CN104904214A - 用于可扩展视频编码的运动信息信令 - Google Patents

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Abstract

提供了实施用于可扩展视频编码的运动信息信令的系统、方法和手段。视频编码设备可以生成包括多个基础层图片和多个对应的增强层图片的视频比特流。视频编码设备可以识别增强层图片的一个的预测单元(PU)。该视频编码设备可以确定PU是否使用增强层图片的层间参考图片作为参考图片。视频编码设备可以将与增强层的层间参考图片相关联的运动向量信息设置为指示零运动的值，例如，如果PU使用层间参考图片作为参考图片。

Description

用于可扩展视频编码的运动信息信令
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年01月07日递交的美国临时申请序列号为No.61/749,688和2013年01月18日递交的美国临时申请序列号为No.61/754,245的权益，所述申请的内容以引用的方式结合于此。
背景技术
随着高带宽的无线网络的可用，近年来多媒体技术和移动通信经历了大规模的增长和商业上的成功。无线通信技术显著地增加了无线带宽并提高了对移动用户的服务质量。已经开发了多种数字视频压缩和/或视频编码技术以进行有效地数字视频通信、分布和消费。可以提供多种视频编码机制以提高编码效率。例如，在基于并列(collocate)层间参考图片的运动补偿预测的情况下，可以提供运动向量信息。
发明内容
提供了实施用于可扩展视频编码的运动信息信令的系统、方法和手段。视频编码设备(VED)可以生成包括多个基础层(base layer)图片和多个对应的增强层图片的视频比特流。基础层图片可以与基础层比特流相关联，以及增强层图片可以与增强层比特流相关联。VED可以识别增强层图片中的一个的预测单元(PU)。该VED可以确定PU是否使用增强层图片的层间参考图片作为参考图片。VED可以将与增强层的层间参考图片相关联的运动向量信息(例如，运动向量预测(MVP)、运动向量差异(MVD)等等)设置为指示零运动的值，例如，如果PU使用层间参考图片作为运动预测的参考图片。运动向量信息可以包括一个或多个运动向量。运动向量可以与PU相关联。
VED可以对于增强层图片的PU的双预测(bi-prediction)禁止使用层间参考图片，例如，如果PU使用层间参考图片作为参考图片。VED可以启用增强层图片的PU的双预测，例如，如果PU执行根据层间参考图片的运动补偿预测和时间预测。VED可以对于增强层图片的PU的双预测禁止使用层间参考图片，例如，PU使用层间参考图片作为参考图片。
视频解码设备(VDD)可以接收包括多个基础层图片和多个增强层图片的视频比特流。VDD可以将与PU相关联的增强层运动向量设置为指示零运动的值，例如，如果增强层图片中的一个的PU参考层间参考图片作为用于运动预测的参考图片。
附图说明
从以下以示例方式给出的描述并结合附图可以获得更详细的理解，其中：
图1示出了用于可扩展视频编码(SVC)的具有附加层间预测的可扩展结构的示例图示；
图2示出了用于高效视频编码(HEVC)空间可扩展编码的具有附加层间预测的可扩展结构的示例图示；
图3示出了2层可扩展视频编码器的架构的示例图示；
图4示出了2层可扩展视频解码器的架构的示例图示；
图5示出了基于块的单层视频编码器的示例；
图6A示出了基于块的单层视频解码器的示例；
图6B示出了视频编码方法的示例；
图6C示出了视频解码方法的示例；
图7A示出了可以在其中实施一个或者多个公开的实施方式的示例通信系统的系统图；
图7B示出了可以在图7A所示的通信系统中使用的示例无线发射/接收单元(WTRU)的系统图；
图7C示出了可以在图7A所示的通信系统中使用的示例无线电接入网络和示例核心网络的系统图；
图7D示出了可以在图7A所示的通信系统中使用的另一示例无线电接入网络和另一示例核心网络的系统图；
图7E示出了可以在图7A所示的通信系统中使用的另一示例无线电接入网络和另一示例核心网络的系统图。
具体实施方式
现在将参考不同附图来描述说明性的示例的详细描述。虽然该描述提供了对可能的实施的详细示例，但是应当注意所述细节是示例性的而并不是要限制申请的范围。
广泛部署商业数字视频压缩标准是由国际标准化组织/国际电工委员会(ISO/IEC)和ITU电信标准化部门(ITU-T)来部署的，例如，运动图片专家组-2(MPEG-2)、以及H.264(MPEG-4部分10)。由于先进的视频压缩技术的出现和成熟，高效视频编码(HEVC)由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和MPEG联合开发。
与通过卫星、电缆和陆地传输信道的传统数字视频服务相比较，诸如视频聊天、移动视频、和串流(streaming)视频的视频应用可以被多样化地部署在客户端和/或网站上。视频可以在被期望支配客户端侧的设备(诸如智能电话、平板电脑和TV)上跨越因特网、移动网络、和/或二者的组合传送。为了改善用户体验和视频服务质量，可以使用可扩展视频编码(SVC)。SVC可以以最高解析度(resolution)编码信号。SVC可以根据取决于由某一应用要求的并且由客户端设备支持的特定速率和解析度的流的子集来启动解码。国际视频标准，例如，MPEG-2视频、H.263、MPEG4视觉以及H.264，可以提供工具和/或配置文件以支持多种可扩展性模式。
例如，H.264的可扩展延伸可以使部分比特流的传输和解码提供具有降低的时间、空间解析度和/或减少的保真度的视频服务，同时保留可以与部分比特流的速率高度相关的重建质量。图1示出了2层SVC层间预测机制以提高可扩展编码效率的示例。相似的机制可以被应用于多层SVC编码结构。如图1所示，基础层1002和增强层1004可以表示2个具有不同解析度的毗连(adjacent)空间可扩展层。增强层可以是比基础层更高(例如，在解析度方面更高)的层。在每个单一层中，运动补偿预测和内部预测可以被部署作为标准H.264编码器(例如，如在图1中点线表示)。层间预测可以使用基础层信息，诸如空间结构、运动向量预测、参考图片索引、残余信号等等。基础层信息可以被用于提高增强层1004的编码效率。当解码增强层1004时，SVC可以不使用来自低层(例如，当前层的从属层)的参考图片以完全重建增强层图片。
