CN101189876A - 用信号发送可缩放视频编码中的比特流排序 - Google Patents

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Abstract

能够通过添加的语法元素来指定视频比特流内的迭代排序。改变迭代排序能够改进用以提取视频编码的某些组成元素的能力。在一个实施例中，一种对具有多个维度的可缩放性的可缩放视频数据进行解码的方法包括：接收对跨经多个维度的编码比特流内迭代排序的指示；以及根据接收的指示对迭代进行排序。这些技术也能够应用于编码。

Description

用信号发送可缩放视频编码中的比特流排序
技术领域
本发明主要地涉及可缩放视频编码方法和***。更具体而言，本发明涉及用于用信号发送可缩放视频编码中的比特流排序的技术。
背景技术
本部分旨在于提供背景技术。这里的描述可以包括能够探求的概念而并不必然是先前已经构想或者探求的概念。因此，除非这里另有说明，在本部分中描述的内容既不是先于本申请中权利要求的现有技术也不因包含于本部分中而被承认为现有技术。
一般而言，常规视频编码标准(例如MPEG-1、H.261/263/264)并入运动估计和运动补偿以消除在多媒体应用和服务中的视频帧之间的时间冗余。可缩放视频编码对于在利用宽范围处理能力的解码器的***中使用的许多多媒体应用和服务而言或者在解码器可用的比特速率不是恒定时是合乎需要的特征。已经提出若干类型的视频可缩放性方案，比如时间、空间和质量可缩放性。这些建议类型包括基本层和增强层。基本层是为了对视频流进行解码而需要的最少量的数据，而增强层是为了提供增强视频信号而需要的附加数据。
为各类视频可缩放性方案限定了特定可缩放性结构。可缩放性结构限定了在基本层的画面与增强层的画面之间的关系。一类结构称为细颗粒度可缩放性(FGS)，该FGS是MPEG-4 AVC多媒体标准的建议可缩放扩展的部分。FGS的使用主要以通过异质网络实时发射视频的应用为目标。另外，FGS实现了通过针对不同比特速率的范围对内容一次进行编码来对带宽进行自适应，这使视频发射服务器能够动态地改变发射速率而无需深入了解或者解析视频流。
对于利用可缩放视频编码的应用而言，希望对视频序列一次进行编码以及能够以如下方式提取比特流的一部分使得有可能在允许一些恶化(例如较低空间分辨率、较低质量)的同时对提取的部分进行解码。提取过程的复杂度明显地受视频编码中比特流的布置所影响。比特流布置常常使得易于实现一类可缩放性(例如质量)但是难以实现其它类型的可缩放性(例如色空间)。
针对H.264/AVC可缩放扩展的当前建议是使用如下一连串迭代对FGS质量增强信息进行编码：(1)针对各FGS平面、(2)针对各周期(cycle)、(3)针对各块和(4)针对各分量。这一结构使得有可能容易地提取特定FGS平面或者在该FGS平面内的周期，因为提取器能够对FGS/周期迭代的次数进行计数而一旦已经达到适当迭代就丢弃片中剩余的所有数据。然而，针对块组(即空间区域)或者针对特定分量(例如仅亮度)提取信息就困难得多。这样的信息仅为最内层迭代所考虑。于是没有可能丢弃来自片的信息。
考虑H.264/AVC可缩放扩展，来自各色分量(亮度/色度)的信息没有收集在一起-亮度值和色度值相交织。在一些场合如视频编辑或者分析中，希望删除色度信息，但是该交织结构在不明显地增加提取过程的复杂度时使这一点有困难。常规***在能够丢弃色度值之前需要处理亮度值和色度值两者。
因此，需要允许针对应用的需要而定制视频编码中的比特流。还需要向可缩放视频比特流添加指示了层内数据排序的语法元素。也需要用信号发送可缩放视频编码中的比特流排序。
发明内容
一般而言，本发明涉及可缩放视频编码以及从视频编码中提取分量，其中能够动态地改变编码比特流内的迭代排序。例如，在改变编码比特流内的迭代排序之后能够从视频编码提取色分量如亮度以减少为了进行提取而需要的复杂度和处理。比特流内的迭代排序能够由添加的语法元素来指定。改变迭代次序能够改进用以提取视频编码的某些组成元素的能力。
一个示例实施例涉及一种对具有多个维度的可缩放性的可缩放视频数据进行解码的方法。这一方法可以包括接收对跨经多个维度的编码比特流内迭代排序的指示以及根据接收的指示对迭代进行排序。
