專(zhuān)利名稱(chēng)：對(duì)無(wú)縫拼接、可變編碼率、壓縮數(shù)字視頻信號(hào)的幀比特長(zhǎng)度分配的制作方法
發(fā)明的背景本發(fā)明一般涉及數(shù)字視頻壓縮，尤其直接涉及了把幀比特長(zhǎng)度分配給第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的一組圖像，該信號(hào)將隨著有第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組的傳輸被拼接。
參照

圖1，現(xiàn)有技術(shù)適于拼接壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)字視頻壓縮和解壓縮系統(tǒng)包括控制器10，編碼器12，編碼器輸出緩沖器14，信號(hào)拼接器/多路器16，解碼輸入緩沖器18和解碼器20。編碼器12把第一數(shù)字視頻信號(hào)22a的每個(gè)圖象組中每一幀的比特長(zhǎng)度壓縮為可變分配的比特?cái)?shù)。編碼器12連接壓縮的幀以提供第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)24a，該信號(hào)從編碼器緩沖器14發(fā)送到信號(hào)拼接器/多路器16。
拼接器/多路器16把拼接前編碼的前一個(gè)第一信號(hào)圖象組和拼接后發(fā)送的第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)24b的第一圖象組相拼接，以提供拼接后的信號(hào)26。第一和第二壓縮編碼的信號(hào)24a、24b在切換時(shí)間間隔期間被拼接，如圖2所示該時(shí)間間隔開(kāi)始于預(yù)定切換時(shí)刻T并結(jié)束于拼接點(diǎn)S。解碼器20解碼拼接后的信號(hào)26并重建視頻幀。
控制器10控制編碼器12的操作。在這樣做時(shí)，控制器10調(diào)整編碼率并為每一幀分配壓縮的比特長(zhǎng)度。
第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)24b可以由與提供的以壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)24a相同的編碼器和控制器的組合類(lèi)型來(lái)提供。
比特編碼率可以是可變的。任何時(shí)候從比特編碼率的任何變化和每個(gè)編碼的視頻幀的長(zhǎng)度的變化看來(lái)，每個(gè)編碼器緩沖器14和解碼緩沖器20卻可以包括多于一幀。
當(dāng)由不同的視頻信號(hào)服務(wù)器編碼的第一和第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的拼接被確定發(fā)生時(shí)，為了使拼接為無(wú)縫的，拼接前所有在最后的第一信號(hào)圖象組內(nèi)的幀被在預(yù)定的切換時(shí)間T之前編碼，在該時(shí)刻持續(xù)時(shí)間SI的切換間隔開(kāi)始，隨著拼接的第一第二信號(hào)圖象組的第一幀直到拼接時(shí)刻S才被發(fā)送，該時(shí)刻發(fā)生在切換時(shí)間間隔的結(jié)尾。見(jiàn)圖2。在切換時(shí)間間隔內(nèi)不發(fā)送視頻幀。
為了使拼接點(diǎn)是無(wú)縫的，跟隨拼接的第二信號(hào)的第一圖象組的第一幀必須有預(yù)定的vbv-延遲。如圖2所示，vbv-延遲是一幀的第一比特進(jìn)入解碼緩沖器的時(shí)刻和對(duì)該幀解碼的時(shí)刻之間的時(shí)間間隔。
控制器10如此對(duì)每一幀分配比特長(zhǎng)度以便使所有視頻幀的主觀圖像質(zhì)量是一致的。由于視頻幀的編碼幀類(lèi)型的特性(例如I-幀，B-幀和P-幀)一些視頻幀需要比其它幀更大的比特預(yù)算，或者由于圖象中復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)、改變亮度等級(jí)或場(chǎng)景改變，因?yàn)橛蛇@樣的幀表示的圖像更難壓縮。因此，按照當(dāng)前圖象組中剩余的比特?cái)?shù)，不同幀類(lèi)型的幀系數(shù)和當(dāng)前幀是否包含場(chǎng)景變化，控制器10對(duì)當(dāng)前圖像組中的當(dāng)前幀分配比特預(yù)算。
控制器10也如此對(duì)不同幀分配比特長(zhǎng)度以便確保接收編碼后的幀時(shí)，解碼緩沖器18不上溢或下溢。當(dāng)不是所有與給定幀相關(guān)的比特在解碼器開(kāi)始解碼給定視頻幀時(shí)已經(jīng)到達(dá)解碼緩沖器時(shí)解碼緩沖器下溢發(fā)生。控制器10通過(guò)在解碼器12壓縮的每個(gè)視頻幀的比特尺寸上加入各自的最大值和最小值限制來(lái)阻止解碼緩沖器18的下溢和上溢。
在編碼當(dāng)前幀以前，按照比特編碼率和已經(jīng)編碼的幀的比特長(zhǎng)度，通過(guò)估計(jì)在解碼時(shí)刻解碼緩沖器豐度DBF是多少，控制器10確定用來(lái)阻止當(dāng)前幀從解碼緩沖器18向解碼器20上溢和下溢的當(dāng)前幀的最大和最小的比特尺寸。
為了防止緩沖器下溢，控制器10按照以下方式確定當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度CFMAX＝DBF(dt/cf) {等式1}其中是DBF(dt/cf)是當(dāng)前幀在解碼時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)。
DBF(dt/cf)＝B(ct-dt)-EBF(ct){等式2}其中B(ct-dt)是從當(dāng)前時(shí)刻直到當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻由編碼器/緩沖器14發(fā)送的比特?cái)?shù)的估計(jì)，EBF(ct)是編碼器緩沖器14的當(dāng)前豐度，這由仍然在編碼器緩沖器14中的已編碼的幀中比特的計(jì)數(shù)確定。
為了阻止緩沖器上溢，控制器10按照如下方式確定當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度CFMINCFMIN＝DBF(dt/cf)-DBF(dt/nf)+B(dt/cf-dt/nf){等式3}
其中DBF(dt/nf)是在下一幀的解碼時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)，這以與對(duì)當(dāng)前幀的DBF(dt/cf)相同的方式來(lái)確定，按照等式1和等式2來(lái)確定，B(dt/cf-dt/nf)是由編碼器緩沖器14從當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻直到下一幀的解碼時(shí)刻發(fā)送的比特?cái)?shù)的估計(jì)。
然而，上述描述的對(duì)第一壓縮編碼的信號(hào)24a的當(dāng)前幀確定最大和最小比特長(zhǎng)度的方法，以由編碼器緩沖器14從當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻直到當(dāng)前幀和下一幀的各自解碼時(shí)刻發(fā)送的比特?cái)?shù)控制器10已知的假設(shè)為前提，該假設(shè)也以比特編碼率由控制器10已知為前提。當(dāng)上述方法被用于編碼具有可變比特編碼率的第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)24a的圖像組的幀時(shí)，上述方法對(duì)編碼當(dāng)前幀是不可靠的，當(dāng)前幀直到預(yù)定切換時(shí)刻T以后才被解碼，因?yàn)檎诜峙涞谝粔嚎s編碼的信號(hào)24a的幀長(zhǎng)度的控制器10并不知道第二編碼的信號(hào)的比特編碼率。
