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可變比特率壓縮系統(tǒng)中的緩沖器管理的制作方法

文檔序號:7531962閱讀:174來源:國知局
專利名稱:可變比特率壓縮系統(tǒng)中的緩沖器管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及數(shù)字視頻信號的壓縮方法與裝置,更具體地涉及在信號編碼與解碼中這種方法與裝置的應(yīng)用。
眾所周知,可變比特率(VBR)視頻壓縮比固定比特率(CBR)視頻壓縮優(yōu)越。其主要原因在于在CBR系統(tǒng)中必須將比特率設(shè)定為能接受最壞情況的質(zhì)量,而在VBR系統(tǒng)中將比特率設(shè)定為能接受的質(zhì)量(它是不變的)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)VBR壓縮的信號的平均比特率與VBR壓縮的信號的比特率相比之差接近30%,有利于VBR壓縮。
雖然VBR壓縮優(yōu)于CBR,但它只能用在有限數(shù)目的應(yīng)用中。原則上介質(zhì)應(yīng)能輸送可變比特率信號。就ISO/OSI模型而言,幾乎每一種介質(zhì)都在物理層上輸送固定比特率。在更高層上,介質(zhì)能轉(zhuǎn)換成(邏輯上)可變比特率介質(zhì)。
VBR壓縮的一種特殊應(yīng)用為聯(lián)合比特率控制,其中若干個源利用一條單一的信道。在聯(lián)合比特率控制的情況中,將視頻信號的比特率控制成使單個比特率能(通過比特率的優(yōu)化分配)變化,但使全體比特率之和保持不變。這種系統(tǒng)可出現(xiàn)在諸如有線電視或衛(wèi)星電視業(yè)務(wù)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)聯(lián)合比特率控制概念對于多節(jié)目視頻信號編碼是有利的,尤其是對于按照ISO MPEG(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織動畫專家組)標(biāo)準(zhǔn)編碼的視頻信號?;旧嫌糜诼?lián)合比特率控制的系統(tǒng)需要兩個問題的技術(shù)措施,即位分配及緩沖器管理。為了處理位分配,測定節(jié)目的位需求并將位相應(yīng)地分布在節(jié)目上。緩沖器管理中包含若干子問題,其中有一些在阿米·雷布曼(Amy Reibman)與巴瑞·哈斯科爾(BarryHaskell)的“ATM網(wǎng)絡(luò)的可變比特率視頻的約束”中有所描述IEEE視頻技術(shù)的電路與系統(tǒng)學(xué)報,卷2,第4號,1992年12月,361-372頁。雷布曼與哈斯科爾的論文檢驗了從異步傳送模式(ATM)網(wǎng)中編碼器與解碼器緩沖存儲中導(dǎo)致的制約,尤其是在一條可變比特率數(shù)據(jù)信道鏈接編碼器與解碼器時為防止解碼器緩沖器上溢或下溢所需的附加約束。他們描述了一種方法,其中各視頻幀的編碼位數(shù)及通過可變比特率信道傳輸?shù)奈粩?shù)是聯(lián)合選擇的,這是分別由編碼器及解碼器緩沖器強(qiáng)加在傳輸?shù)谋忍芈噬系牟煌s束所強(qiáng)加的必要措施。
在所有這些應(yīng)用中,視頻傳輸可以以MPEG格式進(jìn)行。MPEG解碼器包含一個物理緩沖器,并且正確的MPEG位流必須滿足視頻緩沖存儲檢驗器(VBV)約束,這意味著信號不能上溢或下溢一個假設(shè)的解碼器緩沖器。下面將示出,不正確的緩沖器管理可能限制VBR壓縮系統(tǒng)的性能。緩沖存儲系統(tǒng)的分析強(qiáng)烈地依賴于系統(tǒng)延遲的概念,而且為了得到連續(xù)的視頻顯示,延遲必須恒定。這一要求影響緩沖存儲策略。
