[发明专利]用于使用控制消息管理可缩放视频和音频编码系统中的可缩放性信息的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频通信系统，尤其涉及用于在视频通信系统中以缩减比 特率和计算复杂度两者的方式传达经可缩放视频编码的比特流的结构及对 其的改变的技术。

发明背景

针对编码效率中的一般改进的新型数字视频和音频“可缩放”编码技 术具有多个新结构特性。具体地，重要的新特性是可缩放性。在可缩放编 码中，原始或源信号是使用两个或多个分层结构化比特流来表示的。分层 结构意味着给定比特流的解码依赖于分层结构中较低的部分或全部其它比 特流的可用性。每个比特流连同其所依赖的比特流提供原始信号在特定时 间、保真度(例如，在信噪比(SNR)方面)、或空间分辨率(对于视频) 上的表示。

应当理解，术语‘可缩放’并非指数目方面的量级或等级，而是一般指编 码技术提供与原始或源信号在分辨率或其它质量的不同‘等级’上的有效表 示相对应的一组不同比特流的能力。称为可缩放视频编码(SVC)的即将 出现的ITU-T H.264附录F规范是提供了时间、空间和保真度所有维度中 的视频编码可缩放性的视频编码标准的示例。SVC是H.264标准(也称为 高级视频编码(AVC))的扩展。也提供所有三种类型可缩放性的较早标 准的示例是ISO MPEG-2(也作为ITU-T H.262公布)。ITU G.729.1(也 称为G.729EV)是提供可缩放音频编码的标准的示例。

可缩放性被引入视频和音频编码中作为对流送和广播中分发问题的解 决方案，以便允许给定通信系统与不同的接入网(例如，与不同带宽连接 的客户端)、网络状况(例如，带宽波动)、以及客户端设备(例如，使 用较大监视器的个人计算机对具有小得多的屏幕的手持式设备)一起操作。

在共同转让的国际专利申请PCT/US06/028365中描述了专门为诸如视 频会议等交互式视频通信设计的可缩放视频编码技术。此外，共同转让的 国际专利申请PCT/US06/028365描述了称为可缩放视频通信服务器 (SVCS)的新型服务器的设计。SVCS可有益地使用经可缩放编码的视频 进行高质量和低延迟视频通信，并且与传统交换或译码多点控制单元 (MCU)相比具有显著降低的复杂度。类似地，共同转让的国际专利申请 PCT/US06/62569描述了合成可缩放视频编码服务器(CSVCS)，该合成可 缩放视频编码服务器具有与SVCS相同的益处，但是产生单个经编码的输 出比特流。可缩放视频编码设计和SVCS/CSVCS架构可以其它有益方式来 使用，例如在共同转让的国际专利申请PCT/US06/028367、 PCT/US06/027368、PCT/US06/061815、PCT/US07/62357、和PCT/US07/63335 中所述的这些其它有益方式。这些申请描述了可缩放编码技术的使用和用 于服务器之间有效干线铺设(trunking)的SVCS/CVCS架构、减小的抖动 缓冲器延迟、差错弹性和随机接入、可缩放视频比特流的“减薄”以便分别 在减小的分组丢失和率控制的情况下提高编码效率。此外，共同转让的 美国临时专利申请S/N.60/786,997描述了用于可缩放视频编码格式与其它 格式之间的译码的技术，而共同转让的美国临时专利申请S/N.60/884,148 描述了使用可缩放视频编码的视频通信系统中差错弹性的进一步改进。

现在考虑使用可缩放视频或音频编码的改进视频和音频通信系统。具 体地，为了改进此类系统，将注意力集中于管理或者直接或者通过一个或 多个服务器从视频或音频比特流的源传达给接收者的可缩放性信息。源 可以是编码现场视频并将其通过通信网络传送的传送端点、传送预编码视 频的流送服务器、或者提供对存储在大容量存储或其它接入设备上中的文 件的访问的软件模块。类似地，接收者可以是通过通信网络或者直接从大 容量存储器或其它接入设备获得经编码的视频或音频比特流的接收端点。

发明概要

提供了用于使用可缩放编码的视频和音频通信系统中可缩放性信息的 改进管理的系统和方法。

系统和方法向系统组件传达经可缩放编码的比特流的结构以及可能随 时间发生的改变。通信技术利用相关信息的差分编码并有益地实现缩减的 比特率开销和缩减的计算复杂度。