CN101668208A - 帧编码方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了帧编码方法及装置。方法包括：对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码；对于后续层的每层图像，每帧采用首层中相同位置的帧作为参考图像进行预测编码；或者，对于后续层的每层图像，该层的首帧采用首层的首帧作为参考图像进行预测编码，该层的后续帧采用该层的前一帧作为参考图像进行预测编码。本发明提高了帧编码效率。

Description

帧编码方法及装置

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，具体涉及帧编码方法及装置。

背景技术

目前大多实时监控系统采取IP帧编码结构，无法满足码流可分层的需求，若按照现有技术满足可分层，则需采用B帧编码。

现有的帧编码方案如图1～3、图4-1～4-3、图5-1～5-3所示，为方便描述，首先对图中的符号进行说明：

I表示帧内预测(Intra Prediction)编码图像；

P表示前向预测编码(Before Prediction)图像；

B表示双向预测(Bi-Directional Prediction)或后向预测(Back Prediction)编码图像；

A_mn：A代表I、P或B，m为层序号，n为帧序号。例如：B₁₀：表示当前图像的帧编码类型为B，且当前图像为第1层的第0帧(即首帧)图像；

图像下方的数字表示编码序号。

图1为现有的IP单层帧编码方案示意图，如图1所示，码流为IP编码结构，码流不分层。其中，第0帧采用帧内预测编码得到，第0帧之后的帧以前一帧为参考图像进行预测编码。在该方案下，保存码流后，若要实现抽帧转存，必须先解码后转存，不解码的前提下无法实现对码流的抽帧提取。

图2为现有的I₀B₁P₀双层帧编码方案示意图，如图2所示，码流为I₀B₁P₀双层编码结构，第0层为IP结构，第1层只有B帧码流。其中，第0层的首帧采用帧内预测编码得到，第0层的后续帧以第0层的前一帧为参考图像进行预测编码，第1层的第p(p≥0)帧以第0层的第p帧、第0层的第p+1帧为参考图像进行预测编码。在该方案下，在不解码的前提下，可以对码流进行1/2帧率抽帧提取，以实现快进回放和转存。该方案虽然实现了时间上的两级分层编码，但是由于采用B帧编码，引入一帧的编码时延。

图3为现有的I₀B₁B₂P₀三层编码方案示意图，如图3所示，码流采用I₀B₁B₂P₀编码结构，在图2所示方案的基础上又扩展出一层B帧码流，第0层和第1层的编码方案与图2相同，第2层的编码方案与第1层相同，同样只有B帧码流。在不解码的前提下，可以对码流进行1/3帧率或2/3帧率抽帧提取，进行快速回放和转存。该方案实现了时间上的三级分层编码，但是引入了两帧的编码时延。

也可以在图3所示方案的基础上，在IP帧间增加B帧数目对层数扩展，扩展的层数越多，引入的编码时延会越大。

图4-1为现有的I₀B₂B₁B₂P₀三层编码方案示意图，如图4-1所示，码流分为三层，第0层为IP模式，第1、2层为B帧模式。其中，第0、1层的编码方案与图2、3相同，第2层的第0帧B₂₀以I₀₀、B₁₀为参考图像进行双向预测编码，第2层的第1帧B₂₁以B₁₀、P₀₁为参考图像进行双向预测编码，第2层的第2帧B₂₂以P₀₁、B₁₁为参考图像进行双向预测编码，第2层的第3帧B₂₃以B₁₁、P₀₂为参考图像进行双向预测编码。该方案引入了3帧编码时延。该方案与图2、3所示方案的不同之处在于，B帧允许用作参考帧。

也可以在图4-1所示方案的基础上，在IP帧间对第1层或/和第2层的B帧数目进行增加扩展，如图4-2所示。也可以对图4-1所示方案中的双向参考结构进行层内帧数扩展，如图4-3所示，需要说明的是，在图4-3中，B₃₀、B₃₁属于第2层图像。不论哪种扩展，随着IP帧间的B帧数目增多，相应的编码时延也越大。

