專利名稱：圖像編碼方法及設(shè)備和圖像解碼方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以少量比特來壓縮編碼一幅圖像的圖像編碼技術(shù)，和一種通過解碼一個(gè)由壓縮編碼獲得的碼流再現(xiàn)一幅圖像的圖像解碼技術(shù)，更具體地說，涉及一種圖像編碼方法及設(shè)備和一種圖像解碼方法和設(shè)備，它們能夠在通過一條易受錯(cuò)誤影響的傳輸路徑傳輸/存儲(chǔ)編碼數(shù)據(jù)時(shí)，在不降低編碼效率的情況下盡快地從一個(gè)錯(cuò)誤的負(fù)面影響中恢復(fù)。
背景技術(shù)：
必需以少量的比特來壓縮編碼圖像以便在設(shè)計(jì)用于傳輸或存儲(chǔ)圖像的系統(tǒng)內(nèi)傳輸或存儲(chǔ)圖像，所述系統(tǒng)例如是可視電話、視頻會(huì)議系統(tǒng)、便攜式信息終端、數(shù)字視頻光盤系統(tǒng)和數(shù)字電視廣播系統(tǒng)。
作為這樣的壓縮編碼技術(shù)，已經(jīng)開發(fā)了各種方案，包括運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方案、離散余弦變換方案、子帶編碼方案、錐形編碼方案以及它們的組合。下列標(biāo)準(zhǔn)是視頻壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO·MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、ITU-TH.261、H.262、H.263等等。
所有這些方案都是以運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償自適應(yīng)預(yù)測(cè)和離散余弦變換的組合為基礎(chǔ)的壓縮編碼方案，這在參考文獻(xiàn)1(Hiroshi Yasuda，“MPEG/多媒體編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)(MPEG/InternationalStandardization of Multimedia Encoding)”，Maruzen)等參考文獻(xiàn)中詳細(xì)地進(jìn)行了描述。
一種常規(guī)的圖像編碼/解碼設(shè)備存在下述問題。首先，在一條可能混入錯(cuò)誤的通信路徑中，例如在一條無線電通信路徑中，僅執(zhí)行編碼將導(dǎo)致一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)解碼圖像的質(zhì)量就將顯著地惡化。當(dāng)錯(cuò)誤具體出現(xiàn)在例如同步信號(hào)、模式信息和運(yùn)動(dòng)矢量信息等信號(hào)中時(shí)，圖像質(zhì)量將明顯地惡化。
其次，在用于圖像編碼的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償自適應(yīng)預(yù)測(cè)編碼中，僅編碼幀之間的差值。因此，如果出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤，則相應(yīng)的幀出錯(cuò)，并在一個(gè)幀存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)一個(gè)錯(cuò)誤的圖像。使用這個(gè)出錯(cuò)的圖像生成一個(gè)預(yù)測(cè)圖像，則將殘留錯(cuò)誤添加給了預(yù)測(cè)圖像。因此，即使正確地解碼隨后的幀，也不能根據(jù)隨后的幀獲得正確的圖像，除非以在不使用幀之間差值的情況下僅在幀內(nèi)編碼圖像的編碼模式(INTRA模式)下發(fā)送信息，或者該錯(cuò)誤的影響逐漸變小以恢復(fù)原始圖像。
如果由于一個(gè)錯(cuò)誤丟失一幀的信息，則根本不能解碼第二幀，例如，直接輸出第一幀。在第三幀上，僅當(dāng)被添加給第二幀時(shí)才允許正確地解碼的殘留錯(cuò)誤被添加給第一幀。因此，將第三幀解碼成完全不同于正確圖像的一幅圖像。隨后，將多個(gè)殘留錯(cuò)誤添加給多個(gè)出錯(cuò)的圖像。因此，基本上，錯(cuò)誤并不消失，并且不能再現(xiàn)正確解碼的圖像。
為了解決這個(gè)問題，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常使用一種稱作“刷新”的技術(shù)，其中以預(yù)定的周期在INTRA模式下執(zhí)行編碼。當(dāng)在INTRA模式下執(zhí)行編碼時(shí)，因?yàn)榫幋a比特的數(shù)量增加，一幅沒有任何錯(cuò)誤的圖像的質(zhì)量顯著地降低。因此，通常使用一種定期刷新的方法或者類似的方法，它刷新每幀的多個(gè)宏塊，而不是一次刷新整個(gè)幀。然而，在這種定期刷新方法中，盡管可以抑制編碼比特?cái)?shù)量的增加，但是需要很長的時(shí)間來恢復(fù)正常的狀態(tài)。
其它應(yīng)對(duì)錯(cuò)誤的方法包括一種使用糾錯(cuò)編碼的方法。盡管這種方法可以糾正隨機(jī)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，但是很難應(yīng)付以突發(fā)方式連續(xù)出現(xiàn)的數(shù)百比特的錯(cuò)誤。即使這種方法能夠應(yīng)付這些錯(cuò)誤，也將出現(xiàn)相當(dāng)大的冗余。
已經(jīng)研究了一些技術(shù)，這些技術(shù)從一個(gè)系統(tǒng)接收關(guān)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的錯(cuò)誤信息和類似信息，并在服務(wù)器一側(cè)上自適應(yīng)地處理這些錯(cuò)誤信息和類似信息。更具體地說，這樣一種技術(shù)使用一種在接收到錯(cuò)誤信息時(shí)執(zhí)行重新編碼或者切換多個(gè)文件的方法。在這種方法中，服務(wù)器需要具有一種編碼功能和一種自適應(yīng)地切換多個(gè)文件的功能，導(dǎo)致額外的處理。
如上所述，根據(jù)常規(guī)的圖像編碼技術(shù)，由于一個(gè)錯(cuò)誤產(chǎn)生的信息丟失導(dǎo)致圖像質(zhì)量明顯地惡化。此外，考慮到編碼效率，一種重建由于一個(gè)錯(cuò)誤而丟失的信息的技術(shù)諸如定期刷新方法需要很長的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤恢復(fù)?？s短恢復(fù)所需要的時(shí)間將增加編碼比特的數(shù)量，導(dǎo)致編碼效率的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種圖像編碼方法及設(shè)備和一種圖像解碼方法及設(shè)備，即使因?yàn)殄e(cuò)誤導(dǎo)致信息丟失，也能夠快速地從錯(cuò)誤中恢復(fù)，具有很高的編碼效率，并且不需要執(zhí)行任何重新編碼。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種圖像編碼方法，包括接收一個(gè)輸入視頻信號(hào)的步驟，通過使用一個(gè)參考圖像信號(hào)編碼該視頻信號(hào)生成一個(gè)視頻碼流的第一編碼步驟，通過編碼該參考圖像信號(hào)生成一個(gè)參考圖像碼流的第二編碼步驟，和通過復(fù)用該視頻碼流和該參考圖像碼流生成一個(gè)輸出碼流的復(fù)用步驟。