[发明专利]编码方法和解码方法以及编码装置和解码装置

说明书

本申请是已于2005年11月8日提交的以下国际发明专利申请的分案申请，国际申请号：PCT/EP2005/055824、国家申请号：200580040047.X、发明名称：“编码方法和解码方法以及编码装置和解码装置”。 

技术领域

本发明涉及一种用于产生扩展信号的视频数据流的编码方法。此外，本发明还涉及一种用于由视频数据流和基本信号重建扩展信号的解码方法。此外，本发明还涉及一种用于产生视频数据流的编码装置和一种用于重建扩展信号的解码装置。 

背景技术

对于许多应用应提供多个图像质量等级的数字可视信号。一方面，这些数字可视信号应在不同的再现设备上被解码和被示出，诸如不仅在电视机上而且在移动终端设备(例如手机)上被解码和被示出。另一方面，数字可视信号应通过多条传输信道被传送给极其不同的设备。因此，在电缆网络中，有每秒数百万比特的传输带宽可供使用，而移动无线电信道中的传输带宽却可能仅为每秒几千比特。 

已经公知提供多个质量等级的数字可视信号的方案[1，2]。代表最低质量等级的数字可视信号被称为基本信号。在文献[1、2]中，为此单个数字可视信号不是彼此独立地被编码，而是较高质量等级的数字可视信号由一个或多个较低质量等级的数字可视信号导出(差分编码)。较高质量等级的差分数字可视信号被称为扩展信号。为了保证有效的差分编码，不同质量等级的单个编码器被同步，[3]。同步在这一点意味着，关于图像编码的判定只进行一次，例如确定运动向量，并然后通知不同质量等级的编码器。 

发明内容

本发明所基于的任务是一种方法和一种装置，该方法和装置能以简单和有效的方式产生扩展信号的视频数据流或由视频数据流重建扩展信号。 

在依据本发明的用于产生扩展信号的视频数据流的编码方法中，其中，通过基本信号代表第一视频质量等级并通过扩展信号与基本信号一起代表第二视频质量等级，为基本信号分配多个第一语法单元并为扩展信号分配多个第二语法单元，用于说明第一或第二视频质量等级，为修改过的扩展信号仅分配扩展信号的、与第一语法单元不同的那些第二语法单元，在应用统计学方法的情况下选出视频编码方法的、既可以对修改过的扩展信号的所有第二语法单元进行编码又可以产生最短视频数据流的那种编码模式，以及利用所选出的编码模式产生具有修改过的扩展信号的第二语法单元的视频数据流。 

通过依据本发明的方法，已经存在于基本信号的第一语法单元中的那些第二语法单元在编码扩展信号时不再被考虑。由此保证，仅还须对不能通过基本信号重建的那些第二语法单元进行编码。在这种情况下，减少了扩展信号的要传输的数据量。此外，确定用于编码扩展信号的编码模式，该编码模式既产生修改过的扩展信号的所有第二语法单元，又对此产生最短的视频数据流。在此，对具有小数据量的扩展信号进行编码，并且该具有小数据量的扩展信号可以从发射机通过窄带无线电信道被传输给接收机。 

优选地，为扩展信号的至少一个第二语法单元分配至少一个信息，该信息说明：图像块是否包括至少一个变换系数，图像块的哪个图像区域包括至少一个变换系数和/或说明图像块的量化参数和/或发信号通知乘法因子和/或包括至少一个变换系数。通过说明这些信息中的至少一个来保证，减少编码模式的数量，并因此通过依据本发明的编码方法能更快速地选出编码模式。 

如果在选择时仅考虑排除对说明图像块的运动向量的第二语法单元的编码的那些编码模式，那么能通过减少考虑的编码模式来加速确定最佳编码模式。 

作为视频编码方法优选地采用按照特别是H.261、H.263、H.264、 MPEG1、MPEG2或者MPEG4的标准的方法。以此实现廉价的实现方案，因为能将已经存在的符合标准的成分用于进行编码。此外，能以少量花费转换已经存在的符合标准的编码系统，以致能实现依据本发明的编码方法。 

通过依据本发明的用于由视频数据流和基本信号重建扩展信号的解码方法，其中，通过基本信号代表第一视频质量等级并通过扩展信号与基本信号一起代表第二视频质量等级，在应用视频编码方法的解码模式的情况下，通过解码视频数据流来制订具有多个第二语法单元的修改过的扩展信号，其中给修改过的扩展信号仅分配扩展信号的、与第一语法单元不同的那些第二语法单元，且所述的解码模式对应于以下编码模式，即该编码模式是在应用统计学方法的情况下选出的，且既能对修改过的扩展信号的所有第二语法单元(进行编码又能产生最短视频数据流，并且通过补充具有至少一个第一语法单元的修改过的扩展信号来产生扩展信号的第二语法单元。