TWI326188B - Video coding method and apparatus using multi-layer based weighted prediction - Google Patents

Video coding method and apparatus using multi-layer based weighted prediction Download PDF

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TWI326188B TW095122692A TW95122692A TWI326188B TW I326188 B TWI326188 B TW I326188B TW 095122692 A TW095122692 A TW 095122692A TW 95122692 A TW95122692 A TW 95122692A TW I326188 B TWI326188 B TW I326188B
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Description

1326188 九、發明說明： 本申請案主張於2005年6月24日向韓國智慧財產局 提出申請之韓國專利申請案第10-2005-0055041號的優先 權’該專利申請案所揭露之内容係完整結合於本說明書中。 【發明所屬之技術領域】 本發明的方法和裝置有關於視訊編碼，且特別是關於
種使用多層視訊編碼的内層資訊而有效地對多個層進行 編碼的方法和裝置。 【先前技術】 由於包括網路在内的資訊技術和通信技術的發展，圖 像通訊如同文本軌和音頻通訊，正在日料及^現行的 文本通訊*足以滿足消s者多樣的需求，因此，能夠容 各種類型資訊如文本、圖像和音樂的Μ體服務也日益增 1入因，體&息量大’在傳輸時就要求大容量的儲存 的直實私声圖後甘—個24位凡，具有64〇x480解析度 :、貫/色圖像’其母—圖框需求64〇χ48〇χ 數，即大約7.37百萬仂；ΑΑ次 70 速率傳輸這樣的轉，3^_訊。為了以每秒3G圖框的 f ^ τ /#4；9〇 I!2211 個十億位元(Gbits)的儲存★刀$的電而要大約1200 圖像和聲音在内的多因此、為了傳輸包括文本' 術。 、體貝訊，必需利用一種壓縮蝙碼技 資料塵縮的基本片理θ & 縮可以藉由統了縮射散餘度。資訊壓 餘，例如同一顏色或物件在圖像中 5 1326188 重複的情況；時間冗餘，也n α』 聲古周重㈣h .: 相_框間無變化或同種 耒複的It况，或心理視覺冗餘 的視覺和聽覺的不靈敏性。資料麗縮可類H員 縮、圖框内/圖框間壓嘧、, ^刀、、貝…、損壓 UJTU細、或對稱/不 八 決於來源資料是否流失、θ不依 I細刀別取 及I缩和㈣縮是否需要t獨/f各圖框實機縮，以 狀广 而要相问的時間。就此而言，壓缩 解，延，不超過5。毫秒的情況 ;細時 ::)厂壓Γ圖框解析度變化的情況被分類為可縮： 子夕媒體貧訊，主要使用有損壓縮。為消除空間冗餘 使用圖框内壓縮，為消除時間冗餘使關框間壓缩。1几餘 性能倾傳輸介質料㈣㈣。當前使_傳輸介 貝有各種雜賴’聽機千萬位元傳輪率傳輪資料的 超南速通信娜到轉秒384千位元(Kbits)的傳輸率傳輸 育料的移動通信網路。傳統的視訊編碼方案、比如運動圖 像專家組織(MPEGH、MPEG_2、H 263和H 264，使用運 動補償消除了時間冗餘’並且在一種運動補償預測法的基 礎上使用變換編碼消除了空間冗餘。此方案獲得期望的壓 縮=^但是不適應純粹可縮放位元串流(bitstream)因為其主 要凟异法使用一種遞迴(recursive)法。因此最近對子波 (wavelet)可放視訊編碼的研究正在積極地進行。可縮放 視讯編碼指一種可縮放的視訊編碼技術。可縮放性指一種 特’1^，其中部分解碼，即各種影像碎片的播放，可以從單 個壓縮位元串流執行。