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種圖像編碼設(shè)備，包括接收一個(gè)輸入視頻信號(hào)的裝置，通過使用一個(gè)參考圖像信號(hào)編碼該視頻信號(hào)以生成一個(gè)視頻碼流的第一編碼裝置，編碼該參考圖像信號(hào)以生成一個(gè)參考圖像碼流的第二編碼裝置，和復(fù)用該視頻碼流和該參考圖像碼流以生成一個(gè)輸出碼流的復(fù)用裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種圖像解碼方法，包括接收一個(gè)輸入碼流的步驟，該輸入碼流包含一個(gè)通過編碼一個(gè)視頻信號(hào)獲得的視頻碼流和一個(gè)通過編碼一個(gè)參考圖像信號(hào)獲得的參考圖像碼流；解碼在輸入碼流中包含的參考圖像碼流以生成第一參考圖像信號(hào)的第一解碼步驟；和通過選擇性地使用根據(jù)一個(gè)重建圖像信號(hào)獲得的第二參考圖像信號(hào)和第一參考圖像信號(hào)之一，解碼在輸入碼流中包含的視頻碼流以生成一個(gè)再現(xiàn)圖像信號(hào)的第二解碼步驟。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種圖像解碼設(shè)備，包括接收一個(gè)輸入碼流的輸入裝置，該輸入碼流包含一個(gè)通過編碼一個(gè)視頻信號(hào)獲得的視頻碼流和一個(gè)通過編碼一個(gè)參考圖像信號(hào)獲得的參考圖像碼流；解碼在輸入碼流中包含的參考圖像碼流以生成第一參考圖像信號(hào)的第一解碼裝置；和通過選擇性地使用根據(jù)一個(gè)重建圖像信號(hào)獲得的第二參考圖像信號(hào)和第一參考圖像信號(hào)之一，解碼在輸入碼流中包含的視頻碼流以生成一個(gè)再現(xiàn)圖像信號(hào)的第二解碼裝置。
附圖簡述

圖1是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一個(gè)圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖2是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)第一實(shí)施例添加了首部復(fù)用單元和控制單元的一個(gè)圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖3用于解釋根據(jù)第一實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備輸出的輸出碼流中一個(gè)圖像相關(guān)部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子；圖4圖示根據(jù)第一實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備輸出的輸出碼流中一個(gè)幀首部碼流的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子；圖5是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一個(gè)圖像解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖6圖示一種用于預(yù)測(cè)編碼的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)；圖7圖示由于預(yù)測(cè)編碼產(chǎn)生的錯(cuò)誤傳播；圖8用于解釋根據(jù)第一實(shí)施例的一種應(yīng)付錯(cuò)誤的方法；圖9是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)第一實(shí)施例的用于參考圖像碼流的輸出確定單元的結(jié)構(gòu)；圖10是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)第一實(shí)施例的用于解碼一個(gè)參考圖像碼流的解碼操作確定單元的結(jié)構(gòu)；圖11是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一個(gè)圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖12圖示根據(jù)第二實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備輸出的輸出碼流中一個(gè)圖像相關(guān)部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖13是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一個(gè)圖像解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖14是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一個(gè)圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖15是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一個(gè)圖像解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖16是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的一個(gè)圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)；以及圖17是一個(gè)方框圖，圖示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的一個(gè)圖像解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式「第一實(shí)施例」圖1圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種圖像編碼設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)。
