[发明专利]编码增强层视频数据的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对视频数据进行编码的方法。

背景技术

H.264/AVC标准提供了极好的编码效率，但是并没有考虑可缩放的视频编码(SVC)。SVC可以提供不同的层，通常是基本层(BL)和增强层(EL)。为了给出视频编解码器的更多功能，运动图像专家组(MPEG)考虑为SVC提供标准。建议了各种技术，最终联合视频工作组(JVT)启动了称为JSVC的标准，相应的参考软件描述称为JVSM。SVC为应用程序提供了时间、SNR和空间的可缩放性。JVSM的基本层与H.264兼容，如所规定的，H.264的大部分组件用于JSVM，从而仅有个别组件需要根据子带结构进行调整。在所有的可缩放性中，由于很难使用两个空间可缩放层之间的冗余，所以空间可缩放性是最具挑战性和感兴趣的主题。

SVC为空间可缩放性提供了多种技术，如IntraBL模式、残余预测或BLSkip(基本层跳过)模式。可以在宏块(MB)级上选择这些模式。

IntraBL模式使用上采样的重构BL画面来预测EL中的MB，并仅对残余进行编码。残余预测尝试通过减去BL的上采样MC残余来减小EL的运动补偿(MC)残余的能量。

BLSkip模式利用了EL中MB的上采样MV，并且如果MB选择了该模式，则仅需要将残余写入比特流。因此，在空间可缩放情况下，BLSkip模式利用了BL和EL的MV之间的冗余。

在SVC的JSVM中，BLSkip模式用于帧间编码预测(P)帧和帧间编码双预测(B)帧的MB。将通常为每个4×4块存储的BL MV通过与2相乘来进行上采样。然后，上采样后的MV将与更高分辨率EL的8×8块相对应。即，如果QCIF(176×144)BL帧具有(11×9)个MB，以及每个MB具有十六个4×4块，则BL中存在11×9×16个MV(如果没有帧内MB)。当所选MV是(h，v)，以及相应的4×4块具有起始坐标(x，y)，则上采样后的MV是(h*2，v*2)，以及在高分辨率帧(CIF：352x288)中相应的8×8块是(2*x，2*y)。因此，将向具有起始坐标(2x，2y)、(2x+4，2y)、(2x，2y+4)和(2x+4，2y+4)的四个4×4块分配相同的MV(2h，2v)。

然后，在模式判决过程中，当BLSkip模式是当前的备选项时，MB(如果它具有起始坐标(2x，2y))将通过使用实际四个MV来设置MV。对于四个8×8子块，为当前的MB设置四个MV，它们具有相应的起始坐标(2x，2y)，(2x+8，2y)，(2x，2y+8)和(2x+8，2y+8)。

发明内容

用于所描述的MB的MV结构模式实际上是MODE_8×8，这表示将在分辨率深度8×8而非4×4中规定MV的差别。

上述结构表示可以通过使用四个MV来处理每个8×8块的MC过程。然而，这4个MV实际上是相同的。使用这种模式，由于在解码过程中可以按照相同的方式来预测这些MV，所以MV并不用于被编码。所以，如果预测因子与真实的运动稍有类似，则节省了许多比特。SVC所使用的上述解决方案是简单的，并具有低复杂度。然而，上采样后的MV由于两个原因而并不非常精确。一个原因在于，MV仅具有1/2的像素精度，而主要为MC所使用的MV具有1/4的像素精度；另一原因在于，对于每个8×8块，它的四个4×4子块使用相同的MV，这从分辨率的角度来看也可能并不足够准确。

因此，由本发明所解决的问题是提高预测MV的精度，尤其对于BLSkip模式。

本发明给出了对于空间可缩放性的更好的运动场上采样和内插方法，从而提高了SVC帧内画面的编码效率。

本发明首先对由8×8MV所构造的运动场进行平滑并内插到由4×4MV所构造的更好粒度运动场，然后在预测过程期间，使用标量中值、矢量中值和平均方法来为BLSkip模式选择更好的预测因子。结果，所公开的MV预测技术实现了改进的编码效率，尤其对于SVC JSVM1.0中的BLSkip模式。

根据本发明，用于对更高层视频数据进行编码的方法包括以下步骤：

对基本层的运动场进行上采样，

内插帧内编码宏块的运动矢量，

将8×8块运动场内插至4×4块运动场，以及

在基本层跳过模式中生成用于4×4块的运动矢量预测因子，其中，使用来自相邻块的运动矢量。

此外，根据本发明，用于对更高层视频数据进行编码的设备包括：

装置，用于对基本层的运动场进行上采样，