[发明专利]使用套叠式模式标记的用于可分级视频编码的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求2006年10月23日提交的美国临时专利申请S/N60/862,510的优先权。此外，本申请与国际专利申请No.PCT/US06/028365、PCT/US06/028366、PCT/US06/028367、PCT/US06/027368、PCT/US06/061815、PCT/US06/62569、PCT/US07/80089、PCT/US07/062357、PCT/US07/65554、PCT/US07/065003、PCT/US07/63335、以及PCT/US07/81217相关。共同转让的所有这些上述申请的全部内容通过引用结合在本文中。 

发明领域

本发明涉及视频通信系统。具体而言，本发明涉及使用可分级视频编码技术的通信系统，在可分级视频编码技术中使用两层或更多层来表示按照信号的时域、质量或空域分辨率处于相应的保真水平的给定视频信号。 

发明背景 

针对编码效率的一般改进的新数字视频编码技术具有多种新结构特性。具体而言，一个重要的新特性是可分级性(scalability)。在可分级编码中，一个特别而重要的新特性是可分级性。在可分级编码中，原始或源信号使用两个或更多分层地结构化的比特流来表示。分层结构意味着给定比特流的解码取决于在该分层结构中更低的某些或所有其它比特流的可用性。每一比特流及其所依赖的比特流提供了对原始信号的在特定时域、质量(即，在信噪比即SNR方面)、或空域分辨率下的表示。 

应当理解的是，术语“可分级”不是指在数量方面的量值或数值范围，而是指编码技术提供一组不同的比特流的能力，这些不同的比特流一般对应于原始或源信号的在不同“等级”的分辨率或其它质量下的表示。被称 为可分级视频编码(SVC)的ITU-T H.264附录G规范是提供时间、质量、或空间维度三者中的视频编码可分级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即AVC)的扩展。也提供所有这三种类型的可分级性的较早标准的示例是ISO MPEG-2(还公布为ITU-T H.262)。ITU G.729.1(也称为G.729EV)是提供可分级音频编码的标准的示例。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之类的交互式视频通信应用设计的可分级视频编码技术。 

将可分级性的概念引入视频和音频编码中作为对流传送和广播中的分发问题的解决方案，且为了使给定的通信系统与不同的接入网络(例如以不同的带宽连接的客户机)、网络状况(例如带宽波动)、以及客户机设备(例如使用大监视器的个人计算机相对于具有小得多的屏幕的手持设备)一起工作。 

共同转让的国际专利申请PCT/US06/028365描述了被称为可分级视频通信服务器(SVCS)的新型服务器的设计。SVCS能有利地将可分级编码的视频用于高质量和低延迟的视频通信，且相比于传统切换或转码多点控制单元(MCU)具有显著降低的复杂程度。同样，共同转让的国际专利申请PCT/US06/62569描述了一种复合可分级视频编码服务器(CSVCS)，其具有与SVCS相同的优点但产生单个已编码输出比特流。国际专利申请PCT/US07/80089描述了一种多播可分级视频编码服务器(MSVCS)，其具有与SVCS相同的优点但利用可用的多播通信信道。在以下说明中为方便起见，这三种不同类型的服务器(SVCS、CSVCS、以及MSVCS)将共同被称为SVCS，除非另外说明。 

可分级视频编码设计和SVCS架构可按照更有利的方法来使用，在共同转让的国际专利申请PCT/US06/028367、PCT/US06/027368、PCT/US06/061815、PCT/US07/062357、以及PCTUS07/063335中描述了这些方法。这些申请分别描述了可分级编码技术和SVCS架构用于服务器之间的有效中继、减少抖动缓冲延迟、误差复原和随机访问、用来提高编码效率且减小分组丢失的可分级视频比特流的“细化(thinning)”、以及码率控制的使用。另外，共同转让的国际专利申请PCT/US07/65554描述了用于在 可分级视频编码格式和其它格式之间转码的技术。