視頻圖像編碼和解碼方法及裝置和系統的製作方法
2023-05-17 07:58:06
專利名稱：：視頻圖像編碼和解碼方法及裝置和系統的製作方法
技術領域：
：本發明涉及視頻圖像處理
技術領域：
，具體涉及視頻圖像編碼和解碼方法及裝置和系統。
背景技術：
：視頻圖像壓縮編碼是當前非常活躍的一個研究領域。在過去的近20年當中，視頻壓縮編碼技術得到不斷發展，新的視頻壓縮編碼標準也不斷湧現。1991年MPEG組織制定的MPEG-1標準，面向VCD存儲光碟應用，在中國市場上取得了巨大的成功；1994年MPEG和ITU聯合制定的MPEG-2標準，面向數位電視廣播和DVD雷射視盤的應用，該標準是目前在數字視頻廣播和雷射視盤領域應用最為廣泛、最為成熟、影響最為深遠的視頻壓縮標準；之後，MPEG推出了面向對象的新一代視頻壓縮編碼標準MPEG-4，ITU推出了面向視頻會議、^L頻通信的標準H.263以及其後續版本包括H.263+、H.263++、H.263L。微軟公司制定的VC-1標準，前者於2005年3月由ISO/IEC/ITU標準組織頒布為國際標準，後者則於2006年4月由SMPTE標準組織頒布。4見頻壓縮編碼技術的發展趨勢追求更高的編碼壓縮效率、更好的網絡兼容性、更好的用戶體驗和更廣泛的應用領i^。在視頻壓縮編碼技術中，涉及幀內編碼圖像、幀間編碼圖像和圖組(GOP,GroupofPicture)等概念。幀內編碼圖像由圖像本身即可完成編碼，不需要其他圖像作參考。幀內編碼圖像可以利用幀內預測技術進行編碼。例如，I幀就是一種幀內編碼圖像。幀間編碼圖像是利用幀間預測技術進行編碼的圖像，需要根據參考圖像對本圖像進行預測編碼。幀間編碼圖像有兩種類型前向預測編碼圖像和雙向預測編碼圖像。前向預測編碼圖像只能參考前面出現的圖像進行預測編碼，而雙向預測編碼圖像是指在前向和後向兩個方向上都進行預測編碼的圖像。在前向和後向兩個方向上的參考圖像數目可以是單個也5可以是多個。例如，P幀是一種前向預測編碼圖像，B幀是一種雙向預測編碼圖像。圖組是指一個或多個編碼圖像的組合，由一個幀內編碼圖像和該幀內編碼圖像之後的多個幀間編碼圖像組成。圖組頭可用於輔助隨機訪問和編輯。參考圖像是指被幀間編碼圖像用作參考的圖像。幀間編碼圖像需要有參考圖像才能進行幀間預測編碼，同樣在解碼端對幀間編碼圖像的解碼也需要參考圖像。參考圖像也被稱為關鍵圖像。一般地，參考圖像可以是幀內編碼圖像，如I幀，也可以是幀間編碼圖像，如P幀。非參考圖像是指不被其他圖像用作參考的圖像。在某些應用中可以被丟棄，可應用於支持時間軸上的可伸縮性。這裡非參考圖像是指雙向預測編碼圖像，即B幀。在視頻壓縮編碼技術中，涉及上述各種編碼圖像的排列順序問題，即編碼順序和顯示順序。如果^L頻序列中沒有B幀，編碼順序與顯示順序相同。如果視頻序列中包含B幀，編碼順序與顯示順序不同，解碼圖像輸出顯示前應進行圖像重排序。下面舉例i兌明圖像的編碼過程中的重排序I幀和P幀之間有兩個B幀，兩個連續的P幀之間也有兩個B幀。用圖像1I預測圖像4P,用圖像4P和1I預測圖像2B和3B。編碼順序是ll,4P，2B,3B;顯示順序是ll,2B,3B,4P。表l為編碼器輸入順序，表2為編碼順序，表3為解碼器輸出，即顯示順序。表l12345678910111213IBBPBBPBBIBBP表214237561089131112IPBBPBBIBBPBB6表3tableseeoriginaldocumentpage7隨機訪問是指從除比特流起始點之外的某一點開始，對比特流解碼並恢復出解碼圖像的能力。隨機訪問可以分為兩種，一種是立即隨機訪問，從碼流切入點開始就可以正確解碼；另一種是逐漸隨機訪問，從碼流切入點開始到可以正確解碼，需要一個過程。隨機訪問的需求主要包括節目換臺、碼流切換、編輯和拼接、節目回放的隨機定位、快進快退等。不同的業務對隨機訪問性能的要求不同，比如，對於廣播業務，DVB標準規定每隔0.5s要出現一個隨機訪問切入點；對於視頻通信、視頻會議、PPV(PayPerView)等業務對隨機訪問性能的要求較低。隨機訪問直接與用戶的體驗相關。對視頻壓縮碼流的隨機訪問的需求普遍存在。為了支持隨機訪問，視頻碼流需要有一定的冗餘信息，因此，隨機訪問的性能和編碼效率之間是矛盾的關係，如何在兩者之間進行權衡，是視頻編碼標準必須要考慮的一個重要問題。