[发明专利]分层视频编码和解码的方法

说明书

本申请是申请日为2006年10月10日、申请号为200680046555.3、发明名称为“分层视频编码的方法及使用该方法的编解码器”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及分层视频编码(SVC)方法，且更具体地，涉及在其中能够通过向关键画面分配号码以及检测关键画面的丢失来实现掩错(error concealment)的SVC方法和使用该SVC方法的编解码器。本发明特别涉及分层视频编码和解码的方法。

背景技术

图1示出在联合分层视频编码(JSVC)中的画面组(GOP)和关键画面，图2示出当预测(P)画面丢失时的错误传播。图2(a)示出在错误传播时存在帧内(I)画面的情形，图2(b)示出在错误传播时不存在I画面的情形。

参考图1，在JSVC中在GOP的末尾的画面被称为关键画面。关键画面之间的间隔(即GOP的大小)可以是固定的或可变的。当使用时间分层时，关键画面之间的间隔是可变的。

在JSVC中，关键画面被编码为I或P画面。当关键画面被编码为P画面时，对关键画面执行闭环编码。在闭环编码中，如图2所示通过使用关于前一P画面的预测来编码连续的P画面。当通过闭环编码来编码P画面时，由于发送线中的错误，P画面可能被丢失。

图2(a)示出当P₁画面和P₁₁画面在发送期间丢失时的错误传播。参考先于P₁画面解码的I₀画面来预测解码本该参考丢失的P₁画面预测解码的P₂画面。结果，P₂画面包括错误，并且该错误连续地传播到P₂画面之后的各个P画面直到I₈画面被发送。参考先于P₁₁画面解码的P₁₀画面来预测解码本该参考丢失的P₁₁画面预测解码的P₁₂画面。结果，P₁₂画面包括错误，并且该错误连续地传播到P₁₂画面之后的各个P画面直到I₁₆画面被发送。

图2(b)示出当关键画面仅被编码为P画面时的错误传播，与图2(a)所示的情形不同，P₁画面丢失。参考先于P₁画面解码的I₀画面来预测解码本该参考丢失的P₁画面预测解码的P₂画面。结果，P₂画面包括错误，并且该错误连续地传播到P₂画面之后的各个P画面。

图3示出在典型的具有两层的JSVC中编码的例子。下层(k-1层)是具有帧速率为15Hz和GOP大小为2的图像。上层(k层)是具有帧速率为30Hz和GOP大小为4的图像。

参考图3，在下层中，可以丢弃B₁画面以便支持7.5Hz的帧速率，在上层中，丢弃B₂画面以便支持15Hz的帧速率，以及丢弃B₁画面和B₂画面以便支持7.5Hz的帧速率。

图4示出一种在图3示出的两个层中都支持7.5Hz的帧速率的结构。参考图4，在下层中丢弃B₁画面并且在上层中丢弃B₂画面和B₁画面，从而在两个层中都支持7.5Hz的帧速率。在此情况下，仅关键画面保留在两个层中并且通过闭环编码被编码。

图5示出当在图4的上层中的单个P画面在发送期间被丢弃时的错误传播。

与在图2中示出的例子类似，当解码下一个P画面时，参考紧接在被丢弃的P画面之前的P画面，因而产生错误。产生的错误传播直到I画面被发送。如果GOP的最后画面是P画面，则错误将连续地传播。

因此，应当识别错误的产生并且应当采取有效的行动。当下层是基本层时，根据在JSVC中的传统国际编码标准H.264进行编码，由此无法采取特殊的行动。然而，在当前的JSVC中，解码的画面被存储在使用列表数据结构的画面缓冲器中。因此，当解码单个P画面时，基于在列表数据结构中待解码的P画面的画面计数器(POC)信息来安排各画面，并且通过使用列表数据结构中的位置信息参考特定解码的画面来解码P画面。在此方案中，当单个画面被丢弃时，参考包括在画面列表中的另一画面以便解码在被丢弃的画面之后的P画面。结果，能够执行解码，但是利用不正确参考的预测导致了连续传播的错误。