[发明专利]画面编码方法、画面编码设备和图像中继设备

说明书

                         技术领域

本发明涉及用于再编码数字压缩画面信号以获得具有与该数字压缩画面信号的压缩格式相同或不同的压缩格式的数字画面信号的画面编码设备和画面编码方法。更具体地，本发明涉及当数字压缩画面信号作为输入画面信号被再编码以在每单位时间的数字压缩画面信号的总帧数是变化的情况下减少帧跳跃操作数的时候，能够增加位使用效率的画面编码设备和画面编码方法。

                         背景技术

通常实际利用使用窄带ISDN的电视会议系统。这种电视会议系统可以由能够压缩数字化的会议画面的画面压缩技术实现以获得能够在窄带ISDN的频带内实时传输的会议数据的预定总量。图8表示在电视会议系统中的画面发送的一个例子。一般地，在电视会议系统中使用为传输画面的、64Kbps或128Kbps的窄带(低位速率)作为发送路径。

一般，作为这样低位速率的画面压缩系统，使用ITU-T推荐标准H.261和H.263以及ISO/IEC的技术规范14496-2(通常称为“MPEG-4视频”)等。当在诸如电视会议系统的实时通信中使用这些画面压缩系统的画面压缩操作时，应满足下述条件：

.所产生的画面代码总量不能超过发送带宽。

.延迟小到不干扰通信的程度。

为满足这些条件，在这种画面压缩操作中，执行称为“量化控制”和“帧跳跃控制”的两种不同的速率控制，使得实现能够满足这些条件的代码操作。

量化控制对应于其中确定分配给画面中包含的每一宏块和每一画面的代码总量的控制，并且根据这些确定的代码总量确定量化步骤。帧跳跃控制对应于其中当已经被编码但还没有被传输(即，输出缓冲器中剩余的总量)的数据总量超过一个固定量时，下一画面不被编码，而被跳过的控制。

作为这种速率控制的具体例子，有以ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N3312的“MPEG-4视频检验模型16.0版”(此后将缩写为“VM16”)标准描述的方法。该VM16指出了实现MPEG-4视频(ISO/IEC14496-2)的具体压缩/解码系统的例子，并意味着通用系统具有高实用可能性。图9示出了描述按照VM16执行的速率控制的流程图。

在该流程图的步骤10，作为初始化处理，设置执行速率控制所需的参数。在步骤20，根据下述顺序(表示式是由C语言程序描述，下述的各种处理操作也类似地由C语言程序描述)计算分配给当前被编码的画面的目标代码总量。

T＝Max(Rs/30，Rr/Nr^*0.95+S^*0.05)

T＝T^*(B+2^*(Bs-B)/(2^*B+(Bs-B))；

if(B+T＞0.9^*Bs)

T＝Max(Rs/30，0.9(Bs-B))；

else if(B-Rp+T＜0.1^*Bs)

T＝Rp-B+0.1^*Bs；

应该理解：

Max(a，b)：在“a”和“b”中较大的值，

Min(a，b)：在“a”和“b”中较小的值，

T：目标代码总量，

Rs：与某图像段有关的位速率，

Rr：剩下的代码总量以编码在主题图像段中的剩余帧，

Nr：在主题图像段中应被编码的剩余帧数，

S：编码在前帧时使用的代码总量，

B：输出缓冲器的当前剩余总量，并且初始值是Bs/2，

Bs：输出缓冲器尺寸，

Rp：在1帧期间(即，帧速率的倒数)从输出缓冲器中提取的代码总量。

接着，在步骤30，响应在步骤20获得的目标代码总量确定量化值。在步骤40，在完成与1帧有关的编码操作之后，更新输出缓冲器剩余总量、剩余画面数等。接着，在步骤50-1和50-2，当输出缓冲器剩余总量超过输出缓冲器容量的80％的时候，通过帧跳跃控制跳过下一帧。

在该流程操作中，图像段指示被某固定的时间理论上被分割的画面的组(簇)。例如，现在假设，每1秒分割一段，在该段中所包含的画面总数等于帧速率。例如，在以每1秒10画面的帧速率编码画面的情况下，则1段包含这些画面的10个屏(screen)。