專利名稱：視頻編碼設(shè)備和視頻編碼控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于編碼視頻信號(hào)的視頻編碼設(shè)備，尤其涉及一種視頻編碼設(shè)備，它在執(zhí)行章節(jié)之間的無(wú)縫連接時(shí)控制從下一章節(jié)生成的碼量，還涉及一種視頻編碼控制設(shè)備、一種視頻編碼控制方法和一種用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行該方法的程序。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為能夠存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的記錄媒體，光盤(pán)倍受關(guān)注。光盤(pán)不僅用作用于諸如電影等內(nèi)容產(chǎn)品的媒體，而且用作用于在用戶側(cè)記錄數(shù)據(jù)的可寫(xiě)入媒體。例如，允許將數(shù)據(jù)一次記錄在同一區(qū)域的DVD標(biāo)準(zhǔn)和允許反復(fù)重寫(xiě)數(shù)據(jù)的DVD-RW標(biāo)準(zhǔn)等作為可重寫(xiě)媒體是眾所周知的。作為上述光媒體的文件格式，用于僅再現(xiàn)光盤(pán)的DVD視頻標(biāo)準(zhǔn)也是公知的。然而，可以以符合DVD視頻標(biāo)準(zhǔn)的形式將數(shù)據(jù)寫(xiě)入在可寫(xiě)入的媒體上。
DVD視頻標(biāo)準(zhǔn)允許每張盤(pán)最多記錄九十九個(gè)標(biāo)題。此外，每個(gè)標(biāo)題可以最多包括九十九個(gè)章節(jié)(PTT標(biāo)題的部分)。在通過(guò)攝錄機(jī)即攝像機(jī)和錄像機(jī)將數(shù)據(jù)記錄在上述DVD-R和DVD-RW上的情況下，作為一個(gè)章節(jié)記錄從記錄開(kāi)始到記錄結(jié)束的單個(gè)記錄單元。此外，在滿足預(yù)定條件之前，作為一個(gè)和相同的標(biāo)題記錄所述單個(gè)記錄單元。結(jié)束標(biāo)題的預(yù)定條件例如是光盤(pán)彈出，標(biāo)題章節(jié)的數(shù)量達(dá)到九十九個(gè)，標(biāo)題單元的數(shù)量達(dá)到九十九個(gè)，出現(xiàn)從視頻記錄到靜止圖像記錄的轉(zhuǎn)換，等等。
在再現(xiàn)以上述方式逐章節(jié)地記錄的數(shù)據(jù)的情況下，由于在章節(jié)之間出現(xiàn)的微小間隙，顯示圖像中斷片刻。攝錄機(jī)的記錄單元平均為大約僅十幾秒到幾十秒。不希望再現(xiàn)圖像在每個(gè)記錄單元上中斷。
因此，已經(jīng)推薦了實(shí)現(xiàn)允許相互連接視頻流而不看到其中中斷的無(wú)縫連接的技術(shù)(例如，參見(jiàn)日本待審專利申請(qǐng)公報(bào)JP 11-155131(圖25))。
根據(jù)上述已知的技術(shù)，相互耦合視頻對(duì)象的部分區(qū)間，從光盤(pán)中讀取包括所述部分區(qū)間末尾的圖像數(shù)據(jù)的VOBU和包括在同一部分區(qū)間的引導(dǎo)端的圖像數(shù)據(jù)的VOBU，并將所述VOBU劃分成多個(gè)音頻包和多個(gè)視頻包。隨后，重新編碼這些視頻包，將多個(gè)音頻包中的一部分復(fù)用到后一區(qū)間內(nèi)。也就是說(shuō)，必需重新復(fù)用輸出流。
另一方面，在為了執(zhí)行符合DVD視頻標(biāo)準(zhǔn)的記錄而執(zhí)行視頻編碼的情況下，使用MPEG-2(運(yùn)動(dòng)圖像專家組標(biāo)準(zhǔn)2)標(biāo)準(zhǔn)。然而，根據(jù)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)期在編碼器和解碼器之間提供稱作VBV(參見(jiàn)視頻緩沖驗(yàn)證器ISO13818-2附件C)的虛擬緩沖器，并且必需執(zhí)行編碼，以便在VBV緩沖器內(nèi)不出現(xiàn)錯(cuò)誤。當(dāng)試圖實(shí)現(xiàn)在分別編碼的視頻流之間的無(wú)縫連接時(shí)，將后一章節(jié)的數(shù)據(jù)發(fā)送給VBV緩沖器，而不考慮VBV緩沖器中前一章節(jié)的占用量。因此，在VBV緩沖器內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
因此，本發(fā)明提供一種視頻編碼設(shè)備，用于在VBV緩沖器內(nèi)不產(chǎn)生錯(cuò)誤的情況下實(shí)現(xiàn)章節(jié)之間的無(wú)縫連接。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明(1)的視頻編碼設(shè)備是用于編碼視頻信號(hào)和根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的視頻編碼設(shè)備，根據(jù)通過(guò)編碼生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量。該視頻編碼設(shè)備包括記錄模式確定裝置，用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行，并根據(jù)確定結(jié)果設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值；占用量更新裝置，用于在每次執(zhí)行編碼時(shí)，更新虛擬緩沖器的占用量；最佳占用量計(jì)算裝置，用于根據(jù)虛擬緩沖器的已更新占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量；目標(biāo)碼量計(jì)算裝置，用于根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量；目標(biāo)碼量調(diào)整裝置，用于調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量；和編碼裝置，用于根據(jù)已調(diào)整的目標(biāo)碼量執(zhí)行編碼。因此，設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值，根據(jù)該占用量計(jì)算目標(biāo)碼量，和執(zhí)行編碼。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)章節(jié)之間的無(wú)縫連接，而不在虛擬緩沖器內(nèi)產(chǎn)生錯(cuò)誤。
此外，在本發(fā)明(2)的視頻編碼設(shè)備內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明(1)的視頻編碼設(shè)備提供該視頻編碼設(shè)備，記錄模式確定裝置在無(wú)縫連接可行的情況下，將就在將后一章節(jié)的視頻信號(hào)傳送給虛擬緩沖器之前的虛擬緩沖器的占用量確定為虛擬緩沖器占用量的初始值，在無(wú)縫連接不可行的情況下，將虛擬緩沖器占用量的初始值設(shè)置為零。隨后，在設(shè)置用于后一章節(jié)的虛擬緩沖器占用量的初始值的情況下，取代由于虛擬緩沖器的前一章節(jié)產(chǎn)生的占用量的狀態(tài)。
此外，在本發(fā)明(3)的視頻編碼設(shè)備中，根據(jù)本發(fā)明(2)的視頻編碼設(shè)備提供該視頻編碼設(shè)備，占用量更新裝置在占用量大于傳送碼量的情況下，將通過(guò)從占用量中減去傳送碼量和將所生成碼量加上占用量獲得的，且不大于虛擬緩沖器最大值的預(yù)定值確定為新的占用量，在占用量等于或小于傳送碼量的情況下，將所生成碼量確定為新的占用量。因此，更新了與虛擬緩沖器的占用量相關(guān)的信息。