图5-1为现有的I₀P₁P₀两层编码方案示意图，如图5-1所示，码流由两层组成，第0层的参考距离为2，第1层的参考距离为1。其中，第0层的编码方案与图4相同，第1层的第p(p≥0)帧以第0层的第p帧为参考图像进行预测编码。其中，参考距离＝当前编码图像的编码序号-参考帧的编码序号。

图5-2所示方案是在图5-1所示方案的基础上扩展出一层，如图5-2所示，第2层的参考距离为1，第1层的参考距离为2，第0层的参考距离为4。其中，第2层的第0帧P₂₀以I₀₀为参考图像进行预测编码，第2层的第1帧P₂₁以P₁₀为参考图像进行预测编码，第2层的第2帧P₂₂以P₀₁为参考图像进行预测编码，第2层的第3帧P₂₃以P₁₁为参考图像进行预测编码，即第2层中的各帧是按照第0、1层中的各帧的编码顺序，依次以第0、1层中的各帧为参考图像得到的。可见，在该方案下，对第1层的解码依赖于对第0层的解码，对第2层的解码依赖于对第1层和第0层的解码。

图5-3所示方案是在图5-2所示方案的基础上扩展出一层，如图5-3所示，第0层的参考距离为8，第1层的参考距离为4，第2层的参考距离为2，第3层的参考距离为1。其中，第3层的第0帧P₃₀以I₀₀为参考图像进行预测编码，第3层的第1帧P₃₁以P₂₀为参考图像进行预测编码，第3层的第2帧P₃₂以P₁₀为参考图像进行预测编码，第3层的第3帧P₃₃以P₂₁为参考图像进行预测编码，第3层的第4帧P₃₄以P₀₁为参考图像进行预测编码，第3层的第5帧P₃₅以P₂₂为参考图像进行预测编码，第3层的第6帧P₃₆以P₁₁为参考图像进行预测编码，第3层的第7帧P₃₇以P₂₃为参考图像进行预测编码，即第3层中的各帧是按照第0、1、2层中的各帧的编码顺序，依次以第0、1、2层中的各帧为参考图像得到的。可见，在该方案下，对第1层的解码依赖于对第0层的解码，对第2层的解码依赖于对前两层的解码，对第3层的解码依赖于对前三层的解码。

由上可见，现有的帧编码方案存在如下缺点：

图1所示方案无法实现播放、存储、回放的帧率可调节。

图2、3所示方案虽然都可实现播放、存储、回放的帧率可调节，但是帧率可调节的代价是引入B帧编码，引入编码时延。

图4-1～图4-3所示方案也可实现播放和/或存储的帧率可调节，但是引入的编码时延更大。在实时应用中，这些额外的时延是不允许的。

同时，图2～3、图4-1～4-3所示方案都通过采用B帧编码实现分层编码，而B帧编码算法过于复杂，在一些嵌入式平台上实现的代价太大。

图5-1～5-3所示方案虽然没有采用B帧编码，但是随着层数的增加，每一层的参考距离都呈倍数增长，例如：当层数N＝2时，如图5-1所示，第0层的参考距离＝2¹＝2，第1层的参考距离＝2⁰＝1；当层数N＝3时，如图5-2所示，第0层的参考距离＝2²＝4，第1层的参考距离＝2¹＝2，第2层的参考距离＝2⁰＝1；当层数N＝4时，如图5-3所示，第0层的参考距离＝2³＝8，第1层的参考距离＝2²＝4，第2层的参考距离＝2¹＝2，第3层的参考距离＝2⁰＝1，而参考距离的增大，会降低时间预测的准确度，同时降低编码效率。

发明内容

本发明提供帧编码方法及装置，以提高帧编码效率。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种帧编码方法，其中，帧编码码流的层数大于2，包括：

