專利名稱：活動圖像的編碼方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于編碼活動圖像的方法，并且更為具體的說，涉及
用于在使用多個參考圖像的活動圖像編碼系統(tǒng)中，將交織的活動圖像 編碼為具有幀/場宏模塊的幀圖像的方法。
背景技術：
活動圖像編碼系統(tǒng)使用運動向量信息補償運動。在使用多個參考 圖像的活動圖像編碼系統(tǒng)的情況下，需要參考圖像索引信息和運動向 量信息用于運動補償。參考圖像索引是用于彼此區(qū)分多個參考圖像的 值。編碼器將參考圖像索引傳送到解碼器，而解碼器從由參考圖像索 引指示的參考圖像執(zhí)行運動補償。
總的來說，將掃描方法分類為漸進掃描和交織掃描。在漸進掃描 的情況中， 一幀的影像由同時采樣的數(shù)據(jù)組成。在交織掃描的情況中， 一幀的影像由在不同時間采樣的數(shù)據(jù)組成，并且該采樣一行一行地交 替。
幀的交織的影像被劃分為上場(top field)和下場(bottom fidd)。 在交織掃描中，將一幀劃分為兩個場影像(image)。在這個規(guī)范中， 基于圖像單元來處理影像。將幀或場分配給圖像。
提出了用于交織活動圖像的三種編碼方法。第一編碼方法是場圖像編碼方法，其在畫面或片段級(slice level)將每個場考慮為獨立的 圖像來執(zhí)行編碼過程。第二編碼方法是幀圖像編碼方法，其在畫面或 片段級將兩個場組合為一個幀之后執(zhí)行編碼過程。第三編碼方法是具 有幀/場宏模塊的幀圖像編碼方法，其通過在宏模塊級將兩個場組合為 一個幀并選擇幀模式或場模式來執(zhí)行編碼過程。
在第三編碼方法中，將兩個垂直相鄰的宏模塊結合為一對，并且 以宏模塊對為單位執(zhí)行編碼。在圖1中，在宏模塊對中分配的數(shù)字指 示用于彼此區(qū)分宏模塊的宏模塊地址。
這里，幀宏模塊是以幀為單位在宏模塊對的上和下宏模塊編碼的 宏模塊。換句話說，在將兩個場(field)組合為一個幀之后以幀為單位 編碼每個宏模塊。
同時，場宏模塊是以場為單位在宏模塊對的上和下宏模塊編碼的 宏模塊。將宏模塊對劃分為上和下場分量，并且對每個場獨立編碼。 在此時，重新排列宏模塊對使得上和下宏模塊分別僅包括上場分量和 下場分量。上宏模塊被稱為上場宏模塊并且下宏模塊被稱為下場宏模 塊。
在幀單元中配置用于存儲多個參考圖像的參考緩存器。在幀圖像
編碼中，將所有參考圖像考慮為其中將兩個場組合為一個幀的幀的單 元，并且參考幀圖像中的一個圖像用于運動補償。因此，將值分配給 幀單元中的參考圖像索引。
通過以和編碼順序相反的順序分類所有參考圖像，且之后順序分 配增加一的索引到分類的參考圖像來獲得P幀的參考圖像索引。將B 幀的參考圖像索引被分類為列O和列1，并且被基于參考圖像的顯示順 序來確定。首先，在參考幀列0的情況中，將索引以相反順序分配到其顯示 順序在B幀之后的參考幀，并且之后，以顯示順序將剩余索引分配到 其顯示順序在B幀之前的參考幀。在參考幀列l(wèi)的情況中，與參考幀
列0相反，以顯示順序將索引分配到其顯示順序在B幀之前的參考幀， 并且之后，以相反順序將剩余索引分配到其顯示順序在B幀之后的參 考幀。圖2示出了當參考緩存器的大小是5時的P幀的參考圖像索弓I， 而圖3示出了 B幀的參考圖像索引列0和1。
在場圖像編碼中，將所有參考圖像的場考慮為獨立圖像，且參考 場圖像中的一個被用于運動補償。因此，以場為單位將值分配給參考 圖像索引。在這時，以幀為單位組合參考場，并且之后，將在P幀的 每個場中的參考圖像索引以和幀的編碼順序相反的順序分類。然后， 以從具有等于當前圖像的奇偶性的參考場到具有不同于當前圖像的奇 偶性的參考場的順序交替分配增加了一的索引值，同時循序訪問分類 的參考圖像。
