[发明专利]视频编码方法和相应的编码器

说明书

技术领域

本发明通常涉及视频压缩，尤其是涉及一种应用于视频序列以及在视频编码器中使用的视频编码方法，该编码器包括：基础层编码装置，用于接收所述的视频序列，并从中产生基础层信号，该信号与包含在所述序列的视频帧中的视频对象(VO)相应、并构成适于以基础层比特率传送给视频解码器的第一比特流；以及增强层编码装置，用于接收所述的视频序列以及所述的基础层信号的解码版本，并从中产生增强层信号，该信号与相应的基础层信号相联系的并适于以一个增强层比特率传送给所述的视频解码器。更精确的说，它涉及一种允许编码所述序列的VO的方法，并且该方法包括以下步骤：

(1)将视频序列分割成所述的VO；

(2)编码每个所述的VO的连续视频对象平面(VOP)，所述的编码步骤本身包括编码所述VOP的纹理和形状的子步骤，所述的纹理编码子步骤本身包括不对VOP进行预测的第一编码操作，被称为内编码或者I-VOP，不对另一个VOP进行任何时间参考而编码，对VOP进行单向预测的第二编码操作，被称为预测或P-VOP，仅使用前一个或者后一个I-或P-VOP作为时间参考编码，以及对VOP进行双向预测的第三编码操作，被称为双向预测或B-VOP，使用前一和后一I-或P-VOP作为时间参考编码。

本发明也涉及一种存储在计算机可读介质之上并用于执行这样的编码方法的计算机可执行处理步骤，一种相应的计算机程序产品以及执行所述的方法的视频编码器。

背景技术

在一个应用MPEG-4标准(所述的标准例如在文章“MPEG-4版本1标准的回顾”中被描述，ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N1909，1997年10月，Fribourg)的编码器中，使用了三种类型的图像：内编码图像(I)，独立于其它的图像进行编码，预测编码图像(P)，通过运动补偿预测根据前一个参考图像(I或P)进行预测，以及双向预测编码图像(B)，根据前一和接下来的参考图像(I或P)进行预测。I图像是最重要的，因为它们是参考图像并能够提供入点(在比特流中)，在该点解码可以不参照任何先前的图像而进行(在这样的图像中只有空间冗余被消除)。为了既减少空间冗余，又减少时间冗余，P图像提供了一个比仅减少空间冗余的I图像更好的压缩。B图像提供了最好的压缩程度。

在MPEG-4中，使用了几种结构，例如视频对象(VO)，它们是用户可以访问和操作的实体，以及视频对象平面(VOP)，它们是在一个给定时间的视频对象的实例。在一编码比特流中，可以发现几种不同类型的VOP：内编码VOP，仅使用空间冗余(就比特而言是最昂贵的)，预测编码VOP，根据前一参考VOP使用运动估计和补偿，以及双向预测编码VOP，根据前一以及接下来的参考VOP使用运动估计和补偿。

对于P-VOP以及B-VOP，只有当前的VOP以及它的参考VOP(s)之间的差才被编码。只有P-和B-VOP涉及到运动补偿，根据所谓的“块匹配法则”执行：对于当前帧的每个宏块，在预定的搜索区域内寻找参考VOP中最匹配的宏块，并且计算一个运动矢量MV。下面通过绝对差的和(SAD)给出了类似的标准。对于一个NxN宏块，SAD被表示为： SAD = Σ i = 0 NxN | A ( i ) - B ( i ) | ]]>

这样，选中的宏块就与在一个搜索区域中计算出来的SAD最小的块相对应。对于所述的估计，存在不同的模式，这依赖于帧的类型：

(a)对于P-VOP宏块，只有“前向模式”适用(使用前面的参考I-VOP或者P-VOP)

(b)对于B-VOP宏块，在宏块估计中可以使用四种模式：

-“前向模式”，(如对于P-VOP)；

-“后向模式”：如前向模式，只是参考不再是前面的图像，而是接下来的P-或I-VOP；