对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码；

对于后续层的每层图像，每帧采用首层中相同位置的帧作为参考图像进行预测编码。

所述每帧采用首层中相同位置的帧作为参考图像进行预测编码之后进一步包括：

只选择首层，或者选择首层和其它层的任意组合进行实时播放、码流存储、点播回放；

或者进一步包括：

在不解码的前提下，只抽取首层，或者抽取首层和其余层中的q个层的任意组合进行转存，其中，q为整数且1≤q≤N-2，N为帧编码码流的总层数；

或者进一步包括：

在解码时，对除首层外的各层中处于相同位置的帧进行并行解码。

一种帧编码方法，包括：

对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码；

对于后续层的每层图像，该层的首帧采用首层的首帧作为参考图像进行预测编码，该层的后续帧采用该层的前一帧作为参考图像进行预测编码。

所述该层的后续帧采用该层的前一帧作为参考图像进行预测编码之后进一步包括：

只选择首层，或者选择首层和其它层的任意组合进行实时播放、码流存储、点播回放；

或者进一步包括：

在不解码的前提下，只抽取首层，或者抽取首层和其余层中的q个层的任意组合进行转存，其中，q为整数且1≤q≤N-2，N为帧编码码流的总层数；

或者进一步包括：

在解码时，对除首层外的各层中处于相同位置的帧进行并行解码。

一种帧编码方法，包括：

对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码；

对于首层之后的第1层图像，该层的第3r帧图像采用首层的第r帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的其它帧图像采用该层的前一帧图像作为参考图像进行预测编码，其中，r为整数且r≥0；

对于首层之后的第2层图像，该层的第4s帧图像采用首层的第s帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的第4s+t帧图像以首层之后的第1层的第3s+t-1帧图像作为参考图像进行预测编码，其中，s为整数且s≥0，t＝1，2或3。

所述该层的第4s+t帧图像以首层之后的第1层的第3s+t-1帧图像作为参考图像进行预测编码之后进一步包括：

只选择首层图像，或者选择首层图像和首层之后的第1层图像，或者三层图像都选择进行实时播放、码流存储、点播回放；

或者进一步包括：

在不解码的前提下，只抽取首层图像，或者抽取首层和首层之后的第1层图像进行转存。

一种帧编码装置，包括：

首层编码模块，对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码，将首层图像输出到后续层编码模块；

后续层编码模块，对于后续层的每层图像，每帧采用首层中相同位置的帧作为参考图像进行预测编码，其中后续层的层数大于1。

所述装置进一步包括：

码流使用模块，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和后续层编码模块获取首层图像和任意层数的后续层图像进行实时播放、码流存储、点播回放。

所述装置进一步包括：

抽帧模块，在不解码的前提下，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和后续层编码模块获取首层图像和后续层中的任意q层图像进行转存，其中，q为整数且1≤q≤N-2，N为帧编码码流的总层数。

所述装置进一步包括：

解码模块，从后续层编码模块获取任意层数的后续层图像，对各层图像中处于相同位置的帧进行并行解码。

一种帧编码装置，包括：

首层编码模块，对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码，将首层图像输出到后续层编码模块；

后续层编码模块，对于后续层的每层图像，该层的首帧采用首层的首帧作为参考图像进行预测编码，该层的后续帧采用该层的前一帧作为参考图像进行预测编码。

所述装置进一步包括：

码流使用模块，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和后续层编码模块获取首层图像和任意层数的后续层图像进行实时播放、码流存储、点播回放。

所述装置进一步包括：

抽帧模块，在不解码的前提下，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和后续层编码模块获取首层图像和后续层中的任意q层图像进行转存，其中，q为整数且1≤q≤N-2，N为帧编码码流的总层数。

所述装置进一步包括：

解码模块，从后续层编码模块获取任意层数的后续层图像，对各层图像中处于相同位置的帧进行并行解码。

一种帧编码装置，包括：

首层编码模块，对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码，将首层图像输出到第1层编码模块和第2层编码模块；

