多参考图像压缩码流实现随机访问的方法及解码器技术

本发明专利技术提供了一种多参考图像压缩码流实现随机访问的方法及解码器，所述的方法包括：接收比特流，所述比特流中携带有预测参考特性指示信息，所述预测参考特性指示信息分别用于指示帧内编码图像Ｉ帧之后的前向预测编码图像Ｐ帧和双向预测编码图像Ｂ帧的预测参考特性；在发生随机访问时解析所述预测参考特性指示信息，根据所述预测参考特性指示信息的指示对所述比特流的图像帧进行解码。所述解码器包括码流解析模块和视频解码模块。本发明专利技术实施例所述的技术方案能够支持多参考帧情况下压缩码流的随机访问；并且本发明专利技术方案实现简单、具有高度的灵活性，可以根据各种应用场合，灵活的设置在编码效率和随机访问性能之间的折中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于音视频
，尤其涉及视频压缩编解码
技术背景在过去的近20年当中，视频压缩编码技术得到不断发展，新的视频压缩编码标准也不断涌现。目前，视频压缩编码技术，正向着更高的编码压缩效率、更好的网络兼容性、更广泛的应用领域和更好的用户体验方向发展。视频编码标准追求更高的编码压缩效率，但同时还必须考虑压缩码流的随机访问性能。随机访问性能是指从某一点而非比特流起始点开始对比特流解码并恢复出解码图像的能力，直接与用户的体验相关。随机访问性能和编码压缩效率是矛盾的关系，如何在两者之间进行折中和平衡，是视频编码标准必须要考虑的一个重要问题。随机访问的需求主要包括广播业务中的节目换台、码流切换、编辑和拼接、节目回放的随机定位、快进快退等。不同的业务对随机访问性能的要求不同，比如，对于广播业务， DVB (Digital Video Broadcasting数字视频广播)标准规定每隔0. k要出现一个随机访问点；对于视频通信、视频会议、PPVO^y Per View(按观看节目付费业务)等业务对随机访问性能的要求降低。为支持对视频压缩码流的随机访问，MPEG-2采取了一系列措施，在MPEG-2标准中，采用了 6个层次的语法结构，包括序列、图组(GOP Group of Pictures)、图像、条带、宏块和块。随机访问的进入点有三个层次，即序列头、GOP头、I帧头(帧内编码图像)。重复的序列头可以支持随机访问，主要用于节目级的随机访问，如节目切换；GOP头和I帧头互相配合，主要用于序列内的随机访问，如码流编辑、拼接、节目回放的随机定位、快进快退等操作。MPEG-2标准中的GOP头定义了两个标志位closed_gop和broken_link。其中，closed_gop 用于指示紧跟GOP头后面的第一个I帧图像后面的第一组B帧(双向预测编码图像)的预测特性。该位置1时，表示这些B帧只使用了后向预测或帧内编码。broken_link 用于指示两个GOP之间的连接关系是否被打断。该位置1时，表示两个GOP之间的连接关系被打断，紧跟在GOP头后面的第一个I帧后续的第一组B帧可能由于缺乏参考帧不能被正确解码。closecLgop和broken_link配合使用，可以支持压缩码流编辑。码流发生编辑时， 可以通过设置brokerulink标志位，指示解码器正确处理紧跟在I帧后续的B帧的解码问题。GOP是编码图像的系列组合，可以有多种结构，其中典型结构是IBBP，其中的P帧指前向预测编码图像。以下以IBBP结构的编码图像组合为例说明上述标志位的作用对于IBBP这种图组结构，如果I帧后续的B帧参考了 I帧前面的帧，那么从I帧随机进入时，这些B帧将无法正确解码，这种情况可由GOP头中的closecLgop来指示；同样地，如果对这些I帧以前的参考帧发生了编辑，I帧后续的B帧也将由于缺少参考帧而无法正确解码，这种情况可由broken_link来指示。在MPEG-2标准中，GOP和I帧能够支持随机访问和编辑的一个前提条件是，帧间预测编码图像只能有一个参考帧。然而，为提高编码效率，现在新的视频编码标准允许帧间编码图像有多个参考帧。如果在P帧有多个参考帧的情况下，P帧可能会参考I帧之前的帧， 那么将导致I帧起不到重新同步、随机访问、阻止误差扩散的作用。因此，MPEG-2的GOP的做法已经不能适用于多参考帧的应用场合。最新的视频编码标准H. 