[发明专利]对视频信号进行编码和解码的方法

说明书

本申请是申请日为2008年1月17日、申请号为200680026067.6的 发明名称为“对视频信号进行编码和解码的方法”的中国专利申请的分 案申请。

技术领域

本发明涉及一种对视频信号进行编码和解码的方法。

背景技术

可缩放视频编解码(SVC)方案是一种以最高图像质量对视频信号进行编 码并且即使解码和使用由编码产生的画面序列(从整个画面序列中断续选择的 帧序列)的仅仅一部分也能够以一定程度的图像质量呈现图像的视频信号编码 方案。

使用可缩放方法编码的画面序列使得图像能够以一定程度的图像质量呈现 出来，即使仅仅接收和处理了它的部分序列。在比特率较低的情况下，图像质 量会显著下降。为克服这个问题，可以针对较低的比特率提供单独的辅助画面 序列，例如，小屏幕和/或具有低帧速率的画面序列。

辅助画面序列称为基本层，而主画面序列称为增强层或加强层。基本层和 其增强层是来自于对相同的源视频信号的编码。在这两层的视频信号中存在冗 余。因而，在提供了基本层的情况下，可以采用使用基本层与图像数据相应的 运动信息和/或纹理信息预测增强层的视频信号并基于预测结果进行编码的层 间预测方法，以便增加编码效率。

使用基本层的纹理信息的预测方法包括帧内基本预测模式(intra base prediction mode)和残差预测模式(residual prediction mode)。

帧内基本预测模式(简称为帧内基本模式)是基于与增强层的宏块(位于 时间上与包括宏块的帧重合的基本层的帧内并且具有在以增强层和基本层的屏 幕尺寸的比值放大时覆盖该宏块的区域的块)相对应并且已经以帧内模式进行 过编码的基本层的块来预测和编码增强层宏块的方法。在此情况下，将基本层 的相应块解码成具有图像数据，之后通过升采样以增强层和基本层的屏幕尺寸 的比值加以放大和使用。

残差预测模式与帧内基本模式相似，只是残差预测模式使用的是与图像差 值相对应的、基本层中具有残差数据的相应块，而不是基本层中编码成具有图 像数据的相应块。基于已经以帧间模式编码并具有残差数据的基本层的相应块， 为已经以帧间模式编码并具有残差数据的增强层的宏块创建预测数据。此时， 与帧内基本模式一样，通过升采样放大和使用具有残差数据的基本层的相应块。

图1图解说明使用基本层的残差数据对已经以帧间模式编码并且具有残差 数据的增强层图像块进行解码的实施方式。

将表明增强层的图像块已经以残差预测模式进行了编码的残差预测标记设 置为‘1’，并将基本层的相应残差数据加到增强层的残差数据上。

在基本层和增强层的空间分辨率彼此不一致的情况下，首先对基本层的残 差数据进行升采样。与帧内基本模式下的升采样不同，针对残差数据的升采样 (下文简称为残差升采样)是以下列方式执行的，其中升采样是在解码成图像 数据之后进行的。

1.在增强层分辨率是基本层分辨率的二倍的情况下(在二n方(dyadic) 的情况下)，使用双线性内插。

2.在非二n方的情况下，使用6抽头内插滤波器。

3.升采样是仅使用同一变换块内的像素进行的。不允许超过变换块边界的 升采样滤波。

图2图解说明在二n方的情况下4×4残差块的升采样的例子。

对残差升采样使用简单的双线性内插，但是双线性内插并不应用于变换块 的边界，以便避免使用另一变换块内的像素。因此，如图2所示，仅使用相应 块的像素对存在于变换块边界处的像素进行升采样。而且，取决于像素相对于 边界的位置，对变换块边界上的像素执行不同的操作。

由于可以对不同的块尺寸执行变换操作，因此确定变换块的边界时必须考 虑基本层变换块大小(例如，4×4，8×8，或……)。

升采样处理基本相同，除了在基本层和增强层分辨率的比值不是二n方的 情况下要使用6抽头内插滤波器之外。不使用另一变换块内的像素来进行残差 升采样。

另外，对具有亮度和色度分量的信号应用相同的升采样。

图3图解说明使用基本层的解码图像数据解码以帧内基本模式编码的增强 层的图像块的实施方式。

在帧内基本模式下的升采样中，不考虑变换块的边界，并且对亮度和色度 信号都应用6抽头内插滤波器。

发明内容