此外，在本發(fā)明(4)的視頻編碼設(shè)備中，根據(jù)本發(fā)明(2)的視頻編碼設(shè)備提供該視頻編碼設(shè)備，最佳占用量計(jì)算裝置計(jì)算預(yù)定值作為最佳占用量，所述預(yù)定值等于虛擬緩沖器的更新占用量和/或與之相同大小。隨后，虛擬緩沖器的占用量可以反映在比特率中，所以能夠降低圖像的迅速惡化。
此外，本發(fā)明(5)的視頻編碼控制設(shè)備是用于根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的視頻編碼控制設(shè)備，根據(jù)在編碼視頻信號(hào)時(shí)生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定占用量。該視頻編碼控制設(shè)備包括記錄模式確定裝置，用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行，并根據(jù)確定結(jié)果設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值；占用量更新裝置，用于在每次執(zhí)行編碼時(shí)，更新虛擬緩沖器的占用量；最佳占用量計(jì)算裝置，用于根據(jù)虛擬緩沖器的已更新的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量；目標(biāo)碼量計(jì)算裝置，用于根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量；目標(biāo)碼量調(diào)整裝置，用于調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量，并使用已調(diào)整的目標(biāo)碼量進(jìn)行編碼。因此，設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值，并根據(jù)該占用量計(jì)算目標(biāo)碼量，從而控制編碼。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)章節(jié)之間的無(wú)縫連接，而不在虛擬緩沖器內(nèi)產(chǎn)生錯(cuò)誤。
此外，在本發(fā)明(6)的視頻編碼控制設(shè)備內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明(2)的視頻編碼控制設(shè)備提供該視頻編碼控制設(shè)備，記錄模式確定裝置在無(wú)縫連接可行的情況下，將就在將后一章節(jié)的視頻信號(hào)傳送給虛擬緩沖器之前虛擬緩沖器的占用量確定為虛擬緩沖器的占用量的初始值，在無(wú)縫連接不可行的情況下，將虛擬緩沖器占用量的初始值設(shè)置為零。隨后，在設(shè)置用于后一章節(jié)的虛擬緩沖器占用量的初始值的情況下，取代由于虛擬緩沖器的前一章節(jié)產(chǎn)生的占用量的狀態(tài)。
此外，本發(fā)明(7)的視頻編碼控制方法是用于根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的視頻編碼控制方法，根據(jù)在編碼視頻信號(hào)時(shí)生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量。該視頻編碼控制方法包括用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行的步驟；根據(jù)確定結(jié)果設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值的步驟；在每次執(zhí)行編碼時(shí)更新虛擬緩沖器的占用量的步驟；根據(jù)虛擬緩沖器的已更新的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量的步驟；根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量的步驟；調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量，和使用已調(diào)整的目標(biāo)碼量執(zhí)行編碼的步驟。因此，設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值，并根據(jù)該占用量計(jì)算目標(biāo)碼量，從而控制編碼。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)章節(jié)之間的無(wú)縫連接，而不在虛擬緩沖器內(nèi)產(chǎn)生錯(cuò)誤。
此外，本發(fā)明(8)的視頻編碼控制方法是用于根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的視頻編碼控制方法，根據(jù)在編碼視頻信號(hào)時(shí)生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量。該視頻編碼控制方法包括用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行的步驟；在根據(jù)確定結(jié)果確定無(wú)縫連接可行的情況下，將就在將后一章節(jié)的視頻信號(hào)傳送給虛擬緩沖器之前虛擬緩沖器的占用量確定為虛擬緩沖器的占用量的初始值，在確定無(wú)縫連接不可行的情況下，將虛擬緩沖器占用量的初始值設(shè)置為零的步驟；在每次執(zhí)行編碼時(shí)更新虛擬緩沖器的占用量的步驟；根據(jù)虛擬緩沖器的已更新的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量的步驟；根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量的步驟；調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量，和使用已調(diào)整的目標(biāo)碼量執(zhí)行編碼的步驟。因此，在設(shè)置用于后一章節(jié)的虛擬緩沖器的占用量的初始值的情況下，取代由于虛擬緩沖器的前一章節(jié)產(chǎn)生的占用量的狀態(tài)。
此外，本發(fā)明(9)的程序是用于根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的程序，根據(jù)在編碼視頻信號(hào)時(shí)生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量。該程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行的步驟；根據(jù)確定結(jié)果確定虛擬緩沖器的占用量的初始值的步驟；在每次執(zhí)行編碼時(shí)更新虛擬緩沖器的占用量的步驟；根據(jù)已更新的虛擬緩沖器的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量的步驟；根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量的步驟；調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量和使用已調(diào)整的目標(biāo)碼量執(zhí)行編碼的步驟。因此，設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值，并根據(jù)該占用量計(jì)算目標(biāo)碼量，從而控制編碼。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)章節(jié)之間的無(wú)縫連接，而不在虛擬緩沖器內(nèi)產(chǎn)生錯(cuò)誤。
