專利名稱：用于對(duì)視頻序列的畫面組進(jìn)行編碼的方法和設(shè)備，其中每個(gè)組包括一幅幀內(nèi)編碼的畫面 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì);現(xiàn)頻序列的畫面組進(jìn)4亍編碼的方法和 "i殳備，其中每個(gè)所述組包括一 幅幀內(nèi)編碼的畫面和<吏用向前預(yù)測以 及向后予貞測的兩幅以上的預(yù)測編碼的畫面。
背景技術(shù)：
在已知的MPEG/H.26x #見頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(例如，MPEG-1 、 MPEG-2、 MPEG-4、 MPEG-4 AVC/H.264、 H.263、 VC-1 )中，基 本上有三類畫面I(幀內(nèi)(intraframe )參扁石馬)畫面、P(幀間(interframe ) 編石馬)畫面以及B (乂又向予貞測)畫面。I畫面不4吏用其它畫面作為 參考，使其可以在易于出錯(cuò)的視頻傳輸中用作為再同步點(diǎn) (re-synchronisation-point )。 I畫面也可以用作視頻編輯和快速向前 /向后插-;改中的隨才幾i方問點(diǎn)。P畫面可以^使用 一幅或多幅之前的畫面 來作為參考，這樣,由于預(yù)測而增加了編碼效率。B畫面可以4吏用之 前和之后的畫面來預(yù)測，并進(jìn)一步才是高編碼^文率。
3口圖1中所示，禍L頻序列通常以畫面纟且(group of picture X GOP ) 結(jié)構(gòu)來編碼，其中，在一幅I畫面之后對(duì)多幅P (Pl、 P2、 P3)和/ 或B畫面進(jìn)4于編石馬。然而，該GOP結(jié)構(gòu)有一些缺點(diǎn)，尤其在下述 的兩種應(yīng)用中a )差錯(cuò)復(fù)原(error resilience )如果畫面P1丟失(例如，由于傳輸通道差錯(cuò))，那么隨后的P 畫面不能被正確地重建，且差錯(cuò)將沿時(shí)間傳播，并引起一些不愉快 的缺陷(artefact)。盡管在解碼器側(cè)可以采用差錯(cuò)消除，但由于丟 失了某些重要信息，所以不能非常好的去除缺陷。b )例如在DVD或VCR上的存A者介質(zhì)記錄DVD (數(shù)字通用/f茲盤)或VCR (錄#4幾)通常需要類似于向 前、向后、停止、暫停、快速向前、快速向后和隨才幾訪問的功能。 然而，已知的MPEG GOP結(jié)構(gòu)祐 沒計(jì)為4又用于向前插^文，而反向 播放操作很復(fù)雜。僅僅通過向后方向訪問I畫面即可實(shí)現(xiàn)簡單的快 速向后播放，但是如果期望平滑的一幅畫面接一幅畫面地反向播 放，則需要更大的復(fù)雜性、帶寬、和/或存儲(chǔ)器緩沖區(qū)。例如，人們 可以對(duì)GOP進(jìn)4亍解碼至當(dāng)前幀，然后回退以再次乂人GOP開始解碼 至將要顯示的下一幀。然而，這需要高帶寬的吞吐量。否則，如果 期望比特流僅被解碼一次，則需要大量的存儲(chǔ)器緩沖。已經(jīng)提出了一些不同的GOP結(jié)構(gòu)以解決上述問題。對(duì)于差錯(cuò) 復(fù)原、,在S.Wbnger,、 G. Knorr、 J. Ott、 F. Kossentini的"Error Resilience Support in H.263+", IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technol- ogy， Vol.8, No.7, November 1998 (用于H.263+編碼i, 碼應(yīng)用)中已經(jīng)^提出了一見頻冗余編碼方法。此方法以下列方式將禍L 頻序列劃分為兩條或更多的鏈每幅畫面均被分配至這些鏈中的一 條。每條鏈獨(dú)立編碼。在圖2中示出了使用兩條預(yù)測鏈的GOP結(jié) 構(gòu)。在這些鏈中的一條由于數(shù)據(jù)包丟失而損壞的情況下，剩下的鏈 仍保持完好并且可以-陂解碼和顯示?？梢酝ㄟ^4吏用其它未損壞鏈中 的信息繼續(xù)對(duì)損壞的鏈進(jìn)行解碼，或者進(jìn)行一些差錯(cuò)消除，這僅導(dǎo) 致輕孩i的主觀質(zhì)量(subjective quality )減退。