第1层编码模块，对于首层之后的第1层图像，该层的第3r帧图像采用首层的第r帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的其它帧图像采用该层的前一帧图像作为参考图像进行预测编码，将该层图像输出到第2层编码模块，其中，r为整数且r≥0；

第2层编码模块，对于首层之后的第2层图像，该层的第4s帧图像采用首层的第s帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的第4s+t帧图像以首层之后的第1层的第3s+t-1帧图像作为参考图像进行预测编码，其中，s为整数且s≥0，t＝1，2或3。

所述装置进一步包括：

码流使用模块，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和第1层编码模块获取首层图像和首层之后的第1层图像，或者从首层编码模块、第1层编码模块和第2层编码模块获取首层图像和首层之后的第1、2层图像进行实时播放、码流存储、点播回放。

所述装置进一步包括：

抽帧模块，在不解码的前提下，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和第1层编码模块获取首层图像和首层之后的第1层图像进行转存。

与现有技术相比，本发明未引入B帧编码，因此未引入编码时延；同时，本发明可实现码流播放、存储、回放的帧率可调节；另外，本发明中，随着码流层数的增加，每一层的参考距离保持不变或者增加的幅度较少。本发明提高了帧编码效率。

附图说明

图1为现有的IP单层帧编码方案示意图；

图2为现有的I₀B₁P₀双层帧编码方案示意图；

图3为现有的I₀B₁B₂P₀三层编码方案示意图；

图4-1为现有的I₀B₂B₁B₂P₀三层编码方案示意图；

图4-2为现有的I₀B₃B₂B₃B₁B₃B₂B₃P₀四层编码方案示意图；

图4-3为现有的I₀B₂B₂B₁B₂B₂B₁B₂B₂P₀三层编码层内扩展方案示意图；

图5-1为现有的I₀P₁P₀两层编码方案示意图；

图5-2为现有的I₀P₂P₁P₂P₀三层编码方案示意图；

图5-3为现有的I₀P₃P₂P₃P₁P₃P₂P₃P₀四层编码方案示意图；

图6为本发明实施例一提供的帧编码方法流程图；

图7为本发明实施例二提供的帧编码方法流程图；

图8为本发明实施例三提供的帧编码方法流程图；

图9为本发明实施例一的应用示例图；

图10为本发明实施例二的应用示例图；

图11为本发明实施例三的应用示例图；

图12为本发明实施例一提供的帧编码装置组成图；

图13为本发明实施例三提供的帧编码装置组成图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图6为本发明实施例一提供的帧编码方法流程图，在本实施例中，码流分为N(N为整数且N≥3)层，如图6所示，其具体步骤如下：

步骤601：对于首层即第0层图像，首帧即第0帧图像采用帧内预测编码得到，第m(m为整数且m≥1)帧图像采用首层的前一帧图像作为参考图像进行预测编码。

步骤602：对于第n(n为整数且1≤n≤N-1)层图像，该层的第p(p为整数且p≥0)帧图像采用首层的第p帧图像作为参考图像进行预测编码。

图7为本发明实施例二提供的帧编码方法流程图，在本实施例中，码流分为N(N为整数且N≥2)层，如图7所示，其具体步骤如下：

步骤701：对于首层即第0层图像，首帧即第0帧图像均采用帧内预测编码得到；第m(m为整数且m≥1)帧图像采用首层的前一帧图像作为参考图像进行预测编码。

步骤702：对于第n(n为整数且1≤n≤N-1)层图像，该层的首帧即第0帧图像采用首层的首帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的第p(p为整数且p≥1)帧图像采用本层的前一帧图像作为参考图像进行预测编码。

