CN101647287A - 参考画面列表的管理 - Google Patents

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Abstract

对基于H.264/MPEG－4AVC的多视图编码标准的高级语法进行改变以允许参考画面列表的有效管理。本发明允许通过修改方程来在最终参考列表中复制视图间参考画面，所述方程用于选择将被添加至参考列表的视图间画面的索引。在诸如加权预测和自适应参考滤波中、参考画面的修改后版本与原始参考画面一同被用作参考画面时，参考画面的复制是有价值的。通过本发明的实施方案，还实现了参考画面的重新排序的有效实施。参考画面的重新排序可以通过使得与当前画面更相关的画面能够呈现在参考画面列表的较低索引中来改善编码效率。在MVC扩展中，引入新的RPLR命令的集合来将视图间参考画面重新排序。通过本发明的另一实施方案，修改方程以允许管理参考画面列表，在当前MVC规范中的视图索引值的推导中指定所述方程。该修改移除施加在当前规范中的限制，并附加地允许复制参考列表中的视图间参考画面。

Description

参考画面列表的管理
相关申请的交叉引用
本申请要求于2007年4月4日提交的美国暂时申请序列号第60/921713号的权益，在此通过引用并入其整体。
技术领域
本发明原理一般地涉及视频编码和解码，并更具体地涉及在多视图(multi-view)编码的视频中使用高级语法进行参考画面(reference picture)列表的管理的方法和装置。
背景技术
在当前的基于H.264/MPEG-4AVC的MVC的实施中，参考软件通过利用单个编码器来编码每个视图并且考虑交叉视图(cross-view)参考来实现多视图预测。另外，MVC还将不同的视图之间的frame_num和POC解耦，因而使得在解码画面缓存(DPB)中呈现具有相同的frame_num和POC的画面(例如，属于不同视图的画面)。使用与画面相关联的view_id来区分这些画面。
用于重新排序(reorder)视图间(inter-view)参考画面的参考画面列表重新排序(Reference Picture List Reordering)的命令在某些语法元素的值上施加一些限制(restriction)，并且附带地不允许复制(duplicate)参考列表中具有特定view_id的画面。例如在参考画面的修改的版本与原始参考画面一同被用作参考画面的情况中，参考画面的复制是有用的。这被用于加权预测(weighted prediction)和自适应参考滤波(adaptive reference filtering)。
发明内容
在本发明的至少一个实施方案中，对基于H.264/MPEG-4AVC的多视图编码标准的高级语法进行改变以使得高效管理参考画面列表。具体地，本发明允许通过修改方程在最终参考列表中复制视图间参考画面，所述方程用于选择要添加至参考列表的视图间画面的索引(index)。例如在参考画面的修改的版本与原始参考画面一同被用作参考画面的情况中，参考画面的复制是有用的。这被用于加权预测和自适应参考滤波。
通过本发明的实施方案也可以更高效地实施参考画面的重新排序。例如对于通过使得能够在参考画面列表的较低索引中呈现与当前画面更相关的画面来改善编码的效率，参考画面的重新排序是有用的。在MVC扩展(extension)中，引入新的RPLR命令的集合来重新排序视图间的参考画面。这在表2中示出。
在本发明的至少一个实施方案中，修改在当前MVC规范中的视图索引值的推导中指定的方程以使得管理参考画面列表。该修改移除在当前规范中施加的限制，并附带地允许在参考列表中复制视图间的参考画面。
附图说明
表格1示出了AVC中的参考画面列表重新排序的语法；
表格2示出了MVC中的参考画面列表重新排序的语法；
表格3示出了MVC中的参考画面列表的重新排序的Reordering_of_pic_nums_idc的操作。
具体实施方式
在本发明的至少一个实施方案中，对基于H.264/MPEG-4AVC的多视图编码标准的高级语法进行改变以允许高效管理参考画面列表。具体地，本发明允许通过修改方程而在最终的参考列表中复制视图间的参考画面，所述方程用于选择要添加至参考列表的视图间画面的索引。
在当前的基于H.264/MPEG-4AVC的MVC实施中，参考软件通过利用单个编码器编码每个视图、以及考虑交叉视图的参考来实现多视图预测。另外，MVC还将不同的视图之间的frame_num和POC解耦，因而允许在DPB中呈现具有相同的frame_num和POC的画面(例如属于不同视图的画面)。使用与画面相关联的view_id来区分这些画面。
用于将视图间参考画面重新排序的参考画面列表重新排序命令在某些语法元素的值上施加一些限制，并且附带地不允许复制参考列表中具有特定view_id的画面。例如在参考画面的修改的版本与原始的参考画面一同被用作参考画面的情况中，参考画面的复制是有用的。这被用于加权预测和自适应参考滤波。
