CN101036388A - 对混合比特流进行预解码的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于对通过多种编码方案产生的混合比特流有效地预解码的方法和设备。所述方法包括：从输入的混合比特流获得用于下层比特流和上层比特流之间的边界的第一比特率以及用于上层比特流的运动信息和纹理信息之间的边界的第二比特率；根据可变网络环境确定目标比特率；当目标比特率在第一比特率和第二比特率之间时，跳过上层比特流的运动信息，并且从尾部截断除与目标比特率和第一比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。

Description

对混合比特流进行预解码的方法和设备
                        技术领域
与本发明一致的设备和方法涉及多层视频编码技术，更具体地讲，涉及对通过多种编码方案产生的混合比特流进行预解码。
                        背景技术
包括互联网的信息通信技术的发展导致了视频通信的增加。但是，消费者对现有的基于文本的通信方案并不满意。为了满足消费者，越来越多地提供了包含各种信息(包括文本、画面、音乐等)的多媒体数据。多媒体数据通常是庞大的，从而需要大容量的存储介质。另外，需要宽的带宽来传输多媒体数据。例如，具有640×480分辨率的24位真彩色画面每帧需要640×480×24的容量，即，大约7.37兆比特的数据。在这点上，需要大约1200吉比特的带宽来以30帧/秒传输这种数据，并且需要大约1200吉比特的存储空间来存储具有90分钟长度的电影。考虑到这些方面，需要在传输包括文本、画面或声音的多媒体数据的过程中使用压缩编码方案。
数据压缩的基本原理是消除数据之间的冗余。数据冗余包括三种类型的冗余：空间冗余、时间冗余和感觉视觉冗余。空间冗余指的是图像中相同颜色或物体的重复，时间冗余指的是运动画面帧中相邻帧之间变化很小或没有变化，或者指的是音频中相同声音的连续重复，感觉视觉冗余指的是人的视觉和感觉对高频的迟钝。通过消除这些冗余，数据能够被压缩。
图1显示应用了视频压缩的环境。原始视频数据被视频编码器1压缩。当前已知的基于离散余弦变换(DCT)的视频压缩算法是MPEG-2、MPEG-4、H.263和H.264。近年来，已经对基于小波的可伸缩视频编码进行了积极的研究。压缩视频数据通过网络2被发送到视频解码器3。视频解码器3对压缩视频数据进行解码，以重构原始视频数据。
视频编码器1对原始视频数据进行压缩，以使得不超过网络2的可用带宽，从而使得视频解码器3对压缩数据进行解码。但是，通信带宽可取决于网络2的类型而变化。例如，以太网的可用通信带宽与无线局域网(WLAN)的可用通信带宽不同。蜂窝通信网络可具有非常窄的带宽。因此，正在对从相同的压缩视频数据产生以不同的比特率压缩的视频数据的方法(特别是可伸缩视频编码)进行积极研究。
可伸缩视频编码是一种允许视频数据提供可伸缩性(scalability)的视频压缩技术。可伸缩性是从相同的压缩比特流以不同的分辨率、帧率和质量产生视频序列的能力。可使用运动补偿时间滤波(MCTF)、非限制MCTF(UMCTF)或逐次时间逼近和参考(STAR)算法来提供时间可伸缩性。可通过近年已经被积极研究的小波变换算法或多层编码来实现空间可伸缩性。可使用嵌入零树小波(EZW)、分级树集合划分(SPIHT)、嵌入零块编码(EZBC)或最优截断的嵌入块编码(EBCOT)来获得信噪比(SNR)可伸缩性。
近来，可伸缩视频编码已经采用了多层视频编码算法。尽管传统的多层视频编码通常使用单一的视频编码算法，但是使用多种视频编码算法的多层视频编码近来已经受到越来越多的关注。
图2和图3示出了通过传统的多层视频编码方案产生的比特流的结构。图2示出了以不同的分辨率、帧率和比特率产生和排列的多个高级视频编码(AVC)层的方法。当然，每一层使用来自另一层的信息被有效预测和压缩。参照图2，以QCIF到SD的不同的分辨率、15Hz到60Hz的不同的帧率以及32Kbps到3.0Mbps的不同的比特率对多个AVC层进行编码，由此实现多种视觉质量。然而，因为对每种视觉质量产生AVC层，所以尽管图2中所示的方法可通过层间预测将冗余降低到某一程度，但是会增加比特流大小。