為了獲得較高的編碼壓縮效率，目前各種視頻壓縮編碼技術力求去除圖像內和圖像間的各種冗餘信息，其中包括多幀參考技術，應用多幀參考技術可以使P幀可以跨過I幀參考I幀之前的圖像，將導致圖組中的I幀起不到阻止誤差擴散的作用。這樣，在I幀發生隨機訪問時，由於該I幀之前的圖像不可得，而該I幀之後的P幀將參考所述I幀之前的的圖像，因此將導致切入點之後的圖像不可解碼的問題，進一步後續圖組的中的P幀繼續參考本圖組中無法解碼的幀間編碼圖像，將使圖像誤差擴散到後續圖組，並進一步擴散下去。為解決多參考幀情況下的隨機訪問問題，出現了下面的現有技術方案一和方案二。現有的技術方案一在H.264標準中，引入瞬時解碼刷新(InstantaneousDecodingRefresh,IDR)圖像。IDR圖像為一種新的圖像類型，為幀內編碼圖像，但不同於普通的幀內編碼圖像。H.264標準中規定，IDR圖像之後的圖像不使用IDR之前的圖像作參考，從IDR圖像開始，後續圖像均可以正確解碼。-f見頻序列的第一個圖像應為IDR圖像，IDR圖像可以作為一個壓縮碼流的隨機訪問切入點。在對現有技術的研究和實踐過程中，發明人發現現有技術方案一存在以下問題現有的技術方案一，是限制隨機訪問點後的幀間編碼圖像的預測參考特性和參考幀數目。這是以犧牲編碼效率為代價的。一方面，由於IDR圖像之後的圖像不使用IDR之前的圖像作參考，也就是說，IDR圖像之後的圖像無法充分利用多參考幀技術，因此將導致編碼效率降低。另一方面，隨枳i訪問只能發生在IDR邊界，而IDR圖像是一種特殊的I幀，也就是說，隨機訪問並不能以每一個I幀作為切入點，即隨機訪問不能發生在圖組的邊界。因此，該方法在隨機訪問的靈活性方面有較大的限制。現有的技術方案二在視頻編碼標準AVS中，也採用了多參考幀技術，允許前向參考二幀。為解決隨機訪問問題，標準中對序列頭(Sequenceheader)賦予更多的含義。標準中規定，序列頭後第一個I幀後的第一個P幀不參考序列頭之前的圖像。這樣一來，從帶有序列頭的I幀隨機切入時，後續圖像並不缺少參考圖像，均可以正確解碼，從而支持隨機訪問。可見，這種方法，與H.264中的IDR圖像的作用相同。在對現有技術的研究和實踐過程中，發明人發現現有技術方案二存在以下問題一方面，由於限制序列頭後的I幀後第一個P幀的預測參考特性，無法充分利用多參考幀技術，導致了編碼效率的降低。8另一方面，隨機訪問靈活性不高，只能發生在sequenceheader邊界，不能發生在GOP邊界。在序列內部，允許P幀跨過I幀參考前面的幀，因此無法進行隨枳j訪問。
發明內容本發明實施例解決的技術問題是提供視頻圖像編碼和解碼方法及裝置和系統，可以提高視頻流的編碼效率。本發明實施例提供一種支持隨機訪問的視頻圖像編碼方法，包括獲取圖組之前的幀內編碼圖像；獲取所述圖組內的第一個幀內編碼圖像；參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行編碼。本發明實施例提供一種支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法，包括獲取圖組之前的幀內編碼圖像；獲取所述圖組的第一個幀內編碼圖像；參考所述圖組之前的幀內編碼圖像和所述圖組的第一個幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。本發明實施例提供一種支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法，包括獲取隨機訪問點之後的至少兩個幀內編碼圖像；參考所述至少兩個幀內編碼圖像對其中最後獲取的幀內編碼圖像所在圖組中的至少一個前向預測編碼圖像進4亍解碼。本發明實施例提供一種視頻圖像編碼裝置，包括編碼參考圖像獲取單元，獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；編碼參考圖像緩衝單元，用於存儲所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像編碼單元，用於參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行編碼。