發(fā)明的簡(jiǎn)述本發(fā)明提供了一種控制器，它用于為第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度，該信號(hào)將隨著帶有第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組的傳送被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始以后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)被解碼緩沖器緩沖再被解碼器解碼，控制器包括在編碼當(dāng)前幀之前，用于確定用來(lái)阻止當(dāng)前幀從解碼緩沖器向解碼器的下溢的當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度的裝置；和按照確定的當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度的裝置；其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，最大比特長(zhǎng)度按照預(yù)定切換時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)來(lái)確定。
本發(fā)明還提供一種控制器，用于為第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度，該信號(hào)將隨著帶有第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組的傳送被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始以后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)被解碼緩沖器緩沖再被解碼器解碼，控制器包括在編碼當(dāng)前幀之前，用于確定用來(lái)阻止當(dāng)前幀從解碼緩沖器向解碼器的上溢的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度的裝置，；和按照確定的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度的裝置；其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有預(yù)定最大可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，最小比特長(zhǎng)度按照預(yù)定的第二信號(hào)的最大比特編碼率來(lái)確定。
本發(fā)明另外提供一種控制器，用于對(duì)壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的當(dāng)前圖像組中的當(dāng)前幀分配比特預(yù)算，包括按照當(dāng)前圖象組剩余的比特?cái)?shù)、不同的幀類(lèi)型的幀系數(shù)和當(dāng)前幀是否包含場(chǎng)景變化來(lái)確定當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算的裝置；和通過(guò)把當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算乘以比例因子修正幀的額定比特預(yù)算的裝置，該比例因子按照是否已經(jīng)檢測(cè)出當(dāng)前圖象組內(nèi)即將發(fā)生的場(chǎng)景變化超出當(dāng)前幀來(lái)進(jìn)行選擇。
本發(fā)明還提供一種控制器，用于為壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的當(dāng)前圖象組中的當(dāng)前幀分配比特預(yù)算，包括按照當(dāng)前圖象組剩余的比特?cái)?shù)確定當(dāng)前幀的比特預(yù)算的裝置；和用于確定當(dāng)當(dāng)前幀在第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組中時(shí)的剩余比特的裝置，第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)將隨著具有可變編碼率的第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組的傳輸被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始之后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)被解碼緩沖器緩沖再被解碼器解碼，并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼，剩余比特按照當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻解碼緩沖器的豐度的估計(jì)減去從預(yù)定切換時(shí)刻直到當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻發(fā)送的比特?cái)?shù)來(lái)確定。
本發(fā)明也提供一種分配方法，該方法由本發(fā)明的控制器和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)執(zhí)行，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括使控制器執(zhí)行這樣的方法的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令。
本發(fā)明的其他特征將參照最佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明來(lái)闡述。
圖2是表示使用圖1的系統(tǒng)在不同的時(shí)刻和編碼、拼接和解碼壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的處理期間的時(shí)間間隔的時(shí)序關(guān)系，編碼當(dāng)前幀的當(dāng)前時(shí)刻在切換時(shí)間間隔之前，當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻在切換間隔之后。圖2沒(méi)有畫(huà)出任何刻度。
圖3是表示本發(fā)明的最佳實(shí)施例中由控制器執(zhí)行的分配方法的不同階段被處理的各種參數(shù)的圖。
詳細(xì)說(shuō)明參照?qǐng)D3，本發(fā)明的控制器處理將被發(fā)送的輸入數(shù)字視頻信號(hào)22與靜態(tài)參數(shù)DBSIZE、BR2MAX、SI、SF和FIX/VAR編碼模式設(shè)定合并，以便為當(dāng)前幀分配比特預(yù)算BB(cf)并確定用于阻止當(dāng)前幀從解碼緩沖器18向解碼器20的下溢和上溢的當(dāng)前幀的最大和最小比特長(zhǎng)度CFMAX、CFMIN；再按照分配的比特預(yù)算BB(cf)和確定的當(dāng)前幀的最大和最小比特長(zhǎng)度CFMAX、CFMIN為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度CF。DBSIZE是解碼緩沖器18的尺寸，BR2MAX是第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)24b的最大比特編碼率，SI是預(yù)定時(shí)間T和拼接點(diǎn)S之間的切換時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間，而SF是比例因子。FIX/VAR編碼模式設(shè)定表示第一和第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)24a、24b的編碼模式是固定的還是可變的。