可见，图6所示实施例中，首层图像的首帧为I帧，后续帧均通过对本层图像进行前向预测得到，第n(1≤n≤N-1)层图像均通过对首层图像进行前向预测得到；图7所示实施例中，首层图像的首帧为I帧，其它帧均通过对本层图像进行前向预测得到，第n(1≤n≤N-1)层图像的首帧均通过对首层图像的首帧进行预测编码得到，第n层图像的后续帧均通过对本层图像进行前向预测得到。因此，图6、7所示实施例产生的码流可以根据实际应用情况只选择第0层，或者选择第0层和其它层的任意组合进行实时播放、码流存储、点播回放。同时，在不解码的前提下，可以对码流抽帧转存，可以只抽取第0层，也可以抽取第0层和其余层中的q个层的任意组合，例如：先抽取第0层，然后在第1～N-1层中任意选择q层，q为整数且1≤q≤N-2；同时，在解码时，可对除首层外的各层进行帧级并行解码，即：对于除首层外的不同层，处于相同位置的帧可同时解码。

另外，当帧编码码流层数为N时，对于图6所示实施例，第0层的参考距离为N，第n(1≤n≤N-1)层的参考距离为n；对于图7所示实施例，每一层的参考距离都为N。

图8为本发明实施例三提供的帧编码方法流程图，在本实施例中，码流分为3层，如图8所示，其具体步骤如下：

步骤801：对于首层即第0层图像，首帧即第0帧图像采用帧内预测编码得到，第m(m为整数且m≥1)帧图像采用首层的前一帧图像作为参考图像进行预测编码。

步骤802：对于第1层图像，该层的第3r(r为整数且r≥0)帧图像采用首层的第r帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的其它帧图像采用本层的前一帧图像作为参考图像进行预测编码。

步骤803：对于第2层图像，该层的第4s(s为整数且s≥0)帧图像采用首层的第s帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的第4s+t(t＝1，2，3)帧图像以第1层的第4s+t-(s+1)＝3s+t-1帧图像作为参考图像进行预测编码。

可见，图8所示实施例中，首层图像的首帧为I帧，后续帧均通过对本层图像进行前向预测得到，第2层图像通过对首层图像进行前向预测得到，第3层图像通过对第0、1层图像进行前向预测得到。因此，图8所示实施例产生的码流可以根据实际应用情况只选择第0层，或者选择第0、1层，或者三层都选择进行实时播放、码流存储、点播回放。同时，在不解码的前提下，可以对码流抽帧转存，可以只抽取第0层，也可以抽取第0、1层。同时，可以看出，第1、2层的参考距离很小，第1层的参考距离始终等于2，第2层的参考距离始终等于1。

由上可见，图6、7、8所示实施例都可实现播放、存储、回放的帧率可调节；同时，图6、7、8所示实施例都未采用B帧编码，因此未引入编码时延；另外，可以看出，对于图6所示实施例，除第0层外，每一层的参考距离与码流层数N无关，只与层序号n有关，即：对于某一个层n来说，无论码流层数N如何增长，其参考距离始终为n；对于图7所示实施例，虽然随着码流层数N的增加，每一层的参考距离也在增大，但是增大的幅度远远小于图5-2、5-3所示编码方案；而对于图8所示实施例，第1、2层的参考距离都较小，其中，第1层的参考距离始终为2，第2层的参考距离则始终为1。

以下给出图6～8所示实施例一～三的应用示例：

图9为本发明实施例一的应用示例图，如图9所示，码流共分为三层，每帧图像下方的数字表示编码序号，帧编码过程如下：

0、采用帧内预测编码得到第0层的第0帧图像I₀₀；

1、采用I₀₀作为参考图像预测得到第1层的第0帧图像P₁₀；

2、采用I₀₀作为参考图像预测得到第2层的第0帧图像P₂₀；

3、采用I₀₀作为参考图像预测得到第0层的第1帧图像P₀₁；

4、采用P₀₁作为参考图像预测得到第1层的第1帧图像P₁₁；

5、采用P₀₁作为参考图像预测得到第2层的第1帧图像P₂₁；

6、采用P₀₁作为参考图像预测得到第0层的第2帧图像P₀₂；

7、采用P₀₂作为参考图像预测得到第1层的第2帧图像P₁₂；

8、采用P₀₂作为参考图像预测得到第2层的第2帧图像P₂₂。

如图9所示，可以只选择第0层图像，也可以选择第0、1层图像，也可以选择第0、2层，也可以三层图像都选择进行实时播放、码流存储、点播回放；同时，也可以在不解码的前提下，抽取第0层，或者抽取第0、1层，或者抽取第0、2层图像进行转存；同时，在解码时，可对第1、2层进行帧级并行解码。另外可见，第0层的参考距离为3，第1层的参考距离为1，第2层的参考距离为2。

