[发明专利]可分级视频编码中的帧号编码

说明书

技术领域

本发明一般性地涉及可分级视频编码方法和系统。更具体地，本发明涉及可分级视频编码中的帧号编码技术。

背景技术

本部分旨在介绍背景和上下文。这里的描述可能包括可实行的概念，但不一定是之前已构想或已实行的概念。因此，除非在此另外指出，本部分中描述的内容不是针对本申请中权利要求的现有技术，并且不认为该内容是在本部分中包括的现有技术。

视频编码的标准有很多，包括ITU-T H.261、ISO/IEC MPEG-1Visual、ITU-T H.262或ISO/IEC MPEG-2 Visual、ITU-T H.263、ISO/IEC MPEG-4 Visual以及ITU-T H.264或ISO/IEC MPEG-4 AVC。H.264/AVC是出自ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC MPEG的联合视频工作组(JVT)的工作。

此外，还有面向新的视频编码标准的工作。一个工作是MPEG中可分级视频编码(SVC)标准的发展。该标准将成为对H.264/AVC的修改。第二个工作是由中国音视频编码标准工作组(AVS)组织的中国视频编码标准的发展。AVS在2004年2月完成了其第一个视频编码规范AVS 1.0，其目标是SDTV和HDTV应用。从那时起焦点转移到了移动视频服务上。

为了获得高编码效率，许多可用的视频编码标准都使用运动补偿，即预测编码，以消除视频信号间的时间冗余。在运动补偿中，一个或多个预先被解码的图像被用作当前正在被编码或解码的图像的参考图像。当编码当前图像的一个像素块(当前块)时，搜索参考图像中的参考块，使得当前块和参考块之间的差信号需要最小的比特数表示。搜索参考块中还可以考虑对当前块和参考块之间的位移进行编码。此外，重建块的失真也可以在搜索参考块中考虑。

在编码视频比特流中，一些图像可以在编码另一些图像时被用作参考图像，而有一些图像则始终不会被用作参考图像。不会被用作参考图像的图像被称为非参考图像。然后编码器应该将图像是否是参考图像发信号告知解码器，使得解码器无需保存用于运动补偿参考的图像。

在H.264/AVC中，每个预测图像可具有多个参考图像。这些参考图像被排序在两个参考图像列表中，称为RefPicList0和RefPicList1。每个参考图像列表具有初始顺序，并且该顺序可以被参考图像列表重排序过程改变。例如，假设RefPicList0的初始顺序是r0、r1、r2、...、rm，使用变长码对它们编码。码0表示r0，码1表示r1，等等。如果编码器知道r1比r0使用频繁，则它可以通过交换r0和r1对列表重新排序，使得码1表示r0，码0表示r1。由于码0的码长小于码1，从而得到改进的编码效率。参考图像列表重排序过程必须在比特流中用信号通知，使得解码器对于每个参考图像列表顺序都可得到正确的参考图像。用于H.264/AVC的参考图像列表重排序过程在标准规范的子条款8.2.4.3中规定。

初始地，每个参考图像都应被保存在后解码器缓冲区或解码图像缓冲区中，并被标记为“用于参考”。然而，当参考图像不再用于参考时，它应被标记为“不用于参考”。参考图像列表重排序过程和参考图像标记过程(即将参考图像标记为“不用于参考”)二者都由参考图像管理过程通过使用存储器管理控制操作(MMCO)信令完成。用于H.264/AVC的参考图像标记过程在标准规范的子条款8.2.5中规定。

在这两个过程中，将被映射到参考图像列表中新顺序的或被标记为“不用于参考”的目标参考图像由可以导出标识符PicNum的语法元素标识。PicNum从语法元素frame_num导出，该语法元素frame_num在片头中被编码，并且用以标识用于之间预测参考的参考图像。基本上，frame_num相对于解码顺序中前一参考图像中的frame_num值增加1。

可分级视频编码是采用具有大范围处理功率的解码器的系统的多种多媒体应用和服务所希望的特征。已提出多种类型的视频可分级性方案，例如时间可分级性、空间可分级性和质量可分级性。这些所述类型包括基本层和增强层。基本层是解码视频流所需的最小量数据，而增强层是提供增强视频信号所需的附加数据。