專利名稱：視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編碼領(lǐng)域，特別涉及交織模式下視頻分層編碼(Scalable video coding,簡(jiǎn)稱"SVC")中層間運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)(Internet)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，多媒體壓縮 及通信技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，從網(wǎng)上廣播、電影播放到遠(yuǎn)程教學(xué)以及在線 的新聞網(wǎng)站等都用到了流媒體技術(shù)。當(dāng)前網(wǎng)上傳送視頻、音頻主要有下載和 流式傳送兩種方式。流式傳送是連續(xù)傳送視/音頻信號(hào)，當(dāng)流媒體在客戶機(jī)播 放時(shí)其余部分在后臺(tái)繼續(xù)下載。流式傳送有順序流式傳送和實(shí)時(shí)流式傳送兩 種方式。實(shí)時(shí)流式傳送是實(shí)時(shí)傳送，特別適合現(xiàn)場(chǎng)事件，實(shí)時(shí)流式傳送必須 匹配連接帶寬，這意味著圖像質(zhì)量會(huì)因網(wǎng)絡(luò)速度降低而變差，以減少對(duì)傳送 帶寬的需求。
尤其是隨著第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3rdGeneration,簡(jiǎn)稱"3G，，)的出現(xiàn) 和普遍基于網(wǎng)際協(xié)議(Internet Protocol,筒稱"IP")的網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展，視 頻通信正逐步成為通信的主要業(yè)務(wù)之一。而雙方或多方視頻通信業(yè)務(wù)，如可 視電話、視頻會(huì)議、移動(dòng)終端多媒體服務(wù)等，更對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流的傳送及服 務(wù)質(zhì)量提出苛刻的要求。不僅要求網(wǎng)絡(luò)傳送實(shí)時(shí)性更好，而且等效地也要求 視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼效率更高。
SVC是MPEG制定的最新編解碼技術(shù)，可根據(jù)用途改變像素和幀速率。 SVC已被定位于產(chǎn)品化進(jìn)程正在迅速發(fā)展的H,264的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)，其特點(diǎn)是根 據(jù)終端種類和無(wú)線狀態(tài)，改變分辨率與幀速率。SVC的另一優(yōu)點(diǎn)是只要準(zhǔn)備
一個(gè)^L頻源，就能發(fā)送^會(huì)多個(gè)終端和月良務(wù)。SVC的石馬流中包4舌一個(gè)基本層 (Base Layer,簡(jiǎn)稱"BL")和一個(gè)以上的增強(qiáng)層(Enhanced Layer,簡(jiǎn)稱"EL，，)。 在由ITU和MPEG聯(lián)合制定的先進(jìn)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(Advanced Video Coding, 簡(jiǎn)稱"AVC")標(biāo)準(zhǔn)的SVC擴(kuò)展部分中，規(guī)定基本層是可以和H.264/AVC 兼容的。
圖1示出了其基本算法框圖。當(dāng)視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)入編碼器時(shí)，在經(jīng)過(guò)二維 的空間采樣得到分辨率更低的圖像作為基本層及各個(gè)低級(jí)的增強(qiáng)層，顯然越 底層的圖像其時(shí)間或空間分辨率或者其他指標(biāo)越低。在各個(gè)層面上，各自進(jìn) 行時(shí)間上的運(yùn)動(dòng)估計(jì)等獨(dú)立的編碼方式，在底層完成編碼后的圖像經(jīng)過(guò)插值 恢復(fù)到與上一層的圖像相同的分辨率級(jí)別，在傳給上一層，使得上一層核心 編碼器可以利用下一層的圖像進(jìn)行預(yù)測(cè)，提高編碼效率。這就是SVC的層間 預(yù)測(cè)編碼的原理。在編碼完成后多媒體源將各層復(fù)用在信道上發(fā)送，當(dāng)然接 收方也可以根據(jù)服務(wù)質(zhì)量要求或帶寬條件預(yù)訂或臨時(shí)選擇接收各個(gè)層次媒體 數(shù)據(jù)，高效實(shí)現(xiàn)UMA目的。
而在目前SVC編碼中，層間信息的預(yù)測(cè)主要由紋理預(yù)測(cè)和運(yùn)動(dòng)信息預(yù)測(cè) 兩部份組成。層間紋理預(yù)測(cè)主要是利用基本層或前一層對(duì)應(yīng)塊的紋理信息來(lái) 作為當(dāng)前塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)信息的預(yù)測(cè)方式。如圖2所示，為了得到高層中宏塊 對(duì)應(yīng)的基本層預(yù)測(cè)信息，還需要對(duì)基本層對(duì)應(yīng)位置上的塊進(jìn)行去塊效應(yīng)和插 值。插值的比例根據(jù)基本層和增強(qiáng)之間空間分辨率的大小決定，這種模式也 稱為幀內(nèi)基本層(intra一BL)模式，即根據(jù)同一時(shí)刻中，下一層的紋理信息 進(jìn)行預(yù)測(cè)。
這里需要提及的幾個(gè)基本概念是普通的非分層的視頻編碼中，往往存 在兩種預(yù)測(cè)才莫式——幀內(nèi)(intra)和幀間(inter),其中幀內(nèi)預(yù)測(cè)不涉及時(shí) 間軸上前后幀的關(guān)聯(lián)，而幀間即根據(jù)前或者后面的幀進(jìn)行預(yù)測(cè)。這里SVC中 只是新引入了一個(gè)層次的概念，但在同一層中，仍然依照傳統(tǒng)的視頻編碼模
式，因此為了區(qū)別幀內(nèi)(intra )模式，采用幀內(nèi)基本層(intra—BL )指示這里 的層間同 一 時(shí)間點(diǎn)上下 一 層對(duì)上 一 層的預(yù)測(cè)模式。
與紋理信息不同的是，運(yùn)動(dòng)信息本身就涉及時(shí)間軸上前后幀的關(guān)系，但 由于時(shí)間點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的各個(gè)層次之間的幀具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此運(yùn)動(dòng)信息也具有 對(duì)應(yīng)關(guān)系。于是，層間運(yùn)動(dòng)信息的預(yù)測(cè)也是利用基本層或前一層對(duì)應(yīng)塊的運(yùn) 動(dòng)信息來(lái)作為當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)信息的預(yù)測(cè)的方式。不過(guò)在對(duì)增強(qiáng)層的運(yùn)動(dòng)信息 進(jìn)行編碼時(shí)，在H.264原有的編碼模式下增加了 2種新的宏塊模式基本層 模式和1/4象素精度模式。
