运动画面产生装置,编码装置,解码装置及多路复用装置制造方法及图纸

技术编号:4199323 阅读:129 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种产生即使在诸如允许灵活预测结构的MPEG-4?AVC之类的编码格式下,也能以诸如变速播放和逆向播放之类的特技播放进行播放的运动画面流的运动画面流产生装置。运动画面流产生装置包括:用于在随机存储单元的基础上产生补充信息的特技播放信息产生单元TricPlay,在每个随机存取单元的播放时参考补充信息,并且每个随机存取单元包括一个或更多画面;和用于通过将补充信息添加到每个对应的随机存取单元而产生包括产生的补充信息和一个或更多画面的流的可变长度编码单元VLC。在每个随机存取单元的最前端,放置可以不依赖任何画面解码的内编码画面,并且补充信息包括用于指定要在特技播放中播放每个随机存取单元中包括的画面时解码的画面的信息。

【技术实现步骤摘要】
,编码装置,解码装置及多路复用装置的制作方法
本专利技术涉及一种产生编码运动画面流的装置,特别是产生可以对其执行跳入播 放、变速播放、逆向播放之类的特技播放的流的装置。
技术介绍
最近,将声音、画面以及其它像素值集成到一种媒体中的多媒体时代已经到来,并 且将报纸、杂志、TV、无线电和电话之类的通信工具的现有信息媒体也看成是多媒体的目 标。 一般地讲,多媒体是一种不仅将字符,而且也将图像、声音、特别是画面同时显现的形 式。为了将上述现有信息媒体作为多媒体来处理,需要数字地显现信息。 但是,利用上述现有信息媒体直接地数字处理巨量信息时不现实的,因为在把上 述每种信息媒体的数据量计算为数字数据量时,每个字符的数据量是1至2字节,而每秒声 音的数据量不小于64千字节(电话语音质量),每秒运动画面的数据量则不小于100兆字 节(当前TV接收质量)。例如,由于具有64kbps至1. 5mbps的传输速度的综合服务数字网 (ISDN)的出现,TV电话已经投入商业使用,但是,TV摄像机的运动画面使用ISDN时,则不 能传输它们。 这是为什么需要信息压縮技术的原因。例如,将国际电信同盟-电信标准化部 (ITU-T)推荐的H. 261或H. 263的运动画面压縮技术标准用于TV电话。此外,利用MPEG-1 标准的信息压縮技术,也使得能够将图像信息与声音信息一同存储在一张普通音乐CD(光 盘)中。 在这里,运动画面专家组(MPEG)是数字压縮运动画面信号的,并且已经被ISO/ IEC(国际标准化组织/国际工程协会(InternationalStMKkrdization Organization/ Internation Engineering Consortium))标准化的国际标准。MPEG—l是一禾中将运动画面 信号压縮到1.5Mbps,S卩,压縮到大约百分之一的标准。此外,满足MPEG-1标准的质量是能 够在大约1. 5Mbps的传输率实现的中等水平。因此,将MPEG-2标准化以便满足更高画面质 量的需要,并且它将运动画面信号压縮到2至15Mbps。当前,标准化MPEG-1和MPEG-2的工 作组(IS0/IEC JTC1/SC29/WG11)已经将具有更高压縮率的MPEG-4标准化。MPEG-4标准 (i)取得了比MPEG-1和MPEG-2更高的压縮率,(ii)允许在一个对象接一个对象的基础上 编码,解码和执行操作,和(iii)实现了多媒体时代中的新的功能要求。MPEG-4的最初目的 是要标准化具有低比特率的画面的编码方法,但是,目标扩展到了具有高比特率的隔行扫 描画面的通用目的的编码方法。此后,IS0/IEC和ITU-T共同标准化了作为具有高压縮率 的画面的下一代画面编码方法的MPEG-4 AVC(高级视频编码)。预期用于下一代光盘装置或在对移动终端的广播中使用。 —般地讲,在对运动画面编码中,通过减少时间和空间冗余来压縮信息量。在针对 减少时间冗余的画面间预测编码中,通过参考在前画面或随后画面,在一块接一块的基础 上执行运动评估和预测画面产生,并且对得到的预测画面和要编码的画面之间的差值进行 编码。这里使用的"画面(Picture)"是代表一个画面的术语。在行进画面中,一个画面意 味着一帧,而在隔行扫描画面中,它意味着一帧或一场。这里所述的"隔行扫描画面"表示 由具有轻微时间滞后的两个场构成的帧。在隔行扫描画面的编码和解码中,可以将一帧作 为其本身来处理,作为两个场来处理,或在一帧中的每块的一帧接一帧或场接场的基础上处理。 用于执行不参考任何参考画面的内部预测编码的画面叫做内编码画面(Intra Coded Picture) (I画面)。