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用于视频的数据压缩制造技术

技术编号:8109602 阅读:201 留言:0更新日期:2012-12-22 00:18
一种从发送器向接收器发送视频数据的方法,该方法包括:在更高分辨率接收视频信号的数据值;在发送器将成组数据值组合成第一更低分辨率布置的一个或者多个第一单元;编码第一更低分辨率布置并且将其向接收器传输;在发送器将成组数据值组合成第二更低分辨率布置的一个或者多个第二单元,其中第二单元从第一单元偏移分数位移,从而每个第二单元与至少一个第一单元部分地重叠;编码第二更低分辨率布置并且将其向接收器传输;以及向接收器传输所述位移的指示;并且在接收器基于指示来组合第一和第二更低分辨率布置以便重建至少比第一和第二更低分辨率布置的分辨率更高的分辨率的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及视频流的编码和传输。
技术介绍
在视频流的传输中,不断努力减少需要传输的数据量而又仍然允许在传输的接收端适当重建移动图像。视频编码器接收如下输入视频流,该输入视频流包括待编码的“原始”视频帧的序列,每个视频帧代表在相应时间瞬间的图像。编码器然后将每个输入帧编码成两类编码巾贞之一=R1I1JiUintra frame)(也称为关键巾贞)或者间巾贞(inter frame)。编码的目的是压缩视频数据以便在通过传输介质传输时或者存储于存储介质上时产生较少位。仅使用来自编码的当前视频帧的数据对内帧进行压缩(通常使用帧内预测编码,其中所述帧的一个图像部分相对于该相同帧的另一图像部分来编码和发送)。这与静态图像编码相似。另一方面,间帧使用先前帧(参考帧)的知识来压缩并且允许仅传输在该参考帧与时间上跟随它的当前帧之间的差值。这特别是在景象具有相对少的改变时允许高效得多的压缩。帧间预测通常使用运动估计以在运动矢量(这些运动矢量描述在帧之间的图像部分的移动)方面对视频编码和发送,然后使用运动补偿以基于发送的矢量在接收器预测该运动。用于视频通信的各种国际标准(比如MPEG 1、2和4以及H. 216、H. 263和H. 264)运用基于以规律块为基础的源帧分割的运动估计和补偿。根据分辨率、帧速率、位速率和景象,内帧可以是间帧的上至20至100倍。另一方面,间帧设定与先前间帧上至最近内帧的依赖关系。如果任何帧丢失,则对当前间帧解码可能造成误差和非自然因素。例如在H.264/AVC标准(参见T. ffiegand, G. J. Sullivan, G. Bjontegaard, A.Luthra: Overview of the H. 264/AVC video coding standard, 〃 in IEEE Transactionson Circuits and Systems for Video Technology, Volume: 13, Issue: 7, page (s):560-576,July 2003)中使用这些技术。图7图示了用于例如根据H. 264/AVC的基本编码结构将视频流编码成间帧和交织内帧的流的已知视频编码器。编码器接收输入视频流(该输入视频流包括待编码的帧的序列(每帧划分成构成宏块并且细分成块))并且输出量化变换系数和运动数据然后向解码器传输。编码器包括用于接收视频图像的输入宏块的输入70、减法级72、前向变换级74、前向量化级76、反向量化级78、反向变换级80、巾贞内预测编码级82、运动估计和补偿级84以及熵编码器86。减法级72被布置成接收包括系列输入宏块(每个输入宏块对应于帧的一部分)的输入信号。减法级72从每个输入宏块减去该宏块的预测以便生成残留信号(有时也称为预测误差)。在帧内预测的情况下,基于相同帧的一个或者多个邻近区域从帧内预测级82供应块的预测(在经由反向量化级78和反向变换级80的反馈之后)。在帧间预测的情况下,基于先前帧的所选区域从运动估计和补偿级84提供块的预测(同样在经由反向量化级78和反向变换级80的反馈之后)。对于运动估计,借助如下运动矢量标识所选区域,该运动矢量描述所选区域在先前帧中的位置与当前帧中编码的宏块之间的偏移。前向变换级74然后例如借助离散余弦变换(DCT)将块的残留从空域表示变换成变换域表示。也就是说,它将来自在不同笛卡尔X和I坐标的一组像素值的每个残留块变换成如下一组系数,该组系数代表具有不同波数Iij^Pky (具有尺度I/波长)的不同空间频率项。前向量化级76然后量化变换系数并且输出残留信号的经量化和变换的系数以经由熵编码器86编码成视频流,由此形成编码的视频信号的部分用于向一个或者多个接收终端传输。另外也经由反向量化级78和反向变换级80反馈前向量化级76的输出。反向变换级80将残留系数从频域变换回空域值,在此它们被供应到帧内预测级82 (用于内帧)或者运动估计和补偿级84 (用于间帧)。这些级将反向变换和反向量化的残留信号与输入视频流知识一起使用以便产生内帧和间帧的局部预测(包括如在解码器所见的已经被前向和反向变换和量化的失真效果)。向减法级72反馈这一局部预测,该减法级产生如下残留信号,该残留信号代表在输入信号与局部帧内预测级82或者局部运动估计和补偿级84的输出之间的差值。在变换之后,前向量化级76量化这一残留信号、由此生成经量化、变换的残留系数用于向熵编码器86输出。