對于CBR系統(tǒng),給定了一個固定的解碼器緩沖器大小,為了充分利用解碼器中可獲得的緩沖存儲空間,對于低比特率其延遲必須相對地大而對于高比特率則相對地低。如果比特率是可變的,必須采用緩沖存儲系統(tǒng)的折衷設(shè)定值。作為這一折衷的后果,對于低比特率上的可接受的性能,解碼器中的有效緩沖器大小太低。主要要求兩件事情,即恒定的端到端延遲,及對高比特率的低緩沖存儲延遲及對低比特率的高緩沖存儲延遲。這些要求會呈現(xiàn)為不相容的。
本發(fā)明的一個目的是為提供解碼器緩沖器操作的改進(jìn)的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一個目的為提供編碼器緩沖器管理中的更大效率。
按照本發(fā)明,提供了用于傳輸每圖象幀具有可變數(shù)目數(shù)據(jù)位的編碼數(shù)字視頻信號的壓縮方法,包括下述步驟a)檢測編碼數(shù)字視頻信號位流的第一比特率;b)以第一比特率順序地將信號位流寫入緩沖器中;c)導(dǎo)出作為第一比特率的一個百分比的第二比特率,該百分比中的變化與第一比特率中的變化成反比;d)以第二比特率從緩沖器中讀出位流。
根據(jù)從編碼器緩沖器中的變化的輸出與輸入比特率得出的“可調(diào)延遲”保障,額定解碼器緩沖器的內(nèi)容基本上保持不變。輸入與輸出速率之間的關(guān)系表明在高輸入信號比特率上當(dāng)緩沖存儲系統(tǒng)的其余部分(由編碼器級及解碼器提供的)提供相對低延遲時,可調(diào)延遲則提供相對高的延遲。在低輸入信號比特率上,降低可調(diào)延遲來抵銷由緩沖存儲系統(tǒng)的其余部分所引入的相對較高的延遲。
可以適當(dāng)?shù)貙⒖赡艿妮斎氡忍芈史秶殖呻x散級,其中導(dǎo)出的第二比特率保持不變直到檢測到在一個不同的級內(nèi)的輸入信號比特率為止,此時重新計算第二比特率。對于最小的輸入比特率,適當(dāng)?shù)貙⒌诙忍芈试O(shè)定為等于該比特率換言之,在最小輸入比特率上,設(shè)定延遲為零。
可以規(guī)定一個或多個圖象幀的接連的組,從組中的第一幀導(dǎo)出第二比特率并保持不變直到檢測到下一個組的第一幀的比特率為止。如上所述,可以在比特率在一個范圍內(nèi)的接連的幀的基礎(chǔ)上確定組,或者可以用其它標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定。對于按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)編碼的信號,第一組可規(guī)定為I畫面,一個或多個其它的組為其它類型的圖象。
按照本發(fā)明還提供了可操作來編碼供傳輸?shù)臄?shù)字視頻信號的視頻信號編碼裝置,該裝置包括可操作來按照預(yù)定的編碼方案編碼接收的視頻信號及作為可變比特率數(shù)據(jù)流輸出該信號的一個編碼器級,及耦合成接收來自編碼器的所述可變比特率數(shù)據(jù)流并配置成輸出供傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的一個緩沖器;其特征在于可操作來檢測所述可變比特率數(shù)據(jù)流的比特率,導(dǎo)出作為編碼器級輸出比特率的一個百分比的第二比特率(該百分比與編碼器級輸出速率中的變化成反比變化),及將緩沖器輸出數(shù)據(jù)信號比特率控制在所述第二比特率上的裝置。