此外，本發(fā)明(10)的程序是用于根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的程序，根據(jù)在編碼視頻信號(hào)時(shí)生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量。該程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行的步驟；在根據(jù)確定結(jié)果確定無(wú)縫連接可行的情況下，將就在將后一章節(jié)的視頻信號(hào)傳送給虛擬緩沖器之前的虛擬緩沖器的占用量確定為虛擬緩沖器的占用量的初始值，在確定無(wú)縫連接不可行的情況下，將虛擬緩沖器占用量的初始值設(shè)置為零的步驟；在每次執(zhí)行編碼時(shí)更新虛擬緩沖器的占用量的步驟；根據(jù)已更新的虛擬緩沖器的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量的步驟；根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量的步驟；調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量，和使用已調(diào)整的目標(biāo)碼量執(zhí)行編碼的步驟。因此，在設(shè)置用于后一章節(jié)的虛擬緩沖器的占用量的初始值的情況下，取代由于虛擬緩沖器的前一章節(jié)的占用量的狀態(tài)。
本發(fā)明具有實(shí)現(xiàn)章節(jié)之間的無(wú)縫連接而不在VBV緩沖器內(nèi)產(chǎn)生錯(cuò)誤的良好效果。


圖1圖示根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的視頻編碼設(shè)備的示例結(jié)構(gòu)。
圖2圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視頻編碼器100的示例結(jié)構(gòu)。
圖3A和圖3B圖示符合MEPG-2標(biāo)準(zhǔn)的VBV緩沖器的模型。
圖4圖示在編碼器一側(cè)上VBV緩沖器701的占用量的示例轉(zhuǎn)變。
圖5A和圖5B圖示在解碼器一側(cè)上VBV緩沖器709的占用量的示例轉(zhuǎn)變。
圖6圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的編碼控制單元500的處理器510的示例功能結(jié)構(gòu)。
圖7圖示本發(fā)明的示例函數(shù)VBV。
圖8是圖示由根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的視頻編碼設(shè)備執(zhí)行的示例處理的流程圖。
圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例執(zhí)行用于控制VBV緩沖器的示例處理的流程圖。
圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的執(zhí)行用于更新VBV緩沖器的占用量的相關(guān)信息的示例處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
接著，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視頻編碼設(shè)備的示例結(jié)構(gòu)。該視頻編碼設(shè)備包括視頻編碼器100，用于編碼視頻信號(hào)；音頻編碼器200，用于編碼音頻信號(hào)；復(fù)用器300，用于復(fù)用視頻編碼器100和音頻編碼器200的輸出；媒體記錄單元400，用于將由復(fù)用器300復(fù)用的流數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體490上；和編碼控制單元500，用于控制由視頻編碼器100執(zhí)行的編碼。
編碼控制單元500包括處理器510、ROM 520、RAM 530、輸入和輸出接口540和用于相互連接上述單元的總線550。處理器510通過(guò)信號(hào)線179接收所生成碼量或由視頻編碼器100編碼的數(shù)據(jù)量，確定用于編碼下一圖像的符合目標(biāo)碼量或目標(biāo)數(shù)據(jù)量的量化指數(shù)，和通過(guò)信號(hào)線159向外發(fā)送所述量化指數(shù)。ROM 520是一個(gè)存儲(chǔ)器，用于保存由處理器510執(zhí)行的程序和各種參數(shù)等，例如通過(guò)包括閃存等的EPROM來(lái)實(shí)現(xiàn)。RAM 530是用于保存工作數(shù)據(jù)等的存儲(chǔ)器，其中工作數(shù)據(jù)是當(dāng)處理器510執(zhí)行程序時(shí)所必需的，并通過(guò)諸如SRAM或DRAM等實(shí)現(xiàn)。輸入和輸出接口540在其自身和外部之間交換數(shù)據(jù)，并用于更新例如在ROM 520內(nèi)的程序。
圖2圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視頻編碼器100的示例結(jié)構(gòu)。這個(gè)視頻編碼器100編碼經(jīng)信號(hào)線101向其發(fā)送的視頻信號(hào)，并經(jīng)信號(hào)線199向外部發(fā)送已編碼視頻信號(hào)。視頻編碼器100包括重排電路111、掃描轉(zhuǎn)換電路112、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路121、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路122、減法器131、加法器132、DCT電路141、逆DCT電路142、量化電路151、去量化電路152、編碼器161和緩沖存儲(chǔ)器171。
重排電路111根據(jù)編碼順序重排經(jīng)信號(hào)線101向其發(fā)送的視頻信號(hào)的每幅圖像，并將重排后的圖像發(fā)送給掃描轉(zhuǎn)換電路112。掃描轉(zhuǎn)換電路112確定所發(fā)送圖像的數(shù)據(jù)是否具有幀結(jié)構(gòu)或場(chǎng)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)確定結(jié)果對(duì)所發(fā)送圖像的數(shù)據(jù)執(zhí)行掃描轉(zhuǎn)換。隨后，掃描轉(zhuǎn)換電路112將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成宏塊數(shù)據(jù)，并向外將該宏塊數(shù)據(jù)分別發(fā)送給運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路121和減法器131。
運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路121根據(jù)從掃描轉(zhuǎn)換電路112發(fā)送的數(shù)據(jù)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，并將該運(yùn)動(dòng)矢量發(fā)送給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路122。根據(jù)從運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路121發(fā)送的運(yùn)動(dòng)矢量，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路122讀取在該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路122內(nèi)預(yù)先存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)中符合發(fā)送給減法器131的宏塊數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)。隨后，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路122將所讀取的數(shù)據(jù)作為預(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)分別發(fā)送給減法器131和加法器132。