當(dāng)使用基本層模式時(shí)，當(dāng)前宏塊不必再傳輸更多的運(yùn)動(dòng)信息，直接代替 無(wú)需預(yù)測(cè)。這種模式下將使用來(lái)自前一層對(duì)應(yīng)宏塊的運(yùn)動(dòng)/預(yù)測(cè)信息以及宏塊 分塊信息。當(dāng)前一層的空間分辨率較小時(shí)，運(yùn)動(dòng)矢量將被放大。如果前一層 的對(duì)應(yīng)宏塊是一個(gè)intra宏塊，那么當(dāng)前宏塊模式就被設(shè)置為intra一BL模式。 對(duì)于當(dāng)前宏塊的各個(gè)分塊，使用的參考幀索引與前一層中的對(duì)應(yīng)宏塊分區(qū)也 是一致的。在增強(qiáng)層與其基本層之間，相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量要乘以一個(gè)因子，該 因子是與空間分辨率比例有關(guān)的。
而1/4象素精度模式一般只是在前一層的空間分辨率較小時(shí)使用。這種 模式與基本層模式類似，宏塊分區(qū)、參考幀索引和運(yùn)動(dòng)矢量的獲得也與基本 層模式一樣。然而，對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，都會(huì)額外地傳輸一個(gè)1/4抽樣值并疊 加到運(yùn)動(dòng)矢量上。
上面詳細(xì)介紹了 SVC層間預(yù)測(cè)中紋理信息和運(yùn)動(dòng)信息兩種預(yù)測(cè)模式的 技術(shù)細(xì)節(jié)。但是需要提及的是以上的層間的預(yù)測(cè)方法都是在增強(qiáng)層和基本 層以幀編碼的沖莫式下實(shí)現(xiàn)的。然而，新的標(biāo)準(zhǔn)中SVC將引入交織(interlace) 模式時(shí)，對(duì)應(yīng)的層間預(yù)測(cè)必需要進(jìn)行一些改變才能適用或者不降低編碼效率。
這里需要介紹SVC將要引入的交織模式的原理。交織模式是指在原先的 前后兩幀圖像考慮到其相似性，將其合并為一幀進(jìn)行編碼以提高編碼效率，
這種交織模式在靜止或運(yùn)動(dòng)緩慢的視頻流中產(chǎn)生的效果非常好。比如視頻流 在時(shí)間軸上前后兩幅圖像經(jīng)過(guò)采樣得到垂直分辨率減半的半幅圖像，然后兩 幅圖像隔行交叉，得到交織后的圖像，這個(gè)過(guò)程即稱為交織，其中交織后的
圖像成為幀(frame),交織之前的半幅圖像稱為場(chǎng)(field)。
此外，還需要介紹宏塊的概念，宏塊就是幀中某小塊圖像，往往是編碼 處理過(guò)程的操作單位， 一般是16x16。而在交織模式下，幀和場(chǎng)由于在垂直 分辨率上相差一倍，因此宏塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系也存在一倍的縮放。
下面介紹交織模式下的兩種編碼方式， 一種是基于宏塊級(jí)別的幀、場(chǎng)編 碼模式自適應(yīng)(MBAFF),另一種是基于圖像級(jí)別的幀、場(chǎng)編碼模式自適應(yīng) (PAFF)。注意，這里要需要引入兩個(gè)概念，即幀編碼模式和場(chǎng)編碼模式， 分別是指統(tǒng)一編碼和獨(dú)立編碼，其中幀編碼模式(統(tǒng)一編碼)是指兩個(gè)場(chǎng)的 對(duì)應(yīng)內(nèi)容一起編碼，這種模式適應(yīng)于靜止圖像流或者緩慢運(yùn)動(dòng)圖像，而場(chǎng)編 碼模式(獨(dú)立編碼)是指兩個(gè)場(chǎng)的對(duì)應(yīng)內(nèi)容獨(dú)立編碼，這種模式反之適應(yīng)于 運(yùn)動(dòng)劇烈的圖像。這里幀編碼模式和場(chǎng)編碼模式只是借用幀和場(chǎng)的概念，不 要和幀、場(chǎng)混淆。
可見(jiàn)，MBAFF和PAFF事實(shí)上只是一個(gè)編碼級(jí)別的不同，基本原理完 全一樣，PAFF也可以看成以宏塊為單位，只不過(guò)所有宏塊的編碼方式選擇 必須一致，而MBAFF則可以獨(dú)立選擇。
交織模式不僅可以在基本層實(shí)行，也可以在增強(qiáng)層實(shí)行。相對(duì)于交織模 式(interlace,簡(jiǎn)稱"i模式")，普通的稱為逐行模式(progressive,簡(jiǎn)稱 "p模式")。另外，由于引入交織模式，基本層和增強(qiáng)層的速率或幀率可 能會(huì)不同，比如引入交織模式后的基本層速率會(huì)減半。
綜上所述，在引入交織模式后，能夠有效提高媒體流編碼效率和壓縮率， 但是，由于i模式改變了該層(基本層或增強(qiáng)層)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)，使得其與其 他層可能產(chǎn)生不一致的對(duì)應(yīng)內(nèi)容或者速率，則對(duì)于原先的層間預(yù)測(cè)中的紋理
信息或運(yùn)動(dòng)信息預(yù)測(cè)變得不實(shí)用。因此，需要提出一種在交織模式下層間運(yùn) 動(dòng)和紋理預(yù)測(cè)的方法和設(shè)備，能夠提高交織模式下的層間預(yù)測(cè)的效率，從而
能夠保證甚至提高svc的壓縮效率。
針對(duì)增強(qiáng)層和基本層不同的隔行interlace才莫式和逐行progressive模式 (幀模式)的組合，目前公開(kāi)的文獻(xiàn)中給出了一個(gè)i模式下層間預(yù)測(cè)的總體 方案，通過(guò)構(gòu)建虛擬基本層(Virtual Base Layer,簡(jiǎn)稱"VBL")來(lái)完成層 間各種模式之間的一個(gè)轉(zhuǎn)換和對(duì)應(yīng)，虛擬基本層保留了基本層的紋理和運(yùn)動(dòng) 信息，同時(shí)又和增強(qiáng)層的幀場(chǎng)編碼結(jié)構(gòu)模式一樣，有利于在不改變?cè)瓉?lái)系統(tǒng) 框架的基礎(chǔ)上完成i模式下的層間預(yù)測(cè)。
目前公開(kāi)文獻(xiàn)中基本層和增強(qiáng)層的組合可以是為i->p, p->i，或i》i。例 如i->p表示基本層是以interlace模式編碼，包括PAFF模式和MBAFF模式， 增強(qiáng)層輸入序列是逐行掃描的，以幀模式編碼。其他模式的意思依此類推。 針對(duì)不同的模式，目前公開(kāi)文獻(xiàn)中給出了不同的層間預(yù)測(cè)解決方案，其中 p->i、 i->i、 p->p、 i》p情況下虛擬基本層的形成過(guò)程分別如圖3、圖4和圖5 所示。
通過(guò)以上過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，虛擬基本層是層間預(yù)測(cè)的一個(gè)橋梁。虛擬基本 層和增強(qiáng)層具有一樣的幀、場(chǎng)編碼模式，因而在增強(qiáng)層編碼時(shí)，直接就可以 利用虛擬基本層的信息進(jìn)行層間預(yù)測(cè)。同時(shí)虛擬基本層在基本層的基礎(chǔ)上通 過(guò)對(duì)應(yīng)關(guān)系整合而成，盡可能地保留了基本層的對(duì)應(yīng)信息，具有較高的預(yù)測(cè) 準(zhǔn)確性。由此可見(jiàn)虛擬基本層的形成是inerlaced模式下，層間預(yù)測(cè)的關(guān)鍵技 術(shù)。
層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)是虛擬基本層的一個(gè)重要功能，虛擬基本層要在基 本層和增強(qiáng)層不同的幀場(chǎng)模式下，把基本層的運(yùn)動(dòng)矢量映射為對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)層 模式下的運(yùn)動(dòng)矢量，同時(shí)保持一定的預(yù)測(cè)精度。
運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)根據(jù)上下兩層的對(duì)應(yīng)關(guān)系的也是四種模式場(chǎng)編碼->幀
