CN1682538A - 与编码视听数据分离地存储或传输编码参数的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

将压缩参数集合存储在与主AV分离的文件中，或分离地进行传输，并在AV数据的任何随后传输之前。将参数集合标识符的范围限制于不多于节目链。通过直接包括压缩参数集合，扩展现有文件，或者创建包含压缩参数集合的分离文件。为了支持组合内容的简易创作，提出了以可以基于时标、文件名或盘上的扇区号的范围时间段信息修改每个压缩参数集合或这些参数集合的群。额外地提出了采用间接引用机制，其中参数集合标识符引用第二表，并且定义第二表的表格项，从而使其自身反过来成为引用曾经提供的公共参数集合表的表格项的标识符。

Description

与编码视听数据分离地存储或传输编码参数的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于与已编码视听数据分离地存储和传输编码参数的方法和设备。
背景技术
在压缩视听(AV)数据领域，技术趋势日益趋向于面向参数的描述。从编码的观点来看，压缩参数通常规定了应当以几种可能模式中的哪一种，对编码器输入的特定部分(AV数据)进行处理。因此，从解码的观点来看，相同的压缩参数表示，应当根据几种允许规则中的哪一种，将给定的压缩比特流部分转换回AV数据。压缩参数可以是不同种类的；假设其中将画面细分为片段的压缩方案，其可以是“全局参数(GP)”、“画面层参数(PLP)”和“片段层参数(SLP)”。期望GP通常是恒定的，因为其表示如画面尺寸或颜色空间等参数。但是，其可以在随机存取单元的开始发生改变，如GOP。因此，将从AV比特流中引用不同GP集合的小集合。PLP表示可能会更为频繁地发生变化的参数，最多基于每个画面。因此，每个已编码画面将引用来自这种PLP的潜在更大集合的一个。类似地，可以由已编码画面中的每个已编码片段引用不同的SLP。期望GP通常由进行了压缩的特定AV材料的种类预先确定，而PLP和SLP可以自由地进行选择，以便作为编码器优化的一部分。对于编码器优化，选择可能基于对编码错误或压缩比特率或这二者进行量化的一些压缩效率措施。上述技术将被用在正在开发的MPEG-4 Part 10中，也被称为H.26L或JVT编解码器。
发明内容
本发明基于对以下事实的认知。
除了规定和适当地选择压缩参数之外，在大多数情况下，其必须与适当的AV数据一起传输或存储，以便实现有意义的解码。需要与每个应用领域分离地解决此任务，其中压缩参数的传输或存储不得不满足几个、部分冲突的要求。
·紧凑性：
在全局和局部上，压缩参数描述必须保持紧凑，从而使AV加上参数所需的总带宽并不超过通过参数化方案所获得的压缩效率上的任何收益。这包括避免任何不必要的重复或其他冗余出现在压缩参数中的强烈动机。
因此，从已编码画面或片段到参数集合的索引机制将限制能够寻址的每种类型的参数集合的数量，以便实现紧凑性的目的。因此，必须规定是否或何时能够以相同的参数集合标识符(数字或其他标记)标识两个不同的参数集合。换句话说，需要建立参数集合标识符的名称范围。
·可解码性
对于AV数据，尤其是在存储介质上，倾向于以非顺序的随机方式进行存取，任何参数集合分配方案都必须确保当在任意入口点输入和解码比特流时，全部所需压缩参数都是可用的。这包括各类特技播放的重要情况，并可以限定实现数据冗余的特定可控形式。
·兼容性
在设计现有规范的扩展时，如用于光学存储的DVD，需要保持尽可能多的已经得到了很好理解的和已经建立的系统概念。考虑到此因素的解决方案更容易在标准化过程中得到认定。
因此，本发明要解决的问题在于存储/传输针对比特率进行了优化的压缩参数集合，以及用在应用领域中的逻辑结构的兼容性。
通过权利要求1中所公开的方法来解决此问题。在权利要求9中公开了利用此方法的设备。在权利要求10和11中分别请求对相应的解码方法和设备进行保护。
根据本发明的方法，使用从已编码数据中引用的多个压缩参数集合。将压缩参数集合存储在辅助数据文件中，所述辅助数据文件与包含主AV比特流的文件或流惟一相关联。在所述辅助数据文件和包含主AV比特流的关联文件或流中，压缩参数集合的标识符和主AV比特流中对这些标识符的相应引用是惟一的。
有利地，扩展与包含主AV比特流的文件或流相关的现有辅助数据文件，以承载压缩参数集合。
有利地，创建针对包含主AV比特流的所述文件或流的辅助数据文件的额外同构集合，以承载额外的信息，如所述压缩参数集合，从而不牺牲与不能处理对现有辅助数据文件的扩展的旧设备的兼容性。
此外，有利的是，明确地用信号通知所述压缩参数集合标识符的有效时间段。
有利地，压缩参数集合标识符的有效时间段的信令基于与主AV比特流部分相关联的显示或解码时间信息。但是，压缩参数集合标识符的有效时间段的信令也可以基于与主AV比特流部分相关联的文件名。此外，压缩参数集合标识符的有效时间段的信令可以基于与其中所承载的主AV比特流部分相关联的潜在传送或存储实体(如分组或扇区)的现有标识。
根据另一有利实施例，间接引用压缩参数集合，其中
