[发明专利]用于视频压缩的错误追踪和减轻的方法和视频编码器

说明书

本文涉及用于基于运动补偿的视频压缩的错误跟踪和减轻。本文描述了用于将视频的帧中的错误追踪到视频的后续帧的方法和编码器。响应于接收到指示错误在解码期间出现在编码的帧中的错误通知消息，编码器得到：(a)紧接着在错误帧后面的帧的块的每列的最小水平运动矢量分量和最大水平运动矢量分量；以及(b)紧接着在错误帧后面的帧的块的每行的最小垂直运动矢量分量和最大垂直运动矢量分量。使用最小水平运动矢量分量、最大水平运动矢量分量、最小垂直运动矢量分量和最大垂直运动矢量分量来识别紧接着在错误帧后面的帧的块的矩形区域，错误可能传播到该矩形区域。

背景

由于数字视频数据的大尺寸，一般在整个网络中传输数字视频之前在数字视频上执行某种形式的压缩。可被使用的一种视频压缩技术是基于运动补偿的压缩，其只传输在正被编码的视频帧和参考帧之间的差异。运动补偿压缩利用帧间冗余。特别是，在连续帧之间的唯一差异常常是在帧内摄像机移动或物体移动的结果。这意味着描述一个帧的大部分信息与描述后面的帧的信息相同。

然而，网络错误可意味着接收器不能够对被编码的视频帧的某些部分进行解码(即，因为在所接收的信息中存在错误或因为接收器未接收到被编码的视频的部分)，导致本身显现为视频中的视觉假象的遗漏的数据。因为后续帧取决于前面的帧，在特定帧中的任何错误或视觉假象传播到后续帧。这具有引起视频中的增长的视觉假象的级联效应。

减轻这样的错误或假象的传播的一种方式是在确定错误出现时引入内编码帧(即，使用只包含在正被编码的帧内的信息来编码的帧)。然而，这种技术并不实现与帧间编码技术(即，使用来自另一个帧的信息来对帧编码的编码技术，例如基于运动补偿的压缩技术)一样高的压缩比，因为这样的内编码帧以非均匀方式耗尽大量带宽。

减轻这样的错误或假象的传播的另一方式是对每个帧的一部分(例如一个或多个块)进行帧内编码。帧的不同部分(例如块)在一系列帧上被循环地选择。这种技术随着时间的推移更均匀地分布额外的数据。然而，因为帧内编码块可在空间上从相同帧的邻近帧内编码块得到，这种技术的有效性由于现有的传播错误而降低。

因此，用于减轻错误传播的已知技术以均匀或非均匀的方式增加了在编码器和解码器之间传输的数据。

下面描述的实施方式不限于解决已知的视频压缩技术的任何或所有缺点的实现。

概述

提供这个概述来以简化形式引入下面在详细描述中进一步描述的一系列概念。这个概述并不打算识别所要求保护的主题的关键特征或本质特征，它也不打算用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本文描述了用于将视频的帧中的错误追踪到视频的后续帧的方法和编码器。响应于接收指示在解码期间出现在编码帧中的错误的错误通知消息，编码器得到：(a)紧接着在错误帧后面的帧的块的每列的最小水平运动矢量分量和最大水平运动矢量分量；以及(b)紧接着在错误帧后面的帧的块的每行的最小垂直运动矢量分量和最大垂直运动矢量分量。使用最小水平运动矢量分量、最大水平运动矢量分量、最小垂直运动矢量分量和最大垂直运动矢量分量来识别紧接着在错误帧后面的帧中的、所述错误可能已经传播到的块的矩形区域。

第一方面提供将视频的帧中的错误追踪到视频的后续帧的方法，视频中的每个帧被划分成布置在多个行和列中的多个块，视频中的每个帧由包括产生帧的块的运动矢量的技术编码，该方法包括：(a)在编码器处接收错误通知消息，错误通知消息包括识别视频的错误帧的信息和识别该错误帧的被检测为在解码期间有错误的部分的信息；(b)在编码器处识别紧接着在错误帧后面的帧作为参考帧；(c)在编码器处得到参考帧的块的每列的最小水平运动矢量分量和最大水平运动矢量分量；(d)在编码器处得到参考帧的块的每行的最小垂直运动矢量分量和最大垂直运动矢量分量；(e)在编码器处根据参考帧的最小水平运动矢量分量、最大水平运动矢量分量、最小垂直运动矢量分量和最大垂直运动矢量分量来识别参考帧的错误可能传播到的块的矩形区域。