图10为本发明实施例二的应用示例图，如图10所示，码流共分为3层，每帧图像下方的数字表示编码序号，帧编码过程如下：

0、采用帧内预测编码得到第0层的第0帧图像I₀₀；

1、采用I₀₀作为参考图像预测得到第1层的第0帧图像P₁₀；

2、采用I₀₀作为参考图像预测得到第2层的第0帧图像P₂₀；

3、采用I₀₀作为参考图像预测得到第0层的第1帧图像P₀₁；

4、采用P₁₀作为参考图像预测得到第1层的第1帧图像P₁₁；

5、采用P₂₀作为参考图像预测得到第2层的第1帧图像P₂₁；

6、采用P₀₁作为参考图像预测得到第0层的第2帧图像P₀₂；

7、采用P₁₁作为参考图像预测得到第1层的第2帧图像P₁₂；

8、采用P₂₁作为参考图像预测得到第2层的第2帧图像P₂₂。

如图10所示，可以只选择第0层图像，也可以选择第0、1层图像，也可以选择第0、2层图像，也可以三层图像都选择进行实时播放、码流存储、点播回放；同时，也可以在不解码的前提下，抽取第0层，或者抽取第0、1层，或者抽取第0、2层图像进行转存；同时，在解码时，第1、2层可进行帧级并行解码。另外可见，第0、1、2层的参考距离都为3。

图11为本发明实施例三的应用示例图，如图11所示，码流共分为3层，每帧图像下方的数字表示编码序号，帧编码过程如下：

0、采用帧内预测编码得到第0层的第0帧图像I₀₀；

1、采用I₀₀作为参考图像预测得到第2层的第0帧图像P₂₀；

2、采用I₀₀作为参考图像预测得到第1层的第0帧图像P₁₀；

3、采用P₁₀作为参考图像预测得到第2层的第1帧图像P₂₁；

4、采用P₁₀作为参考图像预测得到第1层的第1帧图像P₁₁；

5、采用P₁₁作为参考图像预测得到第2层的第2帧图像P₂₂；

6、采用P₁₁作为参考图像预测得到第1层的第2帧图像P₁₂；

7、采用P₁₂作为参考图像预测得到第2层的第3帧图像P₂₃；

8、采用I₀₀作为参考图像预测得到第0层的第1帧图像P₀₁；

9、采用P₀₁作为参考图像预测得到第2层的第4帧图像P₂₄；

10、采用P₀₁作为参考图像预测得到第1层的第3帧图像P₁₃；

11、采用P₁₃作为参考图像预测得到第2层的第5帧图像P₂₅；

12、采用P₁₃作为参考图像预测得到第1层的第4帧图像P₁₄；

13、采用P₁₄作为参考图像预测得到第2层的第6帧图像P₂₆；

14、采用P₁₄作为参考图像预测得到第1层的第5帧图像P₁₅；

15、采用P₁₅作为参考图像预测得到第2层的第7帧图像P₂₇；

16、采用P₀₁作为参考图像预测得到第0层的第2帧图像P₀₂。

如图11所示，可以只选择第0层图像，也可以选择第0、1层图像，也可以三层图像都选择进行实时播放、码流存储、点播回放；同时，也可以在不解码的前提下，抽取第0层，或者抽取第0、1层图像进行转存。

图12为本发明实施例一提供的帧编码装置组成图，如图12所示，其主要包括：首层编码模块121、后续层编码模块122、码流使用模块123、抽帧模块124和解码模块125，其中：