按照本發(fā)明還提供用上述方式壓縮的解碼視頻信號(供傳輸用)。包括接連的圖象幀的編碼數(shù)據(jù)位流的信號的瞬時比特率與n幀時段以后的一個圖象幀的位密度成反比,其中n由所述位密度決定。可以理解,未壓縮的信號的比特率是由位密度決定的,而n幀時段(其中n不一定是整數(shù))對應(yīng)于可調(diào)延遲引入的滯后。
下面參照附圖只用示例方式描述本發(fā)明的較佳實施例,附圖中

圖1示意性地表示按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)編碼的一系列圖象幀;圖2為實現(xiàn)本發(fā)明的編碼器裝置的一部分的方框圖;圖3表示與解碼器緩沖器使用相關(guān)的圖2的裝置的編碼器緩沖器的使用;圖4用圖形表示隨時間增加的解碼器緩沖器充滿程度;圖5表示實現(xiàn)本發(fā)明的圖3的修正版本;圖6示意性示出視頻與MPEG節(jié)目流的組合;以及圖7表示比特率變化導(dǎo)致的偏離。
下面的描述是用示例方式的關(guān)于MPEG編碼視頻信號的管理,但熟練的專業(yè)人員容易理解本發(fā)明不限于這些編碼標(biāo)準(zhǔn)。
MPEG標(biāo)準(zhǔn)描述壓縮的視頻與關(guān)聯(lián)的音頻的位流的語法與語義。雖然語義原則上規(guī)定解碼器的功能,但該標(biāo)準(zhǔn)不提供解碼器結(jié)構(gòu)的說明。各解碼器具有某種類型的輸入緩沖器,但如何實現(xiàn)這一緩沖器及其必須具有的確切大小則并未規(guī)定。
認(rèn)識到存儲的視頻的隨機(jī)存取及通過運動補(bǔ)償?shù)牟迦敕梢缘玫降拿黠@的比特率降低的重要性,MPEG標(biāo)準(zhǔn)識別三種類型的畫面(幀)即內(nèi)部畫面、預(yù)測畫面及插入畫面,通常分別稱作I、P及B畫面。I畫面提供隨機(jī)畫面的存取點并相應(yīng)地只有有限的壓縮。P畫面是參照一個過去的(I或P)畫面編碼的并且通常構(gòu)成未來的P畫面的參照。B畫面具有最高程度的壓縮但需要一個過去及一個未來參照兩者來預(yù)測。圖1中示出I、P及B畫面的典型MPEG序列。
圖2中示出MPEG編碼器的示意圖。將一個接收的視頻信號VIN連同一個改變編碼的量化粗糙度的控制信號Q傳遞給編碼器級10。在許多情況中(雖然不是對于聯(lián)合比特率編碼)控制信號Q保持不變以便將粗糙保持在同一平均水平上。控制信號Q是用檢測器(DEP)12根據(jù)進(jìn)入的視頻信號VIN導(dǎo)出的。編碼器級10的輸出以第一比特率傳遞給編碼器緩沖器14及計算單元16。計算單元16導(dǎo)出第二比特率的值并將其傳遞給標(biāo)題插入級(HIN)18,后者以第二比特率從緩沖器中讀出信號位流并將位流CBOUT放置在一條通信信道上供傳輸給接收機(jī)/解碼器。下面根據(jù)理論的編碼器/解碼器緩沖器配置描述單元16推導(dǎo)適當(dāng)?shù)牡诙忍芈仕鶊?zhí)行的計算的基礎(chǔ)。
MPEG標(biāo)準(zhǔn)制約位流使它們不致上溢或下溢假想的緩沖器,這一假想緩沖器可以與出現(xiàn)在信號編碼器與解碼器級中的物理緩沖器相關(guān)。
在研究緩沖器管理問題中,采用圖3中所示的兩個緩沖器的模型來分析編碼器緩沖器與解碼器緩沖器的組合這一模型將用來說明出現(xiàn)在可變比特率情況中的問題。
將MPEG標(biāo)準(zhǔn)分成三部分視頻部分、音頻部分及系統(tǒng)部分。視頻部分中包含稱作VBV的機(jī)制而系統(tǒng)部分中包含稱作傳送系統(tǒng)目標(biāo)解碼器(T-STD)的部分。MPEG解碼器是可實現(xiàn)的,因為信號(位流)必須滿足一定條件,而滿足VBV條件的位流(或類似T-STD)稱作是順從的。由于位流必須滿足VBV條件,便有可能設(shè)計出能解碼順從的位流的解碼器。
