中，視頻源被編碼成若干層。在傳送期間，為了調(diào)整輸 出比特率，服務(wù)器選擇要發(fā)送的層（模式"推送"）或者解碼器請(qǐng)求要發(fā)送的層（模式"回 拉")。該方法適于通過(guò)異質(zhì)信道進(jìn)行流傳輸，但是與單一層視頻編碼相比，可伸縮視頻編碼 降低總的壓縮效率并且增加編碼器和解碼器兩者的計(jì)算復(fù)雜性。實(shí)現(xiàn)比特率調(diào)整的一種簡(jiǎn) 單方法是對(duì)相同的視頻序列的多個(gè)版本進(jìn)行編碼。運(yùn)些版本具有不同的分辨率和/或質(zhì)量 級(jí)別，并且因此具有不同的比特率。在流傳輸期間，當(dāng)需要調(diào)整輸出比特率時(shí)，要傳送的流 可W動(dòng)態(tài)地從一個(gè)版本切換到其他版本，W便適合帶寬需求或用戶的能力，如圖1所示。該 方案被稱為"流切換"。然而，在帖間編碼的畫面（P或B畫面）處的流之間的直接切換可能 造成重構(gòu)的參考畫面的失配，并且導(dǎo)致不正確的畫面重構(gòu)。重構(gòu)的視頻的質(zhì)量可能顯著降 低。解決該問(wèn)題的一種方法是使用使用比特流（典型地，I畫面或IDR畫面或CRA畫面）中 的隨機(jī)訪問(wèn)點(diǎn)（RAP)。IDR是"瞬間解碼器刷新（InstantaneousDecoderRefresh)"的英 文首字母縮寫，CRA是"清除隨機(jī)訪問(wèn)（CleanRandomAccess)"的英文首字母縮寫。因?yàn)?切換只能在運(yùn)些RAP處進(jìn)行，所W需要頻繁地在比特流中分配RAP，W便實(shí)現(xiàn)提示流切換。 然而，對(duì)運(yùn)樣的I/IDR畫面進(jìn)行編碼引入大量的比特率開銷。另外，使用位于RAP之前的重 構(gòu)的參考畫面的RAP之后的畫面或者被跳過(guò)，或者未被正確地解碼，因?yàn)樗鼈兪褂玫闹貥?gòu) 的參考畫面與如圖2所示的編碼中所使用的不同。在圖2上，Ic從重構(gòu)的參考畫面Il和 12重構(gòu)，同時(shí)根據(jù)重構(gòu)的參考圖參考畫面il和i2對(duì)其進(jìn)行編碼。
[0003] 在AVC中，設(shè)計(jì)特殊畫面類型（SI/SP)W允許對(duì)來(lái)自另外的流的畫面的相同的重 構(gòu)，并且因此便于流切換。于是，視頻畫面被編碼成切換點(diǎn)處的SP畫面而不是如圖3所示 的帖內(nèi)編碼的畫面。SP畫面的編碼效率高于帖內(nèi)編碼的畫面，但是它們與正常的P畫面相 比仍然效率更低。因此，在分配很多切換點(diǎn)的情況下，總的編碼效率仍然降低。
[0004]在Zhou等人的標(biāo)題為"EfficientbitstreamswitchingofH. 264coded video"并于發(fā)表于SPIEvol. 5909(2005)會(huì)議的文獻(xiàn)中，公開了一種方案，該方案使得能 夠在任何時(shí)間進(jìn)行切換而不需要大量的比特率開銷。該方案僅用于IPPPGOP結(jié)構(gòu)。除了 不同比特率的相同視頻序列的多個(gè)版本之外，還對(duì)DIFF畫面進(jìn)行編碼，用于切換發(fā)生的當(dāng) 前畫面的重構(gòu)的參考畫面，如圖4所示。DIFF畫面是當(dāng)前畫面的重構(gòu)的參考畫面和其他流 中的時(shí)間對(duì)應(yīng)的畫面之間的差異。差異畫面?zhèn)魉徒o解碼器W補(bǔ)償失配。因?yàn)槿缭谠撐墨I(xiàn)的 第5頁(yè)所提及的那樣，僅在切換發(fā)生時(shí)才傳送DIFF畫面，所WW上方案所引入的比特率開 銷很小。另一方面，該方案僅對(duì)從單個(gè)重構(gòu)的參考畫面的預(yù)測(cè)的P畫面起作用。另外，該方 案需要編碼次序和顯示次序是相同的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 公開一種用于對(duì)畫面塊進(jìn)行解碼的方法。該方法包含：