首先由一個(gè)區(qū)域分割器101將一個(gè)輸入視頻信號(hào)131分割成多個(gè)預(yù)定區(qū)域，然后進(jìn)行隨后的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償自適應(yīng)預(yù)測(cè)。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償自適應(yīng)預(yù)測(cè)器111檢測(cè)輸入圖像信號(hào)132和前一幀的參考圖像信號(hào)141之間的運(yùn)動(dòng)矢量143，所述前一幀的參考圖像信號(hào)141存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器(FM)110內(nèi)并已經(jīng)被編碼和本地解碼。使用這個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量為參考圖像信號(hào)141執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。這生成一個(gè)預(yù)測(cè)圖像信號(hào)(運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的參考圖像信號(hào))142。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償自適應(yīng)預(yù)測(cè)器111選擇運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)模式和使用輸入圖像信號(hào)132進(jìn)行無任何改變的編碼的內(nèi)部編碼(預(yù)測(cè)圖像信號(hào)＝0)模式中的一種合適的預(yù)測(cè)模式，并輸出與所選擇的預(yù)測(cè)模式相對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)圖像信號(hào)142。
一個(gè)減法器102從輸入圖像信號(hào)132中減去預(yù)測(cè)圖像信號(hào)142，并輸出一個(gè)預(yù)測(cè)殘留錯(cuò)誤信號(hào)133。在第一離散余弦變換器103內(nèi)對(duì)預(yù)測(cè)殘留錯(cuò)誤信號(hào)133中給定大小的每一塊執(zhí)行離散余弦變換(DCT)。由第二量化器104量化(Q)通過離散余弦變換獲得的DCT系數(shù)134。第一可變長度編碼器(VLC)105編碼量化的DCT系數(shù)135以獲得一個(gè)DCT系數(shù)碼流136。復(fù)用器106復(fù)用DCT系數(shù)碼流136與通過使用第二可變長度編碼器112編碼運(yùn)動(dòng)矢量信息獲得的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量碼流144。作為一個(gè)視頻碼流137輸出所獲得的數(shù)據(jù)。
另一方面，由去量化器107去量化(Q-1)DCT系數(shù)135，然后進(jìn)行反離散余弦變換(DCT-1)。加法器1 09將反余弦變換器108的輸出139加到預(yù)測(cè)圖像信號(hào)142以生成一個(gè)本地解碼圖像信號(hào)140。將本地解碼圖像信號(hào)140在幀存儲(chǔ)器110內(nèi)存儲(chǔ)為一個(gè)參考圖像信號(hào)。
由一個(gè)參考圖像編碼單元編碼幀存儲(chǔ)器110輸出的前一幀的參考圖像信號(hào)141，所述參考圖像編碼單元包括用參考編號(hào)113至115表示的方框。更具體地說，將參考圖像信號(hào)141同時(shí)輸入到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償自適應(yīng)預(yù)測(cè)器111和第二離散余弦變換器113。在第二離散余弦變換器113內(nèi)，對(duì)參考圖像信號(hào)141中預(yù)定大小的每一塊執(zhí)行離散余弦變換(DCT)。第二量化器114量化通過這一操作獲得的變換系數(shù)145。第三可變長度編碼器115編碼量化后的變換系數(shù)。作為與視頻碼流137不同的幀，輸出通過第三可變長度編碼器115獲得的一個(gè)碼流(在下文中將稱作一個(gè)參考圖像碼流)147。
圖2圖示一種與圖1所示的結(jié)構(gòu)相類似的結(jié)構(gòu)，但是還包含一個(gè)用于添加幀首部的首部復(fù)用單元117?？刂茊卧?16管理該圖像編碼設(shè)備的全部操作。在這種情況下，具體而言，控制單元116例如選擇僅輸出視頻碼流137的編碼模式或者同時(shí)輸出視頻碼流137和參考圖像碼流147的編碼模式?？刂茊卧?16還生成一個(gè)幀首部碼流148。首部復(fù)用單元117通過復(fù)用視頻碼流137、參考圖像碼流147和幀首部碼流148生成一個(gè)輸出碼流149。將輸出碼流149發(fā)送給一個(gè)傳輸系統(tǒng)或存儲(chǔ)系統(tǒng)(未圖示)。
圖3圖示圖2所示的圖像編碼設(shè)備輸出的輸出碼流149的一個(gè)圖像相關(guān)部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在常規(guī)的圖像編碼設(shè)備中，不編碼一個(gè)參考圖像信號(hào)，而僅編碼一個(gè)輸入視頻信號(hào)。因此，輸出碼流149的一個(gè)圖像相關(guān)部分具有一個(gè)僅由視頻碼流137的各幀(……，幀#n，幀#n+1，幀n+2，……)形成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如圖3(a)所示。與此不同，在圖2所示的圖像編碼設(shè)備中，如圖3(b)所示，在視頻碼流137中的第(n+1)幀(幀#n+1)之前插入任意一幀例如第n+1幀參考圖像碼流147(參考幀#n+1)。因此，復(fù)用這些幀以生成輸出碼流149。
與圖3(b)所示的情況相反，也可以將一個(gè)參考圖像(147)插入在第(n+1)幀之后(137)。
圖4圖示在輸出碼流149內(nèi)包含的幀首部碼流148結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。作為碼流的模式信息，定義圖像類型信息。作為一種圖像類型，單獨(dú)地定義R圖像，它是除了普通的I圖像、P圖像和B圖像之外的該實(shí)施例獨(dú)特的參考圖像碼流147的幀類型。可以使用另一種方法來識(shí)別參考圖像碼流147。通過這種方法可以獲得如上所述的相同效果。
對(duì)于表示一幀等的顯示時(shí)間的時(shí)間戳，最好在一個(gè)R-圖像內(nèi)使用這個(gè)時(shí)間戳來描述一幀的時(shí)間戳，即下一幀的時(shí)間戳。假設(shè)由于一個(gè)錯(cuò)誤遺漏了參考圖像碼流147，或者由于一個(gè)錯(cuò)誤遺漏了使用參考圖像碼流147的一幀。在這種情況下，這樣一個(gè)時(shí)間戳是識(shí)別該幀與參考圖像碼流147之間關(guān)系的有效信息。此外，使用與普通幀相同的碼流結(jié)構(gòu)使得不需要一個(gè)專用附加電路，可以使用一個(gè)普通電路。
使用以這種方式根據(jù)模式信息來鑒別多個(gè)模式的方案可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)恢復(fù)功能，這是通過不僅編碼在這個(gè)實(shí)施例中使用的一個(gè)參考圖像信號(hào)，而且內(nèi)部編碼例如可以從一個(gè)錯(cuò)誤中恢復(fù)的目標(biāo)幀本身，并實(shí)現(xiàn)冗余來實(shí)現(xiàn)的?？梢酝ㄟ^在內(nèi)部模式下預(yù)先編碼將要被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償自適應(yīng)預(yù)測(cè)編碼的一幀，并在一個(gè)R-圖像或類似圖像內(nèi)僅指定模式信息，來實(shí)現(xiàn)一個(gè)恢復(fù)功能。在這種情況下，當(dāng)確定在發(fā)送一側(cè)上發(fā)送一個(gè)R-圖像時(shí)，不必發(fā)送一個(gè)相應(yīng)普通幀(主要是一個(gè)P-圖像或者B-圖像)的碼流。因此，這個(gè)實(shí)施例對(duì)于有效地使用傳輸路徑來說是很有用的。