編石馬，幀編石馬->場(chǎng)編；馬，場(chǎng)編石馬->場(chǎng)編-馬，幀編石馬->幀編》馬。由于場(chǎng)編；馬-> 場(chǎng)編碼和幀編碼->幀編碼上下兩層的幀場(chǎng)編碼模式一樣，運(yùn)動(dòng)矢量可以完全 拷貝不需要任何的轉(zhuǎn)換。所以關(guān)鍵的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)技術(shù)就在于場(chǎng)編碼->幀編
碼，幀編碼->場(chǎng)編碼兩種模式下的運(yùn)動(dòng)矢量轉(zhuǎn)換關(guān)系了。下面以interlaced模 式下MBAFF編碼模式情況為例說(shuō)明現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法
場(chǎng)到幀的映射關(guān)系如圖6和7所示?；緦雍陦K對(duì)是按照?qǐng)鼍幋a，增強(qiáng) 層宏塊對(duì)是按幀編碼。圖6中虛擬基本層宏塊對(duì)中每一小塊的參考幀按照箭 頭方向從基本層對(duì)應(yīng)的小塊的參考幀通過(guò)歸一化而來(lái)，因?yàn)閳?chǎng)編碼時(shí)參考幀 索引值是幀編碼時(shí)的兩倍，將場(chǎng)的參考幀索引如1和2歸依化為1， 3和4 歸一化為2，如此類推。圖7中給出了運(yùn)動(dòng)矢量的對(duì)應(yīng)參考關(guān)系，虛擬基本 層每一塊的運(yùn)動(dòng)矢量按照對(duì)應(yīng)的B4 (4x4小塊)塊的號(hào)碼以及參考幀對(duì)應(yīng) 關(guān)系從基本層對(duì)應(yīng)塊通過(guò)轉(zhuǎn)換求得運(yùn)動(dòng)矢量，這里的轉(zhuǎn)換主要是運(yùn)動(dòng)矢量需 要在垂直方向放大2倍，因?yàn)閳?chǎng)的高度是對(duì)應(yīng)幀高度的一半，場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)矢量 轉(zhuǎn)換為幀的運(yùn)動(dòng)矢量需要乘以2。
幀到場(chǎng)的映射關(guān)系如圖8和圖9所示?；緦雍陦K對(duì)是按照幀編碼，增 強(qiáng)層宏塊對(duì)是按場(chǎng)編碼。圖8中虛擬基本層場(chǎng)編碼宏塊對(duì)中每一小塊的參考 幀按照箭頭方向從基本層對(duì)應(yīng)的小塊的參考幀通過(guò)反歸 一化得到，因?yàn)閳?chǎng)編 碼時(shí)參考幀索引值是幀編碼時(shí)的兩倍，將場(chǎng)的參考幀索引如果是1反歸一化
為1， 2反歸一化為3， 3反歸一化為5，如此類推。圖9中給出了運(yùn)動(dòng)矢量 的對(duì)應(yīng)參考關(guān)系，虛擬基本層每一塊的運(yùn)動(dòng)矢量按照對(duì)應(yīng)的B4 (4x4小塊) 塊的號(hào)碼以及對(duì)應(yīng)填充模式(斜線)，參考幀對(duì)應(yīng)關(guān)系從基本層對(duì)應(yīng)塊通過(guò) 轉(zhuǎn)換求得運(yùn)動(dòng)矢量，這里的轉(zhuǎn)換主要是運(yùn)動(dòng)矢量需要在垂直方向縮小2倍， 因?yàn)閳?chǎng)的高度是對(duì)應(yīng)幀高度的一半，幀的運(yùn)動(dòng)矢量轉(zhuǎn)換為場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)矢量需要 除以2。
一般的層間的預(yù)測(cè)情況如圖IO所示，基本層有3幀，增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)的也
有3幀，基本層每一幀包含一個(gè)頂場(chǎng)和一個(gè)底場(chǎng)，在基本層和增強(qiáng)層的對(duì)應(yīng) 中發(fā)現(xiàn)，基本層的兩場(chǎng)并不都是和增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)幀對(duì)應(yīng)的，只有一場(chǎng)是和增強(qiáng) 層對(duì)應(yīng)的，根據(jù)原始序列頂場(chǎng)和底場(chǎng)采樣時(shí)間點(diǎn)不同，時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一場(chǎng)和 增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)的幀對(duì)應(yīng)。這里假設(shè)是頂場(chǎng)對(duì)應(yīng)，所以在層間預(yù)測(cè)時(shí)，如果使用
基本層的整幀或者底場(chǎng)的信息進(jìn)行預(yù)測(cè)，效果不會(huì)很好，最好是使用頂場(chǎng)信 臺(tái)
具體到運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)，同樣也存在不對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象。如圖11所示，表
示的是基本層和增強(qiáng)層幀率一樣，基本層是interlace編碼，增強(qiáng)層是 progressive編碼，基本層畫面群組(Group of Pictures,筒稱"GOP" ) =2, 對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層GOP = 4，圖中上面三層分別對(duì)應(yīng)的是基本層、虛擬基本層和增 強(qiáng)層。箭頭所指示的是運(yùn)動(dòng)矢量，示出了參考幀和運(yùn)動(dòng)矢量的大小。處在中 間的 一幀圖像在基本層中是按照?qǐng)鼍幋a的，它的運(yùn)動(dòng)矢量可以參考前一幀的 頂場(chǎng)和底場(chǎng)，同時(shí)也可以參考后一幀的頂場(chǎng)和底場(chǎng)。由于增強(qiáng)層和虛擬基本 層是幀編碼，所以只能參考前一幀和后一幀。在中間一幀圖像的虛擬基本層 運(yùn)動(dòng)矢量形成過(guò)程中，目前公開(kāi)文獻(xiàn)的算法中是分別取了頂場(chǎng)和底場(chǎng)的塊來(lái) 形成虛擬基本層的運(yùn)動(dòng)矢量。由前面的分析可知，只用當(dāng)前對(duì)應(yīng)一場(chǎng)的信息 應(yīng)該更準(zhǔn)確。這里對(duì)應(yīng)的就應(yīng)該是中間一幀的頂場(chǎng)。即使這樣也還是存在預(yù) 測(cè)不準(zhǔn)確的情況，圖11中的第4層就是將基本層各場(chǎng)按照每一場(chǎng)平均的時(shí)間 跨度分開(kāi)放置，當(dāng)中間一幀的頂場(chǎng)參考的是前一幀的底場(chǎng)場(chǎng)，以及后一幀的 底場(chǎng)時(shí)(虛線箭頭所示)，這時(shí)前后的運(yùn)動(dòng)矢量參考幀都是2 (指底場(chǎng))， 目前公開(kāi)文獻(xiàn)中的算法是歸一化算法，即歸一化之后虛擬基本層的參考幀是 1 (指頂場(chǎng))，運(yùn)動(dòng)矢量也是僅僅在垂直方向上放大了兩倍，就直接轉(zhuǎn)換為了 虛擬基本層的運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)應(yīng)的就是圖11中的第二層中的運(yùn)動(dòng)矢量。顯然， 這里的轉(zhuǎn)換是不精確的。只有當(dāng)中間一幀參考的是前后兩頓的頂場(chǎng)時(shí)，這種 轉(zhuǎn)換才是較為合理的，因?yàn)樗鼘?shí)際的時(shí)間跨度和虛擬基本層的時(shí)間跨度是一 致的，而當(dāng)參考的是前后兩幀的底場(chǎng)時(shí)，實(shí)際的時(shí)間跨度和虛擬基本層的時(shí)