也可以停止對(duì)損壞鏈7的解碼，而這僅導(dǎo)致幀速度的降低，這對(duì)主觀質(zhì)量的影響要比其它 的差錯(cuò)缺陷小。兩種情況下作為結(jié)果的差錯(cuò)復(fù)原性能均比圖1中的GOP預(yù)測結(jié)構(gòu)更好。然而，此結(jié)構(gòu)不支持反向插-;改的功能。^"于反向"f番方文，C.W. Lin、 J. Zhou、 J. Youn、 M. T. Sun在 "MPEG Video Streaming with VCR Functionality", IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, Vol. 11， No.3, March 2001中已經(jīng)提出了 ，在服務(wù)器中，即，在編碼過程中加入反 向編碼比特流。 一旦完成了編碼并且到達(dá)^L頻序列的最后畫面，#見 頻畫面就以反向順序編碼，從而產(chǎn)生反向編碼比特流。如果服務(wù)器 ^又有向前編碼比特流(即，原始序列不可^尋)，則每次沿反向方向(即，乂人最后GOP至第一 GOP )將向前比特流解碼至兩幅GOP， 然后，以反向順序重新對(duì)視頻序列進(jìn)行編碼。離線執(zhí)行反向編碼比 凈爭流的生成。然而，每幅畫面纟皮編石馬了兩次并因jt匕比4爭流大小幾乎翻倍。T. Fang、 L. R Chau在"An error-resilient GOP structure for robust video transmission", IEEE Transactions on Multimedia, Vol.7, No.6, December 2005中已經(jīng)提出了一種新的GOP結(jié)構(gòu)，其考慮了差錯(cuò)復(fù) 原和VCR反向插^文。通過將I畫面(In );改置在每個(gè)GOP的中間， 經(jīng)預(yù)測的P畫面#1分為兩個(gè)部分如圖3中相應(yīng)的GOP結(jié)構(gòu)(沒 有B畫面)所示，它們中的一半(Pn山…Pm+w )凈皮向后預(yù)測 (backward-predicted )編石馬，而它們的另 一半(Pn+1，.. .Pn+j) #皮向前 予貞測(forward-predicted )編石馬。下才示是原始禍L頻序列中畫面的時(shí)間 編號(hào)，在原始朝L頻序列中下標(biāo)4姿照i>l， n-l〉m+i+l, j>l,和k-l>n+j+l 單調(diào)遞增。如果包括了B畫面，將不會(huì)在實(shí)質(zhì)上影響該結(jié)構(gòu)。顯然 地，如果一幅P畫面被破壞，至多將僅僅影響GOP的一半，而排 列在畫面In的另一側(cè)的GOP的另一半將不會(huì)受影響。事實(shí)上，此 GOP結(jié)構(gòu)是兩條預(yù)測鏈的另一種形式，其中， 一條鏈向前而另一條 向后。一方面，由于GOP中P幀的 一半已經(jīng)^皮反向編碼，所以此GOP 結(jié)構(gòu)使反向播放變得相對(duì)容易。另一方面，該GOP結(jié)構(gòu)在差錯(cuò)復(fù) 原和反向插^文這兩方面仍然具有在夾點(diǎn)。如果丟失了 Pm+1，則Pmw至Pm+i均被破壞，且在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)將會(huì)注意到差錯(cuò)缺陷。盡管畫面 鏈至Pm+i+1可以被正確地接收，但其不會(huì)有助于對(duì)時(shí)間段Pm+1至Pm+i內(nèi)的畫面進(jìn)行解碼。因此，此GOP結(jié)構(gòu)不能提供如圖2中 所描述的GOP結(jié)構(gòu)那樣的差錯(cuò)復(fù)原性能。此外，此GOP結(jié)構(gòu)不能 提供連續(xù)的反向播放功能，因?yàn)檫B續(xù)P幀的 一半仍然是向前編碼的。"^細(xì)來"i兌，反向插j文的處理順序?yàn)镮k —Pw—…—Pn+j+1 —In —Pn—i—…—pm+i+1—Im…。因此，在pn+j至pn+1和pm+i至pm+1之間有空隙， 這將在反向播放中引起大的抖動(dòng)。