VBV定義基于在零時間中從VBV緩沖器及連續(xù)地填滿緩沖器的信道中讀取壓縮的畫面的假想解碼器。圖4示出作為時間的函數(shù)的圖1的MPEG幀序列的一部分的特征VBV緩沖器內(nèi)容。VBV是專門為恒定的比特率操作定義的。在可變比特率操作情況中,MPEG標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定VBV緩沖器的定義被T-STD的定義壓倒。
以在序列標(biāo)題中所指定的比特率將位流寫入緩沖器中。位流中包含關(guān)于VBV緩沖器的內(nèi)容的信息。這一信息提供在各畫面標(biāo)題中稱作VBV延遲的字段中,它指定標(biāo)題進(jìn)入VBV緩沖器的時刻與解碼畫面的時刻之間的時間。
在MPEG標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)部分中,定義了提供同步解碼器的措施的機(jī)制。這些機(jī)制稱作解碼時間標(biāo)記(DTS)及提出時間標(biāo)記(PTS),它們是用時間單位測定的。系統(tǒng)時鐘基準(zhǔn)(SCR)的機(jī)制用來恢復(fù)準(zhǔn)確時間。根據(jù)稱作標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)解碼器(STD)的假想解碼器再次描述完整的解碼操作。系統(tǒng)部分描述兩種系統(tǒng)層傳送流及節(jié)目流。傳送流的STD稱作T-STD,而對節(jié)目流則使用名詞P-STD。下面說明這些流之間的差別。
原則上節(jié)目流是為具有非常低的出錯概率,諸如光學(xué)錄制等應(yīng)用定義的。節(jié)目流的基本特征為它只能輸送一個節(jié)目且比特率可以是變化的因此它只有有限的通用用途。具有更大實用性的是傳送流,它是旨在用于多節(jié)目環(huán)境中的。允許各節(jié)目的比特率改變但全體比特率之和必須恒定。傳送流采用188字節(jié)的固定大小分組。通過從盤上讀取一個可變比特率并在將信息從讀入器向前傳送給解碼器的過程中加上一個人工的空節(jié)目到位流上而使總的比特率不變,T-STD可用于HD-CD(VBR光學(xué)介質(zhì))。P-STD與T-STD兩者的功能的定義是相似的。我們已認(rèn)識到傳統(tǒng)的緩沖器管理中的一個問題在于解碼器中可利用的緩沖器空間取決于比特率。在低比特率上我們具有大小的可利用的有效解碼器緩沖器,它將影響圖象質(zhì)量。
現(xiàn)在返回去參見圖3的模型,緩沖存儲模型使用下列參數(shù)·(離散)時間n·當(dāng)前比特率R〔n〕·輸入-輸出延遲d
·物理編碼器緩沖器大小BE·物理解碼器緩沖器大小BD·編碼器緩沖器指針E[n]·解碼器緩沖器指針D[n]·解碼器緩沖器指針范圍Dmin[n]≤D[n]<Dmax[n]·編碼器緩沖器指針范圍Emin[n]≤E[n]<Emax[n]注意,緩沖器指針的范圍是作為一個與時間相關(guān)的獨立變量引入的,當(dāng)前緩沖器指針E(n]與D[n]表示緩沖器內(nèi)容。緩沖器系統(tǒng)中的關(guān)鍵變量是輸入一輸出延遲d,它表示輸入一個畫面到編碼器中與解碼器解碼這一畫面的時刻之間的時間。在下面的推導(dǎo)中,我們假定d為整數(shù)個畫面,雖然非整數(shù)值也同樣可能。這一變量必須在整個序列上恒定不變,由于否則會導(dǎo)致不連續(xù)的顯示而影響動畫。