間跨度是不一致的，這樣直接的轉(zhuǎn)換就會(huì)導(dǎo)致虛擬基本層的層間預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢 量不夠精確，從而減少編碼效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量 的預(yù)測(cè)方法，使得層間運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的精度得以提高，從而提高系統(tǒng)的壓縮效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)
方法，包含以下步驟
基本層為交織模式，增強(qiáng)層為逐行模式時(shí)，如果基本層場(chǎng)編碼塊的運(yùn)動(dòng) 矢量的參考幀在時(shí)間軸上沒(méi)有與增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)幀的編碼塊的參考幀完全吻合， 則根據(jù)基本層編碼塊和/或其相鄰幀或場(chǎng)中相同位置塊的運(yùn)動(dòng)矢量，和所述增 強(qiáng)層對(duì)應(yīng)幀與其參考幀之間的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度，以及基本層編碼塊所屬場(chǎng)與其 參考幀之間的時(shí)間跨度，生成在時(shí)間跨度上為所述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng) 矢量，根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量生成增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)塊的層間預(yù)測(cè)或?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)矢量。
其中，通過(guò)以下公式生成所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量
標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量=基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量x標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度/基本層編碼 塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度。
此外在所述方法中，通過(guò)以下方式生成所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量
將所述基本層編碼塊的相鄰幀或場(chǎng)中相同位置塊的運(yùn)動(dòng)矢量中具有所 述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度的運(yùn)動(dòng)矢量復(fù)制為所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量。
此外在所述方法中，如果所述基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度大于 所述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間5爭(zhēng)度，則通過(guò)以下公式生成所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量
標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量=基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量x標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度/基本層編碼
塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度；
如果所述基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度小于所述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度， 則進(jìn)一步判斷所述相鄰幀或場(chǎng)中相同位置塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度是否為所 述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度，如果是則將該運(yùn)動(dòng)矢量復(fù)制為所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量，否則通 過(guò)以下公式生成所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量
標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量=基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量x標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度/基本層編碼 塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度。
此外在所述方法中，所述根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量生成增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)塊的運(yùn)動(dòng)矢 量的步驟進(jìn)一步包含以下子步驟
先根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量生成虛擬基本層對(duì)應(yīng)塊的虛擬運(yùn)動(dòng)矢量，再根 據(jù)該虛擬運(yùn)動(dòng)矢量生成所述增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)宏塊的預(yù)測(cè)或?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)矢量。
此外在所述方法中，如果所述基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的參考幀在時(shí)間 軸上與所述增強(qiáng)層參考幀完全吻合，則根據(jù)該基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量生成 所述增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)宏塊的預(yù)測(cè)或?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)矢量。
此外在所述方法中，在下列情況下所述基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的參考 幀在時(shí)間軸上沒(méi)有與增強(qiáng)層參考幀完全吻合
所述基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的參考幀為另一個(gè)基本層幀的底場(chǎng)，而所 述增強(qiáng)層參考幀在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)于該基本層幀的頂場(chǎng)。
