专利名称：在avs-m视频比特流中的随机访问的制作方法
在AVS-M视频比特流中的随机访问技术领域[OOOl]本发明涉及视频编码。
背景技术：
中国音频视频编码标准(AVS)的AVS-M部分针对移动网络上 的视频需求。在AVS-M视频压縮标准中，压缩视频比特流由多于一 个访问单元(AU， access unit)组成，每一个AU包含用于解码图像 的信息。AU由许多NAL (网络抽象层)单元组成，其中一些是可选 的。如图1所示，NAL单元可以是序列参数集(SPS)、图像参数集 (PPS)、 SEI (补充增强信息)、图像报头或者slice—layer—rbsp (原始 字节序列载荷)，该slice—layer—rbsp由slice—header (片头)组成， slice—header后跟着片数据(也就是，许多宏块，其中一个宏块包含 16x16亮度块和用于4: 2: O色度格式的相应两个8x8色差块)。在 字节格式比特流中，NAL单元以3字节起始码(0x000001)开始， 随后是1字节NAL单元指示符，其中nal—unit_type (nal单元类型) 在5比特域中表示，见图2。
为了解码AVS-M (见图1)中的图像，AU包含可选的SPS、 PPS、 SEI NAL单元，随后是强制图像报头NAL单元和若干 slice—layer—rbsp NAL单元。注意在H.264和AVS-M中，解码图像(AU) 可能需要来自先在前多于一个AU的SPS、 PPS信息等等。
在当前AVS-M访问单元结构定义中存在缺陷，该缺陷是缺乏 比特流随机访问支持。为了确定解码是否可以从任意AU开始(作为 例子见图1 )，解码器必须逐字节地解析比特流到第 一 个 sliCe_data—rbsp (片数据原始字节序列载荷)NAL单元以，检验当前 图像是否是IDR (即时解码刷新)图像。如果它不是IDR图像，解 码器就继续逐字节解析直至找到这样的IDR图像。如果它是IDR图像，解码器就解码slicejieader (片头)以确定使用哪一个SPS和PPS 信息(在AVS-M中存在16/128个SPS/PPS)来解码当前图像，然后 回到比特流中所需的SPS/PPS可被解码的位置。注意用于解码当前 IDR图像的所需SPS/PPS并不必须包含在当前AU中，解码器需要回 溯几个AU以找到它们。这使得解析过程非常复杂。
避免回溯以找到所需SPS/PPS的另一选择是每当在逐字节比特 流解析过程中发现它们时就解码和缓冲所有SPS/PPS和图像报头。在 这种情况下，当寻找到IDR图像时，解码可在第一个slice—data_rbsp (片数据原始字节序列载荷)NAL单元开始，不需要回溯以寻找所 需的SPS/PPS，因为它们已经是可得到的。但是，解码和缓冲SPS/PPS 将显著降低比特流解析速度。
因此，需要寻找支持在AVS-M标准中易于进行随机访问的方 法。在像电视广播(接收者可在任意时间开机)和视频重放中的快进 /快退功能这样的应用中需要随机访问。发明内容
本发明提供一种通过插入随机访问单元使得能够在AVS-M视 频比特流中容易进行随机访问的方法。
图1说明了解码访问单元。
图2示出了 NAL单元的第一个4字节。[OOIO]图3说明了解码包括随机访问指示符的访问单元。
具体实施方式
[OOll]优选实施例方法通过为多于一个访问单元(AU)提供 nal—unit—type域中的随机访问指示符而使得能够在AVS-M视频比特 流中容易进行随机访问，在访问单元处，解码IDR并不需要先前的 访问单元信息。图3展示了解码序列中的随机访问指示符(RAI)。
优选实施例系统可以任意不同类型的硬件执行优选实施例方 法数字信号处理器(DSP)、通用可编程处理器、专用电路或者片上系统(SoC)，比如同一芯片上的DSP和RISC处理器。在用于DSP 或者可编程处理器的板载ROM或者外部闪存EEPROM中存储的程 序可执行用于编码和解码的信号处理。模数转换器和数模转换器提供 到现实世界的连接，并且调制器和解调器(加上用于空中接口的天线) 提供用于传输波形的耦合。编码视频可被分组并且在网络上传输，比 如因特网。