如果確實(shí)需要顯示從pn+j至pn+1 和從pm+i至pm+1的畫面，這就需要常規(guī)的多通道解碼或巨量緩沖，這與標(biāo)準(zhǔn)GOP結(jié)構(gòu)中的問題相同。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明將要解決的問題是提供一種GOP結(jié)構(gòu)，其增強(qiáng)視頻傳 輸?shù)牟?普復(fù)原并實(shí)現(xiàn)流暢的反向播放功能。此問題由權(quán)利要求1和3中所公開的方法解決。在權(quán)利要求2 和4中披露有使用這些方法的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，可反向的GOP (RGOP)結(jié)構(gòu)用于視頻編碼和解 碼。RGOP結(jié)構(gòu)包括向前編碼鏈和向后編碼鏈兩條鏈。RGOP結(jié)構(gòu) 中的每幅畫面l義凈皮分配給這些鏈中的一條，并且兩條鏈的禍L步貞畫面 是交錯(cuò)的(interleaved )。此RGOP結(jié)構(gòu)改善了差錯(cuò)復(fù)原，因?yàn)槿绻粭l預(yù)測鏈被破壞而 其它的預(yù)測4連完好， 一見頻序列仍然能夠#1解碼并流暢顯示，而沒有任何明顯的缺陷，如下面所解釋的。此RGOP結(jié)構(gòu)也提供了用于記 錄應(yīng)用的簡單和流暢的反向播。改功能。本發(fā)明的處理的額外代"f介是編碼效率的少量降^f氐，這是由編碼 中的預(yù)測沒有使用最近的幀而造成的。但是冗余比特可用于增強(qiáng)差 錯(cuò)復(fù)原或恢復(fù)。原則上，本發(fā)明的編石馬方法適合于^N見頻序列的畫面組編石馬， 每個(gè)所述組包4舌一幅幀內(nèi)編碼畫面和兩幅以上的預(yù)測編碼畫面，其 中，所述預(yù)測編碼畫面的一部分乂人所述幀內(nèi)編碼畫面開始向后預(yù)測 編碼，而所述預(yù)測編碼畫面的另 一部分/人所述幀內(nèi)編碼畫面開始向 前預(yù)測編碼，由此，在這些向前和向后預(yù)測編碼畫面鏈中忽略了畫 面，因而所述3見頻序列的每兩幅相鄰畫面組以重疊方式排列，使得 在當(dāng)前畫面《且中的向前和向后予貞測編石馬畫面鏈中的所述丟失的畫 面以交4晉的方式包括在一個(gè)所述的相鄰重疊畫面組之中。原則上，本發(fā)明的編碼i殳備適合于對(duì)一見頻序列的畫面組編碼， 每個(gè)所述《且包4舌一 幅幀內(nèi)編石馬畫面和兩幅以上的予貞測編石馬畫面，所 述i殳備包括用于將所述預(yù)測編碼畫面的一部分/人所述幀內(nèi)編碼畫 面開始向后預(yù)測編碼、以及用于將所述預(yù)測編碼畫面的另一部分從 所述幀內(nèi)編石馬畫面開始向前預(yù)測編石馬的裝置，由此，在這些向前和 向后預(yù)測編石馬畫面鏈中忽略了畫面，因而所述一見頻序列的每兩個(gè)相 鄰畫面組以重疊的方式排列，佳J尋在當(dāng)前畫面組中的向前和向后預(yù) 測編石馬畫面4連中的所述丟失的畫面以交確昔的方式包4舌在 一 個(gè)所述 相^卩重疊畫面纟且之中。原則上，本發(fā)明的解碼方法適合于對(duì)-現(xiàn)頻序列的畫面組解碼， 每個(gè)所述《且包4舌一幅幀內(nèi)編石馬畫面和兩幅以上的予貞測編石馬畫面，其 中，所述預(yù)測編碼畫面的一部分從所述幀內(nèi)編碼畫面開始向后預(yù)測 編石馬，而所述予貞測編石馬畫面的另 一部分乂人所述幀內(nèi)編石馬畫面開始向前編碼，并且所述畫面的所述解碼以對(duì)應(yīng)的順序進(jìn)行，由此，在這些向前和向后予貞測編石馬畫面鏈中忽略了畫面，因而所述^L頻序列的 每兩個(gè)相鄰畫面組以重疊的方式排列，4吏得在當(dāng)前畫面組中的向前 和向后預(yù)測編碼畫面鏈中的所述丟失的畫面以交錯(cuò)的方式包括在 一個(gè)所述相鄰重疊畫面組中，并且在所述解石馬中，將對(duì)應(yīng)的解石馬畫 面以所述視頻序列的原始畫面順序組合為解碼輸出信號(hào)。