[发明专利]转换视频数据流的方法

说明书

本发明涉及一种转换方法，用于把根据一种基于块的编码技术的第一格式编码的二进制输入数据流转换为根据该编码技术的第二格式编码的二进制输出数据流，其中该二进制输入流包括图象。

举例来说，本转换方法可用于根据MEPG(“运动图象专家组”的英文缩写)技术编码的二进制数据流，以用于把根据MPEG标准的第一格式编码的二进制数据流转换为根据该标准的第二格式编码的二进制数据流。

目前已经有几种被标准化的MPEG格式。它们是以下的标准：

-MPEG-1(参考号为ISO/CEI 11172)，其目标是存储数字视听数据的应用，

-MPEG-2(参考号为ISO/CEI 13818)，其特别用于电视节目的分送，和

-MPEG-4(参考号为ISO/CEI 14496)，其专用于多媒体数据管理中的交互使用。

尽管这些标准目的不同，但它们均基于一种块编码技术，其利用了存在于图象序列中的时间和空间冗余。为了消除空间冗余，一种离散余弦变换DCT被应用到了视频信号的8个样本的8行的块中。

就时间冗余而言，使用不同编码方法的三种类型的图象在这些MPEG标准中定义：

-帧内编码或I图象只利用源自图象本身的信息进行编码；它们有利于图象序列的随机存取；

-预测编码或P图象是利用运动补偿预测并根据在显示顺序中的上一个I或P参考图象进行编码的；

-双向预测编码或B图象是利用运动补偿预测并根据上一个或下一个I或P参考图象进行编码的。

MPEG标准包括运动补偿处理，该处理依据的是要编码的图象相对于前个图象的位移的检测，该编码包括误差的最小化。而通过其减少空间冗余的编码单元是块，运动补偿使用宏块，根据不同的色度格式4∶2∶0，4∶2∶2或4∶4∶4，一个宏块可以是4个亮度块和2，4或8个色度块的组，这些块源于图象亮度分量的一个16×16单元的扇区。

参考图1描述的运动估计处理首先把当前图象(11)的一个宏块(12)映射到前个图象的一个宏块上。一旦找到前个图象(13)中最可能的宏块位置(14)，则与当前图象的宏块相关的位移矢量(15)就可以确定。随后，与当前宏块和该最可能的宏块之间的差值相对应的预测宏块以及相关的运动矢量被编码。

各种预测方法都是可以的，图象类型决定了用于编码每个宏块的预测方法。例如，一个宏块可根据属于上个图象的参考宏块进行前向预测，它也可根据属于显示序列中的下一个图象的参考宏块进行反向预测。另一种选择是不进行预测，在这种方式下，直接对当前图象的宏块中的块进行编码。这些宏块被称作帧内宏块。

本发明的一个目的是提供一种转换方法，用于把根据块编码技术的第一格式编码的二进制输入数据流转换为与所述技术的第二格式相适应的二进制输出数据流。本发明考虑了以下各个方面。

该块编码技术的第二格式可包括不同于该技术第一格式的编码参数。例如，MPEG4格式与MPEG1和MPEG2的不同之处在于它在双向预测编码B图象中不允许有帧内宏块。如果不进行修改，那么根据MPEG1或MPEG2标准编码且包括这种宏决的二进制数据流将不能与MPEG-4标准相适应，因而也就不能使用MPEG4解码器解码。

为了消除这个问题，根据本发明的转换方法的特征就在于它包括以预测宏决取代属于二进制输入流的B图象的帧内宏决的步骤，从而形成二进制输出流。

因此，该方法确保二进制输入流的正确转换，而且，由此产生的二进制输出流将包括MPEG4解码器可识别的信息。

以预测宏块来取代B图象的帧内宏决的处理可以通过多种不同的方式来实现。

在第一种形式中，该取代步骤包括：

-子步骤，用于存储帧内编码I图象或预测编码P图象的一组帧内宏块，

-子步骤，通过存储的I或P图象的宏块组来为属于B图象的帧内宏块确定一个参考宏块，该I或P图象在显示顺序中处于B图象之前或之后，

-子步骤，用于根据该帧内宏块和参考宏块计算预测宏块。

这种转换方法使用在显示顺序中处于B图象之前或之后的I或P图象的帧内宏块，与其它类型的宏块截然不同的这种宏块不需要重建处理，这是因为它们不需要参考其它任何宏块就可以进行编码。因此，本方法可利用一种简单有效的方式通过帧内宏块和参考宏块来确定预测宏块。

在另一种形式中，该取代步骤包括：

-子步骤，用于把一组附加宏块加到一个图象中，

-子步骤，通过在显示顺序中处于B图象之前或之后的帧内编码I图象或预测编码P图象的附加宏块组来为属于B图象的帧内宏块确定一个参考宏块，