可伸縮性概念包括空間可伸縮性， 6 1326188 能調整影像解析度；信噪比(SNR)可縮放性，能調整影像 的品質；暫態的可縮放性，能調整圖框頻並由此調整其各 種組合。 聯合視頻組(JVT) ’即MPEG和國際電信聯盟(ITU)的 組成團體’正在標準化H.264可縮放擴展(h.264 Scalable Extension，h.264 SE)。H.264其特徵在於它基本上並未改 變而採用了大多數H.264的編碼技術，但為了將多個層編 碼而使用了層間關聯性。多個層在解析度、圖框頻率 她）、或信噪比方面都有差異，但有很大的相似處在於該 些層是從烟來源關造。因此，#對上層資料編碼時， 有效地利用下層資訊的各種技術正被提出。 ㈣圖/是一示意圖’說明在現行还崩標準中採用的加 ，=weighted predicti〇n)。加權預測指一種藉由適當縮 圖框來增加預測效率的技術，而不是簡單地均分參 年部的運動區塊n(給錢動向量的巨 的圖像21相對應，並與通過反向運動向量 考圖框30的圖像31相對應。 2的右參 f從圖像21和31獲得預測 動區塊11減去預測圖像來H、裔稭由將運 A X制^ 減運動區塊11所需資料量。 田不使用加_測時’觸圖像可簡單 和31的平均值獲得，然而通常 由圖像21 邊圖像21和右邊圖像31的平 。°鬼11不符合左 像1的千均值，因此不可能獲得精確 1326188 的預測圖像。 因此，在H.264中，根據切片（slice)確定加權因數％ 和Wl’並將加權因數W0和W1乘圖像21和31然後將〇 結果相加所獲得的最終結果用作預測圖像。切片可以由， 個，區塊組成，也可以對應於一圖框。多個切片可二 成早個圖框。此處，與運動區塊u有微細差異 加權因數W。™，並且編碼致义 错由將運動區塊U減去預測圖像加以改進。 加權預測很有效，但僅適用於簡單的單 S有進行如何把加權預測應用到多層可縮的前 【發明内容】 預測的方、^£了，數對—個層實行加權 實行加權預測時使用。層視訊信號編解碼中對另-層 依照本發明，提出一種在卷义 層對應圖像的至少一加權因數 ^别圖像上使用第二 法’所述視訊編财法包括驟D _的視訊編碼方 仃運動補償；⑷藉由使用至少動向量對當前圖像進 3償參考圖像的加權和，為數來獲得至少-運 :當前圖像和預測圖像間差纟成預測圖像；（d) 按照本發明，接徂亡Μ’4碼。 層對庫圖傻的5丨^供有—種視訊解碼方法使你 了應圖像的至少—加權 ’万击’其使用第二
S 一層當前圖像上實行加 1326188 方法包括:步驟⑻從輸入位元串流 少-加權因數至像:少-運動向量和至 量間的對應運動向量對當_像實行=據^少—運動向 用至少-加權因數來獲得至少一運，債；（C)藉由使 和’為當前圖像生成預剩圖像 =考圖像的加權 的紋理資料相加。 ）寺田别圖像和預測圖像 按照本㈣，提供有—魏 ::早二藉由在不同於當前圖框的一暫‘t運動估 >一參考圖像’以在第—層暫心位置處對照至 而獲得至少-運畅量；_運^=上執行運動估算， 圖像，用至少一運動向量執行運二T至少一參考 疋’藉由使用至少-加權因數來 1’ 一加權預剛單 為當前圖像生成預；補償參考 因數用於在第二層將一暫能 象該至少一加權 將當前圖像和預測圖像間:差編碼;以及-單元， 按照本發明，提供有—_鱗碼哭 一 70，從輸入位元串流提取第—去二DQ G括一墒解碼 二層暫態對應圖像的至少_運“:圖像紋理資料和第 運動補償單元，使用至少二二至少-加權因數； 像上為當前圖像執行運動補 D里’在至少-參考圖 少:加權因數來獲得至少=動2權預測單^使用! 為备前的圖像生成預測圖像；1『參考圖像的加權和， 像和預測圖像的紋理資料相和。’一加法器，將當前圖 1326188 “為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 本發明實施例參考附圖詳細描述如下。 ，照H.264加權預測所預測的圖像(predpart)可以用下 歹]方私式1汁异，predpartL〇指左參考圖框的對應圖像， predPartLl指右參考圖框的對應圖像。 P dPart ^w0x predPartLO + ^ x predPartLl (1) 預測加推預測包括明(explicit)加權預測和隱(i_icit)加權 權酬巾，加個數％由闕器估算 中，力ϋ別標賴後娜輸到解碼11。在隱加權預測 口推口數w〇和w]並沒有被傳輸到解石馬器。作 對ί0)和參考圖框L1(List υ的相 指^參於在這種情灯，L0 框(暫態跟隨參考圖框）/ -而乙1才曰反向麥考圖 類型= 片例如1切_^ 加權預測和隱加權_可^^用於15切片，且明 皆可能存在。 、 ；B切片。因此，三種類型 :或多個加權因數被指定為預設值 用加相預測的狀態下，可使 U此在叹有使 便用預仅值。在雙向參考中(B切 ^類型）、^^和Wl的預設值是1/2(簡單平均）。在單向參 中(P和Sp切片類型）、W0或W1的預設值是1。 在H.264中所用的三種加權預測描述如下。 ^ 第—’當加權預測旗標(weighted_pred_flag)是1時， 貫行P切片類型的明加權預測，並且這種參考是單向參 考°在這種情況下，預測圖像可以用下列方程式2獲得。 predPart = ^xx predPartLx M^here x is 0 or \ ^ ^ 預測因數wx的資訊被編碼在位元串流切片標頭，然 谈傳輪到解碼器。 ,，二’當加權雙向預測旗標(weighted_bipred_flag)是1 =，實行B切片類型的明加權預測，並且這種參考是雙向 ^考。在這種情況下，預測圖像可以用上述方程式1獲得， 的貧訊被編碼在位元串流切片標頭然後傳輸到解 時音，弟三，當加權雙向預測旗標(weighted-biPred-flag)是2 考。、订、B切片類型的隱加權預測’並且這種參考是雙向參 ，讀’if況下，W()#n Wi的資訊沒有傳輸到解碼器， 權二解加權預測步驟估算和生成。設計加 ^ 可考慮參考圖框的暫態距離。 ^預測相較於明預測的優點在於不需費用 。而因，它不需記錄位元串流中的加權預測的分離 解:!哭：管二預測的缺點在於修復的圖框品質可能因為 而ϋ异、0和1和編喝器計算的W0和W〗不同， 而卜降。 變化一種方法’藉由在多層視訊編解碼中無 1化地將下層场因數用於上層，而在上層實行 測。聯合視頻組(JV 丁)在它的工作草案中採用 放 2模型(_)。JSVM的下層與謹相容It 於脚M，按照H.264編碼下層是較== 、:非必兩的。然而，本發明也不僅限於應用在脚Μ，另 外也可以用在下層使用加權因數的情況。 加權預測在淡入(fade♦戈淡出（fade_〇ut)視訊序列 A(fade.〇ut) h列是由多層編解碼II採用和；SVM —樣 可能使得上層的加權因數類似於下層的加權因數。同 ^在，餘㈣d_預測時’把同樣的加權預測應用到有對 切片的切片會更恰當。殘餘預測是一種方法，藉由 暫態預測生成的殘餘信號和下層暫態預測生成並位 t月」者殘餘信號相同暫態位置的殘餘信號相減，以進一 步提向編碼效率。殘餘預測包括在JSVM中。 ^2疋一流程圖，其繪示按照本發明實施例的一種多 二二權預’則法。如果上層當前圖框在步驟§1〇輸入，則編 =決定當前圖框是否是步驟S2〇中的同步圖框。在本發 月=語“同步圖框，’指在下層具有對應圖框的上層圖框， :/、，」目同暫態位置的圖框’（以下簡稱“基礎圖框，，）。因 術吾非同步醜’’指在下層無對應陳的上層圖框。 置是否相同可以根據定義在了 s 中的圖像序列號 (POC)是否相同來決定。 12 1326188 如果步驟S2G的結果確當前圖框是同步圖去 S2〇 :的“是”）’則編碼器決定當前圖框的參考方法和^考 距離疋否分別與步驟S3〇中的相同。參考方法可以包括正 向(f〇rWai>d)參考、反向(backward)參考 '雙向(bidirectio_ 參考和多重(multiple)參考。