將參考圖5描述根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的與該圖像編碼設(shè)備相對(duì)應(yīng)的圖像解碼設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)。將圖2所示的圖像編碼設(shè)備所輸出的輸出碼流149作為一個(gè)輸入碼流，通過傳輸系統(tǒng)或者存儲(chǔ)系統(tǒng)輸入給圖5所示的圖像解碼設(shè)備。在該圖像解碼設(shè)備中，一個(gè)首部分用單元200將輸入碼流分用成一個(gè)視頻碼流231和一個(gè)參考圖像碼流241。分用器201將視頻碼流231分用成一個(gè)DCT系數(shù)碼流232和一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量碼流237。通過可變長度解碼器(VLD)202、去量化器203和反離散余弦變換器204解碼DCT系數(shù)碼流232，并重建成一個(gè)預(yù)測(cè)錯(cuò)誤信號(hào)235。運(yùn)動(dòng)矢量碼流237由一個(gè)可變長度解碼器206解碼。將通過這個(gè)操作重建的運(yùn)動(dòng)矢量信息238輸入給一個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)器207。
由首部分用單元從輸入碼流中分用出的參考圖像碼流241通過可變長度編碼器209、去量化器210和反離散余弦變換器211轉(zhuǎn)換成一個(gè)參考圖像信號(hào)244。然后將這個(gè)碼流存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器208內(nèi)。使用運(yùn)動(dòng)矢量信息238，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)器207為從幀存儲(chǔ)器208中讀出的前一幀的參考圖像信號(hào)239執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，以生成一個(gè)預(yù)測(cè)圖像信號(hào)(一個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的參考圖像信號(hào))240。加法器205相加預(yù)測(cè)錯(cuò)誤信號(hào)235和預(yù)測(cè)圖像信號(hào)240，以生成一個(gè)再現(xiàn)圖像信號(hào)236。將再現(xiàn)圖像信號(hào)236輸出到該設(shè)備的外部，并在幀存儲(chǔ)器208內(nèi)存儲(chǔ)為一個(gè)參考圖像信號(hào)。
在這個(gè)實(shí)施例中，圖像編碼設(shè)備將一個(gè)參考圖像的信息作為一個(gè)參考圖像碼流獨(dú)立于一個(gè)視頻碼流發(fā)送給傳輸系統(tǒng)或存儲(chǔ)系統(tǒng)。然后，圖像解碼設(shè)備解碼該參考圖像碼流以重建該參考圖像的信息。這使得能夠正確地應(yīng)付錯(cuò)誤的出現(xiàn)。如上所述，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，能夠改善在錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí)的圖像恢復(fù)能力。
下面將進(jìn)一步描述這一作用。例如，考慮如圖6所示的使用預(yù)測(cè)的視頻編碼操作。在這種情況下，當(dāng)以圖7所示的方式出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，該錯(cuò)誤傳播到使用預(yù)測(cè)的隨后多個(gè)幀。因此，這樣的編碼操作通常使用一個(gè)定期刷新方法，它定期地插入可以從一個(gè)錯(cuò)誤(如果它出現(xiàn)的話)中恢復(fù)的一幀，即一個(gè)內(nèi)部編碼幀(I-圖像)。然而，這降低了編碼效率。
與此不同，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，在如圖5所示的圖像解碼設(shè)備中，如圖8所示，將通過解碼一個(gè)參考圖像碼流所獲得的參考圖像信號(hào)單獨(dú)地保存在幀存儲(chǔ)器208內(nèi)，作為在出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)使用的一個(gè)參考圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)僅在出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)用于解碼一個(gè)視頻碼流。也就是說，當(dāng)沒有錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí)，使用以具有很高編碼效率的預(yù)測(cè)編碼為基礎(chǔ)的一個(gè)參考圖像信號(hào)。僅當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，使用通過解碼一個(gè)參考圖像碼流所重建的一個(gè)參考圖像信號(hào)來從錯(cuò)誤中恢復(fù)。還可以配置這個(gè)設(shè)備使其在出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)強(qiáng)制性地使用從一個(gè)參考圖像碼流解碼獲得的參考圖像替換幀存儲(chǔ)器208的內(nèi)容。
在這個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，在圖像編碼設(shè)備內(nèi)生成的編碼總量增加到單獨(dú)地編碼一個(gè)參考圖像信號(hào)的程度。這個(gè)問題可以通過僅在需要時(shí)輸出一個(gè)參考圖像碼流來解決。例如，作為指示幀類型的幀類型信息，將指示一個(gè)參考圖像碼流的模式信息寫在一幀的首部。在圖像編碼設(shè)備一側(cè)上分析這個(gè)模式信息以確定是否輸出一個(gè)參考圖像碼流。在正常模式下，不輸出參考圖像碼流。
圖9圖示用于這樣一個(gè)參考圖像碼流的輸出確定單元的基本結(jié)構(gòu)。這個(gè)輸出確定單元例如合并在圖2中的首部復(fù)用單元117內(nèi)。參考圖9，將一個(gè)輸入碼流431輸入給一個(gè)附加信息確定單元401，它確定這個(gè)碼流是指示一個(gè)正常幀的信息還是輔助附加信息。在這個(gè)實(shí)施例中，輸入碼流431是一個(gè)包括視頻碼流137和參考圖像碼流147的碼流。附加信息確定單元401確定這個(gè)碼流是否是作為附加信息的參考圖像碼流147。
將附加信息確定單元401的確定結(jié)果432輸出給附加信息輸出確定單元403。這個(gè)單元根據(jù)指示當(dāng)前狀態(tài)的狀態(tài)信息433確定是否輸出參考圖像碼流147。假設(shè)狀態(tài)信息433是指示當(dāng)前是否出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤的信息。在這種情況下，如果出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤，附加信息輸出確定單元403確定輸出參考圖像碼流147。在未出現(xiàn)錯(cuò)誤的正常狀態(tài)下，確定不輸出參考圖像碼流147。
