CN1284379C - 一种定位编码图像标识的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种定位编码图像标识的方法，在编码端，首先用i_picture_start_code表示I帧图像的起始码；然后，若编码time_code_flag为1，则编码中包括time_code，若编码time_code_flag为0，不包括time_code；在解码端：首先，通过查找i_picture_start_code确定一个I帧图像的开始；然后，若time_code_flag为1则表示应该对time_code进行解码，否则不需要对time_code进行解码。本发明将图像头的起始码用于标志一帧图像数据的开始，并指示该图像的time_code是否进行了编码，既可以达到标识的目的，同时又避免了对额外标识所需的信息的编码，提高了编解码效率，可适用于我国正在制定的AVS标准。

Description

一种定位编码图像标识的方法
技术领域
本发明涉及图像/视频编解码技术，特别是涉及一种定位编码图像标识的方法，属于视频编码技术领域。
背景技术
视频编码是多媒体应用的基础，纵观数字电视、新一代移动通信、宽带网络通信、家庭消费电子这些蓬勃发展的高技术产业群，其共性技术集中在以视音频为主要内容的多媒体信息处理技术，特别是数据压缩技术上。高效的视频编解码技术是实现高质量、低成本多媒体数据存储与传输关键。目前常用的编解码方法有预测编码、正交变换编码、向量量化编码等等，这些方法都是基于信号处理理论的，通常也称为第一代编码技术。现在比较流行的图像编码国际标准都是基于这种编码理论，采用的是基于块匹配的运动补偿、离散余弦变换和量化相结合的编解码方法。典型的有国际标准化组织/国际电工技术委员会第一联合技术组(ISO/IEC JTC1)推出的MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4等国际标准，以及国际电信联盟(ITU-T)提出的H.26x系列推荐标准。这些视频编码标准在工业界得到了广泛应用。
这些视频编码标准都采用了混合视频编码(Hybrid Video Coding)策略，通常包括：预测、变换、量化和信息熵编码等四个主要模块。
预测模块的主要功能是利用已经编码并重建的图像对当前要编码的图像进行预测(帧间预测)，或者利用图像中已经编码并重建的图像块(或宏块)对当前要编码的图像块(或宏块)进行预测(帧内预测)；变换模块的主要功能是将输入的图像块变换到另外一个空间，使输入信号的能量尽可能地集中在低频变换系数上，进而降低图像块内元素之间的相关性，有利于压缩；量化模块的主要功能是将变换的系数映射到一个有利于编码的有限元素集上；信息熵编码模块的主要功能是根据统计规律，将量化后的变换系数用变长码表示。视频解码系统包含相似的模块，主要是将输入的码流通过熵解码、反量化、反变换等过程重建解码图像。
除了上述模块，视频编解码系统中通常还包含一些辅助的编码工具，这些工具也会对整个系统的编码性能(压缩比)做出贡献。
在MPEG-2系统中，图像组头(即GOP，Group of Picture)用于一个编码I-帧(Intra Prediction：简称I帧)的前头，包括三种标识，第一种broken_link标识指示紧跟在I-帧之后的B帧是否能被正确的重构，因为编码后I-帧经过任何修改、编辑都将会影响B帧的正确重构，因此要用图像组头指明紧跟在I-帧之后的B帧是否能正确重构；第二种closed_gop标识表示了紧跟在I-帧后的B帧是否仅用了向后参考，如果是仅用了向后参考，则紧跟在I-帧后的B帧即使在I-帧被修改的情况下也可重构；第三种time_code标识用于表示“视频磁带录像机的时间和控制编码”，但在解码端不起作用。
以上三种标识需要引入59比特的标识，但是在这些标识中broken_link和closed_gop是过时的技术，现在已经没有应用场合了，time_code标识大多数应用场合并不需要，只是在极少的情况下使用；因此，如果将这些标识也进行编解码，会影响编解码的效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出了一种定位编码图像标识的方法，本发明用帧内预测图像头代替图像组头编码，对需要的时间编码标识(time_code)进行编码，不对broken_link和closed_gop标识进行编码，使得本发明既可以达到标识的目的，同时又避免了对额外标识所需的信息的编码，提高了效率。
本发明所述的定位编码图像标识的方法，用帧内预测图像头代替图像组头编码，包括如下步骤：
编码端：
步骤一、设定I帧图像起始编码标识(i_picture_start_code)为I帧图像的起始码；
步骤二、用时间编码标志标识(time_code_flag)标记是否对时间编码标识(time_code)进行编码；
步骤三、若时间编码标志标识(time_code_flag)为1，则表示编码中包括时间编码标识(time_code)，若时间编码标志标识(time_code_flag)为0，表示不包括时间编码标识(time_code)。