而且，參考距離指將進行表 的圖框和參考圖框間的暫態距離。在JSVM中，暫態距 可以表示為將進行參考關簡圖像序 ^ 圖像序列號_差值。 如果步驟S30的結果確定當前圖框的參考方法和來 距離和基礎圖框的相同，則編碼器決定加權預測^ 中?基礎圖框’按照編，力姻測是否= :丨Θ:可以經由檢查基礎圖框(或基礎切片)的加權預 測旗私（Weighted_pred—flag)或加權雙向預測旗= (weighted一bipred_flag)來決定。 ’、不 列旗二;在产礎切片是p切片的情況中，當加權預 =的值疋…代表是使用(明)加權預測的情 猶標的值是0時，代表是不使用加權預測的情 卿的值^在〇基Γ刀片是β切月情況中，當加權雙向預測 4的值疋0，表不不使用加權預測，而當加權 二:二1，表示使用(明)加權預測的情況，並且當加權雙^ 旗標的值是1時，表示是使用（隱)加權預測的情況。 如果轉S4G的結果確定建議的加權制(以下稱 9間加權預測)用於基礎圖框(S4〇步驟中的 二 會將加權預測祕步驟S5G的當前圖框^ 、’·、裔 同二夺’如果當前圖框是非同步圖 方法不同於基礎圖框(S30步驟 旳>考 於基礎圖框(S40步驟中的“否”)時^ )或加_測不用 “二 ）時’加權酬不被用於步驟 S60中的當^圖框’或是傳統的 ，驟 加權預測等）用於當前圖框。權預職加棺預測、明 ㈣的li—ΐ程圖，麟示按照本發明實施例，圖〇 即===:4的加權因數 攸切片標頭讀取加權因數， 描被記錄於切片標頭前讀取預先保存在記 It體中的加權因數的參數類型。 Λ告、扁碼為在參考圖框上用S52步驟中的運動向量 ί二補償’在運動補償過程中’使用了運 動向量° #有多個參考圖框時，必須 用對量在各自的圖框上進行運動補償。 參考圖拒Γ馬益將加權因數^及/或％乘上運動補償 中的：;图：且將乘以加權因數的參考圖框加到S53步驟 异結果得到預測11框(或預測切片）。 框（¾切^H别圖框(或切片）和S54步驟中的預測圖 值，並且在S55步驟中將該差值編碼。 權因數姑^ ^有與層間加權預測相g _加旗標或加 解碼器。解石馬器可以毫無改變地使用下層 的旗標和加權因數。 圖4到圖8 _本發__各種上似下層的結 1326188 構。在延些圖中，圖4說明了按照本發明實施例，厗 2同)=析度是:層(層 。曰都具有單一個暫態位準，在圖4中叩, 片或)切片）’ “ρ”表示Ρ醜(或切片），“β”表示Β圖框(或 位置從L4思可以看到參考圖框相對於各自的層具有相同 置，，層_對應_具有相同的參考方法和參考距 :二Si層具有不同的解析度。上層的當前圖框具有 可Sitf法和參考距離的對應基礎圖框（下層圖框）， = ..，、？心也使用基礎圖框的加權因數編碼或解碼。只 就==圖框’具有相同的參考方法，_ η都明了按照本發明實施例，上層(層2)和下層(層 )/、有動態補償暫態濾波（M〇ti〇n-Compensated T=P〇ralFiltering，MCTF)結構的情況，上層的圖框頻率是 下層的兩倍。因此上層暫態位準的數目比下層的大一個。 本發明可以用於上層及下層都具有分層暫態位準 temp〇ral_level)結構的情況。即滿足配合圖2 描述之條件的上層高頻圖框54、55和56,可以毫無改變 地分別使用對應基礎圖框57、58和59的加權因數，以有 效地編碼或解碼。然而’僅存在於最高位準(位準 圖框5〇、5卜52和53沒有對應基礎圖框，因此加權預測 不適用’或是傳統的加權預測可用於高頻的圖框5〇、5卜 52 和 53 〇 ^26188 ⑽= 了二本二=巧(層2)和下層(層 φ a 刀層結構在圖6中，上層的圖框頻 渡的2。在分層B結構中’不同於動態補償暫態 採用暫態解析度。即位準越低，圖框頻率越 ί框】2層的圖框頻率是A，如果解碼器需要具有A/4 i二’編碼器可以僅傳輪位準2的圖框，如果 準:和1的圖框，如綱器需要具有Α圖： 丰的視訊，^碼器當然可以傳輸雜的全部。 