另外，在B幀的每個場的參考圖像索引列O和1的情況下，以幀 為單位組合所有參考場，并且之后以與確定B幀的參考幀索引的方法 相同的方式分類參考幀。然后，以從具有等于當前圖像的奇偶性的參 考場到具有不同于當前圖像的奇偶性的參考場的順序交替分配增加了
一的索引值，同時循序訪問分類的參考圖像。
圖4示出了當參考緩存器的大小是5時的P幀的上和下場的參考 圖像索引，且圖5示出了能夠用作參考的B幀的上和下場的參考圖像 索引列0和1。
為了改進編碼效率，使用多個參考圖像的活動圖像編碼系統(tǒng)提供 在解碼圖像或片段之前重新排序參考圖像索引的功能。在確定用于幀 和場圖像的初始參考圖像索引之后，任意重新排序參考圖像索引從而 增強編碼效率。圖6示出了確定P幀的初始參考圖像索引和根據(jù)上述方法任意重新排序索引的結果。
當使用多個參考圖像的活動圖像編碼系統(tǒng)將交織活動圖像編碼為 具有幀/場宏模塊的幀圖像時，將幀宏模塊的所有參考圖像考慮為幀單 元，并且參考幀圖像之一必須用于運動補償。另外，所有場宏模塊的 參考圖像的場被考慮為獨立圖像，且參考場圖像之一必須用于運動補 償。
因此，在以宏模塊級選擇幀/場編碼模式的幀圖像編碼中，需要根 據(jù)每個宏模塊的編碼模式，在幀單元或場單元中將值分配給參考圖像 索引。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明提出一種用于編碼活動圖像的方法，其基本上避免 了因為現(xiàn)有技術的限制和缺點引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的目的是提供用于編碼活動圖像的方法，其通過當在使用 多個參考圖像的活動圖像編碼系統(tǒng)中，以具有幀/場宏模塊的幀圖像編 碼交織的活動圖像時，根據(jù)宏模塊的編碼方法不同地確定參考圖像索 引，有效地提供了用于運動補償?shù)膮⒖紙D像信息。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征將在隨后的說明中部分地描述， 經過以下檢驗或從本發(fā)明的實踐中學習，上述優(yōu)點、目的和特征對于 本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以 如所附說明書及其權利要求書和附圖中所特別指出的來實現(xiàn)和獲得。
為實現(xiàn)本發(fā)明的這些和其它的優(yōu)點，以及根據(jù)本發(fā)明的目的，如 這里具體地和廣泛地描述的，提供了一種用于在使用多個參考圖像的 活動圖像編碼系統(tǒng)中編碼活動圖像的方法，用于當將交織的活動圖像 編碼為具有幀/場宏模塊的幀圖像時設置參考索引的方法。該方法包括(a)以圖像(或片段)級確定幀單元的參考圖像索引；和(b)基于 幀單元的參考圖像索引，根據(jù)宏模塊的編碼方法以宏模塊級確定參考 圖像索引。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了用于在使用多個參考圖像的活 動圖像編碼系統(tǒng)中，將交織的活動圖像編碼為具有幀/場宏模塊的幀圖 像的方法，其中通過以圖像(或片段)級確定幀單元的參考圖像索引， 以宏模塊級確定幀宏模塊的參考圖像索引，并且使用幀單元的參考圖 像索引。
根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，提供了用于在使用多個參考圖像的活 動圖像編碼系統(tǒng)中，將交織的活動圖像編碼為具有幀/場宏模塊的幀圖 像的方法，其中通過以圖像(或片段)級確定幀單元的參考圖像索引， 和分別分配較低索引和較高索引到上參考場和下參考場，來以宏模塊 級確定幀宏模塊的參考圖像索引，同時根據(jù)幀單元的參考圖像索引的 順序循序訪問參考幀，上和下場索引由下面等式給出
上參考場索弓卜2X參考幀的圖像索引；且
