CN103369314B - 帧场信息的编码方法及解码方法、编码器和解码器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种帧场信息的编码方法及解码方法、编码器、解码器、电子产品、编解码装置和视频播放设备,其中,帧场信息的编码方法包括:编码器接收待编码的视频图像和辅助信息;编码器对所述视频图像进行编码,根据场标识信息的码流组织方法和辅助信息对所述视频图像所使用的场标识信息进行编码并输出包含所述场标识信息的码流,其中,对于需要重复播放的所述视频图像,所述编码器使用所述场标识信息将其编码为重复播放模式。本发明对于需要重复播放的视频图像,编码器可使用所述场标识信息将其编码成重复播放模式,从而避免了对重复场进行编码,节省了编码比特开销;相应地,上述解码方法及解码器在对码流进行解析过程中可以节省解码时间。

Description

帧场信息的编码方法及解码方法、编码器和解码器
技术领域
本发明涉及视频压缩编码技术,尤其涉及一种帧场信息的编码方法及解码方法、编码器、解码器、电子产品、编解码装置和视频播放设备。
背景技术
为在数字广播系统中广播老式胶片电影,通常首先对原始胶片电影的图像帧进行扫描和数字化处理,然后进行编码和传输。老式胶片电影的帧率是24帧/秒,国家电视制式委员会(National Television System Committee,NTSC)制式电视系统的场频为近似认为60场/秒,逐行倒相(Phase Alternation Line,PAL)制式电视系统的场频可近似认为50场/秒。因此,需要对数字化的老式电影帧“拆成”场,并调整场率以适合不同的广播电视系统。
对于PAL制式的广播电视系统,通常直接将老式胶片扫描得到的图像帧直接拆分成顶场和底场,并设定相邻两场之间的时间间隔为1/50秒。这样,如果某电影原播放时长为90分钟,则在PAL制电视系统中的播放时长为:90分钟x(24帧/秒x2场/帧x60秒/分钟)/(50场/秒x60秒/分钟)=86.4分钟。尽管播放时长缩短,但人眼几乎感觉不到。
对于NTSC制式的广播电视系统,通常使用3:2帧场转换技术(通常称为“3:2pull-down”)将两个电影图像帧转换为5场,从而实现将24帧/秒的数字化电影胶片扫描帧序列转换为60场/秒的适合NTSC制式广播电视系统播放的场序列。尽管其中某些场重复播放,但由于相邻场之间的播放时间间隔很短,人眼也不易察觉。3:2pull-down如图1所示。
对于上述广播应用,H.264/AVC标准采用如下帧场信息编码方法:
1.基于帧的方法:直接对胶片扫描后的帧图像序列进行编码,为每个接入单元(Access Unit,AU)添加补充增强信息(Supplemental Enhancement Information,SEI)信息用以指示场播放方式。使用SEI信息中的pic_struct标识解码帧的播放方式,包括:先顶场后底场(Top-Bottom)、先底场后顶场(Bottom-Top)、先顶场后底场再重复播放顶场(Top-Bottom-Top(Repeated))、先底场后顶场再重复播放底场(Bottom-Top-Bottom(Repeated)),从而同时支持“24Hz帧编码-->50Hz场播放”和对解码后的帧图像进行3:2Pull-Down(“24Hz帧编码-->60Hz场播放”)应用。
2.基于场的方法:将帧图像序列转换为50Hz或60Hz系统所使用的场图像序列,直接使用H.264/AVC的场模式进行编码(“48Hz(指“拆分”成场后的实际采样频率)场编码-->50Hz(指实际播放频率)场播放”,“60Hz场编码-->60Hz场播放”)。对使用3:2Pull-Down产生的重复场图像也进行编码。码流中直接使用场模式下的顶场、底场标志位标识各图像的帧场信息。
对于上述广播应用,目前已基本成形的下一代视频编码标准——高性能视频编码标准(High-Efficiency Video Coding,HEVC)的委员会草案(Committee Draft,CD)中采用如下帧场信息编码方法:
1.HEVC编码器对输入图像统一采用帧模式进行编码,即在分片层不再使用帧场信息标志位。在视频可用性信息(Video Usability Information,VUI)中编码需要使用场标识SEI信息(Field Indication SEI Message)的标志位field_indication_presence_flag。当该标志位的取值等于1时,每个图像均需要使用场标识SEI信息编码该图像的帧场信息;当该标志位的取值等于0时,图像可使用、也可以不使用场SEI信息编码该图像的帧场信息。
2.基于帧的方法:HEVC基于帧的方法仅支持“24Hz帧编码-->50Hz场播放”应用。编码器通过编码SEI信息中的top_field_first_flag标志位标识将当前帧分成顶场和底场后,各场的时域播放顺序。
3.基于场的方法:将帧图像序列转换为50Hz或60Hz系统所使用的场图像序列,直接使用HEVC对图像进行编码。对使用3:2Pull-Down产生的重复场图像也进行编码。编码器为每个AU编码SEI信息,用以标识当前AU中包含图像的帧场信息,并使用其中的重复标识(duplicate_flag)标识当前场图像是否是重复图像(主要用于3:2Pull-Down)。
上述方法的主要局限性有如下几点:
第一,H.264/AVC与HEVC中基于场的方法均需要对重复场进行编码,增加了编码比特开销。
第二,HEVC CD方法不支持帧模式3:2Pull-Down应用。即使在“24Hz帧编-->50Hz场播放”应用,编码器需要强制将信源参数(sequence_type_flag,prograssive_source_flag)设置为(0,0),即使信源特性与此不同(如逐行扫描帧(0,1))。这样会对需要使用信源参数的应用带来障碍。
第三,H.264/AVC的帧模式需要编码的pic_struct包含在pic_timing(payload_type)SEI信息中。为使用pic_struct,需要进一步编码定时信息,增加了编码开销。
第四,尽管HEVC CD中的场标识SEI信息可以标识信源序列的帧场信息,但标志位未对帧、场进行区分,各标志位的功能存在一定的重叠(如bottom_field_flag和top_field_first_flag)。这样一来,需要编码器为每个AU编码SEI信息过程中保证不同类型标志位之间没有矛盾取值,增加了编解码器无谓的判断操作数量和一致性校验操作数量。例如,若当前AU中包含顶场图像,SEI信息中需将bottom_field_flag的取值设置为0、top_field_first_flag的取值设置为1。尽管可以避免歧义,但在这种常用应用场景下,同样的信息被重复编码,浪费编码比特。
发明内容
本发明实施例提供了一种帧场信息的编码方法及解码方法、编码器、解码器、电子产品、编解码装置和视频播放设备,以解决现有对重复场进行编码,增加了编码比特开销的问题。
本发明实施例提供了一种帧场信息的编码方法,该方法包括:
编码器接收待编码的视频图像和辅助信息;
所述编码器对所述视频图像进行编码,根据场标识信息的码流组织方法和所述辅助信息对所述视频图像所使用的场标识信息进行编码并输出包含所述场标识信息的码流,其中,对于需要重复播放的所述视频图像,所述编码器使用所述场标识信息将其编码为重复播放模式。
优选地,所述待编码的视频图像包括帧图像和场图像;和/或,所述场标识信息包含在补充增强信息(SEI)单元中或视频可用性信息(VUI)单元中,或者作为一种新的信息单元。
优选地,所述辅助信息包括所述视频图像的排序信息、所述视频图像的帧图像和场图像属性信息、所述场图像的顶场或底场属性信息以及所述顶场或底场的重复场标识中的一种或几种。
优选地,所述辅助信息还包括所述视频图像的播放信息;所述播放信息包括所述视频图像的播放方式、播放顺序和播放场率中的一种或几种。
优选地,所述场标识信息包括:表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段以及表示帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段,所述重复场信息包括默认设定的重复场播放位置;或者,表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示重复场播放位置的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将重复播放的字段、各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将被重复播放的字段以及确定帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段。
优选地,所述编码器根据场标识信息的码流组织方法和所述辅助信息对所述视频图像所使用的场标识信息进行编码并输出包含所述场标识信息的码流,包括:所述编码器根据所述辅助信息对所述场标识信息中各字段的值进行设置;
