[发明专利]运动图片编码方法和运动图片解码方法

说明书

本申请是申请日为2005年1月26日、申请号为“200580003123.X”并且发明名称为 “运动图片编码方法和运动图片解码方法”的在中国递交的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

此申请要求下面美国临时申请的权利：2004年1月30日提交的No.60/540,499； 2004年3月12日提交的No.60/552,907；以及2004年4月12日提交的No.60/561,351，其全部 内容在此引入作为参考。

发明领域

本发明涉及用于编码运动图片并产生流的运动图片编码方法以及用于解码这种 编码流的运动图片解码方法，还涉及上述流。

技术背景

在集成处理音频、视频以及其他像素值的多媒体时代，现有的信息载体即，报纸、 杂志、电视、广播、电话以及其他通过其中给人传递信息的手段近来已经包括在多媒体的范 围之内。通常，多媒体指的是不仅与字符，而是还与图形、音频以及尤其是图片等相关联在 一起所表示的某种事物。然而，为了在多媒体的范围内包括上述现有信息载体，以数字形式 表示这种信息就是一个先决条件。

然而，在计算包含在每种前述信息载体中包含的信息量作为数字信息量的时候， 同时在字符的情况下每个字符的信息量是1到2个字节，则在音频的情况下所需的信息量是 64Kbits每秒(电话质量)，且在运动图片的情况下是100Mbits每秒(当前电视接收质量)。因 此，对于上述信息载体以其数字形式处理这样大量的信息是不现实的。例如，尽管通过使用 提供64Kbits/s到1.5Mbits/s的传输速度的综合业务数字网络(ISDN)，已经实际在使用视 频电话，但是直接通过ISDN传送电视和摄像机的视频还是不现实的。

相对于这个背景，就需要信息压缩技术，且例如与ITU-T(国际电信联盟-电信标准 化组)推荐的H.261和H.263标准相符合的运动图片压缩技术已经用于例如视频电话。然而， 依照符合MPEG-1标准的信息压缩技术，可以将图像信息和声音信息一起存储到普通音乐CD (紧凑盘)中。

这里，MPEG(运动图片专家组)是由ISO/IEC(国际标准化组织，国际电工委员会)所 标准化的运动图片信号压缩的国际标准，且MPEG-1是用于将电视信号信息压缩到接近于百 分之一的标准，使得运动图片信号可以以1.5Mbit/s的速率传输。此外，由于MPEG-1标准获 得的传输速度是约为1.5Mbit/s的中等质量的速度，而MPEG-2是为了满足进一步改进图像 质量的要求而标准化的，使得数据传输的质量等于通过以2到15Mbit/s的速率传输运动图 片信号的电视广播。然而，MPEG-4是由工作组(ISO/IECJTC1/SC29/WG11)标准化的，该标准 提高了MPEG-1和MPEG-2的标准化。MPEG-4提供了比MPEG-1和MPEG-2更高的压缩比，并且可 以进行基于对象的编码/解码/操作，其可以提供一种在这个多媒体时代需要的新功能。在 标准化的开始阶段，MPEG-4在于提供一种低比特率编码方法，但是已经将其扩展为支持更 通用的编码和高比特率编码的标准，其中该更通用的编码用于处理隔行图像。当前，通过 ISO/IEC和ITU-T联合作出努力用于标准化MPEG-4AVC和ITU-TH.264作为下一代图片编码 方法，该方法提供了更高的压缩比。在2002年八月，发布了委员会草案，用于下一代图片编 码方法。

总之，在运动图片编码中，通过在空间方向和时间方向减少冗余来压缩信息量。因 此，在图像间预测编码中，意欲减少时间冗余，参照向前或向后图片(多个图片)根据各个块 执行运动估计和产生预测图像，且随后在获得的预测图像和待编码的当前图片中的图像之 间的差值上执行编码。这里“图片”是表示一幅图像的术语。在逐行图像的情况下，“图片”表 示帧，然而在隔行图像的情况下其表示帧或场。这里“隔行图像”是在采集时间上分离的两 场组成的一帧图像。在隔行图像编码和解码中，可以将一帧作为帧本身而处理、可以作为两 场处理、或者作为基于帧内的每块的帧结构或场结构而处理。