[0006] -將至少一個(gè)流S_diff解碼成解碼數(shù)據(jù)W及用于標(biāo)識(shí)解碼器中的重構(gòu)的參考畫 面的一個(gè)信息；
[0007] -從至少所標(biāo)識(shí)的重構(gòu)的參考畫面并且從解碼數(shù)據(jù)重構(gòu)特殊基準(zhǔn)畫面；
[0008] -從至少特殊參考畫面重構(gòu)畫面塊，其中不顯示在被重構(gòu)時(shí)的特殊參考畫面。
[0009] 有利地，從第一層解碼出所標(biāo)識(shí)的重構(gòu)的參考畫面，并且其中，從依賴于第一層的 第二層解碼出解碼數(shù)據(jù)和標(biāo)識(shí)解友器畫面緩沖器中的重構(gòu)的參考畫面的信息。
[0010] 根據(jù)特定特征，第一層是基礎(chǔ)層。
[0011] 根據(jù)特定實(shí)施例，該解碼方法還包含對(duì)指示第二層的隨后解碼的畫面未使用任何 層間預(yù)測(cè)的標(biāo)志進(jìn)行解碼。
[0012] 還公開一種用于對(duì)畫面塊進(jìn)行編碼的方法。該編碼方法還包含：
[0013] -根據(jù)至少一個(gè)重構(gòu)的參考畫面對(duì)畫面塊進(jìn)行編碼；W及
[0014] -根據(jù)另外的重構(gòu)的參考畫面和用于指示解碼器畫面緩沖器中的另外重構(gòu)的參考 畫面將至少一個(gè)重構(gòu)的參考畫面編碼為特殊參考畫面，其中，不顯示在被重構(gòu)時(shí)的特殊參 考畫面。
[0015] 有利地，在第一層中對(duì)所標(biāo)識(shí)的重構(gòu)的參考畫面進(jìn)行編碼，并且在依賴于第一層 的第二層中對(duì)至少一個(gè)重構(gòu)的參考畫面和用于標(biāo)識(shí)解碼器緩沖器中的另外的重構(gòu)的參考 畫面進(jìn)行編碼。
[0016] 根據(jù)特定特征，第一層是基礎(chǔ)層。
[0017] 根據(jù)特定實(shí)施例，還包含對(duì)指示第二層的隨后解碼的畫面未使用任何層間預(yù)測(cè)的 標(biāo)志進(jìn)行編碼。
[0018] 公開一種用于對(duì)畫面塊進(jìn)行解碼的解碼設(shè)備。該解碼設(shè)備包含：
[0019] -用于將至少一個(gè)流S_diff解碼成解碼數(shù)據(jù)W及用于標(biāo)識(shí)解碼器中的重構(gòu)的參 考畫面的一個(gè)信息的部件；
[0020] -用于從至少所標(biāo)識(shí)的重構(gòu)的參考畫面并且從解碼數(shù)據(jù)重構(gòu)特殊基準(zhǔn)畫面的部 件；
[0021] -用于從至少特殊參考畫面重構(gòu)畫面塊的部件，其中不顯示在被重構(gòu)時(shí)的特殊參 考畫面。
[0022] 該解碼設(shè)備適于執(zhí)行所述解碼方法的步驟。
[0023] 公開一種用于對(duì)畫面塊進(jìn)行編碼的編碼方法。該編碼設(shè)備包含：
[0024] -根據(jù)至少一個(gè)重構(gòu)的參考畫面對(duì)畫面塊進(jìn)行編碼；W及
[00巧]-根據(jù)另外的重構(gòu)的參考畫面和用于指示解碼器畫面緩沖器中的另外重構(gòu)的參考 畫面將至少一個(gè)重構(gòu)的參考畫面編碼為特殊參考畫面，其中，不顯示在被重構(gòu)時(shí)的特殊參 考畫面。
[0026] 該編碼設(shè)備適于所述編碼方法的步驟。