所述对于需要重复播放的所述视频图像,所述编码器使用所述场标识信息将其编码为重复播放模式,包括:对于需要重复播放的场图像,所述编码器将所述场标识信息中的重复场标识字段的值设置为第一预定值,将所述表示重复场信息的字段的值设置为第二预定值;或者,对于需要重复播放的场图像,所述编码器将所述场标识信息中的重复场标识字段的值设置为所述第一预定值,将所述表示重复场信息的字段的值设置为所述第二预定值,将表示重复场播放位置的字段设置为设定值。
优选地,所述第一预定值为“0”,所述第二预定值为“1”。
本发明实施例还提供了一种帧场信息的解码方法,该方法包括:
解码器根据场标识信息的码流组织方法对读入的包含所述场标识信息的码流进行解析;
所述解码器向控制器发送解析结果,以便所述控制器根据所述解析结果控制视频图像的播放。
优选地,所述视频图像包括帧图像和场图像;和/或,所述场标识信息包含在补充增强信息(SEI)单元中或视频可用性信息(VUI)单元中,或者在一种新的信息单元中。
优选地,所述场标识信息包括:表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段以及表示帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段,所述重复场信息包括默认设定的重复场播放位置;或者,表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示重复场播放位置的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将重复播放的字段、各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将被重复播放的字段以及确定帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段。
优选地,所述解码器根据场标识信息的码流组织方法对读入的包含所述场标识信息的码流进行解析,包括:所述解码器根据场标识信息的码流组织方法解析出所述场标识信息中各字段的值。
优选地,所述解码器将向控制器发送解析结果,以便所述控制器根据所述解析结果控制视频图像的播放,包括:所述解码器将解析出的所述场标识信息中各字段对应的控制参数的值发送给控制器,以便所述控制器根据所述控制参数的值确定所述控制参数所指示的图像播放顺序和重复播放模式,以及按照所述图像播放顺序和重复播放模式控制视频图像的播放。
本发明实施例还提供了一种编码器,该编码器包括:
接收模块,用于接收待编码的视频图像和辅助信息;
编码模块,用于对所述视频图像进行编码,根据场标识信息的码流组织方法和所述辅助信息对所述视频图像所使用的场标识信息进行编码并输出包含所述场标识信息的码流,其中,对于需要重复播放的所述视频图像,使用所述场标识信息将其编码为重复播放模式。
优选地,所述待编码的视频图像包括帧图像和场图像;和/或,所述场标识信息包含在补充增强信息(SEI)单元中或视频可用性信息(VUI)单元中,或者作为一种新的信息单元。
优选地,所述辅助信息包括所述视频图像的排序信息、所述视频图像的帧图像和场图像属性信息、所述场图像的顶场或底场属性信息以及所述顶场或底场的重复场标识中的一种或几种。
优选地,所述辅助信息还包括所述视频图像的播放信息;所述播放信息包括所述视频图像的播放方式、播放顺序和播放场率中的一种或几种。
优选地,所述场标识信息包括:表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段以及表示帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段,所述重复场信息包括默认设定的重复场播放位置;或者,表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示重复场播放位置的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将重复播放的字段、各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将被重复播放的字段以及确定帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段。
优选地,所述编码模块,具体用于:根据所述辅助信息对所述场标识信息中各字段的值进行设置;其中,对于需要重复播放的场图像,将所述场标识信息中的重复场标识字段的值设置为第一预定值,将所述表示重复场信息的字段的值设置为第二预定值;或者,所述编码器将所述场标识信息中的重复场标识字段的值设置为所述第一预定值,将所述表示重复场信息的字段的值设置为所述第二预定值,将表示重复场播放位置的字段设置为设定值。
优选地,所述第一预定值为“0”,所述第二预定值为“1”。
本发明实施例又提供了一种解码器,该解码器包括:
解析模块,用于根据场标识信息的码流组织方法对读入的包含所述场标识信息的码流进行解析;
发送模块,用于向控制器发送解析结果,以便所述控制器根据所述解析结果控制视频图像的播放。
优选地,所述视频图像包括帧图像和场图像;和/或,所述场标识信息包含在补充增强信息(SEI)单元中或视频可用性信息(VUI)单元中,或者在一种新的信息单元中。
优选地,所述场标识信息包括:表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段以及表示帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段,所述重复场信息包括默认设定的重复场播放位置;或者,表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示重复场播放位置的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将重复播放的字段、各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将被重复播放的字段以及确定帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段。
优选地,所述解析模块,具体用于根据场标识信息的码流组织方法解析出所述场标识信息中各字段的值。
优选地,所述发送模块,具体用于将所述解析模块解析出的所述各字段对应的控制参数的值发送给控制器。
本发明实施例提供了一种包括上述解码器的电子产品,该电子产品还包括控制器,所述控制器,用于接收所述解码器发送的解析结果,根据所述解析结果控制视频图像的播放。
优选地,所述控制器,具体用于接收所述解码器发送的控制参数的值,根据所述控制参数的值确定所述控制参数所指示的图像播放顺序和重复播放模式,以及按照所述图像播放顺序和重复播放模式控制视频图像的播放。
本发明实施例另提供了一种编解码装置,包括上述编码器和上述解码器。
本发明实施例又提供了一种视频播放设备,包括上述电子产品和上述编码器。
上述帧场信息的编码方法、编码器、电子产品、编解码装置和视频播放设备,对于需要重复播放的视频图像,编码器可使用所述场标识信息将其编码成重复播放模式,从而避免了对重复场进行编码,节省了编码比特开销;相应地,上述解码方法及解码器在对码流进行解析过程中可以节省解码时间。
附图说明
图1为现有的3:2Pull-Down示意图;
图2为本发明实施例一解码器解析场标识SEI信息的处理流程图;
图3为使用本发明实施例一场标识SEI信息的终端控制器的处理流程图;
图4为使用本发明实施例一场标识SEI信息的编码器的处理流程图;
图5为使用本发明实施例一场标识SEI信息支持“24Hz帧编码-->50Hz场播放”的编码、解码方法应用实例;
图6为使用本发明实施例一场标识SEI信息支持“24Hz帧编码-->60Hz场播放”的编码、解码方法应用实例;
图7为使用本发明实施例一场标识SEI信息支持“48Hz场编码-->50Hz场播放”的编码、解码方法应用实例;
图8为使用本发明实施例一场标识SEI信息支持“60Hz场编码-->60Hz场播放”的编码、解码方法应用实例;
图9为使用本发明实施例一场标识SEI信息支持“48Hz场编码-->60Hz场播放”的编码、解码方法应用实例;
图10为本发明实施例二解码器解析场标识SEI信息的处理流程图;
图11为使用本发明实施例二场标识SEI信息的终端控制器的处理流程图;
图12为使用本发明实施例二场标识SEI信息的编码器的处理流程图;
图13为使用本发明实施例二场标识SEI信息支持“24Hz帧编码-->50Hz场播放”的编码、解码方法应用实例;
图14为使用本发明实施例二场标识SEI信息支持“24Hz帧编码-->60Hz场播放”的编码、解码方法应用实例;
图15为使用本发明实施例二场标识SEI信息支持“48Hz场编码-->50Hz场播放”的编码、解码方法应用实例;