我們假定緩沖器以下述方式操作E[n]=E[n-1]-R[n]+P[n](式1)D[n]=D[n-1]+R[n]-P[n-d]在這一模型中我們假定每一個新的畫面一個動作(下一個n)。從這一緩沖器狀態(tài)模型中,可推導(dǎo)出編碼器緩沖器內(nèi)容與解碼器緩沖器內(nèi)容之間的下述關(guān)系D[n]+E[n-d]=Σi=n-d+1nR[i]]]>(式2)從式2我們能推導(dǎo)出緩沖器內(nèi)容的邊界之間的關(guān)系,得出Dmax[n]=Σi=n-d+1nR[i]-Emin[n-d]]]>Dmin[n]=Σi=n-d+1nR[i]-Emax[n-d]]]>(式3)這一式子顯示編碼器中的下溢與解碼器中的上溢相聯(lián),反之亦然編碼器緩沖器與解碼器緩沖器具有對偶性質(zhì)。顯然,在編碼器與解碼器制約之間存在著d個樣本的滯后。
一種普遍的選擇(在前面提到的雷布曼與哈斯科爾論文中作出的)為選擇
Dmin〔n〕=Emin〔n-d〕=0 (式4)這一選擇意味著兩個緩沖器中任何一個中的下溢事實上是物理下溢,從而丟失數(shù)據(jù)。編碼器中的下溢意味著解碼器側(cè)的下述擾亂。
D〔n〕>Dmax〔n〕(式5)其中Dmax[n]=+Σi=n-d+1nR[i]]]>(式6)從而解碼器中的最大可利用緩沖器空間取決于前面d個樣本的(綜合)比特率。如果在多于d個樣本上比特率不變,這可能導(dǎo)致問題。在這一情況中,我們有Dmax〔n〕=d·R (式7)從而在低比特率上我們能利用一個小的有效解碼器緩沖器。但在低比特率上我們?nèi)钥赡苡邢鄬Υ蟮腎畫面,這能在高度詳細(xì)與絕對無運動的場景中出現(xiàn)。由于可利用的緩沖器空間小,傳統(tǒng)技術(shù)是降低該I畫面的質(zhì)量而使得式5中的緩沖器制約不受擾亂。
我們對這一問題的解決是如圖5中所示在傳輸信道TC的編碼器一側(cè)上,在編碼器(EB)與解碼器(DB)緩沖器之間具有一個小的可調(diào)延遲TD,并且還為I畫面采用相對高的比特率。小的延遲在少數(shù)畫面上勻和,從而產(chǎn)生小的比特率峰值。I畫面的特殊處理意味著在諸如圖1中序列的一系列畫面上,我們采用兩種比特率在包含I畫面的時段內(nèi)的相對高的一種及在其它畫面類中的較低的一種。這提供給我們較高的峰值比特率。對于圖1的序列,因此我們有三組畫面(GOP),一組為各I畫面,及一組為它們之間的P與B畫面的GOP,而各GOP中的比特率保持不變(高或低)。如果愿意,可為P畫面規(guī)定第三比特率(介于相對高與相對低的級之間),在這一情況中,圖1的序列將包含5個GOP而比特率在該系列上按照高-低-中-低-高的圖式。
這一指定的比特率技術(shù)在編碼器中的應(yīng)用可通過在位流上測試式5而從解碼器上檢測到。如果該式產(chǎn)生“上溢”,便表示已應(yīng)用該技術(shù)。
現(xiàn)在描述較大編碼器緩沖器及時間上適當(dāng)?shù)谋忍芈实倪x擇。式4中作出的傳統(tǒng)選擇是現(xiàn)存的問題的根源我們已經(jīng)懂得通過作出一種替代選擇在解碼器中提供更大的靈活性。我們選擇
Dmin=0 (式8)Dmax=BD它可以認(rèn)為是最大可能的解碼器緩沖器的一種提前選擇。如將展示的,這一選擇導(dǎo)致較大的編碼器緩沖器。注意,緩沖器的另一種選擇,諸如Dmax[n]=A+B•[Σi=n-d+1nR[i]]]]>(式9)將對編碼器緩沖器產(chǎn)生類似的結(jié)論,除非A=0,B=1(這是原始問題中的情況)。
將式8的選擇代入式3得出Emin[n-d]=Σi=n-d+1nR[i]-BD]]>(式10)及Emax[n-d]=Σi=n-d+1nR[i]]]>(式11)這些式子示出編碼器緩沖器內(nèi)容的下限為非零,這意味著編碼器緩沖器必須大于傳統(tǒng)的。事實上編碼器緩沖器的物理大小等于解碼器緩沖器的大小加上某一余量。余量是從信道上的最大與最小比特率計算出的,如下面要例示的。