图3显示了包括AVC基本层和小波增强层的比特流的示例。这里，因为小波变换支持各种分辨率的原始图像的分解，所以小波增强层具有从QCIF到SD的不同的分辨率。也可以通过从尾部任意截断比特流来以32Kbps到3.0Mbps的比特率对经过了嵌入量化的小波增强层进行编码。此外，当诸如MCTF的分级方法用于时间变换时，图3所示的结构可提供从15Hz到60Hz的各种帧率。仅使用两层可实现各种视觉质量，但是不能在每种视觉质量提供高的视频编码性能。
图4是示出对于AVC和小波编码的峰值信噪比(PSNR)对比特率的图形。图4中明显的是，小波编码在高比特率或分辨率展示出高的性能，而在低比特率或分辨率提供低的性能。相反，AVC在低比特率提供良好的性能。因此，提出了使用包括用于每个分辨率的两层的比特流(下文中称为“AVC-小波混合比特流”)。即，以特定分辨率使用小波编码对上层(“小波层”)进行编码，而使用AVC对下层(“AVC层”)进行编码。因此，AVC层用于低比特率，而小波层用于高比特率。因为使用嵌入量化对小波层进行量化，所以可通过从尾部随机截断比特流来以各种比特率对小波层进行编码。比特率必须被适当地分配给下层，即，AVC层，以确保环境所需的最小数据率。或者，如图4所示，可分配临界比特率BC，以提供AVC-小波混合比特流的最优性能。
图5示出了使用用于每种分辨率的两种不同的编码算法的多层编码方法。这里，视频编码器既使用提供优越编码效率的AVC编码算法，也使用提供优越可伸缩性的小波编码技术。图3所示的比特流仅具有两层，即，小波层和AVC层，而图5所示的比特流包括复杂的层，即，用于每种分辨率的小波层和AVC层。通过这种方式，小波层不被用于实现分辨率可伸缩性，而是被用于实现SNR可伸缩性。为了提供时间可伸缩性，可使用MCTF或UMCTF。
                        发明内容
                        技术问题
为了调整AVC-小波混合比特流的比特率，可从尾部截断包含纹理数据和运动数据的小波层比特流中的纹理数据。当不再有纹理数据被截断时，因为运动数据是不可伸缩的，所以应截断整个运动数据。但是，在实现SNR可伸缩性时，当存在很少纹理数据时，不希望保持运动数据。因此，需要开发一种调整适合于AVC-小波混合比特流的SNR伸缩的方法。
                        技术方案
本发明提供一种有效地调整包括使用两种不同编码算法而编码的两层的比特流中的信噪比(SNR)伸缩的方法和设备。
本发明还提供一种考虑到纹理数据和运动数据来调整SNR伸缩的方法和设备。
根据本发明的一方面，提供一种根据目标比特率对混合比特流进行预解码的方法，所述混合比特流包括通过对具有预定分辨率的视频进行编码而获得的下层比特流和上层比特流，所述方法包括：从输入的混合比特流获得用于下层比特流和上层比特流之间的边界的第一比特率以及用于上层比特流的运动信息和纹理信息之间的边界的第二比特率；根据可变网络环境确定目标比特率；当目标比特率在第一比特率和第二比特率之间时，跳过上层比特流的运动信息，并且从尾部截断除与目标比特率和第一比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
根据本发明的另一方面，提供一种根据目标比特率对混合比特流进行预解码的方法，所述混合比特流包括通过对具有预定分辨率的视频进行编码而获得的下层比特流和上层比特流，所述方法包括：从输入的混合比特流获得用于下层比特流和上层比特流之间的边界的第一比特率；根据可变网络环境确定目标比特率；确定用于确定是否跳过上层比特流的运动信息的临界比特率；当目标比特率在第一比特率和临界比特率之间时，跳过上层比特流的运动信息，并且从尾部截断除与目标比特率和第一比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