图16为使用本发明实施例二场标识SEI信息支持“60Hz场编码-->60Hz场播放”的编码、解码方法应用实例;
图17为使用本发明实施例二场标识SEI信息支持“48Hz场编码-->60Hz场播放”的编码、解码方法应用实例。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
另外,下述各实施例所述编码器实现方法仅为该实施例下编码器可能的实现方法之一,任何能够生成符合该实施例解码器码流解析过程要求的码流的编码器,均属于该实施例的编码器的保护范畴。
本发明实施例提供了一种帧场信息的编码方法,该方法从编码器角度进行描述,该方法包括:
步骤11、编码器接收待编码的视频图像和辅助信息;
其中,所述待编码的视频图像可以包括帧图像和场图像;所述辅助信息可以包括所述视频图像的排序信息、所述视频图像的帧图像和场图像属性信息、所述场图像的顶场或底场属性信息以及所述顶场或底场的重复场标识中的一种或几种;还可以包括所述视频图像的播放信息;所述播放信息包括所述视频图像的播放方式、播放顺序和播放场率中的一种或几种。
步骤12、编码器对所述视频图像进行编码,根据场标识信息的码流组织方法和所述辅助信息对所述视频图像所使用的场标识信息进行编码并输出包含所述场标识信息的码流,其中,对于需要重复播放的所述视频图像,所述编码器使用所述场标识信息将其编码为重复播放模式。
其中,所述场标识信息包括:表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段以及表示帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段,所述重复场信息包括默认设定的重复场播放位置;或者,表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示重复场播放位置的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将重复播放的字段、各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将被重复播放的字段以及确定帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段。
另外,所述编码器根据所述辅助信息对所述场标识信息中各字段的值进行设置;对于需要重复播放的场图像,所述编码器将所述场标识信息中的重复场标识字段的值设置为第一预定值,将所述表示重复场信息的字段的值设置为第二预定值;或者,所述编码器将所述场标识信息中的重复场标识字段的值设置为所述第一预定值,将所述表示重复场信息的字段的值设置为所述第二预定值,将表示重复场播放位置的字段设置为设定值。
相应地,本发明实施例还提供了一种帧场信息的解码方法,该方法从解码器的角度进行描述,该方法包括:
步骤21、解码器根据场标识信息的码流组织方法对读入的包含所述场标识信息的码流进行解析;
该步骤可以包括:所述解码器根据场标识信息的码流组织方法解析出所述场标识信息中各字段的值。
步骤22、所述解码器将向控制器发送解析结果,以便所述控制器根据所述解析结果控制视频图像的播放。
该步骤可以包括:解码器将解析出的所述场标识信息中各字段对应的控制参数的值发送给控制器,以便所述控制器根据所述控制参数的值确定所述控制参数所指示的图像播放顺序和重复播放模式,以及按照所述图像播放顺序和重复播放模式控制视频图像的播放。
与上述编码方法和解码方法相对应,本发明实施例还提供了一种编码器和一种解码器,其中,编码器包括:
接收模块,用于接收待编码的视频图像和辅助信息;
编码模块,用于对所述视频图像进行编码,根据场标识信息的码流组织方法和所述辅助信息对所述视频图像所使用的场标识信息进行编码并输出包含所述场标识信息的码流,其中,对于需要重复播放的所述视频图像,使用所述场标识信息将其编码为重复播放模式。
上述解码器包括:
解析模块,用于根据场标识信息的码流组织方法对读入的包含所述场标识信息的码流进行解析;
发送模块,用于向控制器发送解析结果,以便所述控制器根据所述解析结果控制视频图像的播放。
上述编码器和上述解码器完成的功能分别与上述编码方法和上述解码方法相对应,此处不再赘述。
本发明中,所述场标识信息包含在补充增强信息(SEI)单元中或视频可用性信息(VUI)单元中,也可以作为一种新的信息单元存在。在后续的具体实施例中,以场标识信息包含在SEI单元中(即场标识SEI信息)为例进行说明。
本发明实施例提供的帧场信息编解码方法和装置,可以支持多种场播放模式,包括:“24Hz帧编码-->50Hz场播放”,“24Hz帧编码-->60Hz场播放”,“48Hz场编码-->50Hz场播放”,“60Hz场编码-->60Hz场播放”和“48Hz场编码-->60Hz场播放”。这里使用的标记方法的含义如下:
前一个频率值指输入编码器的原始片源或经过帧/场转换后的片源的实际采样率(即每秒钟采样图像的个数)。该值与编码器工作时设置的编码帧率/场率可以是不同的。例如,对于“48Hz场编码-->50Hz场播放”,其编码场率可以是50Hz而非转换后得到的场率48Hz。
后一个频率值指播放设备每秒钟播放的图像数量。该值可以与原始片源或经过帧/场转换后的片源的实际采样率不同,也可以与编码器所设置的编码帧率/场率不同。
“帧编码”或“场编码”指的是AU中所包含的图像是帧还是场。“帧播放”或“场播放”指的是播放设备所播放的图像是帧还是场。
实施例一
本实施例所使用的VUI码流组织方法与HEVC CD方法相同。
本实施例所使用的场标识SEI信息码流组织方法如表1所示:
表1场标识SEI信息码流组织方法一
field_indication(payloadSize){ Descriptor
sequence_type_flag u(1)
progressive_source_flag u(1)
if(sequence_type_flag){
bottom_field_flag u(1)
duplicate_flag u(1)
field_used_for_pull_down_flag u(1)
}else{
field_output_flag u(1)
top_field_first_flag u(1)
frame_used_for_pull_down_flag u(1)
}
reserved_zero_3bits /*equal to 0*/ u(3)
}
上述表1中:
sequence_type_flag、progressive_source_flag的语义和对应的操作与HEVCCD方法完全相同。
bottom_field_flag用于标识当前AU中所包含的场的顶场/底场属性。bottom_field_flag等于1时,表示当前AU中所包含的场图像为底场;反之,bottom_field_flag等于0时,表示当前AU中所包含的场图像为顶场。
duplicate_flag等于1时,表示当前AU中所包含的场是先前播放场的重复场;反之,duplicate_flag等于0时,表示当前AU中所包含的场不是先前播放场的重复场。
field_used_for_pull_down_flag等于1时,表示当前AU中所包含的场将在下一个场播放后重复播放一次,且重复播放场的顶场/底场属性与当前AU中所包含场相同。field_used_for_pull_down_flag等于0时,表示当前AU中所包含的场不再重复播放。
field_output_flag用于标识当前AU中所包含的帧的播放方式。field_output_flag等于1时,表示当前AU中所包含的帧将拆分成顶场和底场(使用HEVC CD中给出的方法)进行播放;反之,field_output_flag等于0时,表示当前AU中所包含的帧将以逐行扫描的方式进行播放。
top_field_first_flag用于标识当前AU中所包含的帧拆分成顶场和底场后各场的播放顺序。当field_output_flag等于1时,top_field_output_flag等于1表示先播放顶场,后播放底场;top_field_first_flag等于0时表示先播放底场,后播放顶场。当field_output_flag等于0时,top_field_first_flag无实际意义且其值置为0。
frame_used_for_pull_down_flag用于标识当前AU中所包含的帧拆分出的顶场或底场将重复播放。当field_output_flag等于1时,top_field_output_flag等于1并且frame_used_for_pull_down_flag等于1时,当前AU中所包含的帧拆分出的顶场和底场采用“顶场——底场——重复顶场”的播放顺序;top_field_output_flag等于0并且frame_used_for_pull_down_flag等于1时,当前AU中所包含的帧拆分出的顶场和底场采用“底场——顶场——重复底场”的播放顺序;当frame_used_for_pull_down_flag等于0时,当前AU中所包含的帧拆分出的顶场和底场均不重复播放。当field_output_flag等于0时,frame_used_for_pull_down_flag无实际意义且其值置为0。
