專利名稱：編碼和解碼視頻比特流的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻壓縮，尤其涉及一種以自適應(yīng)于環(huán)境的高效方式編碼和解碼視頻流的方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著包括因特網(wǎng)在內(nèi)的信息通信技術(shù)的發(fā)展，包含諸如文本、視頻、音頻等各種信息的多媒體服務(wù)正在增長。由于多媒體數(shù)據(jù)的量通常較大，因此多媒體數(shù)據(jù)要求大容量的存儲介質(zhì)和寬的傳輸帶寬。例如，具有640*480分辨率的24位真彩色圖像需要640*480*24比特的容量，即，大約每幀7.37Mbit的數(shù)據(jù)。當(dāng)以每秒30幀的速度傳輸該圖像時，需要221Mbits/sec的帶寬。當(dāng)存儲基于這樣圖像的90分鐘電影時，大約需要1200Gbit的存儲空間。因此，壓縮編碼方法對于傳輸包括文本、視頻和音頻的多媒體數(shù)據(jù)來說是必不可少的。
數(shù)據(jù)壓縮的基本原理在于移除數(shù)據(jù)冗余(redundancy)?？梢酝ㄟ^移除(remove)空間冗余(在圖像中重復(fù)相同顏色或?qū)ο?、時間冗余(在運(yùn)動圖像中相鄰幀之間變化很小或者在音頻中重復(fù)相同的聲音)、或者心理視覺冗余(考慮人對高頻率的有限感知和視力)來壓縮數(shù)據(jù)。
圖1是常規(guī)MC-EZBC(運(yùn)動補(bǔ)償嵌入式零塊編碼)視頻編碼器的方框圖。
時間變換單元110移除輸入視頻幀的時間冗余。時間變換單元110包括運(yùn)動估計(jì)單元112和時間濾波單元114。
運(yùn)動估計(jì)單元112將正被運(yùn)動估計(jì)的當(dāng)前幀的各個塊與對應(yīng)于當(dāng)前幀的塊的參考幀的塊進(jìn)行比較，并且獲得最佳運(yùn)動向量。
時間濾波單元114使用關(guān)于參考幀的信息和運(yùn)動估計(jì)單元112獲得的運(yùn)動向量執(zhí)行時間濾波。
被時間變換單元110從中移除了時間冗余的幀，即，經(jīng)過時間濾波的幀被送到空間變換單元120以從中移除空間冗余。使用小波變換來移除空間冗余以滿足空間可縮放性(scalability)要求。
通過空間變換將經(jīng)過時間濾波的幀轉(zhuǎn)換成變換系數(shù)。然后變換系數(shù)被送到量化器130進(jìn)行量化。量化器130用整數(shù)值系數(shù)量化實(shí)數(shù)變化系數(shù)。換句話說，量化可以降低表示圖像數(shù)據(jù)所需的比特數(shù)量。此外，通過對變換系數(shù)執(zhí)行嵌入式量化，可以實(shí)現(xiàn)信噪比(SNR)可縮放性。
比特流生成器140產(chǎn)生具有頭的比特流，包括編碼圖像數(shù)據(jù)，運(yùn)動向量和包括參考幀號在內(nèi)的其他信息。
同時，在使用小波變換來移除空間冗余的情況下，原始圖像仍然留在經(jīng)過小波變換的幀中。因此，可以對首先通過小波變換進(jìn)行了變換的幀執(zhí)行時間變換。該方法稱為小波域?yàn)V波方法，或者如圖2所述的帶內(nèi)可縮放視頻編碼。
圖2是基于帶內(nèi)可縮放視頻編碼工作的視頻編碼器的方框圖。所示的視頻編碼器的各個方框以圖1所示的相同方式操作。圖1和2中的編碼器之間的差在于圖2所示的編碼器用空間變換單元210對輸入幀執(zhí)行空間變換，然后通過時間變換單元220對經(jīng)過空間變換的幀執(zhí)行時間變換。

發(fā)明內(nèi)容
上述視頻編碼方法彼此不同之處在于視頻壓縮效率或者解碼壓縮視頻時的恢復(fù)性能。例如，像圖1所示的編碼器，在使用先移除時間冗余再移除空間冗余的空間域時間濾波方法(稱為第一編碼模式)的情況下，使用對單個分辨率獲得的運(yùn)動向量壓縮每個編碼幀。當(dāng)用多個分辨率水平對編碼視頻進(jìn)行解碼時，使用對單個分辨率獲得的運(yùn)動向量執(zhí)行解碼。因此，基于單個分辨率恢復(fù)的視頻的精細(xì)水平下降。特別地，當(dāng)使用以高分辨率水平編碼的幀的運(yùn)動向量將視頻恢復(fù)成低分辨率視頻時，簡單的縮放運(yùn)動向量不可避免地降低幀的解碼準(zhǔn)確度。
