CN104335585A - 图像解码方法和使用其的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像解码方法和使用其的装置。该图像解码方法包括步骤：接收包括随机存取图像信息的比特流；和基于随机存取图像信息预测随机存取图像和在解码顺序方面跟随随机存取图像的图像。

Description

图像解码方法和使用其的装置
技术领域
本发明涉及视频压缩技术，尤其是，涉及用于执行可分级的视频编译(SVC)的方法和装置。
背景技术
近年来，对高分辨率和高质量视频的需要已经在各种应用领域中越来越增长。由于图片具有更高的分辨率和更高的质量，有关图片的信息量也增长。随着数据量的增长，引入具有各种环境的多功能设备和网络。随着具有各种性能的装置和具有各种环境的网络的发展，相同的内容可以以不同的质量等级使用。
具体地，由于终端能够支持各种图片质量，并且建立各种网络环境，所以在一个环境下允许具有常规质量的图片，而在另一个环境下更高质量的图片是可用的。
例如，已经经由移动终端购买视频内容的用户可以在他的或者她的家庭中，在具有较高分辨率的大屏幕显示器上欣赏该视频内容。
近年来，由于高清(HD)广播服务是可用的，大量的用户习惯于高分辨率和高质量的视频，并且服务提供者和服务用户也关注具有比HDTV高四倍分辨率的超高清(UHD)服务。
因此，需要基于有关高容量视频的高效率的编码和解码方法对视频质量，例如，图像质量、分辨率、视频的大小和帧率，提供可分级性，以便在不同的环境下对用户的需求提供变化的视频服务质量。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供能够在可分级视频编码/解码中提高压缩效率的方法和装置。
本发明的另一个目的是提供用于支持对视频的随机存取以允许在提供可分级性的层之间切换的方法和装置。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种视频解码方法。该视频解码方法包括接收包括有关随机存取图片的信息的比特流，和基于有关随机存取图片的信息预测随机存取图片和在解码顺序上跟随随机存取图片的后续图片。
有关随机存取图片的信息可以包括指定当前图片是否是表示随机存取点的图片的信息，在该随机存取点处从第一层切换到第二层是可允许的。
根据本发明的另一个方面，提供了一种视频解码装置。该视频解码装置包括预测模块，该预测模块接收包括有关随机存取图片的信息的比特流，并且基于有关随机存取图片的信息预测随机存取图片和在解码顺序上跟随随机存取图片的后续的图片。
有关随机存取图片的信息可以包括指定当前图片是否是表示随机存取点的图片的信息，在该随机存取点处从第一层切换到第二层是可允许的。
有益效果
可分级视频编译提供用于支持允许在提供可分级性的所有层之间切换的随机存取的参考关系。此外，解码装置能够确定使用随机存取点执行层切换的点，并且在执行层切换之后适当地解码所有图片。
附图说明
图1是示意地图示根据本发明的一个实施例的支持可分级性的视频编码器的方框图。
图2是示意地图示根据本发明的一个实施例的支持可分级性的视频解码器的方框图。
图3是图示根据本发明在执行可分级编译的视频编码器和视频解码器中的层间预测示例的方框图。
图4是示意地图示根据本发明的一个实施例使用多个层的可分级视频编译结构的示意图。
图5图示由解码器处理的编译的视频的层状结构。
图6示意地图示可分级编译的层状结构。
图7图示时间层存取(TLA)图片。
图8示意地图示根据本发明的一个实施例在可分级编译结构中采用空间层存取或者可分级层存取(SLA)图片。
图9示意地图示根据本发明的一个实施例在可分级编译结构中采用层存取(LA)图片。
图10示意地图示根据本发明的另一个实施例在可分级编译结构中采用LA图片。
图11图示随机可存取的图片。
图12图示瞬时解码刷新(IDR)图片。
图13图示纯净随机存取(CRA)图片。
图14图示在可分级编译结构中的随机存取图片。
图15示意地图示根据本发明的一个实施例在可分级编译结构中采用随机存取图片。
图16是根据本发明的一个实施例示意地图示可分级视频编码方法的流程图。
图17是根据本发明的一个实施例示意地图示可分级视频解码方法的流程图。
具体实施方式
本发明可以以各种形式不同地修改，并且其特定的实施例将在附图中描述和示出。但是，实施例不意欲限制本发明。在以下的描述中使用的术语仅仅用于描述特定的实施例，但是，不意欲限制本发明。单数的表示包括复数表示，只要其清楚不同地解读。诸如“包括”和“具有”的术语，意欲表示存在在以下的描述中使用的特点、数目、步骤、操作、元件、组件，或者其组合，并且因此，应该理解，不排除存在或者增加一个或多个不同的特点、数目、步骤、操作、元件、组件，或者其组合的可能性。
另一方面，在本发明描述的附图中的元件在图像编码/解码装置中为解释不同的特定功能的便利的目的独立地绘制，并且不意味元件由单独的硬件或者单独的软件实施。例如，元件的两个或更多个元件可以合并以形成单个元件，或者一个元件可以被分成多个元件。不脱离本发明的概念，元件被合并和/或分解的实施例属于本发明的范围。
在下文中，本发明示例性实施例将参考附图详细描述。在附图中类似的组成将由类似的附图标记引用，并且不会重复地描述。
在支持可分级性(在下文中，称为“可分级编译”)的视频编译方法中，输入信号可以通过层来处理。取决于层，输入信号(输入视频)可以在分辨率、帧率、位深度、颜色格式和长宽比的至少一个方面彼此不同。
在本说明书中，可分级编译包括可分级编码和可分级解码。
在可分级编码/解码中，能够通过使用层间差别，也就是说，基于可分级性执行层间预测来减少重复传输/信息的处理，并且提高压缩效率。
图1是示意地图示根据本发明的一个实施例支持可分级性的视频编码器的方框图。
参考图1，视频编码器100包括用于层1的编码模块105和用于层0的编码模块135。
层0可以是基本层、参考层或者下层，并且层1可以是增强层、当前层或者上层。
用于层1的编码模块105包括预测模块110、变换/量化模块115、滤波模块120、解码的图片缓存器(DPB)125、熵编码模块130和多路复用器(MUX)165。
用于层0的编码模块135包括预测模块140、变换/量化模块145、滤波模块150、DPB 155，和熵编码模块160。
预测模块110和140可以对输入视频执行中间预测和内部预测。预测模块110和140可以通过预先确定的处理单元执行预测。用于预测的处理单元可以是编译单元(CU)、预测单元(PU)，或者可以是变换单元(TU)。
例如，预测模块110和140可以确定是否通过CU进行中间预测或者内部预测，可以通过PU确定预测模式，并且可以通过PU或者TU执行预测。要执行的预测包括预测块的构造和残留块(残留信号)的构造。
在中间预测中，预测可以基于有关当前图片的先前图片和/或后续图片的至少一个的信息执行以构造预测块。在内部预测中，预测可以基于在当前图片中的像素信息执行以构造预测块。
中间预测模式或者方法的示例包括跳过模式、合并模式、运动矢量预测(MVP)方法。在中间预测中，用于要预测的当前PU的参考图片可以被选择，并且对应于当前PU的参考块可以从参考图片中选择。预测模块110和140可以基于参考块构造预测块。
预测块可以作为整数采样单元或者作为分数像素单元构造。在这里，运动矢量也可以以分数像素表示。
在中间预测中的运动信息，即，诸如参考图片的索引、运动矢量和残留信号的信息被熵编码，并且发送给视频解码器。当应用跳过模式的时候，残留信号可以完全不生成、变换、量化和发送。
在内部预测中，预测模式可以包括33个方向预测模式，和至少2个无方向模式。无方向模式可以包括DC预测模式和平面模式。在内部预测中，在滤波应用于参考采样之后，可以构造预测块。
