专利名称：多通道视频编码和解码的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频编码和解码,更具体地涉及用于多通道(multi-pass)视频编码和解码的方法和装置。
背景技术：
标准化国际组织/国际电工委员会(IS0/IEC)移动图像专家组-4 (MPEG-4)第10部分先进视频编码(AVC)标准/国际电信联盟、电信部分(ITU-T)H. 264标准(以下称为“MPEG4/H. 264标准”或简单地称为“H. 264标准”)是目前最权威和最能代表技术发展水平的编码标准。如同其他视频编码标准一样，H. 264标准使用基于块的运动补偿和类似离散余弦变换(DCT)的变换编码。众所周知，DCT是高效视频编码并且适合高端应用，例如播放高清晰度电视(HDTV)。然而，DCT算法不适合要求非常低比特率的应用，诸如专用的视频手机。对于非常低的比特率，即使使用解块滤波器，DCT变换也会引入块赝像，因为以非常低的比特率可以编码很少的系数，并且每个系数具有非常粗略的量化步骤。追求匹配(MP)是一种渴望的算法，以将任意信号分解为从函数的冗余代码字典中选出的波形的线性扩展。选择这些波形以便最佳匹配信号结构。假设我们有I-D信号f(t)，并且我们想要使用来自全部的字典集合G的基本矢量分解该信号。单独的字典函数可以如下表示gr[t] e G(I)其中，r与特定字典元素相关的指数参数。如下所示，通过选择r开始分解从而使内积的绝对值最大P = <f [t], gr[t]>(2)然后，如下计算残留信号R(t) = f (t)-pgr(t)(3)然后，以与原始信号相同的方式扩展该残留信号。该过程迭代地继续，直到生成一组扩展系数的数或者到达用以残留的一些能量阈值。每一阶段η均生成字典函数rn。如下所示，在整个M阶段之后，信号可以通过字典元素的线性函数达到近似
权利要求
1.一种使用多通道编码视频信号数据的视频编码器，包括 运动估计器(116)，用于对视频信号数据执行运动估计； 运动补偿器，对视频信号执行运动补偿； 变换量化模块，对第一通道驻留信号进行DCT变换、缩放和量化； 重构电路，从第一通道驻留信号重构预测的视频信号； 电路，用于存储和转移预测的图像和控制数据到第二通道编码器； 求和电路，通过找到原始视频信号和重构的预测视频信号之间的差计算第二通道驻留信号; 滤波器，对第二通道驻留信号进行解块或重叠块运动补偿； 用于分解的匹配编码器，在与运动估计器进行信号通信中，通过从函数的冗余字典选出的波形的线性扩展来表达第二通道运动驻留。
2.根据权利要求I所述的视频编码器，其中，所述多通道视频编码是双通道视频编码方案，所述视频编码器还包括与所述运动估计器和所述分解模块进行信号通信的缓冲器(118)，所述缓冲器(118)存储在所述第一编码通道中获得的用于在第二编码通道中后续使用的运动残留； 分解模块(174)在第二编码通道中使用冗余Gabor字典集合分解所述运动残留。
3.根据权利要求2所述的视频编码器，其中，所述运动估计器(116)在所述第一编码通道中遵从国际通信联盟、通信部分(ITU-T)的H. 264标准执行运动估计和编码模式选择。
4.根据权利要求2所述的视频编码器，还包括 与所述缓冲器进行信号通信的预测模块(124，126)，用于在第一编码通道中形成对应视频信号数据的预测图像； 与所述缓冲器进行信号通信的重叠块运动补偿器(170)，用于使用16X16正弦平方窗口对预测图像执行重叠块运动补偿(OBMC)，以平滑在所述第二编码通道中的所述预测图像，其中，所述缓冲器存储第一编码通道中的所述预测图像，用于在第二编码通道中后续使用。
5.根据权利要求2所述的视频编码器，还包括 与所述缓冲器进行信号通信的预测模块(124，126)，用于在第一编码通道中形成对应所述视频信号数据的预测图像； 与缓冲器进行信号通信的重叠块运动补偿器(170)，用于仅对所述第二编码通道中的所述预测图像的8X8和更大的分区执行重叠块运动补偿(OBMC)，其中，所述缓冲器存储用于在第二编码通道中后续使用的第一编码通道中的所述预测图像。
6.根据权利要求2所述的视频编码器，还包括 与所述缓冲器进行信号通信的预测模块(124，126)，用于在第一编码通道中形成对应视频信号数据的预测图像； 与所述缓冲器进行信号通信的重叠块运动补偿器(170)，用于在第二编码通道中为预测图像的4 X 4分区使用8 X 8正弦平方窗口执行重叠块运动补偿0BMC，其中，当在第二编码通道中执行OBMC时，将预测图像的所有分区分割成4X4分区，其中，所述缓冲器存储用于在第二编码通道后续使用的第一编码通道中的预测图像。
7.根据权利要求2所述的视频编码器，还包括与所述缓冲器进行信号通信的预测模块(124，126)，用于在第一编码通道中形成对应视频信号数据的预测图像； 与所述缓冲器进行信号通信的重叠块运动补偿器(170)，用于在第二编码通道中为预测图像的所有分区执行自适应重叠块运动补偿OBMC，其中，所述缓冲器存储用于在第二编码通道后续使用的第一编码通道中的预测图像。
8.根据权利要求2所述的视频编码器，还包括 与所述缓冲器进行信号通信的预测模块(124，126)，用于在第一编码通道中形成对应视频信号数据的预测图像； 与所述缓冲器进行信号通信的解块滤波器(170)，用于在所述第二编码通道中对预测图像执行解块操作，其中，所述缓冲器存储用于在第二编码通道中后续使用的第一编码通道中的预测图像。
9.根据权利要求2所述的视频编码器，其中，所述分解模块(174)执行二元树小波变换来分解运动残留。