同時，像圖2所示的編碼器，在使用先移除空間冗余再移除時間冗余的小波域時間濾波方法(稱為第二編碼模式)的情況下，由于首先執(zhí)行空間變換而獲得多個分辨率水平的多個運(yùn)動向量。在這種情況下，由于可以從多個運(yùn)動向量中選擇適合解碼所需的分辨率水平的運(yùn)動向量，因此可以增加解碼精度。在應(yīng)當(dāng)用高分辨率解碼幀的情況下，第一編碼模式比第二編碼模式使用起來更有利。
因此，期望一種自適應(yīng)地采用更有效壓縮方法的編碼技術(shù)。
本發(fā)明提供一種視頻編碼器、視頻編碼方法、視頻解碼器和視頻解碼方法，用于傳輸基于根據(jù)環(huán)境自適應(yīng)選擇的適當(dāng)壓縮方法的壓縮視頻信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種視頻編碼器，包括第一編碼部分，用于移除輸入視頻幀的時間冗余，移除輸入視頻幀的空間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除時間和空間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，然后產(chǎn)生比特流；第二編碼部分，用于移除輸入視頻幀的空間冗余，移除輸入視頻幀的時間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除空間和時間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，然后產(chǎn)生比特流；和模式選擇器，用于將從第一編碼部分和第二編碼部分輸入的比特流相互進(jìn)行比較，并且僅輸出基于比較結(jié)果選擇的比特流。
模式選擇器可以選擇并輸出具有較小數(shù)據(jù)量的比特流。
此外，當(dāng)要恢復(fù)的視頻的分辨率水平高于或等于預(yù)定值時，模式選擇器可以選擇并輸出由第一編碼部分編碼的比特流，而當(dāng)要恢復(fù)的視頻的分辨率水平低于預(yù)定值時，則模式選擇器可以選擇并輸出由第二編碼部分編碼的比特流。
此外，模式選擇器可以選擇并輸出由用戶選擇的編碼部分編碼的比特流。
從模式選擇器輸出的比特流可以包括關(guān)于移除空間和時間冗余的順序的信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種視頻編碼方法，包括第一編碼操作，用于移除輸入視頻幀的時間冗余，移除輸入視頻幀的空間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除時間和空間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，然后產(chǎn)生比特流；第二編碼操作，用于移除輸入視頻幀的空間冗余，移除輸入視頻幀的時間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除空間和時間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，然后產(chǎn)生比特流；以及將從第一編碼部分和第二編碼部分輸入的比特流相互進(jìn)行比較，并且僅輸出基于比較結(jié)果選擇的比特流。
所選比特流可以具有比未被選中的比特流小的數(shù)據(jù)量。
當(dāng)要恢復(fù)的視頻的分辨率水平高于或等于預(yù)定值時，所選比特流可以是在第一編碼操作中產(chǎn)生的比特流，而當(dāng)要恢復(fù)的視頻的分辨率水平低于預(yù)定值時，所選比特流可以是在第二編碼操作中產(chǎn)生的比特流。
所選比特流可以是由用戶任意選擇的比特流。
輸出的比特流可以包括關(guān)于移除空間和時間冗余的順序的信息。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種視頻解碼器，包括比特流解釋器(interpreter)，用于解釋輸入比特流以提取關(guān)于編碼幀的信息；第一解碼部分，用于逆(inverse)量化關(guān)于編碼幀的信息以產(chǎn)生第一變換系數(shù)，對第一變換系數(shù)執(zhí)行逆空間變換，并且對經(jīng)空間變換的系數(shù)執(zhí)行逆時間變換；和第二解碼部分，用于逆量化關(guān)于編碼幀的信息以產(chǎn)生第二變換系數(shù)，對第二變換系數(shù)執(zhí)行逆時間變換，并且對經(jīng)時間變換的系數(shù)執(zhí)行逆空間變換。