层间预测可以在HEVC可扩展编码延伸中使用，例如，利用多个层间的强相关性，以及提高可扩展编码效率。图2示出了用于HEVC可扩展编码的层间预测结构的示例。如图2所示，增强层2006的预测可以是由根据重建的基础层信号2004的运动补偿预测形成(例如，在2008处，向上取样基础层信号2002后，如果两个层之间的空间解析度不同)。增强层2006的预测可以是由在当前增强层中的时间预测和/或由平均基础层重建信号与时间预测信号而形成。与H.264SVC(例如，如在图1所描述的)相比较，这种预测可能需要低层图片的重建(例如，全部重建)。相同的机制可以被部署用于具有至少两个层的HEVC可扩展编码。基础层可以被称作参考层。
图3示出了两层可扩展视频编码器的示例。如图3所示，增强层视频输入3016和基础层视频输入3018可以通过向下采样过程实现空间可扩展性。在3002处，增强层视频3016可以向下采样。基础层编码器3006(例如，HEVC编码器)可以按块编码基础层视频输入块并生成基础层比特流。对于增强层，增强层(EL)编码器3004可以获得具有较高空间解析度(和/或较高值的其他视频参数)的EL输入视频信号。EL编码器3004可以以基本上与基础层视频编码器3006相似的方式产生EL比特流，例如，利用空间和/或时间预测来实现压缩。一种附加的预测形式，在此被称为层间预测(ILP)，可用于增强编码器处以改善其编码性能。如图3所示，基础层(BL)图片和EL图片可以被分别存储在BL解码的图片缓冲器(DPB)3010和EL DPB 3008中。不像空间和时间预测那样基于在当前增强层中的编码的视频信号导出预测信号，层间预测可以基于使用基础层(和/或其他较低层，当在可扩展系统中存在多于两层时)的图片级ILP 3012导出预测信号。比特流复用器(例如，图3中的MUX 3014)可以将基础层比特流和增强层比特流相结合以产生一个可扩展比特流。
图4示出了两层可扩展视频解码器，该解码器可以对应于图3描述的可扩展编码器。该解码器可以执行一个或多个操作，例如，以相对于编码器的逆顺序。例如，解复用器(例如，DEMUX 4002)可以将可扩展的比特流分成基础层比特流和增强层比特流。基础层解码器4006可以解码基础层比特流并可以重建基础层视频。一个或多个基础层图片可以被存储在BL DPB4012中。增强层解码器4004可以通过使用来自当前层的信息和/或来自一个或多个从属层(例如，基础层)的信息解码增强层比特流。例如，这种来自一个或多个从属层的信息可以经过层间处理，当图片等级ILP 4014被使用的时候可以完成层间处理。增强层图片的一个或多个可以被存储在EL DPB4010中。尽管在图3和图4中没有示出，在MUX 3014处，附加的ILP信息可以与基础层和增强层比特流一起被复用。ILP信息可以由DEMUX 4002解复用。
图5示出了基于块的单层视频编码器的示例，该编码器可以被用作图3中的基础层编码器。如图5所示，单层编码器可以采用诸如空间预测5020(例如，被称为内部预测)和/或时间预测5022(例如，被称为间预测和/或运动补偿预测)技术，以实现有效的压缩，和/或预测输入视频信号。编码器可以具有模式决定逻辑5002可以选择最合适的预测形式。编码器决定逻辑可以基于速率和失真考虑因素的结合。编码器可以分别使用转换单元5004和量化单元5006转换及量化预测残差(例如，数据信号和预测信号之间的差异信号)。量化的残差与模式信息(例如，内部预测或间预测)和预测信息(例如，运动向量、参考图片索引、内部预测模式等等)一起可以在熵编码器5008处被进一步压缩并被打包成输出视频比特流。编码器可以通过对已量化的残差使用逆量化(例如，使用逆量化单元5010)和逆转换(例如，使用逆转换单元5012)生成重建的视频信号以获得重建的残差。编码器可以将重建的视频信号增加回预测信号5014。重建的视频信号可以经过环路滤波器处理5016(例如，使用解块滤波器、样本自适应补偿、和/或自适应环路滤波器)，以及可以被存储在参考图片存储器5018以被用于预测将来的视频信号。这里术语参考图片存储器可以与术语解码的图片缓冲器或DPB互换使用。图6A示出了基于块的单层解码器的示例，该解码器可以接收图5的编码器产生的视频比特流，以及可以重建将显示的视频信号。在视频解码器处，比特流可以由熵解码器6002解析(parse)。残差系数可以被逆量化(例如，使用解量化单元6004)以及逆转换(例如，使用逆转换单元6006)以获得重建的残差。编码模式和预测信息可以被用于获得预测信号。可以使用空间预测6010和/或时间预测6008来完成。预测信号和重建的残差可以加在一起以得到重建的视频。重建的视频又可以经过环路滤波(例如，使用环路滤波器6014)。然后重建的视频可以被存储在参考图片存储器6012中以被显示和/或被用于解码将来的视频信号。
HEVC可以提供先进的运动补偿预测技术以利用在视频信号中的图片间固有冗余，通过使用来自已编码的视频图片(例如，参考图片)的像素预测当前视频图片中的像素。在运动补偿预测中，将被编码的当前块与其在参考图片中的一个或多个匹配块间的位移可以由运动向量(MV)来表示。每个MV可以包括两个分量，MVx和MVy，分别表示在水平方向和垂直方向的位移。HEVC还可以采用一个或多个图片/片类型用于运动补偿预测，例如，预测性图片/片(P-图片/片)、双预测图片/片(B-图片/片)等等。在P-片的运动补偿预测中，可以应用单向预测(单预测，uni-prediction)，每个块可以使用来自一个参考图片的一个运动补偿块来预测。在B-片中，除了在P-片中可用的单预测之外，可以使用双向预测(例如，双预测)，可以通过对来自两个参考图片的两个运动补偿块求平均对一个块进行预测。为了便于参考图片的管理，在HEVC中，可以指定参考图片列表作为可以被用于P-片和B-片的运动补偿预测的参考图片列表。在P-片的运动补偿预测中可以使用图片列表(例如，LIST0)，以及对于B-片的预测可以使用参考图片列表(例如，LIST0、LIST1等等)。在解码过程期间为了重建相同的预测用于运动补偿预测，可以将参考图片列表、参考图片索引、和/或MV发送到解码器。
在HEVC中，预测单元(PU)可以包括基本块单元，可以用于携带与运动预测相关的信息，包括所选择的参考图片列表、参考图片索引、和/或MV。一旦确定了编码单元(CU)分级树(hierarchical tree)，树的每个CU可以被进一步划分成多个PU。HEVC可以支持一个或多个PU分区形状，其中，例如2Nx2N、2NxN、Nx2N以及NxN的分区模式可以指示CU的划分状态。例如，CU可以不被划分(例如，2Nx2N)，或者可以被划分成：两个水平的同等大小的PU(2NxN)、两个垂直的同等大小的PU(Nx2N)、和/或四个同等大小的PU(NxN)。HEVC可以定义多种分区模式，可以支持将CU划分成不同大小的PU，例如2NxnU、2NxnD、nLxN和nRx2N，可以被称为非对称运动分区。
