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CN1771734A - 用于视频的三维编码和/或解码的方法、介质及装置 - Google Patents

用于视频的三维编码和/或解码的方法、介质及装置 Download PDF

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CN1771734A CNA200580000210XA CN200580000210A CN1771734A CN 1771734 A CN1771734 A CN 1771734A CN A200580000210X A CNA200580000210X A CN A200580000210XA CN 200580000210 A CN200580000210 A CN 200580000210A CN 1771734 A CN1771734 A CN 1771734A
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Abstract

一种用于视频的三维编码和/或解码的方法、介质和设备，包含：适应视频的时间和空间特性。该方法包括：当多个其它摄像机被排列成一行时，参考由同一摄像机在紧邻的以前时间所拍摄的视频，对由位于中心位置的摄像机所拍摄的视频执行时间估计；以及参考由与位于中心位置的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前的视频，对由其它摄像机所拍摄的视频执行时间－空间估计。

Description

用于视频的三维编码和/或解码的方法、介质及装置
技术领域
本发明的实施例涉及视频编码和解码，更具体地说，涉及对视频进行三维编码和/或解码的方法、介质和装置，其包含：适应视频的时间特性和空间特性。
背景技术
运动图像专家组(MPEG)-4第2部分和H.264(MPEG-4高级视频编码(AVC))中的视频编码包含对视频的二维编码，并且着重于提高编码效率。但是，在逼真(real-like)通信或虚拟现实领域中，还要求对视频的三维编码和重现。因此，应该对音视频(AV)数据的三维编码进行研究，以代替对二维编码进行研究。
视频编码标准化组织MPEG已经致力于建立AV数据的三维编码标准。作为该努力的一部分，已经成立了三维AV编码特别组(ad-hoc group，AHG)，并且标准化工作正在进行中。
发明内容
本发明的实施例包含用于对视频进行三维编码和/或解码的方法、介质和装置，通过它们对从多台摄像机接收的视频数据进行三维编码/解码。
根据本发明的实施例，使用多台摄像机所获得的三维视频能够被有效地编码，以获得较好的视频显示质量。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施例的、使用左视图(left view)视频和右视图视频对立体视频的编码和重现的视图；
图2A和2B示出了基础层(base layer)视频和加强层(enhancement layer)视频的示例性结构；
图3是示出了根据本发明的实施例的、使用左视图视频和右视图视频的抽取(decimation)来创建单个视频以及使用单个视频的内插(interpolation)来将单个视频重建成左视图视频和右视图视频的视图；
图4是示出了对由左视图视频和右视图视频组成的抽取视频(decimatedvideo)的运动估计/补偿的视图；
图5A示出了根据本发明的实施例的、对从排成一行的摄像机接收的多个视频数据的编码；
图5B示出了由于场景变化而由多台摄像机随着时间所拍摄的视频；
图6A和6B是示出了根据本发明的实施例的、根据本发明的视频的三维编码的视图；以及
图7示出了根据本发明的实施例的、当多台摄像机存在于二维空间中时的摄像机位置和编码顺序。
最优方式
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出了一种用于视频的三维编码的方法，所述方法包括：当多个其它摄像机被排列成一行，且位于中心的摄像机处在该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间(immediately previous-in-time)所拍摄的视频，执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计；和参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频，以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计。
执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计的结果可以是基础层视频，并且执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计的结果可以是基础层视频的至少一个加强层视频。
在执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，可以参考等于预定数目的参考图像的多个以前时间的视频，对由其它摄像机所拍摄的视频所参考的以前时间的视频执行时间-空间估计。并且，所述参考图像的预定数目可以为5。