[0027] 最后，公開一種數(shù)據(jù)流。該數(shù)據(jù)流包含在其中編碼的用于標(biāo)識(shí)解碼器畫面緩沖器 中的重構(gòu)的參考畫面的一個(gè)信息W及允許從所標(biāo)識(shí)的重構(gòu)的參考畫面重構(gòu)特殊參考畫面 的數(shù)據(jù)，所述特殊參考畫面是不被顯示的參考畫面。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將對(duì)其一些實(shí)施例的描述而呈現(xiàn)，該描述結(jié)合W下附圖 進(jìn)行：
[0029] 圖1和圖2例示流切換的一般原理；
[0030] 圖3例示根據(jù)技術(shù)現(xiàn)狀的使用SI/SP畫面的流切換的原理；
[0031] 圖4例示根據(jù)技術(shù)現(xiàn)狀的使用DIFF畫面的流切換的原理；
[0032] 圖5例示根據(jù)本發(fā)明的解碼方法的流程圖；
[0033] 圖6圖示根據(jù)本發(fā)明的編碼方法的流程圖；
[0034] 圖7例示根據(jù)本發(fā)明的使用SRP畫面的流切換的原理；
[0035] 圖8例示根據(jù)本發(fā)明的解碼方法的另一個(gè)實(shí)施例；
[0036] 圖9圖示根據(jù)本發(fā)明的多層視頻解碼器；
[0037] 圖10圖示根據(jù)本發(fā)明的多層視頻編碼器；W及
[0038] 圖11表示根據(jù)本發(fā)明的多層流。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 本發(fā)明設(shè)及用于對(duì)像素的畫面塊進(jìn)行解碼的方法W及對(duì)運(yùn)樣的畫面塊進(jìn)行編碼 的方法。畫面塊屬于畫面序列的畫面。每個(gè)畫面包含每個(gè)均與至少一項(xiàng)畫面數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的 像素或畫面點(diǎn)。一項(xiàng)畫面數(shù)據(jù)例如是一項(xiàng)亮度數(shù)據(jù)或者一項(xiàng)色度數(shù)據(jù)。W下參照畫面塊來(lái) 描述編碼和解碼方法。顯然，運(yùn)些方法可W應(yīng)用于畫面的若干畫面塊W及序列的若干畫面， 著眼于對(duì)一個(gè)或多個(gè)畫面分別進(jìn)行編碼和解碼。畫面塊是任何形式的像素集合。其可W是 方形、矩形。但是本發(fā)明不限于運(yùn)樣的形式。在下面的部分中，字塊（wordblock)被用于 畫面塊。在肥VC中，塊指編碼單元（CU)。
[0040]"預(yù)測(cè)器（predictor)"項(xiàng)指定用于預(yù)測(cè)其他數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。預(yù)測(cè)器用于預(yù)測(cè)畫面 塊。預(yù)測(cè)器或預(yù)測(cè)塊從屬于其預(yù)測(cè)（空間預(yù)測(cè)或畫面內(nèi)預(yù)測(cè)）的塊的與畫面相同的畫面的 一個(gè)或若干重構(gòu)的參考樣本或者重構(gòu)的參考畫面（時(shí)間預(yù)測(cè)或畫面間預(yù)測(cè)）的一個(gè)（單向 預(yù)測(cè)）或若干（雙向預(yù)測(cè)或雙預(yù)測(cè)）參考?jí)K來(lái)獲得。通過(guò)運(yùn)動(dòng)向量在重構(gòu)的參考畫面中標(biāo) 識(shí)參考?jí)K。預(yù)測(cè)還可W被加權(quán)，W考慮照明變化模型（也被稱為加權(quán)預(yù)測(cè)）。
[0041] 術(shù)語(yǔ)"殘差"表示從源數(shù)據(jù)中減去預(yù)測(cè)器之后所獲