將附加信息輸出確定單元403的確定結(jié)果434傳送給一個(gè)輸出單元402。根據(jù)附加信息輸出確定單元403的確定結(jié)果434，輸出單元402輸出在通過附加信息確定單元401輸入的碼流435內(nèi)所包含的參考碼流147作為輸出碼流436。這使得能夠自適應(yīng)地輸出參考碼流147，因此防止在沒有任何錯(cuò)誤的正常狀態(tài)下輸出不必要的信息。
在圖5所示的圖像解碼設(shè)備中，即使在正常狀態(tài)中，也可以作為一個(gè)輸入碼流輸入?yún)⒖紙D像碼流241。例如，這些情況包括再現(xiàn)一個(gè)本地文件的情況和在發(fā)送一側(cè)上不支持自適應(yīng)發(fā)送的情況。在這樣的情況下，可以在圖像解碼設(shè)備一側(cè)上確定是否解碼參考圖像碼流241。
圖10圖示一個(gè)解碼操作確定單元的基本結(jié)構(gòu)，它在確定需要解碼時(shí)解碼一個(gè)參考圖像碼流。這個(gè)解碼操作確定單元例如合并在圖5中前一級(jí)上提供的首部分用單元200內(nèi)。參見圖10，將一個(gè)輸入碼流531輸入給附加信息確定單元501，它確定該碼流是否是附加信息。在這個(gè)實(shí)施例中，輸入碼流531是一個(gè)包含視頻碼流231和參考圖像碼流241的碼流。附加信息確定單元501確定輸入碼流531是否是參考圖像碼流241。例如通過使用在幀類型信息中寫入的和指示一個(gè)參考圖像碼流的模式信息來執(zhí)行這個(gè)確定。
將附加信息確定單元501的確定結(jié)果532輸入給解碼方法確定單元503以用于確定是否解碼該參考圖像碼流241。將指示當(dāng)前解碼操作是本地解碼還是已經(jīng)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤的信息作為狀態(tài)信息533提供給解碼方法確定單元503。解碼方法確定單元503根據(jù)附加信息確定單元501的確定結(jié)果532和狀態(tài)信息533，確定是否解碼通過附加信息確定單元501輸入的碼流535內(nèi)所包含的參考圖像碼流241。解碼單元502根據(jù)解碼方法確定單元503的確定結(jié)果534執(zhí)行解碼，并輸出一個(gè)再現(xiàn)信號(hào)536。使用這一操作，在本地解碼等情況下，可以控制圖像解碼設(shè)備不解碼附加信息。在沒有任何傳輸錯(cuò)誤的正常狀態(tài)下，例如，解碼方法確定單元503丟棄參考圖像碼流241而不對(duì)其解碼。假設(shè)因?yàn)樵趥鬏斅窂街幸呀?jīng)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤，導(dǎo)致遺漏將要參考的一幀，并且不能正常地解碼一個(gè)再現(xiàn)圖像。在這種情況下，因?yàn)榻獯a該再現(xiàn)圖像所需要的一個(gè)參考圖像未存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器內(nèi)，所以解碼參考圖像碼流241以替換在幀存儲(chǔ)器內(nèi)所存儲(chǔ)的圖像。這防止了因?yàn)榛烊脲e(cuò)誤導(dǎo)致再現(xiàn)圖像的惡化。該設(shè)備還使用一種僅當(dāng)已經(jīng)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)解碼一個(gè)參考碼流和用結(jié)果數(shù)據(jù)替換參考幀的技術(shù)。還可以配置接收側(cè)以使其在接收時(shí)即解碼整個(gè)參考碼流，而不考慮是否要替換該參考幀。
已經(jīng)在使用一個(gè)參考幀的前提下描述了這個(gè)實(shí)施例。然而，也可以使用多個(gè)參考幀。在這種情況下，如果相加多個(gè)幀的所有圖像，則編碼比特?cái)?shù)可能變得過于龐大，導(dǎo)致缺乏實(shí)用性。因此，僅選擇多個(gè)參考幀中的在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中將要參考的一小塊區(qū)域(例如，在這種情況下的一個(gè)宏塊)，并將其作為參考圖像碼流241輸出。在這種情況下，每個(gè)宏塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)替代了圖3(b)中每幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。使用這種方案，使得能夠避免由于編碼不使用的宏塊導(dǎo)致編碼比特?cái)?shù)量上的增加，并節(jié)省編碼比特?cái)?shù)量。在這種情況下，和指示作為附加信息輸出的宏塊信息是在一個(gè)特定幀內(nèi)特定位置上的一個(gè)宏塊的信息一起寫一個(gè)碼流。
「第二實(shí)施例」圖11圖示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在第一實(shí)施例中，作為與視頻碼流不同的幀，輸出一個(gè)參考圖像碼流。在第二實(shí)施例中，作為用于一個(gè)視頻碼流各幀的附加信息，輸出一個(gè)參考圖像碼流。在圖11中，與圖1相同的參考編號(hào)表示相同的部件，將僅描述與根據(jù)第一實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的不同之處。在這個(gè)實(shí)施例中，將一個(gè)參考圖像碼流147輸入給復(fù)用器106以與一個(gè)量化和可變長度編碼的DCT系數(shù)136以及運(yùn)動(dòng)矢量碼流144復(fù)用。然后，輸出結(jié)果數(shù)據(jù)。
通過這種結(jié)構(gòu)，將編碼和解碼視頻碼流中一個(gè)特定幀所需要的一個(gè)參考圖像信號(hào)添加給該幀。更具體地說，如圖12所示，第(n+1)幀的參考圖像碼流147(參考幀#n+1)變成與視頻碼流137內(nèi)同樣是第(n+1)幀(幀#n+1)中的附加信息。
如在第一實(shí)施例后一部分中所描述的，在基于小區(qū)域(宏塊)將一個(gè)參考圖像碼流添加到一個(gè)特定幀的方案中，該設(shè)備可以使用一種基于宏塊復(fù)用視頻碼流137和參考圖像碼流147，并向視頻碼流137添加確定標(biāo)記信息的方案，所述確定標(biāo)記信息指示是否將參考圖像碼流147添加給一個(gè)特定宏塊。
圖13圖示與圖11中的圖像編碼設(shè)備相對(duì)應(yīng)的圖像解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)。與圖5中相同的參考編號(hào)在圖13中表示相同的部件，下面將僅描述與根據(jù)第一實(shí)施例的圖像解碼設(shè)備的不同之處。在這個(gè)實(shí)施例中，分用器201分用來自視頻碼流231的一個(gè)參考圖像碼流241，該分用與DCT系數(shù)碼流231和運(yùn)動(dòng)矢量碼流237無關(guān)，作為用于視頻碼流231一幀的附加信息插入所述參考圖像碼流241。與第一實(shí)施例中相同，通過一個(gè)可變長度解碼器209、去量化器210和反離散余弦變換器211解碼被分用的參考圖像碼流241，從而重建一個(gè)參考圖像信號(hào)244。通過解碼該參考圖像碼流所獲得的參考圖像信號(hào)作為一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤就要使用的參考圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器208內(nèi)。當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，使用這個(gè)參考圖像數(shù)據(jù)解碼視頻碼流。這個(gè)設(shè)備還可以使用在出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)強(qiáng)制性地用解碼一個(gè)參考圖像碼流所獲得的參考圖像來替代幀存儲(chǔ)器208的內(nèi)容的方案。