原則上，本發(fā)明的解碼設(shè)備適合于對(duì)視頻序列的畫面組解碼， 每個(gè)戶斤述《且包^舌一幅幀內(nèi)編石馬畫面和兩幅以上的子貞測編石馬畫面，其 中，所述預(yù)測編石馬畫面的一部分/人所述幀內(nèi)編石馬畫面開始向后予貞測 編碼，而所述預(yù)測編碼畫面的另 一部分乂人所述幀內(nèi)編碼畫面開始向 前預(yù)測編碼，由此，在這些向前和向后預(yù)測編碼畫面鏈中忽略了畫 面，因而所述一見頻序列的每兩個(gè)相鄰畫面組以重疊的方式排列，佳_ 4尋在當(dāng)前畫面組中的向前和向后預(yù)測編石馬畫面鏈中的所述丟失的 畫面以交4晉的方式包括在一個(gè)所述相鄰重疊畫面組中，所述i殳備包:括用于以對(duì)應(yīng)的順序?qū)λ霎嬅娼M的畫面解碼，并將對(duì)應(yīng)的解碼畫面以所述碎見頻序列的原始畫面順序組合成為解碼ilr出信號(hào)的裝置。對(duì)應(yīng)的從屬權(quán)利要求中披露了本發(fā)明的有利的其它實(shí)施例。


參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在圖中示出了 圖1示出了典型的MPEG GOP結(jié)構(gòu)；圖2示出了具有兩個(gè)預(yù)測鏈的已知的GOP結(jié)構(gòu)；圖3示出了其中I畫面4非列在GOP中間的已知的GOP結(jié)構(gòu)；圖4示出了本發(fā)明的RGOP結(jié)構(gòu)；圖5示出了本發(fā)明的RGOP結(jié)構(gòu)的另 一 實(shí)例； 圖6示出了具有不規(guī)則交錯(cuò)的本發(fā)明的RGOP結(jié)構(gòu)； 圖7示出了包含有B畫面的本發(fā)明的RGOP結(jié)構(gòu)； 圖8示出了本發(fā)明的編碼器的實(shí)例； 圖9示出了本發(fā)明的解碼器的實(shí)例；具體實(shí)施方式
在RGOP結(jié)構(gòu)中， 一組時(shí)間上連續(xù)的畫面一皮交錯(cuò)^也重新調(diào)度 (re-schedule)為兩條予貞觀'J鏈。即，畫面的一半通過乂人前一 I畫面 開始的預(yù)測而^皮向前編碼，而剩下的畫面通過乂人后一 I畫面開始的 予貞測而纟皮向后編石馬。^f尤選:l也，在向前編石馬畫面的比4爭;危之后發(fā)送反 向畫面的比特:流，,人而形成新的RGOP。在圖4中示出了一種典型的RGOP結(jié)構(gòu)。在原始的一見頻序列中包含畫面Im、 Pm+1、 Pm+2、 Pm+3、 Pm+4.....Pn.2、 Pn—p In、 Pn+1、 Pn+2、Pn+3、 Pn+4.....Pk.2、 Pw、 Ik、…，并具有兩幅GOP的長度，選擇畫面Pm+2、 Pm+4.....P^用于從畫面In開始向后方進(jìn)行的反向預(yù)測編碼鏈，而選擇畫面Pnw、 Pn+3、…、Pk—2用于乂人畫面In開始向前方 進(jìn)4亍的向前預(yù)測編碼鏈。這兩條鏈一起構(gòu)建了新的RGOPi。相應(yīng)地，畫面Pmw、 Pm+3.....Pn—2形成了前一RGOP"中的向前預(yù)測編碼鏈，而畫面Pn+2、 Pn+4.....Pw形成了下一 RGOPi+1中的向后預(yù)測編碼鏈，即，每個(gè)RGOP包括向后預(yù)測編碼鏈以及向前 預(yù)測編碼鏈。鄰近的RGOP和它們的畫面是交4晉的，即，在^見頻序 列的GOP長度部分之內(nèi)，每隔一幅的畫面屬于當(dāng)前RGOPi而其中 間的畫面屬于只于應(yīng)的相鄰RGOPw或RGOPi+1 。12每個(gè)RGOP的比特流包括I畫面、向后預(yù)測編碼鏈、以及向前 預(yù)測編碼鏈。這可以表示為{1, {向后預(yù)測編碼鏈}，(向前預(yù)測編碼 鏈}}。對(duì)于圖4的情況，傳輸順序?yàn)閧RGOPi.2}， {Im, { — }， {Pm+1， Pm+3，…，Pn—2}}，{In，(Pn-l，…，Pm+4， Pm+2〉,{Pn+1, Pn+3，".， Pk-2}}，{Ik， {Pim,…，Pn+4， Pn+2}， ".}}, {RGOPi+2}。對(duì)于差4晉復(fù)原或恢復(fù)，如果在一條預(yù)測鏈中的一幅畫面(例如 Pm+1 )丟失了 ，則隨后進(jìn)入下一個(gè)GOP中的下一幅I畫面(例如In),并隨后向后或反向解碼。因此，可以對(duì)Pn.!.....Pm+4、 Pm+2進(jìn)行正確解碼。通過4吏用這些正確解碼的畫面，畫面(Pm+!， Pm+3，…，Pn-2} 可以通過差錯(cuò)消除或插值法來更好地恢復(fù)。