[发明专利]空间可缩放视频编码和解码的切片自适应运动向量编码的方法和装置

说明书

交叉参考相关申请

本申请要求2005年4月14日提出和发明名称为“SLICE ADAPTIVEMOTION VECTOR CODING FOR SPATIAL SCALABLE VIDEO CODEC”的美国临时专利申请第60/671,257号的权益，特此全文引用，以供参考。

技术领域

本发明一般涉及视频编码器和解码器，尤其涉及用于空间可缩放(scalable)视频编码和解码的切片自适应(slice adaptive)运动向量编码的方法和装置。

背景技术

人们希望可缩放视频编码方案可以不招致同时联播编码的位速率损失地支持不同的应用和解码器要求。对于应用运动估计和补偿消除时间冗余的许多现有可缩放编码方案，用于编码运动向量的现有技术措施存在一些缺陷。一般说来，使用两种方法编码运动向量：不可缩放运动向量编码和可缩放运动向量编码。在不可缩放运动向量编码方案中，以最高增强层的精度编码运动向量和将运动向量存储在基本层中。然后，对于较低层，需要下取样运动向量。在可缩放运动向量编码方案中，在每个较高层上编码较低层运动向量的提炼部分，以便编码运动向量代表那个较高层的运动向量精度。对于总位速率编码效率，不可缩放运动向量编码比可缩放运动向量编码具有更好效率，但是，不可缩放运动向量编码将运动向量的所有位都放在基本层中。因此，如果要求位速率可缩放性，不可缩放运动向量编码可以伤害基本层质量。由于不可缩放运动向量编码需要较低层的下取样，可以引起基本层不是标准顺从的问题。一些解码器可能无法支持这样的特征。另一方面，如果像在广播视频应用中那样，不要求位速率可缩放性，而是要求复杂性和总位速率编码效率，不可缩放运动向量编码可以具有更好的编码效率。

在MPEG-2和MPEG-4标准的可缩放性轮廓下，可缩放性的许多不同方法已得到广泛研究和标准化，包括SNR可缩放性、空间可缩放性、时间可缩放性、和细粒可缩放性。可缩放编码中的大多数工作都是针对低分辨率层具有有限带宽的位速率可缩放性的。如图1所示，典型空间可缩放性系统用附图标记100概括表示。该系统100包括接收视频序列的复杂性可缩放视频编码器110。复杂性可缩放视频编码器110的第一输出端在信号通信中与低带宽网络120和与多路复用器130的第一输入端连接。复杂性可缩放视频编码器110的第二输出端在信号通信中与多路复用器130的第二输入端连接。低带宽网络120在信号通信中与低分辨率解码器140的输入端连接。多路复用器130的输出端在信号通信中与高带宽网络150的输入端连接。高带宽网络150的输出端在信号通信中与多路分用器160的输入端连接。多路分用器160的第一输出端在信号通信中与高分辨率解码器170的第一输入端连接，和多路分用器160的第二输出端在信号通信中与高分辨率解码器170的第二输入端连接。低分辨率解码器140的输出端可用作系统100基本层位流的输出端，和高分辨率解码器170的输出端可用作系统100可缩放位流的输出端。

由于在编码器和解码器复杂性方面增加相当多，和由于可缩放编码器的效率通常远低于不可缩放编码器的编码效率，可缩放编码在实际中还没有被广泛采用。

空间可缩放编码器和解码器通常要求高分辨率可缩放编码器/解码器提供除在常规高分辨率编码器和解码器中给出的之外的附加功能。在MPEG-2空间可缩放编码器中，从低分辨率参考画面中或从高低分辨率参考画面中判定是否进行预测。MPEG-2空间可缩放解码器必须能够从低分辨率参考画面或高低分辨率参考画面中预测。MPEG-2空间可缩放编码器/解码器需要两组参考画面存储器，一组用于低分辨率画面，另一种用于高分辨率画面。图2示出了根据现有技术、支持两个层的低复杂性空间可缩放编码器200的方块图。图3示出了根据现有技术、支持两个层的低复杂性空间可缩放编码器300的方块图。

转到图2，支持两个层的空间可缩放视频编码器用附图标记200概括表示。视频编码器200包括接收高分辨率输入视频序列的下取样器210。下取样器210在信号通信中与低分辨率不可缩放编码器212耦合，低分辨率不可缩放编码器212在信号通信中又与低分辨率帧存储器214耦合。低分辨率不可缩放编码器212输出低分辨率位流，和在信号通信中进一步与低分辨率不可缩放解码器220耦合。