此外,用于执行仅参考一个画面的相互间预测编码的画面叫做 预测编码画面(Predictive Coded Picture) (P画面)。用于执行参考两个参考画面的相互 间预测编石马的画面叫f故Bi-预测编石马画面(Bi-predictive Coded Picture) (B画面)。B画 面可以参考选择为在显示时间上在前和在后画面的任意组合的两个画面。这两个参考画面 可以在一块接一块基础上规定,块是编码和解码的基础单元。这些参考画面如下相互区分 将编码比特流中较早说明的参考画面称为第一参考画面,而把以后说明的其它参考画面称 为第二参考画面。应当注意,为了编码或解码P画面或B画面,这些参考画面必须是已经编 码或解码的。 运动补偿相互间预测编码用于P画面和B画面的编码。运动补偿内部预测编码是 一种应用运动补偿的内部预测编码方法。运动补偿是一种通过估算画面的每个块的运动量 (以下称为运动向量)和通过执行考虑到运动向量的预测编码而提高预测精度和减小数据 量的方法。例如,通过估算要编码的画面的运动向量和通过给位移了每个运动向量的量的 每个预测值与要编码的每个当前画面之间的每个预测余量编码,而减小数据量。在使用这 种方法的情况下,由于在解码中需要运动向量信息,所以也要编码、记录或发送运动向量。 运动向量是在一个宏块接一个宏块的基础上估算的。更具体地讲,运动向量是通 过固定要编码的宏块、在搜索范围内移动参考画面的宏块、和发现最靠近标准块的参考宏 块的位置而估算的。 图1A和IB分别是现有MPEG-2流的结构图。如图IB中所示,MPEG-2流具有下面 要说明的层级结构。流是由画面组(Group of Pictures)(以下称为GOP)构成的。将GOP 用作编码处理过程中的基础单元能够编辑运动画面或执行随机存取。G0P是由I画面、P画 面、和B画面构成的。流、GOP、和画面进一步包括指示单元的边界的同步信号(sync),和指 示各单元中共同数据的首部,在这里各单元分别是流、GOP和画面。 图2A和2B分别示出了如何执行MPEG-2中使用的画面间预测编码的例子。图中带 有斜线的画面是被其它画面参考的画面。如图2A中所示,在MPEG-2中的预测编码中,P画 面(P0, P6, P9, P12和P15)可以仅参考选择为在显示时间上紧挨靠前的I画面或P画面的 单一画面。B画面(Bl, B2, B4, B5, B7, B8, B10, Bll, B13, B14, B16, B17, B19和B20)可以参 考选择作为紧挨靠前的I画面或P画面和紧挨靠后的I画面或P画面的组合的两个画面。 此外,要确定画面在流中放置的顺序。多个I画面和一个P画面按照显示时间的顺序放置, 而每个B紧挨着要紧接着B画面之后显示的I画面之后放置,或紧接着一个P画面之后放置。作为GOP的结构的例子,如图2B中所示,从13到B14的画面被组成一个单一的GOP。 图3A是MPEG-4 AVC流的结构图。在MPEG-4 AVC中,不存在与GOP等价的概念。但 是,由于可以通过在能够不依赖其它画面解码的特定画面的基础上将数据分段来构造等价 于GOP的随机存取单元,以下将这种单元称为RUA(随机存取单元(Random Access Unit))。 也就是说,随机存取单元RAU是以能够不依赖任何画面解码的内编码画面开始的编码画面 组。 接下来,说明作为处理流的基础单元的存取单元(以下简称为AU) 。AU是用于存储 等价于一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动画面流产生装置,用于产生包括构成运动画面的画面的流,所述装置包括:补充信息产生单元,用于在随机存取单元的基础上,产生在每个随机存取单元播放时被参考的补充信息,每个随机存取单元包括一个或更多的画面;和流产生单元,用于通过将所述补充信息添加到每个对应的随机存取单元来产生包括产生的所述补充信息和画面的流,其中,在每个随机存取单元的最前端,放置能够不依赖任何画面解码的内编码画面,和所述补充信息包括用于指定要在特技播放中播放每个随机存取单元中包括的画面时解码的画面的信息。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:远间正真角野真也冈田智之矢羽田洋
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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