在從掃描轉(zhuǎn)換電路112發(fā)送的宏塊數(shù)據(jù)是I圖像的情況下，減法器131將原始格式的宏塊數(shù)據(jù)發(fā)送給DCT電路141。在宏塊數(shù)據(jù)是P圖像或B圖像的情況下，減法器131將通過(guò)將從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路122發(fā)送的預(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)從宏塊數(shù)據(jù)中減去獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送給DCT電路141。
DCT電路141對(duì)從減法器131發(fā)送的數(shù)據(jù)執(zhí)行DCT(離散余弦變換)處理，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成DCT系數(shù)。根據(jù)經(jīng)信號(hào)線159從編碼控制單元500發(fā)送的量化指數(shù)，量化電路151量化從DCT電路141發(fā)送的DCT系數(shù)，并將量化DCT系數(shù)發(fā)送給編碼器161和去量化電路152。編碼器161將量化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可變長(zhǎng)度碼，并將該可變長(zhǎng)度碼存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器171內(nèi)。緩沖存儲(chǔ)器171將所存儲(chǔ)的可變長(zhǎng)度碼轉(zhuǎn)換成圖像內(nèi)的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)作為比特流數(shù)據(jù)向外發(fā)送給信號(hào)線199。此外，緩沖存儲(chǔ)器171經(jīng)信號(hào)線179將所生成的整個(gè)圖像的可變長(zhǎng)度碼的數(shù)量作為所生成碼量發(fā)送給編碼控制單元500。
去量化電路152去量化從量化電路151發(fā)送的量化數(shù)據(jù)。逆DCT電路142對(duì)由去量化電路152去量化的數(shù)據(jù)執(zhí)行逆DCT處理，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給加法器132。加法器132相加從逆DCT電路142發(fā)送的數(shù)據(jù)與從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路122發(fā)送的預(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)，以便重新構(gòu)建原始圖像，并將原始圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路122，從而生成與下一次或者隨后將要編碼的宏塊圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)。
圖3A和圖3B圖示符合MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的VBV緩沖器的模型。根據(jù)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)想稱作VBV緩沖器的虛擬緩沖器在編碼器和解碼器之間，用于以合適的方式發(fā)送和解碼所獲得的比特流數(shù)據(jù)，并執(zhí)行編碼，以便VBV緩沖器不上溢。由編碼器生成的碼量與傳送給輸出目的地的碼量之間的差值對(duì)應(yīng)于在VBV緩沖器內(nèi)存在的數(shù)據(jù)量(將這個(gè)量稱作“占用量”)。將VBV緩沖器的最大量定義為224KB。然而，虛擬地提供VBV緩沖器，它并不必需存在。
當(dāng)從編碼器一側(cè)觀看VBV緩沖器時(shí)，VBV緩沖器701連接到視頻編碼器100的輸出側(cè)，在理論上將數(shù)據(jù)從視頻編碼器100瞬時(shí)傳送給VBV緩沖器701，如圖3A所示。在VBV緩沖器701內(nèi)存在數(shù)據(jù)的情況下，以傳輸速度Rmax傳輸自VBV緩沖器701的輸出信號(hào)。在VBV緩沖器701內(nèi)不存在數(shù)據(jù)的情況下，以傳輸速度0傳輸自VBV緩沖器701的輸出信號(hào)。隨后，獲得VBV緩沖器701的占用量，并控制視頻編碼器100的操作，以便占用量并不超過(guò)VBV緩沖器701的最大量(以便VBV緩沖器701不上溢)。
另一方面，當(dāng)從解碼器一側(cè)觀看VBV緩沖器時(shí)，VBV緩沖器709連接到視頻解碼器900的輸入側(cè)，在理論上將數(shù)據(jù)從VBV緩沖器709瞬時(shí)傳送給視頻解碼器900，如圖3B所示。因此，以傳輸速度Rmax或傳輸速度0傳輸?shù)絍BV緩沖器709的輸入信號(hào)。在這種情況下，執(zhí)行傳輸，以便VBV緩沖器709的占用量不超過(guò)其最大量，必需傳送輸入信號(hào)，以便在時(shí)間上與由視頻解碼器900執(zhí)行的解碼一致。如果輸入信號(hào)遲于視頻解碼器900的解碼定時(shí)，則在VBV緩沖器709內(nèi)出現(xiàn)下溢。
圖4圖示在編碼器一側(cè)上VBV緩沖器701的占用量的示例轉(zhuǎn)換?？v軸表示VBV緩沖器的占用量，橫軸表示時(shí)間。在向下的方向上圖示沿著縱軸的占用量，這意味著占用量隨著它下降而增加。順便指出，將VBV緩沖器701的最大量定義為224KB。
順便指出，在此，符號(hào)T表示圖像生成周期，即幀速率的倒數(shù)。此外，符號(hào)n是表示期望圖像的編號(hào)的整數(shù)。此外，符號(hào)Px表示第X個(gè)圖像的所生成編碼的實(shí)際數(shù)量，符號(hào)Bx表示就在編碼第X個(gè)圖像之前VBV緩沖器的占用量。
視頻編碼器100以圖像編號(hào)為順序編碼向其發(fā)送的視頻信號(hào)。在編碼第0個(gè)圖像(時(shí)間0)之后，立即將所生成的碼量P0瞬時(shí)傳送給VBV緩沖器701，用B0+P0表示VBV緩沖器的占用量。隨后，直到當(dāng)完成下一個(gè)或第一個(gè)圖像的編碼時(shí)為止，以傳輸速度Rmax從VBV緩沖器701傳輸編碼，因此，VBV緩沖器701的占用量隨著時(shí)間而降低。
就在編碼第一個(gè)圖像(時(shí)間T)之前，VBV緩沖器701的占用量變成B1，將具有所生成碼量P1的第一圖像瞬時(shí)傳送給VBV緩沖器701。因此，在時(shí)間T上，用B1+P1表示VBV緩沖器701的占用量。
此后，以上面描述的方式，繼續(xù)從VBV緩沖器701傳輸數(shù)據(jù)，繼續(xù)在VBV緩沖器701內(nèi)存儲(chǔ)所編碼圖像的編碼。就在編碼第n個(gè)圖像(時(shí)間n×T)之前，用符號(hào)Bn(＝Bn-1+Pn-1)表示VBV緩沖器的占用量，將具有碼量Pn的第n個(gè)圖像瞬時(shí)傳送給VBV緩沖器。因此，在時(shí)間n×T上，用Bn+Pn表示VBV緩沖器701的占用量。
在此，當(dāng)向外發(fā)送的編碼數(shù)量超過(guò)向內(nèi)發(fā)送的編碼數(shù)量時(shí)，VBV緩沖器701的占用量變成0，如在時(shí)間Tx上表示的，VBV緩沖器701停止發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)在DVD內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，在編碼器一側(cè)上出現(xiàn)VBV緩沖器701下溢是可以容忍的。然而，即使在DVD內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，VBV緩沖器701的上溢也是不能容忍的。因此，視頻編碼器100必需控制VBV緩沖器701，以便VBV緩沖器701不上溢。