下參考場索引-2X參考幀的圖像索引+ l。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，提供了用于在使用多個參考圖像的活 動圖像編碼系統(tǒng)中，將交織的活動圖像編碼為具有幀/場宏模塊的幀圖 像的方法，其中通過以圖像(或片段)級確定幀單元的參考圖像索引， 和分別分配較低索引和較高索引到下參考場和上參考場，來以宏模塊 級確定幀宏模塊的參考圖像索引，同時根據(jù)幀單元的參考圖像索引的 順序順序訪問參考幀，上和下場索引由下面等式給出
上參考場索弓H2X參考幀的圖像索引+ 1;且
下參考場索弓h(huán)2X參考幀的圖像索引。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，提供了用于在使用多個參考圖像的活 動圖像編碼系統(tǒng)中，將交織的活動圖像編碼為具有幀/場宏模塊的幀圖像的方法，其中通過以圖像(或片段)級確定幀單元的參考圖像索弓(， 并從具有與當前場相同的奇偶性的參考場開始到具有與當前場不同的
奇偶性的參考場，交替分配增加了一的索引到參考場，來以宏模塊級 確定幀宏模塊的參考圖像索引，同時根據(jù)在場宏模塊中幀單元的參考 圖像索引的順序循序訪問參考幀。
根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，提供了用于在使用多個參考圖像的活 動圖像編碼系統(tǒng)中，將交織的活動圖像編碼為具有幀/場宏模塊的幀圖 像的方法，其中通過以圖像(或片段)級確定幀單元的參考圖像索引， 且分配較低索引到考慮時間靠近當前場的參考場和分配較高索引到考 慮時間遠離當前場的參考場來以宏模塊級確定幀宏模塊的參考圖像索 弓l，同時根據(jù)幀單元的參考圖像索引的順序循序訪問參考幀，參考場 的索引由下面等式給出
靠近當前場的參考場的索引-2X參考幀的圖像索引；且 遠離當前場的參考場的索引-2X參考幀的圖像索引+ l。


附圖是為了能進一步了解本發(fā)明而包含的，并且被納入本說明書 中構成本說明書的一部分，這些附圖示出了本發(fā)明的一個或多個實施 例，并用于與本說明書一起對本發(fā)明的原理進行說明。
在附圖中-
圖l示出了在具有一般幀/場宏模塊的幀圖像中的宏模塊對； 圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的在活動圖像編碼系統(tǒng)中P幀編碼的參 考圖像索引；
圖3示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的在活動圖像編碼系統(tǒng)中B幀編碼的參 考圖像索引列0和1;
圖4示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的在活動圖像編碼系統(tǒng)中P幀的上和下 場編碼中的參考圖像索引；
圖5示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的在活動圖像編碼系統(tǒng)中B幀的上和下 場編碼中的參考圖像索引列0和1;圖6示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的在活動圖像編碼系統(tǒng)中P幀編碼中重 新排序的參考圖像索引；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的在活動圖像編碼系統(tǒng)中具有幀宏模塊的 P幀和B幀的參考圖像索引；
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的在活動圖像編碼系統(tǒng)中具有場宏模塊的 P幀和B幀的參考圖像索引(情況l);
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的在活動圖像編碼系統(tǒng)中具有場宏模塊的