如图2所示,为本发明实施例一解码器解析场标识SEI信息的处理流程图,该过程包括:
步骤201,接收端读入场标识SEI信息码流;解码器读入第一个比特,使用u(1)的译码方法解析sequence_type_flag的取值;
步骤202,解码器读入第二个比特,使用u(1)对应的方法解析progressive_source_flag的取值;
步骤203,解码器判断:sequence_type_flag==1?若是,执行步骤204;否则,执行步骤209;
步骤204,解码器读入第三个比特,使用u(1)对应的方法解析bottom_field_flag的取值;
步骤205,解码器读入第四个比特,使用u(1)对应的方法解析duplicate_flag的取值;
步骤206,解码器判断:duplicate_falg==0?若是,执行步骤207;否则,执行步骤208;
步骤207,解码器读入第五个比特,使用u(1)对应的方法解析field_used_for_pull_down_flag的取值;执行步骤214;
步骤208,解码器跳过第五个比特,并将field_used_for_pull_down_flag的取值置为0;执行步骤214;
步骤209,解码器读入第三个比特,使用u(1)对应的方法解析field_ourput_flag的取值;
步骤210,解码器判断:field_output_flag==1?若是,执行步骤211;否则,执行步骤213;
步骤211,解码器读入第四个比特,使用u(1)对应的方法解析top_field_first_flag的取值;
步骤212,解码器读入第五个比特,使用u(1)对应的方法解析frame_used_for_pull_down_flag的取值;执行步骤214;
步骤213,解码器跳过第四个比特和第五个比特;将top_field_first_flag和frame_used_for_pull_down_flag的取值置均置为0;执行步骤214;
步骤214,解码器跳过第六、第七和第八三个预留比特;场标识SEI信息码流解析过程结束。
如图3所示,为使用本发明实施例一场标识SEI信息的终端控制器的处理流程图,该方法包括:
步骤301,解码器解析场标识SEI信息码流,并将控制位的值传递给终端的播放控制单元或终端控制器;
步骤302,解码器将解码恢复图像送交给控制器;
步骤303,控制器判断:sequence_type_flag==1?若是,执行步骤304;否则,执行步骤309;
步骤304,控制器根据bottom_field_flag的取值,设置当前播放图像的顶场/底场属性;
步骤305,控制器判断:duplicate_flag==0?若是,执行步骤306;否则,执行步骤308;
步骤306,控制器判断:field_used_for_pull_down_flag==1?若是,执行步骤307;否则,执行步骤308;
步骤307,控制器将当前场存入播放缓冲区,并设置其属性为:在下一个图像播放后播放该图像,该图像的顶场/底场属性不变;执行步骤315;
步骤308,控制器将当前场放入播放缓冲区,并增加设置其属性:立即播放,播放后从缓冲区中移除;执行步骤315;
步骤309,控制器判断:field_output_flag==1?若是,执行步骤310;否则,执行步骤313;
步骤310,控制器设置播放模式:图像使用隔行扫描的场模式进行播放;
步骤311,控制器将当前帧分成顶场和底场两幅图像;
所述控制器使用HEVC CD中给出的已有方法将当前帧拆分成顶场和底场两幅图像。
步骤312,控制器根据top_field_first_flag和frame_used_for_pull_down_flag的取值,控制顶场和底场在播放缓冲区中的放置顺序,并设置属性值;执行步骤315。
所述控制器根据本实施例中给出的top_field_first_flag和frame_used_for_pull_down_flag的组合所表示的场播放顺序,控制顶场和底场在播放缓冲区中的放置顺序,并设置属性值。场播放顺序如下表2所示:
表2场播放顺序
top_field_first_flag frame_used_for_pull_down_flag 场播放顺序
1 1 顶场-底场-重复顶场
1 0 顶场-底场
0 1 底场-顶场-重复底场
0 0 底场-顶场
步骤313,控制器设置播放模式:图像使用逐行扫描的帧模式进行播放;
步骤314,控制器将当前帧放入播放缓冲区,并增加设置其属性:立即播放,播放后从缓冲区中移除;执行步骤315;
步骤315,终端的播放单元根据播放图像缓冲区中各图像的属性进行播放。
如图4所示,为使用本发明实施例一场标识SEI信息的编码器的处理流程图,该过程包括:
步骤401,编码器读入当前编码图像及其辅助信息;
上述当前编码图像可以是逐行扫描原始胶片得到的帧图像序列,可以是采用隔行扫描方式或使用HEVC CD中给出的方法从帧图像拆分得到的场图像序列。
所述辅助信息包括:输入图像的排序信息,图像的帧图像和场图像属性;若为场图像,进一步标识其顶场/底场属性,并标识是否是之前(按照播放顺序)某场的重复场。
所述辅助信息还包括:图像的播放信息。该类信息给出了图像的播放方式(帧模式还是场模式),图像的播放顺序(包括是否重复播放某个场以支持3:2Pull-Down功能)。
所述辅助信息可由视频采集设备、视频转换设备提供给编码器。
步骤402,编码器根据信源参数设置sequence_type_flag和progressive_source_flag的值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
sequence_type_flag与progressive_source_flag标识信源参数的方法与HEVCCD中的方法相同。
步骤403,编码器判断:sequence_type_flag==1?若是,执行步骤404;否则,执行步骤409;
步骤404,编码器根据辅助信息,确定当前图像的顶场/底场属性,设置bottom_field_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤405,编码器根据辅助信息,确定duplicate_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤406,编码器判断:duplicate_flag==0?若是,执行步骤407;否则,执行步骤408;
步骤407,编码器根据辅助信息,确定field_used_for_pull_down_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;执行步骤415;
步骤408,编码器将field_used_for_pull_down_flag的值置为0,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;执行步骤415;
步骤409,编码器根据辅助信息,确定当前帧的播放方式,设置field_output_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤410,编码器判断:field_output_flag==1?若是,执行步骤411;否则,执行步骤413;
步骤411,编码器根据辅助信息,确定当前帧分成两场后的播放顺序,设置top_field_first_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤412,编码器根据辅助信息,确定是否需要重复播放首先播放的场,设置frame_for_pull_down_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;执行步骤415;
步骤413,编码器将top_field_first_flag的值置为0,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤414,编码器将frame_for_pull_down_flag的值为0,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;执行步骤415;
步骤415,编码器连续在码流中写入3个0值比特;场标识SEI信息编码过程结束。
使用本实施例一所给出的场标识SEI信息码流组织方法、码流解析方法、终端控制方法和编码方法,可以支持所述“24Hz帧编码-->50Hz场播放”应用,该应用实例如图5所示,该过程包括:
步骤501,视频信源采集设备和转换设备将原始视频转换为需要送交编码器进行编码的视频,并为编码器提供必要辅助信息;
所述辅助信息与步骤401中所述辅助信息相同;
在图5所示应用实例中,所述辅助信息具体为:AU中包含帧图像,每帧在播放前拆分成顶场和底场,首先播放顶场,然后播放底场,播放场率为50Hz。