此外，在对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，该时间-空间估计也可以参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的当前视频而执行。在对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，该时间-空间估计也可以是参考由落在由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频和目前将被估计的视频之间的一角度范围内的所有多个摄像机所拍摄的视频而执行的。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于视频的三维编码的方法，所述方法包括：参考与目前将被编码的视频的中心相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频；和按照预定数目的参考图像进一步参考同样多的、与相邻于视频的中心的摄像机相邻的以前时间的视频执行时间-空间估计。
参考的结果可以是基础层视频，并且执行时间-空间估计的结果可以是基础层视频的至少一个加强层视频。
并且，与视频的中心相邻的摄像机和目前将被编码的视频之间的角度可以随着相邻摄像机之间的间隔而变化。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于视频的三维编码的方法，通过该方法对由二维排列的摄像机所拍摄的多个视频进行编码，该方法包括：对由在二维排列的其它摄像机中位于中心的摄像机所拍摄的视频编码；并且按照基于到位于中心的摄像机的距离最短的顺序，顺序地对由其它摄像机所拍摄的视频编码。
对由位于中心的摄像机所拍摄的视频编码的结果可以是基础层视频，并且，顺序编码的结果可以是基础层视频的至少一个加强层视频。
此外，在顺序编码中，如果存在多个到位于中心的摄像机的距离相同的摄像机，则对该具有相同距离的多个摄像机的编码可以以螺旋方式顺序地执行。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种包含计算机可读代码的介质，所述计算机可读代码执行用于视频的三维编码的方法，所述方法包括：当多个其它摄像机被排列成一行，且位于中心的摄像机处在该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计；和参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频，以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于三维编码的编码器，包括：第一编码器，其在多个其它摄像机被排列成一行，且位于中心的摄像机处于该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计；第二编码器，其参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频，和由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计；以及复用器，其复用第一编码器的输出和第二编码器的输出。
在第二编码器中，可以参考等于预定数目的参考图像的多个以前时间的视频，对由其它摄像机所拍摄的视频所参考的以前时间的视频执行所述时间-空间估计。
此外，第一编码器的输出可以是基础层视频，并且第二编码器的输出可以是基础层视频的至少一个加强层视频。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于视频三维编码的编码器，包括：第一编码器，其通过参考与视频的中心相邻的摄像机的以前时间的视频，对由与视频的中心相邻的摄像机所拍摄的当前时间的视频编码；第二编码器，其按照预定数目的参考图像进一步参考同样多的、与相邻于视频的中心的摄像机相邻的以前时间的视频执行时间-空间估计；以及复用器，其复用第一编码器的输出和第二编码器的输出。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于视频三维编码的编码器，通过该编码器对由二维排列的摄像机所拍摄的多个视频进行编码，包括：第一编码器，其对由在二维排列的其它摄像机中位于中心的摄像机所拍摄的视频编码；第二编码器，其按照基于到位于中心的摄像机的距离最短的顺序，顺序地对由其它摄像机所拍摄的视频编码；以及复用器，其复用第一编码器的输出和第二编码器的输出。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于三维编码的编码系统，包括：多个摄像机，该多个摄像机中的至少一个摄像机位于该多个摄像机的中心；第一编码器，其当所述多个摄像机中的多个其它摄像机被排列成一行，且位于中心的摄像机处在该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计；第二编码器，其参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频，以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计；以及复用器，其复用第一编码器的输出和第二编码器的输出。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于视频的三维解码的方法，该方法包括：将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；对所述基础层视频解码，以便对通过当多个其它摄像机被排列成一行，且位于中心的摄像机处于该行的中心位置时参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计而编码的视频进行解码；以及基于网络资源对至少一个加强层视频解码，以便对通过参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频、以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间编码而编码的视频解码。