首层编码模块121：对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码，将首层图像输出到后续层编码模块122。

后续层编码模块122：接收首层编码模块121发来的首层图像，对于后续层的每层图像，每帧采用首层中相同位置的帧作为参考图像进行预测编码，其中，后续层的总层数大于1。

码流使用模块123：从首层编码模块121获取首层图像，或者从首层编码模块121和后续层编码模块122获取首层图像和任意层数的后续层图像进行实时播放、码流存储、点播回放。

抽帧模块124：在不解码的前提下，从首层编码模块121获取首层图像，或者从首层编码模块121和后续层编码模块122获取首层图像和后续层中的任意q层图像进行转存，其中，q为整数且1≤q≤N-2，N为帧编码码流的总层数。

解码模块125：从后续层编码模块122获取任意层数的后续层图像，对各层图像中处于相同位置的帧进行并行解码。

本发明实施例二提供的帧编码装置与图12所示装置的区别在于，后续层编码模块在对后续层的首帧的后续帧进行编码时，该后续层的该后续帧采用该层的前一帧作为参考图像进行预测编码。

图13为本发明实施例三提供的帧编码装置组成图，如图13所示，其主要包括：首层编码模块131、第1层编码模块132、第2层编码模块133、码流使用模块134和抽帧模块135，其中：

首层编码模块131：对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码，将首层图像输出到第1层编码模块132和第2层编码模块133。

第1层编码模块132：接收首层编码模块121发来的首层图像，对于首层之后的第1层图像，该层的第3r帧图像采用首层的第r帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的其它帧图像采用该层的前一帧图像作为参考图像进行预测编码，将该层图像输出到第2层编码模块，其中，r为整数且r≥0。

第2层编码模块133：接收首层编码模块121发来的首层图像，接收第1层编码模块132发来的首层之后的第1层图像，对于首层之后的第2层图像，该层的第4s帧图像采用首层的第s帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的第4s+t帧图像以首层之后的第1层的第3s+t-1帧图像作为参考图像进行预测编码，其中，s为整数且s≥0，t＝1，2，3。

码流使用模块134：从首层编码模块131获取首层图像，或者从首层编码模块131和第1层编码模块132获取首层图像和首层之后的第1层图像，或者从首层编码模块131、第1层编码模块132和第2层编码模块133获取首层图像和首层之后的第1、2层图像进行实时播放、码流存储、点播回放。

抽帧模块135：在不解码的前提下，从首层编码模块131获取首层图像，或者从首层编码模块131和第1层编码模块132获取首层图像和首层之后的第1层图像进行转存。

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1、一种帧编码方法，其特征在于，帧编码码流的层数大于2，该方法包括：

对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码；

对于后续层的每层图像，每帧采用首层中相同位置的帧作为参考图像进行预测编码。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每帧采用首层中相同位置的帧作为参考图像进行预测编码之后进一步包括：

只选择首层，或者选择首层和其它层的任意组合进行实时播放、码流存储、点播回放；

或者进一步包括：

在不解码的前提下，只抽取首层，或者抽取首层和其余层中的q个层的任意组合进行转存，其中，q为整数且1≤q≤N-2，N为帧编码码流的总层数；

或者进一步包括：

在解码时，对除首层外的各层中处于相同位置的帧进行并行解码。

3、一种帧编码方法，其特征在于，该方法包括：

对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码；

对于后续层的每层图像，该层的首帧采用首层的首帧作为参考图像进行预测编码，该层的后续帧采用该层的前一帧作为参考图像进行预测编码。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述该层的后续帧采用该层的前一帧作为参考图像进行预测编码之后进一步包括：