在此可以描述使用例如HEVC单层标准具有两个层(例如，基础层和增强层)的可扩展系统。然而，于此描述的机制可以应用于使用各种类型的基础的单层编解码器、具有至少两层的其他可扩展编码系统。
在可扩展视频编码系统中，例如，如图2所示，HEVC的默认信令方法可以用于信号发送增强层中每个PU的运动相关信息。表1示出了示例性PU信令语法。
表1
使用单层HEVC的PU信令用于可扩展视频编码，增强层的间预测可以这样形成：通过将从基础层获得的层间参考图片信号(例如，向上采样，如果层间空间解析度不同)与另一增强层时间参考图片信号相结合。然而，这种结合可以降低层间预测的效率并因此降低增强层的编码效率。例如，与时间增强层参考图片相比较，对于空间可扩展性应用向上采样滤波器可以将振铃现象(ringing artifacts)引入到向上采样的层间参考图片。振铃现象可能造成较高的可能难以量化和编码的预测残差。HEVC信令设计可以允许对来自相同层间参考图片的两个预测信号求平均以用于增强层双预测。使用来自相同层间参考图片的一个预测块表示可能来自一个层间参考图片的两个预测块可能是更有效率的。例如，可以从并列的基础层图片导出层间参考图片。在增强层图片和层间参考图片的对应区域之间可以是零运动。在一些情况下，当前的HEVC PU信令可以允许增强层图片使用非零运动向量，例如，当针对运动预测向层间参考图片进行参考时。HEVC PU信令可能造成在增强层中运动补偿预测的效率损失。如图2所示，增强层图片可以参考层间参考图片以用于运动补偿。
在用于增强层的HEVC PU信令中，根据层间参考图片的运动补偿预测可以与在当前增强层中的时间预测相结合，或者与根据增强层自身的运动补偿预测相结合。双预测的情况可能降低层间预测的效率并可能导致增强层编码的性能损失。两个单预测限制可以被用来提高运动预测效率，例如，当使用层间参考图片作为参考时。
使用层间参考图片用于增强层图片的双预测可以禁用。增强层图片可以使用单预测来预测，例如，如果增强层图片的PU参考层间参考图片进行运动预测。
可以启用增强层的双预测以将根据层间参考图片的运动补偿预测与根据当前增强层的时间预测相结合。可以禁用增强层的预测以将可能根据相同层间参考图片的两个运动补偿预测相结合。层间单预测限制可以包括在编码器侧的操作变化。例如，如在表1中提供的PU信令可以保持不变。
当层间参考图片被选择作为增强层运动预测的参考时，使用零MV限制的PU信令方法可以简化增强层MV信令。在增强层图片和它的对应的并列的层间参考图片相匹配的区域之间可能没有运动。这样可以降低显式地标识运动向量预测(MVP)和运动向量差异(MVD)的开销。可以使用零MV，例如，当层间参考图片被用于增强层图片的PU的运动补偿预测时。增强层图片可以与增强层相关联，并且可从基础层图片(例如，并列的基础层图片)导出层间参考图片。表2示出了示例性的具有层间零MV限制的PU语法。如表2中所示，运动向量信息(例如，由变量MvdL0和MvdL1指示的)可以等于零，例如，如果由ref_idx_l0或ref_idx_l1指示的图片对应于层间参考图片。与层间参考图片相关联的运动向量可能不被发送，例如，当层间参考图片被用于增强层PU的运动补偿预测时。
表2
如表2所示，当层间参考(ILR)图片被用作参考时，标记，例如zeroMV_enabled_flag(零MV_启用_标记)，可以被用于指定是否将MV限制应用于增强层。可以在序列等级参数集(例如，序列等级参数集)中信号发送zeroMV_enabled_flag。函数IsILRPic(LX,refIdx)可以指定来自参考图片列表LX的具有参考图片索引refIdx的参考图片是层间参考图片(TRUE，即真)或不是层间参考图片(FALSE，即假)。
层间零MV补偿可以与第一层间单预测限制相结合用于增强层的运动补偿预测，该增强层可能涉及层间参考图片作为参考。增强层PU可以是使用在用于预测的层间参考图片处的共存块(co-located block)的像素来单预测，例如，如果增强层图片的一个PU参考层间参考图片。
层间零MV限制可以与第二层间单预测限制相结合用于增强层的运动补偿预测，该增强层可能涉及层间参考图片作为参考。对于每个增强层PU的运动预测，根据在层间参考图片处共存块的预测可以与根据增强层的时间预测相结合。
用于ILR图片的零MV限制的使用可以在比特流中用信号发送。用于增强层的PU信令可以在比特流中信号发送。序列等级标记(例如，zeroMV_enabled_flag)可以指示当ILR图片被选择用于运动补偿时提出的零MV限制是否被应用于增强层。零MV限制信号可以促进解码过程。例如，标记可以被用于错误隐藏。如果在比特流中存在错误，解码器可以校正ILR运动向量。序列等级标记(例如，changed_pu_signaling_enabled_flag，改变_pu_信令_启用_标记)可以被加到比特流来指示如在表2中的示例说明的提出的PU信令或如在表1中的示例说明的PU信令可以在增强层中应用。两个标记可以应用于高等级参数集，例如，视频参数集(VPS)、序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)等等。表3通过示例示出在SPS中增加两个标记来指示在序列等级处是否使用零MV限制和/或提出的PU信令。
表3
如表3所示，layer_id可以指定当前序列所位于的层。layer_id的范围可以例如从0到可扩展视频系统允许的最大数量层。标记，例如zeroMV_enabled_flag，例如，当ILR图片被用作参考时，可以指示零MV限制没有被应用于layer_id标识的增强层。zeroMV_enabled_flag，例如，可以指示零MV限制被应用于使用ILQ图片作为参考的用于运动补偿的增强层。
标记，例如changed_pu_signaling_enabled_flag，例如，可以指示未改变的PU信令被应用于layer_id标识的当前增强层。标记，例如，SPS_changed_pu_signaling_enabled_flag(SPS_改变_pu_信令_启用_标记)，例如，可以指示修改的PU信令被应用于layer_id标识的当前增强层。