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于视频的三维解码的方法，该方法包括：将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；对所述基础层视频解码，以便对通过参考由与当前将被编码的视频的中心相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频而编码的视频解码；以及基于网络资源对所述至少一个加强层视频解码，以便对通过按照预定数目的参考图像进一步参考同样多的、与相邻于视频的中心的摄像机相邻的以前时间的视频执行时间-空间估计而编码的视频解码。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于视频的三维解码的方法，通过该方法由二维排列的摄像机所拍摄的多个视频被编码，所述方法包括：将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；对所述基础层视频解码，以便对通过对由在二维排列的其它摄像机中位于中心的摄像机所拍摄的视频编码而编码的视频解码；以及基于网络资源对所述至少一个加强层视频解码，以便对通过按照基于到位于中心的摄像机的距离最短的顺序、顺序地对由其它摄像机所拍摄的视频编码而编码的视频解码。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种包含计算机可读代码的计算机可读介质，该计算机可读代码执行用于视频的三维解码的方法，所述方法包括：将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；对所述基础层视频解码，以便对通过在多个其它摄像机被排列成一行，且位于中心的摄像机处于该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计而编码的视频解码；以及基于网路资源对所述至少一个加强层视频解码，以便对通过参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频、以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计而编码的视频解码。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于视频的三维解码的解码器，包括：解复用器，其将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；第一解码器，其通过对通过当多个其它摄像机被排列成一行，且位于中心的摄像机处于该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计而编码的视频解码，对基础层视频解码；以及第二解码器，其通过对通过参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频、以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间编码而编码的视频解码，基于网络资源对至少一个加强层视频解码。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于视频的三维解码的解码器，包括：解复用器，其将视频比特流解复用为基础层视频和至少一个加强层视频；第一解码器，其通过对通过参考由与当前将被编码的视频的中心相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频而编码的视频解码，对所述基础层视频解码；以及第二解码器，其通过对通过按照预定数目的参考图像进一步参考同样多的、与相邻于视频的中心的摄像机相邻的以前时间的视频执行时间-空间估计而编码的视频解码，基于网路资源对所述至少一个加强层视频解码。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种用于视频三维解码的解码器，通过该解码器由二维排列的摄像机所拍摄的多个视频被编码，包括：解复用器，其将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；第一解码器，其通过对通过对由在二维排列的其它摄像机中位于中心的摄像机所拍摄的视频编码而编码的视频解码，对所述基础层视频解码；以及第二解码器，其通过对通过按照基于到位于中心的摄像机的距离最短的顺序、顺序地对由其它摄像机所拍摄的视频编码而编码的视频解码，基于网络资源对所述至少一个加强层视频解码。
为了获得上述和/或其它方面和优点，本发明的实施例提出一种三维编码信号，包括：通过当多个其它摄像机被排列，且位于中心的摄像机处于所排列的位于中心的摄像机的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，对由位于中心的摄像机所拍摄的视频执行时间估计而编码的基础层视频；和通过参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频和由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，对由其它摄像机所拍摄的视频执行时间-空间估计而编码的至少一个加强层视频，其中，所述基础层视频和所述至少一个加强层视频被复用以生成所述三维编码信号。