PU可以是具有各种大小和形状的块。例如，在中间预测中，PU可以是2N×2N、2N×N、N×2N或者N×N块(这里N是整数)。在内部预测中，PU可以是2N×2N或者N×N块(这里N是整数)。具有N×N大小的PU可以被设置为仅仅应用于特定的情形。例如，具有N×N大小的PU可以被设置为仅仅用于最小的CU，或者仅仅用于内部预测。除了具有以上提及大小的PU之外，PU可以进一步定义为N×mN块、mN×N块、2N×mN块，或者mN×2N块(这里m<1)供使用。
预测模块110和140可以使用有关层0的信息执行对于层1的预测。在本说明书中，为了方便起见，使用另一个层信息预测当前层信息的处理定义为层间预测。
使用另一个层信息预测的(也就是说，通过层间预测预测的)当前层信息可以包括纹理、运动信息、单元信息、预先确定的参数(例如，滤波器参数)等等。
用于预测当前层信息(也就是说，用于层间预测)的另一个层信息可以包括纹理、运动信息、单元信息、预先确定的参数(例如，滤波器参数)等等。
作为层间预测的一个示例，层间单元参数预测可以推导有关基本层的单元(CU、PU和/或TU)信息以用作有关增强层的单元信息，或者基于有关基本层的单元信息确定有关增强层的单元信息。
单元信息可以包括在每个单元级中的信息。例如，CU信息可以包括有关分割(CU、PU和/或TU)的信息、有关变换的信息、有关预测的信息，和有关编译的信息。PU信息可以包括有关PU分割的信息和有关预测的信息(例如，运动信息和有关预测模式的信息)。TU信息可以包括有关TU分割的信息和有关变换的信息(变换系数和变换方法)。
单元信息可以仅仅包括有关处理单元(例如，CU、PU、TU等等)的分割信息。
作为层间预测的另一个示例，层间运动预测也称为层间中间预测。根据层间中间预测，用于层1(当前层或者增强层)的当前块的预测可以使用有关层0(参考层或者基本层)的运动信息执行。
当采用层间中间预测的时候，有关参考层的运动信息可以被分级。
作为层间预测的再一个示例，层间纹理预测也称为层间内部预测或者内部基本层(BL)预测。当通过内部预测重建参考层中的参考块时，可以采用层间纹理预测。
层间纹理预测可以将参考层中的参考块的纹理用作用于在增强层中的当前块的预测值。在这里，参考块的纹理可以通过上采样分级。
作为层间预测的又一个示例，层间参数预测可以推导在基本层中使用的参数以重新用于增强层，或者可以基于在基本层中使用的参数预测用于增强层的参数。
虽然层间纹理预测、层间运动预测、层间单元信息预测和层间参数预测已经在上面作为层间预测说明，但是替换的层间预测也可以应用于本发明而不受限于此。
例如，预测模块可以使用有关另一个层的残留信息进行预测当前层的残留的层间残留预测，并且基于残留执行对于在当前层中的当前块的预测。
此外，预测模块可以使用在通过上采样或者下采样当前层的重建图片和另一个层的重建图片获得的图片之间的差分图片进行执行对于在当前层中的当前块的预测的层间差分预测。
变换/量化模块115和145可以通过TU变换残留块，以生成变换系数并且可以量化该变换系数。
变换块是相同的变换被应用到的采样的矩形块。变换块可以是TU，并且可以具有四树结构。
变换/量化模块115和145可以基于应用于残留块的预测模式和变换块的大小执行变换以生成二维(2D)的变换系数阵列。例如，当内部预测应用于残留块，并且残留块具有4×4阵列的时候，残留块可以被使用离散正弦变换(DST)变换。否则，残留块可以被使用离散余弦变换(DCT)变换。
变换/量化模块115和145可以不考虑预测模式和变换块的大小固定地使用特定的变换。例如，变换/量化模块115和145可以仅仅将DST应用于所有变换块。或者，变换/量化模块115和145可以仅仅将DCT应用于所有变换块。
变换/量化模块115和145可以量化变换系数，以生成量化的变换系数。
变换/量化模块115和145可以将量化的变换系数发送给熵编码模块130和160。在这里，变换/量化模块115和145可以以预先确定的扫描顺序将2D阵列的量化的变换系数重新排列为一维(1D)阵列，并且可以将重新排列的1D阵列发送给熵编码模块130和160。变换/量化模块115和145可以将基于残留块和预测块产生的重建的块发送给滤波模块120和150用于中间预测，而无需变换/量化。
必要时，变换/量化模块115和165可以跳过变换，并且仅仅执行量化，或者可以跳过变换和量化两者。例如，对于涉及特定预测方法，或者具有特定大小的块，或者涉及特定的预测块并且具有特定大小的块，变换/量化模块115和165可以跳过变换。
熵编码模块130和180可以对量化的变换系数执行熵编码。编码方法，诸如指数Golomb编译和上下文自适应二进制运算编译(CAVLC)可以用于熵编码。
滤波模块120和150可以将去块滤波、自适应环路滤波器(ALF)，或者采样自适应偏移(SAO)应用于重建的图片。
去块滤波可以去除在重建的图片的块之间的边界上产生的块失真。ALF可以基于将原始图片与其块由去块滤波滤波的重建的图片比较的结果值执行滤波处理。SAO可以通过在已经经历去块滤波的残留块和原始图片之间的像素重建偏移差异，并且以带偏移、边缘偏移等等的形式应用。
滤波模块120和150可以不应用所有的去块滤波、ALF和SAO，但是可以仅仅应用去块滤波、可以仅仅应用去块滤波和ALF，或者可以仅仅应用去块滤波和SAO。
DPB 125和155可以从滤波模块120和150接收和存储重建的块或者重建的图片。DPB 125和155可以将重建的块或者图片提供给执行中间预测的预测模块110和140。
从用于层0的熵编码模块160输出的信息和从用于层1的熵编码模块130输出的信息可以由MUX 165多路复用，并且可以作为比特流输出。
虽然用于层1的编码模块105为了方便起见已经描述为包括MUX165，但是MUX可以是与用于层1的编码模块105和用于层0的编码模块135无关的设备或者模块。
图2是示意地图示根据本发明的一个实施例支持可分级性的视频解码器的方框图。
参考图2，视频解码器200包括用于层1的解码模块210和用于层0的解码模块250。
层0可以是基本层、参考层或者下层，并且层1可以是增强层、当前层或者上层。
用于层1的解码模块210可以包括熵解码模块215、重排列模块220、去量化模块225、反变换模块230、预测模块235、滤波模块240，和存储器245。
用于层0的解码模块250可以包括熵解码模块255、重排列模块260、去量化模块265、反变换模块270、预测模块275、滤波模块280，和存储器285。
当包括视频信息的比特流被从视频编码器发送的时候，多路分解器(DEMUX)205可以通过层多路分解该信息，并且可以通过层将该信息发送给解码器。
熵解码模块215和255可以对应于在视频编码器中使用的熵编码方法执行熵解码。例如，当在视频编码器中使用CABAC的时候，熵解码模块215和255可以使用CABAC执行熵解码。
在由熵解码模块215和255解码的信息之中用于构造预测块的信息可以提供给预测模块235和275，并且由熵解码模块215和255熵解码的残留值，即，量化的变换系数，可以输入给重排列模块220和260。
重排列模块220和260可以基于在视频编码器中使用的重新排序方法重新排列由熵解码模块215和255熵解码的比特流的信息，即，量化的变换系数。
例如，重排列模块220和260可以将1D阵列的量化的变换系数重新排列回为2D阵列的系数。重排列模块220和260可以基于应用于当前块(变换块)的预测模式和/或变换块的大小执行扫描，以构造2D阵列的系数(量化的变换系数)。
去量化模块225和265可以基于从视频编码器发送的量化参数和块的重新排列的系数执行去量化以生成变换系数。