「第三實(shí)施例」圖14圖示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在第一和第二實(shí)施例中，通過編碼在幀存儲(chǔ)器110內(nèi)存儲(chǔ)的參考圖像信號(hào)生成參考圖像碼流147。在第三實(shí)施例中，通過在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后編碼一個(gè)參考圖像信號(hào)(預(yù)測(cè)圖像信號(hào))生成參考圖像碼流147。在該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中，通過基于小區(qū)域(主要是基于宏塊)從在幀存儲(chǔ)器110內(nèi)存儲(chǔ)的參考圖像信號(hào)選擇最佳的部分所獲得的一個(gè)參考圖像一般存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器內(nèi)。因此，在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的參考圖像信號(hào)142是基于宏塊從幀存儲(chǔ)器110內(nèi)所存儲(chǔ)的參考圖像信號(hào)141中選擇的一個(gè)信號(hào)。
參見圖14，通過離散余弦變換器113、量化器114和可變長度編碼器115編碼運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償自適應(yīng)預(yù)測(cè)器111所輸出的已經(jīng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(基于宏塊選擇的)的參考圖像信號(hào)142。因此，生成參考圖像碼流147。與第一實(shí)施例相同，在不同于視頻碼流137的一幀內(nèi)輸出以這種方式生成的參考圖像碼流147，或者與第二實(shí)施例相同，在作為附加信息插入在視頻碼流137的幀內(nèi)之后輸出。
圖15圖示根據(jù)該實(shí)施例與圖14中的圖像編碼設(shè)備相對(duì)應(yīng)的圖像解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)。如參考圖14所描述的，由首部分用單元200從輸入碼流中分用出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的參考圖像碼流241是通過在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后編碼一個(gè)參考圖像信號(hào)所獲得的碼流。通過可變長度解碼器209、去量化器210和反離散余弦變換器211解碼這個(gè)碼流。因此，重建在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的參考圖像信號(hào)244。將所重建的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的參考圖像信號(hào)244輸入給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)器207，而不是在第一和第二實(shí)施例中的幀存儲(chǔ)器208。
例如，當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)器207可以輸出以上述方式重建的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的參考圖像信號(hào)244作為一個(gè)預(yù)測(cè)圖像信號(hào)240，而不是輸入運(yùn)動(dòng)矢量信息238和來自幀存儲(chǔ)器208的參考圖像信號(hào)239。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，即使當(dāng)將要使用多個(gè)參考圖像，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行一些處理時(shí)，也要編碼運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的參考圖像信號(hào)142，該信號(hào)是在區(qū)域分割之后通過減法器102從一個(gè)輸入視頻信號(hào)132直接減去的一個(gè)預(yù)測(cè)圖像信號(hào)。一旦出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤，即將參考信號(hào)142用作一個(gè)恢復(fù)用的信號(hào)。這可以解決上述問題。
在許多情況下，一個(gè)將要預(yù)測(cè)編碼的圖象幀被預(yù)測(cè)地編碼，同時(shí)選擇是基于宏塊(小區(qū)域)執(zhí)行預(yù)測(cè)編碼(INTER模式)，還是執(zhí)行幀內(nèi)編碼(INTRA模式)。在這種情況下，因?yàn)樵谌我鈳瑑?nèi)編碼的宏塊內(nèi)不存在預(yù)測(cè)圖像信號(hào)，如果作為一幀輸出一個(gè)參考圖像信號(hào)，可能會(huì)生成一個(gè)不必要的部分。因此，可以基于宏塊選擇和存儲(chǔ)解碼操作所需要的參考圖像碼流147，并逐幀地將參考圖像信號(hào)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器內(nèi)。
「第四實(shí)施例」第一至第三實(shí)施例已經(jīng)示例性地說明了通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)、離散余弦變換、量化和可變長度編碼的組合執(zhí)行視頻編碼的情況。然而，本發(fā)明并不限制于這樣一種編碼方案。例如，本發(fā)明也可以應(yīng)用于諸如小波編碼的下一代編碼技術(shù)。
圖16圖示考慮這些可變圖像編碼方案概括出的圖像編碼設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)。參見圖16，圖像編碼單元1901使用一個(gè)參考圖像信號(hào)編碼一個(gè)輸入圖像信號(hào)(主要是一個(gè)視頻信號(hào))1931以輸出一個(gè)圖像碼流1932。圖像編碼單元1901可以使用任意一種編碼方案，只要它是使用一個(gè)參考圖像信號(hào)的方案。圖像編碼單元1901所使用的參考圖像信號(hào)1933由參考圖像編碼單元1902編碼，并作為一個(gè)參考圖像碼流1934輸出。