a.定义每组AV材料部分的AV比特流中的参数集合标识符，以引用第二表的表格项；
b.第二表每部分单独可用，并以每部分进行重复的数据结构，被存储在辅助文件中；
c.定义所述AV材料的所有第二表的表格项，从而使其自身反过来成为引用每个所述AV材料曾经提供的公共参数集合表的表格项的标识符。
本发明的其他有利实施例将从以下的描述中得到。
附图说明
参照附图对本发明的典型实施例进行描述，其中：
图1具有分离参数集合的AV流；
图2具有仿造AV数据的带外参数集合的AV流；
图3DVD中现有的PGCI文件的内部结构；
图4被扩展为包括参数集合的PGCI文件的内部结构；
图5包括参数集合的PGCI文件和并行文件的内部结构；
图6具有添加范围时间段信息的参数集合；
图7间接引用机制。
具体实施方式
对于如MPEG-4 Part 10等视频压缩方案，在视频编码处理期间，产生压缩参数集合，并与主AV比特流分开进行存储，然后由此加以引用，如图1所示。具有单独产生的参数集合的AV流的独立可访问数据单元(IADU)包括画面p1、p2、p3、pi、…，每一个均被分为片段s1、s2、…、sn。对于片段，存在对分离产生的压缩参数的指针，典型地，对全局参数GP1和GP2、画面层参数PLP1、PLP2和PLP3、以及片段层参数SLP1、SLP2、SLP4和SLP5的指针。
IADU共同起始于入口画面p1(内编码帧)，可以从AV比特流中的任何其他数据独立解码，除对所需参数集合的引用之外，例如，针对全局参数GP1、画面层参数PLP1和针对该画面中的每个已编码片段的片段层参数SLP1、SLP2的每个引用之一。
如图2所示，带外存储压缩参数集合，即，存储在与主AV文件分离的文件或文件集合中(等价于：分离地传送参数集合，并在AV数据的任何随后传输之前)。典型示出的是具有第一IADU的AV数据AV_IADU_1和第二IADU的AV_IADU_2的两个IADU。参数集合位于带外，具有在IADU 1的入口画面p1中引用的参数集合PSp1，其后为在IADU1的其他画面中引用的参数集合PSo。还示出了未在IDAU中引用的参数集合PSn和在IADU 2中引用的参数集合PS_IADU_2。
优选地，这种参数集合文件/流的内部结构应当紧密地遵循其与之相关的AV数据的内部结构，如图2所示。典型地，参数集合标识符必须在“编码会话”内保持惟一。换句话说，在编码会话中，相同的标识符不能用于两个不同的参数集合。因此，编码会话构成了这些标识符的范围。
将“编码会话”映射到如DVD等存储介质上的有意义的实体，如下：DVD标识语义实体的层次，其中有“节目链”、“单元”和“视频对象单元(VOBU)”。为了使参数集合的不必要重复最小，参数集合标识符的范围受限于这些实体的最大可能。在DVD中，与实体有关的信息构成了导航数据的一部分，并组装在“视频管理器信息(VMGI)”和“视频标题集合信息(VTSI)”文件中，此后将其统称为PGCI文件。图3示出了这些PGCI文件的内部结构。
此外，可以通过将压缩参数集合直接包括在其中(图4)，如DVD中所定义的那样扩展PGCI文件，或有利地，为了保持与现有DVD播放器的兼容性，创建具有类似于PGCI文件的内部结构但只包含压缩参数集合的内部结构的分离文件(图5)。
在创作期间，可以在记录在存储介质上之前，已经对节目链的不同部分分别进行编码。在这种情况下，非常可能的是，在这些部分之间，将相同的参数集合标识符分配给不同的参数集合。为了支持这种组合内容的简易创作，可以添加与参数集合标识符的范围时间段有关的清晰标识。将这种标识添加到正在引用压缩参数集合的AV比特流中并不是很好的选择，因为这将需要更多地解析比特流，并将增加比特率。因此，提出以规定了其范围时间段的信息修改每个压缩参数集合或存储在带外文件中的这种参数集合的群(图6)。这种范围时间段信息可以基于AV材料内的时标，基于标识AV比特流不同部分的文件名(DVD上的VOB文件)，或基于盘上的扇区号。
在上述组合内容的情况下，尽管参数集合标识符分配可能在整个AV材料的分离编码部分之间变化，仍然可能的是，许多参数集合，如果不是全部参数集合的话，尽管带有不同的标识符，实际上是等同的；由于已采用的编码设备可以内部使用，并从预定参数集合的有限集合中进行选择。在这种情况下，作为避免压缩参数集合的不必要重复的另一种方式，额外地提出了采用引用参数集合的间接机制，其中定义每部分的AV比特流中的参数集合标识符，以引用每部分单独可用的较小第二表，以每部分重复的数据结构形式，将此第二表存储在带外文件中，并且定义整个AV材料的全部第二表的表格项，从而使其自身反过来成为引用曾经提供的公共参数集合表的表格项的标识符(图7)。
本发明具有消除了将已创作的AV比特流格式化到存储介质上以及比特率效率的优点。可期望的是，创作工具将与AV数据的比特流分离地存储参数集合，因为这是使用参数集合的最初目的。每个参数集合只需被存储一次，并能够从存储介质上的任何已编码画面多次引用。采用间接引用方案，参数集合管理保持有效，即使AV资产来自异类源。
本发明对于AV比特流的传送或存储尤为有用。但是，本发明也可以应用于其他类型的比特流。