取决于预先确定的条件，或者取决于用于视频编码器的量化方法，去量化模块225和265可以将熵解码的残留值发送给反变换模块230和270，而不去量化残留值。
反变换模块230和270可以对变换系数执行由视频编码器的变换模块执行的变换的反变换。反变换模块230和270可以执行由视频编码器执行的DCT和DST的反DCT和/或反DST。
在视频编码器中，DCT和/或DST可以取决于多条信息，诸如预测方法、当前块的大小和预测方向有选择地执行，并且视频解码器的反变换模块230和270可以基于由视频解码器使用的变换信息执行反变换。
例如，反变换模块230和270可以取决于预测模式/块大小执行反DCT和反DST。特别地，反变换模块230和270可以对内部预测已经被应用到的4×4亮度块执行反DST。
或者，反变换模块230和270可以不考虑预测模式/块大小而固定地使用特定的反变换方法。例如，反变换模块230和270可以仅仅将反DST应用于所有变换块。反变换模块230和270也可以仅仅将反DCT应用于所有变换块。
反变换模块230和270可以反向地变换变换系数或者变换系数块以构造残留信号或者残留块。
必要时，或者取决于用于视频编码器的编码方法，反变换模块230和270可以跳过变换。例如，对于涉及特定预测方法，或者具有特定大小的块，或者涉及特定预测块并且具有特定大小的块，反变换模块230和270可以跳过变换。
预测模块235和275可以基于从熵解码模块215和255提供的预测块构造信息，和有关先前解码的块的信息，和/或从存储器245和285提供的图片构造当前块的预测块。
当用于当前块的预测模式是内部预测模式的时候，预测模块235和275可以基于有关在当前图片中像素的信息对当前块执行内部预测。
当用于当前块的预测模式是中间预测模式的时候，预测模块235和275可以基于在当前图片的先前图片和后续图片的至少一个中包括的信息对当前块执行中间预测。中间预测所必需的部分或者全部运动信息可以基于从视频编码器接收的信息推导。
当跳跃模式用作中间预测模式的时候，残留可以不从视频编码器发送，并且预测块可以用作重建块。
用于层1的预测模块235可以仅仅使用在层1中的信息执行中间预测或者内部预测，并且可以使用有关另一个层(层0)的信息执行层间预测。
例如，用于层1的预测模块235可以使用有关层1的运动信息、有关层1的纹理信息、有关层1的单元信息和有关层1的参数信息的一个执行对于当前块的预测。用于层1的预测模块235也可以使用在有关层1的运动信息、有关层1的纹理信息、有关层1的单元信息和有关层1的参数信息之中的多个信息执行对于当前块的预测。
用于层1的预测模块235可以从用于层0的预测模块275接收有关层1的运动信息，并且可以执行运动预测。层间运动预测也称为层间中间预测。通过层间运动预测，用于在当前层(增强层)中的当前块的预测可以使用有关参考层(基本层)的运动信息来执行。必要时，预测模块235可以分级和使用有关参考层的运动信息。
用于层1的预测模块235可以从用于层0的预测模块275接收有关层1的纹理信息，并且可以执行纹理预测。纹理预测也称为层间内部预测或者内部基本层(BL)预测。当通过内部预测重建参考层中的参考块时，可以采用纹理预测。在层间内部预测中，在参考层中的参考块的纹理可以用作用于在增强层中当前块的预测值。在这里，参考块的纹理可以通过上采样分级。
用于层1的预测模块235可以从用于层0的预测模块275接收有关层1的单元参数信息，并且可以执行单元参数预测。通过单元参数预测，有关基本层的单元(CU、PU和/或TU)信息可以用作有关增强层的单元信息，或者有关增强层的单元信息可以基于有关基本层的单元信息确定。
用于层1的预测模块235可以从用于层0的预测模块275接收有关层1的滤波器参数信息，并且可以执行参数预测。通过参数预测，用于基本层的参数可以被推导以对于增强层重复使用，或者用于增强层的参数可以基于用于基本层的参数预测。
加法器290和295可以使用由预测模块235和275构造的预测块和由反变换模块230和270构造的残留块构造重建块。在这种情况下，加法器290和295可以被认为是构造重建块的单独的模块(重建块构造模块)。
由加法器290和295重建的块和/或图片可以提供给滤波模块240和280。
滤波模块240和280可以将去块滤波、SAO和/或ALF应用于重建的块和/或图片。
滤波模块240和280可以不应用所有的去块滤波、ALF和SAO，但是可以仅仅应用去块滤波、可以仅仅应用去块滤波和ALF，或者可以仅仅应用去块滤波和SAO。
参考图2，用于层1的滤波模块240可以使用从用于层1的预测模块和/或用于层1的滤波模块280发送的参数信息对重建的图片执行滤波操作。例如，用于层1的滤波模块240可以对层1执行滤波操作，或者使用从应用于层0的滤波器参数预测的参数执行层间滤波操作。
存储器245和285可以存储用作参考图片或者参考块的重建的块或者图片。存储器245和285可以经由预先确定的输出模块(未示出)或者显示器(未示出)输出在存储器245和285中存储的重建的图片。
虽然图2图示重排列模块、去量化模块和反变换模块作为单独的模块，但是视频解码器也可以配置为允许去量化/反变换模块作为单个模块，以连续地执行类似图1的视频编码器的重新排序、去量化和反变换。
虽然图1和2图示预测模块，用于层1的预测模块可以包括使用有关另一个层(层0)的信息执行预测处理的层间预测模块，和无需使用有关另一个层(层0)的信息执行预测处理的中间/内部预测模块。
图3是图示根据本发明在执行可分级编译的视频编码器和视频解码器中的层间预测示例的方框图。
参考图3，用于层1的预测模块300包括中间/内部预测模块340和层间预测模块350。
用于层1的预测模块300可以执行对于从有关层0的信息预测层1所必需的层间预测。
例如，层间预测模块350可以从用于层0的预测模块320和/或滤波模块330接收有关层0的信息，并且可以执行对于预测层1所必需的层间预测。
用于层1的中间/内部预测模块340可以无需使用有关层0的信息，使用有关层1的信息执行中间预测或者内部预测。
用于层1的中间/内部预测模块340也可以使用从层间预测模块350发送的信息，基于有关层0的信息执行预测。
此外，用于层1的滤波模块310可以基于有关层0的信息执行滤波，或者可以基于有关层1的信息执行滤波。有关层0的信息可以从用于层0的滤波模块330发送给用于层1的滤波模块310，或者可以从用于层1的层间预测模块350发送给用于层1的滤波模块310。
同时，从层0发送给层间预测模块350的信息可以是有关层0的单元参数的信息、有关层0的运动信息、有关层0的纹理信息，和有关层0的滤波器参数信息的至少一个。
为了描述方便起见，假设层间预测模块350具有用于预测各个层间信息的子预测模块。
例如，层间预测模块350可以包括纹理预测模块360、运动预测模块370、单元信息预测模块380和参数预测模块390。
当通过内部预测重建在参考层中的参考块的时候，纹理预测模块360可以将在参考层中的参考块的纹理作为用于在增强层中当前块的预测值使用。在这里，纹理预测模块360可以使用上采样分级参考块的纹理。
运动预测模块370可以使用有关层0(参考层或者基本层)的运动信息进行用于在层1(当前层或者增强层)中的当前块的预测。在这里，运动预测模块370可以分级有关参考层的运动信息。
单元信息预测模块380可以推导有关基本层的单元(CU、PU和/或TU)信息以用作有关增强层的单元信息，或者可以基于有关基本层的单元信息确定有关增强层的单元信息。
参数预测模块390可以推导用于基本层的参数以对于增强层重复使用，或者可以基于用于基本层的参数预测用于增强层的参数。
虽然层间纹理预测、层间运动预测、层间单元信息预测和层间参数预测已经在上面作为层间预测说明，但是替换的层间预测也可以应用于本发明，而不受限于此。
