[发明专利]视频编码方法和视频编码器系统

说明书

本发明公开了视频编码方法和视频编码器系统。输入视频帧被编码成输出视频帧序列，输出视频帧序列被布置为成组图片。每个输入视频帧利用相应的压缩值被编码成输出视频帧，且该输出视频帧序列中的每组图片具有由包含在该组图片中的多个帧定义的GOP长度。对于第一输入视频帧，确定所述输入视频帧中的运动水平和光水平。如果所述光水平低于预定阈值，则利用预定不变GOP长度和作为所述光水平的减函数的压缩值对所述第一输入视频帧进行编码。如果所述光水平高于预定阈值，则利用作为所述运动水平的减函数的GOP长度和作为所述光水平的减函数的压缩值对所述第一输入视频帧进行编码。

技术领域

本发明涉及对数字视频数据编码的方法。此外，本发明涉及用于对视频数据进行编码的数字视频编码器系统。

背景技术

在数字视频系统例如网络摄像机监控系统中，视频序列在使用各种视频编码方法传输之前被压缩。在很多数字视频编码系统中，两个主要模式用于压缩一序列视频帧的视频帧：帧内模式和帧间模式。在帧内模式中，通过采用单个帧的给定信道中的像素的空间冗余经由预测、转换和熵编码来对亮度信道和色度信道编码。已编码的帧被称为I帧。而帧间模式采用单独的帧之间的时间冗余，并依赖于运动补偿预测技术，运动补偿预测技术通过编码从选定的像素块中的一个帧到另一帧的像素运动，来从一个或多个前面解码的帧中预测部分帧。已编码的帧可被称为P帧(正向预测的帧)或B帧(双向预测的帧)，P帧可以指采用解码顺序的前面帧，B帧可以指两个或更多个前面解码的帧，并可具有用于预测的帧的任何任意显示顺序关系。

在经编码的视频序列的接收地点处，经编码的帧被解码。在网络摄像机监控系统中关心的问题是用于传输经编码的视频的可用带宽。这在使用大量摄像机的系统中尤其如此。例如当将图像存储在摄像机中的机载SD卡上时，出现关于图像的存储的类似的问题。必须进行折衷，其中可用带宽和高质量图像的重要性保持平衡。已经利用多种方法和系统来控制编码，以便降低从摄像机传输的比特率。这些已知的方法和系统通常应用比特率限制，并控制编码，使得从摄像机的输出比特率总是低于比特率限制。以这种方式，可确保可用带宽是足够的，使得在系统中的所有摄像机可将它们的视频序列传输到接收地点，例如控制中心，其中操作员可监控来自系统的摄像机的视频，且其中视频可以被记录，用于以后使用。然而，将比特率限制应用于所有摄像机有时可导致不合意地低的图像质量，这是因为比特率限制可能需要包括很多细节的图像的严重压缩，而不考虑在被监控的场景中发生什么。例如，当在场景中有运动时得到较高的图像质量例如以便能够识别侵入者将是有利的，而比特率限制将导致更严重的压缩，从而当在所捕获的场景中有运动时，降低图像质量。

发明内容

本发明的目的是提供对数字视频数据进行编码的、用于改进上面提到的现有技术的方法以及数字视频编码器系统。

本发明的特定目的是提供对数字视频数据编码的方法和数字视频编码器系统，其使得将输出比特率限于可用带宽变得可能，同时仍然实现在所捕获的场景中的临时运动的高质量视频的传送。

根据第一方面，上面提到的目的全部或至少部分地由对与输入视频帧序列相对应的数字视频数据进行编码的方法来实现，其中所述输入视频帧被编码成输出视频帧序列，输出视频帧序列被布置为成组图片，每组图片包括帧内编码帧以及零个或多个后续帧间编码帧，每个输入视频帧使用相应的压缩值被编码成输出视频帧，所述输出视频帧序列中的每组图片具有由包含在该组图片中的帧的数量定义的GOP长度，该方法包括：对于第一输入视频帧，确定所述输入视频帧中的运动水平和光水平，如果所述光水平低于预定阈值，则使用预定不变GOP长度和作为所述光水平的减函数的压缩值对所述第一输入视频帧进行编码，如果所述光水平高于预定阈值，则使用作为所述运动水平的减函数的GOP长度和作为所述光水平的减函数的压缩值对所述第一输入视频帧进行编码。