[发明专利]用于受限可变比特率视频编码的方法和装置

说明书

政府权利

美国政府在本发明中具有已付费的许可、以及如国家标准和技术协会所给予的项目ID合同No.2003005676B的条款所规定的那样在有限的情形中要求专利所有人在合理的条款下向其他人发放许可的权利。

相关申请交叉引用

本申请要求2005年9月29日提交的、名称为“METHOD ANDAPPARATUS FOR CONSTRAINED VARIABLE BIT RATE(VBR)VIDEOENCODING”的美国临时申请序列No.60/721768的权益，其通过引用而被整体包含于此。

技术领域

本发明一般地涉及视频编码，并且更具体地涉及一种用于受限可变比特流(VBR)视频编码的方法和装置。

背景技术

使用速率控制来调节编码视频流的比特率。当在编码器中应用速率控制时，调整量化参数以满足目标比特率。速率控制可大致分为以下两类：恒定比特率(CBR)和可变比特率(VBR)。在网络应用中，尽管CBR可大大简化网络操作，但是CBR效率低于VBR，并且重要的是，尤其对于高运动内容CBR包括处于低比特率的视频质量。假定每个单独的帧将具有不同的复杂性等级并且因此需要以相同的解码质量来压缩不同数目的比特，则VBR可被视为视频的“自然”表示。

VBR编码被认为提供比CBR编码更好的质量，但是在实践中不使用纯粹的或者无限制的VBR。一个原因是因为典型的传输环境可能不允许传输速率上的任意变化。因此，编码器需要产生能够满足某些限制的VBR比特流。

当在实践中使用VBR时，施加到比特率分配上的通常限制是整个序列的平均比特率或特定帧间隔的总比特率。然而，当在相对于视频的区分优先级的(prioritized)结构和/或可分级结构而为视频感知(video-aware)的或者此外允许视频感知分组级多路复用或交换的网络中使用VRB传输时，需要新的VBR限制以利用这种网络，使得可以取得最佳的可能质量。

发明内容

本发明解决现有技术的这些和其它缺陷和缺点，本发明针对一种用于受限可变比特率(VBR)视频编码的方法和装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于将视频信号数据编码以便在网络中传输的方法。该方法包括以下步骤：使用区分优先级的结构或可分级编码结构中的至少一种而以可变比特率将视频信号数据编码，以便获得具有基本层和增强层的比特流。该编码步骤将视频信号数据编码，使得在第一时间间隔内将基本层比特率限制为小于或等于第一值，并且在第二时间间隔内将包括基本层和增强层的所有比特流限制为小于或等于第二值的比特率。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于将视频信号数据编码以便在支持视频感知多路复用和视频感知的交换中的至少一种的网络中传输的视频编码器。该视频编码器包括用于使用区分优先级的结构或可分级编码结构中的至少一种而以可变比特率将视频信号数据编码以便获得具有基本层和增强层的比特流的编码器。该编码器将视频信号数据编码，使得在第一时间间隔内将基本层比特率限制为小于或等于第一值，并且在第二时间间隔内将包括基本层和增强层的所有比特流限制为小于或等于第二值的比特率。

根据应当结合附图阅读的对示例实施例的以下详细描述，本发明的这些和其它方面、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

根据以下示例图，可以更好地理解本发明，在所述图中：

图1是根据本原理的实施例的、可以应用本原理的示例视频感知网络的框图；

图2是根据本原理的实施例的、可以应用本原理的示例视频编码器的框图；

图3是根据本原理的实施例的、可以应用本原理的示例视频画面组(GOP)结构的图；以及

图4是根据本原理的实施例的、用于支持视频感知多路复用和/或视频感知交换的网络中的可变比特率(VBR)编码的示例方法的流程图。

具体实施方式

本发明针对用于受限可变比特率(VBR)视频编码的方法和装置。在实施例中，提出了对于VBR的新限制，其对于相对于区分优先级的编码结构和/或可分级编码结构而为视频感知的并且支持视频感知多路复用或交换的网络取得提高的质量。如在这里使用的那样，术语“视频感知(video-aware)”是指能够将视频与其它数据或语音区分开的网络、路由器、和/或交换机制。

本描述举例说明了本发明的原理。因此，将认识到：本领域技术人员将能够设计各种配置，尽管在这里没有被明确地描述或示出，但是这些配置实施本发明的原理并且被包括在其精神和范围内。