[发明专利]用于快速视频帧和场编码的方法和装置

说明书

本申请是申请日为2005年9月14日、申请号为200580031214.4、名称为“用于快速视频帧和场编码的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。 

相关申请交叉引用

本申请要求2004年9月16日提交的题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR RAPID VIDEO FRAME AND FIELD CODING”的美国临时专利申请No.60/610,512的优先权，该申请整体通过引用结合于此。 

技术领域

本发明一般地涉及视频编码器，更具体地说，涉及用于快速视频帧和场编码的方法和装置。 

背景技术

JVT/H.264/MPEG AVC(“JVT”)标准允许对渐进的和经交错视频序列二者进行编码，并且支持三种不同的图片编码模式。参考图1A到图1C，H.264内的图片编码类型总地由标号110、120和130指示。具体而言，帧编码类型总地由标号110指示，场编码类型总地由标号120指示，而宏块(MB)自适应帧/场编码类型总地由标号130指示。 

在基于帧的编码110中，图片是通过使最高和最低两条线交错而被创建的。在基于场的编码120中，经交错帧被分离成最高和最低的场，并且每个场被分别编码。该标准还支持被称作宏块自适应帧/场编码(MBAFF)模式的副帧模式，其中帧被划分成16×32个超级宏块。这些划分本质上包括2个宏块(MB)，这2个宏块都要么以场模式要么以帧模式被编码。还可以将两种帧图片编码模式中的任一种(通常的或 MBAFF)与场图片组合，这在编码器处提供了额外的灵活性和提高的性能。但是，这编码器具有自适应地选择将使用何种图片编码模式(图片自适应帧/场编码-PAFF)的能力。 

通常，对于快速运动的交错帧，独立地压缩每个场可能更有效。相反，如果帧既包括运动区域又包括静止区域，则利用MBAFF编码以场模式编码运动区域并且以帧模式编码静止区域通常更有效。 

图片级别帧和场编码(PAFF)和宏块级别帧和场编码(MBAFF)工具被H.264视频编码标准采纳到主要的和扩展的简档中，用于提高对经交错序列的编码效率。PAFF判决被用来决定包括两个互补的场的当前交错帧是应当作为单个帧被编码(帧模式)还是作为两个独立的经编码场(场模式)。相反，MBAFF判决被用在包括16×32个超级宏块(super-MB)(即，一对垂直相邻的宏块)的特定结构化的帧模式中，来决定super-MB是以场模式还是帧模式被编码。 

因此，用于编码经交错序列的多种组合可用。更具体地说，每个帧可以在未经super-MB划分的情况下作为单个非经交错帧被编码，或者作为两个互补场(PAFF模式)被编码。第二种选择是以MBAFF模式编码整个序列，其中每个帧作为包括一帧场超级MB划分的单个帧被编码(MBAFF模式)。最后，也可以将上述两种判决组合，其中一个帧可以作为包括帧或场super-MB划分的单个帧被编码或者作为两个互补场被编码(PAFF+MBAFF)。 

在JVT参考软件中，多遍方法被用来决定编码模式。如果PAFF被使用，则帧将首先以帧和场模式二者被编码。导致最小拉格朗日失真J＝D+λR的模式将被选择为最终模式，其中D是失真，R是速率，而λ是拉格朗日乘数。类似地，如果MBAFF被使用，则每个super-MB划分(即，一组2个垂直相邻的MB)将首先以帧和场模式二者被编码。同样，具有最小拉格朗日失真的模式被选择为用于该super-MB的最终模式。最后，如果PAFF+MBAFF二者都被考虑，则编码过程可以被看作是上述PAFF和MBAFF编码方法的组合，即，帧在利用MBAFF的帧模式中首先被编码，其中每个super-MB将基于先前描述的MBAFF判决以场或者帧模式被 编码。同一个帧也将作为两个分离的场被编码，并且将基于PAFF判决决定最终编码模式(MBAFF帧对场)。 

采用这些工具提供了编码经交错帧的灵活性，尽管也相当大地增加了复杂性。 

因此，希望具有一种方法和装置用于快速并且/或者更低复杂度的PAFF和MBAFF判决，并且这种方法和装置是非常有益的。 

发明内容

本发明解决了现有技术的这些和其他缺陷和缺点，本发明涉及一种方法和装置，用于快速视频帧和场编码。