另一示例实施例涉及一种对具有多个维度的可缩放性的可缩放视频数据进行解码的解码器。这一解码器可以包括：细颗粒度可缩放性(FGS)增强模块，该FGS增强模块使用编码比特流内的一连串迭代对信息进行解码；以及处理器，该处理器接收指定了一连串迭代中迭代排序的语法元素以及命令FGS增强模块使用指定的迭代排序对信息进行解码。
另一示例实施例涉及一种对具有多个维度的可缩放性的可缩放视频数据进行解码的模块。这一模块可以包括：用于接收对跨经多个维度的编码比特流内迭代排序的指示的装置；以及用于根据接收的指示对迭代进行排序的装置。
另一示例实施例涉及一种在视频编码中利用的计算机程序产品。这一计算机程序产品可以包括：用以使用编码比特流内的一连串迭代对信息进行解码的计算机代码；用以接收指定了一连串迭代中迭代排序的语法元素的计算机代码；以及用以命令使用指定的迭代排序对信息进行解码的计算机代码。
附图说明
图1是根据示例实施例利用细颗粒度可缩放性(FGS)质量增强的***的框图。
图2是描绘了根据示例实施例的迭代次序的图。
图3是描绘了根据示例实施例的另一迭代次序的图。
图4是描绘了根据示例实施例针对三色分量(Y，U，V)的视频帧中的平面的图。
图5是根据示例实施例包括参数的示例语法表。
图6是根据示例实施例在用信号发送比特流排序时执行的操作的流程图。
具体实施方式
图1图示了利用细颗粒度可缩放性(FGS)质量增强的***的框图。视频相机12或者其它视频信号源产生耦合到模拟到数字转换器14的代表像素的信号阵列，该转换器又耦合到具有处理器18的编码器16。编码器16包括其它部件，例如存储器、时钟和时序电路、输入/输出功能和监视器。编码器16也能够包括DCT模块20、可变长度编码(VLC)编码模块22和MPEG-4 ACV编码模块24。DCT模块20能够执行离散余弦变换功能。这些模块能够用硬件、软件或者其组合来实施。
编码器16产生编码的输出信号，该信号在一些实施例中能够是需要较少带宽和/或存储器的压缩信号。编码的输出信号由解码器32发射并且最终解码。解码器32能够包括处理器34、逆DCT模块36、逆VLC模块38和MPEG-4 AVC解码模块40。
处理器18包括用以实现FGS质量增强的指令。FGS质量增强能够使用各种编程技术中的任何技术来实施，或者可选地，它能够用硬件或者软件和硬件的组合来实施。FGS质量增强利用了使用在某一次序中执行的一连串迭代来编码的信息。图2图示了在示例FGS质量增强中使用的迭代次序。该迭代次序包括针对各分量的编码(操作52)、针对各FGS平面的编码(操作54)、针对各周期的编码(操作56)和针对各块的编码(操作58)。这一迭代次序使色分量(例如仅亮度)的提取简单明了。然而，它使单个FGS平面的提取变复杂。
图3图示了在FGS质量增强中使用的另一迭代次序。该迭代次序包括针对各FGS平面的编码(操作62)、针对各周期的编码(操作64)、针对各块的编码(操作66)和针对各分量的编码(操作68)。这一次序使单个FGS平面的提取相对地容易，但是针对块组或者特定分量提取信息在计算上更复杂，因为没有可能丢弃来自片的任何数据。
图4图示了针对三个色分量(Y，U，V)的视频帧中的平面。三个色分量(Y，U，V)可以具有不同数目的比特平面。在各帧的头部中有指示了用于帧中Y、U、V分量的比特平面的最大数目的语法元素。这些语法值能够表示为fgs_vop_max_level_y、fgs_vop_max_level_u和fgs_vop_max_level_v。
图5图示了包括在这里描述的编码过程中利用的参数的示例语法表。该语法表包括指定了比特流内排序迭代的语法元素。举例而言，语法元素fgs_iteration_order能够指示4，1，2，3以指定分量(4)排序第一、继而FGS平面(1)、周期(2)和块(3)。这样，当语法元素fgs_iteration_order指示了1，2，3，4时，迭代次序始于FGS平面(1)、继而周期(2)、块(3)和分量(4)。
图6图示了在用信号发送比特流排序时执行的操作。可以根据实施例或者实施方式来执行附加、更少或者不同的操作。在操作72中，信号指定了哪个可缩放性维度是外层迭代循环或者一号循环。在操作74中，信号指定了哪个可缩放性维度是第二最外层迭代循环或者二号循环。继续该信号发送直至其中信号指定了最后迭代或者循环n的操作78。这样的信号发送过程允许n！个可能排列，其中n是可缩放性维度的数目。