图6B示出了视频编码方法的示例。如在图6B中所示，在6050处，可以识别多个增强层图片的一个的预测单元(PU)。在6052处，视频编码设备可以确定PU是否使用增强层图片的层间参考图片作为参考图片。在6054处，视频编码设备可以将与增强层的层间参考图片相关联的运动向量信息设置为指示零运动的值，例如，如果PU使用层间参考图片作为参考图片。
图6C示出了视频解码方法的示例。如图6C所示，在6070处，视频解码设备可以接收比特流。比特流可以包括多个基础层图片和多个对应的增强层图片。在6072处，视频解码设备可以确定所接收的增强层图片的一个的PU是否使用层间参考图片作为参考图片。如果PU使用层间参考图片作为参考图片，在6074处，视频解码设备可以将与层间参考图片相关联的增强层运动向量设置为指示零运动的值。
在此描述的视频编码技术，例如，应用具有层间零运动向量限制的PU信令，可以依据在无线通信系统中传输视频而实施，诸如在图7A-图7E中描述的示例无线通信系统700及其组件的无线通信系统。
图7A是可以在其中实施一个或者多个所公开的实施方式的示例通信系统700的图例。通信系统700可以是将诸如语音、数据、视频、消息、广播等之类的内容提供给多个无线用户的多接入系统。通信系统700可以通过系统资源(包括无线带宽)的共享使得多个无线用户能够访问这些内容。例如，通信系统700可以使用一个或多个信道接入方法，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)等等。
如图7A所示，通信系统700可以包括无线发射/接收单元(WTRU)702a、702b、702c和/或702d、无线电接入网络(RAN)703/704/705、核心网络706/707/709、公共交换电话网(PSTN)708、因特网710和其他网络712，但可以理解的是所公开的实施方式可以涵盖任意数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU 702a、702b、702c、702d中的每一个可以是被配置成在无线环境中操作和/或通信的任何类型的装置。作为示例，WTRU702a、702b、702c、702d可以被配置成发送和/或接收无线信号，并且可以包括用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、便携式电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费电子产品等等。
通信系统700还可以包括基站714a和基站714b。基站714a，714b中的每一个可以是被配置成与WTRU 702a、702b、702c、702d中的至少一者无线交互，以便于接入一个或多个通信网络(例如核心网络706/707/709、因特网710和/或网络712)的任何类型的装置。例如，基站714a、714b可以是基站收发信站(BTS)、节点B、e节点B、家用节点B、家用e节点B、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器以及类似装置。尽管基站714a、714b每个均被描述为单个元件，但是可以理解的是基站714a、714b可以包括任何数量的互联基站和/或网络元件。
基站714a可以是RAN 703/704/705的一部分，该RAN 703/704/705还可以包括诸如站点控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点之类的其他基站和/或网络元件(未示出)。基站714a和/或基站714b可以被配置成发送和/或接收特定地理区域内的无线信号，该特定地理区域可以被称作小区(未示出)。小区还可以被划分成小区扇区。例如与基站714a相关联的小区可以被划分成三个扇区。由此，在一种实施方式中，基站714a可以包括三个收发信机，即针对所述小区的每个扇区都有一个收发信机。在另一实施方式中，基站714a可以使用多输入多输出(MIMO)技术，并且由此可以使用针对小区的每个扇区的多个收发信机。
基站714a、714b可以通过空中接口715/716/717与WTRU 702a、702b、702c、702d中的一者或多者通信，该空中接口715/716/717可以是任何合适的无线通信链路(例如射频(RF)、微波、红外(IR)、紫外(UV)、可见光等)。空中接口715/716/717可以使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立。
更为具体地，如前所述，通信系统700可以是多接入系统，并且可以使用一个或多个信道接入方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及类似的方案。例如，在RAN 703/704/705中的基站714a和WTRU 702a、702b、702c可以实施诸如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)之类的无线电技术，其可以使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口715/716/717。WCDMA可以包括诸如高速分组接入(HSPA)和/或演进型HSPA(HSPA+)。HSPA可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。
在另一实施方式中，基站714a和WTRU 702a、702b、702c可以实施诸如演进型UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)之类的无线电技术，其可以使用长期演进(LTE)和/或高级LTE(LTE-A)来建立空中接口715/716/717。
在其他实施方式中，基站714a和WTRU 702a、702b、702c可以实施诸如IEEE 802.16(即全球微波互联接入(WiMAX))、CDMA2000、CDMA20001x、CDMA2000EV-DO、临时标准2000(IS-2000)、临时标准95(IS-95)、临时标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)之类的无线电技术。