情況本層及下層都具有分層b結構的 離，高頻圖框62具有和對應基礎圖框 對應基法和參考轉，因此可以毫減變地使用 上實行加_測。2的< 權因數，在高頻圖框61和62 因而加權預測不、員圖框63沒有對應基礎圖框， 預貝】不適用’或是可使用傳統的加權預測。 動能H m明了按照本發财_，上層(層取有 =結Γ下層(層”具好層B結構的.ί 應基礎圖框因而力^在於上層的位準2 ^麵框沒有對 測。同時，存= 適用’或是還有傳統的加權預 礎圖框，例如^準1或位準0的高頻圖框具有對應基 圖框72和圖框7=、圖框72的賴基礎圖框是圖框75， 紐圖框而圖框73=；同=圖=是動態補償暫態 疋刀層Β圖框。然而，只要所述圖框 16 t相同的參考方法和參考距離 礙在該處適用。因為圖框7 層間加_測可以無障 法和參考距離，層間加權^和圖框75相同的參考方 毫無改變地使㈣框於該處，同樣可以 權預測。 權因數在圖框73實行層間加 圖8舉例說明了按 有單-個暫態位準，並且上例’上層及下層各具 基礎圖框的情況。然而二框全部都具有對應 參考距離的高頻圖框和二Η應基礎圖框參考方法和 考距離的高_框也存在對絲礎圖框參考方法和參 考方=1頻圖框81具有和對應基礎圖㈣-樣的炎 去和距雔因為它們具有，、> == 具有和對應基礎圖=-::4= 頻圖框83二=::=參考距離為卜然而高 -圖 rr;適二::=::考 £疋塊結構圖，其繪示本發明之實施例之-種 的構造。當前_被輸人到運動估算單 疋啲、減法器115和向下採樣器170。 r早 向下採樣器170空間地（spatially)與或暫態地 圖向下抽樣當前圖框F，並且將向下抽樣的當前 ^告二到τ層編㈣18G。下層編碼器18G接收向下抽 蚀田Γ别圖框’並輸出下層的編碼資料B。下層編石馬器18〇 種型式的編碼方法之_，並且提供包括加權因數在 17 1326188 内的下層資訊給加權制單元16Qc>在本發明之實於 中’由於下層編碼器18〇具有藉由常規的加 ^ 碼的功能，因此下層編碼器⑽由一區塊代表。次， j使用加權預測的H.264被用於當前單層，所以下= 器180較佳，但並非限於是圧264編碼器。 m '馬 上層的步驟詳述如下。 運動估算單元1()5藉由在不同於當前圖框的暫
，對照參考圖框，在當前圖框實行運動估算獲得^動向 里。同時，原始圖像Fr(用於開環(open_i〇op)編碼）或解^ 圖像Fr’（用於閉環(cl〇sed_1〇〇p)編碼)可被用作參考圖框: 以下說明假定本發明實施例的視訊編碼器1〇〇使用閉環編 碼方法。 為了進行運動估算，區塊匹配演算法廣泛地被使用。 區塊匹配演算法提供了一種估算位移量的方法，其在參考 圖框的特定查找範圍内移動以晝素或次晝素(1/2晝素或 1/4畫素)為基準的預定區塊，而以此位移量作為運動向量 具有最小誤差。雖然固定區塊可被用作運動估算，但是也 可使用以層次式可變尺寸區塊匹配（Hierarchical Variable-Sized Block Matching，HVSBM)為基礎的階層法 (hierarchical method)。 運動補償單元110藉由使用運動向量，在參考圖框Fr， 上κ行運動補償，以獲得運動補償圖框mc(Fr，）。如果有多 個參考圖框Fr，，多數的參考圖框應進行運動補償。 加權預測單元160決定是否按照圖2演算法把層間加 18 Μ °為此’加權預測單元160可以接 圖__暫驗置資訊、參考方法 和:權因金“〇、U)、參考距離資訊(例如圖像序列號差值〉 矛加權因數(例如\V〇和。 可以間加權預測適用’當前圖框的預測圖框ρ mc(Fr^力^礎圖框的加權隨獲得運賴償參考圖框 的值。^ί考fi (運動補償參考圖框），再將乘積加總 框即可有一個參考圖框時，僅將加權因數乘以參考圖 _:二 ===:不適用，則用加權因數 卜因此，在雙向下的加權因數，來生成預測圖框 ===，’然後對乘法運算結果作 改變地用作預=框2况下’運動補償參考圖框可毫無 信號?預湘轉㈣殘餘