根据本发明的另一方面，提供一种根据目标比特率对混合比特流进行预解码的设备，所述混合比特流包括通过对具有预定分辨率的视频进行编码而获得的下层比特流和上层比特流，所述方法包括：比特流解析器，从输入的混合比特流获得用于下层比特流和上层比特流之间的边界的第一比特率以及用于上层比特流的运动信息和纹理信息之间的边界的第二比特率；目标比特率确定器，根据可变网络环境确定目标比特率；和预解码单元，当目标比特率在第一比特率和第二比特率之间时，跳过上层比特流的运动信息，并且从尾部截断除与目标比特率和第一比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
根据本发明的另一方面，提供一种根据目标比特率对混合比特流进行预解码的设备，所述混合比特流包括通过对具有预定分辨率的视频进行编码而获得的下层比特流和上层比特流，所述方法包括：比特流解析器，从输入的混合比特流获得用于下层比特流和上层比特流之间的边界的第一比特率；目标比特率确定器，根据可变网络环境确定目标比特率；和预解码单元，确定用于确定是否跳过上层比特流的运动信息的临界比特率，当目标比特率在第一比特率和临界比特率之间时，跳过上层比特流的运动信息，并且从尾部截断除与目标比特率和第一比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
                        附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其它方面将会变得更加清楚，其中：
图1显示应用了视频压缩的环境；
图2示出了使用单一的编码算法的传统的多层视频编码；
图3示出了使用两种编码算法的传统的多层视频编码；
图4是示出对于高级视频编码(AVC)和小波编码的峰值信噪比(PSNR)对比特率的图形；
图5示出了使用用于每种分辨率的两种不同的编码算法的传统多层编码；
图6示出了根据本发明示例性实施例的混合比特流的结构；
图7至图10示出了根据本发明第一示例性实施例的预解码方法；
图11至图14示出了根据本发明第二示例性实施例的预解码方法；
图15是根据本发明示例性实施例的视频编码器的框图；
图16是根据本发明示例性实施例的预解码器的框图；
图17是根据本发明示例性实施例的视频解码器的框图；
图18是示出根据本发明第一示例性实施例的预解码处理的详细流程图；和
图19是示出根据本发明第二示例性实施例的预解码处理的详细流程图。
                      具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。通过参照下面的本发明的示例性实施例的详细描述和附图，可更容易地理解本发明的各方面及其实现方法。但是，可按照多种不同的形式来实施本发明，而不应理解为限于这里所阐述的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例，以使得本公开彻底和完整，并更全面地将本发明的构思传达给本领域技术人员，并且本发明仅由权利要求所限定。在整个说明书中，相同的标号表示相同的部件。
本发明提出了这样一种方法，该方法用于根据取决于可变网络情况而选择的目标比特率，对包括用于每种分辨率的第一编码层(下层)和第二编码层(上层)的比特流(下文中称为“混合比特流”)进行预解码或截断。预解码或截断指的是根据目标比特率截去比特流的一部分从而使用剩余部分表示具有各种比特率的视频数据的处理。
可如图5所示分别对多种分辨率产生混合比特流，或者可按照组合方式产生混合比特流以表示多分辨率视频数据。为了解释方便，在整个说明书中，假设产生单个混合比特流。
可使用在低比特率提供良好编码性能的视频编码方案(诸如高级视频编码(AVC)或MPEG-4编码)来对下层进行编码，而使用在高比特率提供高的编码性能和信噪比(SNR)的视频编码方案(诸如小波编码技术)来对上层进行编码。下层的运动矢量的像素精度可等于或低于上层的运动矢量的像素精度。例如，可分别以1和1/4像素精度来搜索下层运动矢量和上层运动矢量。当然，因为在下层运动矢量和上层运动矢量之间存在冗余，所以实际上将对已经去除了冗余的上层运动矢量进行编码。