控制器執(zhí)行參數(shù)檢測(cè)和確定程序30，其中控制器10處理輸入數(shù)字視頻信號(hào)22與靜態(tài)參數(shù)DBSIZE、BP2MAX、SI、SF和FIX/VAR設(shè)定的合并，以檢測(cè)各種可變參數(shù)，這些參數(shù)包括幀類(lèi)型I、P或B，幀模式系數(shù)M和場(chǎng)景改變，并確定各種動(dòng)態(tài)參數(shù)，這些參數(shù)包括不同時(shí)刻解碼緩沖器豐度DBF、當(dāng)前時(shí)刻編碼器緩沖器豐度EBF(ct)、從當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻到下一幀的解碼時(shí)刻的時(shí)間間隔{dt/cf-dt/nf}、上一個(gè)在前壓縮幀的量化電平QL、不同幀的幀活動(dòng)性和當(dāng)前圖象組中的剩余比特?cái)?shù)RB。
控制器10也執(zhí)行最大和最小比特長(zhǎng)度確定程序32，其中控制器10用動(dòng)態(tài)參數(shù)DBF、EBF(ct)和{dt/cf-dt/nf}處理靜態(tài)參數(shù)DBSIZE、BR2MAX以確定當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度CFMAX和當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度CFMIN。
控制器10還執(zhí)行比特預(yù)算分配程序34，其中控制器10用動(dòng)態(tài)參數(shù)DBF、QL、幀活動(dòng)性和RB處理靜態(tài)比例因子參數(shù)SF和檢測(cè)到的幀類(lèi)型、模式系數(shù)M和場(chǎng)景改變參數(shù)，以確定當(dāng)前幀的比特預(yù)算BB(cf)。
最后，控制器10執(zhí)行比特長(zhǎng)度分配程序36，其中處理器10處理分配的比特預(yù)算BB(cf)和確定的當(dāng)前幀的最大和最小比特長(zhǎng)度CFMAX、CFMIN，從而為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度CF。
在最佳實(shí)施例中，對(duì)拼接點(diǎn)S之后的編碼的每一個(gè)新的圖象組的解碼時(shí)刻與用不同的視頻信號(hào)服務(wù)編碼的所有不同的壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)相同，并且每一個(gè)這樣的新圖象組的第一幀不在預(yù)定的拼接點(diǎn)S前被編碼并發(fā)送到解碼器。因此，用不同的視頻信號(hào)服務(wù)編碼的所有的壓縮編碼的視頻信號(hào)將具有近似相同的vbv-延遲。
讓幀(n)代表拼接前第二信號(hào)的第一圖象組中的第一幀，并讓幀(m)、幀(m+1)、幀(n+2)…，和幀(n-1)代表拼接前第一信號(hào)的前圖像組中的幀，其中幀(m)指解碼時(shí)刻(m)在預(yù)定的切換時(shí)刻T之后的前一組圖像中的第一幀。對(duì)該幀序列m，m+1，m+2，…n-1的比特長(zhǎng)度分配必須是在預(yù)定切換時(shí)刻T之前被完全編碼的幀(n-1)。
當(dāng)前幀直到預(yù)定切換時(shí)刻T之后才被解碼時(shí)，第一信號(hào)的當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度CFMAX由控制器按照預(yù)定切換時(shí)刻T解碼緩沖器豐度的估計(jì)來(lái)確定，這基于編碼當(dāng)前幀的開(kāi)始和預(yù)定切換時(shí)刻T之間將被發(fā)送的第一信號(hào)比特?cái)?shù)的估計(jì)，并有如下的表示CFMAX＝DBF(T)＝B(ct-T)-EBF(ct) {等式4}其中DBF(T)是在預(yù)定切換時(shí)刻T解碼緩沖器豐度，B(ct-T)是從當(dāng)前時(shí)刻直到預(yù)定切換時(shí)刻T由解碼器發(fā)送的比特?cái)?shù)。
該按照等式4為每一幀確定直到預(yù)定切換時(shí)刻T才被解碼的當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度CFMAX的方法不論第一和第二信號(hào)的比特編碼率中的一個(gè)或兩者是固定比率還是可變比率都可應(yīng)用。
對(duì)將在預(yù)定切換時(shí)刻T之前被解碼的第一信號(hào)的每一幀，按照參考等式1和等式2描述的上述方法由控制器確定當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度CFMAX。
當(dāng)前幀直到預(yù)定切換時(shí)刻T之后才被解碼時(shí)，按照第二信號(hào)的最大比特編碼率BR2MAX由控制器確定第一信號(hào)的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度CFMIN，等式如下CFMIN＝DBF(dt/cf)WC+BR2MAX{dt/nf-dt/cf}-DBSIZE{等式5}其中DBF(dt/cf)WC是當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻解碼緩沖器豐度的最壞的情況下，{dt/nf-dt/cf}是從當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻到下一幀的解碼時(shí)刻的時(shí)間間隔，DBSIZE是解碼緩沖器的比特長(zhǎng)度。DBF(dt/cf)WC＝B(ct-T)+BR2MAX{dt/cf-S}-EBF(ct){等式6}其中B(ct-T)是從當(dāng)前時(shí)刻到切換時(shí)刻T發(fā)送的第一信號(hào)比特?cái)?shù)，{dt/cf-S}是從拼接時(shí)刻S到當(dāng)前幀解碼時(shí)刻的時(shí)間間隔。
為將在預(yù)定切換時(shí)刻T之前被解碼的第一信號(hào)的每一幀，按照參考等式5的所述的上述方法由控制器確定當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度CFMIN。
最大比特編碼率可以被設(shè)定為常量，在這種情況下最大比特編碼率應(yīng)當(dāng)被設(shè)為小于或等于由vbv延遲劃分的解碼緩沖器長(zhǎng)度，例如，vbv延遲為250msec，解碼緩沖器的大小為1.8Mbits，最大比特編碼率應(yīng)當(dāng)被設(shè)在7.2Mbps。
上述確定當(dāng)前幀的最大和最小比特長(zhǎng)度的方法可應(yīng)用于固定碼率和可變碼率編碼。在廣告點(diǎn)的拼接插入期間，對(duì)固定碼率操作或編碼是可變碼率而恢復(fù)為固定碼率的操作中，最大比特編碼率被簡(jiǎn)單地設(shè)定為額定編碼率，以及在當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻解碼緩沖器豐度的最壞情況，在等式5中的DBF(dt/cf)WC與當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻解碼緩沖器豐度DBF(dt/cf)相同。
拼接前前一個(gè)第一信號(hào)圖象組中的每個(gè)當(dāng)前幀的比特預(yù)算BB(cf)由控制器按照包含當(dāng)前幀的圖像組分配的比特?cái)?shù)AB(gop)、任何檢測(cè)到的場(chǎng)景改變和不同幀類(lèi)型I、P、B的幀系數(shù)來(lái)分配。
拼接前分配給前一個(gè)第一信號(hào)圖象組的比特AB(gop)通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來(lái)計(jì)算，比如1993年4月由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織出版的，通信標(biāo)準(zhǔn)化部分15研究組，ATM視頻編碼專(zhuān)家組文件AVC-491，版本1，ISO/IECJTC1/SC29/WG11，MPEG93/457，“測(cè)試模式5”的61-62頁(yè)所述的圖像和音頻信息的編碼的表示，并在對(duì)圖像組編碼之前提供給控制器，使控制器能夠?qū)γ總€(gè)當(dāng)前幀分配比特預(yù)算BB(cf)。在所述的文件AVC-491中，符號(hào)Ti、Tp和Tb被用來(lái)分別表示對(duì)I、P和B幀的比特預(yù)算。