例如，层间预测模块可以进一步包括用于进行层间残留预测的子预测模块，和/或用于进行层间差分预测的子预测模块，或者先前的子预测模块的组合可以进行层间残留预测和层间差分预测。
如果编码器具有在图3中图示的配置，则在层1中，预测模块300可以对应于图1的预测模块110，并且滤波模块310可以对应于图1的滤波模块120。在层0中，预测模块320可以对应于图1的预测模块140，并且滤波模块330可以对应于图1的滤波模块150。
如果解码器具有在图3中图示的配置，则在层1中，预测模块300可以对应于图2的预测模块235，并且滤波模块310可以对应于图2的滤波模块240。在层0中，预测模块320可以对应于图2的预测模块275，并且滤波模块330可以对应于图2的滤波模块280。
在可分级视频编译中，可以执行使用有关另一个层的信息预测有关当前层信息的层间预测。
图4是示意地图示根据本发明的一个实施例使用多个层的可分级视频编译结构的示意图。在图4中，图片组(GOP)表示图片组，也就是说，一组图片。
为了发送视频数据，需要传输介质，并且其性能根据各种网络环境对于每个传输介质是不同的。对于各种传输介质或者网络环境的应用，可以提供可分级视频编译方法。
可分级视频编译方法是利用纹理信息、运动信息、在层之间的残留信号等等，以除去在层之间的冗余，从而改善编码和解码性能的编译方法。可分级视频编译方法可以根据周围条件，诸如传输比特率、传输差错率和系统资源，在各种空间、时间和质量方面提供可分级性。
可分级视频编译可以通过使用多层结构执行，以便提供可适用于各种网络情形的比特流。例如，可分级视频编译结构可以包括在其中使用常规视频解码方法压缩和处理视频数据的基本层，并且还包括在其中使用基本层的解码信息和常规视频解码方法压缩和处理视频数据的增强层。
在这里，层指的是图片和比特流的集合，其根据空间方面(例如，图片大小)、时间方面(例如，解码顺序、图片输出顺序和帧率)、图片质量、复杂度等等划分。基本层可以指的是参考层或者基础层，并且增强层可以指的是加强层或者上层。多个层可以相互具有相关性。
参考图4，例如，基本层可以由标准清晰度(SD)、15Hz帧率和1Mbps比特率限定，第一增强层可以由高清晰度(HD)、30Hz帧率和3.9Mbps比特率限定，并且第二增强层可以由4K超高清晰度(UHD)、60Hz帧率和27.2Mbps限定。
这些格式、帧率和比特率仅仅是为了说明性的目的提供的，并且可以根据需要变化和修改。此外，不局限于当前的实施例，使用的层数可以取决于情形变化。例如，当传输带宽是4Mbps的时候，第一增强层HD可以以降低为15Hz或者更低的帧率发送。
可升级视频编译方法可以使用如上参考图4所述的方法提供空间、时间和质量可分级性。
可分级视频编译指的是在编码时可分级视频编码，和在解码时可分级视频解码。
图5图示由解码器处理的编译的视频的层状结构。
编译的视频被分成负责解码视频和处置视频本身的视频编译层(VCL)，用于发送和存储编码信息的下部系统，和位于VCL和下部系统之间并且进行网络自适应功能的网络抽象层(NAL)。
作为NAL的基本单位的NAL单元用来根据预设标准、实时传输协议(RTP)和传输流(TS)将编译的视频映射到下部系统的比特串，诸如，文件格式(例如，H.264/AVC文件格式)。
NAL单元包括NAL单元头部和在VCL中产生的原始字节序列有效载荷(RBSP，从视频压缩产生的数据)两个部分。NAL单元头部包括有关相应的NAL单元类型的信息。
NAL单元取决于在VCL中产生的RBSP被分成VCL NAL单元和非VCL NAL单元。VCL NAL单元是包括有关视频信息的NAL单元，并且非VCL NAL单元是包括解码视频所需要的信息(参数集或者补充增强信息(SEI)消息)的NAL单元。
VCL NAL单元可以根据包括在NAL单元中图片的属性和类型被分成不同的类型。
VCL可以产生包括有关视频的信息(片数据)的VCL数据，或者产生对应于头部的参数集，诸如，图片参数集(PPS)、序列参数集(SPS)和视频参数集(VPS)或者解码视频所需要的SEI消息。
图6示意地图示可分级编译的层状结构。
可分级编译的层状结构可以提供时间空间、质量和复杂度可分级性，并且包括用于这些可分级性的语法信息。
例如，当层状结构支持时间可分级性的时候，层状结构可以包括多个时间层，其中时间层可以由temporal_id指定。当层状结构支持空间可分级性的时候，层状结构可以包括多个空间层，其中空间层可以由dependency_id指定。当层状结构支持质量可分级性的时候，层状结构可以包括多个质量层，其中质量层可以由quality_id指定。
图6的可分级编译结构支持空间可分级性，并且每个层(层0、层1和层2)由dependency_id指定，以便表示空间可分级性层。
此外，图6的可分级编译结构支持时间可分级性，并且每个层由temporal_id指定，以便表示时间可分级性层。
例如，层0可以是基本层(基础层)，并且层1和层2可以是增强层(加强层)。在这里，层0可以支持最低的空间可分级性，并且具有由0指定的dependency_id。层2可以支持最高的空间可分级性，并且具有由2指定的dependency_id。
此外，每个层(层0、层1和层2)可以包括多个时间层(时间子层)以提供时间可分级性，并且时间层可以由temporal_id指定。例如，支持最低的时间可分级性的时间层可以具有由0指定的temporal_id，并且支持较高的时间可分级性的时间层可以具有由大于0的值指定的temporal_id。
在图6中示出的方框表示图片，并且在方框中的数字表示temporal_id。箭头表示指示是否允许图片使用另一个图片作为参考图片的参考关系。实线箭头表示用于中间预测的参考关系，并且虚线箭头表示用于层间预测的参考关系。
同时，在图6示出的可分级编译结构中，用于接收视频的层可以针对用户选择而变化，或者在视频传输环境中变化。例如，仅仅基本层(例如，层0)可用于在较差的网络环境中接收和解码视频，并且当网络环境变得较好的时候，甚至较高的层(增强层，例如，层1和层2)也可以用于接收和解码视频。在层之间这样的切换(层切换)可能受到在视频编译中的参考关系的限制。
在这里，在层之间的切换，即，层切换，指的是从当前层到另一个层的切换。例如，从当前层到比当前层更高的层的切换可以称为向上切换，而从当前层到比当前层更低的层的切换可以称为向下切换。
例如，参考图6，在层1中具有temporal_id为0、1和2的图片用于解码具有3的temporal_id的图片的参考图片。这样的参考关系使得在由虚线表示的在层1中具有3的temporal_id的图片600的位置，在层之间实现切换，即，层切换，是不可能的。
因此，限定用于表示允许层切换的位置(也称为“层切换允许位置”)的NAL单元类型。这样的NAL单元类型可以是时间层存取(TLA)图片。TLA图片也可以称为时间子层存取(TSA)图片。
TLA图片是表示在支持时间可分级性的多时间层状结构中的层切换允许位置的图片。当特定的图片的所有VCL NAL单元的NAL单元类型(nal_unit_type)具有3的值的时候，特定的图片可以是TLA图片。在这里，TLA图片和在TLA图片之后要解码的图片可以具有如下有关参考关系的约束。
在中间预测中，TLA图片，以及在解码顺序上跟随TLA图片但是具有与TLA图片的temporal_id相同或者更大的temporal_id的图片，不允许使用在解码顺序上在TLA图片之前但是具有与TLA图片的temporal_id相同或者更大的temporal_id的图片作为参考图片。TLA图片可以不是标记丢弃(TFD)图片。因此，TLA图片可以是非TFD TLA图片。