圖5A和圖5B圖示在解碼器一側(cè)上VBV緩沖器709的占用量的轉(zhuǎn)變?？v軸表示VBV緩沖器的占用量，橫軸表示時(shí)間。與圖4相反，在向上的方向上圖示沿著縱軸的占用量，這意味著占用量隨著它上升而增加。
在比特流內(nèi)存在視頻流的情況下，以傳輸速度Rmax在VBV緩沖器709內(nèi)存儲(chǔ)編碼。在比特流內(nèi)不存在視頻流的情況下，不在VBV緩沖器709內(nèi)存儲(chǔ)編碼。此外，當(dāng)開(kāi)始解碼每幅圖像時(shí)，編碼從VBV緩沖器709瞬時(shí)流向視頻解碼器900。
在并不無(wú)縫地相互連接章節(jié)的情況下，如圖5A所示，已解碼的圖像具有與前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的間隔相對(duì)應(yīng)的間隙。在這種情況下，在由于前一章節(jié)的所生成編碼產(chǎn)生的VBV緩沖器709的占用量變成零之后，由后一章節(jié)生成的編碼流入。因此，不需要容許因?yàn)閂BV緩沖器709導(dǎo)致的章節(jié)的干擾。
然而，在無(wú)縫地相互連接章節(jié)的情況下，如圖5B所示，在由于前一章節(jié)產(chǎn)生的VBV緩沖器709的占用量變成零之前，后一章節(jié)的所生成的編碼流入。因此，應(yīng)當(dāng)繼承由于前一章節(jié)產(chǎn)生的VBV緩沖器709的占用量，用于計(jì)算VBV緩沖器709的初始值。如果在由于前一章節(jié)產(chǎn)生的VBV緩沖器的大量占用量保持時(shí)后一章節(jié)的所生成編碼開(kāi)始流入，則VBV緩沖器709可能上溢。
另一方面，如果在VBV緩沖器709內(nèi)存儲(chǔ)的編碼數(shù)據(jù)數(shù)量不足時(shí)開(kāi)始用于解碼的編碼流入，則VBV緩沖器709可能下溢。例如，在用于解碼后一章第一圖像(I2)的必需數(shù)量的編碼數(shù)據(jù)被瞬間提取的情況下，和如果在VBV緩沖器709內(nèi)存儲(chǔ)的編碼數(shù)據(jù)數(shù)量不足，則不能獲得解碼必需的編碼數(shù)據(jù)。因此，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫地連接。為了預(yù)先存儲(chǔ)足夠數(shù)量的編碼數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)盡可能快地開(kāi)始后一章節(jié)的比特流傳輸。然而，在能夠開(kāi)始后一章節(jié)傳輸?shù)臅r(shí)間方面存在限制，因?yàn)楹笠徽鹿?jié)的傳輸必需在完成前一章節(jié)的傳輸之后開(kāi)始。
因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如下文所述，在限制后一章節(jié)的所生成編碼數(shù)據(jù)的數(shù)量時(shí)執(zhí)行編碼，從而在即便符合VBV緩沖器要求的情況下允許章節(jié)之間的無(wú)縫連接。此外，因?yàn)樵谏鲜鯲BV緩沖器701和709之間存在密切關(guān)系，作為前提，將描述VBV緩沖器701。
圖6圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的編碼控制單元500的處理器510的示例功能結(jié)構(gòu)。在這個(gè)示例的功能結(jié)構(gòu)中，提供有記錄模式確定單元511、占用量更新單元512、最佳占用量計(jì)算單元513、目標(biāo)碼量計(jì)算單元514、目標(biāo)碼量調(diào)整單元515和量化指數(shù)確定單元516。此外，即使在處理器510根據(jù)在ROM 520內(nèi)保存的程序?qū)崿F(xiàn)每個(gè)功能的假定下提供這個(gè)例子，也可以通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)這些功能。
記錄模式確定單元511確定是否能夠?qū)崿F(xiàn)章節(jié)之間的無(wú)縫連接。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，例如，被無(wú)縫連接的下一章節(jié)應(yīng)當(dāng)不是該下一章節(jié)所屬的標(biāo)題的第一章節(jié)，再現(xiàn)前一章節(jié)的最終VOB的時(shí)間周期應(yīng)當(dāng)不小于1.5秒，由于媒體上的布局確定的搜索時(shí)間周期應(yīng)當(dāng)落入在可允許的范圍內(nèi)。由記錄模式確定單元511確定的無(wú)縫連接存在與否影響在DVD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)VTSI(視頻標(biāo)題集信息)的PGCI(節(jié)目鏈信息)的C_PBIT(單元重放信息表)內(nèi)的無(wú)縫重放標(biāo)記。也就是說(shuō)，在執(zhí)行無(wú)縫連接的情況下，將下一章節(jié)的無(wú)縫重放標(biāo)記設(shè)置為ON(開(kāi))，在不執(zhí)行無(wú)縫連接的情況下，將下一章節(jié)的無(wú)縫重放標(biāo)記設(shè)置為OFF(關(guān))。
此外，在確定無(wú)縫連接可行的情況下，記錄模式確定單元511將在RAM 530(或ROM 520)內(nèi)保存的VBV緩沖器的前一占用量確定為VBV緩沖器的初始值。反之，在確定無(wú)縫連接不可行的情況下，將VBV緩沖器的初始值設(shè)置為零。VBV緩沖器的初始值對(duì)應(yīng)于圖4所示的占用量“B0”。以上述方式設(shè)置VBV緩沖器的初始值，并發(fā)送給占用量更新單元512。
占用量更新單元512根據(jù)自視頻編碼器100的緩沖存儲(chǔ)器171發(fā)送的所生成編碼數(shù)據(jù)的數(shù)量更新VBV緩沖器的占用量。例如，在將圖4所示的“B0+P0”確定為前一定時(shí)的情況下，從“B0+P0”中減去高達(dá)“B1”的用于傳輸?shù)木幋a數(shù)據(jù)數(shù)量。此外，在“B0+P0”上加上所生成的編碼數(shù)據(jù)數(shù)量“P1”。
在這種情況下，如果假設(shè)傳輸速度Rmax是9.3Mbps和將NTSC(國(guó)家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì))方法確定為屏顯方法，則將NTSC的幀頻率表示為(1000/1001×30)＝29.97Hz，由此，將每周期傳輸?shù)木幋a數(shù)據(jù)數(shù)量表示為9.3Mbps/29.97Hz＝310.31Kb在減去用于傳輸?shù)木幋a數(shù)據(jù)數(shù)量和清空VBV緩沖器的情況下，如在圖4所示的Tx上表示的，在該點(diǎn)上的占用量變成零，因?yàn)檫M(jìn)一步的數(shù)據(jù)傳輸是不可行的。因此，通過(guò)相加所生成的編碼數(shù)據(jù)數(shù)量和占用量獲得的數(shù)值變成新的占用量。將以上述方式更新的占用量保存在RAM 530(或ROM 520)中，并發(fā)送給最佳占用量計(jì)算單元513。
最佳占用量計(jì)算單元513計(jì)算在編碼下一幅圖像時(shí)VBV緩沖器的最佳占用量。最佳占用量是在完成下一幅圖像編碼之后VBV緩沖器的理想占用量的指數(shù)。如果VBV緩沖器的占用量超過(guò)該值，則VBV緩沖器上溢的概率顯著增加。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明通過(guò)表示為By＝VBV(Bx)的函數(shù)能夠計(jì)算最佳占用量。通過(guò)使用函數(shù)VBV，能夠快速地以比特率反映VBV緩沖器的占用量，從而能夠降低圖像的急劇劣化。在此，符號(hào)Bx表示在編碼第x個(gè)圖像之前使用VBV緩沖器的數(shù)量，符號(hào)By表示在編碼第x個(gè)圖像之后VBV緩沖器的最佳占用量。
