[发明专利]带有量化的视频流装备及其方法

说明书

布莱奈德·萨斯那塔恩

优先权要求/相关申请

根据美国法典第35卷第120条和第119条(e)款的规定，本申请要求于2008年9月22日提交并且题为“Video Streaming Apparatus with Quantization and Method Thereof”的第12/235,107号美国专利申请的优先权、于2008年9月22日提交并且题为“Transcoder Unit and Method”的第12/235,118号美国专利申请的优先权、以及于2008年9月22日提交并且题为“Video Quantizer Unit and Method Thereof”的第12/235,129号美国专利申请的优先权，所有这些申请由此通过引用被并入。

领域

本装置和方法一般涉及视频流、改变视频的格式以及用于数字数据的量化的单元和方法。

背景

将视频编码的系统和方法是众所周知的。编码可涉及将压缩的视频从一个格式转换成另一压缩格式的转码。传统的办法是在像素域中转码，称为级联像素域的办法。级联像素域的办法涉及解码原视频信号(对其解压)、执行中间处理并然后将处理过的信号完全重新编码。问题是，这种类型的转码计算上价格昂贵并且执行速度很慢，这意味着不可能执行实时转码。

现在对转码研究的主要领域集中于提高效率，即减少计算时间。然而，效率方面的任何收益必须对转码视频的质量的影响最小化，使得转码视频的观众没有察觉视频质量下降。

目前，当视频被以流的形式传输到媒体播放器时，使用恒定比特率的视频流完成以流的形式传输。在恒定比特率的视频流中，比特率、量化、像素群和所关注的区域是恒定的。问题是，恒定比特率的视频需要大量的带宽来以流的形式传输视频。期望提供可变比特率的视频流技术，使得可以根据流视频的始发器和流视频的接收器之间的链路的可用带宽来调整流的比特率。

提供可变比特率的流视频的一个当前技术是存储同一视频的每段的多个版本，其中视频的每段的每个版本具有不同的特征如比特率、量化、像素群或所关注的区域。然后，当视频将要被以流的形式传输时，检出器选择视频的具有合适特征的合适段以流的形式传输给用户。这种办法的问题是存储每个视频的所有版本所需要的大量的存储空间。例如，5MB大小的视频可能需要200+MB的存储空间，因为必须保存视频的不同段的所有不同版本。这大量的存储空间使当前技术不能为具有大量视频要以流的形式传输给用户的网站/公司工作。因此，期望提供克服当前技术的问题的装备和方法，并且为此目的指导该装备和方法。

另外，转码的过程是将压缩的视频从一个格式转换成具有不同格式的另一压缩的视频。传统的办法是在像素域中执行转码，称为级联像素域的办法。这种传统的办法涉及解码原信号、执行中间处理、以及使受限于任何新的限制的处理过的信号完全重新编码。完成这种传统的转码(从计算资源的立场和时间长度的立场)是非常昂贵的。因此，现在对转码研究的主要领域集中于提高效率，即减少计算时间。然而，效率方面的任何收益应当对转码视频的质量的影响最小化。因此，期望使用低复杂性、更快的转码方法来实现比特率降低，并且为此目的指导该单元和方法。

此外，量化诸如视频数据的数字数据的系统和方法是众所周知的。例如，大多数视频、静止图像和音频压缩方案使用某种形式的量化来减少压缩数据的带宽。这些已知的量化系统的大多数对于一些应用来说太慢和/或在计算上过于昂贵。因此，期望提供克服当前技术的问题的量化器和方法，并且为此目的指导该装备和方法。

附图简述

图1示出带有量化的视频流装备的实施方式；

图2示出带有量化的视频流装备的实施方式的更多细节；

图3示出用于带有量化的视频流的方法；

图4示出用于计算量化调整的方法的实例；

图5示出转码过程；

图6示出开环转码过程；

图7示出闭环转码过程；以及

图8示出没有运动估计的闭环转码过程。

一个或多个实施方式的详述

该装备和方法特别适用于视频信号在web上从一个服务器到一个或多个移动设备的以流的形式传输，并且在本上下文中，将描述该装备和方法。然而，应当理解，该装备和方法具有更大的实用性，因为它可被用来将视频数据从任何起始源以流的形式传输到任何接收器，并且视频数据可在具有足够带宽以传递视频数据的任何类型的链路上以流的形式传输。