步骤502,使用本实施例所述编码器,根据视频辅助信息,设置场标识SEI信息中各标志位的取值,并对视频进行编码;
步骤503,接收端的解码器使用本实施例所述场标识SEI信息解析方法解析各标志位的取值;接收端使用本实施例所述控制器控制解码恢复视频的播放过程。
使用本实施例一所给出的场标识SEI信息码流组织方法、码流解析方法、终端控制方法和编码方法,可以支持所述“24Hz帧编码-->60Hz场播放”应用。该应用实例如图6所示,该过程包括:
步骤601,视频信源采集设备和转换设备将原始视频转换为需要送交编码器进行编码的视频,并为编码器提供必要辅助信息;
所述辅助信息与步骤401中所述辅助信息相同。
在图6所示应用实例中,所述辅助信息具体为:AU中包含帧图像,每帧在播放前拆分成顶场和底场,并使用3:2Pull-Down的方法达到播放场率60Hz要求。按照原始帧的播放顺序,每两帧为一组,前一个播放帧使用3:2Pull-Down的方法拆分成3场,后一个播放帧拆分成顶场和底场,并按照“顶场-底场-顶场-底场......”的交替顺序进行播放,播放帧率为60Hz。
步骤602,使用本实施例所述编码器,根据视频辅助信息,设置场标识SEI信息中各标志位的取值,并对视频进行编码;
步骤603,接收端的解码器使用本实施例所述场标识SEI信息解析方法解析各标志位的取值;接收端使用本实施例所述控制器控制解码恢复视频的播放过程。
使用本实施例一所给出的场标识SEI信息码流组织方法、码流解析方法、终端控制方法和编码方法,可以支持所述“48Hz场编码-->50Hz场播放”应用。该应用实例如图7所示,该过程包括:
步骤701,视频信源采集设备和转换设备将原始视频转换为需要送交编码器进行编码的视频,并为编码器提供必要辅助信息;
所述辅助信息与步骤401中所述辅助信息相同。
所述视频信源采集设备可直接在隔行扫描胶片图像过程中,生成如图7所示的场序列。
可替换地,所述视频转换设备可将所述视频采集设备输出的逐行扫描胶片图像得到的帧图像拆分成顶场和底场,并进一步转换为“顶场-底场-顶场-底场......”交替的场图像序列。
在图7所示应用实例中,所述辅助信息具体为:AU中包含场图像,序列第一个图像为顶场,播放场率为50Hz。
步骤702,使用本实施例所述编码器,根据视频辅助信息,设置场标识SEI信息中各标志位的取值,并对视频进行编码;
步骤703,接收端的解码器使用本实施例所述场标识SEI信息解析方法解析各标志位的取值;接收端使用本实施例所述控制器控制解码恢复视频的播放过程。
使用本实施例一所给出的场标识SEI信息码流组织方法、码流解析方法、终端控制方法和编码方法,可以支持所述“60Hz场编码-->60Hz场播放”应用,该应用实例如图8所示,该过程包括:
步骤801,视频信源采集设备和转换设备将原始视频转换为需要送交编码器进行编码的视频,并为编码器提供必要辅助信息;
所述辅助信息与步骤401中所述辅助信息相同。
所述视频信源采集设备可直接在隔行扫描胶片图像过程中,生成如图8所示的场序列,并对重复图像进行标记。
可替换地,所述视频转换设备可使用图1所示的3:2Pull-Down方法,将所述视频采集设备输出的逐行扫描胶片图像得到的24Hz帧图像序列转换为“顶场-底场-顶场-底场......”交替的场图像序列,并对重复场图像进行标记。
在图8所示应用实例中,所述辅助信息具体为:AU中包含场图像,序列第一个图像为顶场,标记出的重复图像,播放场率为60Hz。
步骤802,使用本实施例所述编码器,根据视频辅助信息,设置场标识SEI信息中各标志位的取值,并对视频进行编码;
步骤803,接收端的解码器使用本实施例所述场标识SEI信息解析方法解析各标志位的取值;接收端使用本实施例所述控制器控制解码恢复视频的播放过程。
使用本实施例一所给出的场标识SEI信息码流组织方法、码流解析方法、终端控制方法和编码方法,可以支持所述“48Hz场编码-->60Hz场播放”应用。该应用实例如图9所示,该过程包括:
步骤901,使用步骤801中的方法生成步骤801的场图像序列,从所生成的图像序列中去掉重复图像,并标识需要重复播放的场;
在图9所示的应用实例中,所述辅助信息具体为:AU中包含场图像,序列中各场图像的顶场/底场属性,标记出的需重复播放的场图像,播放场率为60Hz。
步骤902,使用本实施例所述编码器,根据视频辅助信息,设置场标识SEI信息中各标志位的取值,并对视频进行编码;
步骤903,接收端的解码器使用本实施例所述场标识SEI信息解析方法解析各标志位的取值;接收端使用本实施例所述控制器控制控制解码恢复视频的播放过程。
实施例二
本实施例所使用VUI码流组织方法与HEVC CD方法相同。
本实施例所使用的场标识SEI信息码流组织方法如表3所示:
表3场标识SEI信息码流组织方法二
field_indication(payloadSize){ Descriptor
sequence_type_flag u(1)
progressive_source_flag u(1)
if(sequence_type_flag){
bottom_field_flag u(1)
duplicate_flag u(1)
if(!duplicate_flag){
field_used_for_pull_down_flag u(1)
if(field_used_for_pull_down_flag)
order_to_place_duplicate u(3)
}
}else{
field_output_flag u(1)
if(field_output_flag){
top_field_first_flag u(1)
frame_used_for_pull_down_flag u(1)
if(frame_used_for_pull_down flag){
duplicate_top_flag u(1)
order_to_place_duplicate u(3)
}
}
}
rbsp_trailing_bits()
}
上述表3中:
sequence_type_flag、progressive_source_flag的语义和对应的操作与HEVCCD方法完全相同。
bottom_field_flag用于标识当前AU中所包含的场的顶场/底场属性。bottom_field_flag等于1时,表示当前AU中所包含的场图像为底场;反之,bottom_field_flag等于0时,表示当前AU中所包含的场图像为顶场。
duplicate_flag等于1时,表示当前AU中所包含的场是先前播放场的重复场;反之,duplicate_flag等于0时,表示当前AU中所包含的场不是先前播放场的重复场。
field_used_for_pull_down_flag等于1时,表示当前AU中所包含的场将重复播放一次,且重复播放场的顶场/底场属性与当前AU中所包含场相同。field_used_for_pull_down_flag等于0时,表示当前AU中所包含的场不再重复播放。
order_to_place_duplicate用于标识当前AU所包含的场图像进行重复播放的位置。按照场图像播放顺序,所指示的图像在order_to_place_duplicate个图像播放后进行重复播放,且重复图像的顶场/底场属性与所指示的图像相同。当sequence_type_flag等于1时,所指示的图像为当前AU中包含的场图像;当sequence_type_flag等于0时,所指示的图像为当前AU中包含的帧图像拆分出的两场图像中的顶场(duplicate_top_flag等于1时)或底场(duplicate_top_flag等于0时)。
field_output_flag用于标识当前AU中所包含的帧的播放方式。field_output_flag等于1时,表示当前AU中所包含的帧将拆分成顶场和底场(使用HEVC CD中给出的方法)进行播放;反之,field_output_flag等于0时,表示当前AU中所包含的帧将以逐行扫描的方式进行播放。
top_field_first_flag用于标识当前AU中所包含的帧拆分成顶场和底场后各场的播放顺序。当field_output_flag等于1时,top_field_output_flag等于1表示先播放顶场,后播放底场;top_field_first_flag等于0时表示先播放底场,后播放顶场。当field_output_flag等于0时,top_field_first_flag无实际意义且其值置为0。
frame_used_for_pull_down_flag用于标识当前AU中所包含的帧拆分出的顶场或底场将重复播放。frame_used_for_pull_down_flag等于1表示当前AU所包含的帧拆分出的顶场或底场将被重复播放;frame_used_for_pull_down_flag等于0表示当前AU所包含的帧拆分出的顶场和底场都不会重复播放。
duplicate_top_flag等于1表示当前AU中所包含的帧拆分出的顶场将被重复播放;duplicate_top_flag等于0表示当前AU中所包含的帧拆分出的底场将被重复播放。