9本發明實施例提供一種視頻圖像解碼裝置，包括解碼參考圖像獲取單元，獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；解碼參考圖像緩沖單元，用於存儲所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像解碼單元，用於參考所述圖組之前的幀內編碼圖像和所述圖組的第一個幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。本發明實施例還提供一種編解碼系統，包括視頻圖像編碼裝置和視頻圖像解碼裝置；所述視頻圖像編碼裝置包括編碼參考圖像獲取單元，獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；編碼參考圖像緩衝單元，用於存儲所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像編碼單元，用於參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行編碼；所述視頻解碼裝置包括解碼參考圖像獲取單元，獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；解碼參考圖像緩衝單元，用於存儲所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像解碼單元，用於參考所述圖組之前的幀內編碼圖像和所述圖組的第一個幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。採用上述技術方案，本發明實施例有益的技術效果在於本發明實施例中支持隨機訪問的視頻圖像編碼方法和解碼方法，通過在對-見頻圖像進行編碼和相對應的解碼時，每個圖組內的至少一個前向預測編碼圖像參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像進行編碼，編碼參考更多的圖像可以大大的提高編碼效率，因為後續圖組內前向預測編碼圖像也是參考本圖組內可以正常解碼的幀內編碼圖像，避免10了對後續圖組的連續誤差擴散，而且每個圖組的圖組頭都可以作為隨機訪問點，為用盧提供更加細緻化的隨機訪問性能。圖1為本發明實施例一支持隨機訪問的視頻圖像編碼方法的流程圖；圖2為本發明實施例二支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法的流程圖；圖3為本發明實施例三支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法的流程圖；圖4為本發明應用例一圖組編碼示意圖；圖5為本發明應用例二圖組編碼示意圖；圖6為本發明實施例四視頻圖像編碼裝置的結構示意圖；圖7為本發明實施例五視頻圖像解碼裝置的結構示意圖；圖8為本發明實施例六支持隨機訪問的視頻圖像編解碼系統結構示意圖。具體實施例方式本發明實施例提供了視頻圖像編碼和解碼方法及裝置和系統，用於視頻圖像處理
技術領域：
，可以提高視頻流的編碼效率。下面對本發明提供的視頻圖像編碼和解碼方法及裝置和系統進行詳細描述。實施例一，一種支持隨機訪問的視頻圖像編碼方法，流程圖如圖l所示，包括Al,獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；本發明實施例中，獲取圖組之前的幀內編碼圖像用於圖組內P幀的參考圖像。獲取的該圖組之前幀內編碼圖像的個數需要小於協議規定的允許參考的最多個數，參考的圖像越多，編碼的壓縮率越大，不過進行編碼以及相應的解碼時所需的計算量也就越大，因此具體的參考圖組之前的幀內編碼圖像的個數根據實際情況進行選擇。A2,獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像；本發明實施例中，所述幀內編碼圖像由圖像本身即可完成編碼，不需要其他圖像做參考，帕內編碼圖像可以利用幀內預測技術進行編碼。I幀即是一種幀內編碼圖像。步驟A1,A2沒有絕對順序，也可以先執行步驟A2再執行步驟A1。A3,參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行編碼。本發明實施例中，每個圖組都可以作為隨機訪問點進行隨機訪問，對於圖組頭I幀後的P幀，允許這些P幀參考該圖組以前的圖組的I幀進行編碼。