拼接前的前一個(gè)第一圖象組中每一幀編碼前，按照如下方式控制器為固定編碼率的操作確定圖象組中的可用剩余比特RBRB＝DBF(dt/cf)+B(dt/cf-T) {等式7}其中DBF(dt/cf)是從當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻直到預(yù)定的切換時(shí)刻T由編碼器緩沖器發(fā)送的比特?cái)?shù)。在固定編碼率操作中，比特?cái)?shù)B(dt/cf-T)能夠在當(dāng)前幀前面被確定。
對(duì)可變編碼率操作等式7的方法不適用，因?yàn)檫@樣的改變阻止了比特?cái)?shù)B(dt/cf-T)的預(yù)先確定。因此，對(duì)這樣的操作，每一幀將在預(yù)定切換時(shí)刻T之前被解碼，控制器為圖象組中不同的幀類(lèi)型的每一幀確定比特預(yù)算，方式如下BB(I)＝{[EBR/FR]c(B)c(P)}/{c(B)c(P)+NPc(I)c(B)+NBc(I)c(p)}{等式8}其中EBR是編碼比特率，F(xiàn)R是每個(gè)第二幀中的幀碼率，c(I)、c(P)和c(B)是不同幀類(lèi)型的幀系數(shù)，NP是圖象組中P-幀的數(shù)，NB是圖象組中B-幀的數(shù)。BB(P)＝{[EBR/FR]c(B)c(I)}/{c(B)c(P)+NPc(T)c(B)+NBc(I)c(p)}{等式9}BB(B)＝{[EBR/FR]c(I)c(P)}/{c(B)c(P)+NPc(I)c(B)+NBc(I)c(p)}{等式10}對(duì)可變編碼率的操作，控制器對(duì)在預(yù)定切換時(shí)刻T之后才被解碼的每一幀確定圖象組中的可用的剩余比特RB，方法如下RB＝DBF(dt/cf)-B(T-dt/cf) {等式11}其中B(T-dt/cf)是從預(yù)定切換時(shí)刻T直到當(dāng)前幀解碼時(shí)刻由解碼緩沖器發(fā)送的比特?cái)?shù)。
為了確定比特預(yù)算，控制器也確定當(dāng)前圖像幀中剩余的P和B幀數(shù)，方式如下RNP＝{(當(dāng)前圖象組中的幀數(shù)量)-(當(dāng)前圖象組中已經(jīng)編碼的幀數(shù)量)}/M{等式12}其中M是模式系數(shù)，當(dāng)所有I-幀之后的幀都是P幀時(shí)M＝1，當(dāng)P-幀和B-幀有相等的數(shù)量時(shí)M＝2，并且當(dāng)P-幀是B-幀兩倍時(shí)M＝3。RNB＝(當(dāng)前圖象組中幀的數(shù)量)-(當(dāng)前圖象組中已經(jīng)編碼的幀數(shù)量)-RNP{等式13}各個(gè)幀系數(shù)c(I)、c(P)、c(B)與不同的I、P、B幀類(lèi)型的幀復(fù)雜性的倒數(shù)成比例。復(fù)雜性由平均量化電平QLAVG的平方根乘以用在相同類(lèi)型的前一個(gè)在前幀B(pf)中的比特?cái)?shù)來(lái)確定。平均量化電平以前一個(gè)在前壓縮的任何一種類(lèi)型的幀為基礎(chǔ)。每個(gè)在前幀被編碼后，相同類(lèi)型的幀系數(shù)在計(jì)算當(dāng)前幀的比特預(yù)算之前被更新，方式如下c(I)＝1/{(QLAVG)1/2×B(pf/I)} {等式14}c(P)＝1/{(QLAVG)1/2×B(pf/P)} {等式15}c(B)＝1/{(QLAVG)1/2×B(pf/B)} {等式16}這些幀系數(shù)與一般用在MPEG2測(cè)試模式中的幀系數(shù)不同，其中復(fù)雜性通過(guò)平均量化電平乘以前一個(gè)在前壓縮幀的幀長(zhǎng)度。平方根函數(shù)給出通過(guò)量化電平的廣大區(qū)域的更穩(wěn)定的復(fù)雜性規(guī)范。
因?yàn)楫?dāng)前幀中有場(chǎng)景改變時(shí)以上一組幀系數(shù)c(I)、c(P)、c(B)按照先前編碼的幀的復(fù)雜性被確定，所以這些幀系數(shù)不再精確地表示新場(chǎng)景的復(fù)雜性。因此在場(chǎng)景改變的那一點(diǎn)，系數(shù)被重排為更好地表示新場(chǎng)景的數(shù)值，方式如下c(I)＝在前的c(I)×{在前的I-幀活動(dòng)性/當(dāng)前幀活動(dòng)性} {等式17}c(P)＝c(I)×2 {等式18}c(B)＝c(I)×4或在前的c(B)的最小值 {等式19}幀活動(dòng)性計(jì)算在1992年11月由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織出版的“測(cè)試模式3”ISO/IECJTC1/SC29/WG11，N0328，CCITT SG XV，工作小組XV/1，ATM視頻編碼專(zhuān)家組文件AVC-400的34頁(yè)6.5.6節(jié)，圖像和音頻信息的編碼的表示來(lái)描述。
用于檢測(cè)其中有場(chǎng)景改變的將來(lái)幀的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。最好的將來(lái)場(chǎng)景改變檢測(cè)的方法在國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)NO.PCT/US99/19804中被描述，參照該申請(qǐng)有關(guān)的披露內(nèi)容在這里合并在一起。申請(qǐng)NO.PCT/US99/19804中叫做Sui-Wai Wu的發(fā)明人是本申請(qǐng)的共同發(fā)明人。該最佳的方法能夠在當(dāng)前幀之前六幀的場(chǎng)景改變。使用即將發(fā)生的場(chǎng)景改變改善了比特預(yù)算分配方法并在場(chǎng)景切換時(shí)提供了更好圖像質(zhì)量性能。
一旦一組幀系數(shù)是最新的，通過(guò)把額定比特預(yù)算乘以給定的比例因子kc或km來(lái)修正幀額定比特預(yù)算，確定當(dāng)前幀的比特預(yù)算，該比例因子按照在是否已經(jīng)檢測(cè)到超出當(dāng)前幀的當(dāng)前圖象組中的即將發(fā)生的場(chǎng)景改變來(lái)選擇。
按如下方式確定對(duì)不同幀類(lèi)型的額定比特預(yù)算BB(I)＝{RBc(B)c(P)}/{c(B)c(P)+NPc(I)c(B)+NBc(I)c(P)} {等式20}當(dāng)當(dāng)前P-幀包含場(chǎng)景改變時(shí)，BB(P)＝{RBc(B)c(P)}/{c(B)c(P)+[RNp-1]c(I)c(B)+RNBc(I)c(P)} {等式21}當(dāng)當(dāng)前P-幀不包含場(chǎng)景改變時(shí)，BB(P)＝{RBc(B)}/{RNPc(B)+RNBc(P)} {等式22}BB(B)＝{RBc(P)}/{RNPc(B)+RNBc(P)} {等式23}如果沒(méi)有檢測(cè)到超出當(dāng)前幀的當(dāng)前圖象組內(nèi)的即將發(fā)生的場(chǎng)景改變，當(dāng)前幀的比特預(yù)算按如下方式確定BB(I/cf)＝BB(I)×km {等式24}BB(P/cf)＝BB(P)×km {等式25}BB(B/cf)＝BB(B)×km {等式26}如果已經(jīng)檢測(cè)到超出當(dāng)前幀的當(dāng)前圖象組內(nèi)的即將發(fā)生的場(chǎng)景改變，當(dāng)前幀的比特預(yù)算按如下方式確定BB(I/cf)＝BB(I)×kc {等式27}BB(P/cf)＝BB(P)×kc {等式28}BB(B/cf)＝BB(B)×kc {等式29}用在最佳實(shí)施例中的比例因子如下所示km＝ka-(ka-kb)(在當(dāng)前圖象組中編碼的幀)/(當(dāng)前圖象組中幀的總數(shù)){等式30}ka＝0.95kb＝0.75kc＝0.5按照等式24-29中的適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)確定的比特預(yù)算和按照等式4和5確定的最大和最小比特長(zhǎng)度，為編碼當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度。
