[发明专利]选择性视频帧速率向上转换

说明书

本申请案主张2006年4月13日申请的第60/792,147号美国临时申请案的权益，所 述美国临时申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及数字视频编码和解码，且更特定来说涉及用于视频帧速率向上转换的技 术。

背景技术

已经建立许多不同的视频编码标准用于对数字视频序列进行编码。例如运动图片专 家组(MPEG)已开发出若干标准，包含MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4。其它实例包含 国际电信联合会(ITU)-TH.263标准、以及出现的ITU-TH.264标准及其副本、ISO/IEC MPEG-4第10部分，即高级视频编码(AVC)。这些视频编码标准通过以压缩方式编码 数据而支持视频序列的改进的传输效率。

压缩减少了需要传输的数据总量。典型的数字视频编码技术利用连续视频帧之间的 相似性，称为时间或帧间相关性，来提供帧间压缩。帧间压缩技术通过将视频帧的基于 像素的表示转换为运动表示而开发了帧上的数据冗余。使用帧间技术编码的帧称为P(“预 测”)帧或B(“双向”)帧。其它帧使用空间压缩进行帧内编码。

为满足低带宽要求，一些视频应用使用帧跳过以降低的帧速率来编码视频。然而， 低帧速率视频可产生呈运动急跳(jerkiness)形式的假象。可在解码器侧采用帧内插或外 插以近似跳过的帧的内容，且事实上，向上转换实际帧速率以提供较平稳运动的感觉。 帧内插或外插可用于支持帧速率向上转换(FRUC)。尽管FRUC可通过内插或外插跳过 的帧而增强时间质量，但某些帧的内插或外插也可能引入损害视频序列的视觉质量的不 合意的空间假象。

发明内容

本发明是针对用于视频解码器中选择性地启用和停用FRUC的技术。根据本发明， 视频解码器基于一个或一个以上适应性标准选择性地启用和停用FRUC。可选择所述适 应性标准以指示特定帧的内插或外插是否可能引入显著空间假象。帧内插或外插技术可 作为FRUC方案的一部分来使用，以增强视频序列的时间质量。当FRUC停用时，解码 器可应用帧重复，即前一帧的重复来替代跳过帧。

FRUC的选择性启用的适应性标准可包含运动活动性阈值、模式决策阈值或两者。 在每一情况下，相关标准是适应性的而不是固定的。特定来说，标准可适应于跳过帧附 近的一个或一个以上帧的内容。当所述标准指示前一帧的内容包含过量运动或新内容时， 所述视频解码器临时停用FRUC。因此，基于适应性标准，视频解码器选择FRUC或帧 重复。

在一个实施例中，本发明提供一种方法，其包括：基于一个或一个以上标准选择性 地启用和停用视频解码器中的视频帧速率向上转换；以及基于跳过帧附近的至少一个先 前视频帧的一个或一个以上特征来调整所述标准。

在另一实施例中，本发明提供一种视频解码器，其包括：帧速率向上转换模块；以 及控制模块，其基于一个或一个以上标准选择性地启用和停用所述帧速率向上转换模块， 并基于跳过帧附近的至少一个先前视频帧的一个或一个以上特征来调整所述标准。

本发明中描述的技术可实施于硬件、软件、固件或其任意组合中。如果实施于软件 中，那么软件可在例如数字信号处理器(DSP)的处理器中执行。执行所述技术的软件 可初始存储在计算机可读媒体中并在处理器中装载且执行。因此，本发明还预期一种计 算机可读媒体，其包括促使处理器执行用于适应性视频帧内插的技术的指令。

下文在附图和描述内容中陈述本发明的一个或一个以上实施例的细节。从描述内容 和图式以及从权利要求书中将了解本发明的其它特征、目的和优点。

附图说明

图1是说明根据本发明的经配置以采用选择性FRUC技术的视频编码与解码系统的 框图。

图2是说明支持视频解码器中的FRUC技术的用于内插跳过帧的简单技术的实例的 图。

图3是更详细说明图1的视频解码器的框图。

图4是进一步详细说明图3的FRUC失败预测(FFP)模块的框图。

图5是说明其中视频解码器适应性地确定是否启用或停用FRUC的示范性技术的流 程图。

图6是说明其中视频解码器适应性地确定是否启用或停用FRUC的另一示范性技术 的流程图。

图7A-7D是说明前一帧的宏块(MB)的示范性分布及相关联运动向量(MV)直方 图的图表。