即使沒有使用差錯(cuò)消除 算法，也可以顯示幀速率較低的序列(Pm+2， Pm+4，…，PnJ作為替 代，而不會(huì)產(chǎn)生很多令人煩惱的缺陷。此外，此RGOP結(jié)構(gòu)具有良好的容量，以克服廣泛出現(xiàn)在無線 傳輸中的突發(fā)差錯(cuò)。在時(shí)間方向上連續(xù)的畫面Pm+1、 Pm+2、 Pm+3、Pm+4.....Pn—2被分配給不同的RGOP，使得在(PmW、 Pm+3.....Pn-2}和(PrM.....Pm+4、 Pm+2)的傳輸之間有延時(shí)。當(dāng)一條預(yù)測鏈中發(fā)生突發(fā)差錯(cuò)時(shí)，其它的鏈通常是完好的，因而幾乎可以完全保持解碼 后的一見頻序列的質(zhì)量。并且，由于包括了向前預(yù)測鏈和向后預(yù)測鏈，所以本發(fā)明的 RGOP結(jié)構(gòu)可以容易地提供向前播放和反向播放。圖5描述了本發(fā)明的RGOP結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例，該RGOP結(jié)構(gòu)具有與圖4中描述的相同的特征。畫面(Pm+2， Pm+4,…，PnJ和(Pn+2，Pn+4，…，Pk.iH皮向前預(yù)測編碼以形成向前預(yù)測鏈，而畫面(Pn-2，…， Pm+3， Pm+l)和(Pk-2，…，Pn+3 ， Pn+1}被反向預(yù)測編碼以形成向后預(yù) 測^隨。傳送順序?yàn)閧RGOPi—2},{Im，{ }，{Pm+2， Pm+4，…，Pn-i}}，{In，{Pn—2，…， Pm+3， Pm+l}，{Pn+2， Pn+4,…，Pk-l}}，{Ik，{Pk-2,…,Pn+3 ， Pn+1}，{...}}, {RGOPi+2}。圖6示出了發(fā)明性RGOP結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，交錯(cuò)是不規(guī)則的。 即，向前予頁測鏈中的畫面凄史量大于向后予頁測《連中的畫面凄t量。畫面{Pm+1, Pm+2， Pm+4， Pm+5,…，Pk-3， Pk-2H皮向前預(yù)測編碼以形成向 前預(yù)測鏈，而畫面(Pjm,…，Pm+6, Pm+3^皮反向預(yù)測編碼以形成向后預(yù)測4連。此結(jié)構(gòu)對(duì)向前播-;改比反向l番;故更有利。向前編碼畫面與 反向編石馬畫面的比例可以#4居應(yīng)用需求而變ib ?？梢栽谙蚯邦A(yù)測和向后預(yù)測鏈的每一個(gè)中采用多重參考幀。但 是在向前預(yù)測鏈中的畫面不能才艮據(jù)向后預(yù)測鏈畫面來預(yù)測，反之亦然。本發(fā)明的RGOP結(jié)構(gòu)可以推廣至^見頻序列包括B畫面的情況。 圖7中示出了一個(gè)實(shí)例。這^j"于差4昔復(fù)原^見頻編石馬與DVD和VCR應(yīng)用來i兌是有用的。畫面(PmW, Pm+3， Pm+5， Pm+7, Pm+9...， Pk-2H皮向前預(yù)測編碼以形成向前預(yù)測鏈，而畫面(pk.i，…，pm+1(), pm+8，Pm+6, Pm+4， Pm+2H皮向后預(yù)測編石馬以形成向后預(yù)測鏈。這些鏈也可 以以相應(yīng)的B畫面來開始和/或結(jié)束。圖8中的<象素塊編碼器的—見頻凄t據(jù)輸入信號(hào)IE包括用于編碼 的宏才莫塊數(shù)據(jù)。以對(duì)應(yīng)于圖6或圖7中所描述的方式來處理畫面。 對(duì)于幀內(nèi)視頻數(shù)據(jù)的情況，減法器SUB簡單地允許這些^t據(jù)通過。 它們?cè)谧儞Q(transform)裝置T和量化裝置Q中處理，并送入熵編 碼器ECOD,熵編碼器輸出編碼器輸出信號(hào)OE。例如，ECOD可以實(shí)現(xiàn)系凄t的p合夫曼編碼(Huffman coding)并加入標(biāo)題信息和動(dòng) 態(tài)矢量數(shù)據(jù)。對(duì)于幀間視頻數(shù)據(jù)的情況，在減法器SUB內(nèi)，從輸 入信號(hào)IE中減去預(yù)測塊或宏模塊數(shù)據(jù)PMD，且差值數(shù)據(jù)通過變換 裝置T和量化裝置Q送入熵編碼器ECOD中。