如图10所示,为本发明实施例二解码器解析场标识SEI信息的处理流程图,该过程包括:
步骤1001,接收端读入场标识SEI信息码流;解码器读入第一个比特,使用u(1)的译码方法解析sequence_type_flag的取值;
步骤1002,解码器读入第二个比特,使用u(1)对应的方法解析progressive_source_flag的取值;
步骤1003,解码器判断:sequence_type_flag==1?若是,执行步骤1004;否则,执行步骤1010;
步骤1004,解码器读入第三个比特,使用u(1)对应的方法解析bottom_field_flag的取值;
步骤1005,解码器读入第四个比特,使用u(1)对应的方法解析duplicate_flag的取值;
步骤1006,解码器判断:duplicate_falg==0?若是,执行步骤1007;否则,执行步骤1017;
步骤1007,解码器读入第四个比特,使用u(1)对应的方法解析field_used_for_pull_down_flag的取值;
步骤1008,解码器判断:field_used_for_pull_down_flag==1?若是,执行步骤1009;否则,执行步骤1017;
步骤1009,解码器使用u(3)对应的方法解析order_to_place_duplicate的取值。执行步骤1017;
步骤1010,解码器读入第三个比特,使用u(1)对应的方法解析field_output_flag的取值;
步骤1011,解码器判断:field_output_flag==1?若是,执行步骤1012;否则,执行步骤1017;
步骤1012,解码器读入第四个比特,使用u(1)对应的方法解析top_field_first_flag的取值;
步骤1013,解码器读入第五个比特,使用u(1)对应的方法解析flame_used_for_pull_down_flag的取值;
步骤1014,解码器判断:frame_used_for_pull_down_flag==1?若是,执行步骤1015;否则,执行步骤1017;
步骤1015,解码器读入第六个比特,使用u(1)对应的方法解析duplicate_top_flag的取值;
步骤1016,解码器使用u(3)对应的方法解析order_to_place_duplicate的取值;执行步骤1017;
步骤1017,解码器跳过byte_alignment()比特;场标识SEI信息码流解析过程结束。
如图11所示,为使用本发明实施例二场标识SEI信息的终端控制器处理流程图,该过程包括:
步骤1101,解码器解析场标识SEI信息码流,并将控制位的值传递给终端的播放控制单元或终端控制器;
步骤1102,解码器将解码恢复图像送交给控制器;
步骤1103,控制器判断:sequence_type_flag==1?若是,执行步骤1104;否则,执行步骤1109;
步骤1104,控制器根据bottom_field_flag的取值,设置当前播放图像的顶场/底场属性;
步骤1105,控制器判断:duplicate_flag==0?若是,执行步骤1106;否则,执行步骤1108;
步骤1106,控制器判断:field_used_for_pull_down_flag==1?若是,执行步骤1107;否则,执行步骤1108;
步骤1107,控制器将当前场存入播放缓冲区,并设置其属性为:当前接入单元播放的第一个图像起,order_to_place_duplicate个图像播放后播放该图像,该图像的顶场/底场属性不变;执行步骤1115;
步骤1108,控制器将当前场放入播放缓冲区,并增加设置其属性:立即播放,播放后从缓冲区中移除;执行步骤1115;
步骤1109,控制器判断:field_output_flag==1?若是,执行步骤1110;否则,执行步骤1113;
步骤1110,控制器设置播放模式:图像使用隔行扫描的场模式进行播放;
步骤1111,控制器将当前帧分成顶场和底场两幅图像;
步骤1112,控制器根据top_field_first_flag和frame_used_for_pull_down_flag的取值,控制顶场和底场在播放缓冲区中的放置顺序,并设置属性值;执行步骤1115;
当top_field_first_flag等于1时,先播放顶场图像再播放底场图像;当top_field_first_flag等于0时,先播放底场图像再播放顶场图像。
当frame_used_for_pull_down_flag等于1时,当前帧拆分出的顶场和底场中的一场将会被重复播放,其顶场/底场特性不变。当duplicate_top_flag等于1时,顶场在播放了order_to_place_duplicate个图像后重复播放;duplicate_top_flag等于0时,底场在播放了order_to_place_duplicate个图像后重复播放。控制器将顶场和底场图像按照播放顺序要求放入播放缓冲区,并设置顶场/底场、是否重复播放、重复播放位置等播放属性。
当frame_used_for_pull_down_flag等于0时,当前帧拆分出的顶场和底场均不会被重复播放。顶场和底场按照top_field_first_flag标识的播放顺序放入播放图像缓冲区中,并设置顶场/底场的播放属性。
步骤1113,控制器设置播放模式:图像使用逐行扫描的帧模式进行播放;
步骤1114,控制器将当前帧放入播放缓冲区,并增加设置其属性:立即播放,播放后从缓冲区中移除;执行步骤1115;
步骤1115,终端的播放单元根据播放图像缓冲区中各图像的属性进行播放。
如图12所示,为使用本发明实施例二场标识SEI信息的编码器的处理流程图,该过程包括:
步骤1201,编码器读入当前编码图像及其辅助信息;
所述编码图像可以是逐行扫描原始胶片得到的帧图像序列,可以是采用隔行扫描方式或使用HEVC CD中给出方法从帧图像拆分得到的场图像序列。
所述辅助信息包括:输入图像的排序信息,图像的帧图像和场图像属性;若为场图像,进一步标识其顶场/底场属性,并标识是否之前(按照播放顺序)某场的重复场。
所述辅助信息还包括:图像的播放信息。该类信息给出了图像的播放方式(帧模式还是场模式),图像的播放顺序(包括是否重复播放某个场以支持3:2Pull-Down功能)。
所述辅助信息可由视频采集设备、视频转换设备提供给编码器。
步骤1202,编码器根据信源参数设置sequence_type_flag和progressive_source_flag的值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
sequence_type_flag与progressive_source_flag标识信源参数的方法与HEVCCD中的方法相同。
步骤1203,编码器判断:sequence_type_flag==1?若是,执行步骤1204;否则,执行步骤1209;
步骤1204,编码器根据辅助信息,确定当前图像的顶场/底场属性,设置bottom_field_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤1205,编码器根据辅助信息,确定duplicate_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤1206,编码器判断:duplicate_flag==0?若是,执行步骤1207;否则,执行步骤1216;
步骤1207,编码器根据辅助信息,确定field_used_for_pull_down_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤1208,编码器根据辅助信息,确定order_to_place_duplicate的取值,并使用u(3)对应的编码方法将其写入码流;执行步骤1216;
步骤1209,编码器根据辅助信息,确定当前帧的播放方式,设置field_output_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤1210,编码器判断:field_output_flag==1?若是,执行步骤1211;否则,执行步骤1216;
步骤1211,编码器根据辅助信息,确定当前帧分成两场后的播放顺序,设置top_field_first_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤1212,编码器根据辅助信息,确定是否需要重复播放首先播放的场,设置frame_for_pull_down_flag的取值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤1213,编码器判断:frame_for_pull_down_flag==1?若是,执行步骤1214;否则,执行步骤1216;
步骤1214,编码器根据辅助信息确定需要重复的场是顶场还是底场,设置duplicate_top_flag的值,并使用u(1)对应的编码方法将其写入码流;