最好，比特流解釋器從輸入比特流中提取關(guān)于冗余移除順序的信息，并且按照提取的冗余移除順序，將關(guān)于編碼幀的信息輸出到第一或第二解碼部分。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種視頻解碼方法，包括解釋輸入比特流以提取關(guān)于編碼幀的信息；從提取的信息中解釋關(guān)于冗余移除順序的信息，以確定解碼模式；和在所確定的解碼模式中執(zhí)行對編碼幀的解碼操作。
可以這樣實(shí)現(xiàn)解碼模式逆量化關(guān)于編碼幀的信息以產(chǎn)生第一變換系數(shù)，對第一變換系數(shù)執(zhí)行逆空間變換，并且對經(jīng)空間變換的系數(shù)執(zhí)行逆時間變換；或者逆量化關(guān)于編碼幀的信息以產(chǎn)生第二變換系數(shù)，對第二變換系數(shù)執(zhí)行逆時間變換，并且對經(jīng)時間變換的系數(shù)執(zhí)行逆空間變換。


通過參照附圖對其示范性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他方面將變得更加清楚，其中圖1是常規(guī)的基于運(yùn)動補(bǔ)償嵌入式零塊編碼(MC-EZBC)的視頻編碼器的方框圖；圖2是帶內(nèi)可縮放視頻編碼器的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的視頻編碼器的方框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的視頻編碼器的方框圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的視頻編碼方法的流程圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的視頻解碼器的方框圖；以及圖7是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的視頻解碼方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼器、視頻編碼方法、視頻解碼器和視頻解碼方法。
圖3是根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的視頻編碼器的示意方框圖。
參照圖3，根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的視頻編碼器包括通過第一編碼模式編碼視頻幀的第一編碼部分310、通過第二編碼模式編碼視頻幀的第二編碼部分320和模式選擇器330。
第一編碼部分310包括時間變換單元312，用于移除輸入視頻幀的時間冗余；空間變換單元314，用于移除輸入視頻幀的空間冗余；量化器316，用于對通過從輸入視頻幀中移除時間和空間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化；和比特流生成器318，用于產(chǎn)生比特流，比特流包括量化的變換系數(shù)、用在時間濾波中的運(yùn)動向量和參考幀號。
時間變換單元312包括運(yùn)動估計(jì)單元(未示出)和時間濾波單元(未示出)，用于通過補(bǔ)償幀間運(yùn)動來執(zhí)行時間濾波。
在對輸入幀進(jìn)行時間濾波時作為參考的幀(下面稱為參考幀)與當(dāng)前正被時間濾波的當(dāng)前幀之間的相似程度越高，幀的壓縮率就越高。因此，為了對每個輸入幀執(zhí)行時間冗余的最佳移除，將當(dāng)前正被時間濾波的當(dāng)前幀與多個幀進(jìn)行比較，并且選擇具有最高相似程度的幀作為用于移除時間冗余的參考幀。下面，將要被選擇為參考幀的候選幀稱為相關(guān)幀。
運(yùn)動估計(jì)單元將當(dāng)前正被時間濾波的當(dāng)前幀的各個宏塊(macroblock)與對應(yīng)于當(dāng)前幀的宏塊的相關(guān)幀的宏塊進(jìn)行比較，以獲得最佳運(yùn)動向量。