具体实施方式
现在，将详细参照本发明的实施例，其例子在附图中示出，在所有附图中相似的附图标记表示相似的元素。下面将参照附图说明实施例，从而解释本发明。
图1是示出了根据本发明的实施例的、使用左视图视频和右视图视频编码和重现立体视频的视图。
如图1所示，在MPEG-2多视图类(multi-view profile)(13818-2)中，能够使用可缩放编解码器(scalable codec)编码和重现三维视频，在可缩放编解码器中，搜索左视图视频和右视图视频之间的相关性，并根据相应网络的条件对两个视频之间的差异(disparity)编码。通过使用左视图视频作为基础层视频而使用右视图视频作为加强层视频来进行编码。基础层视频是指能够按原样(as it is)被编码的视频，而加强层视频是指如下视频：其在传输两个视频层的相应网络状况良好时，即当网络状况不利于仅重现基础层视频时，被额外编码，并且以后能够被用于提高基础层视频的质量。这样，使用基础层视频和加强层视频两者的编码被称为可缩放编码。
左视图视频能够由第一运动补偿DCT编码器110编码。左视图视频和右视图视频之间的差异能够由差异估计器122和差异补偿器124计算，并随后由第二运动补偿DCT编码器126编码，其中差异估计器122估计左视图视频和右视图视频之间的差异。假定对左视图视频编码的第一运动补偿DCT编码器110为基础层视频编码器，则参与对左视图视频和右视图视频之间的差异编码的差异估计器122、差异补偿器124和第二运动补偿DCT编码器126可以被称为加强层视频编码器120。之后，编码后的基础层视频和加强层视频由系统复用器130复用，并被发送以用于随后的解码。
当解码时，系统解复用器140能够将复用的数据分解成左视图视频和右视图视频。左视图视频能够由第一运动补偿DCT解码器150解码。然后，差异视频由差异补偿器162和第二运动补偿DCT解码器164恢复成右视图视频，其中差异补偿器162补偿左视图视频和右视图视频之间的差异。假定对左视图视频解码的第一运动补偿DCT解码器150是基础层视频解码器，则参与搜索左视图视频和右视图视频之间的差异以及对右视图视频解码的差异补偿器162和第二运动补偿DCT解码器164可以被称为加强层视频解码器160。
图2A和2B示出了基础层视频和加强层视频的示例性结构。
如图2A所示，与MPEG-2或MPEG-4中的视频编码相似，使用内图像(intra picture)(称为I图像)212、预测图像(predictive picture)(称为P图像)218以及双向图像(bidirectional picture)(称为B图像)214和216对左视图视频类型的基础层视频编码。另一方面，右视图视频类型的加强层视频可以包含参考左视图视频类型的I图像212编码的P图像222、参考右视图视频类型的P图像222和左视图视频类型的B图像214编码的B图像224、参考右视图视频类型的B图像224和左视图视频类型的B图像216编码的B图像226、和参考右视图视频类型的B图像226和左视图视频类型的P图像218编码的B图像228。换言之，可以参考基础层来编码差异。在图2A的表示中，箭头的方向表示参考由箭头点(arrow point)标识的视频对各个视频进行编码。
图2B示出了加强层视频的另一示例性结构。
参照图2B，右视图视频类型的加强层视频能够包含参考左视图视频类型的B图像232编码的B图像242、参考右视图视频类型的B图像242和左视图视频类型的B图像234编码的B图像244、和参考右视图视频类型的B图像244和左视图视频类型的P图像236编码的B图像246。
图3示出了使用对左视图视频和右视图视频的抽取创建单个视频，和使用单个视频的内插将单个视频重建成左视图视频和右视图视频。
参照图3，立体视频编码可以在使用运动编码和差异编码的MPEG-2主类(MP)中执行。通过将左视图视频和右视图视频水平抽取为立体视频编码中的1/2而后将带宽缩小1/2，可以将两个视频组合成一个视频。然后，将组合的视频发送给解码器。解码器接收该组合视频，并且通过将组合的视频分解为左视图视频和右视图视频并两次内插该左视图视频和右视图视频来恢复原始视频。
图4是示出了对包含左视图视频和右视图视频的抽取视频的运动估计/补偿的视图。
如图4所示，可以参考与基础层视频LI、LB和LP相邻的加强层视频对加强层视频RI、RB和RP编码。这里，RI表示右视图视频类型的I图像，RB表示右视图视频类型的B图像，而RP表示右视图视频类型的P图像，LI表示左视图视频类型的I图像，LB表示左视图视频类型的B图像，而LP表示左视图视频类型的P图像。
但是，这种编码方法存在这样的问题，即，差异信息没有被有效地压缩，并且左视图视频和右视图视频之间的显示质量的差别将变得始终大于0.5-1.5dB。并且，如果对于一个场景存在几台摄像机，将很难接收附加的视频数据。
图5A是示出了从排列成一行的多台摄像机接收的编码视频数据的视图。
参照图5A，多台摄像机可以被排列成一行，例如，排列成一条一维的线。在本发明的实施例中，可以假定摄像机存在于由i轴和j轴构成的二维空间中。但是，为了解释本发明的实施例，多台摄像机的情况被示为仅存在于一维空间中，即，(i，j)的i等于0。如果i不等于0，则多台摄像机将存在于二维空间中。后面将参照图7说明这样的例子。
图5B示出了由多台摄像机随着时间，例如随着场景变化而拍摄的视频。