图6示出了根据本发明示例性实施例的混合比特流10的结构。参照图6，混合比特流10包括作为下层比特流的AVC层比特流20以及作为上层比特流的小波层比特流30。AVC层比特流20包含第一运动信息MV121以及第一纹理信息T122。小波层比特流30包含第二运动信息MV231以及第二纹理信息T232。随后将参照图15详细描述产生第一运动信息MV121、第一纹理信息T122、第二运动信息MV231以及第二纹理信息T232的过程。
尽管可根据目标比特率从尾部任意截断第二纹理信息T2，但是因为第二运动信息MV231是不可伸缩的，所以不能随机截断第二运动信息MV231的一部分。不管目标比特率如何变化，也不能随机截断AVC层比特流20，以确保最小的AVC层比特流。
图6示出了根据混合比特流10中的位置定义的目标比特率。如上所述，提供最小数据率所需的AVC层比特流20的比特率被定义为最低比特率BL。在第二运动信息MV231和第二纹理信息T232之间的边界处的比特率被称为边界比特率BB。即，混合比特流10中的下层比特流具有最低比特率，上层比特流中的运动信息和纹理信息之间的边界具有边界比特率BB。
在第二纹理信息T232中指示的临界比特率BC指的是在下面将描述的根据本发明第二示例性实施例的预解码方法中用于确定是否跳过上层比特流中的运动信息的比特率。随后将详细描述确定临界比特率BC的方法。
本发明提出了两种预解码方法。图7至图10示出了根据本发明第一示例性实施例的预解码方法，图11至图14示出了根据本发明第二示例性实施例的预解码方法。标号10和40分别表示混合比特流以及作为对混合比特流10进行预解码之后获得的剩余比特流的预解码的比特流。
现在将描述根据本发明第一示例性实施例的预解码方法。为了匹配目标比特率，如图7所示，从尾部截断混合比特流10的T232。继续所述截断，直到最终的比特流满足目标比特率。当如图8所示，即使T22的所有比特都被截断仍不能满足目标比特率时，因为MV231是不可伸缩的，所以如图9所示，整个MV231被跳过，由此节省了比特率。MV231被与节省的比特率相应的T2b 32b替换。这里，T2b 32b与纹理信息T232的具有MV231大小的前部相对应。
然后，插入的T2b 32b可从尾部被截断，继续所述截断，直到如图10所示T2b 32b的所有比特都被截去，这是因为MV121和T122不能被截断。
在第二示例性的实施例中，在达到边界比特率BB之前，当剩余比特流满足临界比特率BC时，MV231被跳过。首先，参照图11，T232从尾部被截断，以在达到临界比特率BC之前满足目标比特率。如图12所示，当达到临界比特率BC时，MV231被跳过，并且与MV231的大小相应的T2d32d被插入到T2的截断的部分中。然后，如图13所示，T2的剩余部分具有T2c32c加T2d32d的大小。为了将比特率进一步降低到目标比特率，如图14所示，从尾部截断T2e32e。当然，还可继续所述截断，直到T2e32e的所有比特都被截去。
图15是根据本发明示例性实施例的视频编码器100的框图。
参照图15，视频编码器100将输入视频编码为混合比特流10。产生混合比特流10的基本概念在下面的等式(1)中示出：
E＝O-A-1·A(O)                                 ...(1)
其中，O是原始输入视频，A(·)是用于使用AVC编码将原始输入视频编码为具有最小比特率的函数，A-1(·)是用于对编码的视频进行解码的函数。因为实现函数A(·)的处理包括有损编码，所以对编码的视频进行解码的结果与原始输入视频O不同。
使用小波编码对等式(1)定义的差E进行编码，编码的结果由W(E)表示。W(·)是用于使用小波编码对差进行编码的函数。因此，可获得下层的编码的纹理信息A(O)和上层的编码的纹理信息W(E)。使用与纹理信息不同的处理(主要是无损编码)来对下层运动矢量和上层运动矢量进行编码。然后，将下层和上层的运动信息和纹理信息组合为混合比特流10。参照图15，减法器110计算原始输入视频和由下层解码单元135重构的下层帧之间的差，以产生上层帧。