時間濾波單元使用關(guān)于參考幀的信息和運(yùn)動估計(jì)單元獲得運(yùn)動向量來執(zhí)行時間變換。使用從中獲得相應(yīng)運(yùn)動向量的相關(guān)幀作為用于從當(dāng)前幀中移除時間冗余的參考幀。
從中移除了時間冗余的幀，即，經(jīng)過時間濾波的幀，被送到空間變換單元314以移除空間冗余。一種可以滿足空間可縮放性的空間冗余移除方法是小波變換，但是本發(fā)明不限于該方法。
在公知的小波變換技術(shù)中，將幀分解成四部分。與整個圖像相似的四分之一大小的圖像(L圖像)被放在幀的左上部分中，而根據(jù)L圖像重建整個圖像所需的信息(H圖像)被放在其他三個部分中。同樣地，L圖像可以被分解成四分之一大小的LL圖像和重建L圖像所需的信息。對JPEG 2000標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用使用小波變換的圖像壓縮，并且移除幀之間的空間冗余。此外，與離散余弦變換(DCT)方法相比，小波變換允許將原始圖像信息存儲在變換后的圖像(原始圖像的縮小版本)中，從而允許使用縮小的圖像提供空間可縮放性的視頻編碼。
經(jīng)過時間濾波的幀在經(jīng)受空間變換后被轉(zhuǎn)換成變換系數(shù)，然后被送到量化器316進(jìn)行量化。量化器316用整數(shù)值系數(shù)量化實(shí)數(shù)變化系數(shù)。換句話說，量化可以降低表示圖像數(shù)據(jù)所需的比特數(shù)量。
由于在常規(guī)視頻壓縮中通常在空間變換之前執(zhí)行時間濾波，因此術(shù)語“變換系數(shù)”主要用于指示通過空間變換產(chǎn)生的值。換句話說，當(dāng)變換系數(shù)是通過DCT產(chǎn)生的時稱為DCT系數(shù)，或者當(dāng)變換系數(shù)是通過小波變換產(chǎn)生的時稱為小波系數(shù)。在本發(fā)明中，變換系數(shù)是指在經(jīng)受量化(即，嵌入式量化)前通過從幀中移除空間冗余和時間冗余而獲得的值。
通過對變換系數(shù)執(zhí)行嵌入式量化，可以在減少表示圖像數(shù)據(jù)所需的比特數(shù)量的同時實(shí)現(xiàn)信噪比(SNR)可縮放性。此外，術(shù)語“嵌入式量化”用來表示編碼的比特流包含量化信息。換句話說，按照視覺重要性來標(biāo)記壓縮的數(shù)據(jù)。當(dāng)前公知的嵌入式量化算法包括嵌入式零樹小波算法(EZW)、層次樹中分區(qū)(SPIHT)、嵌入式零塊編碼(EZBC)、最優(yōu)截斷的嵌入式塊編碼(EBCOT)等。本發(fā)明意圖采用任何已知的嵌入式量化算法。
比特流生成器318產(chǎn)生具有附加到數(shù)據(jù)的頭的比特流，包括量化后產(chǎn)生的信息、運(yùn)動向量和參考幀號。
第二編碼部分320包括空間變換單元322，用于移除空間冗余；時間變換單元324，用于移除時間冗余；量化器326，用于對移除空間和時間冗余后產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化；和比特流生成器328，用于產(chǎn)生比特流，比特流包括量化的變換系數(shù)、用在時間濾波中的運(yùn)動向量和參考幀號。
空間變換單元322移除構(gòu)成視頻序列的多個幀的空間冗余。在該示范性實(shí)施例中，空間變換單元322使用小波變換移除幀的空間冗余。從中移除了時間冗余的幀，即，經(jīng)過時間濾波的幀，被送到時間變換單元324以移除時間冗余。
時間變換單元324移除經(jīng)過空間變換的幀的時間冗余。為此，時間變換單元324包括運(yùn)動估計(jì)單元(未示出)和時間濾波單元(未示出)。時間變換單元324以與第一編碼部分310的時間變換單元312相同的方式操作，除了輸入幀是經(jīng)過空間變換的幀以外。
量化器326通過對空間和時間變換后產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，創(chuàng)建量化的圖像信息，即，編碼圖像信息，并且將創(chuàng)建的信息送到比特流生成器328。