由一台摄像机在特定时间t拍摄的视频由f(i，j，t)标识，(i，j)将标识摄像机的位置，并且当i等于0时，相应的摄像机如图5A和5B所示，仅存在于一维空间中。例如，f(0，0，0)标识由中心摄像机在起始时间拍摄的视频。如果将由其它摄像机拍摄的视频沿时间轴排列，则对于由相邻摄像机在相邻时间t拍摄的视频，还将存在一个角度q。该角度信息q也可以被用于编码和解码。
图6A和6B是示出了根据本发明的实施例的视频的三维编码的视图。
如图6A所示，分别由位于中心位置(0，0，t)的摄像机从第一方向摄取的视频f(0，0，0)、f(0，0，1)、f(0，0，2)、f(0，0，3)和f(0，0，4)每一个被编码成基础层视频，即，仅参考紧邻的以前时间的基础层视频对它们每一个进行时间估计和编码。例如，参考f(0，0，1)估计f(0，0，2)，参考f(0，0，2)估计f(0，0，3)。作为例子，可以使用最多5个参考视频。由位于位置(0，-1，t)的摄像机拍摄的视频f(0，-1，t)被编码成第一加强层视频。更具体地说，可以使用时间上以前时间的解码视频(temporallyprevious-in-time decoded video)和参考视频f(0，-1，t-1～t-5)估计视频f(0，-1，t)。例如，可以参考视频f(0，0，1)和f(0，-1，1)估计视频f(0，-1，2)，参考视频f(0，0，2)和f(0，-1，2)估计视频f(0，-1，3)。在本例中，在对基础层视频的运动估计中再次使用最多5个参考视频。换句话说，时间-空间估计运动，并随后对其编码。
可以使用与上述相同的方法对其它层的视频编码。换句话说，从摄像机位置(0，-2，t)拍摄的视频f(0，-2，t)可以被编码成第三加强层视频，从摄像机位置(0，1，t)拍摄的视频f(0，1，t)可以被编码成第二加强层视频，而从摄像机位置(0，2，t)拍摄的视频f(0，2，t)可以被编码成第四加强层视频。
如图6B进一步所示，根据本发明的另一个实施例，也可以参考相邻层视频来对加强层视频编码。在本例中，由于使用了更多数量的参考视频，因此能够提高恢复的视频的显示质量。
图7示出了当在二维空间中存在多台摄像机时，摄像机的位置和编码顺序。
参照图7，当摄像机存在于二维空间中且t等于0时摄像机的位置被示出。按照对摄像机所摄取的视频进行编码的一个顺序，由位于中心位置的摄像机所摄取的视频被首先编码，并且与位于中心的摄像机位置最接近的8台摄像机，例如那些与位于中心的摄像机的距离为1(这里假定从一台摄像机到另一台的距离为1)的摄像机所摄取的视频被以螺旋方式顺序地编码。然后，以螺旋方式顺序地对由与位于中心的摄像机的距离为2的16台摄像机所摄取的视频编码。这种编码可以如下安排：
(1)f(0，0)：距离＝0
(2)f(1，0)，f(1，1)，f(0，1)，f(-1，1)，f(-1，0)，f(-1，-1)，f(0，-1)，f(1，-1) ：距离＝1
(3)f(2，0)，f(2，1)，f(2，2)，…：距离＝2
(4)f(3，0)，f(3，1)，…：距离＝3
如果以上述顺序执行编码，虽然可以缩小相应网络的带宽，但是不能对来自所有摄像机的视频进行编码和发送，并且这样仅仅发送一部分视频。因此，为了克服这个潜在的带宽问题，可以使用双线性内插或同步功能型内插(sync function type interpolation)来空间-时间预测并恢复来自N台摄像机的视频。所以，只要来自位于位置(i，j，t)的摄像机的三维视频信息被编码并发送到解码器，即使在网络带宽不足时仅发送了部分数据，解码器也仍然能够通过执行内插来恢复原始视频。
使用视频f(0，6，6)作为例子，可以如下进一步解释根据本发明实施例的用于编码的方法。
(1)f(0，6，5)，f(0，6，4)，f(0，6，3)，f(0，6，2)，f(0，6，1)：当j等于6时，执行时间预测，即运动估计/补偿。此时，参考图像的数目为5，注意，参考图像的数目是可以根据不同情况而变化的。
(2)可以从视频f(0，6，6)向中心图像执行时间-空间预测。此时，使用以前定义的角度θ执行时间-空间预测。换句话说，可以对落在角度θ范围内的所有图像执行时间-空间预测。如果θ等于45°，则以如下顺序(例如)执行预测：
a)f(0，5，5)，f(0，5，4)，f(0，5，3)，f(0，5，2)，f(0，5，1)
b)f(0，4，4)，f(0，4，3)，f(0，4，2)，f(0，4，1)
c)f(0，3，3)，f(0，3，2)，f(0，3，1)
d)f(0，2，2)，f(0，2，1)
e)f(0，1，1)
换句话说，可以以宏块为单位对上面15个时间-空间参考图像执行运动估计/补偿，其中参考图像使用以前定义的角度θ来确定。
(3)在(1)和(2)的时间-空间估计编码期间，可以从参考图像中搜索与当前编码的宏块最相似的宏块，并且可以对找到的宏块执行运动估计/补偿和冗余变换(residual transform)。
根据本发明的另一个实施例，例如，可以类似地执行与前述编码方法相反的解码方法。如参照图6A和6B所述的，只要接收到复用的基础层视频和加强层视频，该复用的视频就能够被分解成各个层的视频并被解码。
用于视频的三维编码的方法可以通过计算机可读代码，例如计算机程序来实现。熟练的计算机程序员能够容易地解释组成的计算机可读代码的代码和代码片段。并且，计算机可读代码可以在计算机可读介质上存储/传输，通过读取和执行该计算机可读代码可以实现用于视频的三维编码/解码的方法。该计算机可读介质包含例如磁性记录介质、光学记录介质和载波介质。
虽然参考其示范实施例具体示出并说明了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求所定义的本发明的精神和范围的前提下，可以对其进行各种形式上和细节上的修改。

Claims (50)

1、一种用于视频的三维编码的方法，所述方法包括：
