[发明专利]多通路视频编码

说明书

本申请是申请日为2005年6月24日、申请号为200580006363.5、发明名称为“多通路视频编码”的发明专利申请的分案申请。

背景技术

视频编码器通过利用多种编码方案编码视频图像序列（例如，视频帧）。视频编码方案典型地是以内帧或帧间的方式编码视频帧或视频帧的各部分（例如，视频帧内的像素集）。内帧编码的帧或像素集是独立于其他帧或其他帧内的像素集来编码的。帧间编码的帧或像素集是通过参考一个或多个其他帧或其他帧内的像素集来编码的。

当压缩视频帧时，一些编码器实现了“速率控制器”，其为将要编码的视频帧或视频帧的集合提供“比特预算”。比特预算指定已经分配给编码该视频帧或视频帧集合的比特数量。通过有效分配比特预算，速率控制器试图生成考虑到某种限制（例如，目标比特率等）的最高质量压缩的视频流。

迄今为止，已经提出了多种单通路和多通路速率控制器。单通路速率控制器为在单个通路中编码一系列视频图像的编码方案提供比特预算，而多通路速率控制器为在多个通路中编码一系列视频图像的编码方案提供比特预算。

单通路速率控制器在实时编码条件下是有效的。另一方面，多通路速率控制器基于一组限制为特定比特率优化编码。迄今为止，并没有很多的速率控制器在控制它们的比特率中考虑到帧或帧内像素集的空间或时间的复杂度。同样，大多数多通路速率控制器没有为虑及所期望比特率而对帧和/或帧内像素集使用最优量化参数的编码解决方案充分搜索解空间。

因此，现有技术中存在对使用新颖技术的速率控制器的需求，以便在控制用于编码一组视频图像的比特率的同时，考虑视频图像和/或视频图像各部分的空间或时间复杂度。现有技术中还存在对多通路速率控制器的需求，其充分检查各种编码方案以识别出针对视频图像和/或视频图像各部分使用最优量化参数集的编码方案。

发明内容

本发明的一些实施例提供一种编码多个图像（例如，视频序列的多个帧）的多通路编码方法。该方法重复执行编码这些图像的编码操作。该编码操作是基于标称量化参数，该方法使用该标称量化参数计算这些图像的量化参数。在该编码操作的几次不同的迭代过程中，该方法使用了几种不同的标称量化参数。该方法在达到了终结准则（例如，其识别到一个可接受的图像编码）时停止其迭代过程。

本发明的一些实施例提供一种用于编码视频序列的方法。该方法识别量化视频中的第一图像的复杂度的第一属性。它还基于所述识别的第一属性为编码第一图像识别量化参数。该方法接着基于所述识别的量化参数编码第一图像。在一些实施例中，这种方法为视频中的多个图像执行这三项操作。

本发明的一些实施例基于视频图像和/或视频图像的各部分的“视觉掩蔽”属性编码视频图像序列。图像或图像各部分的视觉掩蔽是对在图像或图像各部分中能够忍受多少编码人工因素的指示。为了表达图像或图像各部分的视觉掩蔽属性，一些实施例计算了量化图像或图像各部分的亮度能量的视觉掩蔽强度。在一些实施例中，该亮度能量测量作为图像或图像各部分的平均luma或像素能量的函数。

替代该亮度能量或与之结合，图像或图像各部分的视觉掩蔽强度也可以量化图像或图像各部分的活动性能量。活动性能量表示图像或图像各部分的复杂度。在一些实施例中，活动性能量包括量化图像或图像各部分空间复杂度的空间组件，和/或量化由于图像之间的移动而能够忍受/掩蔽的失真数量的运动组件。

本发明的一些实施例提供一种用于编码视频序列的方法。该方法识别视频中的第一图像的视觉掩蔽属性。其还识别用于基于所述识别的视觉掩蔽属性编码第一图像的量化参数。该方法接着基于所述识别的量化参数编码第一图像。

附图说明

本发明的新颖特征在所附权利要求书中阐述。然而，出于解释的目的，在以下附图中阐述本发明的多个实施例。

图1给出了概念性举例说明本发明一些实施例的编码方法的过程；

图2概念性举例说明了一些实施例的编解码系统；

图3为举例说明一些实施例的编码过程的流程图；

图4a为一些实施例中图像的标称移除时间和最终到达时间之间的区别与举例说明下溢条件的图像数量之间关系的曲线图；

图4b举例说明了在消除下溢条件之后，对如图4a中所示的同一图像标称移除时间和最终到达时间的区别与图像数量之间的关系曲线图；

图5举例说明了一些实施例中编码器用于执行下溢检测的过程；

图6举例说明了一些实施例中编码器用于消除图像的单个片段中的下溢条件的过程；

图7举例说明了视频流应用中缓冲器下溢管理的应用；