控制器包括在已經(jīng)由計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)編程的計(jì)算機(jī)中，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括使控制器執(zhí)行文中說(shuō)明的控制器的功能的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。
在文中特別陳述的優(yōu)勢(shì)不必要應(yīng)用于本發(fā)明的每個(gè)可能的實(shí)施例。而且，這樣陳述的本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)僅僅是例子并不應(yīng)當(dāng)解釋為如本發(fā)明的唯一優(yōu)點(diǎn)。
盡管以上說(shuō)明包含很多特征，但這些不應(yīng)當(dāng)成為本發(fā)明范圍的限制，而是文中所述的最佳實(shí)施例的例子。其他改變也是可能的，并且本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)不由文中所述的實(shí)施例確定，而由權(quán)利要求和它們合法的等效物來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種控制器(10)，它用于為第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的圖像組中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度，該數(shù)字視頻信號(hào)將隨著帶有第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24b)的圖像組的傳送被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始以后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)(26)被解碼緩沖器(18)緩沖再被解碼器(20)解碼，控制器包括在編碼當(dāng)前幀之前，用于確定用來(lái)阻止當(dāng)前幀從解碼緩沖器向解碼器的下溢的當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度的裝置(32)；和按照確定的當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度的裝置(36)；其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，按照預(yù)定切換時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)來(lái)確定最大比特長(zhǎng)度。
2.按照權(quán)利要求1的控制器，其中在預(yù)定切換時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)以編碼當(dāng)前幀開(kāi)始時(shí)和預(yù)定切換時(shí)刻之間的將被發(fā)送的第一信號(hào)的數(shù)量的估計(jì)為基礎(chǔ)。
3.按照權(quán)利要求1的控制器，其中在預(yù)定時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)等于編碼當(dāng)前幀的開(kāi)始和預(yù)定切換時(shí)刻之間將被發(fā)送的第一信號(hào)比特?cái)?shù)的估計(jì)減去在編碼當(dāng)前幀開(kāi)始時(shí)編碼器輸出緩沖器的豐度。
4.按照權(quán)利要求1的控制器，還包括在編碼當(dāng)前幀之前，用于確定用于阻止從解碼緩沖器向解碼器的上溢的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度的裝置(32)；其中分配裝置(36)按照當(dāng)前幀確定的最大和最小比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；以及其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有預(yù)定的最大的可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，按照第二信號(hào)預(yù)定的最大的比特編碼率確定最小比特長(zhǎng)度。
5.按照權(quán)利要求1的控制器，其中控制器按照確定的最大和最小的比特長(zhǎng)度和為當(dāng)前幀分配的比特預(yù)算，為編碼當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；以及其中控制器通過(guò)按照當(dāng)前圖象組剩余比特?cái)?shù)、不同幀類(lèi)型的幀系數(shù)和當(dāng)前幀是否包括場(chǎng)景改變來(lái)確定當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算為當(dāng)前幀分配比特預(yù)算(34)；并通過(guò)把當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算乘以比例因子來(lái)修改幀的額定比特預(yù)算來(lái)分配比特預(yù)算，該比例因子按照是否已經(jīng)檢測(cè)到超出當(dāng)前的當(dāng)前圖象組中的即將出現(xiàn)的場(chǎng)景改變來(lái)選擇。
6.按照權(quán)利要求1的控制器，其中控制器按照確定的最大和最小的比特長(zhǎng)度和為當(dāng)前幀分配的比特預(yù)算來(lái)對(duì)編碼中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；以及其中控制器按照當(dāng)前圖象組剩余比特?cái)?shù)為當(dāng)前幀分配比特預(yù)算(34)，并通過(guò)按照當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻的解碼緩沖器豐度的估計(jì)減去從預(yù)定切換時(shí)刻直到當(dāng)前幀解碼時(shí)刻發(fā)送的比特?cái)?shù)來(lái)確定剩余比特。
7.一種控制器(10)，用于為第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的圖像組中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度，該數(shù)字視頻信號(hào)將接著帶有第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24b)的圖像組的傳送被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始以后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)(26)被解碼緩沖器(18)緩沖再被解碼器(20)解碼，控制器包括在編碼當(dāng)前幀之前，用于確定用來(lái)阻止當(dāng)前幀從解碼緩沖器向解碼器的上溢的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度的裝置(34)；和按照確定的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度的裝置(36)；其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，最小比特長(zhǎng)度按照預(yù)定的第二信號(hào)的最大比特編碼率來(lái)確定。