H.264/MPEG-4AVC使得编码器/解码器能够为下一解码片段(slice)暂时改变list0(以及Bslices的list1)中的参考画面的默认顺序。这可以通过在片段头部(header)呈现参考画面列表重新排序(RPLR)命令来实现。在表格1示出了RPLR语法表格中的这些RPLR命令。
例如对于通过使得能够在参考画面列表的较低索引中呈现与当前画面更相关的画面来改善编码效率，参考画面的重新排序是有用的。在MVC扩展中，引入新的RPLR命令的集合来重新排序视图间的参考画面。这在表格2中示出。
在Error！Reference source not found(错误！未找到参考源)中示出用于新的RPLR命令的语义(semantics)。进一步地，语法abs_diff_view_idx_minus1具有下列语义。
abs_diff_view_idx_minus1加1指定在参考画面列表中放置当前索引的画面的视图索引、与视图索引预测值之间的绝对差。如果当前解码片段属于锚定画面(anchor picture)，则abs_diff_view_idx_minus1将在0至num_anchor_refs_IX[curr_view_id]-1的范围内，或者如果当前解码片段属于非锚定画面，则abs_diff_view_idx_minus1将在0至num_non_anchor_refs_IX[curr_view_id]-1的范围内。curr_view_id等于包含当前片段的视图的view_id。按照MVC的H.8.2.2.3子条款中所指定来进一步限制所允许的abs_diff_view_idx_minus1的值。
在MVC SPS扩展中，视图间画面的视图索引指示取决于当前解码视图中出现的视图间画面的view_id的顺序。对于视图索引等于view_index的画面，如果当前编码片段属于锚定画面，则其view_id等于anchor_ref_IX[curr_view_id][view_index]，或者如果当前编码片段属于非锚定画面，则其view_id等于non_anchor_ref_IX[curr_view_id][view_index]。
表格1：AVC中参考画面列表重新排序的语法
ref_pic_list_reordering(){   C   描述符
  if(slice_type！＝I&&slice_type ！＝SI&&slice_type！＝EI){/*在附件F中指定slice_type EI*/
     ref_pic_list_reordering_flag_l0   2   u(l)
     if(ref_pic_list_reordering_flag_l0)
        do{
          reordering_of_pic_nums_idc   2   ue(v)
          if(reordering_of_pic_nums_idc＝＝0||reordering_of_pic_nums_idc＝＝1)
             abs_diff_pic_num_minus1   2   ue(v)
          else if(reordering_of_pic_nums_idc＝＝2)
            long_term_pic_num   2   ue(v)
        }while(reordering_of_pic_nums_idc ！＝3)
  }
  if(slice_type＝＝B||slice type＝＝EB){/*在附件F中指定slice_type EB*/
     ref_pic_list_reordering_flag_l1   2   u(l)
     if(ref_pic_list_reordering_flag_l1)
        do{
          reordering_of_pic_nums_idc   2   ue(v)
          if(reordering_of_pic_nums_idc＝＝0||reordering_of_pic_nums_idc＝＝1)
             abs_diff_pic_num_minus1   2   ue(v)
          else if(reordering_of_pic_nums_idc＝＝2)
           long_term_pic_num   2   ue(v)
        }while(reordering_of_pic_nums_idc ！＝3)
    }
  }
表格2：MVC中参考画面列表重新排序的语法
ref_pic_list_reordering(){   C   描述符
  if(slice_type！＝I&&slice_type ！＝){
     ref_pic_list_reordering_flag_l0   2   u(l)