运动估计器121对上层帧执行运动估计，以获得上层帧的运动矢量。运动估计是寻找与当前帧中的块最接近的块(即，具有最小误差的块)的处理。可在运动估计中使用包括固定大小块和分级可变大小块匹配(HVSBM)的各种技术。在这种情况下，运动估计器121使用运动估计器131获得的下层帧的运动矢量，来有效地表示已经去除了冗余的上层帧的运动矢量。
时间变换器122使用运动估计器121获得的运动矢量和位于在时间上与当前帧不同位置的帧，以产生预测帧，并且从当前帧减去预测帧以产生时间残余帧，由此去除时间冗余。当不参照任何其它帧对当前帧进行编码时，不需要运动矢量，并且可省略使用预测帧的时间变换处理。可使用运动补偿时间滤波(MCTF)或非限制MCTF(UMCTF)来执行时间变换。
小波变换器123对时间变换器122产生的时间残余帧或从减法器110输出的上层帧执行小波变换，以产生小波系数。根据变换方法，诸如Haar滤波器、5/3滤波器和9/7滤波器的各种小波滤波器可用于小波变换。
嵌入量化器124对小波变换器123产生的小波系数进行量化，并且按照能够支持SNR可伸缩性的形式表示量化系数T2。通过这种方式，在小波编码中使用嵌入量化以支持SNR可伸缩性。
嵌入量化适合于在对空间变换采用小波变换的基于小波的编码解码器中被使用。例如，嵌入量化可包括：对超过初始阈值的值进行编码；对超过初始阈值的一半的值进行编码；通过设置与初始阈值的四分之一相等的新阈值来重复以上处理。在这种情况下，使用作为小波变换的主要特征之一的空间相关性来执行量化。嵌入量化技术的例子包括嵌入零树小波(EZW)、嵌入零块编码(EZBC)和分级树集合划分(SPIHT)。嵌入量化的使用允许用户根据情况从尾部任意截断纹理数据。
转到图15，与上层帧的编码处理相同，下层帧由运动估计器131进行运动估计，并且由时间变换器132进行时间变换。但是，下层帧不经过减法器110。使用AVC编码而被编码的下层帧可与时间变换相结合使用H.264中定义的帧内预测模式。
离散余弦变换(DCT)单元133对通过时间变换产生的时间残余帧或原始输入帧执行DCT，以创建DCT系数。可对每个DCT块执行DCT。量化器134对DCT系数施加量化。这里，量化是通过将系数的范围划分为有限数量的区间来将实书的DCT系数转换为离散值的处理。当DCT用于变换时，与上层帧不同，不施加嵌入量化。下层解码单元135从量化器134产生的量化系数T1重构下层帧，并且将下层帧提供给减法器110。重构下层帧的处理可包括逆量化、逆DCT和逆时间变换。
熵编码单元150将量化器134产生的量化系数T1、嵌入量化器124产生的量化系数T2、包括运动估计器131产生的下层运动矢量的运动信息MV1以及包括运动估计器121产生的上层运动矢量分量的运动信息MV2无损编码为混合比特流10。诸如霍夫曼编码、算术编码和可变长编码的各种编码方案可用于无损编码。
视觉质量比较器160将当混合比特流10中的上层比特流30的纹理信息T2的一部分被截断时的视觉质量与当上层比特流30的运动信息被跳过并且通过跳过所述运动信息而节省的比特被分配给纹理信息T2(如图12所示)时的视觉质量进行比较，并且寻找当所述两种视觉质量相同时的临界比特率BC。在后一种情况下，下层比特流的运动信息用于替换上层比特流30的跳过的运动信息。当前一种情况的视觉质量优于后一种情况的视觉质量时，纹理信息T2被进一步截断。另一方面，当后一种情况的视觉质量优于前一种情况的视觉质量时，较小量的纹理信息T2被截断。重复上述处理，直到这两种视觉质量相同。可通过熵编码单元150产生的混合比特流10的预定位置处的标志位来记录临界比特率BC。
图16是根据本发明示例性实施例的预解码器200的框图。预解码器200对视频编码器(图15中的100)提供的混合比特流10进行预解码，并且调整混合比特流10的SNR或比特率。当然，预解码指的是通过提取或截断比特流的一部分来调整分辨率、帧率和SNR的处理。但是，由于本发明旨在实现SNR可伸缩性，所以下文中使用的预解码指的是调整比特流的SNR的处理。预解码器200实际上可被实现为根据可变网络环境适当地发送可伸缩视频流的视频流服务器，并且可被合并到视频编码器100中。