在这里，TFD图片指的是可以丢弃的不可解码的前导图片。TFD图片指的是好像引用了不可用的参考图片没有被正常解码的图片，并且在解码和输出过程中被排除。
图7图示TLA图片。
在图7中示出的可分级编译的层状结构包括支持时间可分级性的四个时间层。在这里，支持最低的时间可分级性的时间层可以具有0的temporal_id，并且支持最高的时间可分级性的时间层可以具有3的temporal_id。也就是说，具有更高值的temporal_id支持更高的时间可分级性。
参考7，TLA图片700的temporal_id是2。在这里，如上所述，TLA图片和在TLA图片之后要解码的图片不允许使用具有与TLA图片700相同或者更大的temporal_id的图片作为参考图片，并且因此在TLA图片700之后解码的图片允许仅仅使用具有小于2的temporal_id的图片作为参考图片。
例如，在解码顺序上在TLA图片700之后解码的图片710不允许使用具有2的temporal_id的图片700作为参考图片，但是，可以使用具有0的temporal_id的图片720作为参考图片。
如上所述，当TLA图片700的temporal_id是2的时候，在TLA图片700之后解码的图片仅仅使用具有0的temporal_id的图片作为参考图片，并且因此，不具有与具有2的temporal_id的图片的参考关系。因此，在TLA图片700之后解码的图片具有更多的层切换允许位置，即，随机存取允许位置。从具有1的temporal_id的图片到具有3的temporal_id的图片的切换(即，层切换)是可允许的。
如上所述，TLA图片是用于表示在时间层之间切换的图片。因此，除了时间可分级性之外，还需要在支持空间和质量可分级性的可分级编译结构中表示在所有层之间的切换是可允许的随机存取点的方法的需要。
在下文中，本发明将图示在可分级编译中能够在构造成支持时间、空间和质量可分级性的所有层(例如，时间、空间和质量层)之间切换(即，随机存取)的方法。
根据本发明的一个实施例的可分级编译结构提供用于表示在所有层之间的随机存取是可允许的位置的NAL单元类型，所有层诸如是作为时间可分级的比特流层的时间层、作为空间可分级的比特流层的空间层，和作为在质量方面可分级的比特流层的质量层。
在该实施例中，空间层存取或者可分级层存取(SLA)图片被提供作为用于表示在用于提供时间、空间和质量可分级性的层之间的切换是可允许的随机存取点的NAL单元类型。
SLA图片或者在SLA图片之后解码的图片可以具有根据以下的规则确定的参考关系以便执行随机存取功能。
1.在中间预测中，具有与SLA图片的temporal_id相同或者更大的temporal_id的图片不用作参考图片。也就是说，具有小于SLA图片的temporal_id的temporal_id的图片可用作参考图片。
2.在层间预测中，具有比SLA图片的dependency_id更小或者相同的dependency_id的图片可用作参考图片，并且具有比SLA图片的quality_id更小或者相同的quality_id的图片可用作参考图片。
此外，根据该实施例的SLA图片可以如下适用。
1.在空间和质量层之间相关地使用SLA图片
例如，当SLA图片的layer_id(dependency_id或者quality_id)是1的时候，具有大于1的layer_id的所有层可以取决于SLA图片。
2.在空间和质量层之间独立地使用SLA图片
例如，SLA图片的参考关系可以适用于空间层和质量层的每个。
图8示意地图示根据本发明的一个实施例在可分级编译结构中采用SLA图片。
在图8中示出的可分级编译结构支持空间可分级性，并且每个层(层0、层1和层2)由dependency_id指定表示空间可分级性层。
此外，在图8中示出的可分级编译结构支持时间可分级性，并且每个层由temporal_id指定表示时间可分级性层。
例如，层0可以是基本层(基础层)，并且层1和层2可以是增强层(加强层)。在这里，层0可以支持最低的空间可分级性，并且具有由0指定的dependency_id。层2可以支持最高的空间可分级性，并且具有由2指定的dependency_id。
此外，每个层(层0、层1和层2)可以包括提供时间可分级性的多个时间层(时间子层)，并且时间层可以由temporal_id指定。例如，支持最低的时间可分级性的时间层可以具有由0指定的temporal_id，并且支持更高的时间可分级性的时间层可以具有由大于0的值指定的temporal_id。
在图8中示出的方框表示图片，并且在方框中的数字表示temporal_id。箭头表示指示是否图片被允许使用另一个图片作为参考图片的参考关系。实线箭头表示用于中间预测的参考关系，并且虚线箭头表示用于层间预测的参考关系。在箭头上的X记号表示不允许相应的图片参考箭头所指的图片。
将参考图8描述将SLA图片的参考关系相关地适用于提供空间可分级性的空间层的实施例。
在这里，如上所述，在SLA图片之后解码的图片不允许在中间预测中将具有与SLA图片相同或者更大的temporal_id的图片作为参考图片使用。此外，在SLA图片之后解码的图片被允许在层间预测中将具有SLA图片的dependency_id更小或者相同dependency_id的图片作为参考图片使用。
如在图8中图示的，当SLA图片800具有1的temporal_id和1的dependency_id的时候，在SLA图片800之后解码的图片被允许根据有关SLA图片的参考关系的规则仅仅将具有0的temporal_id的图片用作用于中间预测的参考图片。此外，在SLA图片800之后解码的图片被允许将具有0和1的dependency_id的图片用作用于层间预测的图片。
例如，当在层1中的图片813经历中间预测的时候，具有0的temporal_id的图片811可用作参考图片，但是，具有2的temporal_id的图片815不可用作参考图片。同样地，当在层2中的图片823经历中间预测的时候，具有0的temporal_id的图片821可用作参考图片，而具有2的temporal_id的图片825不可用作参考图片。
当在层1中的图片811、815和800经历层间预测的时候，具有0的dependency_id的图片可用作参考图片。同样地，当在层2中的图片821、823、825、827和829经历层间预测的时候，具有1的dependency_id的图片811、813、815、817和800可用作参考图片。
根据该实施例的SLA图片可以使用如表1或者表2所示的语法信息用信号通知。
表1图示NAL单元类型的示例。如上所述，NAL单元可以根据包括在NAL单元中图片的属性和类别具有不同的类型。
[表1]
如在表1中列出的，NAL单元可以根据NAL单元是否包括有关视频的信息被划分为VCL NAL单元和非VCL NAL单元。VCL NAL单元是包括有关视频信息的NAL单元，并且非VCL NAL单元是包括用于解码视频必需的信息(参数集或者SEI消息)的NAL单元。
VCL NAL单元可以被分成随机存取允许图片和随机存取不允许图片。在表1中，具有4至8的nal_unit_type的NAL单元是随机存取允许图片，并且具有1至3的nal_unit_type的NAL单元是随机存取不允许图片。
根据该实施例的SLA图片可以使用在表1中用于nal_unit_type的保留比特，诸如9至24或者32至47，来限定，并且nal_unit_type信息可以用信号通知。
表2图示根据本发明的一个实施例支持可分级性的扩展型NAL单元头部的语法。
[表2]
nal_unit_header_svc_extension(){ 描述符
idr_flag 所有u(1)
priority_id 所有u(6)
no_inter_layer_pred_flag 所有u(1)
spatial_layer_access_flag