Transform^DCT)20^^ ^^CDiscrete Cosine 實行空間變換，以生成變文換^變Ϊ使駐上 變換係數是子波變換係數。 田使用子波支換時， 然後’量化單元125量化變換係數。術語“量化，，指表 19 1326188 示變換係數的一種方法，作為離散值，這是一預定的實數。 例如：量化單元125可用預定量化距離(quantizati〇n step) 除變換係數’並取結果為整數值，來執行量化。 墨化單元125獲得的量化結果’即量化係數rQ，被提 供給熵編碼單元150和反量化單元130。 反里化單元130反ϊ化該量化係數。反量化方法是使 =量，方法中的量化距離，從量化方法生成的指標(index) 來恢復匹配值(matching)的一種方法。 举反變換單元135在反量化結果上執行反變換方法，反 變換方法以變換單元12G變換綠的相反方式執行，更詳 =地說’可以使肢騎餘變換、反子波·或与變 ^加法器刚可以用反變換結果加上在運動補償單元HO =，動補償過程中使用的預測圖框p來生成復原的當前圖 緩衝器U5儲存加法器14〇提供的 動向量 1===^糾陶算的運 器⑽輪出的資料B編二出元的串 算術編碼和可變長度編g 仙·例如霍夫曼編碼、 法。^欠長度料任何-種都可用作無損編碼方 ，Η) S —方塊結構圖，其綠示本發 種視訊解码器2〇〇。 之貝知例之一 20 丄326188 熵解碼單元210無損地解碼輸入位元串流，並且提取 的編辦料B、上層的運動向量，和上層的紋理數 據R。無損解碼為一種將編碼單元的無損編碼過程相反執 4丁的過程。 :層提取的紋理資料B被提供給下層解碼器29〇，提 f向量雨被提供給運動補償單元260，且紋理資 料R被提供給反量化單元220。 應解石ΐΐ Γ馬器290使用圖9中下層編碼器180所用的對 i内的ί /且提供給加權預測單元27G包括加權因數 加權因訊。下層資訊可以插入位元串流中。特別是， 290提供彔在圖框標題或切片標頭中。下層解碼器 可以貝訊給加權預測單元27〇，下層解碼器290 J以疋H.264的解碼器。 用量：ΐ:ί-220反量化紋理資料RQ。反量化方法是使 匹:值:!=化列表’從量化方法生成的指標來恢復 反變換單元230在反量化結果上 :法以編碼器所執行變換方法之相反方式執行。更= 換。經由反變換波變換或其他變 240。 換、、，。果回谈的剩餘信號R，被發送給加法器 下層藉由使用提取的運動向量_，在 mc(Fr> 匕被預先恢復並保存在緩衝器25〇中，並且發送 ^26188 的運動補償圖框mc(Fr’)給加法器24G ’如果有多個 "㈤框幵’，運動補償必須在每個參考圖框上執行。 將^測單元27G決定是否按照圖2描述的演算法， 可二技Γ預測應用於當前圖框。為此，加權預測單元270 ==下層圖框的暫態位置資訊(例如··圖像序列號）、參 (例如^、U)、參考距離資訊(例如:圖像序列 號差值)和加權因數(例如：％和w〇。 權確定層間加權預測適用’預測圖框p可以藉由加 動補償參考圖框_。來生成。當然，如Μ 圖』ΙΓΓ預測圖框？可以通過加權因數乘對應參考 圖框生成/紐縣法運算結果進行加總。 的預::而如果f斷層間加權預測不適用’則用加權因數 因此礎圖框的加權因數來生成預測圖框P。 考圖框來生成，然後對乘法運算 :運 情況下’運動補償參考圖框可毫無改變地用作 框f，加=R’和p相加並輸出復原的當前圖 250不僅1。；^ F存恢復的圖框F，。因此，緩衝器 僅錯存圖框F而且預先儲存參考圖框Fr，。 描述目㈣4和加觀測是 層層間加二二户執订’但這僅是作為舉例說明。上 片、巨隹=測可以在相同於下層所用的那些(如圖框、切 市區塊、運動11塊等等)基礎上執行。雖然上述的多 1326188 層為兩層…上層和下層，但是這僅是作為舉例之用。任何 ' 本領域中具有通常知識者，熟悉此技藝者在參照上述說明 . 