举例来讲，图7A中的基站714b可以是无线路由器、家用节点B、家用e节点B或者接入点，并且可以使用任何合适的RAT，以用于促进在诸如公司、家庭、车辆、校园之类的局部区域的通信连接。在一种实施方式中，基站714b和WTRU 702c、702d可以实施诸如IEEE 802.11之类的无线电技术以建立无线局域网络(WLAN)。在另一实施方式中，基站714b和WTRU702c、702d可以实施诸如IEEE 802.15之类的无线电技术以建立无线个人局域网络(WPAN)。在又一实施方式中，基站714b和WTRU 702c、702d可以使用基于蜂窝的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等)以建立超微型(picocell)小区和毫微微小区(femtocell)。如图7A所示，基站714b可以具有至因特网710的直接连接。由此，基站714b不必经由核心网络706/707/709来接入因特网710。
RAN 703/704/705可以与核心网络706/707/709通信，该核心网络可以是被配置成将语音、数据、应用程序和/或网际协议上的语音(VoIP)服务提供到WTRU 702a、702b、702c、702d中的一者或多者的任何类型的网络。例如，核心网络706/707/709可以提供呼叫控制、账单服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、网际互联、视频分配等，和/或执行高级安全性功能，例如用户验证。尽管图7A中未示出，需要理解的是RAN 703/704/705和/或核心网络706/707/709可以直接或间接地与其他RAN进行通信，这些其他RAT可以使用与RAN 703/704/705相同的RAT或者不同的RAT。例如，除了连接到可以采用E-UTRA无线电技术的RAN 703/704/705，核心网络706/707/709也可以与使用GSM无线电技术的其他RAN(未显示)通信。
核心网络706/707/709也可以用作WTRU 702a、702b、702c、702d接入PSTN 708、因特网710和/或其他网络712的网关。PSTN 708可以包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。因特网710可以包括互联计算机网络的全球系统以及使用公共通信协议的装置，所述公共通信协议例如传输控制协议(TCP)/网际协议(IP)因特网协议套件的中的TCP、用户数据报协议(UDP)和IP。网络712可以包括由其他服务提供方拥有和/或操作的无线或有线通信网络。例如，网络712可以包括连接到一个或多个RAN的另一核心网络，这些RAN可以使用与RAN 703/704/705相同的RAT或者不同的RAT。
通信系统700中的WTRU 702a、702b、702c、702d中的一个或者多个或者全部可以包括多模式能力，即WTRU 702a、702b、702c、702d可以包括用于通过多个通信链路与不同的无线网络进行通信的多个收发信机。例如，图7A中显示的WTRU 702c可以被配置成与使用基于蜂窝的无线电技术的基站714a进行通信，并且与使用IEEE 802无线电技术的基站714b进行通信。
图7B是示例WTRU 702的系统图。如图7B所示，WTRU 702可以包括处理器718、收发信机720、发射/接收元件722、扬声器/麦克风724、键盘726、显示器/触摸板728、不可移除存储器730、可移除存储器732、电源734、全球定位系统芯片组736和其他外围设备738。需要理解的是，在与以上实施方式一致的同时，WTRU 702可以包括上述元件的任何子集。此外，实施方式考虑了基站714a和714b，和/或可以表示基站714a和714b的节点，例如但不限于收发信台(BTS)、节点B、站点控制器、接入点(AP)、家庭节点B、演进型家庭节点B(e节点B)、家庭演进型节点B(HeNB或者He节点B)、家庭演进型节点B网关以及代理节点之外，可包括图7B中和在此描述的元件中的一些或者全部。
处理器718可以是通用目的处理器、专用目的处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器718可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得WTRU 702能够操作在无线环境中的其他任何功能。处理器718可以耦合到收发信机720，该收发信机720可以耦合到发射/接收元件722。尽管图7B中将处理器718和收发信机720描述为独立的组件，但是可以理解的是处理器718和收发信机720可以被一起集成到电子封装或者芯片中。
发射/接收元件722可以被配置成通过空中接口715/716/717将信号发送到基站(例如基站714a)，或者从基站(例如基站714a)接收信号。例如，在一种实施方式中，发射/接收元件722可以是被配置成传送和/或接收RF信号的天线。在另一实施方式中，发射/接收元件722可以是被配置成传送和/或接收例如IR、UV或者可见光信号的发射器/检测器。在又一实施方式中，发射/接收元件722可以被配置成传送和接收RF信号和光信号两者。需要理解的是发射/接收元件722可以被配置成传送和/或接收无线信号的任意组合。
此外，尽管发射/接收元件722在图7B中被描述为单个元件，但是WTRU702可以包括任何数量的发射/接收元件722。更特别地，WTRU 702可以使用MIMO技术。由此，在一种实施方式中，WTRU 702可以包括两个或更多个发射/接收元件722(例如多个天线)以用于通过空中接口715/716/717发射和接收无线信号。
收发信机720可以被配置成对将由发射/接收元件722发送的信号进行调制，并且被配置成对由发射/接收元件722接收的信号进行解调。如上所述，WTRU 702可以具有多模式能力。由此，收发信机720可以包括多个收发信机以用于使得WTRU 702能够经由多RAT进行通信，例如UTRA和IEEE802.11。