Q的輸出信號(hào)還在 反向量化裝置QE 1中處理，其輸出信號(hào)通過反向變換裝置TV1以重 建的塊或宏才莫塊的差值lt據(jù)RMDD的形式送入合并器ADDE。 ADDE的輸出信號(hào)緩存在動(dòng)態(tài)估計(jì)和補(bǔ)償裝置FS_MC—E中的幀存 儲(chǔ)器中，其沿圖6或7中描述的方向來執(zhí)行重建的塊或宏模塊數(shù)據(jù) 的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，并將以此方式預(yù)測的塊或宏模塊數(shù)據(jù)PMD輸出至 SUB的減法輸入端以及輸出至合并器ADDE的另一輸入端。量化 裝置Q和反向量化裝置QE"可以由編碼器纟爰沖器ENCB的占空等 級(jí)來控制。ADDE的輸出信號(hào)作為重建幀lt據(jù)REC而#1編碼器COD 輸出。SUB的輸出信號(hào)作為殘留幀數(shù)據(jù)RES而被編碼器COD輸出。在圖9中，編碼的^^素?cái)?shù)據(jù)輸入信號(hào)ID通過熵解碼裝置EDEC、 反向量化裝置qd"和反向變換裝置TD"而作為殘留幀數(shù)據(jù)RES送 入合并器ADDD,所述合并器輸出重建后像素?cái)?shù)據(jù)輸出信號(hào)OD。 以只于應(yīng)于圖6或圖7所描述的方式來處理畫面。例3口， EDEC可以 對(duì)系數(shù)執(zhí)行哈夫曼解碼并解碼和/或估計(jì)標(biāo)題信息和動(dòng)態(tài)矢量數(shù)據(jù)。 Qe"、 Qd1、 Te"、 Td"和EDEC具有與Q、 T和ECOD功能相只寸應(yīng) 的逆功能。ADDD的輸出信號(hào)被緩存在動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置FS_MC—D的 幀存儲(chǔ)器中。FS—MC—D按照?qǐng)D6或圖7中描述的方向?qū)χ亟ǖ膲K 或宏模塊數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。在幀間解碼塊或宏模塊數(shù)據(jù)的情況 下，在FS—MC—D中預(yù)測的塊或宏才莫塊數(shù)據(jù)PMD ^皮送至合并器 ADDE的第二輸入端。在幀內(nèi)解碼塊或宏模塊數(shù)據(jù)的情況下，合并 器ADDD簡單地傳遞來自TD"的輸出信號(hào)。如果差錯(cuò)信號(hào)ES表示 向后或向前預(yù)測鏈中的畫面(即，至少一幅畫面)沒有#1正確接收， 則在對(duì)應(yīng)的預(yù)測鏈中的剩余畫面不能被解碼，而是4吏用相鄰畫面組 中對(duì)應(yīng)的交錯(cuò)解碼畫面來消除或插值，以生成所述^L頻序列(IE)的丟失l俞出畫面，或者乂于應(yīng)的預(yù)測鏈中的剩余畫面沒有^皮解石馬，但 是對(duì)接下來的幀內(nèi)編碼畫面持續(xù)解碼，且當(dāng)前鏈輸出信號(hào)OD在其 幀速率上可以相應(yīng)調(diào)整。圖8和9中的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換可以分別是DCT或逆DCT。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)視頻序列(IE)的畫面組(RGOPi)進(jìn)行編碼的方法，每個(gè)所述組包括一幅幀內(nèi)編碼畫面(I)和兩幅以上的預(yù)測編碼畫面(P)，其特征在于，所述預(yù)測編碼畫面的一部分(Pn-1，Pm+4，...，Pm+2；Pn-2，...，Pm+3，Pm+1)從所述幀內(nèi)編碼畫面(In)開始向后預(yù)測編碼，而所述預(yù)測編碼畫面的另一部分(Pn+1，Pn+3，...，Pk-2；Pn+2，Pn+4，...，Pk-1)從所述幀內(nèi)編碼畫面(In)開始向前預(yù)測編碼，由此，畫面在這些向前和向后預(yù)測編碼畫面的鏈中被忽略，因而所述視頻序列的每兩個(gè)相鄰畫面組(RGOPi-1，RGOPi；RGOPi，RGOPi+1)以重疊方式排列，使得在當(dāng)前畫面組(RGOPi)中的所述向前和向后預(yù)測編碼畫面鏈中丟失的所述畫面(Pn-2，...，Pm+3；Pn+2，Pn+4；Pn-1，...，Pm+4；Pn+1，Pn+3)以交錯(cuò)的方式包含在相鄰重疊的所述畫面組(RGOPi-1；RGOPi+1)中的一個(gè)中。