参照图16，比特流解析器210对视频编码器100提供的混合比特流10进行解析。在这种情况下，比特流解析器210通过对MV121、T122、MV231和T232的开始比特进行解析，来获得关于MV121、T122、MV231和T232在混合比特流10中的位置的信息(在下文中称为“位置信息”)。比特流解析器210还通过位置信息对最低比特率BL和边界比特率BB进行解析。当指示临界比特率的标志位被记录在混合比特流10中时，比特流解析器210对临界比特率BC进行解析，并且将BL、BB和BC发送到预解码单元220。
预解码条件确定器240根据用户输入确定预解码条件(即，目标比特率)是否适合于可变网络环境。为了实现该目的，预解码条件确定器240可从视频解码器接收关于可用比特率的反馈信息，所述视频解码器从预解码器200接收比特流。重构视频流的视频解码器可被认为是接收视频流服务的客户机装置。
预解码单元220根据确定的目标比特率对比特流进行预解码。随后将参照图18和图19来更详细地描述根据本发明第一和第二示例性实施例的预解码方法。
比特流发送器230将预解码单元220在调整比特率之后重构的混合比特流(即，预解码的比特流40)发送到视频解码器，同时从视频解码器接收反馈信息。反馈信息可包含关于当视频解码器接收比特流时测量的可用比特率BT的信息。
图17是根据本发明示例性实施例的视频解码器300的框图。
参照图17，熵解码单元310执行熵编码的相反处理，并从输入比特流(预解码的比特流)提取下层数据和上层数据。下层数据可包含运动信息MV121和纹理信息T122，而上层数据可包含运动信息MV231和纹理信息T232。根据预解码的结果，可能不存在上层数据，或者可能仅存在上层数据的纹理信息T232。
逆量化器331对纹理信息T122执行逆量化。逆量化是视频编码器100执行的量化处理的相反处理，并且使用在量化处理期间使用的量化表重构变换系数。
逆DCT单元332对逆量化结果执行逆DCT。逆DCT是视频编码器100执行的DCT的相反处理。逆时间变换器333从逆DCT变换结果重构下层视频序列。为了重构下层视频序列，下层运动矢量MV121和先前重构的下层帧被用于产生随后被添加到逆DCT变换结果的运动补偿帧。当然，将通过逆帧内预测而不经过逆时间变换来重构在视频编码器100没有经过时间变换的帧内编码帧(intra-frame)。然后，重构的下层帧被提供给加法器340。
同样地，上层的纹理信息T232被提供给逆嵌入量化器321。
逆嵌入量化器321对上层的纹理信息T232执行逆嵌入量化。逆嵌入量化是视频编码器100执行的量化处理的相反处理。
逆小波变换器322对通过逆嵌入量化获得的结果执行逆小波变换。逆小波变换是视频编码器100执行的小波变换(滤波)的相反处理。
逆空间变换器323从逆空间变换结果重构上层视频序列。为了重构上层视频序列，获得上层运动矢量MV231，以产生随后被添加到逆小波变换结果的运动补偿帧。在这种情况下，逆空间变换器323确定MV231是否存在。当MV231不存在时，MV121被这样使用。相反，当MV231存在时，使用MV121和MV231重构的上层运动矢量被使用。如果在视频编码器100使用上层运动矢量和下层运动矢量之间的差产生MV231，则可通过将包含在MV231中的上层运动矢量分量添加到包含在MV121中的下层运动矢量，来重构上层运动矢量。非常明显的是，将不对在视频编码器100没有经过时间变换的帧内编码帧进行逆时间变换。
最后，加法器340将重构的下层视频序列添加到重构的下层视频序列，以重构最终的视频序列。
图18是示出根据本发明第一示例性实施例的预解码处理的详细流程图。
参照图18，在步骤S10，比特流解析器(图16中的210)对视频编码器(图15中的100)提供的混合比特流10进行解析，以获得随后被发送到预解码单元220的最低比特率BL和边界比特率BB。然后，在步骤S20，预解码条件确定器240根据可变网络环境或用户输入确定预解码条件，即，目标比特率BT。
预解码单元220根据比特率BL、BB和BT执行预解码。在步骤S30到步骤S80执行预解码处理。在步骤S40，当BT大于BB时(步骤S30中的“是”)，预解码单元220截断除与BT-BB相应的比特之外的包含在混合比特流10中的上层纹理信息T232的所有比特。换句话说，上层纹理信息T232的与从T232的大小减去(BT-BB)相应的部分从尾部被截断。