Claims (11)

1、一种视频编码方法，使用多个从已编码数据中引用的压缩参数集合，其中将所述压缩参数集合存储在与包含主AV比特流的文件或流惟一相关联的辅助数据文件中，并且所述压缩参数集合的标识符和主AV比特流中对这些标识符的相应引用在所述辅助数据文件和包含主AV比特流的关联文件或流内是惟一的。
2、根据权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于扩展与包含主AV比特流的所述文件或流有关的现有辅助数据文件，以承载所述压缩参数集合。
3、根据权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于创建针对包含主AV比特流的所述文件或流的辅助数据文件的额外同构集合，以承载额外的信息，如所述压缩参数集合，从而不牺牲与不能处理对现有辅助数据文件的扩展的旧设备的兼容性。
4、根据权利要求1到3之一所述的视频编码方法，其特征在于明确地用信号通知所述压缩参数集合标识符的有效时间段。
5、根据权利要求4所述的视频编码方法，其特征在于压缩参数集合标识符的有效时间段的信令基于与主AV比特流部分相关联的显示或解码时间信息。
6、根据权利要求4所述的视频编码方法，其特征在于压缩参数集合标识符的有效时间段的信令基于与主AV比特流部分相关联的文件名。
7、根据权利要求4所述的视频编码方法，其特征在于压缩参数集合标识符的有效时间段的信令基于与其中所承载的主AV比特流部分相关联的潜在传送或存储实体的现有标识，如分组或扇区。
8、根据权利要求4到7之一所述的视频编码方法，其特征在于间接引用所述压缩参数集合，其中
a.定义每组AV材料部分的AV比特流中的参数集合标识符，以引用第二表的表格项；
b.所述第二表所述每部分单独可用，并以所述每部分进行重复的数据结构形式，被存储在辅助文件中；
c.定义所述AV材料的所有所述第二表的表格项，从而使其自身反过来成为引用每个所述AV材料曾经提供的公共参数集合表的表格项的标识符。
9、一种使用根据权利要求1到8之一所述的方法的视频编码设备。
10、一种用于解码根据权利要求1到8之一进行了编码的视频信号的视频解码方法。
11、一种使用根据权利要求10所述的方法的视频解码设备。
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