比特流生成器328產(chǎn)生具有附加到數(shù)據(jù)的頭的比特流，包括編碼圖像信息和運(yùn)動向量信息。
第一編碼部分310和第二編碼部分320可以對視頻信號進(jìn)行編碼以滿足時間、空間或SNR可縮放性。
各個比特流生成器318和328可以具有包括移除時間和空間冗余時的順序(優(yōu)先權(quán))順序的信息(簡稱為冗余移除順序)的比特流，允許解碼器單元識別視頻序列是基于第一編碼模式還是第二編碼模式編碼的?？梢栽诟鞣N模式下執(zhí)行將順序信息包含在比特流中。
例如，在基于第一編碼模式執(zhí)行編碼的情況下，使第二編碼部分320中產(chǎn)生的比特流包含關(guān)于冗余移除順序的信息，而第一編碼部分310中產(chǎn)生的比特流不包含關(guān)于冗余移除順序的信息。同時，在選擇第一編碼模式或第二編碼模式的情況下都可以包含關(guān)于冗余移除順序的信息。
模式選擇器330接收第一和第二編碼部分310和320編碼的視頻信號的比特流，并且根據(jù)環(huán)境從接收的比特流中選擇更有效的比特流并且將其輸出。
例如，在考慮編碼器和解碼器之間建立的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的情況下，模式選擇器330比較第一編碼部分310和第二編碼部分320對預(yù)定數(shù)據(jù)量的視頻序列進(jìn)行編碼之后最終輸出的比特流的量。如果編碼器和解碼器之間建立的網(wǎng)絡(luò)不是處在良好的環(huán)境中，則模式選擇器330基于比較結(jié)果選擇產(chǎn)生較小比特流量的編碼部分，以允許所選編碼器產(chǎn)生的比特流輸出到解碼器，從而增加數(shù)據(jù)傳輸效率。
或者，模式選擇器330可以根據(jù)解碼器側(cè)要求的分辨率選擇視頻編碼方法。通常，基于第一編碼模式的可縮放視頻編碼在恢復(fù)高分辨率視頻的情況下呈現(xiàn)高性能，而基于第二編碼模式的可縮放視頻編碼在恢復(fù)低分辨率視頻的情況下呈現(xiàn)高性能。
因此，當(dāng)解碼器側(cè)需要以高于預(yù)定值的分辨率水平恢復(fù)視頻時，模式選擇器330自適應(yīng)地選擇和輸出由第一編碼模式編碼的比特流，或者當(dāng)解碼器側(cè)需要以低于預(yù)定值的分辨率水平恢復(fù)視頻時，模式選擇器330自適應(yīng)地選擇和輸出由第二編碼模式編碼的比特流。在這種情況下，如圖4所示，布置在編碼部分310和320前面的模式選擇器330根據(jù)解碼器側(cè)要求的分辨率水平選擇更有效的編碼部分，從而視頻序列可被只輸入到對應(yīng)的編碼部分。
此外，對產(chǎn)生最終輸出比特流的編碼部分的選擇可以取決于用戶的選擇。
根據(jù)圖3和4中所示的示范性實(shí)施例的視頻編碼器不僅可以用硬件模塊實(shí)現(xiàn)，而且可以用軟件模塊和能夠執(zhí)行該軟件模塊的計(jì)算裝置實(shí)現(xiàn)。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的視頻編碼方法的流程圖。
當(dāng)在操作S110輸入第一視頻序列時，各個編碼部分310和320中的每一個在操作S120根據(jù)第一編碼模式執(zhí)行視頻編碼操作，在操作S 130根據(jù)第二編碼模式執(zhí)行視頻編碼操作?；诟髯跃幋a結(jié)果的比特流被輸出到模式選擇器330。然后，在操作S140，模式選擇器330將從基于兩種模式的編碼產(chǎn)生的比特流相互進(jìn)行比較，并且選擇這兩種模式中的更有效的模式。
例如，對于給定量的視頻序列，將從第一編碼部分310輸出的比特流量與從第二編碼部分320輸出的比特流量進(jìn)行比較，并且可以選擇產(chǎn)生較小比特流量的編碼部分來在編碼操作中使用。當(dāng)編碼器側(cè)和解碼器側(cè)之間的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差時，這種編碼部分的自適應(yīng)選擇可以增加傳輸帶寬的利用效率。
總的來說，基于第一編碼模式的可縮放視頻編碼在恢復(fù)高分辨率視頻時呈現(xiàn)高性能，而基于第二編碼模式的可縮放視頻編碼在恢復(fù)低分辨率視頻時呈現(xiàn)高性能。因此，為了將比特流自適應(yīng)地發(fā)送到所需的分辨率水平，當(dāng)用戶需要高于預(yù)定值的分辨率水平時，選擇第一編碼模式，或者當(dāng)用戶需要低于預(yù)定值的分辨率水平時，選擇第二編碼模式。