8.按照權(quán)利要求7的控制器，其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有預(yù)定的最大可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，按照當(dāng)前幀解碼時(shí)刻解碼緩沖器豐度的最壞情況的估計(jì)加上第二信號(hào)預(yù)定的最大比特編碼率和從當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻到下一幀的解碼時(shí)刻的時(shí)間間隔的乘積減去解碼緩沖器尺寸來(lái)確定最小比特長(zhǎng)度。
9.按照權(quán)利要求8的控制器，其中當(dāng)前幀解碼時(shí)刻解碼緩沖器豐度的最壞情況的估計(jì)等于從編碼當(dāng)前幀開(kāi)始直到預(yù)定切換時(shí)刻發(fā)送的第一信號(hào)的數(shù)量估計(jì)，加上第二信號(hào)預(yù)定的最大比特編碼率和從轉(zhuǎn)換時(shí)間間隔結(jié)束直到當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻的時(shí)間間隔的乘積，減去編碼當(dāng)前幀開(kāi)始時(shí)編碼器輸出緩沖器的豐度。
10.一種控制器(10)，用于對(duì)壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的當(dāng)前圖像組中的當(dāng)前幀分配比特預(yù)算，包括按照當(dāng)前圖象組剩余的比特?cái)?shù)、不同的幀類(lèi)型的幀系數(shù)和當(dāng)前幀是否包含場(chǎng)景改變來(lái)確定當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算的裝置(34)；和通過(guò)把當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算乘以比例因子修正幀的額定比特預(yù)算的裝置(30)，該比例因子按照是否已經(jīng)檢測(cè)出當(dāng)前圖象組內(nèi)即將發(fā)生的場(chǎng)景改變超出當(dāng)前幀來(lái)選擇。
11.一種控制器(10)，用于為壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的當(dāng)前圖象組中的當(dāng)前幀分配比特預(yù)算，包括按照當(dāng)前圖象組剩余的比特?cái)?shù)確定當(dāng)前幀的比特預(yù)算的裝置(34)；和用于確定當(dāng)前幀在第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組中時(shí)的剩余比特的裝置(30)，第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)將隨著具有可變編碼率的第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組的傳輸被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始之后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)被編碼器緩沖器緩沖再被解碼器解碼，并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼，剩余比特按照當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻解碼緩沖器的豐度的估計(jì)減去從預(yù)定切換時(shí)刻直到當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻發(fā)送的比特?cái)?shù)來(lái)確定。
12.一種為第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的圖像組中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度的方法，該數(shù)字視頻信號(hào)將接著帶有第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24b)的圖像組的傳送被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始以后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)(26)被解碼緩沖器(18)緩沖再被解碼器(20)解碼，該方法包括步驟(a)在編碼當(dāng)前幀之前，確定用來(lái)阻止當(dāng)前幀從解碼緩沖器向解碼器的下溢的當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度；和(b)按照確定的當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，步驟(a)包括步驟(c)按照預(yù)定切換時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)來(lái)確定最大比特長(zhǎng)度。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其中在預(yù)定切換時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)以編碼當(dāng)前幀開(kāi)始時(shí)和預(yù)定切換時(shí)刻之間的將被發(fā)送的第一信號(hào)的數(shù)量的估計(jì)為基礎(chǔ)。
14.按照權(quán)利要求12的方法，其中在預(yù)定時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)等于編碼當(dāng)前幀的開(kāi)始和預(yù)定切換時(shí)刻之間將被發(fā)送的第一信號(hào)比特?cái)?shù)的估計(jì)減去在編碼當(dāng)前幀開(kāi)始時(shí)編碼器輸出緩沖器的豐度。
15.按照權(quán)利要求12的方法，還包括以下步驟(d)在編碼當(dāng)前幀之前，確定用于阻止從解碼緩沖器向解碼器的上溢的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度；其中步驟(c)包括按照當(dāng)前幀的確定的最大和最小比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；以及其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有預(yù)定的最大的可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，步驟(d)包括以下步驟(e)按照第二信號(hào)預(yù)定的最大的比特編碼率確定最小比特長(zhǎng)度。
16.按照權(quán)利要求12的方法，還包括以下步驟(e)按照確定的最大和最小的比特長(zhǎng)度和為當(dāng)前幀分配的比特預(yù)算，為編碼當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；其中通過(guò)以下步驟為當(dāng)前幀分配比特預(yù)算(f)按照當(dāng)前圖象組剩余比特?cái)?shù)、不同幀類(lèi)型的幀系數(shù)和當(dāng)前幀是否包括場(chǎng)景改變來(lái)確定當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算為當(dāng)前幀分配比特預(yù)算；以及(g)通過(guò)把當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算乘以比例因子來(lái)修改幀的額定比特預(yù)算來(lái)分配比特預(yù)算，該比例因子按照是否已經(jīng)檢測(cè)到超出當(dāng)前的當(dāng)前圖象組中的即將出現(xiàn)的場(chǎng)景改變來(lái)選擇。