当多个其它摄像机被排列成一行且位于中心的摄像机处在该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计；以及
参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计。
2、如权利要求1所述的方法，其中，所述执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计的结果为基础层视频，并且所述执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计的结果是基础层视频的至少一个加强层视频。
3、如权利要求1所述的方法，其中，在执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，至少参考等于预定数目的参考图像的多个以前时间的视频，至少对由其它摄像机所拍摄的视频所参考的以前时间的视频执行所述时间-空间估计。
4、如权利要求3所述的方法，其中，所述参考图像的预定数目为5。
5、如权利要求3所述的方法，其中，在对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，该时间-空间估计还进一步参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的当前视频而执行。
6、如权利要求3所述的方法，其中，在对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，该时间-空间估计参考由落在由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频和目前将被估计的视频之间的一角度范围内的所有多个摄像机所拍摄的视频而执行。
7、一种用于视频的三维编码的方法，所述方法包括：
参考与目前将被编码的视频的中心相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频；以及
按照预定数目的参考图像进一步参考同样多的、与相邻于视频的中心的摄像机相邻的以前时间的视频执行时间-空间估计。
8、如权利要求7所述的方法，其中，所述参考的结果是基础层视频，并且所述执行时间-空间估计的结果为基础层视频的至少一个加强层视频。
9、如权利要求7所述的方法，其中，与视频的中心相邻的摄像机和目前将被编码的视频之间的角度随着相邻摄像机之间的间隔而变化。
10、一种用于视频的三维编码的方法，通过该方法对由二维排列的摄像机所拍摄的多个视频进行编码，所述方法包括：
对由在二维排列的其它摄像机中位于中心的摄像机所拍摄的视频编码；以及
按照基于距位于中心的摄像机的距离最短的顺序，顺序地对由其它摄像机所拍摄的视频编码。
11、如权利要求10所述的方法，其中，对由位于中心的摄像机所拍摄的视频编码的结果为基础层视频，并且，顺序编码的结果为基础层视频的至少一个加强层视频。
12、如权利要求10所述的方法，其中，在所述顺序编码中，如果存在多个到位于中心的摄像机的距离相同的摄像机，则对该具有相同距离的多个摄像机的编码以螺旋方式顺序地执行。
13、一种包含计算机可读代码的介质，该计算机可读代码执行用于视频的三维编码的方法，所述方法包括：
当多个其它摄像机被排列成一行且位于中心的摄像机处在该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计；以及
参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计。
14、如权利要求13所述的介质，其中，所述执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计的结果为基础层视频，并且所述执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计的结果为基础层视频的至少一个加强层视频。
15、一种用于三维编码的编码器，包括：
第一编码器，其在多个其它摄像机被排列成一行且位于中心的摄像机处于该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计；
第二编码器，其参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频和由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计；以及
复用器，其复用第一编码器的输出和第二编码器的输出。
16、如权利要求15所述的编码器，其中，在所述第二编码器中，至少参考等于预定数目的参考图像的多个以前时间的视频，至少对由其它摄像机所拍摄的视频所参考的以前时间的视频执行所述时间-空间估计。
17、如权利要求16所述的编码器，其中，所述参考图像的预定数目为5。
18、如权利要求16所述的编码器，其中，在所述第二编码器中，所述时间-空间估计还进一步参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的当前视频而执行。
19、如权利要求16所述的编码器，其中，在所述第二编码器中，所述时间-空间估计参考由落在由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频和目前将被估计的视频之间的一角度范围内的所有多个摄像机所拍摄的视频而执行。
20、如权利要求16所述的编码器，其中，所述第一编码器的输出为基础层视频，并且所述第二编码器的输出为基础层视频的至少一个加强层视频。
21、一种用于视频的三维编码的编码器，包括：