本步驟強調的是對前向預測編碼圖像編碼時，參考所述圖組之前的幀內編碼圖像進行編碼，具體的編碼過程可以採取現有的多種編碼方式實現，具體的編碼方式不構成對本發明的限制。由於本發明實施例中，由於圖組中的P幀沒有參考圖組前的P幀，而是參考圖組前的I幀，即使出現圖組前的I幀不可得，本圖組的P幀出現沒有參考圖像，導致該P幀無法解碼。但是因為後續的圖組內的P幀也不會參考該無法解碼的P幀，因此不會存在誤差連續向後續圖組擴散的問題。本發明實施例中，所述步驟A3之後還可以包括將所述至少一個前向預測編碼圖像作為參考圖像之一對該圖組內後續的前向預測編碼圖像進行編碼。本發明實施例中，圖組中包含雙向預測編碼圖像，即B幀。所述步驟B3之後還可以包括參考所述組內的幀內編碼圖像和前向預測編碼圖像對該圖組內的雙向預測編碼圖像進行編碼。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括如下步驟獲取圖組之前的幀內編碼圖像；獲取所述圖組內的第一個幀內編碼圖像；參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行編碼。上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。實施例二，一種支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法，本發明實施例二與實施例一對應，是對實施例一編碼方法的解碼方法。流程圖如圖2所示，包括Bl,獲取圖組之前的幀內編碼圖像；本實施例步驟Bl之前可以先對獲取圖組之前的幀內編碼圖像的個數進行設置。具體的設置要與實施例一中編碼時設置的參考該圖組之前的幀內編碼圖像個數一致，以實現正確解碼。B2,獲取所述圖組的第一個幀內編碼圖像；步驟Bl,B2沒有絕對順序，也可以先執行步驟B2再執行步驟B1。B3,參考所述圖組之前的幀內編碼圖像和所述圖組的第一個幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。本步驟強調的是對前向預測編碼圖像編碼的參考所述圖組之前的幀內編碼圖像進行編碼，具體的解碼過程需要與圖像的編碼方式對應。本發明實施例中，每個圖組都可以作為隨機訪問點進行隨機訪問，對於圖組頭I幀後的P幀，允許這些P幀參考該圖組以前的圖組的I幀進行編碼。由於本發明實施例中，由於圖組中的P幀沒有參考圖組前的P幀，而是參考圖組前的I幀，即使出現圖組前的I幀不可得，本圖組的P幀出現沒有參考圖像，導致該P幀無法解碼。但是因為後續的圖組內的P幀也不會參考該無法解碼的P幀，因此不會存在誤差連續向後續圖組擴散的問題。本實施例中，所述步驟B3之後可以包括將所述至少一個前向預測編碼圖像作為參考圖像之一對該圖組內後續的前向預測編碼圖像進行解碼。本發明實施例還可以包括參考所述組內的幀內編碼圖像和前向預測編碼圖像對該圖組內的雙向預測編碼圖像進行解碼。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機13可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括如下步驟獲取圖組之前的幀內編碼圖像；—獲取所述圖組的第一個幀內編碼圖像；參考所述圖組之前的幀內編碼圖像和所述圖組的第一個幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。本發明實施例二與實施例一對應，是對實施例一編碼方法對應的解碼方法。本發明實施例三，一種支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法，流程圖如圖3，包括C1,獲取隨機訪問點之後的至少兩個幀內編碼圖像；具體的獲得幀內編碼圖像的數目與實施例一編碼方法相對應，本實施例中獲得的幀內編碼圖像的數目為實施例一中本圖組之前的幀內編碼圖像的數目與本圖組中幀內編碼圖像數目之和，即本圖組之前的幀內編碼圖像個數+1。C2,參考所述至少兩個幀內編碼圖像對其中最後獲取的幀內編碼圖像對所在圖組中的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。可以理解的是，所述最後獲取的幀內編碼圖像為實施例一中的本圖組的幀內編碼圖像。所述步驟C2之後還可以進一步包括將所述至少一個前向預測編碼圖像作為參考圖像之一對該圖組內後續的前向預測編碼圖像進行編碼。