运动估计级84也经由熵编码器86输出运动矢量用于包含于编码的位流中。当执行帧内编码时,思想是仅编码和传输如下度量,该度量指示帧内的图像数据的部分如何不同于该相同帧内的另一部分。然后可以在解码器预测该部分(假设从某一绝对数据开始),因而仅有必要传输在预测与实际数据之间的差值而不是实际数据本身。差值信号通常在幅度上更小、因而需要较少位来编码。在帧间编码的情况下,将运动补偿级84切换到反馈路径中取代帧内预测级82,因此在一帧和另一帧的块之间创建反馈回路,以便相对于先前帧的块对间帧编码。这通常需要比内帧更少的位来编码。 图8图示了如下对应解码器,该解码器包括用于向接收终端中接收编码的视频流的熵解码器90、反向量化级92、反向变换级94、帧内预测级96和运动补偿级98。在求和级100对帧内预测级和运动补偿级的输出求和。有许多已知的运动估计技术。一般而言,它们依赖于比较块与来自先前帧(参考帧)的一个或者多个其它图像部分。根据与所述块的大小和形状相同的区域预测每块,但是在水平或者竖直方向上被偏移任何数量像素或者甚至分数像素。以运动矢量的形式发送所用区域的标识作为开销(“附带信息”)。一种良好的运动估计技术必须平衡低复杂度与高质量视频图像的要求。也希望它无需太多开销信息。在上文描述的标准系统中,将注意在未量化的空域中执行帧内预测编码和帧间预测编码(运动估计)。更近以来,在变换域中操作的运动估计技术已经受到关注。然而现有技术无一能够以低复杂度执行(因此减少计算开销)而又交付高质量。因此,用于运动估计的频域技术目前无实际使用。VC-I视频编解码器具有在频域中操作的帧内预测模式,其中根据紧接位于处理的块左侧或者以上的DCT块的第一列(或者第一行)预测DCT (离散福利叶变换)域中的第一列和/或第一行AC系数。也就是说,根据相邻块中的直接空间邻居预测位于一个块的边缘的系数。作为参考,参见〃The VC-I and H. 264 Video Compression Standards forBroadband Video Services, AvHari Kalvaj Jae-Beom Lee, pp.251。
技术实现思路
一种从发送器向接收器传输视频数据的方法,该方法包括在更高分辨率接收视频信号的数据值;在发送器将成组数据值组合成第一更低分辨率布置的一个或者多个第一单元,每个第一单元基于一组所述数据值的组合;编码并且向接收器传输第一更低分辨率布置;在发送器将成组所述数据值组合成第二更低分辨率布置的一个或者多个第二单元,每个第二单元基于一组所述数据值的组合,其中第二单元从第一单元偏移分数位移,从而每个第二单元与至少一个第一单元部分地重叠;编码并且向接收器传输第二更低分本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.19 US 61/306,410;2010.07.16 US 12/838,1591.一种从发送器向接收器发送视频数据的方法,所述方法包括在更高分辨率接收视频信号的数据值;在所述发送器将成组所述数据值组合成第一更低分辨率布置的ー个或者多个第一单元,每个第一単元基于ー组所述数据值的组合;编码所述第一更低分辨率布置并且将其向所述接收器传输;在所述发送器将成组所述数据值组合成第二更低分辨率布置的ー个或者多个第二单元,每个第二単元基于ー组所述数据值的组合,其中所述第二単元从所述第一単元偏移分数位移,从而每个第二単元与至少ー个第一単元部分地重叠;编码所述第二更低分辨率布置并且将其向所述接收器传输;向所述接收器传输所述位移的指示;并且在所述接收器基于所述指示来组合所述第一和第二更低分辨率布置以便重建至少比所述第一和第二更低分辨率布置的分辨率更高的分辨率的图像。2.根据权利要求I所述的方法,其中所述位移包括人为生成的位移。3.根据权利要求I或者2所述的方法,其中所述位移包括与在相机与捕获的对象或者景象之间的相对移动对应的实际位移。4.根据权利要求3所述的方法,其中所述发送器包括移动终端,并且所述移动由所述移动终端中的陀螺仪传感器检测。5.根据权利要求3或者4所述的方法,其中所述移动由运动估计算法检测。6.根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述指示包括所述发送器的模式的指示。7.根据任一前述权利要求所述的方法,包括在所述发送器将成组所述数据值组合成第二単元的多个第二更高分辨率的第二布置,其中所述第二単元从所述第一単元偏移用于每个相应第二布置的不同分数位移;编码每个所述更低分辨率布置并且将其向所述接收器传输;向所述接收器传输所述位移的指示;并且在所述接收器基于所述指示来组合所述第一和每个所述第二更低分辨率布置以便重建至少比所述第一和第二更低分辨率布置的分辨率更高的分辨率的图像。8.根据权利要求7所述的方法,其中所述指示包括对预定位移图案的引用。9.根据权利要求7所述的方法,其中所述指示包括每个个别位移的指示。10.ー种对视频信号编码的方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:L比沃拉斯基M尼尔松R瓦芬SV安德森
申请(专利权)人:斯凯普公司
类型:
国别省市:

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