2. —種用于對(duì)一見頻序列(IE)的畫面組(RGOPi)進(jìn)行編碼的i殳 備，每個(gè)所述組包括一幅幀內(nèi)編碼畫面(I)和兩幅以上的預(yù) 測編碼畫面(P ),所述i殳備包4舌用于/人所述幀內(nèi)編碼畫面(In ) 開始對(duì)所述預(yù)測編碼畫面的一部分(P", Pm+4,…，Pm+2; Pn-2,…，Pm+3， Pm+i)進(jìn)行向后預(yù)測編碼，以及用于從所述幀 內(nèi)編碼畫面(In)開始對(duì)所述預(yù)測編碼畫面的另一部分(Pn+1,Pn+3,…，Pk-2; Pn+2， Pn+4，…，Pk-i)進(jìn)行向前預(yù)測編碼的裝置(SUB、 T、 Q、 QE-1、 Te"、 ADDE、 FS—MC一E、 ECOD )，由j]:匕，畫面在這些向前和向后予貞測編石馬畫面的鏈中^皮忽略，因而所述一見頻序列的每兩個(gè)相鄰畫面組(RGOPw, RGOPj; RGOPj， RGOPi+1 )以重疊方式排列，使得在當(dāng)前畫面組 (RGOPj)中的所述向前和向后預(yù)測編碼畫面鏈中丟失的所述畫面(Pn.2，…，Pm+3; Pn+2， Pn+4; Pn.i，…，Pm+4; Pn+" Pn+3) 以交4普的方式包含在相鄰重疊的所述畫面組(RGOPw; RGOPi+1)中的一個(gè)中。
3. —種用于對(duì)一見頻序列(IE)的畫面組(RGOPi)進(jìn)4亍解碼的方 法，每個(gè)所述畫面組包4舌一幅幀內(nèi)編碼畫面(I)和兩幅以上 的預(yù)測編碼畫面(P),其中，所述預(yù)測編碼畫面的一部分(P^，Pm+4，…，Pm+2;Pn-2，…，Pm+3, Pm+1) 乂人所述幀內(nèi)編碼畫面(In)開始向后預(yù)測編石馬，而所述予貞測編石馬畫面的另一部分(Pn+1， Pn+3,…，Pk-2; Pn+2， Pn+4，…，Pw)從所述幀內(nèi)編 碼畫面(In)開始向前預(yù)測編碼，并且以對(duì)應(yīng)的順序執(zhí)行對(duì)所 述畫面的所述解碼，由此，畫面在這些向前和向后預(yù)測編碼畫 面的鏈中祐:忽略，因而所述3見頻序列的每兩個(gè)相鄰畫面組(RGOPw， RGOPj; RGOPi， RGOPi+1)以重疊方式排列，使 得在當(dāng)前畫面組(RGOPi)中的所述向前和向后預(yù)測編碼畫面 鏈中的丟失的所述畫面(Pn-2， ...， Pm+3; Pn+2， Pn+4; Pw,...， Pm+4; Pn+i, Pn+3)以交錯(cuò)的方式包含在相鄰重疊的所述畫面組(RGOPw; RGOPi+1)中的一個(gè)中，并且在所述的解石馬中，將 對(duì)應(yīng)解碼的畫面按照所述纟見頻序列(IE)的原始畫面順序組合為經(jīng)解碼的輸出信號(hào)(OD)。
4. 一種用于對(duì)視頻序列(IE)的畫面組(RGOPj)進(jìn)行解碼的設(shè) 備，每個(gè)所述組包括一幅幀內(nèi)編碼畫面(I)和兩幅以上的預(yù)測編石馬畫面(P)，其中，所述子貞測編石馬畫面的一部分(Pn-p Pm+4, Pm+2; Pn-2，…，Pm+3， Pm+1 )從所述幀內(nèi)編碼畫面(In)開始向后預(yù)測編石馬，而所述予貞測編石馬畫面的另一部分(Pn+1， Pn+3，…，Pk-2; Pn+2， Pn+4，…，Pk-l)乂人所述幀內(nèi)編 石馬畫面(In)開始向前予貞測編石馬，由it匕，畫面在這些向前和向后預(yù)測編碼畫面的《連中忽略，因而所述頻序列的每兩個(gè)相, RGOPi+1)以重疊方式 排列，使得在當(dāng)前畫面組(RGOPi)中的所述向前和向后預(yù)測 編碼畫面鏈中的丟失的所述畫面(Pn—2,…，Pm+3; Pn+2， Pn+4;Pn-i, ...