解码端：
步骤一、查找I帧图像起始编码标识(i_picture_start_code)确定一个I帧图像的开始；
步骤二、通过时间编码标志标识(time_code_flag)来确认是否对时间编码标识(time_code)字段进行了编码；
步骤三、若时间编码标志标识(time_code_flag)为1，则表示对时间编码标识(time_code)进行了编码；若时间编码标志标识(time_code_flag)为0，表示没有对时间编码标识(time_code)编码。
本发明将图像头的起始码用于标志一帧图像数据的开始，并通过时间编码标志标识定位图像中是否包括时间编码标识，既可以达到标识的目的，同时又避免了对额外标识所需的信息的编码，提高了编解码效率，可适用于我国正在制定的AVS标准。
具体实施方式
本发明的特点在于，用帧内预测图像头代替图像组头编码，不再对GOP头的三种标识进行编码，只对需要的time_code进行编码，也能完成原来基于GOP的操作。
下面是一个具体实例：
编码端：
步骤一、设定i_picture_start_code为I帧图像的起始码；
i_picture_start_code标志一帧图像数据的开始，同时标志当前图像的编码类型为I帧，由于在一个GOP中只有一个I帧，而且是GOP的起始帧，因此找到了i_picture_start_code，相当于它还标志了一个GOP的开始；
步骤二、用长度为1个比特的time_code_flag，来标记是否对time_code标识进行编码；
步骤三、若编码time_code_flag为1，则表示编码中包括time_code，若编码time_code_flag为0，表示不包括time_code。
长度为1个比特的time_code_flag，用来标记是否需要对下面的time_code字段进行编码，该标记为1时，表示编码time_code，该标记为0时，则不编码time_code。time_code字段所定义的参数与IEC461标准“视频磁带录像机的时间和控制编码”中定义的参数相对应；
原来对GOP的操作，可以通过查找i_picture_start_code来确定一个GOP的开始，进行随机访问，编辑等；编辑后，就不需要对任何用于表示某些B帧是否可以正常解码的信息再进行编码了。
解码端：
步骤一、查找i_picture_start_code确定一个I帧图像的开始；
步骤二、通过time_code_flag来确认是否对time_code字段进行了编码；
步骤三、若编码time_code_flag为1，则表示对time_code进行了编码；若编码time_code_flag为0，表示没有对time_code编码。
针对该实例的解码过程如下：
首先解码i_picture_start_code，得知该图像的编码类型为I帧；同时相当于得知一个新的GOP数据开始；
继续下面的语法元素的解码过程，解码time_code_flag后，若time_code_flag为1，则解码time_code，否则就对后面的语法元素解码。
原来对GOP的操作，可以首先通过查找i_picture_start_code来定位GOP的起始位置；
GOP的起始位置；
然后对该起始码后至下一i_picture_start_code起始码间的码流数据，作为一个GOP来进行操作。
下面是本发明的一个基于C语言的具体实现：
i_picture_header(){
  i_picture_start_code;//GOP起始
    ......................
time_code_flag;//标识位
if(time_code_flag)//判断是否编码
    time_code
  next_start_code()//下一个开始码
}
i_picture_header()中处理I帧图像头的一些数据，同时用于表示一个GOP的开始，具体做法是：不编码GOP头，用i_picture_start_code表示I帧图像的起始码。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1、一种定位编码图像标识的方法，其特征在于：用帧内预测图像头代替图像组头编码，包括如下步骤：
编码端：
步骤一、设定I帧图像起始编码标识为I帧图像的起始码；
步骤二、用时间编码标志标识标记是否对时间编码标识进行编码；
步骤三、若时间编码标志标识为1，则表示编码中包括时间编码标识；若时间编码标志标识为0，表示不包括时间编码标识；
解码端：
步骤一、查找I帧图像起始编码标识确定一个I帧图像的开始；
步骤二、通过时间编码标志标识来确认是否对时间编码标识进行了编码；
步骤三、若时间编码标志标识为1，则表示对时间编码进行了编码，若时间编码标志标识为0，则表示没有对时间编码标识编码。
2、根据权利要求1所述的定位编码图像标识的方法，其特征在于：所述的时间编码标志标识长度为1比特。
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