     if(ref_pic_list_reordering_flag_l0)
        do{
          reordering_of_pic_nums_idc   2   ue(v)
          if(reordering_of_pic_nums_idc＝＝0||reordering_of_pic_nums_idc＝＝1)
             abs_diff_pic_num_minus1   2   ue(v)
          else if(reordering_of_pic_nums_idc＝＝2)
             long_term_pic_num   2   ue(v)
          if(reordering_of_pic_nums_idc＝＝4||reordering_of_pic_nums_idc＝＝5)
               abs_diff_view_idx_minus1   2   ue(v)
        }while(reordering_of_pic_nums_idc ！＝3)
  }
  if(slice_type＝＝B||slice_type＝＝EB){
     ref_pic_list_reordering_flag_l1   2   u(l)
     if(ref_pic_list_reordering_flag_l1)
        do{
          reordering_of_pic_nums_idc   2   ue(v)
          if(reordering_of_pic_nums_idc＝＝0||reordering_of_pic_nums_idc＝＝1)
             abs_diff_pic_num_minus1   2   ue(v)
          else if(reordering_of_pic_nums_idc＝＝2)
            long_term_pic_num   2   ue(v)
          if(reordering_of_pic_nums_idc＝＝4||reordering_of_pic_nums_idc＝＝5)
             abs_diff_view_idxminus1   2   ue(v)
        }while(reordering_of_pic_nums_idc ！＝3)
  }
}
表格3：MVC中参考画面列表的重新排序的Reordering_of_pic_nums_idc操作
  reordering_of_pic_nums_idc   所指定的重新排序
  0   呈现abs_diff_pic_num_minus1并对应于从画面号码预测值中减去的差
  1   呈现abs_diff_pic_num_minus1并对应于添加至画面号码预测值的差
  2   呈现long_term_pic_num并指定参考画面的长期的画面号码
  3   结束初始参考画面列表的重新排序的循环
  4   呈现abs_diff_view_idx_minus1并对应于从视图索引预测值中减去的差
  5   呈现abs_diff_view_idx_minus1并对应于添加至视图索引预测值的差
在至少一个实施方案中，为了管理参考画面列表，本发明修改了当前MVC规范中在视图索引值的推导中所指定方程。该修改移除了施加在当前规范中的限制，并附带地允许复制参考列表中的视图间参考画面。
当前将视图间画面的重新排序的处理指定为：
该处理的输入为参考画面列表RefPicListX(其中X为0或1)和该列表中的索引refIdxLX。
该处理的输出为可能修改的参考画面列表RefPicListX(其中X为0或1)和增加的索引refIdxLX。
如下推导变量picViewIdxLX：
-如果reordering_of_pic_nums_idc等于4，则
picViewIdxLX＝picViewIdxLXPred-(abs_diff_view_idx_minus 1+1)(1)
-否则(reordering_of_pic_nums_idc等于5)，
picViewIdxLX＝picViewIdxLXPred+(abs_diff_view_idx_minus 1+1)(2)
picViewIdxLXPred为变量picViewIdxLX的预测值。在对于一片段首次调用(invoke)该子条款中指定的处理时(即在ref_pic_list_reordering()语法中首次出现等于4或5的reordering_of_pic_nums_idc时)，picViewIdxL0Pred和picViewIdxL1Pred初始地被设置为等于0。在对于一片段首次调用该子条款中指定的处理、并且reordering_of_pic_nums_idc等于4、并且随后的abs_diff_view_idx_minus1等于0时，直接将picViewIdxLX推导为0，而不使用上面的方程。在picViewIdxLX的每个分配之后，将picViewIdxLX的值分配给picViewIdxLXPred。