通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別在于，基 本層為交織模式且增強(qiáng)層為逐行模式的條件下，為增強(qiáng)層編碼塊生成運(yùn)動(dòng)矢 量時(shí)，將基本層中相關(guān)運(yùn)動(dòng)矢量調(diào)整得與增強(qiáng)層相關(guān)運(yùn)動(dòng)矢量在時(shí)間跨度上 一致。因?yàn)榛緦雍驮鰪?qiáng)層中相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量在時(shí)間跨度上一致，所以可以提 高層間運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的精度，從而提高系統(tǒng)的壓縮效率。
虛擬基本層是為生成增強(qiáng)層服務(wù)的，虛擬基本層的幀與增強(qiáng)層的幀在時(shí) 間軸上是對(duì)應(yīng)的，所以在生成虛擬基本層的運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，也要將基本層中相 關(guān)運(yùn)動(dòng)矢量調(diào)整得與虛擬基本層中相關(guān)運(yùn)動(dòng)矢量在時(shí)間跨度上一致?，F(xiàn)有技 術(shù)中，在生成虛擬基本層的運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)使用了歸一化的方法，直接使用了基 本層中頂場(chǎng)和底場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)矢量，而這些基本層中的運(yùn)動(dòng)矢量可能與虛擬基本 層中相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量在時(shí)間跨度上并不一致，從而降低了層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù) 測(cè)精度。而本發(fā)明通過(guò)調(diào)整基本層中相關(guān)運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度，使基本層和 虛擬基本層中相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量在時(shí)間跨度上一致，因此會(huì)有更高的層間運(yùn)動(dòng)矢 量的預(yù)測(cè)精度。
調(diào)整基本層中相關(guān)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，有兩種基本方式
第一種方式是通過(guò)縮放將基本層中相應(yīng)編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度 調(diào)整為與虛擬基本層中相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量一致。這種方式在基本層中相應(yīng)編碼塊 的運(yùn)動(dòng)矢量比虛擬基本層中相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)間跨度更大時(shí)較為精確，因?yàn)檫@ 時(shí)是一種內(nèi)部插值，不是外延。
第二種方式是從相鄰幀或場(chǎng)的相同位置編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量中選取與虛 擬基本層中相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量在時(shí)間跨度上一致的運(yùn)動(dòng)矢量。這種方式在基本層 中相應(yīng)編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量比虛擬基本層中相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)間跨度更小時(shí)較為 精確，由于運(yùn)動(dòng)的一致性，前后兩幀同一位置處的運(yùn)動(dòng)很大概率上是保持一 致的。
還可以將上述兩種基本方式結(jié)合起來(lái)，在基本層中相應(yīng)編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢 量比虛擬基本層中相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)間跨度更小時(shí)，先用第二種方式，如果找 不到具有合適時(shí)間跨度的運(yùn)動(dòng)矢量，再使用第一種方式。這種結(jié)合的方案得 到的結(jié)果在總體會(huì)比單獨(dú)使用第一、第二種方式更好些。
在虛擬基本層運(yùn)動(dòng)矢量的形成過(guò)程中，對(duì)前向運(yùn)動(dòng)矢量和后向運(yùn)動(dòng)矢量 可以使用不同的方法，以便在前向和后向都有較好的效果。


圖1是SVC算法結(jié)構(gòu)示意圖2是非交織模式下SVC層間紋理預(yù)測(cè)原理示意圖3是現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)中基本層是p增強(qiáng)層是i情況下虛擬基本層的形成 過(guò)程示意圖4是現(xiàn)有技術(shù)中基本層是i增強(qiáng)層是i情況下虛擬基本層的形成過(guò)程 示意圖5是現(xiàn)有技術(shù)中基本層是i或p,增強(qiáng)層是p情況下虛擬基本層的形 成過(guò)程示意圖6是現(xiàn)有技術(shù)中場(chǎng)到幀的映射中參考幀對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖7是現(xiàn)有技術(shù)中場(chǎng)到幀的映射中運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖8是現(xiàn)有技術(shù)中幀到場(chǎng)的映射中參考幀對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖9是現(xiàn)有技術(shù)中幀到場(chǎng)的映射中運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖10是現(xiàn)有技術(shù)中 一般的層間的預(yù)測(cè)情況示意圖11是現(xiàn)有技術(shù)中層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法示意圖12是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的SVC層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法流程
圖13是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法示意圖； 圖14是Soccer序列測(cè)試效果對(duì)比圖； 圖15是Parkrun序列測(cè)試效果對(duì)比圖； 圖16是Crew序列測(cè)試效果對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā) 明作進(jìn)一 步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于，在場(chǎng)到幀的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)中，不再采用歸一化的方 法來(lái)確定對(duì)應(yīng)塊的運(yùn)動(dòng)矢量，而是根據(jù)時(shí)間跨度來(lái)確定虛擬基本層運(yùn)動(dòng)矢量 的大小。
