专利名称：视频信号压缩编码的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频信号的压缩编码。在一些实施例中，本发明可应用于三维电视(3DTV)信号的压缩编码。
背景技术：
虽然在二维(2D)显示屏幕上观看常规电子电视图像已成为通例许多年，但也一直存在对扩展体验到立体或三维电视(3DTV)的很强兴趣。此类方案渴望提供单独信号到每个眼睛，使得大脑构建三维空间的幻象，因此提供更多的真实性。使用独立输送到每个眼睛的相同场景的两个单独但密切相关的图像提供了所谓的立体TV的基础。
人们已提议借助于最少的另外处理、使用现有2DTV压缩硬件和传送系统的简单调整而可支持3DTV的系统。下文中，一般术语3DTV用于包括多信道电视的所有方面，并且2D将表示常规电视。存在用于在现有压缩编码和传送系统内传送3D视频信号的多种方法。例如，如图1(a)所示，一种相对简单的方法是将左视频信号和右视频信号组合成单一 2DTV视频信号。来自左边视频信号的每个画面2将与来自右边视频信号的对应画面4组合以形成组合视频信号的画面6的相应第一图像区域6a和第二图像区域6b。此方法的优点是单个常规2DTV编码器和解码器能够用于传送所得到的2D视频信号，因此使压缩系统与普通2D视频压缩器兼容。此方法的另一示例将是作为常规画面的顶半部和底半部组合3DTV画面。例如，如图1(b)所示，一种相对简单的方法是将左视频信号和右视频信号组合成单一 2DTV视频信号。来自左边视频信号的每个画面2将与来自右边视频信号的对应画面4组合以形成组合视频信号的画面8的相应上部第一图像区域8a和下部第二图像区域Sb。此方法的优点是单个常规2DTV编码器和解码器能够用于传送所得到的2D视频信号，因此使压缩系统与普通2D视频压缩器兼容。参考如图I (a)所示的左/右情况提供下面的描述，但本领域技术人员明白，描述也将适用于如图1(b)所示的顶部/底部方案。在每种情况下，这些示例都将要求信号的分辨率降低二分之一，以便组合图像的带宽在现有常规2DTV编码器的容量内。虽然这可能是一个小缺点，但能够断定，获得作为结果的3DTV体验的真实性是值得的。原则上，将可能容易用如下编码器和解码器作为替代，所述编码器和解码器的带宽能够使用与此处所述相同的技术来保持全分辨率。在大多数画面素材中，相机移动涉及平移移动，向左/向右摇摄和向上/向下倾斜，并且因此图1(a)和1(b)中所示格式均有益处。理想的情况是允许在画面/画面基础上或画面组(GOP)/画面组(GOP)基础上进行格式的选择而不是强加一种方法将是有益的，这种选择根据每个单独的画面序列是适当的。然而，此特征、尤其是允许逐画面更改格式，施加了实用限制和性能限制，这些限制不一定改进编码性能。虽然G0P/G0P选择是可能且实用的，但其性能改进不明确。在表现户外运动时，通常最多的是相机向左/向右摇摄移动，并且因此在要使用固定格式的情况下，此格式通常被选定，并且因此此格式将是在下面描述中使用的示例。与使用诸如图I (a)和I (b)所示那些信号等组合信号有关的一个问题是现有常规2D视频编码器将尝试对它进行编码，好象它是单个常规信号一样。用于查找特定宏块的运动向量的搜索区域可包括来自左图像和右图像的画面信息。具体而言，在3D对的右图像与左图像之间的边界附近，使用来自右边视频信号的画面信息的运动向量可用于对左边视频信号进行压缩编码或使用来自左边视频信号的画面信息的运动向量可用于对右边视频信号进行压缩编码，而不论画面信息取自画面的极为不同区域。这能够在右边信号与左边信号之间边界附近产生不希望的伪影，例如，在左边信号的右边缘或在右边信号的左边缘。图2示出画面10，示出了由于使用来自右边图像区域IOa的运动向量对部分左边图像区域IOa进行压缩编码而产生的一些伪影的示例。图3示出这些伪影的放大版本。在此示例中，运动估计系统在足球场的草地区域中选择了不当的向量，这是因为草恰好在跨图像宽度的不同区域中对于两半而言是共同的，并且因此将被检测为可行的候选向量。
发明内容