本實施例還可以包括參考所述組內的幀內編碼圖像和前向預測編碼圖像對該圖組內的雙向預測編碼圖像進行編碼。本發明實施例三，是對在解碼過程中發生隨機訪問的情況進行了描述。下面結合具體應用例對本發明的編解碼方法進行il明。應用例一，本應用例中，允許的參考幀數為2幀，即幀間編碼圖像允許有2個參考幀。這是多幀參考技術最簡單的情況，但是可以完全說明本發明技術方案。'參考圖4,為本應用例一圖組編碼示意圖。圖中包含3個圖組G0P1、GOP2和GOP3。圖中包含3個隨機訪問點(RandomAccessPoint,RAP):RAP1、RAP2和RAP3。圖中的每一個圖組頭都可以作為一個隨機訪問點進行切入。圖4中從編碼順序來看，I幀後面的第一組B幀和第一個P幀均可if爭過I幀參考I幀之前的幀。由於B幀是非參考幀，不存在誤差傳遞問題，無論B幀是否參考了I幀之前的I幀，都不影響從圖組頭的I幀隨機切入。在現有技術中，P幀作為參考幀被後續其他圖組的P幀參考，而本發明實施例中，P幀只跨過本圖組的I幀參考前面的I幀。如圖4所示用於P3幀參考的圖像，除了當前GOP的I2幀以外，還參考了上一個GOP的I0幀。需要指出的是，本發明實施例中，不必限定隨機參考點以前的最近的I幀，實際上可以參考更早出現的I幀。這裡僅以上一個GOP的I幀為例加以說明。與現有技術相比，本應用例由於RAP後的P幀多了一個參考幀，可以提高編碼效率。另外，還可以有效阻止誤差擴散。當在RAP2處發生隨^/L訪問時，由於之前GOPl中的I0不可得，導致P3缺少參考巾貞而不能被正確解碼，此時，最簡單的方法是丟棄這些無法正確解碼的圖像，當然，也可以對P3採用差錯隱藏的方法進行處理。不過從下一個GOP3開始(從RAP3開始)，P5可以參考I4和12,不存在缺少參考幀的問題，可以正確解碼，後續其他圖像也都可以正確解碼。總而言之，由於在RAP2處的隨機訪問而帶來的參考幀丟失問題，不會引起誤差的持續擴散，僅影響當前l個GOP幀的解碼。本應用例的編碼過程如下1)對於隨機訪問點RAP後的第一個P幀，按照參考二幀進行編碼，這兩個參考幀為當前GOP的I幀以及上一個GOP的I幀。2)對於其他圖像的編碼，按照正常參考二幀進行編碼。涉及的解碼過程，分兩種情況。l)連續正常解碼15對於隨機訪問點RAP後的第一個P幀，按照參考二幀進行解碼，所述的參考幀為當前GOP的I幀和上一個GOP的I幀；對與其他圖像的解碼，按照正常參考二幀進行解碼處理。2)發生隨機訪問時對於隨機訪問點RAP後的第一個P幀無法正確解碼，可採用差錯隱藏的方法進行處理生成的圖像，可以用於顯示和後續本圖組內其他圖像解碼的參考。當下一個RAP到達時，該RAP後的第一個P幀，即可參考當前GOP的I幀和上一個GOP的I幀，進行解碼。後續圖像均可正常解碼。從而過渡到連續正常解碼過程，即上述第一種情況。本發明在傳統的編碼框架中增加了一個緩衝區(BUFFER),用於存儲上一個GOP的I幀。對當前GOP的第一個P進行編碼時，該BUFFER中始終保存著上一個GOP的I幀。在編碼RAP後的第一個P幀時，利用參考幀隊列中的當前GOP的I幀以及保存在BUFFER中的上一個GOP的I幀，作為參考圖像進行編碼。在完成RAP後的第一個P幀編碼之後，把參考幀隊列中的當前GOP的I幀保存到BUFFER中，用作下一個GOP編碼時的參考。應用例二，本應用例中，允許的參考幀數為3幀，即幀間編碼圖像允許有3個參考幀。參考圖5，為應用例二圖組編碼示意圖。圖中包含3個圖組GOPl、GOP2和GOP3。圖中包含3個隨機訪問點RAP1、RAP2和RAP3。圖中的每一個圖組頭都可以作為一個隨機訪問點進行切入。在3個參考幀的情況下，RAP後的I幀後有2個P幀可跨過I幀參考I幀之前的幀。如圖5中所示，其中G0P2的P1可參考RAP2之前的兩個I幀，而P2可以參考RAP2之前的一個I幀。這兩個P幀，在編解碼時需要特殊處理。當在RAP2發生隨機訪問時，P1和P2將缺少參考圖像而無法正確解碼，此時可以採用差錯隱藏的方法進行處理，當解碼到RAP3時，RAP3後面的第一個P幀仍然參考了GOPl的I幀，缺少參考圖像無法正確解碼，此時可以採用差錯隱蔽的方法對該圖像進行處理。當解碼到RAP4時，RAP4後面的第一個P幀和第二個P幀均不16缺少參考圖像，對於第一個P幀，其參考圖像為GOP2的I幀、GOP3的I幀，以及當前GOP4的I幀，這些圖像均位於隨機訪問點RAP2之後，均可獲得並作為參考對RAP4後的第一個P幀正確解碼，其他後續圖像也可正確解碼。