P幀和B幀的參考圖像索引(情況2);
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的在活動圖像編碼系統(tǒng)中具有場宏模塊
的P幀和B幀的參考圖像索引(情況3);
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的在活動圖像編碼系統(tǒng)中具有場宏模塊
的B幀的參考圖像索引(情況3);
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的在活動圖像編碼系統(tǒng)中具有場宏模塊
的P幀和B幀的參考圖像索引(情況4);
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
當將交織的活動圖像編碼為具有幀/場宏模塊的幀圖像時，使用多 個參考圖像的活動圖像編碼系統(tǒng)必須以用于在幀宏模塊中的幀編碼的 順序從參考幀執(zhí)行運動補償。換句話說，所有參考圖像必須被考慮為 幀單元。但是，活動圖像編碼系統(tǒng)必須以在場模塊中的場編碼的順序 從參考圖像執(zhí)行運動補償。換句話說，所有參考圖像必須被考慮為場單元。
因此，具有幀/場宏模塊的幀圖像必須使用在宏模塊級具有不同結 構的索引。例如，幀宏模塊使用幀單元的參考圖像索引，而場宏模塊 使用場單元的參考圖像索引。應該考慮到可以以圖像或片段級重新排 序參考圖像索引。因此，具有幀/場宏模塊的幀圖像應該考慮在圖像或片段級在幀單 元中的參考圖像，且具有幀單元的重新排序的參考圖像索引。需要基 于宏模塊級的幀單元的參考圖像索引，根據(jù)宏模塊的編碼模式來確定 參考圖像索引。
本發(fā)明提供了用于確定在具有幀/場宏模塊的幀圖像中的參考圖 像索引的方法。該方法包括在圖像(或片段)級確定參考圖像索引的 處理和在宏模塊級確定參考圖像索引的處理。在圖像(或片段)級確定參考圖像索引
在圖像或片段級在幀單元中考慮所有參考圖像，并且計算幀單元 的參考圖像索引。
在該方法或確定P幀的參考圖像索引中，以與編碼順序相反的順 序分類參考幀，且分配索引，同時順序訪問分類的參考幀。
基于參考值的顯示順序確定B幀的參考圖像索引。首先，在參考 幀列0的情況中，將索引以相反順序分配給其顯示順序在B幀之后的 參考幀，并且將剩余索引以顯示順序分配到其顯示順序在B幀之前的 參考幀。
在參考幀列l(wèi)的情況中，以與參考幀列o相反，以顯示順序將索 引分配給其顯示順序高于B幀的參考幀，并且將剩余索引以相反順序 分配給其顯示順序低于B幀的參考幀。當重新排序參考圖像索引從而 增強編碼效率時，重新排序幀單元的參考圖像索引。確定宏模塊級的參考圖像索引
根據(jù)宏模塊的編碼模式修改參考圖像索引，同時相對于在圖像(或 片段)級獲得的幀單元的參考圖像索引以宏模塊對為單位執(zhí)行編碼。 將在下面描述這個處理。[2.1]幀宏模塊的情況
因為必須從參考幀到幀宏模塊執(zhí)行運動補償，參考圖像索引應該 是幀單元。因此，使用在圖像(或片段)級獲得的幀單元的參考圖像索引。
應該以具有彼此相反的奇偶性的場對配置在參考緩存器中存儲的
參考幀。圖7示出了當參考緩存器的大小是5時P幀和B幀中的幀宏
模塊的參考圖像索引。場宏模塊的情況
因為必須從參考場到場宏模塊執(zhí)行運動補償，參考圖像索引應該 是場單元。在這個情況中，具有彼此相反的奇偶性的場對也在參考緩 存器中存在。因此，將每個參考幀劃分為兩個場，同時根據(jù)在圖像(或 片段)級獲得的幀單元的參考圖像索引順序地訪問參考幀。然后，將 參考圖像索引新分配給每個場。以多種模式分配每個參考幀的兩個場
的參考圖像索引(情況1到4)。 (情況1)