本發(fā)明第一實(shí)施方式的流程如圖12所示。該實(shí)施方式中，基本層為交 織(interlace )模式，增強(qiáng)層為逐行(progressive )模式。
在步驟1201中，系統(tǒng)判斷基本層場(chǎng)編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的參考幀在時(shí)間 軸上是否與增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)幀的編碼塊的參考幀完全吻合，如果是則進(jìn)入步驟 1204，否則進(jìn)入步驟1202。
在步驟1202中，根據(jù)基本層編碼塊和/或其相鄰幀或場(chǎng)中相同位置塊的 運(yùn)動(dòng)矢量，和虛擬基本層對(duì)應(yīng)幀與其參考幀之間的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度，以及基本 層編碼塊所屬場(chǎng)與其參考幀之間的時(shí)間跨度，生成在時(shí)間跨度上為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間 跨度的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量。因?yàn)樘摂M基本層的幀在時(shí)間軸上應(yīng)當(dāng)與增強(qiáng)層的相應(yīng) 幀完全吻合，所以虛擬基本層對(duì)應(yīng)幀與其參考幀之間的時(shí)間跨度就是增強(qiáng)層 幀與其參考幀之間的時(shí)間跨度.，
下面以圖13中的情況為例，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量的生成進(jìn)行說(shuō)明。MV1和 MV2是參考前后兩幀底場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)矢量。因?yàn)閳D13中虛擬基本層和增強(qiáng)層的 幀在時(shí)間軸上僅與基本層頂場(chǎng)相對(duì)應(yīng)，這種情況下直接使用參考幀為基本層 底場(chǎng)的MV1和MV2是不準(zhǔn)確的。需要將MV1和MV2轉(zhuǎn)換成以相應(yīng)頂場(chǎng)為 參考幀的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量，該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度為圖13中基本層中間一 幀的頂場(chǎng)到基本層左右兩幀的頂場(chǎng)之間的時(shí)間跨度，也就是上文所稱的標(biāo)準(zhǔn) 時(shí)間跨度。前后向的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度可能是不同的，不失一般性，設(shè)前向的標(biāo)
準(zhǔn)時(shí)間3爭(zhēng)度為w，后向的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度為m。其中w和m是以場(chǎng)序列采樣率 為單位的時(shí)域跨度，同一基本層幀的頂場(chǎng)和底場(chǎng)之間的時(shí)間跨度為1。本實(shí) 施方式中4吏用的轉(zhuǎn)換方法是對(duì)MV1和MV2進(jìn)行縮方文。
先進(jìn)行后向的運(yùn)動(dòng)矢量縮放。在后向，MV2在時(shí)間跨度大于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨 度，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量MV2'可根據(jù)以下公式得到
MV2' = MV2 x( m ) / ( m + 1 )
因?yàn)镸V2在時(shí)間跨度大于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度，屬于內(nèi)部插值，所以MV2' 較為精確。
再進(jìn)行前向的運(yùn)動(dòng)矢量縮放。在前向，MV1在時(shí)間跨度上小于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間 跨度，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量MV1'可根據(jù)以下公式得到
MV1' = MV1 x(w) / (w - 1 )
因?yàn)镸V1在時(shí)間跨度上小于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度，所以這是一種外延估值， 但前向參考幀的兩場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)是不可預(yù)測(cè)的，當(dāng)這兩場(chǎng)之間基本沒(méi)有運(yùn)動(dòng) 時(shí)，這種方法的效率就不會(huì)很高了。在后面的實(shí)施方式中將采用其它方法生 成前向標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量。
此后進(jìn)入步驟1203,才艮據(jù)基本層編碼塊的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量MV1'和MV2' 生成虛擬基本層對(duì)應(yīng)塊的虛擬運(yùn)動(dòng)矢量。此后進(jìn)入步驟1205。
在步驟1204中，根據(jù)基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量生成虛擬基本層對(duì)應(yīng)塊 的虛擬運(yùn)動(dòng)矢量。此后進(jìn)入步驟1205。
在步驟1205中，根據(jù)虛擬運(yùn)動(dòng)矢量生成增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)宏塊的預(yù)測(cè)或?qū)嶋H 運(yùn)動(dòng)矢量。這一步驟的實(shí)現(xiàn)可以參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)中相關(guān)文獻(xiàn)的說(shuō)明。
在第一實(shí)施方式中，通過(guò)縮放處理，使得基本層和增強(qiáng)層中相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢 量在時(shí)間跨度上一致，所以可以提高層間運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的精度，從而提高系 統(tǒng)的壓縮效率。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式大致相同，區(qū)別在于生成前向標(biāo) 準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量的方法不同。本實(shí)施方式中，將基本層編碼塊的相鄰幀或場(chǎng)中相 同位置塊的運(yùn)動(dòng)矢量中具有標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度的運(yùn)動(dòng)矢量復(fù)制為前向標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量。