圖17圖示與圖16所示的圖像編碼設(shè)備相對(duì)應(yīng)的圖像解碼設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)。由參考圖像解碼單元2002解碼從一個(gè)輸入碼流分用出的參考圖像碼流2032。因此，重建一個(gè)參考圖像信號(hào)2033。由圖像解碼單元2001解碼從輸入碼流分用出的圖像碼流2031。在這種情況下，如果由參考圖像解碼單元2002重建的參考圖像信號(hào)2033作為一個(gè)參考圖像信號(hào)存在，則可以在需要時(shí)使用這個(gè)信號(hào)。
「第五實(shí)施例」通常，當(dāng)以INTRA模式編碼一個(gè)參考圖像時(shí)，由于量化在這個(gè)參考圖像和原始參考圖像之間產(chǎn)生一個(gè)誤差。因此，在編碼操作中，將通過轉(zhuǎn)換/編碼和量化所獲得的圖像編碼信號(hào)用作一個(gè)參考圖像，替代作為一個(gè)預(yù)測(cè)信號(hào)的參考圖像信號(hào)。通過作為一個(gè)附加參考圖像編碼信號(hào)將這個(gè)信號(hào)發(fā)送到解碼設(shè)備一側(cè)上，可以實(shí)現(xiàn)一種避免由于量化產(chǎn)生誤差的系統(tǒng)。
通過與實(shí)現(xiàn)RTP(實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)的反饋信息RTCP等相結(jié)合地使用本發(fā)明，可以增強(qiáng)本發(fā)明的效果。這是因?yàn)楫?dāng)將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的錯(cuò)誤信息從接收側(cè)發(fā)送到發(fā)送側(cè)時(shí)，可以將該信息用作確定是否傳輸附加信息的條件。例如，如果根據(jù)RTCP確定已經(jīng)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤，則將下一幀的參考圖像碼流發(fā)送到接收側(cè)。
上述本發(fā)明中的圖像編碼和解碼可以通過硬件來實(shí)現(xiàn)，或者部分或全部的處理可以通過使用計(jì)算機(jī)的軟件來實(shí)現(xiàn)。這種軟件(計(jì)算機(jī)程序)一旦記錄在諸如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或CD-ROM的記錄媒體上就可以被分布，或者可以通過諸如無線電信道或線路的傳輸媒體被分布。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以在不降低傳輸效率的情況下改善出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)的恢復(fù)能力。此外，在編碼架構(gòu)內(nèi)執(zhí)行處理和在編碼時(shí)準(zhǔn)備所有的數(shù)據(jù)將不再需要執(zhí)行重新編碼、發(fā)送時(shí)的復(fù)雜處理等。這使得能夠構(gòu)建一個(gè)簡單的圖像發(fā)送/接收系統(tǒng)。
工業(yè)應(yīng)用性如上面已經(jīng)描述的，根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼和解碼設(shè)備可以用于這樣一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于以少量信息來壓縮編碼圖像，和在可視電話、視頻會(huì)議系統(tǒng)、便攜式信息終端、數(shù)字視頻光盤系統(tǒng)和數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中發(fā)送或存儲(chǔ)結(jié)果數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種圖像編碼方法，包括通過使用一個(gè)參考圖像信號(hào)編碼一個(gè)視頻信號(hào)生成一個(gè)視頻碼流的第一編碼步驟；通過編碼該參考圖像信號(hào)生成一個(gè)參考圖像碼流的第二編碼步驟；和通過復(fù)用該視頻碼流和該參考圖像碼流生成一個(gè)輸出碼流的復(fù)用步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像編碼方法，其中第一編碼步驟在幀存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)在編碼所述視頻信號(hào)的處理中生成的一個(gè)本地解碼圖像信號(hào)，以及第二編碼步驟編碼從幀存儲(chǔ)器中讀出的所述參考圖像信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的圖像編碼方法，其中由對(duì)所編碼的視頻圖像進(jìn)行本地解碼所獲得的多個(gè)圖像信號(hào)形成所述參考圖像信號(hào)。
4.一種圖像編碼設(shè)備，包括用于接收一個(gè)輸入視頻信號(hào)的裝置；通過使用一個(gè)參考圖像信號(hào)編碼該視頻信號(hào)以生成一個(gè)視頻碼流的第一編碼裝置；編碼該參考圖像信號(hào)以生成一個(gè)參考圖像碼流的第二編碼裝置；和復(fù)用該視頻碼流和該參考圖像碼流以生成一個(gè)輸出碼流的復(fù)用裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的圖像編碼設(shè)備，其中第一編碼裝置包括一個(gè)幀存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)在編碼所述視頻信號(hào)的處理中生成的一個(gè)本地解碼圖像信號(hào)作為所述參考圖像信號(hào)，以及第二編碼裝置編碼從該幀存儲(chǔ)器中讀出的參考圖像信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的圖像編碼設(shè)備，其中由對(duì)所編碼的視頻圖像進(jìn)行本地解碼所獲得的多個(gè)圖像形成所述參考圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的圖像編碼設(shè)備，其中第一編碼裝置包括一個(gè)幀存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)在編碼所述視頻信號(hào)的處理中生成的一個(gè)本地解碼圖像信號(hào)作為所述參考圖像信號(hào)；和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償裝置，用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償從該幀存儲(chǔ)器中讀出的參考圖像信號(hào)，并且第二編碼裝置編碼由該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償裝置運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的參考圖像信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的圖像編碼設(shè)備，其中所述復(fù)用裝置包括第一確定裝置，用于確定包含視頻碼流和參考圖像碼流的輸入碼流是否是參考圖像碼流；第二確定裝置，用于在第一確定裝置確定該輸入碼流是參考圖像碼流時(shí)，確定是否輸出該參考圖像碼流；和輸出裝置，用于根據(jù)第二確定結(jié)果輸出該輸入碼流作為輸出碼流。