如下，进行下列过程以将具有等于picViewIdxLX的视图索引的视图间画面放置在索引位置refIdxLX处，并将任何其他剩余的画面的位置向列表中的后面移动(shift)：
    TargetViewID＝num_multiview_refs_for_listX[picViewIdxLX]
    for(cIdx＝num_ref_idx_IX_active_minus 1+1；cIdx＞refIdxLX；cIdx--)
      RefPicListX[cIdx]＝RefPicListX[cIdx-1]
    RefPicListX[refIdxLX++]＝inter-view reference picture with view id
equal to TargetViewID(具有等于TargetViewID的view id的视图间参考画面)
     nIdx＝refIdxLX
     for(cIdx＝refIdxLX；cIdx＜＝num_ref_idx_IX_active_minus 1+1；cIdx++)
       if(ViewID(RefPicListX[cIdx])！＝TargetViewID||
     PictureOrderCnt(RefPicListX[cIdx])！＝CurrPOC)
          RefPicListX[nIdx++]＝RefPicListX[cldx]
其中CurrPOC指示当前解码画面的PicOrderCnt()。
如从上面的描述看出其施加下列限制：在对于一片段首次调用该子条款中所指定的处理、并且reordering_of_pic_nums_idc等于4、并且abs_diff_view_idx_minus1的下一语法元素等于0时，则直接将picViewIdxLX推导为0，而不使用上面的方程。例如，如果picViewIdxLXPred和abs_diff_view_idx_minus1都具有初始值零，则这排除(precluse)了picViewIdxLX具有负值的可能性。
另外，由于方程(1)和方程(2)将生成不正确的值，所以使用方程(1)和(2)不可能复制参考列表中的条目(entry)。
为了应对(address)这些问题，至少一个实施方案提出以下列方式修改两个方程(1)和(2)。
如下推导变量picViewIdxLX：
-如果reordering_of_pic_nums_idc等于4，则
  If(picViewIdxLXPred-(abs_diff_view_idx_minus 1+1)＜0)
    picViewIdxLX＝picViewIdxLXPred-(abs_diff_view_idx_minus 1+1)
+MaxViewIdx(3)
    else
    picViewIdxLX＝picViewIdxLXPred-(abs_diff_view_idx_minus 1+1)
   -否则(reordering_of_pic_nums_idc等于5)
   If(picViewIdxLXPred+(abs_diff_view_idx_minus 1+1)＞＝MaxViewIdx)
      picViewIdxLX＝picViewIdxLXPred+(abs_diff_view_idx_minus 1+1)-
MaxViewIdx(4)
      else
      picViewIdxLX＝picViewIdxLXPred+(abs_diff_view_idx_minus 1+1)
MaxViewIdx是变量，并且如下使用来自SPS MVC扩展的语法来推导方程(3)和(4)中MaxViewIdx的值：
如果当前画面为锚定画面，则
MaxViewIdx＝num_anchor_refs_IX[curr_view_id]
否则
MaxViewIdx＝num_non_anchor_refs_IX[curr_view_id]
明显地，编码器和解码器的两者都可以推导MaxViewIdx的值。
该方法的一个优点为，通过将abs_diff_view_idx_minus1发信令(signaling)为等于(MaxViewIdx-1)的值，可以复制特定的视图索引值。即，因为picViewIdxLX＝picViewIdxLXPred，所以通过使用表格2的语法来对这样的值发信令，则将在解码器的参考列表中复制特定的视图索引值。
附加地，当“reordering_of_pic_nums_idc＝4”为片段的第一命令时，该方法移除了原始地施加在abs_diff_view_idx_minus1上的限制。即picViewIdxLX不需要被自动地设置为0。这遵循(follow)了：因为刚好(just)在方程(3)之上的第一“if”语句(statement)捕获(catch)了picViewIdxLX的潜在的无效值(按照现有的方程(1)所计算的)的出现。