第一编码器，其通过参考与视频的中心相邻的摄像机的以前时间的视频，对由与视频的中心相邻的摄像机所拍摄的当前时间的视频编码；
第二编码器，其按照预定数目的参考图像进一步参考同样多的、与相邻于视频的中心的摄像机相邻的以前时间的视频执行时间-空间估计；以及
复用器，其复用第一编码器的输出和第二编码器的输出。
22、如权利要求21所述的编码器，其中，所述与视频的中心相邻的摄像机和所述目前将被编码的视频之间的角度随着相邻摄像机之间的间隔而变化。
23、如权利要求21所述的编码器，其中，所述第一编码器的输出为基础层视频，并且所述第二编码器的输出为基础层视频的至少一个加强层视频。
24、一种用于视频的三维编码的编码器，通过该编码器对由二维排列的摄像机所拍摄的多个视频进行编码，包括：
第一编码器，其对由在二维排列的其它摄像机中位于中心的摄像机所拍摄的视频编码；
第二编码器，其按照基于到位于中心的摄像机的距离最短的顺序，顺序地对由其它摄像机所拍摄的视频编码；以及
复用器，其复用第一编码器的输出和第二编码器的输出。
25、如权利要求24所述的编码器，其中，在所述第二编码器中，如果存在多个到位于中心的摄像机的距离相同的摄像机，则对该具有相同距离的多个摄像机的编码以螺旋方式顺序地执行。
26、如权利要求24所述的编码器，其中，所述第一编码器的输出为基础层视频，并且所述第二编码器的输出为基础层视频的至少一个加强层视频。
27、一种用于三维编码的编码系统，包括：
多个摄像机，该多个摄像机中的至少一个摄像机位于该多个摄像机的中心；
第一编码器，其当所述多个摄像机中的多个其它摄像机被排列成一行且位于中心的摄像机处在该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计；
第二编码器，其参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计；以及
复用器，其复用第一编码器的输出和第二编码器的输出。
28、如权利要求27所述的编码系统，其中，在所述第二编码器中，至少参考等于预定数目的参考图像的多个以前时间的视频、至少对由其它摄像机所拍摄的视频所参考的以前时间的视频执行所述时间-空间估计。
29、如权利要求28所述的编码系统，其中，在所述第二编码器中，所述时间-空间估计参考由落在由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频和目前将被估计的视频之间的一角度范围内的所有多个摄像机所拍摄的视频而执行。
30、如权利要求27所述的编码系统，其中，所述第一编码器的输出为基础层视频，并且所述第二编码器的输出为基础层视频的至少一个加强层视频。
31、一种用于视频的三维解码的方法，该方法包括：
将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；
对所述基础层视频解码，以便对通过当多个其它摄像机被排列成一行且位于中心的摄像机处于该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计而编码的视频进行解码；以及
基于网络资源对至少一个加强层视频解码，以便对通过参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间编码而编码的视频解码。
32、如权利要求31所述的方法，其中，在所述对至少一个加强层视频的编码中，在执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，至少参考与预定数目的参考图像相等的多个以前时间的视频，至少对由其它摄像机所拍摄的视频所参考的以前时间的视频执行所述时间-空间估计。
33、如权利要求32所述的方法，其中，所述参考图像的预定数目为5。
34、如权利要求32所述的方法，其中，在所述对至少一个加强层视频的编码中，在执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，所述时间-空间估计还进一步参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的当前视频而执行。
35、如权利要求32所述的方法，其中，在所述对至少一个加强层视频的编码中，在执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，参考由落在由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频和目前将被估计的视频之间的一角度范围内的所有多个摄像机所拍摄的视频而执行所述时间-空间估计。
36、一种用于视频的三维解码的方法，该方法包括：
将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；
对所述基础层视频解码，以便对通过参考由与当前将被编码的视频的中心相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频而编码的视频解码；以及
基于网络资源对所述至少一个加强层视频解码，以便对通过按照预定数目的参考图像进一步参考同样多的、与相邻于视频的中心的摄像机相邻的以前时间的视频执行时间-空间估计而编码的视频解码。
37、如权利要求36所述的方法，其中，与视频的中心相邻的摄像机和目前将被编码的视频之间的角度随着相邻摄像机之间的间隔而变化。
38、一种用于视频的三维解码的方法，通过该方法由二维排列的摄像机所拍摄的多个视频被编码，所述方法包括：
将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；