特性1By＝VBV(Bx)表示對(duì)于Bx區(qū)間
內(nèi)的Bx的單調(diào)遞增的函數(shù)。
特性2函數(shù){By＝Bx}和函數(shù){By＝VBV(Bx)-(Rmax×T)}在Bx區(qū)間
中在Bx＝Bth(其中0＜Bth＜Bmax)上相交。
特性3在表達(dá)式Bx≤Bth成立的情況下，表達(dá)式{VBV(Bx)-(Rmax×T)}≥Bx成立，和在表達(dá)式Bx＞Bth成立的情況下，表達(dá)式{VBV(Bx)-(Rmax×T)}＜Bx成立。
圖7圖示具有上述三個(gè)特性的示例VBV函數(shù)。在VBV函數(shù)的情況下，在數(shù)值Bx處于
的區(qū)間內(nèi)，數(shù)值By在預(yù)定數(shù)值(Bth的值或更大)上保持恒定。此外，在數(shù)值Bx處于[Bth，Bmax]的區(qū)間內(nèi)，數(shù)值By以小于1的增加速率逐漸增加。
在圖6中，最佳占用量計(jì)算單元513將VBV緩沖器的以上述方式獲得的最佳占用量發(fā)送給目標(biāo)碼量調(diào)整單元515。
根據(jù)將經(jīng)受無(wú)縫連接的下一章節(jié)的視頻信號(hào)，目標(biāo)碼量計(jì)算單元514計(jì)算目標(biāo)碼量。已經(jīng)建議了用于計(jì)算目標(biāo)碼量的各種模型。在此，例如，使用公知的TM5方法。已經(jīng)推薦了TM5方法作為用于控制MPEG-2的碼量的模型(參見(jiàn)ISO/IEC JTC1/SC29/WG11，MPEG93/457，“Test Model 5”，1993)，從而根據(jù)每種圖像類型確定編碼數(shù)據(jù)量的分配。
參考由目標(biāo)碼量計(jì)算單元514計(jì)算的目標(biāo)碼量和由最佳占用量計(jì)算單元513計(jì)算的最佳占用量，目標(biāo)編碼數(shù)量調(diào)整單元515確定通過(guò)相加目標(biāo)碼量與當(dāng)前的占用量獲得的數(shù)值是否超過(guò)最佳占用量。如果該數(shù)值超過(guò)最佳占用量，則目標(biāo)碼量調(diào)整單元515調(diào)整目標(biāo)碼量，以便通過(guò)從最佳占用量中減去當(dāng)前的占用量獲得的數(shù)值變成目標(biāo)碼量。將以上述方式調(diào)整的目標(biāo)碼量發(fā)送給量化指數(shù)確定單元516。
量化指數(shù)確定單元516確定與量化電路151的量化特征值對(duì)應(yīng)的量化指數(shù)，以便視頻編碼器100的所生成碼量變成從目標(biāo)碼量調(diào)整單元515發(fā)送的目標(biāo)碼量。將量化指數(shù)經(jīng)信號(hào)線159發(fā)送給量化電路151。
接著，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視頻編碼設(shè)備的操作。
圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由視頻編碼設(shè)備執(zhí)行的示例處理的流程圖。在編碼下一章節(jié)之前，記錄模式確定單元511確定是否應(yīng)當(dāng)作為記錄模式執(zhí)行無(wú)縫連接(步驟S901)。在執(zhí)行無(wú)縫連接的情況下(步驟S902)，將在RAM 530(或ROM 520)內(nèi)保存的VBV緩沖器的前一占用量設(shè)置為VBV緩沖器的初始值(步驟S903)。反之，在不執(zhí)行無(wú)縫連接的情況下(步驟S902)，將VBV緩沖器的初始值設(shè)置為零(步驟S904)。
在由記錄模式確定單元511完成準(zhǔn)備之后，由視頻編碼器100一次一幅圖像(幀)地編碼下一章的視頻信號(hào)(步驟S905)。隨后，每次按一幅圖像編碼視頻信號(hào)時(shí)，執(zhí)行對(duì)VBV緩沖器的控制(步驟S906)。重復(fù)上述步驟S905至S906，直到完成下一章節(jié)的全部圖像(幀)的編碼(步驟S907)。
圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于執(zhí)行VBV緩沖器控制(步驟S906)的示例處理的流程圖。如圖8所示，每次執(zhí)行單幅圖像(幀)的編碼時(shí)，執(zhí)行VBV緩沖器的控制。
當(dāng)完成單幅圖像的編碼時(shí)，首先，由占用量更新單元512更新VBV緩沖器的占用量的相關(guān)信息(步驟S911)。隨后，獲得在編碼之后VBV緩沖器的占用量。將參考圖10描述上述處理的細(xì)節(jié)。
隨后，最佳占用量計(jì)算單元513計(jì)算在下一編碼之后VBV緩沖器的最佳占用量(步驟S912)。例如使用上述VBV函數(shù)，可以計(jì)算最佳占用量。此外，目標(biāo)碼量計(jì)算單元514計(jì)算用于下一編碼的目標(biāo)碼量(步驟S913)。例如可以使用公知的TM5方法計(jì)算目標(biāo)碼量。
此后，目標(biāo)碼量調(diào)整單元515確定通過(guò)相加VBV緩沖器的當(dāng)前占用量和在步驟S913計(jì)算的目標(biāo)碼量獲得的數(shù)值是否超過(guò)在步驟S912計(jì)算的最佳占用量(步驟S914)，其中在步驟S911獲得所述的當(dāng)前占用量。當(dāng)該數(shù)值超過(guò)最佳占用量時(shí)，目標(biāo)碼量調(diào)整單元515調(diào)整該數(shù)值，以便通過(guò)從最佳占用量中減去當(dāng)前占用量獲得的數(shù)值變成目標(biāo)碼量(步驟S915)。
量化指數(shù)確定單元516根據(jù)以上述方式調(diào)整的目標(biāo)碼量確定量化指數(shù)(步驟S916)。將該量化指數(shù)發(fā)送給視頻編碼器100的量化電路151。
圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的為更新VBV緩沖器占用量的相關(guān)信息(步驟S911)而執(zhí)行的示例處理的流程圖。首先，從VBV緩沖器的前一占用量中減去與單個(gè)周期對(duì)應(yīng)的傳送碼量。此時(shí)，相互比較在相減之前的占用量和單個(gè)周期所對(duì)應(yīng)的傳送碼量(在上述例子中為310.31Kb)(步驟S921)。當(dāng)相減之前的占用量較大時(shí)，相減結(jié)果變成新的占用量(步驟S922)。反之，在VBV緩沖器內(nèi)出現(xiàn)下溢，所以新的占用量變成零(步驟S923)。
隨后，將視頻編碼器100的所生成碼量添加給新的占用量(步驟S924)。在相加之后的占用量超過(guò)VBV緩沖器的最大量的情況下(步驟S925)，VBV緩沖器上溢，因此，新的占用量變成VBV緩沖器的最大量(步驟S926)。
因而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，記錄模式確定單元511確定是否應(yīng)當(dāng)執(zhí)行章節(jié)之間的無(wú)縫連接。根據(jù)確定結(jié)果預(yù)定VBV緩沖器的初始值，編碼控制單元500控制被無(wú)縫連接的下一章節(jié)的所生成碼量。隨后，可以實(shí)現(xiàn)在VBV緩沖器內(nèi)不產(chǎn)生錯(cuò)誤的無(wú)縫連接。
順便指出，本發(fā)明的實(shí)施例是實(shí)施本發(fā)明的例子。盡管該實(shí)施例對(duì)應(yīng)于落入下文指出的本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)的具體項(xiàng)目，但是本發(fā)明并不限制于該實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可以以各種方式進(jìn)行修改。