， Pm+4; Pn+i, Pn+3)以交4晉的方式包含在相鄰重疊的 所述畫面組(RGOPw; RGOPi+1)中的一個(gè)中，所述i殳備包括 用于以只寸應(yīng)的順序只寸所述畫面《且的畫面進(jìn)4亍解石馬，并3夸只寸應(yīng)解 碼的畫面按照所述視頻序列(IE)的原始畫面順序組合為經(jīng)解 碼的輸出信號(hào)(OD)的裝置(EDEC, QD", Td", ADDD, FS—MC—D )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，或根據(jù)權(quán)利要求2或4所述 的設(shè)備，其中，所述交錯(cuò)是不規(guī)則的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，或根據(jù)權(quán)利要求2或3所述 的設(shè)備，其中，所述向前和向后預(yù)測編碼畫面鏈包括雙向預(yù)測 纟扁石馬畫面(B )。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3、 5或6中任一項(xiàng)所述的方法，或根據(jù)權(quán)利要 求4至6中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，當(dāng)接收所述向前或向后預(yù)測編 碼畫面鏈中的至少 一 幅畫面有錯(cuò)誤時(shí)，不對(duì)對(duì)應(yīng)的預(yù)測鏈中的 剩余畫面進(jìn)行解碼，而繼續(xù)對(duì)隨后的幀內(nèi)編碼畫面(In， Ik) 進(jìn)行解碼。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法或設(shè)備，其中，對(duì)應(yīng)地調(diào)整所述解 碼輸出信號(hào)(OD)的幀速率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3、 5或6中任一項(xiàng)所述的方法，或根據(jù)權(quán)利要 求4至6中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，當(dāng)接收所述向后或向前預(yù)測編 石馬畫面鏈中的至少一幅畫面有錯(cuò)-〖吳(ES)時(shí)，不對(duì)只t應(yīng)的預(yù) 測鏈中的剩余畫面進(jìn)行解碼，而進(jìn)行消除(CONC)或使用相 鄰畫面組(RGOPi)的對(duì)應(yīng)交l晉解碼畫面來插補(bǔ)。
10. 存4諸介質(zhì)，例如光盤，所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括或存4諸或已經(jīng)在所述 存儲(chǔ)介質(zhì)上記錄有根據(jù)權(quán)利要求1、 5和6中任一項(xiàng)所述的方 法來編碼的數(shù)字視頻信號(hào)。
全文摘要
在已知的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中，基本上有三類畫面I、P和B。視頻序列通常以畫面組(GOP_i)的結(jié)構(gòu)來編碼，其中，將一些P或B畫面在一幅I畫面之后編碼。然而，此GOP結(jié)構(gòu)在差錯(cuò)復(fù)原和存儲(chǔ)介質(zhì)記錄方面具有某些弱點(diǎn)。如果P畫面丟失(例如由于傳輸通道差錯(cuò))，則后續(xù)的P畫面不能正確重建，并且差錯(cuò)將沿時(shí)間傳播并引起不愉快的缺陷。此GOP結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)為僅僅適用于向前播放，而反向播放操作很復(fù)雜。根據(jù)本發(fā)明，可反向的GOP結(jié)構(gòu)用于視頻編碼和解碼。RGOP結(jié)構(gòu)包括兩條編碼鏈，即向前編碼鏈和向后編碼鏈。RGOP結(jié)構(gòu)中的每幅畫面僅被分配至這些鏈中的一條，并且相鄰的RGOP鏈的視頻畫面是交錯(cuò)的。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101601297SQ200680055787
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月7日
發(fā)明者陳志波, 陳衢清, 顧曉東 申請(qǐng)人:湯姆遜許可公司