在可选实施例中，能够预先确定有限数目的容许排列，其中比特流中的信号指示了排列在容许集内的索引。有利地，能够设计比特流内的迭代排序，使得能够实现不同排序的受益。向可缩放视频比特流添加的语法元素指示了层内数据排序，使得能够针对应用的需要而定制视频编码中的比特流。这样，在确定迭代排序之后提取来自视频编码的分量，由此减少为了进行提取而需要的复杂度和处理。例如，能够在改变编码比特流内的迭代排序之后从视频编码中提取色分量如亮度。
尽管已经描述了本发明的若干实施例，但是将理解到修改和改变对于本发明所涉及的领域中的技术人员将是可以想到的。因而，本说明书所附的权利要求旨在于准确地限定本发明。

Claims (41)

1.一种对具有多个维度的可缩放性的可缩放视频数据进行解码的方法，所述方法包括：
接收对跨经所述多个维度的编码比特流内迭代排序的指示；以及
根据所述接收的指示对迭代进行排序。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个维度包括由块、色分量、周期和细颗粒度可缩放性(FGS)平面组成的组中的至少两个。
3.根据权利要求2所述的方法，其中空间位置相似的块分组在一起形成迭代单元。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示指定将要执行的迭代次序。
5.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述迭代排序的排列子集并且所述指示指示了所述子集的哪个成员被使用。
6.一种对具有多个维度的可缩放性的可缩放视频数据进行解码的解码器，所述解码器包括：
细颗粒度可缩放性(FGS)增强模块，使用编码比特流内的一连串迭代对信息进行解码；以及
处理器，接收指定了所述一连串迭代中迭代排序的语法元素以及命令所述FGS增强模块使用所述指定的迭代排序对信息进行解码。
7.根据权利要求6所述的解码器，其中所述指定的迭代排序包括：第一，所述编码比特流内的各FGS平面；第二，所述编码比特流内的各周期；第三，所述编码比特流内的各块；以及第四，所述编码比特流内的各分量。
8.根据权利要求7所述的解码器，其中所述指定的迭代排序基于所述接收的语法元素来改变，所述改变的指定排序，包括：第一，所述编码比特流内的各分量；第二，所述编码比特流内的各FGS平面；第三，所述编码比特流内的各周期；以及第四，所述编码比特流内的各块。
9.根据权利要求6所述的解码器，其中所述指定的迭代排序包括：第一，所述编码比特流内的各分量；第二，所述编码比特流内的各FGS平面；第三，所述编码比特流内的各周期；以及第四，所述编码比特流内的各块。
10.根据权利要求6所述的解码器，其中编码比特流内的所述迭代排序跨经所述多个维度。
11.根据权利要求10所述的解码器，其中所述多个维度包括由块、色分量、周期和细颗粒度可缩放性(FGS)平面组成的组中的至少两个。
12.一种对具有多个维度的可缩放性的可缩放视频数据进行解码的模块，所述模块包括：
用于接收对跨经所述多个维度的编码比特流内迭代排序的指示的装置；以及
用于根据所述接收的指示对迭代进行排序的装置。
13.根据权利要求12所述的模块，其中所述多个维度包括由块、色分量、周期和细颗粒度可缩放性(FGS)平面组成的组中的至少两个。
14.根据权利要求13所述的模块，其中空间位置相似的块分组在一起形成迭代单元。
15.根据权利要求12所述的模块，其中所述迭代排序包括：第一，所述编码比特流内的各FGS平面；第二，所述编码比特流内的各周期；第三，所述编码比特流内的各块；以及第四，所述编码比特流内的各分量。
16.根据权利要求12所述的模块，其中提供所述迭代排序的排列子集并且所述指示指示了所述子集的哪个成员被使用。
17.一种在视频编码中使用的计算机程序产品，包括：
用以使用编码比特流内的一连串迭代对信息进行解码的计算机代码；
用以接收指定了所述一连串迭代中迭代排序的语法元素的计算机代码；以及
用以命令使用所述指定的迭代排序对信息进行解码的计算机代码。
18.根据权利要求17所述的计算机程序产品，其中在所述编码比特流的报头中提供所述语法元素。
19.根据权利要求17所述的计算机程序产品，其中所述可缩放视频数据具有多个维度的可缩放性，而所述多个维度包括由块、色分量、周期和细颗粒度可缩放性(FGS)平面组成的组中的至少两个。