也就是說(shuō)，在本發(fā)明(1)中，虛擬緩沖器例如對(duì)應(yīng)于VBV緩沖器701。此外，記錄模式確定裝置例如對(duì)應(yīng)于記錄模式確定單元511。此外，占用量更新裝置例如對(duì)應(yīng)于占用量更新單元512。此外，最佳占用量計(jì)算裝置例如對(duì)應(yīng)于最佳占用量計(jì)算單元513。此外，目標(biāo)碼量計(jì)算裝置例如對(duì)應(yīng)于目標(biāo)碼量計(jì)算單元514。此外，目標(biāo)碼量調(diào)整裝置例如對(duì)應(yīng)于目標(biāo)碼量調(diào)整單元515。此外，編碼裝置例如對(duì)應(yīng)于視頻編碼器100。
此外，在本發(fā)明(5)中，虛擬緩沖器例如對(duì)應(yīng)于VBV緩沖器701。此外，記錄模式確定裝置例如對(duì)應(yīng)于記錄模式確定單元511。此外，占用量更新裝置例如對(duì)應(yīng)于占用量更新單元512。此外，最佳占用量計(jì)算裝置例如對(duì)應(yīng)于最佳占用量計(jì)算單元513。此外，目標(biāo)碼量計(jì)算裝置例如對(duì)應(yīng)于目標(biāo)碼量計(jì)算單元514。
此外，在本發(fā)明(7)或本發(fā)明(9)中，虛擬緩沖器例如對(duì)應(yīng)于VBV緩沖器701。此外，用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S901。此外，用于根據(jù)確定結(jié)果設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S902至S904。此外，用于在每次執(zhí)行編碼時(shí)更新虛擬緩沖器的占用量的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S911。此外，用于根據(jù)虛擬緩沖器的已更新占用量計(jì)算預(yù)定最佳占用量的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S912。此外，用于根據(jù)下一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定目標(biāo)碼量的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S913。此外，用于調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量，和將該已調(diào)整的目標(biāo)碼量用于編碼的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S914和S915。
此外，在本發(fā)明(8)或本發(fā)明(10)中，虛擬緩沖器例如對(duì)應(yīng)于VBV緩沖器701。此外，用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S901。此外，用于在根據(jù)確定結(jié)果確定無(wú)縫連接可行的情況下，將在將后一章節(jié)的視頻信號(hào)傳送給虛擬緩沖器之前的虛擬緩沖器的占用量確定為虛擬緩沖器的占用量的初始值，在確定無(wú)縫連接不可行的情況下，將虛擬緩沖器的占用量的初始值設(shè)置為零的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S902至S904。此外，用于在每次執(zhí)行編碼時(shí)更新虛擬緩沖器的占用量的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S911。此外，用于根據(jù)虛擬緩沖器的已更新占用量計(jì)算預(yù)定最佳占用量的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S912。此外，用于根據(jù)下一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定目標(biāo)碼量的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S913。此外，用于調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量，和將該已調(diào)整的目標(biāo)碼量用于編碼的步驟例如對(duì)應(yīng)于步驟S914和S915。
順便指出，在本發(fā)明的實(shí)施例中描述的處理步驟可以解釋為包括上述一系列步驟的方法。此外，可以將這些處理步驟解釋為用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述一系列步驟的程序和/或存儲(chǔ)該程序的記錄媒體。
工業(yè)應(yīng)用性例如，本發(fā)明可以用于將視頻信號(hào)編碼成MPEG-2編碼，并將MPEG-2編碼記載在例如DVD上。
權(quán)利要求
1.一種用于編碼視頻信號(hào)和根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的視頻編碼設(shè)備，根據(jù)通過(guò)編碼生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量，該視頻編碼設(shè)備包括記錄模式確定裝置，用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行，并根據(jù)確定結(jié)果設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值；占用量更新裝置，用于在每次執(zhí)行編碼時(shí)，更新虛擬緩沖器的占用量；最佳占用量計(jì)算裝置，用于根據(jù)虛擬緩沖器的已更新的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量；目標(biāo)碼量計(jì)算裝置，用于根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量；目標(biāo)碼量調(diào)整裝置，用于調(diào)整目標(biāo)碼量，使得虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量；和編碼裝置，用于根據(jù)已調(diào)整的目標(biāo)碼量執(zhí)行編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻編碼設(shè)備，其中記錄模式確定裝置在無(wú)縫連接可行的情況下，將就在后一章節(jié)的視頻信號(hào)傳送給虛擬緩沖器之前虛擬緩沖器的占用量確定為虛擬緩沖器占用量的初始值，而在無(wú)縫連接不可行的情況下，將虛擬緩沖器占用量的初始值設(shè)置為零。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的視頻編碼設(shè)備，其中占用量更新裝置在占用量大于傳送碼量的情況下，將通過(guò)從占用量中減去傳送碼量和將所生成碼量加上占用量獲得的、不大于虛擬緩沖器最大值的預(yù)定值確定為新的占用量，而在占用量等于或小于傳送碼量的情況下，將所生成碼量確定為新的占用量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的視頻編碼設(shè)備，其中最佳占用量計(jì)算裝置計(jì)算預(yù)定值作為最佳占用量，所述預(yù)定值等于虛擬緩沖器的更新占用量和/或與之一樣大。