10.根据权利要求9所述的视频编码器，其中，所述分解模块(174)利用噪音成型来选择二元树小波变换的系数。
11.根据权利要求2所述的视频编码器，其中，所述分解模块(174)应用参数过完备2-D字典来分解第二编码通道中的运动残留。
12.一种使用多通道编码视频信号数据的方法，包括 对视频信号数据执行模式判定和运动估计； 对视频信号进行运动补偿； 对第一通道驻留信号进行DCT变换、缩放和量化； 从第一通道驻留信号重构预测的视频信号； 存储和转移预测的图像和控制数据到第二通道编码器； 通过找到原始视频信号和重构的预测视频信号之间的差计算第二通道驻留信号； 对第二通道运动驻留信号执行解块滤波或重叠块运动补偿； 通过在随后的编码通道中从函数的冗余字典选择波形的线性扩展来表达第二通道运动驻留信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，多通道视频编码是双通道视频编码方案，所述方法还包括存储用于在第二编码通道中后续使用的在第一编码通道中获得的运动残留(320)，所述分解步骤(340)在第二编码通道中使用冗余Gabor字典集合分解运动残留。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在第一编码通道中的运动估计和编码模式选择遵从国际电信联盟、电信部分(ITU-T)H. 264标准执行。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括 在第一编码通道中形成对应视频信号数据的预测图像(315)； 在第一编码通道中存储预测图像(320)； 使用16X16正弦平方窗口对预测图像执行重叠块运动补偿0BMC，以平滑在第二编码通道中的预测图像(330)。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括 在第一编码通道中形成对应视频信号数据的预测图像(315)；在第一编码通道中存储预测图像(320)； 仅对第二编码通道中的预测图像的8X8和更大分区执行重叠块运动补偿0BMC(330)。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括 在第一编码通道中形成对应视频信号数据的预测图像(315)； 在第一编码通道中存储预测图像(320)； 在第二编码通道中为预测图像的4 X 4分区使用8 X 8正弦平方窗口来执行重叠块运动补偿OBMC，其中，当在第二编码通道中执行OBMC时，预测图像的所有分区都分割成4X4分区。
18.根据权利要求13所述的方法，还包括 在第一编码通道中形成对应视频信号数据的预测图像(315)； 存储在所述第一编码通道中的所述预测图像(320)； 在第二编码通道中为预测图像的所有分区执行自适应重叠块运动补偿(OBMC)。
19.根据权利要求13所述的方法，还包括 在第一编码通道中形成对应视频信号数据的预测图像(315)； 在第一编码通道中存储预测图像(320)； 在第二编码通道中对预测图像执行解块操作(330)。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述分解步骤(340)执行二元树小波变换来分解运动残留。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述分解步骤(340)利用噪音成型来选择二元树小波变换的系数。
22.根据权利要求13所述的方法，其中，所述分解步骤(340)应用参数过完备2-D字典来分解第二编码通道中的运动残留。
23.一种用于解码视频比特流的视频解码器，包括 熵解码器(210)，用于解码视频比特流从而获得解压缩视频比特流； 与所述熵解码器进行信号通信的原子解码器(220)，用于提取对应解压缩比特流的解压缩的原子从而获得解码的原子； 与所述原子解码器进行信号通信的反向变换器(230)，用于对提取的原子应用反向变换从而形成重构的残留图像； 与所述熵解码器信号通信的运动补偿器(250)，使用对应解压缩比特流的运动矢量执行运动补偿以形成重构的预测图像； 与所述运动补偿器进行信号通信的解块滤波器(260)，对重构的预测图像执行解块滤波，从而平滑重构预测图像； 与所述反向变换器和所述重叠块运动补偿器进行信号通信的组合器(270)，将重构的预测图像和残留图像组合以获得重构图像。
24.一种解码视频比特流的方法，包括 解码视频比特流以获得解压缩视频比特流(405)； 解码对应解压缩比特流的解压缩原子以获得解码的原子(415)； 对解码的原子应用反向变换以形成重构的残留图像(420)； 使用对应解压缩比特流的运动矢量执行运动补偿以形成重构预测图像(425)；对重构的预测图像执行解块滤波以平滑重构的预测图像(425)； 将重构的预测图像和残留图像组合以获得重构的图像(430)。
全文摘要
本发明公开了一种视频编码器、视频解码器以及使用多通道视频编码方案编码和解码视频信号数据的方法。视频编码器包括运动估计器(116)和分解模块(174)。运动估计器对视频信号数据执行运动估计从而获得对应第一编码通道中的视频信号数据的运动残留。分解模块与运动估计器进行信号通信，分解后续编码通道中的运动残留。
文档编号H04N7/26GK102833544SQ20121029585
公开日2012年12月19日 申请日期2007年2月15日 优先权日2006年9月22日
发明者王贝贝, 尹鹏 申请人:汤姆森许可贸易公司