[发明专利]视频信号编码和缓存器管理

说明书

本发明涉及数字视频信号的编码，具体地，涉及视频编码的方法和装置，应用在对缓存存储器的可用性有制约的系统内。

在缓存上有制约的编码系统例子说明于共同转让的国际专利申请WO96/17491中。该申请说明了以视频片段形式编码数字视频信号的方法和装置，使片段能够无缝地连接而不需将解码器复位到起始状态。该系统采用具有编码级和编码器缓存器的编码器，该方法包括按照预定的编码方法(合适地符合MPEG标准)接连地编码片段图像，将已编码图像读出至缓存器中，随后以实质上恒定的比特率从缓存器中读出编码的片段。为了能简单地连接各个片段，规定了预定的编码器缓存器占有度，应用可控地变化的目标比特数目编码图像。这一目标使得最后的图像段读入缓存器瞬间，形成的编码器缓存器占有度实质上等于预定的缓存器占有度。该技术的具体应用是在互动视频系统中，用户在那里能够影响叙事流程，在叙事的呈现中没有不连续性。

诸如MPEG(例如ISO/IEC11172中对MPEG-1的定义和ISO/IEC13818中对MPEG-2的定义)的预定视频编码方法是通用标准在许多应用中具有灵活性和强硬性。然而，当视频编码和/或解码用的处理能力十分关键而本机存储器有限制时会发生问题：此时，保持与通用标准的符合性变得很困难。

所以，本发明的目的是在具有与诸如MPEG标准之一的至少一种编码规范子集保持符合性的能力下，适度的视频压缩容许存储器和处理资源最小化。

按照本发明，提供了在具有编码级和编码器缓存器的编码器装置内对数字视频图像信号进行编码的方法，方法中包含有步骤：

以符合于预定编码方案的方法接连地编码信号的图像场；

将已编码场数据读入缓存器中；以及

随后以至少部分地由缓存器充满度确定的比特率从缓存器中读出存储的数据；

其中，每个图像场编码成一系列像条，每个像条由场内预定数目的接连的行组成，并对像条的编码分配预定数目的数据比特，将已编码像条数据读入编码器缓存器，随后从中读出而完成像条的编码。

通过将每一场处理成例如是16行亮度或色度的一连串像条，编码器中的缓存需求可以减小，不需要整场的缓存容量。根据预定的编码方法顺序地编码每个像条，由此能减小存储器容量的要求。

合适的做法是对场内的像条进行编码，使已编码场符合一种或多种MPEG标准，为进一步减小缓存需求，可取地对场内像条进行场内编码，不需参考任何其它场。

合适地使像条编码保持于预定数目比特内的一种技术是编码级以多种量化层级(也就是细节的层次)编码像条，量化层级的选择决定于所述分配的预定比特数目。细节层次的选择能够自适应地在给定的最大可应用比特数目下使分辨率最高，不过，它与有限组群的预定量化层级工作相比较，要花费更多的计算。

另外，按照本发明，提供一种数字视频图像信号编码器装置，包含有：

编码级，安排成接收信号内连续的场，并按照预定的编码方法进行编码；以及

缓存器，连接成接收编码级来的已编码场数据，并安排成随后以至少部分地由缓存器充满度确定的比特率输出存储的数据；

其中，进一步安排编码级使每个图像场编码成一系列像条，每个像条由场内预定数目的接连的行组成，并在所分配的预定数目比特内编码像条，另外，缓存器安排成使像条的编码数据先读入缓存器内，然后从中读出而完成像条的编码。

象前面说明的方法，编码级合适地安排成对场内的像条进行编码，使已编码场符合一种或多种MPEG标准，可选地将编码级安排成对场的像条进行场内编码，不需参考任何其它场。此外，编码级工作中可使用多种量化层级对像条编码，量化层级根据所述分配的预定比特数目在编码级内合适地确定。

上面说明的装置具有多种应用，不止是作为一种转换设备，使得已有的编码数字视频再编码(仍保持符合预定的编码标准)以满足缓存和带宽上较严格的要求。因此，按照本发明的再一个方面，提供一种数字视频图像处理装置，包含有如上面说明的信号编码装置，还包含有用于与所述已编码图像之解码器相连接的已编码数字视频图像源，所述解码器有一个连接至所述编码级输入的输出。

一个实施例中，前述的已编码数字视频图像源中包含有连接装置，用于连接所述图像的远端源。另一种情况，所述源内包含有从可装卸存储装置中接收和读出已编码数字视频图像数据的装置。后一种情况下，合适的可装卸存储装置包括按照DVD、CD-ROM或类似标准的格式化光盘，用于接收和读出已编码数字视频图像数据的装置是合适地配置的光盘读出器。