在這種情況下，如圖4所示，位于編碼器310和320前面的模式選擇器330根據(jù)解碼器側(cè)所需的分辨率水平，選擇更有效的編碼部分，從而視頻序列可被只輸入到相應(yīng)的編碼部分。
當(dāng)以上述方式根據(jù)環(huán)境選擇更有效的視頻編碼模式時，在操作S150，模式選擇器330僅輸出基于所選視頻編碼模式的比特流。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的可縮放視頻解碼器的方框圖。
可縮放視頻解碼器包括比特流解釋器510，用于解釋輸入比特流以提取關(guān)于編碼圖像(編碼幀)的信息；第一解碼部分520，用于恢復(fù)以第一編碼模式編碼的圖像；和第二解碼部分530，用于恢復(fù)以第二編碼模式編碼的圖像。
首先，比特流解釋器510解釋輸入比特流以提取關(guān)于編碼圖像(編碼幀)的信息，并且確定冗余移除順序。當(dāng)輪到第一解碼部分520時，輸入比特流被輸出到第一解碼部分520。否則，當(dāng)輪到第二解碼部分530時，輸入比特流被輸出到第二解碼部分530。
輸入到第一解碼部分520的關(guān)于編碼幀的信息被逆量化器522逆量化并轉(zhuǎn)換成變換系數(shù)。變換系數(shù)經(jīng)受逆空間變換單元524的逆空間變換。該逆空間變換與編碼幀的空間變換相關(guān)聯(lián)。當(dāng)在執(zhí)行空間變換中使用小波變換時，使用逆小波變換執(zhí)行逆空間變換。當(dāng)在執(zhí)行編碼幀的空間變換中使用DCT變換時，使用逆DCT變換執(zhí)行逆空間變換。逆時間變換單元526對在執(zhí)行逆空間變換后得到的幀進(jìn)行逆時間變換，然后將其恢復(fù)成組成視頻序列的幀。
輸入到第二解碼部分530的關(guān)于編碼幀的信息被逆量化器532逆量化并轉(zhuǎn)換成變換系數(shù)。變換系數(shù)經(jīng)受逆時間變換單元534的逆時間變換。逆空間變換單元536對在執(zhí)行逆時間變換后得到的編碼幀進(jìn)行逆空間變換，然后將其恢復(fù)成組成視頻序列的幀。
逆空間變換單元536執(zhí)行的逆空間變換基于逆小波變換技術(shù)。
圖6所示的視頻解碼器不僅可用硬件模塊實(shí)現(xiàn)，也可用軟件模塊實(shí)現(xiàn)。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的視頻解碼方法的流程圖。
當(dāng)在操作S510輸入第一比特流時，比特流解釋器510在操作S520解釋輸入比特流以提取關(guān)于圖像、運(yùn)動向量、參考幀號和冗余移除順序的信息。
按照冗余移除順序?qū)μ崛〉年P(guān)于圖像的信息執(zhí)行視頻序列的恢復(fù)。在恢復(fù)之前，在操作S530確定輸入比特流的冗余移除順序。一方面，如果以第一編碼模式編碼了輸入比特流，則按照逆量化(步驟S544)、逆空間變換(S554)和逆時間變換(操作S564)的順序執(zhí)行視頻恢復(fù)。另一方面，如果以第二編碼模式編碼了輸入比特流，則按照逆量化(步驟S542)、逆時間變換(S552)和逆空間變換(操作S562)的順序執(zhí)行視頻恢復(fù)。然后，在操作S570最終輸出通過操作恢復(fù)的視頻序列。
工業(yè)適用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以自適應(yīng)地選擇多個視頻編碼模式之一以便發(fā)送以所選視頻編碼模式壓縮的視頻信號，從而根據(jù)環(huán)境高效地對編碼視頻信號進(jìn)行解碼。
在結(jié)束詳細(xì)描述時，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在基本不背離本發(fā)明原理的前提下可以對示范性實(shí)施例進(jìn)行許多變型和修改。因此，本發(fā)明所公開的示范性實(shí)施例是以普遍和描述性的意義使用的，而非用于限制目的。
權(quán)利要求