17.按照權(quán)利要求12的方法，還包括以下步驟(e)按照確定的最大和最小的比特長(zhǎng)度和為當(dāng)前幀分配的比特預(yù)算來(lái)對(duì)編碼中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；其中通過(guò)以下步驟為當(dāng)前幀分配比特預(yù)算(f)按照當(dāng)前圖象組剩余比特?cái)?shù)確定當(dāng)前幀的比特預(yù)算；以及(g)按照當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻的解碼緩沖器豐度的估計(jì)減去從預(yù)定切換時(shí)刻直到當(dāng)前幀解碼時(shí)刻發(fā)送的比特?cái)?shù)來(lái)確定剩余比特。
18.一種用于為第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的圖像組中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度的方法，該數(shù)字視頻信號(hào)將接著帶有第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24b)的圖像組的傳送被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始以后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)(26)被解碼緩沖器(18)緩沖再被解碼器(20)解碼，該方法包括以下步驟(a)在編碼當(dāng)前幀之前，確定用來(lái)阻止當(dāng)前幀從解碼緩沖器向解碼器的上溢的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度；和(b)按照確定的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，步驟(b)包括以下步驟(c)按照預(yù)定的第二信號(hào)的最大比特編碼率來(lái)確定最小比特長(zhǎng)度。
19.按照權(quán)利要求18的方法，其中步驟(c)包括以下步驟(d)按照當(dāng)前幀解碼時(shí)刻解碼緩沖器豐度的最壞情況的估計(jì)加上第二信號(hào)預(yù)定的最大比特編碼率和從當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻到下一幀的解碼時(shí)刻的時(shí)間間隔的乘積減去解碼緩沖器尺寸來(lái)確定最小比特長(zhǎng)度。
20.按照權(quán)利要求19的方法，其中當(dāng)前幀解碼時(shí)刻解碼緩沖器豐度的最壞情況的估計(jì)等于從編碼當(dāng)前幀開(kāi)始直到預(yù)定切換時(shí)刻發(fā)送的第一信號(hào)的數(shù)量估計(jì)，加上第二信號(hào)預(yù)定的最大比特編碼率和從轉(zhuǎn)換時(shí)間間隔結(jié)束直到當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻的時(shí)間間隔的乘積，減去編碼當(dāng)前幀開(kāi)始時(shí)編碼器輸出緩沖器的豐度。
21.一種對(duì)壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的當(dāng)前圖像組中的當(dāng)前幀分配比特預(yù)算的方法，包括以下步驟(a)按照當(dāng)前圖象組剩余的比特?cái)?shù)、不同的幀類(lèi)型的幀系數(shù)和當(dāng)前幀是否包含場(chǎng)景改變來(lái)確定當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算；和(b)通過(guò)把當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算乘以比例因子來(lái)修正幀的額定比特預(yù)算，該比例因子按照是否已經(jīng)檢測(cè)出當(dāng)前圖象組內(nèi)即將發(fā)生的場(chǎng)景改變超出當(dāng)前幀來(lái)選擇。
22.一種為壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的當(dāng)前圖象組中的當(dāng)前幀分配比特預(yù)算的方法，包括以下步驟(a)按照當(dāng)前圖象組剩余的比特?cái)?shù)確定當(dāng)前幀的比特預(yù)算；和(b)當(dāng)當(dāng)前幀在第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組中，并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，按照當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻解碼緩沖器的豐度的估計(jì)減去從預(yù)定切換時(shí)刻直到當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻發(fā)送的比特?cái)?shù)來(lái)確定剩余比特，其中第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)將隨著具有可變編碼率的第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組的傳輸被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始之后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)被編碼器緩沖器緩沖再被解碼器解碼。
23.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，它包括使控制器(10)為第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的圖像組中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該數(shù)字視頻信號(hào)(24a)將接著帶有第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24b)的圖像組的傳送被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始以后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)(26)被解碼緩沖器(18)緩沖再被解碼器(20)解碼，其中指令使控制器執(zhí)行以下步驟(a)在編碼當(dāng)前幀之前，確定用來(lái)阻止當(dāng)前幀從解碼緩沖器向解碼器的下溢的當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度；和(b)按照確定的當(dāng)前幀的最大比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，步驟(a)包括步驟(c)按照預(yù)定切換時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)來(lái)確定最大比特長(zhǎng)度。