例如，在此所描述的特征和方面允许复制参考画面列表中的视图间参考画面。这样的复制可以仅仅指复制关于实际的参考画面(其包括像素值)的指针，在该情况中，参考画面列表例如可以包括关于一个或多个实际的参考画面的一系列指针。例如可以在解码画面缓存中存储实际的参考画面。在这样的实施方案中，复制参考画面列表中的一个或多个指针，以使指针指向相同的实际的参考画面。
例如，如在2006年7月18日提交的、标题为“Adaptive Reference FrameFiltering for Video Coding”(用于视频编码的自适应参考帧滤波)的美国临时申请序列号第60/807,645号中所描述的，可以在执行自适应参考滤波时使用参考画面列表中的视图间参考画面的复制，在此通过引用并入其全部内容。
应当清楚，实施方案还可以复制参考画面列表中被多个指针指向的实际的参考画面。进一步地，实施方案可以保留(maintain)包括实际参考画面而非仅仅关于实际参考画面的指针的参考画面列表。
所描述的实施方案的特征和方面还可以适配于其他实施方案而改造。例如，保留参考画面列表的其他编码/解码处理可以允许列表中参考画面的复制。这样的其他编码/解码处理可以允许例如使用显式信令(explicit signaling)或隐式信令(implicit signaling)的这样的复制。作为显式信令的例子，实施方案可以包括其中每个编码的画面指示是否在列表中复制特定的参考画面的语法。
可以在例如方法或处理、装置、或软件程序中实施在此描述的实施方案。尽管只是在单个形式的实施方案的环境中进行讨论(例如只作为方法来讨论)，但也可以以其他形式(例如装置或程序)来实施所讨论的实施方案或特征。可以在例如恰当的硬件、软件和固件中实施装置。可以在例如诸如解码器、编码器或一些其他处理设备之类的装置中实施该方法。另外，还可以由被处理设备或其他装置执行的指令来实施该方法，并且这样的指令可以被存储在诸如例如CD或其他计算机可读存储设备之类的计算接可读介质、或集成电路上。
对于本领域技术人员应当是明显的，实施方案还可以产生被格式化为例如可以被存储或传输的承载信息的信号。该信息例如可以包括用于执行方法的指令、或包括由所述的实施方案之一所产生的数据。例如，信号可以被格式化为承载作为显式信令语法的值的数据。
进一步地，本申请预想了其他的实施方案。例如，可以通过组合、删除、修改或补充所公开的实施方案的各种特征来创建另外的实施方案。
权利要求书提供了各种实施方案的简短列表。该列表不是旨在是穷尽性的(exhaustive)、而是仅仅提供许多可能的实施方案中的少数实施方案的简短的描述。

Claims (17)

1.一种在多视图编码格式中构建参考画面列表的方法，其包括：
在比特流中提供信息，该信息指示是否要在参考画面的列表上复制特定的参考画面；
重新排序以允许在参考画面列表中复制视图间画面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中修改用于计算视图索引的值的方程以允许复制。
3.根据权利要求2所述的方法，其中如果满足一定条件，则该方程添加最大参考索引的值。
4.根据权利要求2所述的方法，其中如果满足一定条件，则该方程减去最大参考索引的值。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中从SPS语法来确定最大参考索引的值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中最大参考索引的值对于锚定画面和非锚定画面可以是不同的。
7.一种编码器，被配置为提供包括指令的信息，所述指令用于实现在参考画面的列表上复制特定的参考画面。
8.根据权利要求7所述的编码器，其中该信息包括显式信令语法的值。
9.一种解码器，被配置为在参考画面的列表中复制特定的参考画面。
10.根据权利要求7或9所述的装置，其中特定的参考画面是视图间参考画面。
11.根据权利要求9所述的解码器，其中所述解码器被进一步配置为接收用于指示要执行复制的信息。
12.根据权利要求11所述的解码器，其中该信息包括显式信令语法的值。
13.一种编码器可以使用的方法，其包括提供用于指示在参考画面的列表上要复制的特定的参考画面的信息。
14.一种解码器可以使用的方法，其包括在参考画面的列表中复制特定的参考画面。
15.根据权利要求14所述的方法，其中该方法进一步包括接收用于指示要执行复制的信息。
16.一种包括指令的计算机可读介质，所述指令促使在解码器保留的参考画面的列表中复制参考画面以用于解码画面。
17.根据权利要求16所述的介质，其中所述指令促使响应于接收用于指示复制参考画面的信号而复制这样的参考画面。
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