[发明专利]可扩展编码框架中使用纹理分析和合成的视频编码系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年1月16日提交的美国临时申请No.61/011,428和2008年9月22日提交的美国专利申请No.12/235,499的优先权，这里通过引用将这两个申请全部并入。

关于联邦赞助研究或开发的声明

不适用

通过引用并入以光盘提交的材料

不适用

关于受著作权保护的材料的公告

本专利文献中的一部分材料根据美国或其他国家的著作权法受著作权保护。著作权所有人不反对任何人对专利文献或专利公开进行复制再现，因为其出现在了美国专利商标局的公众可得文件或记录中，但是除此之外保留一切著作权权利。著作权所有人并不据此放弃其使本专利文献保持秘密的权利，包括但不限于其根据37C.F.R.§1.14的权利。

技术领域

本发明总地涉及视频编码，更具体而言涉及将纹理分析和合成用于高分辨率视频的高效编码的可扩展编码框架。

背景技术

当前的诸如AVC/H.264之类的单层视频编码标准的意图之一是产生一种标准，其能够在比诸如MPEG-2、H.263或MPEG-4Part 2之类的先前标准低得多的比特率下提供良好的视频质量，同时维持现实水平的复杂度。此领域中的进一步扩展带来了诸如SVC标准之类的可扩展视频编码方法的发展，其中可扩展视频编码提供了一种机制，利用这种机制，视频可被编码来适应于以不同分辨率工作的许多种不同应用或设备。可扩展编码器将视频编码成多层，例如包括基本层和至少一个增强层。基本层应当被以最高的可靠度发送，并且包括增强层所依赖的“基础”。

在探求提高视频编码标准的编码效率时，当前正在研究新的技术，与当前标准相比，这种新技术承诺了额外的比特率节省，同时提供了相似或改善的视觉质量。一个这种正引起兴趣的技术是在纹理分析和合成领域。

视频编码和感知评估方面的最近的趋势已经表明，与提供原始纹理本身的精确再现相比，特定纹理的语义含义对于观看者来说更重要。这样，如果提供足够良好的纹理合成方法，这些方法以合理的精确度再现某些类别的纹理，则观看者将无法确定在再现的纹理中是否存在差异，尤其如果他或她未曾看见过原始纹理的话。此技术现在被用于视频编码领域，以实现编码效率的更大增长。

然而，当前可得的大多数技术使用了非常复杂的方案来进行纹理分析和合成。如果这种方案被应用到高分辨率视频数据上，则系统将变得过于复杂。另外，许多当前技术或者在合成阶段遭遇纹理结构的损失，或者要求以额外数据/附带信息的形式发送结构信息以保留纹理属性，从而增大了经编码的数据/比特流的速率。因此，这些当前的方法存在若干的缺点，例如要求较高的处理复杂度或者比特率方面的额外开销。

因此，需要一种在无需高复杂度处理的情况下提供更高质量编码的可扩展视频编码的系统和方法。本发明满足了这些需求和其他需求，本发明克服了先前开发的视频编码系统和方法的缺陷。

发明内容

本发明是一种可以体现在用于在可扩展视频编码框架中利用纹理分析和合成压缩高分辨率视频的装置和系统中的视频编码方法。创造性方法利用了使用来自较低空间层的信息判定被编码的内容的性质(例如，纹理区域、结构区域、平坦区域等等)的纹理分析和合成的思想，其目的是提供更高的编码效率。

本发明通过使用一种可扩展编码框架，减轻了当前方法的缺点，所述可扩展编码框架使用纹理分析和合成技术，这些技术通过使用来自基本层视频的结构信息减小了比特率开销并提供了更健壮的合成结果。结果，本发明的装置和方法提供了致力于提供比当前技术更高的编码效率的非常有竞争力的编码方案。