[发明专利]可伸缩视频编码方法及装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求如下申请的优先权：序列号为61/495,740、2011年6月10日提交的、名称为“Scalable Coding of High Efficiency Video Coding”的美国临时专利申请，以及序列号为61/567,774、2011年12月7日提交的美国临时专利申请。上述美国临时专利申请的全部内容在此一并作为参考。

技术领域

本发明有关于视频编码，且特别地，本发明有关于将基本层的信息用于增强层编码的可伸缩视频编码（scalable video coding）。

背景技术

压缩数字视频（compressed digital video）被广泛用于各种应用，例如数字网络中的视频流以及数字信道中的视频传输。通常，单个视频内容可以不同特性在网络中传送。举例来说，用于高品质视频服务的生动的运动事件可在宽带网络中以高带宽流格式来栽送。在这些应用中，压缩视频通常保有高分辨率及高品质，从而其视频内容适合高清晰度装置，例如高清电视或高分辨率液晶显示器。相同的内容也可栽送于蜂窝数据网络，从而使所述内容可以在诸如智能手机或可联网的便携式媒体装置的便携式装置上观看。在这些应用中，由于考虑到网络带宽以及智能手机与便携式装置上典型的低分辨率显示器，视频内容通常被压缩成低分辨率和低比特率（bitrates）的格式。因此，对于不同的网络环境及不同应用来说，其对视频分辨率及视频品质的需求也非常不同。即使对于相同类型的网络而言，由于不同的网络基础能力（infrastructure）和网络流量状况，用户可用的网络带宽也各不相同。因此，在可用带宽高的时候，用户可能希望接收具有较高品质的视频，而在网络堵塞（infrastructure）发生时，则希望接收具有较低品质但却流畅的视频。在另一场景中，高端的媒体播放器能够处理高分辨率及高比特率的压缩视频，而廉价的媒体播放器则受限于有限的计算资源而只能够处理低分辨率和低比特率的压缩视频。因此，需要以可伸缩的方式来构建压缩视频，从而可以自相同的压缩比特流中推导出具有不同空间-时间分辨率及/或品质的视频。

在当前的H.264/AVC视频标准中，有一种H.264/AVC标准的扩展，叫做可伸缩视频编码（Scalable Video Coding，以下简称SVC）。基于单一比特流，SVC提供时间、空间以及品质的伸缩。SVC比特流中可分别包含从低帧率、低分辨率及低品质到高帧率、高清晰度及高品质的伸缩视频信息。因此，SVC适合各种不同视频应用，例如适合网络基础设施、流量控制、用户偏好等应用的视频广播（video broadcasting）、视频流（video streaming）、视频监控（video surveillance）。

在SVC中，有三种伸缩，即，提供时间伸缩、空间伸缩和品质伸缩。SVC利用多层（multi-layer）编码架构来实现上述三种维度的伸缩。SVC的主要目的之一是为了产生伸缩的比特流，其可以容易且快速地适用于与各种不同传输信道、显示能力以及不同计算资源相关的比特率需求，而无需进行转码（trans-coding）或再编码（re-coding）。SVC设计的一个重要特性在于伸缩是在比特流层提供的。换句话说，用于推导视频且具有降低的空间及/或时间分辨率的比特流可简单地通过从解码所需视频而需要的伸缩比特流中撷取网络抽象层（Network Abstraction Layer，以下简称为NAL）单元（或网络封包）得到。用于品质细化（quality refinement）的NAL单元可另外截去以降低比特率及相关视频的品质。