1.一種視頻編碼器，包括第一編碼部分，用于移除輸入視頻幀的時間冗余，移除輸入視頻幀的空間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除時間和空間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，然后產(chǎn)生第一比特流；第二編碼部分，用于移除輸入視頻幀的空間冗余，移除輸入視頻幀的時間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除空間和時間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，然后產(chǎn)生第二比特流；和模式選擇器，用于選擇第一比特流和第二比特流之一。
2.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼器，其中，模式選擇器選擇并輸出具有較小數(shù)據(jù)量的比特流。
3.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼器，其中，如果要恢復(fù)的視頻的分辨率水平高于或等于預(yù)定值，則模式選擇器選擇并輸出由第一編碼部分編碼的第一比特流，而如果要恢復(fù)的視頻的分辨率水平低于預(yù)定值，則模式選擇器選擇并輸出由第二編碼部分編碼的第二比特流。
4.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼器，其中，模式選擇器選擇并輸出由用戶選擇的編碼部分編碼的比特流。
5.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼器，其中，從模式選擇器輸出的比特流包括關(guān)于移除空間和時間冗余的順序的信息。
6.如權(quán)利要求1所述的視頻編碼器，其中，所述模式選擇器位于所述第一和第二編碼部分的下游，并且輸出所述第一和第二比特流中所選的一個。
7.一種視頻編碼方法，包括第一編碼操作，用于移除輸入視頻幀的時間冗余，移除輸入視頻幀的空間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除時間和空間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，然后產(chǎn)生第一比特流；第二編碼操作，用于移除輸入視頻幀的空間冗余，移除輸入視頻幀的時間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除空間和時間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，然后產(chǎn)生第二比特流；以及選擇第一比特流和第二比特流之一，并且輸出所選比特流。
8.如權(quán)利要求7所述的視頻編碼方法，其中，所選比特流具有比未被選中的比特流小的數(shù)據(jù)量。
9.如權(quán)利要求7所述的視頻編碼方法，其中，如果要恢復(fù)的視頻的分辨率水平高于或等于預(yù)定值，則所選比特流是在第一編碼操作中產(chǎn)生的比特流，而如果要恢復(fù)的視頻的分辨率水平低于預(yù)定值，則所選比特流是在第二編碼操作中產(chǎn)生的比特流。
10.如權(quán)利要求7所述的視頻編碼方法，其中，所選比特流是由用戶選擇的比特流。
11.如權(quán)利要求7所述的視頻編碼方法，其中，輸出的比特流包括關(guān)于移除空間和時間冗余的順序的信息。
12.如權(quán)利要求7所述的視頻編碼方法，其中，同時執(zhí)行所述第一和第二編碼操作。
13.一種具有計(jì)算機(jī)可讀程序的記錄介質(zhì)，該程序用于執(zhí)行權(quán)利要求7所述的方法。
14.一種視頻編碼方法，包括接收視頻序列并且在第一可用編碼操作和第二可用編碼操作之間選擇，以及如果選擇所述第一編碼操作，則移除所述視頻序列的輸入視頻幀的時間冗余，移除輸入視頻幀的空間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除時間和空間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，然后產(chǎn)生第一比特流；或如果選擇所述第二編碼操作，則移除所述視頻序列的輸入視頻幀的空間冗余，移除輸入視頻幀的時間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除空間和時間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，然后產(chǎn)生第二比特流；以及輸出所述第一和第二比特流之一。