WTRU 702的处理器718可以被耦合到扬声器/麦克风724、键盘726和/或显示器/触摸板728(例如，液晶显示(LCD)单元或者有机发光二极管(OLED)显示单元)，并且可以从上述装置接收用户输入数据。处理器718还可以向扬声器/麦克风724、键盘726和/或显示器/触摸板728输出数据。此外，处理器718可以访问来自任何类型的合适的存储器中的信息，以及向任何类型的合适的存储器中存储数据，所述存储器例如可以是不可移除存储器730和/或可移除存储器732。不可移除存储器730可以包括随机接入存储器(RAM)、可读存储器(ROM)、硬盘或者任何其他类型的存储器存储装置。可移除存储器732可以包括用户标识模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等类似装置。在其他实施方式中，处理器718可以访问来自物理上未位于WTRU 702上而位于服务器或者家用计算机(未示出)上的存储器的数据，以及向上述存储器中存储数据。
处理器718可以从电源734接收功率，并且可以被配置成将功率分配给WTRU 702中的其他组件和/或对至WTRU 702中的其他组件的功率进行控制。电源734可以是任何适用于给WTRU 702加电的装置。例如，电源734可以包括一个或多个干电池(镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍氢(NiMH)、锂离子(Li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池等。
处理器718还可以耦合到GPS芯片组736，该GPS芯片组736可以被配置成提供关于WTRU 702的当前位置的位置信息(例如经度和纬度)。作为来自GPS芯片组736的信息的补充或者替代，WTRU 702可以通过空中接口715/716/717从基站(例如基站714a、714b)接收位置信息，和/或基于从两个或更多个相邻基站接收到的信号的定时来确定其位置。需要理解的是，在与实施方式一致的同时，WTRU 702可以通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。
处理器718还可以耦合到其他外围设备738，该外围设备738可以包括提供附加特征、功能性和/或无线或有线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，外围设备738可以包括加速度计、电子指南针(e-compass)、卫星收发信机、数码相机(用于照片或者视频)、通用串行总线(USB)端口、震动装置、电视收发信机、免持耳机、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器等等。
图7C为根据一种实施方式的RAN 703和核心网络706的系统图。如上所述，RAN 703可以使用UTRA无线电技术通过空中接口715与WTRU702a、702b和702c通信。RAN 703还可以与核心网络706通信。如图7C所示，RAN 703可以包含节点B 740a、740b、740c，其中节点B 740a、740b、740c每个可以包含一个或多个收发信机，该收发信机通过空中接口715来与WTRU 702a、702b、702c通信。节点B 740a、740b、740c中的每个可以与RAN 703范围内的特定单元(未示出)相关联。RAN 703还可以包括RNC742a、742b。应该理解的是RAN 703可以包含任意数量的节点B和RNC而仍然与实施方式保持一致。
如图7C所示，节点B 740a、740b可以与RNC 742a进行通信。此外，节点B 740c可以与RNC 742b进行通信。节点B 740a、740b、740c可以通过Iub接口与对应的RNC 742a、742b进行通信。RNC 742a、742b可以通过Iur接口相互进行通信。RNC 742a、742b可以分别被配置成控制与其连接的对应的节点B 740a、740b、740c。此外，RNC 742a、742b可以分别被配置成实施或者支持其它功能，诸如外环功率控制、负载控制、准许控制、分组调度、切换控制、宏分集、安全性功能、数据加密等等。
图7C中所示的核心网络706可以包括媒体网关(MGW)744、移动交换中心(MSC)746、服务GPRS支持节点(SGSN)748，和/或网关GPRS支持节点(GGSN)750。尽管上述元素中的每个被描述为核心网络706的一部分，但是应该理解的是这些元素中的任何一个可以被除了核心网络运营商以外的实体拥有和/或运营。
RAN 703中的RNC 742a可以通过IuCS接口被连接至核心网络706中的MSC 746。MSC 746可以被连接至MGW 744。MSC 746和MGW 744可以向WTRU 702a、702b、702c提供至电路交换网络(例如PSTN 708)的接入，从而便于WTRU 702a、702b、702c与传统陆线通信设备之间的通信。
RAN 703中的RNC 742a还可以通过IuPS接口被连接至核心网络706中的SGSN 748。SGSN 748可以被连接至GGSN 750。SGSN 748和GGSN 750可以向WTRU 702a、702b、702c提供至分组交换网络(例如因特网710)的接入，从而便于WTRU 702a、702b、702c与IP使能设备之间的通信。
如以上所述，核心网络706还可以连接至其它网络712，其中所述其它网络712可以包含被其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。
图7D是根据一种实施方式的RAN 704和核心网络707的系统图。如上所述，RAN 704可以使用E-UTRA无线电技术通过空中接口116与WTRU702a、702b、702c进行通信。RAN 704还可以与核心网络707进行通信。
RAN 704可以包括e节点B 760a、760b、760c，尽管应该理解的是RAN704可以包含任意数量的e节点B而仍然与实施方式保持一致。e节点B 760a、760b、760c每个可以包含一个或多个收发信机，该收发信机通过空中接口716来与WTRU 702a、702b、702c通信。在一种实施方式中，e节点B 760a、760b、760c可以使用MIMO技术。由此，例如e节点B 760a可以使用多个天线来传送无线信号至WTRU 702a并且从WTRU 702a中接收无线信息。
e节点B 760a、760b、760c中的每个可以与特定单元(未示出)相关联并且可以被配置成在上行链路和/或下行链路中处理无线电资源管理决定、移交决定、用户调度。如图7D中所示，e节点B 760a、760b、760c可以通过X2接口彼此进行通信。
图7D中所示的核心网络707可以包括移动性管理网关(MME)762、服务网关764和分组数据网络(PDN)网关766。尽管上述元素中的每个被描述为核心网络707的一部分，但是应该理解的是这些元素中的任何一个可以被除了核心网络运营商以外的实体拥有和/或运营。