20.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其中空间位置相似的块分组在一起形成迭代单元。
21.一种提取器，能够解析可根据权利要求1所述的方法来解码的编码比特流，其中按照所述接收的对所述编码比特流内所述迭代排序的指示来确定所述提取器将要删除的数据。
22.一种对具有多个维度的可缩放性的可缩放视频数据进行编码的方法，所述方法包括：
接收对跨经所述多个维度的编码比特流内迭代排序的指示；以及
根据所述接收的指示对迭代进行排序。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述多个维度包括由块、色分量、周期和细颗粒度可缩放性(FGS)平面组成的组中的至少两个。
24.根据权利要求23所述的方法，其中空间位置相似的块分组在一起形成迭代单元。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述指示指定将要执行的迭代次序。
26.根据权利要求22所述的方法，其中提供所述迭代排序的排列子集并且所述指示指示了所述子集的哪个成员被使用。
27.一种对具有多个维度的可缩放性的可缩放视频数据进行编码的编码器，所述编码器包括：
细颗粒度可缩放性(FGS)增强模块，使用编码比特流内的一连串迭代对信息进行编码；以及
处理器，接收指定了所述一连串迭代中迭代排序的语法元素以及命令所述FGS增强模块使用所述指定的迭代排序对信息进行编码。
28.根据权利要求27所述的编码器，其中所述指定的迭代排序包括：第一，所述编码比特流内的各FGS平面；第二，所述编码比特流内的各周期；第三，所述编码比特流内的各块；以及第四，所述编码比特流内的各分量。
29.根据权利要求28所述的编码器，其中所述指定的迭代排序基于所述接收的语法元素来改变，所述改变的指定排序包括：第一，所述编码比特流内的各分量；第二，所述编码比特流内的各FGS平面；第三，所述编码比特流内的各周期；以及第四，所述编码比特流内的各块。
30.根据权利要求27所述的编码器，其中所述指定的迭代排序包括：第一，所述编码比特流内的各分量；第二，所述编码比特流内的各FGS平面；第三，所述编码比特流内的各周期；以及第四，所述编码比特流内的各块。
31.根据权利要求27所述的编码器，其中所述迭代排序在跨经所述多个维度的编码比特流内。
32.根据权利要求31所述的编码器，其中所述多个维度包括由块、色分量、周期和细颗粒度可缩放性(FGS)平面组成的组中的至少两个。
33.一种对具有多个维度的可缩放性的可缩放视频数据进行编码的模块，所述模块包括：
用于接收对跨经所述多个维度的编码比特流内迭代排序的指示的装置；以及
用于根据所述接收的指示对迭代进行排序的装置。
34.根据权利要求33所述的模块，其中所述多个维度包括由块、色分量、周期和细颗粒度可缩放性(FGS)平面组成的组中的至少两个。
35.根据权利要求34所述的方法，其中空间位置相似的块分组在一起形成迭代单元。
36.根据权利要求33所述的模块，其中所述迭代排序包括：第一，所述编码比特流内的各FGS平面；第二，所述编码比特流内的各周期；第三，所述编码比特流内的各块；以及第四，所述编码比特流内的各分量。
37.根据权利要求33所述的模块，其中提供所述迭代排序的排列子集以及所述指示指示了所述子集的哪个成员被使用。
38.一种在视频编码中使用的计算机程序产品，包括：
用以使用编码比特流内的一连串迭代对信息进行编码的计算机代码；
用以接收指定了所述一连串迭代中迭代排序的语法元素的计算机代码；以及
用以命令使用所述指定的迭代排序对信息进行编码的计算机代码。
39.根据权利要求38所述的计算机程序产品，其中在所述编码比特流的报头中提供所述语法元素。
40.根据权利要求38所述的计算机程序产品，其中所述可缩放视频数据具有多个维度的可缩放性，而所述多个维度包括由块、色分量、周期和细颗粒度可缩放性(FGS)平面组成的组中的至少两个。
41.根据权利要求40所述的计算机程序产品，其中空间位置相似的块分组在一起形成迭代单元。
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