為了分析考慮式10,Emin的極值的分析產(chǎn)生對重要系統(tǒng)特征的理解。當(dāng)Emin=0時達(dá)到尺度的一端。如果我們以最小比特率傳輸d個符號以上便出現(xiàn)這一情況。將這些假設(shè)代入式10中得出BD=d·Rmin(式12)因此我們用最小比特率來選擇所需的延遲??梢岳斫膺@一延遲通常大于傳統(tǒng)的情況,但實際值仍保持可接受的,尤其是在錄制應(yīng)用的情況中。
在尺度的另一端上,我們發(fā)現(xiàn)通過考慮編碼器緩沖器大小所需要的額外緩沖器大小可寫成BE=BD+margin(式13)
其中margin(余量)等于Emin的最大值。如果比特率在其最大值上大于d個樣本(畫面)便達(dá)到最大值。在這一情況中我們發(fā)現(xiàn)margin=d·Rmax=BD·Rmax/Rmin(式14)現(xiàn)在回到與時間相關(guān)的比特率R〔n〕的計算,在一個GOP的開始與結(jié)束時要求解碼器緩沖器內(nèi)容相同。圖4中示出利用解碼器緩沖器充滿程度的這一條件。
從式1中可以看出這一條件意味著Σi=n-d+1nP[i-d]=Σi=n-d+1nR[i]]]>(式15)并在長度為N個畫面的一個GOP上保持比特率R〔i〕=R不變,我們有Σi=n-d+1nP[i-d]=N•R]]>(式16)從式15中可以理解在源比特率改變之后信道比特率必須改變d個樣本,并且比特率通常必須在一個畫面內(nèi)改變,而不是在一個畫面的標(biāo)題上,雖然這只是偶而出現(xiàn)。圖6中用MPEG語法示出比特率改變,其中的參照數(shù)字表示以下各項101系統(tǒng)語法中的包組裝層102系統(tǒng)語法中的PES層103視頻層(系統(tǒng)語法中的有效負(fù)載)104視頻層中的畫面標(biāo)題105包含DTS與PTS的系統(tǒng)位流中的PES標(biāo)題106包含ESCR與ES_RATE的系統(tǒng)位流中的包組裝標(biāo)題MPEG傳送流是指多節(jié)目環(huán)境而言,而節(jié)目流是指帶有諸如光學(xué)錄制的一個節(jié)目的環(huán)境而言。圖6中示出如何能將一個視頻位流卷繞在一個節(jié)目流中。在節(jié)目流中我們有MPEG概念的PACK標(biāo)題與PES標(biāo)題(PES分成分組的基本流)。PACK標(biāo)題中包含關(guān)于基本流率(=ES-RATE)的信息。由于PACK標(biāo)題不一定限制在畫面標(biāo)題或PES標(biāo)題前面,我們可以在任何時刻改變比特率。
圖7中示出式15與式16的后果,其中示出將畫面群輸入到緩沖器的時刻與改變比特率的時刻之間的偏移連續(xù)線表示將壓縮一個GOP得出的位寫入緩沖器的時間間隔,而虛線則表示應(yīng)用為該GOP計算的輸出比特率的時間間隔。
在上文中,我們示出了并不在壓縮質(zhì)量上施加限制而只有小的額外延遲的一種增強(qiáng)型緩沖器管理策略。
從本公開的閱讀中,對于熟悉本技術(shù)的人員其它的修正是顯而易見的。這些修正中可包含在設(shè)計、制造及使用數(shù)字視頻信號編碼與解碼系統(tǒng)及其裝置與部件部分中已知的以及可用來代替或附加在這里已描述的特征上的其它特征。雖然在本申請中對特定的特征組合已經(jīng)正式提出了權(quán)利要求,但應(yīng)理解本申請的公開范圍還包含這里用明顯的或蘊含的方式公開的任何新穎的特征的組合及其推廣,而與是否與任何權(quán)利要求中當(dāng)前要求的同一發(fā)明以及是否減輕與本發(fā)明所減輕的任何或全部相同的技術(shù)問題無關(guān)。