MME 762可以通过S1接口被连接到RAN 704中的e节点B 760a、760b、760c中的每个并且可以作为控制节点。例如，MME 762可以负责认证WTRU702a、702b、702c的用户、承载激活/去激活、在WTRU 702a、702b、702c的初始附着期间选择特定服务网关，等等。MME 762也可以为RAN 704与使用其他无线电技术(例如GSM或WCDMA)的RAN(未示出)之间的交换提供控制平面功能。
服务网关764可以通过S1接口被连接到RAN 704中的e节点B 760a、760b、760c的每个。服务网关764通常可以路由和转发用户数据分组至WTRU 702a、702b、702c，或者路由和转发来自WTRU 702a、702b、702c的用户数据分组。服务网关764也可以执行其他功能，例如在e节点B间切换期间锚定用户平面、当下行链路数据可用于WTRU 702a、702b、702c时触发寻呼、为WTRU 702a、702b、702c管理和存储上下文等等。
服务网关764也可以被连接到PDN网关766，该网关766可以向WTRU702a、702b、702c提供至分组交换网络(例如因特网710)的接入，从而便于WTRU 702a、702b、702c与IP使能设备之间的通信。
核心网络707可以促进与其他网络之间的通信。例如，核心网络707可以向WTRU 702a、702b、702c提供至电路交换网络(例如PSTN 708)的接入，从而便于WTRU 702a、702b、702c与传统陆线通信设备之间的通信。例如，核心网络707可以包括，或可以与下述通信：作为核心网络707和PSTN 708之间接口的IP网关(例如，IP多媒体子系统(IMS)服务)。另外，核心网络707可以向WTRU 702a、702b、702c提供至网络712的接入，该网络712可以包含被其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。
图7E是根据一种实施方式的RAN 705和核心网络709的系统图例。RAN 705可以是使用IEEE802.16无线电技术通过空中接口717与WTRU702a、702b、702c进行通信的接入服务网络(ASN)。正如下文将继续讨论的，WTRU 702a、702b、702c、RAN 705和核心网络709的不同功能实体之间的通信线路可以被定义为参考点。
如图7E所示，RAN 705可以包括基站780a、780b、780c和ASN网关782，尽管应该理解的是RAN 705可以包含任意数量的基站和ASN网关而仍然与实施方式保持一致。基站780a、780b、780c分别与RAN 705中的特定单元(未示出)相关联，并且可以分别包括一个或多个收发信机，该收发信机通过空中接口717来与WTRU 702a、702b、702c通信。在一种实施方式中，基站780a、780b、780c可以使用MIMO技术。由此，例如基站780a可以使用多个天线来传送无线信号至WTRU 702a并且从WTRU 702a中接收无线信息。基站780a、780b、780c还可以提供移动性管理功能，例如越区切换触发、隧道建立、无线电资源管理、业务分类、服务质量(QoS)策略执行，等等。ASN网关782可以作为业务汇聚点且可以负责用户配置文件的寻呼、缓存、路由到核心网络709，等等。
WTRU 702a、702b、702c与RAN 705之间的空中接口717可以被定义为执行IEEE 802.16规范的R1参考点。另外，WTRU 702a、702b、702c中的每个可以建立与核心网络709间的逻辑接口(未示出)。WTRU 702a、702b、702c与核心网络709间的逻辑接口可以被定义为R2参考点，可以被用来认证、授权、IP主机配置管理、和/或移动管理。
基站780a、780b、780c中的每个之间的通信链路可以被定义为包括用于便于WTRU切换和基站之间的数据传输的协议的R8参考点。基站780a、780b、780c和ASN网关782之间的通信链路可以被定义为R6参考点。R6参考点可以包括用于便于基于与每个WTRU 702a、702b、702c相关的移动事件的移动管理的协议。
如图7E所示，RAN 705可以被连接到核心网络709。RAN 705和核心网络709之间的通信链路可以被定义为例如包括用于便于数据传输和移动管理能力的协议的R3参考点。核心网络709可以包括移动IP本地代理(MIP-HA)784，验证、授权、计费(AAA)服务786和网关788。尽管每个上述元素被描述为核心网络709的一部分，但是应该理解的是这些元素中的任意一个可以被除了核心网络运营商以外的实体拥有和/或运营。
MIP-HA可以负责IP地址管理，且可以使得WTRU 702a、702b、702c在不同的ASN和/或不同的核心网络之间漫游。MIP-HA 784可以向WTRU702a、702b、702c提供至分组交换网络(例如因特网710)的接入，从而便于WTRU 702a、702b、702c和IP使能设备之间的通信。AAA服务器786可以负责用户认证和支持用户服务。网关788可以促进与其他网络之间的交互工作。例如，网关788可以向WTRU 702a、702b、702c提供至电路交换网络(例如PSTN 708)的接入，从而便于WTRU 702a、702b、702c与传统陆线通信设备之间的通信。另外，网关788可以向WTRU 702a、702b、702c提供至网络712的接入，该网络712可以包含被其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。
虽然在图7E中未示出，应该理解的是RAN 705可以被连接到其他ASN且核心网络709可以被连接到其他核心网络。RAN 705和其他ASN之间的通信链路可以被定义为R4参考点，该R4参考点可以包括用于协调RAN 705和其他ASN之间的WTRU 702a、702b、702c移动性的协议。核心网络709和其他核心网络之间的通信链路可以被定义为R5参考点，该R5参考点可以包括用于便于本地核心网络和受访核心网络之间的交互工作的协议。