以圖13為例，MV3是與當(dāng)前塊對(duì)應(yīng)的下一場(chǎng)塊中相同位置的塊的運(yùn)動(dòng) 矢量，即當(dāng)前塊所在場(chǎng)宏塊對(duì)中底塊的運(yùn)動(dòng)矢量。MV3的時(shí)間跨度與標(biāo)準(zhǔn)時(shí) 間跨度相同。本發(fā)明將MV3復(fù)制為前向標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量MV1'，再以MV1'生 成虛擬基本層對(duì)應(yīng)塊的前向虛擬運(yùn)動(dòng)矢量。由于運(yùn)動(dòng)的一致性，前后兩幀同 一位置處的運(yùn)動(dòng)在很大概率上是保持一致的，所以采用這種方法也是具有較 高效率的。
第二實(shí)施方式中提出了將MV3復(fù)制為MV1'的方法，這在MV3的參考 幀是圖13所示的左側(cè)幀底場(chǎng)時(shí)是可行的，但是如果MV3的參考幀不是圖12 所示的底場(chǎng)時(shí)，而是其他參考幀，由于時(shí)間跨度的不同，這時(shí)使用MV3來(lái) 預(yù)測(cè)就不準(zhǔn)確了。在第三實(shí)施方式中為進(jìn)一步解決這個(gè)問(wèn)題提出了方案。
本發(fā)明的第三實(shí)施方式與第二實(shí)施方式大致相同，區(qū)別在于生成前向標(biāo) 準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量的方法不同。在第三實(shí)施方式中，將第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方 式中生成前向標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量的方案進(jìn)行結(jié)合。即，先判斷相鄰幀或場(chǎng)中相同 位置塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度是否為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度，如果是則將該運(yùn)動(dòng)矢量
復(fù)制為標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量，否則通過(guò)對(duì)基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的縮放生成所述 標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量。
具體在圖13的例子中，先判斷MV3是否和MV1'具有同樣的時(shí)間跨度， 如果是則將MV3復(fù)制為MV1'，否則通過(guò)公式MV1' = MV1 x (w)/ (w
-1)計(jì)算出Mvr。
這種方案結(jié)合了第一和第二實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)，充分有效地利用了基本層 的運(yùn)動(dòng)矢量信息，提高了層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)效率。
在圖14、圖15和圖16中示出了以三種視頻序列測(cè)試的結(jié)果。其中，圖 14使用的是Soccer序列，圖15使用的是Parkrim序列，圖16使用的是Crew 序列。這些測(cè)試中，基本層和增強(qiáng)層都是4CIF圖像序列，基本層是interlaced 編碼序列，增強(qiáng)層是progressive編碼序列，上下兩層幀率一樣，基本層以 Rl, R2, R3三個(gè)碼率點(diǎn)進(jìn)行編碼，對(duì)應(yīng)基本層每個(gè)碼率點(diǎn)，增強(qiáng)層也分別 在相應(yīng)碼率點(diǎn)編碼，每個(gè)序列可得到3組曲線。圖14、圖15和圖16中，每 個(gè)圖各有6根曲線，"R1一原"代表原始算法以Rl碼率點(diǎn)進(jìn)行編碼的結(jié)果，
"R1—新"代表改進(jìn)后算法以Rl碼率點(diǎn)進(jìn)行編碼的結(jié)果，"R2—原，，代表原 始算法以R2碼率點(diǎn)進(jìn)行編碼的結(jié)果，"112_新"代表改進(jìn)后算法以R2碼率 點(diǎn)進(jìn)行編碼的結(jié)果，"R3一原"代表原始算法以R3碼率點(diǎn)進(jìn)行編碼的結(jié)果，
"R3一新，，代表改進(jìn)后算法以R3碼率點(diǎn)進(jìn)行編碼的結(jié)果。圖中的橫坐標(biāo)為碼 率，縱坐標(biāo)為峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,簡(jiǎn)稱"PSNR")。在 相同條件下，對(duì)于同樣的PSNR，碼率越低表示壓縮效率越高，換句話說(shuō)， 在相同的條件下，在相對(duì)左側(cè)的曲線較好。可以看出，在圖14、圖15和圖 16中，相同條件下，使用本發(fā)明改進(jìn)后的算法得到的結(jié)果均好于原始算法。 從Crew序列、Parkrun序列、到Soccer序列，圖像的變化程序是越來(lái)越劇烈， 而從效果上看，改進(jìn)后的算法相對(duì)于對(duì)原始算法的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，可以看 出，本發(fā)明的方案更適用于畫面變化較快的場(chǎng)景。
雖然通過(guò)參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方式，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和 描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各 種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包含以下步驟基本層為交織模式，增強(qiáng)層為逐行模式時(shí)，如果基本層場(chǎng)編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的參考幀在時(shí)間軸上沒(méi)有與增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)幀的編碼塊的參考幀完全吻合，則根據(jù)基本層編碼塊和/或其相鄰幀或場(chǎng)中相同位置塊的運(yùn)動(dòng)矢量，和所述增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)幀與其參考幀之間的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度，以及基本層編碼塊所屬場(chǎng)與其參考幀之間的時(shí)間跨度，生成在時(shí)間跨度上為所述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量生成增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)塊的層間預(yù)測(cè)或?