15.如權(quán)利要求14所述的視頻編碼方法，其中，所選的編碼操作產(chǎn)生具有比未被選中的比特流的數(shù)據(jù)量小的比特流。
16.如權(quán)利要求14所述的視頻編碼方法，其中，如果要恢復(fù)的視頻的分辨率水平高于或等于預(yù)定值，則選擇第一編碼操作，而如果要恢復(fù)的視頻的分辨率水平低于預(yù)定值，則選擇第二編碼操作。
17.如權(quán)利要求14所述的視頻編碼方法，其中，所選編碼操作是由用戶選擇的。
18.如權(quán)利要求14所述的視頻編碼方法，其中，輸出的比特流包括關(guān)于移除空間和時間冗余的順序的信息。
19.一種具有計(jì)算機(jī)可讀程序的記錄介質(zhì)，該程序用于執(zhí)行權(quán)利要求14所述的方法。
20.一種視頻解碼器，包括比特流解釋器，用于解釋輸入比特流以提取關(guān)于編碼幀的信息；第一解碼部分，用于逆量化關(guān)于編碼幀的信息以產(chǎn)生第一變換系數(shù)，對第一變換系數(shù)執(zhí)行逆空間變換，并且對經(jīng)空間變換的系數(shù)執(zhí)行逆時間變換；和第二解碼部分，用于逆量化關(guān)于編碼幀的信息以產(chǎn)生第二變換系數(shù)，對第二變換系數(shù)執(zhí)行逆時間變換，并且對經(jīng)時間變換的系數(shù)執(zhí)行逆空間變換。
21.如權(quán)利要求20所述的視頻解碼器，其中，比特流解釋器從輸入比特流中提取關(guān)于冗余移除順序的信息，并且按照提取的冗余移除順序，將關(guān)于編碼幀的信息輸出到第一或第二解碼部分。
22.如權(quán)利要求20所述的視頻解碼器，其中，解碼器從所述第一和第二解碼部分之一輸出視頻序列。
23.一種視頻解碼方法，包括解釋輸入比特流以提取關(guān)于編碼幀的信息；從提取的信息中解釋關(guān)于冗余移除順序的信息，以確定解碼模式；和在所確定的解碼模式中執(zhí)行對編碼幀的解碼操作。
24.如權(quán)利要求23所述的視頻解碼方法，其中，解碼模式被實(shí)現(xiàn)如下逆量化關(guān)于編碼幀的信息以產(chǎn)生第一變換系數(shù)，對第一變換系數(shù)執(zhí)行逆空間變換，并且對經(jīng)空間變換的系數(shù)執(zhí)行逆時間變換；或者逆量化關(guān)于編碼幀的信息以產(chǎn)生第二變換系數(shù)，對第二變換系數(shù)執(zhí)行逆時間變換，并且對經(jīng)時間變換的系數(shù)執(zhí)行逆空間變換。
25.一種具有計(jì)算機(jī)可讀程序的記錄介質(zhì)，該程序用于執(zhí)行權(quán)利要求23所述的方法。
全文摘要
提供一種視頻編碼器、視頻編碼方法、視頻解碼器和視頻解碼方法，用于傳輸基于根據(jù)環(huán)境自適應(yīng)選擇的適當(dāng)壓縮方法的壓縮視頻信號。視頻編碼器包括第一編碼部分，用于從輸入視頻幀中移除時間和空間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除時間和空間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，并且產(chǎn)生比特流；第二編碼部分，用于從輸入視頻幀中移除空間和時間冗余，對通過從輸入視頻幀中移除空間和時間冗余而產(chǎn)生的變換系數(shù)進(jìn)行量化，并且產(chǎn)生比特流；和模式選擇器，用于將從第一編碼部分和第二編碼部分輸入的比特流相互進(jìn)行比較，并且僅輸出基于比較結(jié)果選擇的比特流。因此，可以恢復(fù)用各種分辨率水平解碼的視頻幀。
文檔編號H04N7/30GK1910925SQ200580002755
公開日2007年2月7日 申請日期2005年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月27日
發(fā)明者申成撤, 李鐘元 申請人:三星電子株式會社