之後，理應能了解本發明可以應用在加權預測已適用的單 層和另一層之間，即使存在三個以上的層。 圖，’會示按照本發明實施例之一種實現視訊編碼器 100或視訊解碼器200的系統構造。本系統可以是電視 (TV)、機上盒(set_top box)、桌上型電腦、筆記型電腦、掌 Φ 上型^腦' 個人數位助理(p D A )，或視訊或影像儲存裝置(例 如.ι式磁可錄影機(VCR)或一台數位視訊記錄器(DVR)。 此外，本系統可以是上述設備的綜合，或其中之一包括在 另一之内。本系統可以包括至少一視訊源91〇、至少一輸 入/輸出（I/O)裝置920、一處理器940、一記憶體950和 一顯示裝置930。 視訊源910可以是電視接收器、盒式磁帶錄影機或其 他型態的視訊儲存裝置。此外，視訊源910可以有至少一 網路連接，用於從伺服器經由網際網路、廣域網路 φ (WAN):區域網路(LAN)、地面廣播(terrestriai broadcasting) 系統、電纜網路(cable netw〇rk)、衛星通信網路、無線網路、 - 電話網路等接收視訊。此外，視訊源可以是上述網路的综 合，或其中之一包括在另一之内。 工/〇裝置920、處理器940和記憶體950經由通訊媒介 960相互通訊’通訊媒介96〇可以是通信匯流排、通信網 ^或至少—内部連接電路。來自於視訊源910的輸入視訊 資料可以由處理機940按照至少一存於記憶體95〇的軟體 23 1326188 程式處理並執行，以生成提供购 存於記憶體950的軟體程a可I 〇視訊輸出。 上述實施例實行所述方法的多==括:照本發明 4 ;從儲存媒介，例如光碟或軟碟中 »貝出或者』由各種網路從預奸服器下载，考 以完^倾建立、以硬體建立、或者軟硬體電路的=
，上㈣，依照本發明實_的視職碼ν解口 r權i框的加翻數可被毫無改變地使用。所^ 力口權預測可以不需傳遞附加資訊到解碼器，便可在 的圖框上有效地執行。 強^ 通過加權預測可進-步改善視訊資料的編碼效率。 ^然本發明已雜佳實_揭露如上，然其並非用以 發明。本躺巾具㈣料财在參縣發明的揭 路=後，當可在不脫離本發明的精神範圍内，對本發明之 技術作些許的變更與麟。本發明所欲保制範圍當以後 附之申請專利範圍為準。 【圖式簡單說明】 圖1是一示意圖，說明在現行H.264標準中採用的加 權預測。 圖2疋一流程圖，其繪示按照本發明實施例的一種多 層加權預測法。 圖3是一流程圖’其繪示按照本發明實施例，圖2中 S50的詳細步驟。 圖4到圖8說明本發明適用的各種上層及下層的結 24 1326188 構。 圖9是一方塊結構圖，其繪示本發明之實施例之一種 視訊編碼器的構造。 圖10是一方塊結構圖，其繪示本發明之實施例之一 種視訊解碼器的構造。 圖11繪示按照本發明實施例之一種實現視訊編碼器 或視訊解碼器的系統構造。 【主要元件符號說明】 10 :當前圖框 11 :運動區塊 20、 30 :參考圖框 21、 31 :圖像 22、 32 :運動向量 W〇、:加權因數 S10 :輸入上層當前圖框 S20:當前圖框是否為同步圖框 S30:當前圖框的參考方法和參考距離是否和基礎圖 框相同 S40 :加權預測是否用於參考圖框 550 :使用加權預測於當前圖框 S60 ··不使用加權預測於當前圖框 551 :讀取基礎圖框的加權因數W〇與/或 552 :針對當前圖框，依據運動向量對參考圖框進行 運動補償 25 1326188 553 :將運動補償後的參考圖框乘以加權因數WO與/ 或W1，以產生預測圖框 554 :計算當前圖框和預測圖框的差值 555 :將差值編碼 51 〜59、61-65、71-75、81 〜88 :圖框 100 .視訊編碼益 105 :運動估算單元 115 :減法器 120 :變換單元 125 :量化單元 130 :反量化單元 135 :反變換單元 140 :加法器 145 :缓衝器 150 :熵編碼單元 160 :加權預測單元 170 :向下採樣器 180 :下層編碼器 200 :視訊解碼器 210 :熵解碼單元 220 :反量化單元 230 :反變換單元 250 :緩衝器 260 :運動補償單元 26 1326188