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)矢量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法，其 特征在于，通過(guò)以下公式生成所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量=基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量x標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度/基本層編碼 塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法，其 特征在于，通過(guò)以下方式生成所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量將所述基本層編碼塊的相鄰幀或場(chǎng)中相同位置塊的運(yùn)動(dòng)矢量中具有所 述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度的運(yùn)動(dòng)矢量復(fù)制為所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法，其 特征在于，如果所述基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度大于所述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間 跨度，則通過(guò)以下公式生成所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量=基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量x標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度/基本層編碼 塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度；如果所述基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度小于所述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度， 則進(jìn)一步判斷所述相鄰幀或場(chǎng)中相同位置塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度是否為 所述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度，如果是則將該運(yùn)動(dòng)矢量復(fù)制為所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量，否則通過(guò)以下公式生成所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量=基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量x標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間跨度/基本層編碼 塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量的 預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量生成增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)塊的運(yùn)動(dòng)矢 量的步驟進(jìn)一步包含以下子步驟先根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)矢量生成虛擬基本層對(duì)應(yīng)塊的虛擬運(yùn)動(dòng)矢量，再根 據(jù)該虛擬運(yùn)動(dòng)矢量生成所述增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)宏塊的預(yù)測(cè)或?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)矢量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量的 預(yù)測(cè)方法，其特征在于，如果所述基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的參考幀在時(shí)間 軸上與所述增強(qiáng)層參考幀完全吻合，則根據(jù)該基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量生成 所述增強(qiáng)層對(duì)應(yīng)宏塊的預(yù)測(cè)或?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)矢量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量的 預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在下列情況下所述基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的參考 幀在時(shí)間軸上沒(méi)有與增強(qiáng)層參考幀完全吻合所述基本層編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的參考幀為另一個(gè)基本層幀的底場(chǎng)，而所 述增強(qiáng)層參考幀在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)于該基本層幀的頂場(chǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及視頻編碼領(lǐng)域，公開(kāi)了一種視頻分層編碼層間運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法，使得層間運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的精度得以提高，從而提高系統(tǒng)的壓縮效率。本發(fā)明中，基本層為交織模式且增強(qiáng)層為逐行模式的條件下，為虛擬基本層編碼塊生成運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，將基本層中相關(guān)運(yùn)動(dòng)矢量調(diào)整得與虛擬基本層相關(guān)運(yùn)動(dòng)矢量在時(shí)間跨度上一致，從而提高層間運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的精度。調(diào)整基本層中相關(guān)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，有兩種方式，一種是通過(guò)縮放將基本層中相應(yīng)編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量的時(shí)間跨度調(diào)整為與虛擬基本層中相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量一致，另一種是從相鄰幀或場(chǎng)的相同位置編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量中選取與虛擬基本層中相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量在時(shí)間跨度上一致的運(yùn)動(dòng)矢量，還可以將這兩種方式結(jié)合起來(lái)。
文檔編號(hào)H04N7/32GK101102503SQ20061010108
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者周建同, 曾鵬鑫, 熊聯(lián)歡, 謝清鵬 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司