[发明专利]参考画面信号通知

说明书

技术领域

实施例大体上涉及与视频编码和解码相关的参考画面管理，具体地，涉及参考画面信号通知和缓冲器管理。

背景技术

H.264(也称作运动画面专家组-4(MPEG-4)高级视频编码(AVC))是现有的视频编码标准。它由采用时间和空间预测的基于块的混合视频编码方案构成。

高效视频编码(HEVC)是当前正在联合协作团队-视频编码(JCT-VC)中开发的新视频编码标准。JCT-VC是MPEG与国际电信联盟电信标准化部(ITU-T)之间的协作计划。当前，定义了工作草案(WD)，该工作草案包括大宏块(针对最大编码单元，缩写为LCU)和多个其他新的工具，并且比H.264／AVC明显更有效。

在接收机处，解码器接收表示画面的比特流，即，压缩数据的视频数据分组。压缩数据包括有效载荷和控制信息。控制信息包括例如关于哪些参考画面应当被存储在参考画面缓冲器(也称作解码画面缓冲器(DPB))中的信息。该信息是针对先前接收的画面的相对参考。此外，解码器对接收的比特流进行解码，并且显示解码画面。此外，根据控制信息将解码画面存储在解码画面缓冲器中。当解码器对后续画面进行解码时，解码器使用这些存储的参考画面。

在HEVC的工作草案中针对解码画面缓冲器操作的过程的工作假设是它们将在很大程度上是从H.264／AVC继承的。图1中示出了该方案当在H.264／AVC中设计时的简化流程图。

在对画面进行实际解码之前，如果序列参数集合(SPS)语法元素gaps_in_frame_num_value_allowed_flag为1，则对片(slice)首部中的frame_num进行解析以检测frame_num中的可能间断。frame_num指示解码顺序。如果检测到frame_num中的间断，则创建“不存在”帧并且将这些帧插入到解码画面缓冲器(DPB)中。

不论在frame_num中是否存在间断，下一个步骤是对当前画面进行实际解码。如果画面的片首部包含存储器管理控制操作(MMCO)命令，则在对画面进行解码之后应用自适应存储器控制过程，以获得针对要存储在解码画面缓冲器中的画面的相对参考；否则，应用滑动窗过程以获得针对要存储在解码画面缓冲器中的画面的相对参考。作为最后一个步骤，应用“缓冲(bumping)”过程以按正确的顺序传送画面。

H.264／AVC的问题是其对包含下面的表格1中所描述的类型2、3、4、5或6的MMCO的画面丢失的脆弱性。

表格1——针对H.264／AVC的存储器管理控制操作值

丢失不包含MMCO的画面或者包含类型0或1的画面当然对于解码过程是严重的。丢失画面的像素值将不可用，并且可能由于错误的帧间预测而在很长一段时间影响将来的画面。还存在这样的风险，即，例如如果丢失画面包含将一个短期参考画面标记为“不用于参考”的MMCO(否则，该短期参考画面将包含在后续画面的参考画面列表中)，则针对丢失画面之后的几个画面的参考画面列表将是错误的。然而，解码过程通常可以通过使用约束的帧内块、帧内片或者通过其他方式恢复这种丢失。

但是如果包含类型2、3、4、5或6的MMCO的画面丢失，则存在这样的风险，即，DPB中的长期画面的数量与接收到画面的情况下的数量不同，这导致针对所有后续画面的“不正确的”滑动窗过程。也即是说，编码器和解码器将包含不同数量的短期画面，这导致滑动窗过程的不同步行为。不能通过使用约束的帧内块、帧内片或类似技术来恢复该丢失(即使使用开放画面组(GOP)帧内画面也不能恢复该丢失)。确保从这种丢失恢复的唯一方式是通过即时解码器刷新(IDR)画面或者通过消除丢失的MMCO的影响的MMCO。使得该情形甚至更差的是解码器将不一定知道滑动窗过程是不同步的，因此甚至在反馈信道可用的应用中也不能向编码器报告问题或者请求IDR画面。

减小丢失重要的MMCO信息的一种方式是使用dec_ref_pic_marking_repetition补充增强信息(SEI)消息。然而，编码器将不知道解码器是否能够利用dec_ref_pic_marking_repetition SEI消息。此外，存在dec_ref_pic_marking_repetition SEI消息也丢失的风险。

因此，需要不具有现有解决方案的缺点和限制的有效的参考画面信号通知和缓冲器管理。

发明内容

总体目的是提供与视频编码和解码相关的有效的参考画面信号通知和缓冲器管理。