24.按照權(quán)利要求23的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，還包括使控制器執(zhí)行以下步驟的指令(d)在編碼當(dāng)前幀之前，確定用于阻止從解碼緩沖器向解碼器的上溢的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度；其中步驟(c)包括按照當(dāng)前幀的確定的最大和最小比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；以及其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有預(yù)定的最大的可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，步驟(d)包括以下步驟(e)按照第二信號(hào)預(yù)定的最大的比特編碼率確定最小比特長(zhǎng)度。
25.按照權(quán)利要求22的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，還包括使控制器執(zhí)行以下步驟的指令(e)按照確定的最大和最小的比特長(zhǎng)度和為當(dāng)前幀分配的比特預(yù)算，為編碼當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；其中通過(guò)以下步驟為當(dāng)前幀分配比特預(yù)算(f)按照當(dāng)前圖象組剩余比特?cái)?shù)、不同幀類(lèi)型的幀系數(shù)和當(dāng)前幀是否包括場(chǎng)景改變來(lái)確定當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算為當(dāng)前幀分配比特預(yù)算；以及(g)通過(guò)把當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算乘以比例因子來(lái)修改幀的額定比特預(yù)算來(lái)分配比特預(yù)算，該比例因子按照是否已經(jīng)檢測(cè)到超出當(dāng)前的當(dāng)前圖象組中的即將出現(xiàn)的場(chǎng)景改變來(lái)選擇。
26.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，它包括使控制器(10)為第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的圖像組中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該數(shù)字視頻信號(hào)將接著帶有第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24b)的圖像組的傳送被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始以后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)(26)被解碼緩沖器(18)緩沖再被解碼器(20)解碼，其中指令使得控制器執(zhí)行以下步驟(a)在編碼當(dāng)前幀之前，確定用來(lái)阻止當(dāng)前幀從解碼緩沖器向解碼器的上溢的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度；和(b)按照確定的當(dāng)前幀的最小比特長(zhǎng)度為當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度；其中當(dāng)?shù)诙盘?hào)有可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，步驟(b)包括以下步驟(c)按照預(yù)定的第二信號(hào)的最大比特編碼率來(lái)確定最小比特長(zhǎng)度。
27.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，它包括使控制器(10)對(duì)壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的當(dāng)前圖像組中的當(dāng)前幀分配比特預(yù)算的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其中指令使得控制器執(zhí)行以下步驟(a)按照當(dāng)前圖象組剩余的比特?cái)?shù)、不同的幀類(lèi)型的幀系數(shù)和當(dāng)前幀是否包含場(chǎng)景改變來(lái)確定當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算；和(b)通過(guò)把當(dāng)前幀的額定比特預(yù)算乘以比例因子來(lái)修正幀的額定比特預(yù)算，該比例因子按照是否已經(jīng)檢測(cè)出當(dāng)前圖象組內(nèi)即將發(fā)生的場(chǎng)景改變超出當(dāng)前幀來(lái)選擇。
28.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，它包括使控制器(10)為壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的當(dāng)前圖象組中的當(dāng)前幀分配比特預(yù)算的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其中指令使得控制器執(zhí)行以下步驟(a)按照當(dāng)前圖象組剩余的比特?cái)?shù)確定當(dāng)前幀的比特預(yù)算；和(b)當(dāng)當(dāng)前幀在第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組中，并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí)，按照當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻解碼緩沖器的豐度的估計(jì)減去從預(yù)定切換時(shí)刻直到當(dāng)前幀的解碼時(shí)刻發(fā)送的比特?cái)?shù)來(lái)確定剩余比特，其中第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)將隨著具有可變編碼率的第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的圖像組的傳輸被拼接，其中信號(hào)在切換時(shí)間間隔期間被拼接，切換時(shí)間間隔在編碼第一信號(hào)的當(dāng)前幀開(kāi)始之后開(kāi)始預(yù)定的切換時(shí)刻，拼接后的信號(hào)被編碼器緩沖器緩沖再被解碼器解碼。
全文摘要
一種控制器(10),用于為第一壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24a)的圖像組中的當(dāng)前幀分配比特長(zhǎng)度,該數(shù)字視頻信號(hào)(24a)將接著帶有第二壓縮編碼的數(shù)字視頻信號(hào)(24b)的圖像組的傳送被拼接。信號(hào)在預(yù)定的切換時(shí)刻后被拼接。拼接后的信號(hào)(26)被解碼緩沖器(18)緩沖再被解碼器(20)解碼。當(dāng)?shù)诙盘?hào)有可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí),按照預(yù)定切換時(shí)刻解碼緩沖器豐度的估計(jì)來(lái)確定最大比特長(zhǎng)度。當(dāng)?shù)诙盘?hào)有預(yù)定的最大可變比特編碼率并且當(dāng)前幀直到預(yù)定的切換時(shí)刻后才被解碼時(shí),按照第二信號(hào)預(yù)定最大的比特編碼率來(lái)確定最小比特長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)H04N7/50GK1365235SQ0114479
公開(kāi)日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月21日
發(fā)明者V·劉, J·陳, S·W·吳 申請(qǐng)人:通用儀器公司