270 :加權預測單元 290 :下層解碼器 910 :視訊源 920 :輸入/輸出裝置 930 :顯示裝置 940 :處理器 950 :記憶體 27

Claims (1)

  1. 日漆正替換買 修正Θ期:99年】月5日 丨22692號中文專利範圍無蓟線修正本 十、申請專利範園： 方法^種岭相框麵當前圖麵行解碼之方法，所述 儲存所述參考圖框； 至所圖框上層相對應之T層上的資訊來對施加 所过參考圖框之加權因數上的資訊進行計算； 所述數上的資訊，將所述加;因數施加至 前圖ί存所述由已施加所述加權隨之參考圖框而來之當 〜=如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中蚁對應於 =圖框的下層圖框是否存在，其中若已蚊所述對應於 二則圖框的下層圖框不存在，_辣ef_細於 稚因數中。 3·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中使用圖框的 圖像序列號(Picture Order Count，！>〇〇來判定所述對應於 當前圖框的下層圖框是否存在。 "、 ^ 4.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中如果所述加 權因數不能由與當前圖框中之上層相對應的下層上的資訊 I出’則内定(default)值用於所述加權因數中。 5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中所述下層依 據H.264標準來編碼。 6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中所述加權因 數記錄在圖框標頭(header)中或記錄在所述下層之切片 (slice)標頭中β 參老2申4專利細第1項所述之方法，其巾施加至所述 而二之資訊是依據所述下層之標頭中已 掉頭^ Γ料纖㈣7餐述之方法，其帽述下層之 述下層之；嶋鄉她种或記錄在所 標頭it Γ#專鄕㈣7項所狀方法，其巾所述下層之 述加權因數碼之資訊包括旗標(flag)，其指出是否已施加所 述裝^f由參考圖框來對當前圖框進行解碼之裝置，所 儲存所述參考圖框用之構件； 根據與當前_上層相職之下層上的資 加權目數上的纽進行計料之構件； 所述ίί：ί=^τ，細加權隨施加至 框儲存用:之^^加所述加權因數之參考圖框*來之當前圖 決」中凊專利範圍第1G項所述之裝置，1中更包括，， 科在，則内定 12*如申4專利範圍第11項所述之裝置，其中使用圖框 29 丄326188 的圖像序列號(Picture Order Count，p〇c)來判定所述對應 於當前圖框的下層圖框是否存在。 13. 如申請專利範圍第1〇項所述之裝置，其中如果所述 加f因數不能由與當前®框中之上層相對應的下廣上的資 訊算出，則内定(default)值用於所述加權因數中。 14. 如申請專利範圍第1〇項所述之裝置，其中所述下層 依據H.264標準來編碼。 15. 如申請專利範圍帛1〇項所述之裝置，其中所述加權 因數記錄在圖框標頭(header)中或記錄在所述下層之切片 (slice)標頭中。 ^如申請專利範，1G項所述之衫，其中施加至所 轉考圖框之加權因數上之資訊是依據所述下層之標頭中 已編碼之資訊計算而得。 曰 17·如巾請專利翻第16項所述之裝置，其 所=::(=在_頭— 18.如申請專利範圍第16項所述之裝置其 ==因6Γ之資訊包括旗標(flag)’其指出是否已施: 30
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