[发明专利]编码图像序列的切换方法及相应装置

说明书

本发明涉及在配有接收需解码的图像的缓存器的图像解码器中在解码前从一个比特率为R_old的第一编码图象序列切换到一个比特率为R_new的第二编码图像序列的方法以及实现所述切换方法的相应装置。

如例如在文件“MPEG图像编码：基本指导书”(“MPEG video coding：a basic tutorial introduction”，BBC report RD 1996/3)中所述，MPEG型压缩的图像序列细分为一系列图像组(GOP)，各组包括不同类型的编码图像(图1示出了GOP的一个例子)：

帧内编码图像(I图像)，不参考任何其他图像编码的图像；

预测编码图像(P图像)，采用从一个过去的参考帧预测加以编码的图像；以及

双向预测编码图像(B图像)，采用从过去和/或将来的参考帧预测加以编码的图像(图中箭头分别指示各P图像或B图像的相应参考图像)。

对于不同类型的预测图像编码效率是不同的，因此所得出的比特数不是不变的。此外，假设每隔一个图像周期TV按照MPEG规范要瞬时对一帧图像解码，各帧编码图像的第一个比特在解码器的缓存器内并不滞留相同的时间，这个可变时间按MPEG语法定义称为vbv延迟(vbv＝videobuffering verifior图像缓存校验器)。对于一个以固定比特率编码的信息流，每隔一个图像周期TV瞬时解码一帧图像的情况，图2示出了解码器的缓存器充满度S(t)随时间t变化的例子，其中相继图像I₀至I₄的相应vbv延迟为vbv(I₀)，vbv(I₁)，……vbv(I₄)。一帧图像的比特率由斜率给出，而充满度(解码器的缓存器状态)由每个周期Tv中的最高点给出。按照图3，一帧在时间t_d(I_j)从解码器的缓存器移出进行解码的图像I_j的容量d(I_j)为：

d(I_j)＝S^-(I_j)-S⁺(I_j)    (1)其中S^-(I_j)和S⁺(I_j)分别表示在时间t_d^-(I_j)(图像I_j即将从解码器的缓存器移出的时刻)和t_d⁺(I_j)图像I_j刚从解码器的缓存器移出的时刻)的解码器的缓存器状态。对于这帧图像I_j，它的vbv延迟vbv(I_j)。图像信息流比特率R和解码器缓存器状态S^-(I_j)之间的关系为：

S^-(I_j)＝vbv(I_j)·R    (2)还可以得出：

S⁺(I_j)＝S^-(I_j+1)-R·Tv    (3)由式(2)、(1)、(3)可以得出一个给出解码图像I_j的容量d(I_j)(比特数)更为精确的关系：

d(I_j)＝R·(vbv(I_j)-vbv(I_j+1)+Tv)    (4)

由于是这种调整模式，两个压缩(编码)图像序列之间的直接切换并不是始终可行的：用在每个周期Tv编码一帧图像进行切换在发送的第一帧新图像的vbv延迟大于所代替的第一帧老图像的vbv延迟时是不可能的。这种情况示于图4，用新序列(N₁，N₂)的图像N₁代替老序列(O₁，O₂，O₃)的图像O₃是不可能的，因为N₁的vbv延迟vbv(N₁)大于O₃的vbv延迟vbv(O₃)。