因此，從RAP4開始，所有圖像均可正確解碼。可見，這裡有一個恢復正確解碼的過程隨機訪問從RAP2進入，而從RAP4恢復正確解碼。總而言之，由於在RAP2處的隨機訪問帶來的參考幀丟失問題，不會引起誤差的持續擴散，僅影響RAP2後的2個GOP:即GOP2和GOP3。本應用例涉及的編碼過程如下1)對於隨機訪問點RAP後的第一個P幀和第二個P幀，採用多參考幀技術進行編碼，按照參考三幀的方法進行編碼。此時第一個P幀的參考圖像為該圖像之前的3個I幀。而第二個P幀的參考圖像為該圖像之前的2個I幀以及所述的第一個P幀。2)對於其他圖像的編碼，按照參考三幀的方法進行正常編碼。涉及的解碼過程，分兩種情況。1)連續正常解碼對於隨機訪問點RAP後的第一個P幀和第二個P巾貞，按照參考3幀進行解碼。此時第一個P幀的參考圖像為該圖像之前的3個I幀；而第二個P幀的參考圖像為該圖像之前的2個I幀以及所述的第一個P幀；對於其他圖像的解碼，按照參考3幀進行正常解碼處理。2)發生隨機訪問時隨機訪問點RAP後的第一個P幀和第二個P幀由於缺少參考幀而無法正確解碼，可以採用差錯隱藏的方法進行處理，恢復重建的圖像，用於顯示和用於本圖組後續圖像的參考。當下一個RAP到達時，該RAP後的第一個P幀仍然缺少參考圖像，不能正確解碼，同樣可以採用差錯隱藏的方法進行處理。當下2個RAP到達時，該RAP後的第一個P幀和第二個P幀，並不缺少參考圖像，即他們可參考當前GOP以前的2個I幀和當前GOP本身的I幀，進行解碼，輸出完全正確的解碼圖像。後續圖像也均可正常解碼。從而過渡到連續正常解碼過程，即上述第一種情況。和第二個P圖像進行編碼時，該BUFFER中始終保存著上2個GOP的2個I圖像。在編碼RAP後的第一個P圖像和第二個P圖像時，以參考幀隊列中的當前GOP的I圖像和保存在BUFFER中的上2個GOP的2個I圖像，作為參考圖像進行編碼。在RAP後的第一個P圖像和第二個P圖像編碼完成之後，把參考幀隊列中的當前GOP的I圖像保存到BUFFER中，更新BUFFER中的內容，確保BUFFER中始終保存著當前GOP的I圖像以及上一個GOP的I圖像。本發明實施例中，當參考幀的個數大於3個時，編解碼過程和參考幀的管理可以類推，均屬於本發明的保護範圍。本發明實施例四，一種視頻圖像編碼裝置500,結構示意圖如圖6所示，包括編碼參考圖像獲取單元510、編碼參考圖像緩衝單元520和圖像編碼單元530。編碼參考圖像獲取單元510,獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；編碼參考圖像緩衝單元520，用於存儲所述編碼參考圖像獲取單元510獲取的所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像編碼單元530,用於參考編碼圖像獲取單元510獲取的所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行編碼。本發明實施例中，所述圖像編碼單元530還可以用於將所述至少一個前向預測編碼圖像作為參考圖像之一對該圖組內後續的前向預測編碼圖像進行編碼。本發明實施例中，所述圖像編碼單元530還可以用於參考所述組內的幀內編碼圖像和前向預測編碼圖像對該圖組內的雙向預測編碼圖像進行編碼。18本發明實施例五，一種視頻圖像解碼裝置，結構示意圖如圖7所示，包括編碼參考圖像獲取單元610、編碼參考圖像緩衝單元620和圖像解碼單;^630;編碼參考圖像獲取單元610，獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；編碼參考圖像緩衝單元620，用於存儲參考圖像獲取單元610獲取的所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像解碼單元630,用於參考所述圖組之前的幀內編碼圖像和所述圖組的第一個幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。本發明實施例中，所述編碼圖像解碼單元還可以用於將所述至少一個前向預測編碼圖像作為參考圖像之一對該圖組內後續的前向預測編碼圖像進行解碼。