本发明寻求提供一种视频信号编码的新颖方法和用于对视频信号进行编码的新颖编码器。根据本发明的第一方面，提供了一种对视频信号进行编码的方法。该方法包括确定在画面中存在至少第一图像区域和第二图像区域的第一步骤，第一图像区域中的图像和第二图像区域中的图像基本上相同。该方法包括响应肯定确定，对一个图像区域中的画面信息进行压缩编码而不参考在另一图像区域中的画面信息的第二步骤。根据本发明的第二方面，提供了一种用于对视频信号进行编码的编码器，它包括用于接收视频信号的画面的画面信息的分析器，分析器确定在画面中至少第一图像区域和第二图像区域的存在，第一图像区域中的图像和第二图像区域中的图像基本上相同。编码器也包括压缩编码器，压缩编码器耦合到分析器以从中接收肯定确定，以便响应肯定确定，对画面的一个图像区域中的画面信息进行压缩编码而不参考在另一图像区域中的画面信肩、O
现在将通过示例，参考附图描述本发明
图1(a)示出两个视频信号的水平组合以形成3DTV视频信号；
图1(b)示出两个视频信号的垂直组合以形成3DTV视频信号；
图2示出在3DTV视频信号中的压缩编码伪影；
图3更详细地示出在图2中所示的压缩编码伪影；
图4是根据本发明的实施例的视频信号的示范编码方法的流程 图5是根据本发明的一实施例，示出示范视频信号编码器的特征的框 图6(a)-6(f)示出在本发明的实施例中使用的说明性运动估计搜索区域；以及 图7(a)-7(b)示出在本发明的实施例中使用的说明性运动估计搜索区域。
具体实施例方式现在将参考附图的图4-7 (b)描述本发明。图4是根据本发明的实施例的视频信号的示范编码方法的流程图。在图4所示示范方法12中，在第一步骤14中，确定在视频信号的画面中是否存在至少第一和第二基本上相同的图像区域。在第二步骤16中，响应在步骤14中的肯定确定，对每个图像区域中的画面信息进行压缩编码，而不参考另一画面区域。图5是根据一示范实施例，示出示范视频信号编码器18的特征的框图。示范视频信号编码器18包括分析器20和压缩编码器22。分析器20设置成接收视频信号24以及分析视频信号24以确定视频信号的画面是否具有至少第一和第二基本上相同的图像区域，如在图4所示示范视频编码方法12的步骤14中所述一样。将在下文更详细地描述在本发明的示范实施例和其它实施例中执行分析的方法的其它细节。分析器20耦合到压缩编码器22以向压缩编码器22供应视频信号24以及是否确定视频信号24的画面具有至少第一和第二基本上相同的图像区域的指示26。压缩编码器22根据收到肯定确定还是否定确定26，以不同方式对视频信号24的画面信息进行压缩编码，并且输出所得到的压缩编码比特流28。在示范实施例中，压缩编码器22是H264压缩编码器。然而，技术人员将明白，在本发明的其它实施例中，本发明可应用于其它压缩编码器。在示范实施例中，评估不同图像区域的空间活动之间的相关以便确定画面内是否存在至少第一和第二基本上相同的图像区域，并且因此确立3DTV信号的存在。在其它实施例中，可以多种不同方式实现关于在画面内是否存在至少第一和第二基本上相同的图像区域的确定。如技术人员知道的一样，可将视频信号画面分割成宏块。在示范实施例中，将视频信号画面分割成宏块，每个宏块包括画面的16 X 16像素阵列。在示范实施例中，分析器20通过计算视频信号画面的不同图像区域的对应宏块的空间活动的相关程度，确定视频信号24的画面是否具有至少第一和第二基本上相同的图像区域。因此,在示范实施例中，分析器20包括活动计算元件30和活动相关元件32。活动计算元件30经耦合以接收视频信号24，并且设置成使用收到的画面信息确定画面中宏块的空间活动。活动计算元件30设置成供应宏块活动信息到活动相关元件32以评估画面的不同图像区域之间的相关程度。视频信号24和活动相关元件32生成的相关指示26被传递到压缩编码器22。压缩编码器22执行对视频信号24的压缩编码。在示范实施例中，对于画面的每个宏块，活动计算元件30按照下式计算宏块的空间活动
权利要求
1.一种对视频信号进行编码的方法，所述方法包括以下步骤 确定在画面中存在至少第一图像区域和第二图像区域，所述第一图像区域中的图像和所述第二图像区域中的图像基本上相同；以及 响应肯定确定，对一个图像区域中的画面信息进行压缩编码，而不参考另一图像区域中的画面信息。
2.如权利要求I所述编码的方法，其中所述确定步骤包括根据所述画面的画面信息确定存在至少第一图像区域和第二图像区域的步骤。
3.如前面权利要求任一项所述编码的方法，其中所述确定步骤包括比较在所述第一图像区域与所述第二图像区域内宏块之间的相关程度的步骤。