不考慮當前場宏模塊的上和下場宏模塊，將較低索引分配給上參 考場，并且將較高索引分配給下參考場，同時以在圖像(或片段)級 獲得的參考圖像索引的順序循序地訪問參考幀。
換句話說，上和下參考場索引可以由下面等式給出 上參考場索引-2X參考幀的圖像索引 下參考場索引-2X參考幀的圖像索引+ l。
圖8示出了 P幀和B幀的場宏模塊的參考圖像索引。
(情況2)不考慮當前場宏模塊的上和下場宏模塊，將較低索引分配給下參 考場，并且將較高索引分配給上參考場，同時以在圖像(或片段)級 獲得的參考圖像索引的順序循序地訪問參考幀。
換句話說，上和下參考場索引可以由下面等式給出 上參考場索引-2X參考幀的圖像索引+ l 下參考場索引-2X參考幀的圖像索引。
圖9示出了 P幀和B幀的場宏模塊的參考圖像索引。 (情況3)
從具有與當前場相等的奇偶性的參考場開始到具有與當前場不同 的奇偶性的參考場，將增加了一的索引交替分配給參考場，同時根據(jù)
圖像(或片段)級的參考圖像索引順序循序地訪問參考幀。圖10和11 示出了用于P幀和B幀的場宏模塊的參考圖像索引。
(情況4)
不考慮當前場宏模塊的上和下場宏模塊，將較低索引分配給在時 間上靠近當前場的參考場，且將較高索引分配給在時間上遠離當前場 的參考場，同時以圖像(或片段)級的參考圖像索引順序循序訪問參 考幀。
換句話說，參考圖像索引可以由下面等式表示 靠近當前場的參考圖像索引-2X參考幀的圖像索引 遠離當前場的參考圖像索引-2X參考幀的圖像索引+ l。
在圖12中，示出了 P幀和B幀的場宏模塊的參考圖像索引。
雖然在這里參考優(yōu)選實施例描述和圖示了本發(fā)明，本領域普通技 術人員應該清楚在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可做出多種修改和變更。因此，本發(fā)明意在覆蓋在所附權利要求及其等效物范圍之 內的，本發(fā)明的修改和變更。
工業(yè)應用性
根據(jù)本發(fā)明的編碼活動圖像的方法，當使用多個參考圖像的活動 圖像編碼系統(tǒng)將交織的活動圖像編碼為具有幀/場宏模塊的幀圖像時， 通過根據(jù)宏模塊的編碼模式不同地確定參考圖像索引，移動圖像編碼 系統(tǒng)有效地提供用于運動補償?shù)膮⒖紙D像信息。
權利要求
1.一種解碼當前場宏塊的方法，包括獲取包括多個參考幀圖像的參考幀圖像列表；基于所述多個參考幀圖像的顯示順序信息來確定在所述參考幀圖像列表中所述多個參考幀圖像的參考幀圖像索引，并且將參考幀圖像索引號以所述顯示順序分配到其顯示順序在包括所述當前場宏塊的圖像之前的參考幀圖像，并且將剩余索引號以與所述顯示順序相反的順序分配到其顯示順序在包括所述當前場宏塊的圖像之后的參考幀圖像；獲取所述當前場宏塊的運動向量信息；獲取與所述當前場宏塊相關聯(lián)的參考場圖像索引；如果所述參考場圖像索引是奇數(shù)值，則選擇與所述當前場宏塊具有不同奇偶性的參考場圖像；以及基于所述運動向量信息和所選的參考場圖像，解碼所述當前場宏塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及活動圖像的編碼方法，本發(fā)明涉及在使用多個參考圖像的活動圖像編碼系統(tǒng)中編碼活動圖像的方法。根據(jù)用于將交織的活動圖像編碼為具有幀/場宏模塊的幀圖像的方法，通過在圖像(或片段)級確定參考圖像索引，且分別分配較低索引和較高索引到上參考場和下參考場，來在宏模塊級確定幀宏模塊的參考圖像索引，同時根據(jù)幀單元的參考圖像索引的順序循序地訪問參考幀，上和下場索引由下面等式給出上參考場索引＝2×參考幀的圖像索引；以及下參考場索引＝2×參考幀的圖像索引+1。
文檔編號H04N7/24GK101557525SQ20091013791
公開日2009年10月14日 申請日期2004年3月3日 優(yōu)先權日2003年3月3日
發(fā)明者全柄文, 蘇允成 申請人:Lg電子株式會社