当BT在BL和BB之间时(步骤S50中的“是”)，在步骤S60，预解码单元220跳过包含在混合比特流10中的上层运动信息MV231，并且在步骤S70，预解码单元220截断除与BT-BL相应的比特之外的上层纹理信息T232的所有比特。换句话说，上层纹理信息T232的与从T232的大小减去(BT-BL)相应的部分从尾部被截断。作为执行步骤S70的结果，T232的剩余部分还包含与通过跳过运动信息MV231而节省的BB-BL相应的比特。
最后，在步骤S80，当BT小于BL时(步骤S50中的“否”)，由于不能截断下层数据来确保最小的AVC层比特流部分，所以预解码单元220简单地截断所有上层数据MV231和T232。
图19是示出根据本发明第二示例性实施例的预解码处理的详细流程图。
参照图19，在步骤S110，比特流解析器(图16中的210)对视频编码器(图15中的100)提供的混合比特流10进行解析，以获得随后被发送到预解码单元220的最低比特率BL和边界比特率BB。临界比特率BC可被包含在混合比特流10中，并且从视频编码器100被接收或者直接由预解码单元220计算。当临界比特率BC包含在混合比特流10中时，比特流解析器210对BC进行解析并将其发送到预解码单元220。
然后，在步骤S120，预解码条件确定器240根据用户输入或可变网络环境确定预解码条件，即，目标比特率BT。
预解码单元220根据比特率BL、BC和BT执行预解码。在步骤S130到步骤S180执行预解码处理。临界比特率BC可从比特流解析器210被接收，或者直接由预解码单元确定。例如，MV231和T232之间的比率被预先确定，并且当MV231和T232截断之后剩余的部分之间的比率达到预定比率时获得的比特率被称为临界比特率。预解码单元220可使用对于本领域技术人员明显的各种其它方法来确定临界比特率。
在步骤S140，当BT大于BC时(步骤S130中的“是”)，预解码单元220截断除与BT-BB相应的比特之外的包含在混合比特流10中的上层纹理信息T232的所有比特。换句话说，上层纹理信息T232的与从T232的大小减去(BT-BB)相应的部分从尾部被截断。
当BT在BL和BC之间时(步骤S150中的“是”)，在步骤S160，预解码单元220跳过包含在混合比特流10中的上层运动信息MV231，并且在步骤S170，预解码单元220截断除与BT-BL相应的比特之外的上层纹理信息T232的所有比特。换句话说，上层纹理信息T232的与从T232的大小减去(BT-BL)相应的部分从尾部被截断。作为执行步骤S170的结果，T232的剩余部分还包含与通过跳过运动信息MV231而节省的BB-BL相应的比特。
最后，在步骤S180，当BT小于BL时(步骤S150中的“否”)，由于不能截断下层数据，所以预解码单元220简单地截断所有上层数据MV231和T232。
                   产业上的可利用性
根据本发明的示例性实施例，可在混合比特流中有效地调整SNR可伸缩性。
另外，本发明的示例性实施例提供了考虑到纹理数据和运动数据来调整SNR可伸缩性的方法和设备。
虽然结合本发明的示例性实施例描述了本发明，但是对于本领域的技术人员明显的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对其进行各种修改和变化。因此，应该理解，上述示例性实施例在所有方面不是限制性的，而是示意性的。

Claims (16)

1、一种根据目标比特率对混合比特流进行预解码的方法，所述混合比特流包括通过对具有预定分辨率的视频进行编码而获得的下层比特流和上层比特流，所述方法包括：
从混合比特流获得用于下层比特流和上层比特流之间的边界的第一比特率以及用于上层比特流的运动信息和纹理信息之间的边界的第二比特率；
根据可变网络环境确定目标比特率；和
当目标比特率在第一比特率和第二比特率之间时，跳过上层比特流的运动信息，并且从上层比特流的尾端截断除与目标比特率和第一比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