4.如权利要求3所述编码的步骤，其中如果在第一图像区域和第二图像区域中宏块之间的所述相关程度大于相关阈值，则确定存在至少第一图像区域和第二图像区域的所述步骤产生肯定确定。
5.如权利要求4所述编码的步骤，其中如果在第一图像区域和第二图像区域中宏块之间的所述相关程度小于相关下限阈值，则确定在画面中存在至少第一图像区域和第二图像区域的所述步骤产生否定确定。
6.如前面权利要求任一项所述编码的方法，其中所述确定步骤包括确定所述第一图像区域与所述第二图像区域的空间活动的步骤。
7.如前面权利要求任一项所述编码的方法，其中所述确定步骤包括检测用于画面的多个宏块的基本上水平或基本上垂直的高振幅运动向量的步骤。
8.如前面权利要求任一项所述编码的方法，其中所述确定步骤包括如下步骤比较用于第一图像区域的压缩编码比特率和第二图像区域的压缩编码比特率，并且如果用于所述第一图像区域的压缩编码比特率和用于所述第二图像区域的压缩编码比特率类似或基本上相同，则确定存在第一图像区域和第二图像区域。
9.如前面权利要求任一项所述编码的方法，其中在所述压缩编码步骤中，将运动估计搜索区域限定到相同图像区域中的画面信息。
10.如权利要求9所述编码的方法，也包括如下步骤根据图像区域内的画面信息创建所述图像区域外的画面信息并使用所创建的画面信息执行运动估计过程。
11.一种用于对视频信号进行编码的编码器，包括 分析器，用于接收所述视频信号的画面的画面信息，所述分析器确定画面中存在至少第一图像区域和第二图像区域，所述第一图像区域中的所述图像和所述第二图像区域中的所述图像基本上相同；以及 压缩编码器，耦合到所述分析器以从中接收肯定确定，以便响应肯定确定，对所述画面的一个图像区域中的画面信息进行压缩编码而不参考在另一图像区域中的画面信息。
12.如权利要求11所述的编码器，其中，所述分析器比较所述第一图像区域与所述第二图像区域内宏块之间的相关程度。
13.如权利要求12所述的压缩编码器，其中，如果第一图像区域和第二图像区域中宏块之间的所述相关程度大于相关阈值，则所述分析器确定存在至少第一图像区域和第二图像区域。
14.如权利要求13所述的压缩编码器，其中，如果在第一图像区域和第二图像区域中宏块之间的所述相关程度小于相关下限阈值，则所述分析器确定第一图像区域和第二图像区域不存在。
15.如前面权利要求任一项所述编码的方法，其中，所述分析器包括用于确定所述第一图像区域和所述第二图像区域的空间活动的活动计算元件。
16.如权利要求11-15任一项所述的压缩编码器，其中，所述运动估计器检测用于画面的多个宏块的基本上水平或基本上垂直的高振幅运动向量。
17.如权利要求11-16任一项所述的压缩编码器，其中，所述分析器是设置成执行如下操作的速率失真优化器(RDO):比较用于第一图像区域的压缩编码比特率和第二图像区域的压缩编码比特率，并且如果用于第一图像区域的压缩编码比特率和用于第二图像区域的压缩编码比特率类似或基本上相同，则确定存在所述第一图像区域和所述第二图像区域。
18.如权利要求11-16任一项所述的压缩编码器，其中，在对来自图像区域的画面信息 进行压缩编码期间，所述压缩编码器的所述运动估计器使用限定到相同图像区域中画面信息的运动估计搜索区域。
19.如权利要求18所述的压缩编码器，其中，所述运动估计器根据图像区域内的画面信息创建所述图像区域外的画面信息，之后使用所创建的画面信息执行运动估计过程。
全文摘要
本发明涉及视频信号的压缩编码。本发明可在一些实施例中应用于三维电视(3DTV)信号的压缩编码。本发明提供一种对视频信号进行编码的方法，其中，确定画面中存在至少第一图像区域和第二图像区域，第一图像区域中的图像和第二图像区域中的图像基本上相同。响应肯定确定，对一个图像区域中的画面信息进行压缩编码，而不参考在另一图像区域中的画面信息。本发明也提供用于对视频信号进行编码的视频编码器。
文档编号H04N7/26GK102884789SQ201080066689
公开日2013年1月16日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者A.琼斯, A.M.博克, K.H.李 申请人:瑞典爱立信有限公司