只选择首层，或者选择首层和其它层的任意组合进行实时播放、码流存储、点播回放；

或者进一步包括：

在不解码的前提下，只抽取首层，或者抽取首层和其余层中的q个层的任意组合进行转存，其中，q为整数且1≤q≤N-2，N为帧编码码流的总层数；

或者进一步包括：

在解码时，对除首层外的各层中处于相同位置的帧进行并行解码。

5、一种帧编码方法，其特征在于，该方法包括：

对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码；

对于首层之后的第1层图像，该层的第3r帧图像采用首层的第r帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的其它帧图像采用该层的前一帧图像作为参考图像进行预测编码，其中，r为整数且r≥0；

对于首层之后的第2层图像，该层的第4s帧图像采用首层的第s帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的第4s+t帧图像以首层之后的第1层的第3s+t-1帧图像作为参考图像进行预测编码，其中，s为整数且s≥0，t＝1，2或3。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述该层的第4s+t帧图像以首层之后的第1层的第3s+t-1帧图像作为参考图像进行预测编码之后进一步包括：

只选择首层图像，或者选择首层图像和首层之后的第1层图像，或者三层图像都选择进行实时播放、码流存储、点播回放；

或者进一步包括：

在不解码的前提下，只抽取首层图像，或者抽取首层和首层之后的第1层图像进行转存。

7、一种帧编码装置，其特征在于，该装置包括：

首层编码模块，对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码，将首层图像输出到后续层编码模块；

后续层编码模块，对于后续层的每层图像，每帧采用首层中相同位置的帧作为参考图像进行预测编码，其中后续层的层数大于1。

8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

码流使用模块，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和后续层编码模块获取首层图像和任意层数的后续层图像进行实时播放、码流存储、点播回放。

9、如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

抽帧模块，在不解码的前提下，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和后续层编码模块获取首层图像和后续层中的任意q层图像进行转存，其中，q为整数且1≤q≤N-2，N为帧编码码流的总层数。

10、如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

解码模块，从后续层编码模块获取任意层数的后续层图像，对各层图像中处于相同位置的帧进行并行解码。

11、一种帧编码装置，其特征在于，该装置包括：

首层编码模块，对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码，将首层图像输出到后续层编码模块；

后续层编码模块，对于后续层的每层图像，该层的首帧采用首层的首帧作为参考图像进行预测编码，该层的后续帧采用该层的前一帧作为参考图像进行预测编码。

12、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

码流使用模块，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和后续层编码模块获取首层图像和任意层数的后续层图像进行实时播放、码流存储、点播回放。

13、如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

抽帧模块，在不解码的前提下，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和后续层编码模块获取首层图像和后续层中的任意q层图像进行转存，其中，q为整数且1≤q≤N-2，N为帧编码码流的总层数。

14、如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

解码模块，从后续层编码模块获取任意层数的后续层图像，对各层图像中处于相同位置的帧进行并行解码。

15、一种帧编码装置，其特征在于，该装置包括：

首层编码模块，对于首层图像，首帧采用帧内预测编码得到，后续帧采用首层的前一帧作为参考图像进行预测编码，将首层图像输出到第1层编码模块和第2层编码模块；

第1层编码模块，对于首层之后的第1层图像，该层的第3r帧图像采用首层的第r帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的其它帧图像采用该层的前一帧图像作为参考图像进行预测编码，将该层图像输出到第2层编码模块，其中，r为整数且r≥0；

第2层编码模块，对于首层之后的第2层图像，该层的第4s帧图像采用首层的第s帧图像作为参考图像进行预测编码，该层的第4s+t帧图像以首层之后的第1层的第3s+t-1帧图像作为参考图像进行预测编码，其中，s为整数且s≥0，t＝1，2或3。

16、如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

码流使用模块，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和第1层编码模块获取首层图像和首层之后的第1层图像，或者从首层编码模块、第1层编码模块和第2层编码模块获取首层图像和首层之后的第1、2层图像进行实时播放、码流存储、点播回放。

17、如权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

抽帧模块，在不解码的前提下，从首层编码模块获取首层图像，或者从首层编码模块和第1层编码模块获取首层图像和首层之后的第1层图像进行转存。

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