[发明专利]用于编码隔行视频数据的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及隔行视频数据的编码和解码。具体地，本发明涉及隔行视频数据中双向预测帧的编码和解码。

背景技术

在MEPG&ITU的联合视频组(Joint Video Team，JVT)当前定义的SVC标准中，给出了用于逐行视频素材的编码方案。只考虑了逐行素材的空间可缩放性。

在编码期间，SVC采用了分层级B(双向预测)帧结构作为缺省值，其中根据帧的显示次序，为帧分配了预定的时间模式，这总是可以达到解码器的某些缺省性能。

现在，JSVM编码器支持开环编码和闭环编码。

对于开环编码，通过使用模式和运动信息来编码B画面，所述模式和运动信息通过基于原始参考的运动估计和模式判决来产生。这就是说，编码器中用于预测的参考帧是先前被编码过的帧。

闭环编码使用包含量化误差的重构帧作为参考帧。

正常情况下，闭环编码更有利于限制误差以及减少由量化和不精确的运动估计引起的可能的传播效应。开环编码在处理FGS(细粒度可缩放性)层方面更加灵活，能够更容易地支持MCTF(运动补偿时间滤波)。

用于预测在编码器构造的P和B画面的参考帧列表总是具有相同的结构，该结构取决于GOP大小。P和B画面使用一个列表(list_0)用于前向预测，即从具有较低的POC(画面次序计数，picture_order_count)数的帧开始进行预测。B画面还使用第二列表(list_1)用于反向预测，即从具有较高POC数的帧开始进行预测。在特定数量的参考帧之后，参考列表被截断。最低时间等级或低通等 级包含Key(关键)画面。对于不同的空间层，如基础层(BL)和增强层(EL)，构造参考列表的方法是相同的。

已知的编码器遵守以下基本规则：从前一GOP(画面组)中，下一个GOP的编码处理只使用Key画面，而前一GOP的其他画面将不被使用并通过MMCO(Memory Management Control Operation，存储器管理控制操作)命令从短期参考列表中移除。

除了Key帧外，在相同时间等级的帧不彼此参考。

对于闭环编码中的运动估计(ME)，帧只参考更高时间等级的帧，这是因为编码器首先对更高时间等级的帧进行运动估计。然而，对于开环编码中的ME，首先对较低的时间等级进行ME。

参考列表由RPLR(Reference Picture List Reordering，参考画面列表记录)命令产生。MMCO命令用于从短期列表中移除前一GOP中的B帧(或者说非关键画面)以及不使用的Key帧。在Key画面的片(slice)首部调用这些命令。

为了提高编码效率，可以通过缩放因子(SF)调整量化参数(QP)。在编码器中，根据下列方程的两个值，给予帧不同的QP。

qp_i＝qp_i-1-6·log₂(SF)

这意味着，每个时间等级i的QP由缩放因子SF调整，缩放因子用于平衡不同时间等级的帧的残留能量。

对于开环编码，缩放因子被计算为块的能量比例之和。每个块的能量比例根据其如何由其他块预测来计算。若它是双向预测的，能量比例实际上使用滤波器[-¹/₂，1，-¹/₂]来计算。为了归一化该块的能量提高，引入因子 若块是单向预测的，运动补偿(MC)使用滤波器[1，-1]。为了归一化该块的能量提高，引入因子 

在时间等级i，所有的块都具有这些因子，其和用于计算等级i-1的缩放因子。

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