dependency_id 所有u(3)
quality_id 所有u(4)
temporal_id 所有u(3)
use_ref_base_pic_flag 所有u(1)
discardable_flag 所有u(1)
output_flag 所有u(1)
reserved_three_2bits 所有u(2)
}
参考表2，SLA图片可以使用spatial_layer_access_flag作为语法元素用信号通知。
spatial_layer_access_flag是指定存在表示在层之间的切换是可允许的随机存取位置的SLA图片的标记。例如，等于1的spatial_layer_access_flag可以指定在编码时在整个比特流中NAL单元包括表示层切换是可允许的随机存取位置的SLA图片。等于0的spatial_layer_access_flag可以指定在编码时在整个比特流中NAL单元不包括SLA图片。
同时，先前的实施例提出一种SLA图片作为在可分级编译中允许在构造成支持时间、空间和质量可分级性的所有层(例如，时间、空间和质量层)之间切换，即，随机存取的方法。
在下文中，本发明的另一个实施例图示通过扩展用于表示在时间层之间切换的先前的TLA图片的概念，允许在所有层(例如，时间、空间和质量层)之间切换的方法。
根据本发明当前的实施例的可分级编译结构提供层存取(LA)图片，作为用于表示在所有层之间的层切换是可允许的随机存取点的NAL单元类型，所有层诸如是作为时间可分级的比特流层的时间层、作为空间可分级的比特流层的空间层，和作为质量可分级的比特流层的质量层。
LA图片是表示层切换是可允许的随机存取点的图片。当特定的图片的所有VCL NAL单元的NAL单元类型(nal_unit_type)具有3的值的时候，特定的图片可以是LA图片。在这里，LA图片和在LA图片之后要解码的图片可以具有如下有关参考关系的约束，以便执行随机存取功能。
LA图片，以及在解码顺序上跟随LA图片但是具有与LA图片的层级别相同或者更大的层级别的图片，不允许在预测中使用在解码顺序上在LA图片之前但是具有与LA图片的层级别相同或者更大的层级别的图片作为参考图片。LA图片可以不必是TFD图片。因此，LA图片可以是非TFD LA图片。
在这里，如上所述，TFD图片指的是可以丢弃的不可解码的前导图片。TFD图片指的是好像参考了不可用的参考图片没有被正常解码的图片，并且在解码和输出过程中被排除。
前面提到的TLA图片描述有关用于中间预测的参考关系的约束，而根据当前实施例的LA图片描述用于包括中间预测和层间预测的预测的参考关系。此外，TLA图片使用temporal_id指定时间可分级性来给出参考关系，而LA图片使用层级别包括各种可分级性来给出参考关系。取决于可分级性种类，层级别可以是时间级别、空间级别或者质量级别。
图9示意地图示根据本发明的一个实施例在可分级编译结构中采用LA图片。
在图9中示出的可分级编译结构提供空间、质量和时间可分级性。空间层由空间级别值指定，以便表示空间可分级性层，质量层由质量级别值指定，以便表示质量可分级性层，并且时间层由时间级别值指定，以便表示时间可分级性层。在当前的实施例中，空间级别、质量级别和时间级别仅仅为了说明性的目的提供，而不限制本发明。做为选择，也可以使用以上提及的dependency_id、quality_id和temporal_id。
例如，LA图片900是具有0的空间级别、0的质量级别和1的时间级别的图片。具有空间级别、质量级别和时间级别的LA图片900可以表示为(0，0，1)的层级别格式。
在图9的组A 910中的图片是在解码顺序上在LA图片900之前，并且具有与LA图片900相同或者更大的层级别的图片。
在组B 920中的图片是在解码顺序上跟随LA图片900，并且具有与LA图片900相同或者更大的层级别的图片。
在组C 930中的图片是具有小于LA图片900的层级别的图片。
在这里，LA图片900和在组B 920中的所有图片不允许使用在组A 910中的图片作为参考图片，因为LA图片和在LA图片之后解码的图片不允许使用具有与LA图片相同或者更大的层级别的图片作为参考图片。也就是说，LA图片和在LA图片之后解码的图片被允许使用具有小于LA图片的层级别的图片作为参考图片。
有关参考关系的这样的约束允许在LA图片900的位置的时间层切换(时间层存取)。
图10示意地图示根据本发明的另一个实施例在可分级编译结构中采用LA图片。
在图10中示出的可分级编译结构提供空间、质量和时间可分级性。空间层由空间级别值指定，以便表示空间可分级性层，质量层由质量级别值指定，以便表示质量可分级性层，并且时间层由时间级别值指定，以便表示时间可分级性层。在当前的实施例中，空间级别、质量级别和时间级别仅仅为了说明性的目的提供而不限制本发明。做为选择，也可以使用以上提及的dependency_id、quality_id和temporal_id。
例如，LA图片1000是具有1的空间级别、0的质量级别和0的时间级别的图片。具有空间级别、质量级别和时间级别的LA图片1000可以表示为(1，0，0)的层级别格式。
在图10的组A 1010中的图片是在解码顺序上在LA图片1000之前，并且具有与LA图片1000相同或者更大的层级别的图片。
在组B 1020中的图片是在解码顺序上跟随LA图片1000，并且具有与LA图片1000相同或者更大的层级别的图片。
在组C 1030中的图片是具有小于LA图片1000的层级别的图片。
在这里，LA图片1000和在组B 1020中的所有图片不允许使用在组C 1030中具有比LA图片1000更小的空间级别的图片作为参考图片。此外，LA图片1000和在组B 1020中的所有图片不允许使用在组A 1010中的图片作为参考图片，这是因为LA图片和在LA图片之后解码的图片不允许使用具有与LA图片相同或者更大的层级别的图片作为参考图片。也就是说，LA图片和在LA图片之后解码的图片被允许使用具有小于LA图片的层级别的图片作为参考图片。
有关参考关系的这样的约束允许在LA图片1000的位置的空间层切换(空间层存取)。
图11图示随机可存取的图片。
随机可存取的图片，即，作为随机存取点的内部随机存取点(IRAP)图片，是在随机存取时在解码顺序上比特流的第一图片，并且仅仅包括I片。
图11示出图片的输出顺序或者显示顺序和解码顺序。如图11所示，图片的输出顺序可以不同于图片的解码顺序。为了说明方便起见，图片被分成组。
在第一组(I)中的图片在输出顺序和解码顺序上在IRAP图片之前，而在第二组(II)中的图片在输出顺序上在IRAP图片之前，但是在解码顺序上跟随IRAP图片。在第三组(III)中的图片在输出顺序和解码顺序上跟随IRAP图片。
在第一组(I)中的图片可以被解码和输出，无论IRAP图片如何。
在第二组(II)中在IRAP图片之前输出的图片与前导图片有关，当IRAP图片用作随机存取点的时候，这可能在解码过程中导致问题。
在输出和解码顺序方面，在第三组(III)中跟随IRAP图片的图片称为正常图片。正常图片不用作前导图片的参考图片。
在比特流中发生随机存取的随机存取点是IRAP图片，并且随着在第二组(II)中的第一图片被输出，随机存取开始。
同时，IRAP图片可以是瞬时解码刷新(IDR)图片、纯净随机存取(CRA)图片和断开链接存取(BLA)图片的任何一个。
图12图示IDR图片。
当图片组(GOP)具有封闭结构的时候，IDR图片是随机存取点。IDR图片是IRAP图片，并且因此，仅仅包括I片。IRD图片可以是在解码顺序上的第一图片，或者出现在比特流的中间。当IDR图片被解码的时候，存储在解码的图片缓存器(DPB)中的所有参考图片表示为“未用于参考”。