在中国的AVS-M视频压縮标准中，压縮视频比特流由多于一 个访问单元(AU)组成，每一 AU包含用于解码图像的信息。AU由 许多NAL (网络抽象层)单元组成，其中一些是可选的。如图1所 示，NAL单元可是序列参数集(SPS)、图像参数集(PPS)、 SEI (补 充增强信息)、图像报头或者slice—layer—rbsp (原始字节序列载荷)， 该slice—layer—rbsp由slice—header (片头)组成，slice—header后跟片 数据(也就是许多宏块，其中一个宏块包含16xl6亮度块和用于4: 2: 0色度格式的相应两个8x8色差块)。在字节格式比特流中，NAL 单元以3字节起始码0x000001开始，随后是1字节NAL单元指示符， 其中第一个比特是forbidden—Zero_bit (禁止的0比特)，随后两个比 特是nal一ref—idc，剩下的5比特域是nal_unit—type (nal单元类型)， 见图2。
为了解码AVS-M中的图像(见图1)， AU包含可选的SPS、PPS、 SEI NAL单元，随后是强制图像报头NAL单元和若干slice—layer—rbsp (片层原始字节序列载荷)NAL单元。注意在H.264和AVS-M中解 码图像(AU)可能需要来自先前多于一个AU的SPS、 PPS信息以及其它信息。
在当前AVS-M访问单元结构定义中存在缺陷，该缺陷是缺乏 比特流随机访问支持。为了确定解码是否可以从任意AU开始(作为 例子见图1)，解码器必须逐字节地解析比特流到第一个 slice—data—rbsp NAL单元以检验当前图像是否是IDR(即时解码刷新) 图像。如果它不是IDR图像，解码器继续逐字节解析直至找到这样 的IDR图像。如果它是IDR图像，解码器解码slice—header以确定使 用哪一个SPS和PPS信息(在AVS-M中存在16/128个SPS/PPS)解码当前图像，然后回溯到比特流中所需的SPS/PPS可被解码的位置。 注意用于解码当前IDR图像的所需SPS/PPS并不必然包含在当前AU 中，解码器需要回溯几个AU以找到它们。这使得解析过程非常复杂。
如图3所示，优选实施例方法定义了用于AVS-M的名为"随 机访问指示符(RAI)"的新NAL单元类型。第一个3字节是起始 码，最后的字节包括最后5比特的nal~unit_type域中的RAI NAL单 元指示符；见图2。用于RAI的nal—unit—type值可被赋值为在AVS-M 中仍然保留的任意值。例如，8。
RAINAL单元的出现是可选的。如果不需要随机访问，则编码 器可以选择不在比特流中插入任何RAI NAL单元。对于像移动TV 广播这样的应用，其中需要随机访问，仅当当前访问单元是随机访问 点时(也就是，当前图像是IDR图像，并且它的解码并不涉及来自 任意其他访问单元的信息)，编码器才插入RAINAL单元作为访问单 元的第一个NAL单元(如图3)。这样，解码器可以通过逐字节搜索 RAI NAL单元容易地进行随机访问。
权利要求
1.一种视频编码方法，包括(a)在比特流中提供访问单元，其中，所述访问单元包含网络抽象层单元，该网络抽象层单元包括视频压缩信息，及(b)在访问单元中包括随机访问指示符网络抽象层单元，该访问单元无需来自先前访问单元信息就可被解码。
2. 如权利要求l所述的方法，其中(a) 所述网络抽象层单元包含起始码和na1—unit—type域；及(b) 所述随机访问指示符网络抽象层单元在所述域中具有随机访 问指示符。
3. —种视频解码方法，包括(a) 接受带有访问单元的比特流，其中，所述访问单元包含网 络抽象层单元，该网络抽象层单元包括视频压縮信息，及(b) 通过解析寻找在所述比特流中的随机访问点，直至找到随 机访问指示符网络抽象层单元；及(c) 解码包含所述随机访问指示符网络抽象层的随机访问单元。
4. 如权利要求4所述的视频解码方法，其中(a) 所述网络抽象层单元包含起始码和natunitjype域；及(b) 所述随机访问指示符网络抽象层单元在所述域中具有随机 访问指示符。
5. —种用于AVS-M视频编码的网络抽象层单元结构，包括(a) 起始码；及(b) 在nal—unit—type域中的随机访问指示符。
6. 如权利要求6所述的结构，其中 (a)所述起始码是0x000001;及(b)所述nal—unit—type域在紧随所述起始码之后的字节中。
全文摘要
一种用于访问单元的随机访问指示符，该指示符作为以AVS-M压缩标准格式压缩的视频中的nal_unit_type域，该访问单元不需要先前访问单元信息就可解码即时解码刷新(IDR)图像。
文档编号H04N11/02GK101238736SQ200680010764
公开日2008年8月6日 申请日期2006年1月31日 优先权日2005年2月1日
发明者周敏华 申请人:德克萨斯仪器股份有限公司