步骤1215,编码器根据辅助信息确定需要重复的场所插入的位置,设置order_to_place_duplicate的取值,并使用u(3)对应的编码方法将其写入码流;执行步骤1216;
步骤1216,编码器在码流中写入byte_alignment()比特;场标识SEI信息编码过程结束。
使用本实施例二所给出的场标识SEI信息码流组织方法、码流解析方法、终端控制方法和编码方法,可以支持所述“24Hz帧编码-->50Hz场播放”应用,该应用实例如图13所示,该过程包括:
步骤1301,视频信源采集设备和转换设备将原始视频转换为需要送交编码器进行编码的视频,并为编码器提供必要辅助信息;
所述辅助信息与步骤1201中所述辅助信息相同。
在图13所示应用实例中,所述辅助信息具体为:AU中包含帧图像,每帧在播放前拆分成顶场和底场,首先播放顶场,然后播放底场,播放场率为50Hz。
步骤1302,使用本实施例所述编码器,根据视频辅助信息,设置场标识SEI信息中各标志位的取值,并对视频进行编码;
步骤1303,接收端的解码器使用本实施例所述场标识SEI信息解析方法解析各标志位的取值。接收端使用本实施例所述控制器控制控制解码恢复视频的播放过程。
使用本实施例二所给出的场标识SEI信息码流组织方法、码流解析方法、终端控制方法和编码方法,可以支持所述“24Hz帧编码-->60Hz场播放”应用。该应用实例如图14所示,该过程包括:
步骤1401,视频信源采集设备和转换设备将原始视频转换为需要送交编码器进行编码的视频,并为编码器提供必要辅助信息;
所述辅助信息与步骤1201中所述辅助信息相同。
在图14所示应用实例中,所述辅助信息具体为:AU中包含帧图像,每帧在播放前拆分成顶场和底场,并使用3:2Pull-Down的方法达到播放场率60Hz要求。按照原始帧的播放顺序,每两帧为一组,前一个播放帧使用3:2Pull-Down的方法拆分成3场,后一个播放帧拆分成顶场和底场,并按照“顶场-底场-顶场-底场......”的交替顺序进行播放,播放帧率为60Hz。
步骤1402,使用本实施例所述编码器,根据视频辅助信息,设置场标识SEI信息中各标志位的取值,并对视频进行编码;
步骤1403,接收端的解码器使用本实施例所述场标识SEI信息解析方法解析各标志位的取值;接收端使用本实施例所述控制器控制控制解码恢复视频的播放过程。
使用本实施例二所给出的场标识SEI信息码流组织方法、码流解析方法、终端控制方法和编码方法,可以支持所述“48Hz场编码-->50Hz场播放”应用。该应用实例如图15所示,该过程包括:
步骤1501,视频信源采集设备和转换设备将原始视频转换为需要送交编码器进行编码的视频,并为编码器提供必要辅助信息;
所述辅助信息与步骤1201中所述辅助信息相同。
所述视频信源采集设备可直接在隔行扫描胶片图像过程中,生成如图15所示的场序列。
可替换地,所述视频转换设备可将所述视频采集设备输出的逐行扫描胶片图像得到的帧图像拆分成顶场和底场,并进一步转换为“顶场-底场-顶场-底场......”交替的场图像序列。
在图15所示应用实例中,所述辅助信息具体为:AU中包含场图像,序列第一个图像为顶场,播放场率为50Hz。
步骤1502,使用本实施例所述编码器,根据视频辅助信息,设置场标识SEI信息中各标志位的取值,并对视频进行编码;
步骤1503,接收端的解码器使用本实施例所述场标识SEI信息解析方法解析各标志位的取值。接收端使用本实施例所述控制器控制控制解码恢复视频的播放过程。
使用本实施例二所给出的场标识SEI信息码流组织方法、码流解析方法、终端控制方法和编码方法,可以支持所述“60Hz场编码-->60Hz场播放”应用。该应用实例如图16所示,该过程包括:
步骤1601,视频信源采集设备和转换设备将原始视频转换为需要送交编码器进行编码的视频,并为编码器提供必要辅助信息;
所述辅助信息与步骤1201中所述辅助信息相同。
所述视频信源采集设备可直接在隔行扫描胶片图像过程中,生成如图16所示的场序列,并对重复图像进行标记。
可替换地,所述视频转换设备可使用图1所示的3:2Pull-Down方法,将所述视频采集设备输出的逐行扫描胶片图像得到的24Hz帧图像序列转换为“顶场-底场-顶场-底场......”交替的场图像序列,并对重复场图像进行标记。
在图16所示应用实例中,所述辅助信息具体为:AU中包含场图像,序列第一个图像为顶场,标记出的重复图像,播放场率为60Hz。
步骤1602,使用本实施例所述编码器,根据视频辅助信息,设置场标识SEI信息中各标志位的取值,并对视频进行编码;
步骤1603,接收端的解码器使用本实施例所述场标识SEI信息解析方法解析各标志位的取值;接收端使用本实施例所述控制器控制控制解码恢复视频的播放过程。
使用本实施例二所给出的场标识SEI信息码流组织方法、码流解析方法、终端控制方法和编码方法,可以支持所述“48Hz场编码-->60Hz场播放”应用。该应用实例如图17所示,该过程包括:
步骤1701,使用步骤1601中的方法生成步骤1701的场图像序列;从所生成的图像序列中去掉重复图像,并标识需要重复播放的场;
在图17所示应用实例中,所述辅助信息具体为:AU中包含场图像,序列中各场图像的顶场/底场属性,标记出的需重复播放的场图像,播放场率为60Hz。
步骤1702,使用本实施例所述编码器,根据视频辅助信息,设置场标识SEI信息中各标志位的取值,并对视频进行编码;
步骤1703,接收端的解码器使用本实施例所述场标识SEI信息解析方法解析各标志位的取值。接收端使用本实施例所述控制器控制控制解码恢复视频的播放过程。
需要说明的是,图1、图5至图9、图13至图17中帧图像、场图像中的黑白条仅用于标识顶场图像和底场图像从帧图像中所选取的像素行的位置、并区分来自不同帧图像的场图像,不代表任何实际应用中帧图像、场图像的内容。
上述帧场信息的编码方法、编码器、电子产品、编解码装置和视频播放设备,将需要重复播放的图像使用场标识信息编码成重复播放模式,从而避免了对重复场进行编码,因而节省了编码比特开销;相应地,上述解码方法及解码器在对码流进行解析过程中可以节省解码时间。另外,本发明实施例中采用的场标识信息码流组织方法对帧图像和场图像设置了不同的标志位,并且设置了不同的处理流程,避免了编码过程中无谓的操作,节省了编码比特开销;并且,在编码过程中不需要编码定时信息,节省了编码开销;此外,本发明实施例支持帧图像和场图像的操作,因而,对于信源参数的应用不会带来障碍。
另外,本发明实施例还提供了一种包括上述解码器的电子产品,该电子产品还包括控制器,所述控制器,用于接收所述解码器发送的解析结果,根据所述解析结果控制视频图像的播放。
其中,所述控制器,具体用于接收所述解码器发送的控制参数的值,根据所述控制参数的值确定所述控制参数所指示的图像播放顺序和重复播放模式,以及按照所述图像播放顺序和重复播放模式控制视频图像的播放。
本发明实施例还提供了一种包括上述电子产品和上述编码器的视频播放设备,其中,该编码器可以对视频信号进行编码,并输出包含场标识SEI信息的编码码流;该解码器和控制器可以对包含场标识SEI信息的码流进行解码,设置播放控制参数,并进行播放。
该视频播放设备可以是视频通信应用中相关码流生成设备和接收播放设备,例如,手机、计算机、服务器、机顶盒、便携式移动终端、数字摄像机,电视广播系统设备等。
进一步地,本发明实施例还提供了一种编码解码装置,该装置包括上述编码器和上述解码器,且功能对应相同,此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (24)

1.一种帧场信息的编码方法,其特征在于,该方法包括:
编码器接收待编码的视频图像和辅助信息;
所述编码器对所述视频图像进行编码,根据场标识信息的码流组织方法和所述辅助信息对所述视频图像所使用的场标识信息进行编码并输出包含所述场标识信息的码流,其中,对于需要重复播放的所述视频图像,所述编码器使用所述场标识信息将其编码为重复播放模式;
其中,所述根据场标识信息的码流组织方法和所述辅助信息对所述视频图像所使用的场标识信息进行编码并输出包含所述场标识信息的码流,包括:
所述编码器根据所述辅助信息对所述场标识信息中各字段的值进行设置;
所述对于需要重复播放的所述视频图像,所述编码器使用所述场标识信息将其编码为重复播放模式,包括:
对于需要重复播放的场图像,所述编码器将所述场标识信息中的重复场标识字段的值设置为第一预定值,将表示重复场信息的字段的值设置为第二预定值;或者
对于需要重复播放的场图像,所述编码器将所述场标识信息中的重复场标识字段的值设置为所述第一预定值,将所述表示重复场信息的字段的值设置为所述第二预定值,将表示重复场播放位置的字段设置为设定值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述待编码的视频图像包括帧图像和场图像;和/或