本申請人在此申明在本申請或從其導(dǎo)出的任何進(jìn)一步申請的依法進(jìn)行期間,對這些特征與/或這些特征的組合可正式提出新的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種壓縮供傳輸每一圖象幀中具有可變數(shù)目數(shù)據(jù)位的編碼數(shù)字視頻信號的方法,包括下述步驟a)檢測出編碼數(shù)字視頻信號位流的第一比特率;b)順序地以第一比特率將信號位流寫入緩沖器中;c)導(dǎo)出作為第一比特率的一個百分比的第二比特率,該百分比中的變化與第一比特率中的變化成反比;d)以第二比特率從緩沖器中讀出位流。
2.權(quán)利要求1中所要求的方法,其中對于第一比特率的指定范圍,在最小的第一比特率值上第二比特率等于第一比特率。
3.權(quán)利要求1或2中所要求的方法,其中規(guī)定了將一個或多個圖象幀接連地組合成組,以及從組中的幀或第一幀的比特率導(dǎo)出第二比特率并保持不變直到檢測到后面的組中的第一幀的比特率為止。
4.權(quán)利要求3中所要求的方法,其中對于按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)編碼的信號,將第一組分配給I畫面并將第二組分配給其它類型的圖象。
5.可進(jìn)行操作來編碼供傳輸?shù)臄?shù)字視頻信號的視頻信號編碼裝置,包括一個編碼器級,可進(jìn)行操作來按照預(yù)定的編碼方案編碼所接收的視頻信號及作為一個可變比特率數(shù)據(jù)流輸出該信號;以及一個緩沖器,耦合成接收來自編碼器的所述可變比特率數(shù)據(jù)流并配置成輸出供傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號其特征在于通過這些裝置可進(jìn)行操作來檢測所述可變比特率數(shù)據(jù)流的比特率;導(dǎo)出作為編碼器級輸出比特率的百分比的第二比特率,該百分比與編碼器級輸出速度中的變化成反比變化;和將緩沖器輸出數(shù)據(jù)信號比特率控制在所述第二比特率上。
6.按照權(quán)利要求5的裝置,其中該編碼器級配置成按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)編碼所接收的視頻信號。
7.按照權(quán)利要求5的裝置,其中該可操作來檢測編碼器級輸出比特率的裝置規(guī)定多個比特率值的連續(xù)范圍,并且配置成在第一次檢測到編碼器輸出比特率值帶有第一范圍的值時,保持所導(dǎo)出的第二比特率基本上不變直到檢測到另一個范圍內(nèi)的比特率為止。
8.用權(quán)利要求1的方法壓縮的編碼數(shù)字視頻信號,包括一個序列視頻圖象幀的編碼數(shù)據(jù)位流,其特征在于該信號的瞬時比特率與n幀時間間隔以后的一個圖象幀的位密度成反比,其中n由所述位密度確定。
全文摘要
提供了用于在編碼器緩沖器與解碼器緩沖器之間傳輸數(shù)字視頻信號的壓縮方法。適當(dāng)?shù)匾跃幋a器緩沖存儲器的一部分的形式在編碼器上提供可調(diào)的延遲,用預(yù)定數(shù)目的幀時間間隔以后接收到的信號的輸入比特率確定的速率將數(shù)據(jù)讀出到通信信道上。采用可調(diào)延遲通過不管信號比特率如何而將解碼器緩沖器的充滿程度保持在相對恒定的水平上而改進(jìn)解碼器緩沖存儲的效率。
文檔編號H03M7/40GK1145154SQ95192467
公開日1997年3月12日 申請日期1995年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月28日
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