本發明實施例中，所述圖像解碼單元還可以用於參考所述組內的幀內編碼圖像和前向預測編碼圖像對該圖組內的雙向預測編碼圖像進行解碼。實施例六，一種支持隨機訪問的視頻圖像編解碼系統，系統結構示意圖如圖8所示，包括視頻圖像編碼裝置710和視頻圖像解碼裝置720。所述視頻圖像編碼裝置710包括編碼參考圖像獲取單元711，獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；編碼參考圖像緩衝單元712,用於存儲所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像編碼單元713,用於參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖^f象和所述圖組之前的幀內編碼圖<象對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行編碼。所述視頻解碼裝置720包括解碼參考圖像獲取單元721,獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；解碼參考圖像緩衝單元722，用於存儲所述圖組之前的幀內編碼圖像；19圖像解碼單元723,用於參考所述圖組之前的幀內編碼圖像和所述圖組的第一個幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。以上對本發明所提供的視頻圖像編碼和解碼方法及裝置和系統進行了詳細介紹，其中本發明實施例視頻圖像編碼方法和解碼方法，通過在對視頻圖像進行編碼和相對應的解碼時，每個圖組內的至少一個前向預測編碼圖像參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像進行編碼，編碼參考更多的圖像可以大大的提高編碼效率，並且因為該前向預測編碼圖像不作為為後續圖組內圖像的參考圖像，避免了誤差擴散的影響，每個圖組的圖組頭都可以作為隨機訪問點，為用戶提供更加細緻化的隨機訪問性能。本發明實施例實現簡單，在存儲容量方面，僅僅增加一個緩衝器對參考幀進行存儲，而在存儲帶寬需求方面要求很低，實現簡單。並且本發明實施例提高隨機訪問的靈活性，本發明實施例提出的新的GOP結構支持多參考幀情況下的隨機訪問。隨機訪問可以發生在每個圖組頭，精度更高。本發明實施例具有丟幀恢復，快速重新同步的能力，可以應用於數字廣播、流媒體組播、壓縮碼流編輯/拼接，VOD/PVR播放快快退等場合。對於本領域的一般技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。20權利要求1.一種支持隨機訪問的視頻圖像編碼方法，其特徵在於，包括獲取圖組之前的幀內編碼圖像；獲取所述圖組內的第一個幀內編碼圖像；參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行編碼。2.如權利要求1所述的支持隨機訪問的視頻圖像編碼方法，其特徵在於，進一步包括將所述至少一個前向預測編碼圖像作為參考圖像之一對該圖組內後續的前向預測編碼圖像進行編碼。3.如權利要求2所述的支持隨機訪問的視頻圖像編碼方法，其特徵在於，進一步包括參考所述組內的幀內編碼圖像和前向預測編碼圖像對該圖組內的雙向預測編碼圖像進行編碼。4.一種支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法，其特徵在於，包括獲取圖組之前的幀內編碼圖像；獲取所述圖組的第一個幀內編碼圖像；參考所述圖組之前的幀內編碼圖像和所述圖組的第一個幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。5.如權利要求4所述的支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法，其特徵在於，還包括將所述至少一個前向預測編碼圖像作為參考圖像之一對該圖組內後續的前向預測編碼圖像進行解碼。6.如權利要求5所述的支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法，其特徵在於，參考所述組內的幀內編碼圖像和前向預測編碼圖像對該圖組內的雙向預測編碼圖像進行解碼。7.