2、根据权利要求1所述的方法，还包括：当目标比特率大于第二比特率时，从上层比特流的尾端截断除与目标比特率和第二比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
3、根据权利要求1所述的方法，还包括：当目标比特率小于第一比特率时，截断上层比特流。
4、根据权利要求1所述的方法，其中，使用高级视频编码(AVC)对下层比特流的纹理信息进行编码，使用小波编码对上层比特流的纹理信息进行编码。
5、根据权利要求4所述的方法，其中，通过使用小波编码对下层比特流的解码的版本和原始输入帧之间的差进行编码，来产生上层比特流的纹理信息。
6、一种根据目标比特率对混合比特流进行预解码的方法，所述混合比特流包括通过对具有预定分辨率的视频进行编码而获得的下层比特流和上层比特流，所述方法包括：
从混合比特流获得用于下层比特流和上层比特流之间的边界的第一比特率；
根据可变网络环境确定目标比特率；
确定用于确定是否跳过上层比特流的运动信息的临界比特率；和
当目标比特率在第一比特率和临界比特率之间时，跳过上层比特流的运动信息，并且从上层比特流的尾端截断除与目标比特率和第一比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
7、根据权利要求6所述的方法，还包括：当目标比特率大于第二比特率时，从上层比特流的尾端截断除与目标比特率和第二比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
8、根据权利要求6所述的方法，还包括：当目标比特率小于第一比特率时，截断上层比特流。
9、根据权利要求6所述的方法，还包括：当目标比特率大于临界比特率时，从上层比特流的尾端截断除与目标比特率和临界比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
10、根据权利要求9所述的方法，其中，临界比特率指的是当上层比特流的纹理信息的一部分被截断时的视觉质量与当上层比特流的运动信息被跳过并且通过跳过所述运动信息而节省的比特被分配给所述纹理信息时的视觉质量相同时获得的比特率。
11、根据权利要求6所述的方法，其中，临界比特率指的是当上层比特流的运动信息和上层比特流的纹理信息之间的比率达到预定值时获得的比特率。
12、根据权利要求6所述的方法，其中，使用高级视频编码(AVC)对下层比特流的纹理信息进行编码，使用小波编码对上层比特流的纹理信息进行编码。
13、一种根据目标比特率对混合比特流进行预解码的设备，所述混合比特流包括通过对具有预定分辨率的视频进行编码而获得的下层比特流和上层比特流，所述设备包括：
比特流解析器，从混合比特流获得用于下层比特流和上层比特流之间的边界的第一比特率以及用于上层比特流的运动信息和纹理信息之间的边界的第二比特率；
目标比特率确定器，根据可变网络环境确定目标比特率；和
预解码单元，当目标比特率在第一比特率和第二比特率之间时，跳过上层比特流的运动信息，并且从上层比特流的尾端截断除与目标比特率和第一比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
14、一种根据目标比特率对混合比特流进行预解码的设备，所述混合比特流包括通过对具有预定分辨率的视频进行编码而获得的下层比特流和上层比特流，所述设备包括：
比特流解析器，从混合比特流获得用于下层比特流和上层比特流之间的边界的第一比特率；
目标比特率确定器，根据可变网络环境确定目标比特率；和
预解码单元，确定用于确定是否跳过上层比特流的运动信息的临界比特率，当目标比特率在第一比特率和临界比特率之间时，跳过上层比特流的运动信息，并且从上层比特流的尾端截断除与目标比特率和第一比特率之间的差相应的比特之外的上层比特流的纹理信息的所有比特。
15、根据权利要求14所述的设备，还包括：比特流发送器，将预解码单元预解码的比特流发送到客户机装置。
16、一种在其中记录有计算机可读程序的记录介质，所述程序用于执行如权利要求1所述的方法。
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