5.一種用于根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的視頻編碼控制設(shè)備，根據(jù)在編碼視頻信號(hào)時(shí)生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量，該視頻編碼控制設(shè)備包括記錄模式確定裝置，用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行，并根據(jù)確定結(jié)果設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值；占用量更新裝置，用于在每次執(zhí)行編碼時(shí)，更新虛擬緩沖器的占用量；最佳占用量計(jì)算裝置，用于根據(jù)虛擬緩沖器的已更新的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量；目標(biāo)碼量計(jì)算裝置，用于根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量；以及目標(biāo)碼量調(diào)整裝置，用于調(diào)整目標(biāo)碼量使得虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量，并將已調(diào)整的目標(biāo)碼量用于所述編碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的視頻編碼控制設(shè)備，其中記錄模式確定裝置在無(wú)縫連接可行的情況下，將就在后一章節(jié)的視頻信號(hào)傳送給虛擬緩沖器之前虛擬緩沖器的占用量確定為虛擬緩沖器的占用量的初始值，而在無(wú)縫連接不可行的情況下，將虛擬緩沖器占用量的初始值設(shè)置為零。
7.一種用于根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的視頻編碼控制方法，根據(jù)在編碼視頻信號(hào)時(shí)生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量，該視頻編碼控制方法包括用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行的步驟；用于根據(jù)確定結(jié)果設(shè)置虛擬緩沖器的占用量的初始值的步驟；用于在每次執(zhí)行編碼時(shí)更新虛擬緩沖器的占用量的步驟；用于根據(jù)虛擬緩沖器的已更新的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量的步驟；用于根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量的步驟；和用于調(diào)整目標(biāo)碼量以使虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量，和將已調(diào)整的目標(biāo)碼量用于所述編碼的步驟。
8.一種用于根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的視頻編碼控制方法，根據(jù)在編碼視頻信號(hào)時(shí)生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量，該視頻編碼控制方法包括用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行的步驟；用于在根據(jù)確定結(jié)果確定無(wú)縫連接可行的情況下，將就在后一章節(jié)的視頻信號(hào)傳送給虛擬緩沖器之前虛擬緩沖器的占用量確定為虛擬緩沖器的占用量的初始值，而在確定無(wú)縫連接不可行的情況下，將虛擬緩沖器占用量的初始值設(shè)置為零的步驟；用于在每次執(zhí)行編碼時(shí)更新虛擬緩沖器的占用量的步驟；用于根據(jù)虛擬緩沖器的已更新的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量的步驟；用于根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量的步驟；和用于調(diào)整目標(biāo)碼量以使虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量，和將已調(diào)整的目標(biāo)碼量用于所述編碼的步驟。
9.一種用于根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的程序，根據(jù)在編碼視頻信號(hào)時(shí)生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量，該程序用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行的步驟；用于根據(jù)確定結(jié)果確定虛擬緩沖器的占用量的初始值的步驟；用于在每次執(zhí)行編碼時(shí)更新虛擬緩沖器的占用量的步驟；用于根據(jù)已更新的虛擬緩沖器的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量的步驟；用于根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量的步驟；和用于調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量和使用已調(diào)整的目標(biāo)碼量執(zhí)行編碼的步驟。
10.一種用于根據(jù)虛擬緩沖器的占用量執(zhí)行編碼控制的程序，根據(jù)在編碼視頻信號(hào)時(shí)生成的碼量和傳送給輸出目的地的碼量確定所述占用量，該程序用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟用于確定在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接是否可行的步驟；用于在根據(jù)確定結(jié)果確定無(wú)縫連接可行的情況下，將就在后一章節(jié)的視頻信號(hào)傳送給虛擬緩沖器之前的虛擬緩沖器的占用量確定為虛擬緩沖器的占用量的初始值，而在確定無(wú)縫連接不可行的情況下，將虛擬緩沖器占用量的初始值設(shè)置為零的步驟；用于在每次執(zhí)行編碼時(shí)更新虛擬緩沖器的占用量的步驟；用于根據(jù)已更新的虛擬緩沖器的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量的步驟；用于根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量的步驟；和用于調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量，和使用已調(diào)整的目標(biāo)碼量執(zhí)行編碼的步驟。
全文摘要
提供一種在VBV緩沖器內(nèi)不產(chǎn)生錯(cuò)誤的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫連接的視頻編碼設(shè)備。提供下述裝置記錄模式確定裝置，用于根據(jù)在視頻信號(hào)內(nèi)包括的前一章節(jié)和后一章節(jié)之間的無(wú)縫連接相關(guān)的確定結(jié)果來(lái)確定虛擬緩沖器的占用量的初始值；占用量更新裝置，用于更新虛擬緩沖器的占用量；最佳占用量計(jì)算裝置，用于根據(jù)已更新的虛擬緩沖器的占用量計(jì)算預(yù)定的最佳占用量；目標(biāo)碼量計(jì)算裝置，用于根據(jù)后一章節(jié)的視頻信號(hào)計(jì)算預(yù)定的目標(biāo)碼量；目標(biāo)碼量調(diào)整裝置，用于調(diào)整目標(biāo)碼量以便虛擬緩沖器的占用量和目標(biāo)碼量的總和不超過(guò)最佳占用量；和編碼裝置，用于根據(jù)已調(diào)整的目標(biāo)碼量執(zhí)行編碼。
文檔編號(hào)H04N5/91GK1723709SQ20048000175
公開(kāi)日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月29日
發(fā)明者有留憲一郎, 宮崎裕信, 磯部幸雄 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社