—種支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法，其特徵在於，包括獲取隨機訪問點之後的至少兩個幀內編碼圖像；參考所述至少兩個幀內編碼圖像對其中最後獲取的幀內編碼圖像所在圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。8.如權利要求7所述的支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法，其特徵在於，進一步包括將所述至少一個前向預測編碼圖像作為參考圖像之一對該圖組內後續的前向預測編碼圖像進行編碼。9.如權利要求8所述的支持隨機訪問的視頻圖像解碼方法，其特徵在於，進一步包括參考所述組內的幀內編碼圖像和前向預測編碼圖像對該圖組內的雙向預測編碼圖像進行編碼。10.—種視頻圖像編碼裝置，其特徵在於，包括編碼參考圖像獲取單元，獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；編碼參考圖像緩衝單元，用於存儲所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像編碼單元，用於參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行編碼。11.如權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述圖像編碼單元還用於將所述至少一個前向預測編碼圖像作為參考圖像之一對該圖組內後續的前向預測編碼圖像進行編碼。12.如權利要求11所述的裝置，其特徵在於，還包括圖像編碼單元還用於參考所述組內的幀內編碼圖像和前向預測編碼圖像對該圖組內的雙向預測編碼圖像進行編碼。13.—種^L頻圖像解碼裝置，其特徵在於，包括解碼參考圖像獲取單元，獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；解碼參考圖像緩衝單元，用於存儲所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像解碼單元，用於參考所述圖組之前的幀內編碼圖像和所述圖組的第一個幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。14.如權利要求13所述的裝置，其特徵在於，所述圖像解碼單元還用於將所述至少一個前向預測編碼圖像作為參考圖像之一對該圖組內後續的前向預測編碼圖像進行解碼。15.如權利要求14所述的裝置，其特徵在於，所述圖像解碼單元還用於參考所述組內的幀內編碼圖像和前向預測編碼圖像對該圖組內的雙向預測編碼圖像進行解碼。16.—種編解碼系統，其特徵在於，包括視頻圖像編碼裝置和視頻圖像解碼裝置；所述視頻圖像編碼裝置包括編碼參考圖像獲取單元，獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；編碼參考圖像緩衝單元，用於存儲所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像編碼單元，用於參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行編碼；所述視頻解碼裝置包括解碼參考圖像獲取單元，獲取圖組內的第一個幀內編碼圖像和獲取該圖組之前的幀內編碼圖像；解碼參考圖像緩沖單元，用於存儲所述圖組之前的幀內編碼圖像；圖像解碼單元，用於參考所述圖組之前的幀內編碼圖像和所述圖組的第一個幀內編碼圖像對所述圖組內的至少一個前向預測編碼圖像進行解碼。全文摘要本發明公開了視頻圖像編碼和解碼方法及裝置和系統，通過在對視頻圖像進行編碼和相對應的解碼時，每個圖組內的至少一個前向預測編碼圖像參考所述圖組內的第一個幀內編碼圖像和所述圖組之前的幀內編碼圖像進行編碼，編碼參考更多的圖像可以大大的提高編碼效率，因為後續圖族內前向預測編碼圖像也是參考本圖組內可以正常解碼的幀內編碼圖像，避免了對後續圖組的連續誤差擴散，而且每個圖組的圖組頭都可以作為隨機訪問點，為用戶提供更加細緻化的隨機訪問性能。文檔編號H04N7/26GK101459840SQ20071019537公開日2009年6月17日申請日期2007年12月13日優先權日2007年12月13日發明者林永兵申請人:華為技術有限公司