在图12中，条形表示图片，并且箭头表示指示是否一个图片允许使用另一个图片作为参考图片的参考关系。在箭头上的X记号表示图片不允许参考箭头所指的图片。
如图12所示，IDR图片的POC是32，并且具有从25到31范围的POC，并且在IDR图片之前输出的图片是前导图片1210。具有大于33的POC是图片是正常图片1220。
在IDR图片之前的前导图片1210被允许使用IDR图片和其它的前导图片作为参考图片，但是，不允许使用在前导图片1210之前的先前的图片1230。
跟随IDR图片的正常图片1220可以通过参考IDR图片、前导图片和其它正常图片被解码。
图13图示CRA图片。
当图片组(GOP)具有开放结构的时候，CRA图片是随机存取点。CRA图片也是IRAP图片，并且因此，仅仅包括I片。IRD图片可以是在解码顺序上在比特流中的第一图片，或者出现在用于正常播放的比特流的中间。
在图13中，条形表示图片，并且箭头表示指示是否一个图片允许使用另一个图片作为参考图片的参考关系。在箭头上的X记号表示图片不允许参考箭头所指的图片。
在CRA图片之前的前导图片1310可以使用CRA图片、其它的前导图片和在前导图片1310之前的先前的图片1330的所有作为参考图片。
但是，跟随CRA图片的正常图片1320可以通过参考CRA图片和其它的正常图片解码，但是，不允许使用前导图片1310作为参考图片。
BLA图片是具有与CRA图片类似功能和属性的图片，并且当编译的图片被拼接或者比特流在中间中断的时候，存在于比特流的中间作为随机存取点。但是，由于BLA图片被认为是新的序列的开始，所以与CRA图片不同，当BLA图片由解码器接收的时候，有关视频的所有参数信息被再次接收。
BLA图片可以由编码器确定，或者从编码器接收比特流的系统可以将接收的CRA图片改变为BLA图片。例如，当比特流被拼接的时候，系统将CRA图片改变为BLA图片，并且将BLA图片发送给用于解码视频的解码器。在这里，有关视频的刷新的参数信息也从系统提供给解码器。在本发明中，解码器指的是包括解码视频的视频处理单元的任何设备，其可以是图2的解码器，或者作为核心模块用于处理视频的解码模块。
图14图示在可分级编译结构中的随机存取图片。
在图14中示出的可分级编译结构包括支持空间可分级性的两个空间层。层0(或者下层)可以支持最低的空间可分级性，并且具有由0指定的dependency_id。层1(或者上层)可以支持最高的空间可分级性，并且具有由1指定的dependency_id。
此外，在图14中示出的可分级编译结构支持时间可分级性，并且因此，每个层(层0和层1)包括多个时间层(时间子层)。时间层可以由temporal_id指定。例如，支持最低的时间可分级性的时间层可以具有由0指定的temporal_id，并且支持更高的时间可分级性的时间层可以具有由大于0的值指定的temporal_id。
在图14中示出的方框表示图片，并且箭头表示指示是否图片被允许使用另一个图片作为参考图片的参考关系。实线箭头表示用于中间预测的参考关系，并且虚线箭头表示用于层间预测的参考关系。在箭头上的X记号表示相应的图片不允许参考箭头所指的图片，并且在箭头上的O记号表示相应的图片被允许参考箭头所指的图片。
如在图14中图示的，当在上层(层1)中的图片B是随机存取图片(例如，CRA图片)的时候，用于图片B的中间预测是不可能的，但是，用于图片的层间预测可以是可允许的。也就是说，作为随机存取图片的图片B(CRA图片)不允许使用在与图片B相同的空间层(层1)中的图片作为参考图片，但是，被允许使用在比图片B更低的空间层(层0)中的图片作为参考图片。
例如，当在上层(层1)中的图片B是随机存取图片(例如，CRA图片)，并且在下层(层0)中的图片b不是随机存取图片的时候，图片b可以使用图片a作为参考图片经历中间预测。在这种情况下，由于图片b，参考图片b经由层间预测预测的图片B具有与关于中间预测相同的参考关系。这样的参考关系可以导致图片B不执行随机存取功能。
因此，当在上层中的图片是随机存取图片，但是在上层中的随机存取图片参考的在下层中的图片不是随机存取图片的时候，在上层中的随机存取图片可以不起随机存取点的作用。
为了解决先前的问题，下面本发明提出预测随机存取图片或者在解码顺序(有关参考关系的约束)上跟随随机存取图片的图片的方法。
1.根据本发明的一个实施例，当在上层中的图片是随机存取图片，但是在上层中的随机存取图片参考的在下层中的图片不是随机存取图片的时候，在上层中的随机存取图片(或者在解码顺序上跟随随机存取图片的图片)的层间预测中，可以不执行层间纹理预测，而是可以仅仅执行层间语法预测。并且，可以对于在上层中的随机存取图片(或者在解码顺序上跟随随机存取图片的图片)执行中间预测。
2.根据本发明的另一个实施例，当在上层中的图片是随机存取图片，但是在上层中的随机存取图片参考的在下层中的图片不是随机存取图片的时候，可以对于在上层中的随机存取图片(或者在解码顺序上跟随随机存取图片的图片)既不执行层间预测，也不执行中间预测。
如上所述，中间预测是基于有关当前图片的先前图片和/或后续图片的至少一个的信息(运动信息)执行预测，并且产生对应于当前块的预测块的方法。
层间预测指的是使用另一个层信息预测当前层信息的方法，其中使用另一个层信息(也就是说，由层间预测预测的)预测的当前层信息可以包括纹理、运动信息、单元信息、预先确定的参数(例如，滤波器参数)等等。
在这里，层间纹理预测也称为层间内部预测或者内部基本层(BL)预测。当在参考层中的参考块由内部预测重建的时候，可以适用层间纹理预测。层间纹理预测可以将在参考层中的参考块的纹理用作用于在增强层中当前块的预测值。在这里，参考块的纹理可以通过上采样分级。
层间语法(参数)预测可以推导在基本层中使用的语法(参数)以对于增强层重复使用，或者可以基于在基本层中使用的参数预测用于增强层的语法(参数)。
图15示意地图示根据本发明的一个实施例在可分级编译结构中采用随机存取图片。
在图15中示出的可分级编译结构包括支持空间可分级性的两个空间层。层0(或者下层)可以支持最低的空间可分级性，并且具有由0指定的dependency_id。层1(或者上层)可以支持最高的空间可分级性，并且具有由1指定的dependency_id。
此外，在图15中示出的可分级编译结构支持时间可分级性，并且因此，每个层(层0和层1)包括多个时间层(时间子层)。时间层可以由temporal_id指定。例如，支持最低的时间可分级性的时间层可以具有由0指定的temporal_id，并且支持更高的时间可分级性的时间层可以具有由大于0的值指定的temporal_id。
在图15中示出的方框表示图片，并且箭头表示指示是否图片被允许使用另一个图片作为参考图片的参考关系。实线箭头表示用于中间预测的参考关系，并且虚线箭头表示用于层间预测的参考关系。在箭头上的X记号表示相应的图片不允许参考箭头所指的图片。
如在图15中图示的，当在上层(层1)中的图片1500是随机存取图片(例如，CRA图片)，并且在上层(层1)中的图片1500参考的在下层(层0)中的图片1510不是随机存取图片(例如，非IRAP图片)的时候，以下可以被适用，使得在上层(层1)中的图片1500用于随机存取图片。
随机存取图片1500和在解码顺序上跟随随机存取图片1500的图片可以仅仅经历层间语法预测。可以不适用层间纹理预测和中间预测。
做为选择，随机存取图片1500和在解码顺序上跟随随机存取图片1500的图片可以不经历层间预测。
也就是说，随机存取图片1500和在解码顺序上跟随随机存取图片1500的图片不允许将在下层中的图片作为参考图片使用。