此处所描述的过程和手段可以以任何组合应用，可以应用任何其他无线技术以及应用于其他服务。以上描述的过程可以在由计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件被包含在计算机可读存储介质中。计算机可读介质的示例包括但不限于电子信号(通过有线或者无线连接而传送)和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的实例包括但不局限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、磁介质(例如，内部硬盘或可移动磁盘)、磁光介质以及CD-ROM光盘和数字多功能光盘(DVD)之类的光介质。与软件有关的处理器可以被用于实施在WTRU、UE、终端、基站、RNC或者任何主计算机中使用的无线电频率收发信机。

Claims (26)

1.一种视频编码方法，该方法包括：
生成视频比特流，该视频比特流包括多个基础层图片和多个对应的增强层图片；
识别所述增强层图片中的一个增强层图片的预测单元(PU)；
确定所述PU是否使用所述增强层图片的层间参考图片作为参考图片；以及
在所述PU使用所述层间参考图片作为参考图片的情况下，将与增强层的所述层间参考图片相关联的运动向量信息设置为指示零运动的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中与增强层的所述层间参考图片相关联的所述运动向量信息包括以下的一者或多者：运动向量预测(MVP)或运动向量差异(MVD)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述增强层图片与增强层相关联，以及所述层间参考图片是从并列的基础层图片导出的。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述层间参考图片与增强层的参考图片列表相关联。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述层间参考图片被存储在增强层的解码图片缓存器(DPB)中。
6.根据权利要求1所述的方法，其中与增强层的所述层间参考图片相关联的所述运动向量信息包括一个或多个运动向量，以及其中所述运动向量与所述PU相关联。
7.根据权利要求6所述的方法，其中每个所述运动向量被设置为数值0。
8.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：
在所述PU使用所述层间参考图片作为所述参考图片的情况下，禁止针对所述增强层图片的PU的双预测的层间参考图片的使用。
9.根据权利要求8所述的方法，在所述PU使用所述层间参考图片作为所述参考图片的情况下，使用单预测执行运动预测。
10.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：
在所述PU根据所述层间参考图片执行运动补偿预测以及时间预测的情况下，启用所述增强层图片的PU的双预测。
11.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：
在所述PU根据所述层间参考图片执行运动补偿预测的情况下，禁止针对所述增强层图片的PU的双预测的层间参考图片的使用。
12.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括在所述PU使用所述层间参考图片作为所述参考图片的情况下，不发送与所述层间参考图片相关联的运动向量。
13.一种视频解码方法，该方法包括：
接收视频比特流，该视频比特流包括多个基础层图片和多个增强层图片；以及
在所述增强层图片中的一个增强层图片的预测单元(PU)参考层间参考图片作为运动预测的参考图片的情况下，将与所述层间参考图片相关联的增强层运动向量设置为指示零运动的值。
14.一种视频编码设备，该设备包括：
处理器，被配置成：
生成视频比特流，该视频比特流包括多个基础层图片和多个对应的增强层图片；
识别所述增强层图片中的一个增强层图片的预测单元(PU)；
确定所述PU是否使用所述增强层图片的层间参考图片作为参考图片；以及
在所述PU使用所述层间参考图片作为所述参考图片的情况下，将与增强层的所述层间参考图片相关联的运动向量信息设置为指示零运动的值。
15.根据权利要求14所述的视频编码设备，其中与增强层的所述层间参考图片相关联的所述运动向量信息包括以下的一者或多者：运动向量预测(MVP)或运动向量差异(MVD)。
16.根据权利要求14所述的视频编码设备，其中所述增强层图片与增强层相关联，以及所述层间参考图片是从并列的基础层图片导出的。
17.根据权利要求14所述的视频编码设备，其中所述层间参考图片与增强层的参考图片列表相关联。
18.根据权利要求14所述的视频编码设备，其中所述层间参考图片被存储在增强层的解码图片缓存器(DPB)中。
19.根据权利要求14所述的视频编码设备，其中与增强层的所述层间参考图片相关联的所述运动向量信息包括一个或多个运动向量，以及其中所述运动向量与所述PU相关联。
20.根据权利要求19所述的视频编码设备，其中每个所述运动向量被设置为数值0。
21.根据权利要求14所述的视频编码设备，其中所述处理器还被配置成：
在所述PU使用所述层间参考图片作为所述参考图片的情况下，禁止针对所述增强层图片的PU的双预测的层间参考图片的使用。
22.根据权利要求20所述的视频编码设备，其中所述处理器还被配置成：
在所述PU使用所述层间参考图片作为所述参考图片的情况下，使用单预测执行运动预测。
23.根据权利要求14所述的视频编码设备，其中所述处理器还被配置成：
在所述PU根据所述层间参考图片执行运动补偿预测以及时间预测的情况下，启用所述增强层图片的PU的双预测。
24.根据权利要求14所述的视频编码设备，其中所述处理器还被配置成：
在所述PU根据所述层间参考图片执行运动补偿预测的情况下，禁止针对所述增强层图片的PU的双预测的层间参考图片的使用。
25.根据权利要求14所述的视频编码设备，该设备还包括在所述PU使用所述层间参考图片作为所述参考图片的情况下，不发送与所述层间参考图片相关联的运动向量。
26.一种视频解码设备，该设备包括：
处理器，被配置成：
接收视频比特流，该视频比特流包括多个基础层图片和多个增强层图片；以及
在所述增强层图片中的一个增强层图片的预测单元(PU)参考层间参考图片用于运动预测的情况下，将与所述层间参考图片相关联的增强层运动向量设置为指示零运动的值。
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