对所述基础层视频解码，以便对通过对由在二维排列的其它摄像机中位于中心的摄像机所拍摄的视频编码而编码的视频解码；以及
基于网络资源对所述至少一个加强层视频解码，以便对通过按照基于到位于中心的摄像机的距离最短的顺序、顺序地对由其它摄像机所拍摄的视频编码而编码的视频解码。
39、如权利要求38所述的方法，其中，在对顺序编码的至少一个加强层视频的解码中，如果存在多个到位于中心的摄像机的距离相等的摄像机，则对具有相同距离的多个摄像机的编码以螺旋方式顺序地执行。
40、一种包含计算机可读代码的计算机可读介质，该计算机可读代码执行用于视频的三维解码的方法，所述方法包括：
将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；
对所述基础层视频解码，以便对通过在多个其它摄像机被排列成一行且位于中心的摄像机处于该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计而编码的视频解码；以及
基于网路资源对所述至少一个加强层视频解码，以便对通过参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计而编码的视频解码。
41、一种用于视频的三维解码的解码器，包括：
解复用器，其将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；
第一解码器，其通过对通过当多个其它摄像机被排列成一行且位于中心的摄像机处于该行的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由位于中心的摄像机所拍摄的视频的时间估计而编码的视频解码，对基础层视频解码；以及
第二解码器，其通过对通过参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频以及由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频而执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间编码而编码的视频解码，基于网络资源对至少一个加强层视频解码。
42、如权利要求41所述的解码器，其中，在所述对至少一个加强层视频的编码中，在执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，至少参考等于预定数目的参考图像的多个以前时间的视频，至少对由其它摄像机所拍摄的视频所参考的以前时间的视频执行所述时间-空间估计。
43、如权利要求42所述的解码器，其中，所述参考图像的预定数目为5。
44、如权利要求42所述的解码器，其中，在所述对至少一个加强层视频的编码中，在执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，所述时间-空间估计还进一步参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的当前视频而执行。
45、如权利要求42所述的解码器，其中，在所述对至少一个加强层视频的编码中，在执行对由其它摄像机所拍摄的视频的时间-空间估计中，所述时间-空间估计参考由落在由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频和目前将被估计的视频之间的一角度范围内的所有多个摄像机所拍摄的视频而执行。
46、一种用于视频的三维解码的解码器，包括：
解复用器，其将视频比特流解复用为基础层视频和至少一个加强层视频；
第一解码器，其通过对通过参考由与当前将被编码的视频的中心相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频而编码的视频解码，对所述基础层视频解码；以及
第二解码器，其通过对通过按照预定数目的参考图像进一步参考同样多的、与相邻于视频的中心的摄像机相邻的以前时间的视频执行时间-空间估计而编码的视频解码，基于网路资源对所述至少一个加强层视频解码。
47、如权利要求46所述的解码器，其中，所述与视频的中心相邻的摄像机和目前将被编码的视频之间的角度随着相邻摄像机之间的间隔而变化。
48、一种用于视频的三维解码的解码器，通过该解码器由二维排列的摄像机所拍摄的多个视频被编码，包括：
解复用器，其将视频比特流解复用成基础层视频和至少一个加强层视频；
第一解码器，其通过对通过对由在二维排列的其它摄像机中位于中心的摄像机所拍摄的视频编码而编码的视频解码，对所述基础层视频解码；以及
第二解码器，其通过对通过按照基于到位于中心的摄像机的距离最短的顺序、顺序地对由其它摄像机所拍摄的视频编码而编码的视频解码，基于网络资源对所述至少一个加强层视频解码。
49、如权利要求48所述的解码器，其中，在所述对顺序编码的至少一个加强层视频的解码中，如果存在多个摄像机
50、一种三维编码信号，包括：
通过当多个其它摄像机被排列且位于中心的摄像机处于所排列的位于中心的摄像机的中心位置时，参考由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，对由位于中心的摄像机所拍摄的视频执行时间估计而编码的基础层视频；和
通过参考由与位于中心的摄像机相邻的摄像机所拍摄的以前时间的视频和由位于中心的摄像机在至少紧邻的以前时间所拍摄的视频，对由其它摄像机所拍摄的视频执行时间-空间估计而编码的至少一个加强层视频，
其中，所述基础层视频和所述至少一个加强层视频被复用以生成所述三维编码信号。
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