因此，当在当前层中的图片是随机存取图片，并且在当前层中的图片参考的在下层中的图片不是随机存取图片的时候，根据当前实施例的有关参考关系的先前的规则，在当前层中的随机存取图片和在解码顺序上跟随随机存取图片的图片不与下层中的图片具有参考关系。因此，在当前层中的随机存取图片可以起随机存取点的作用。在这里，随机存取图片可以是以上在图11至13中图示的CRA图片。
图16是根据本发明的一个实施例示意地图示可分级的视频编码方法的流程图。
图16的方法可以由以上在图1中图示的编码器实现。详细地，图1的预测模块或者图3的层间预测模块可以实施该方法。为了说明方便起见，图16的实施例解释图16的方法由编码器实现。
参考图16，该编码器基于是否当前图片是随机存取图片来预测当前图片(或者在当前图片之后编码的图片)，并且编码有关随机存取图片的信息(S 1600)。
在这里，随机存取图片指的是包括表示随机存取点的信息的图片，在该随机存取点上从第一层切换到第二层是允许的。
层指的是支持时间可分级性的时间层、支持空间可分级性的空间层，和支持质量可分级性的质量层的至少一个。
例如，在当前图片被指定为随机存取图片的时候，编码器可以基于有关随机存取图片的参考关系的信息推导参考图片信息(例如，参考图片列表)。编码器可以使用参考图片信息预测当前图片或者在当前图片之后编码的图片。
在这里，参考图片信息(参考图片列表)可以基于用于标识图片的时间层的时间层标识符(ID)、用于标识图片的空间层的空间层ID，和用于标识图片的质量层的质量层ID的至少一个来推导。
在支持时间、空间和质量可分级性的至少一个的可分级编译结构中推导用于随机存取图片和在随机存取图片之后编码的图片的参考图片的方法已经在本发明的前面提到的实施例中详细地图示。例如，可以采用根据实施例的有关与SLA图片、LA图片和CRA图片的参考关系的规则。
有关随机存取图片的信息(例如，表示是否当前图片是随机存取图片的信息、有关随机存取图片类型的信息等等)可以如上所述被编码为NAL单元类型或者语法。该信息可以用信号通知给解码器。
此外，在可分级编译结构中用于标识支持可分级性的多个层的标识信息可以被编码为语法，并且用信号通知给解码器。该标识信息可以是用于标识时间层的时间层ID(temporal_id)、用于标识空间层的空间层ID(spatial_id)，和用于标识质量层的质量层ID(quality_id)。
编码器可以将包括有关随机存取图片的编码信息的比特流发送给解码器(S 1610)。
图17是根据本发明的一个实施例示意地图示可分级的视频解码方法的流程图。
图17的方法可以由以上在图2中图示的解码器实现。详细地，图2的预测模块或者图3的层间预测模块可以实施该方法。为了说明方便起见，图17的实施例解释图17的方法由解码器实现。
参考图17，该解码器接收包括有关随机存取图片的信息的比特流(S 1700)。
在这里，随机存取图片指的是包括表示随机存取点的信息的图片，在该随机存取点上从第一层切换到第二层是允许的。
层指的是支持时间可分级性的时间层、支持空间可分级性的空间层，和支持质量可分级性的质量层的至少一个。
有关随机存取图片的信息可以是表示是否当前图片是随机存取图片的信息、有关随机存取图片类型的信息等等。有关随机存取图片的信息可以作为NAL单元类型或者语法被存储和用信号通知。
此外，在可分级编译结构中用于标识支持可分级性的多个层的标识信息可以从比特流中获得。该标识信息可以是用于标识时间层的时间层ID(temporal_id)、用于标识空间层的空间层ID(spatial_id)，和用于标识质量层的质量层ID(quality_id)。
解码器可以经由分析获得有关随机存取图片的信息和标识信息。分析在比特流中包括的各种类型信息的过程可以由熵解码模块或者单独的分析模块实现。
解码器基于有关随机存取图片的信息预测随机存取图片和在随机存取图片之后解码的图片(S 1710)。
例如，在当前图片是随机存取图片的时候，解码器可以基于有关随机存取图片的参考关系的信息推导有关当前图片或者在当前图片之后编码的图片的参考图片信息(例如，参考图片列表)，并且执行预测。
在这里，参考图片信息(参考图片列表)可以基于用于标识图片的时间层的时间层ID、用于标识图片的空间层的空间层ID，和用于标识图片的质量层的质量层ID的至少一个来推导。
在支持时间、空间和质量可分级性的至少一个的可分级编译结构中推导用于随机存取图片和在随机存取图片之后编码的图片的参考图片的方法已经在本发明的前面提到的实施例中详细地图示。例如，可以采用根据该实施例的有关与SLA图片、LA图片和CRA图片的参考关系的规则。
虽然在以上提及的示例性系统中的方法已经基于包括一系列步骤或者模块的流程图描述，但是本发明不局限于步骤顺序，并且某个步骤可以以除如上所述的步骤或者顺序或者与如上所述同时地执行。以上提及的实施例可以包括各种示例。因此，本发明包括属于所附权利要求的所有的替换、修正和改进。

Claims (11)

1.一种视频解码方法，包括：
接收包括有关随机存取图片的信息的比特流；和
基于所述有关随机存取图片的信息，预测所述随机存取图片和在解码顺序上跟随所述随机存取图片的后续图片，
其中，所述有关随机存取图片的信息包括指定当前图片是否是表示随机存取点的图片的信息，在所述随机存取点处从第一层切换到第二层是允许的。
2.根据权利要求1所述的视频解码方法，其中，所述第一层和所述第二层是用于支持时间可分级性的第一时间层和第二时间层，用于支持空间可分级性的第一空间层和第二空间层，或者用于支持质量可分级性的第一质量层和第二质量层。
3.根据权利要求1所述的视频解码方法，其中，所述预测包括基于标识时间层的时间层标识符、标识空间层的空间层标识符，和标识质量层的质量层标识符中的至少一个推导用于所述随机存取图片和所述后续图片的参考图片。
4.根据权利要求3所述的视频解码方法，其中，在所述预测中，当对于所述随机存取图片和所述后续图片执行中间预测的时候，具有与所述随机存取图片的时间层标识符值相同或者比所述随机存取图片的时间层标识符值大的时间层标识符值的图片不用作参考图片。
5.根据权利要求3所述的视频解码方法，其中，在所述预测中，当对于所述随机存取图片和所述后续图片执行层间预测的时候，具有比所述随机存取图片的空间层标识符值小或者与所述随机存取图片的空间层标识符值相同的空间层标识符值的图片，或者具有比所述随机存取图片的质量层标识符值小或者与所述随机存取图片的质量层标识符值相同的质量层标识符值的图片被用作参考图片。
6.根据权利要求3所述的视频解码方法，其中，在所述预测中，当所述随机存取图片参考的在下层中的图片不是随机存取图片的时候，所述随机存取图片和所述后续图片不经历层间预测。
7.根据权利要求3所述的视频解码方法，其中，在所述预测中，当所述随机存取图片参考的在下层中的图片不是随机存取图片的时候，所述随机存取图片和所述后续图片经历层间预测的层间语法预测。
8.根据权利要求1所述的视频解码方法，其中，所述有关随机存取图片的信息进一步包括有关随机存取图片类型的信息，并且所述有关随机存取图片类型的信息被定义为网络抽象层(NAL)单元类型。
9.根据权利要求1所述的视频解码方法，其中，所述有关随机存取图片的信息被存储为语法信息。
10.根据权利要求1所述的视频解码方法，其中，所述随机存取图片是空间层存取或者可分级的层存取(SLA)图片、层存取(LA)图片、以及纯净随机存取(CRA)图片中的一个。
11.一种视频解码装置，包括：
预测模块，所述预测模块接收包括有关随机存取图片的信息的比特流，并基于所述有关随机存取图片的信息预测所述随机存取图片和在解码顺序上跟随所述随机存取图片的后续图片，
其中，所述有关随机存取图片的信息包括指定当前图片是否是表示随机存取点的图片的信息，在所述随机存取点处从第一层切换到第二层是允许的。
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