[发明专利]解码代表画面序列的流的方法，编码画面序列的方法以及编码的数据结构

说明书

技术领域

本发明涉及编码画面序列和解码代表画面序列的编码数据流的总的领域。

本发明特别涉及一种解码代表画面序列的流的方法、一种编码画面序列的方法、对应的解码装置和编码装置以及编码的数据结构。

现有技术

多数编码/解码方法使用画面之间的预测或者画面间预测。使用这种预测来改进画面序列的压缩。它包括：生成用于要编码的当前画面的预测画面并且编码当前画面和预测画面之间的差(也被称作残差画面)。预测画面与当前画面越相关，则编码当前画面所需的比特数目越少并且因此进行高效压缩。然而，当在该序列的画面之间存在亮度变化时，画面间预测丧失了其效率。这种亮度变化例如是由于辉度的改变、由于渐变的效果、由于闪光等引起的。

已知用于编码/解码画面序列的方法导致(account for)总体的亮度变化。因此，在ISO/IEC 14496-10文档中描述的标准H.264的框架内，已知使用加权的预测方法以便改进在亮度变化的情况下的压缩。这种方法使用依赖于两个参数(乘法参数和加法参数)的集合的唯一的亮度变化模型。单个参数集合与用于当前画面的所有码片的每个参考画面相关联。因此，通过考虑单个亮度变化模型，将预测参考同一参考画面的当前画面的所有像素块。这种方法足以对均匀地应用于整个画面的总体的亮度变化进行建模并且因此对从一个参考画面且同一参考画面预测的画面的所有块进行有效地编码。

在其中亮度变化在遍及整个画面不均匀的情形下，例如，在局部照明的改变或者闪光的情形下，可以通过使用用于重组参考画面的H.264的工具将若干参考画面的索引与存储器中存储的单个参考画面相关联。该解决方案可以对同一画面的各个块使用不同的权重，即使所述块是从同一参考画面预测而来的。然而，该解决方案在以下程度上缺乏灵活性：H.264的框架内可以使用的参考画面的数目受到简档(profile)和简档的等级的限制或者受到运动估计器的复杂度的限制。由此该解决方案相当大地限制了在局部亮度变化情形下的有效性。

此外，已知怎样向存储器中存储的每个参考画面分配不同的亮度变化模型。然而，尽管这种解决方案允许与参考画面相关联的模型的参数变化并且因此允许不同的权重用于同一画面的各个块(即使当所述块是从同一参考画面中预测而来的)，但该解决方案不允许所述模型在从同一参考画面预测块时改变该同一画面的这些块。

发明内容

本发明的目的是弥补现有技术的至少一个缺点。

为此目的，本发明涉及一种解码代表画面序列的编码数据流的方法，该画面包括其中每一个与至少一个画面数据相关联的像素。

根据本发明的方法包括以下步骤：

-将代表画面数据的流的至少一部分解码为解码数据，以及

-通过考虑到代表序列中的画面之间的亮度变化的至少一个亮度变化模型从解码数据中重构画面数据。

根据一个特定的有利实施例，该方法还包括选择步骤：以这样的方式从至少两个亮度变化模型的集合中选择至少一个亮度变化模型以便使建模误差最小化。

有利地，根据本发明的解码方法特别在局部亮度变化的情形下，可以针对编码数据流的给定比特率，改进重构的画面序列的质量。

根据第一实施例，画面被划分为块，以这样的方式为当前块选择亮度变化模型以便使当前块的邻域像素的之前重构的画面数据与由亮度变化模型滤波的之前重构的参考画面中对应的像素的画面数据之间计算的平均二次误差最小化。

有利地，用于当前块的至少一个亮度变化模型的选择步骤包括用于确定每个亮度变化模型的参数的子步骤和用于根据所述当前块的邻域像素的之前重构的画面数据与由亮度变化模型滤波的之前重构的参考画面中对应的像素的画面数据来选择亮度变化模型的子步骤。

根据特定特征，对应像素是与当前块同位置(colocated)的参考画面块的邻域像素。

根据变型，对应像素是由与当前块相关联的重构的运动矢量识别的、参考画面的参考块的邻域像素。

根据另一特定特征，与当前块相关联的运动矢量的坐标被舍入到整的像素值。

根据另一特定特征，当前块被划分为子块，将亮度变化模型的选择步骤单独地应用于每个子块。

有利地，用于每个子块的对应像素是与当前块相关联的参考块的邻域像素。

根据特定的有利实施例，选择步骤包括用于计算以下和的子步骤：

-被称作第一和的、当前块的邻域像素的之前重构的画面数据的和，

-被称作第二和的、参考画面中对应像素的画面数据的和，

-被称作第三和的、参考画面中对应像素的画面数据的平方和，以及