[发明专利]视频编码器、检测场景改变和控制视频编码器的方法

说明书

本申请要求于2013年3月6日在韩国知识产权局(KIPO)提交的10-2013-0023694号韩国专利申请的优先权，该申请通过引用完全公开于此。

技术领域

示例实施例总体涉及视频数据压缩。更具体地讲，示例实施例涉及一种视频编码器、一种检测场景改变的方法以及一种用于自适应地设置画面组(GOP)的大小的控制视频编码器的方法。

背景技术

ISO/IEC(国际标准化组织/国际电工委员会）下的MPEG(运动图像专家组）和ITU-T(国际电信联盟远程通信标准化组织)下的VCEG（视频编码专家组)是视频编码的首要标准。MPEG和VCEG已经组织了JVT(联合视频组），JVT已经完成了H.264/AVC(高级视频编码)、视频编码的国际标准。与视频编码的先前标准(诸如，MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263等）相比，H.264/AVC通过提出了诸如可变块大小运动估计、1/4像素运动矢量分解、多参考画面运动估计及其他的功能来提供改进的视频数据压缩性能。

这些附加功能增加了编码器的复杂度和编码数据的流大小，使得难于在特定应用(诸如实时视频编码器）中采用H.264。

作为一种建议的用于在编码器中提高压缩效率的方法，可通过预处理来检测场景改变，并且可基于作为场景改变检测的画面开始新的GOP。然而，作为预处理器的结果，视频编码器的复杂度增加并且编码速度显著降低。

发明内容

根据示例实施例，提供了一种控制视频编码器的方法。该视频编码器被配置为基于画面组(GOP)以宏块为单位对视频数据进行编码，通过分配帧内画面和帧间画面来确定GOP，每个帧内画面无需参照其他画面进行编码，每个帧间画面参照其他画面进行编码。该方法包括：通过执行帧内画面预测和帧间画面预测来确定每个宏块的编码模式；基于用于确定每个宏块的编码模式的帧内画面预测和帧间画面预测的结果来检测画面的每个单元是否是场景改变；基于检测画面的每个单元是否是场景改变的结果来自适应地设置GOP的大小。

自适应地设置GOP的大小可包括：当没有检测到场景改变时，通过规则地分配帧内画面来将GOP的大小设置为正常大小；当将第一画面检测为场景改变时，将包括第一画面的GOP的大小设置为大于正常大小的增加的大小。

将GOP的大小设置为增加的大小可包括：将帧间画面分配给第一画面之后的第二画面，其中，当没有检测到场景改变时根据正常大小第二画面将被分配为帧内画面。

将GOP的大小设置为增加的大小可还包括：在将帧间画面分配给第二画面之后，当再次第三画面被检测为场景改变时，将帧间画面分配给第三画面之后的第四画面，其中，当没有检测到场景改变时根据正常大小第四画面将被分配为帧内画面。这里，P画面可被分配给第二画面和第四画面，其中，P画面参照先前画面中的至少一个进行编码。

增加的大小可以是正常大小的K倍，其中K是大于二的整数。

将GOP的大小设置为增加的大小可包括：将帧内画面分配给第一画面之后的第二画面，其中，第一画面和第二画面之间的画面的数量对应于附加大小。

将GOP的大小设置为增加的大小可还包括：在将帧内画面分配给第二画面之前，当再次第三画面被检测为场景改变时，将帧内画面分配给第三画面之后的第四画面，其中，第三画面和第四画面之间的画面的数量对应于附加大小。

包括被检测为场景改变的至少一个画面的GOP的大小可被设置为附加大小和先前帧内画面与最后被检测为场景改变的画面之间的画面的数量的总和。另外，附加大小可被设置为等于正常大小。

自适应地设置GOP的大小可包括：当没有检测到场景改变时，通过规则地分配帧内画面来将GOP的大小设置为正常大小；当第一画面被检测为场景改变并且第一画面在先前帧内画面与从所述先前帧内画面开始的第K画面之间时，其中，K是小于正常大小的正整数，将包括第一画面的GOP的大小设置为正常大小；当第一画面在第K画面之后时，将包括第一画面的GOP的大小设置为大于正常大小的增加的大小。

确定每个宏块的编码模式可包括：针对每个宏块，通过帧内画面预测计算最小帧内率失真成本，通过帧间画面预测计算最小帧间率失真成本；将编码模式确定为与在最小帧内率失真成本和最小帧间率失真成本中的最小值对应的模式。

检测画面的每个单元是否是场景改变可包括：针对每个画面中的多个宏块，通过将最小帧内率失真成本求和并将最小帧间率失真成本求和来计算帧内累积值和帧间累积值；基于帧内累积值和帧间累积值来确定针对每个画面是否检测到场景改变。