264，采用了多参考帧预测技术。该标准采用了全新的语法结构，引进了新的图像类型IDR(Instantaneous Decoding Refresh立即解码刷新)图像， 并与 I 中贞禾口 Recovery Point SEI Message (Recovery Point Supplemental Enhancement Information Message恢复点辅助增强信息)等结合，以支持压缩码流的随机访问和编辑问题。解码器一旦遇到IDR图像，立即刷新参考图像缓冲区，使得所有在IDR之前的参考图像都失效，从IDR图像开始重新解码。IDR图像可以作为随机访问点，起到重新同步、阻止误差扩散的作用。但是，H. 264标准采用了全新的语法结构，采用参数集的概念，替代了 MPEG-2中的序列和图像的语法层次，并引入了新的图像类型IDR图像，以及Recovery Point SEI Message,以支持随机访问。这种新的语法结构和处理机制，与MPEG-2标准相差很大，语法层次结构上完全不同。带来的问题是对于目前广泛使用的MPEG-2的系统层标准不能很好的适应，H. 264压缩码流承载到MPEG-2系统层时，效率会降低；此外，H. 264标准处理随机访问的机制相对复杂，不仅引入了新的图像类型IDR，并且增加了 Recovery Point SEI Message，在SEI辅助信息中包含了 4个配合使用的元素，这种对随机访问和编辑问题的处理机制相对复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种实现随机访问的方法及解码器，旨在解决现有技术中存在的当帧间预测编码图像存在多个参考帧时解码器处理机制复杂的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例采用如下的技术方案一种多参考帧压缩码流实现随机访问的方法，包括接收比特流，所述比特流中携带有预测参考特性指示信息，所述预测参考特性指示信息分别用于指示帧内编码图像I帧之后的前向预测编码图像P帧和双向预测编码图像 B帧的预测参考特性；在发生随机访问时解析所述预测参考特性指示信息，根据所述预测参考特性指示信息的指示对所述比特流的图像帧进行解码。本专利技术实施例还提供了一种解码器，所述解码器包括码流解析模块和视频解码模块所述码流解析模块，用于接收比特流，所述比特流中携带有预测参考特性指示信息，所述预测参考特性指示信息分别用于指示帧内编码图像I帧之后的前向预测编码图像 P帧和双向预测编码图像B帧的预测参考特性；所述码流解析模块包括预测特性解析单元， 用于在发生随机访问时解析所述预测参考特性指示信息，根据所述预测参考特性指示信息指示所述视频解码模块对所述比特流的图像帧进行解码；所述视频解码模块，用于根据所述预测特性解析单元的指示进行解码。本专利技术实施例克服现有技术的不足，引入预测参考特性指示信息，分别指示I帧后续前向预测编码图像P帧和双向预测编码图像B帧的预测参考特性，解码器根据预测参考特性指示信息对图像帧进行相应的处理，实现对随机访问的支持，本专利技术实施例所述的技术方案能够支持多参考帧情况下压缩码流的随机访问；并且本专利技术实施例所述的方案实现简单、具有高度的灵活性，可以根据各种应用场合，灵活的设置在编码效率和随机访问性能之间的折中。附图说明图1是本专利技术实施例所述的解码器结构框图；图2是本专利技术实施例随机访问流程图。具体实施方式本专利技术实施例通过在图组(GOP)头或图像头(包括I帧头)或序列头或用户自定义的语法元素中引入参数，分别表示I帧后续前向预测编码图像P帧和双向预测编码图像 B帧的预测参考特性，实现对随机访问的支持，同时，利用这些信息，与相关标识符配合使用，指示解码器在码流编辑和传输错误的情况下做出正确处理。为了使本专利技术实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白，具体实施方式以参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：林永兵，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94