所述场标识信息包含在补充增强信息SEI单元中或视频可用性信息VUI单元中,或者作为一种新的信息单元。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述辅助信息包括所述视频图像的排序信息、所述视频图像的帧图像和场图像属性信息、所述场图像的顶场或底场属性信息以及所述顶场或底场的重复场标识中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:
所述辅助信息还包括所述视频图像的播放信息;所述播放信息包括所述视频图像的播放方式、播放顺序和播放场率中的一种或几种。
5.根据权利要求2或3或4所述的方法,其特征在于:
所述场标识信息包括:表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段以及表示帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段,所述重复场信息包括默认设定的重复场播放位置;或者
表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示重复场播放位置的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将重复播放的字段、各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将被重复播放的字段以及确定帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第一预定值为“0”,所述第二预定值为“1”。
7.一种帧场信息的解码方法,其特征在于,该方法包括:
解码器根据场标识信息的码流组织方法对读入的包含所述场标识信息的码流进行解析;
所述解码器向控制器发送解析结果,以便所述控制器根据所述解析结果控制视频图像的播放;
其中,所述解码器根据场标识信息的码流组织方法对读入的包含所述场标识信息的码流进行解析,包括:
所述解码器根据场标识信息的码流组织方法解析出所述场标识信息中各字段的值。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
所述视频图像包括帧图像和场图像;和/或
所述场标识信息包含在补充增强信息SEI单元中或视频可用性信息VUI单元中,或者在一种新的信息单元中。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于:
所述场标识信息包括:表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段以及表示帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段,所述重复场信息包括默认设定的重复场播放位置;或者
表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示重复场播放位置的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将重复播放的字段、各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将被重复播放的字段以及确定帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:
所述解码器将向控制器发送解析结果,以便所述控制器根据所述解析结果控制视频图像的播放,包括:
所述解码器将解析出的所述场标识信息中各字段对应的控制参数的值发送给控制器,以便所述控制器根据所述控制参数的值确定所述控制参数所指示的图像播放顺序和重复播放模式,以及按照所述图像播放顺序和重复播放模式控制视频图像的播放。
11.一种编码器,其特征在于,该编码器包括:
接收模块,用于接收待编码的视频图像和辅助信息;
编码模块,用于对所述视频图像进行编码,根据场标识信息的码流组织方法和所述辅助信息对所述视频图像所使用的场标识信息进行编码并输出包含所述场标识信息的码流,其中,对于需要重复播放的所述视频图像,使用所述场标识信息将其编码为重复播放模式;
其中,所述编码模块,具体用于:根据所述辅助信息对所述场标识信息中各字段的值进行设置;其中,对于需要重复播放的场图像,将所述场标识信息中的重复场标识字段的值设置为第一预定值,将表示重复场信息的字段的值设置为第二预定值;或者,所述编码器将所述场标识信息中的重复场标识字段的值设置为所述第一预定值,将所述表示重复场信息的字段的值设置为所述第二预定值,将表示重复场播放位置的字段设置为设定值。
12.根据权利要求11所述的编码器,其特征在于:
所述待编码的视频图像包括帧图像和场图像;和/或
所述场标识信息包含在补充增强信息SEI单元中或视频可用性信息VUI单元中,或者作为一种新的信息单元。
13.根据权利要求11所述的编码器,其特征在于:
所述辅助信息包括所述视频图像的排序信息、所述视频图像的帧图像和场图像属性信息、所述场图像的顶场或底场属性信息以及所述顶场或底场的重复场标识中的一种或几种。
14.根据权利要求13所述的编码器,其特征在于:
所述辅助信息还包括所述视频图像的播放信息;所述播放信息包括所述视频图像的播放方式、播放顺序和播放场率中的一种或几种。
15.根据权利要求11-14任一权利要求所述的编码器,其特征在于:
所述场标识信息包括:表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段以及表示帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段,所述重复场信息包括默认设定的重复场播放位置;或者
表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示重复场播放位置的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将重复播放的字段、各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将被重复播放的字段以及确定帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段。
16.根据权利要求11所述的编码器,其特征在于:
所述第一预定值为“0”,所述第二预定值为“1”。
17.一种解码器,其特征在于,该解码器包括:
解析模块,用于根据场标识信息的码流组织方法对读入的包含所述场标识信息的码流进行解析;
发送模块,用于向控制器发送解析结果,以便所述控制器根据所述解析结果控制视频图像的播放;
其中,所述解析模块,具体用于根据场标识信息的码流组织方法解析出所述场标识信息中各字段的值。
18.根据权利要求17所述的解码器,其特征在于:
所述视频图像包括帧图像和场图像;和/或
所述场标识信息包含在补充增强信息SEI单元中或视频可用性信息VUI单元中,或者在一种新的信息单元中。
19.根据权利要求17或18所述的解码器,其特征在于:
所述场标识信息包括:表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段以及表示帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段,所述重复场信息包括默认设定的重复场播放位置;或者
表示场图像的顶场或底场属性的字段、重复场的标识字段、表示重复场信息的字段、表示重复场播放位置的字段、表示帧图像播放方式的字段、表示帧图像拆分成顶场和底场后各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将重复播放的字段、各场播放顺序的字段、表示帧图像拆分出的顶场或底场是否将被重复播放的字段以及确定帧图像拆分出的顶场或底场将被重复播放的字段。
20.根据权利要求17所述的解码器,其特征在于:
所述发送模块,具体用于将所述解析模块解析出的所述各字段对应的控制参数的值发送给控制器。
21.一种包括权利要求17-20任一权利要求所述的解码器的电子产品,其特征在于,该电子产品还包括控制器,所述控制器,用于接收所述解码器发送的解析结果,根据所述解析结果控制视频图像的播放。
22.根据权利要求21所述的电子产品,其特征在于:
所述控制器,具体用于接收所述解码器发送的控制参数的值,根据所述控制参数的值确定所述控制参数所指示的图像播放顺序和重复播放模式,以及按照所述图像播放顺序和重复播放模式控制视频图像的播放。
23.一种编解码装置,包括编码器和解码器,其特征在于:
所述编码器采用的是如权利要求11-16任一权利要求所述的编码器,所述解码器采用的是如权利要求17-20任一权利要求所述的解码器。
24.一种视频播放设备,包括电子产品和编码器,其特征在于:
所述编码器采用的是如权利要求11-16任一权利要求所述的编码器,所述电子产品采用的是如权利要求21所述的电子产品。
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