9.一種圖像解碼方法，包括接收一個(gè)輸入碼流的步驟，該輸入碼流包含通過編碼一個(gè)視頻信號(hào)獲得的一個(gè)視頻碼流和通過編碼一個(gè)參考圖像信號(hào)獲得的一個(gè)參考圖像碼流；第一解碼步驟，解碼在輸入碼流中包含的參考圖像碼流以生成第一參考圖像信號(hào)；和第二解碼步驟，通過選擇性地使用從一個(gè)重建圖像信號(hào)獲得的第二參考圖像信號(hào)和所述第一參考圖像信號(hào)之一解碼在輸入碼流中包含的視頻碼流以生成一個(gè)再現(xiàn)圖像信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的圖像解碼方法，其中第二解碼步驟在一個(gè)幀存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)所述再現(xiàn)圖像信號(hào)作為第二參考圖像信號(hào)，并存儲(chǔ)第一參考圖像信號(hào)，通過選擇性地從該幀存儲(chǔ)器中讀出第二參考圖像信號(hào)和第一參考圖像信號(hào)來解碼所述視頻碼流。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的圖像解碼方法，其中第二解碼步驟包括以下步驟在幀存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)所述再現(xiàn)圖像信號(hào)作為第二參考圖像信號(hào)，并通過用第一參考圖像信號(hào)替換在幀存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的第二參考圖像信號(hào)來解碼該視頻碼流。
12.一種圖像解碼設(shè)備，包括接收一個(gè)輸入碼流的輸入裝置，該輸入碼流包含一個(gè)通過編碼一個(gè)視頻信號(hào)獲得的視頻碼流和一個(gè)通過編碼一個(gè)參考圖像信號(hào)獲得的參考圖像碼流；第一解碼裝置，用于解碼在輸入碼流中包含的參考圖像碼流以生成第一參考圖像信號(hào)；和第二解碼裝置，用于通過選擇性地使用從一個(gè)重建圖像信號(hào)獲得的第二參考圖像信號(hào)和所述第一參考圖像信號(hào)之一，解碼在輸入碼流中包含的視頻碼流以生成一個(gè)再現(xiàn)圖像信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的圖像解碼設(shè)備，其中第二解碼裝置包括一個(gè)幀存儲(chǔ)器，它在存儲(chǔ)第一參考圖像信號(hào)的同時(shí)，存儲(chǔ)所述再現(xiàn)圖像信號(hào)作為第二參考圖像信號(hào)，并通過從該幀存儲(chǔ)器中選擇性地讀出第二參考圖像信號(hào)和第一參考圖像信號(hào)來解碼所述視頻碼流。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的圖像解碼設(shè)備，其中第一解碼裝置通過解碼在輸入碼流中所包含的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的參考圖像碼流來生成第一參考圖像信號(hào)，以及第二解碼裝置包括一個(gè)幀存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)所述再現(xiàn)圖像信號(hào)作為第二參考圖像信號(hào)；和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償裝置，用于對(duì)從該幀存儲(chǔ)器中讀出的第二參考圖像信號(hào)和第一參考圖像信號(hào)之一進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的圖像解碼設(shè)備，還包括第一確定裝置，用于確定輸入碼流是否是參考圖像碼流；第二確定裝置，用于當(dāng)?shù)谝淮_定裝置確定輸入碼流是參考圖像碼流時(shí)，確定是否解碼該參考圖像碼流；和解碼裝置，用于根據(jù)第二確定結(jié)果解碼輸入碼流。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的圖像解碼設(shè)備，其中第二解碼裝置包括一個(gè)幀存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)所述再現(xiàn)圖像信號(hào)作為第二參考圖像信號(hào)，并通過用第一參考圖像信號(hào)替換在幀存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的第二參考圖像信號(hào)來解碼所述視頻碼流。
17.一種使計(jì)算機(jī)執(zhí)行編碼一個(gè)輸入視頻信號(hào)的圖像編碼處理的程序，該程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行通過使用一個(gè)參考圖像信號(hào)編碼該視頻信號(hào)來生成一個(gè)視頻碼流的處理；通過編碼該參考圖像信號(hào)生成一個(gè)參考圖像碼流的處理；和通過復(fù)用所述視頻碼流和所述參考圖像碼流生成一個(gè)輸出碼流的處理。
18.一種使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述處理的程序接收一個(gè)輸入碼流的處理，該輸入碼流包含通過編碼一個(gè)視頻信號(hào)獲得的一個(gè)視頻碼流和通過編碼一個(gè)參考圖像信號(hào)獲得的一個(gè)參考圖像碼流；解碼在輸入碼流中包含的參考圖像碼流以生成第一參考圖像信號(hào)的處理；和通過選擇性地使用從一個(gè)重建圖像信號(hào)獲得的第二參考圖像信號(hào)和第一參考圖像信號(hào)之一，解碼在輸入碼流中所包含的視頻碼流以生成再現(xiàn)圖像信號(hào)的處理。
19.一種視頻碼流，它通過復(fù)用使一個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼而獲得的一個(gè)視頻碼流和通過獨(dú)立地編碼用于該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼的一個(gè)參考圖像信號(hào)所獲得的一個(gè)參考圖像碼流而獲得。
全文摘要
本發(fā)明的圖像編碼設(shè)備包括視頻編碼單元(101－112)，通過使用一個(gè)參考圖像信號(hào)(141)編碼一個(gè)輸入視頻信號(hào)(131)來生成一個(gè)視頻碼流(137)；參考圖像編碼單元(113－115)，通過編碼參考圖像信號(hào)(141)生成一個(gè)參考圖像碼流(147)；和復(fù)用單元(117)，通過復(fù)用該視頻碼流(137)和參考圖像碼流(147)生成一個(gè)輸出碼流(149)。
文檔編號(hào)H04N7/32GK1507750SQ0380015
公開日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2003年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月18日
發(fā)明者永井剛, 一郎, 中條健, 古藤晉一郎, 浩, 菊池義浩, 淺野涉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