專利名稱：數(shù)字畫面序列的編碼方法和解碼方法以及編碼設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字畫面序列的編碼方法和解碼方法以及編碼設(shè)備，其中，所述畫面序列的幀被設(shè)置在包含象素塊的宏塊中并且使用B、P和I編碼類型來編碼幀。
背景技術(shù)：
視頻序列通常包含廣泛變化的畫面內(nèi)容，并且將之前的已編碼幀用于預(yù)測(cè)當(dāng)前幀。在例如ITU-T和ISO/IEC JTC1，“Generic coding ofmoving pictures and associated audio information-Part 2Video”，ITU-TRecommendation H.262-ISO/IEC 13818-2(MPEG-2 Visual)，Nov.1994、ITU-T，“Video coding for low bitrate communication，”ITU-TRecommendation H.263，version 1，Nov.1995，version 2，Jan.1998、ISO/IEC JTC1，“Coding of audio-visual objects-Part 2Visual，”ISO/IEC 14496-2(MPEG-4 Visual version 1)，Apr.1999，Amendment 1(version 2)，F(xiàn)eb.2000、T.Wiegand(ed.)，“Joint Final Committee Draft(JFCD)of Joint Video Specification(ITU-T Rec.H.264|ISO/IEC14496-10 AVC)”，Joint Video Team(JVT)of ISO/IEC MPEG and ITU-TVCEG，JVT-D157，July 2002的基于塊的混合視頻編碼中，主要由宏塊的量化參數(shù)控制宏塊的失真以及編碼所需的比特?cái)?shù)。速率控制機(jī)制的一般目的是在保持傳輸速率和解碼延遲的給定條件的同時(shí)提供可能的最佳視頻質(zhì)量。通常，速率控制(rate control)包括幀層控制和宏塊層控制。為了實(shí)現(xiàn)恒定的視頻質(zhì)量，必須針對(duì)每一種編碼類型使用不同比特?cái)?shù)來編碼不同編碼類型(I(內(nèi)編碼)、P(預(yù)測(cè)編碼)和B(雙向預(yù)測(cè)編碼))的參考幀(anchor frame)和非參考幀。例如，在MPEG-2visual中，因?yàn)樵诟鶕?jù)重構(gòu)的P幀能夠重構(gòu)B幀之前，必須在解碼器中重構(gòu)P幀，所以在輸出B幀的代碼之前，由編碼器輸出要作為P類型來編碼的編碼器輸入幀的代碼，其中在編碼器的輸入處，在所述P類型的幀之前有要作為B類型來編碼的幀。幀層控制針對(duì)幀來分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，以便保持傳輸速率和編碼延遲的條件，而宏塊控制按照實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的方式來選擇宏塊量化參數(shù)。
在編碼不同幀類型時(shí)設(shè)置目標(biāo)比特?cái)?shù)的廣泛使用的方法是如在Tset Model 5(ISO/IEC JTC1/SC29/WG11/N0400，“Test Model 5，DraftRevision 2”，April 1993)中所規(guī)定的幀層速率控制。該文獻(xiàn)描述了一種MEPG-2visual的編碼器策略。幀目標(biāo)的分配基于所謂的全局復(fù)雜度測(cè)量。對(duì)于每一種幀類型(I、P、B)，存在在各個(gè)幀類型的每一個(gè)幀的編碼之后更新的專用復(fù)雜度測(cè)量。使用這些全局復(fù)雜度測(cè)量，通過加權(quán)畫面組(的剩余幀)的可用比特?cái)?shù)，來確定每一個(gè)幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，這種概念通常的缺點(diǎn)在于，因?yàn)闆Q定基于不同時(shí)間間隔的測(cè)量，所以不同幀類型的可用比特預(yù)算的合理分配(具有恒定的主觀視頻質(zhì)量的目的)不可行。具體地，雙向編碼幀(或者更一般化的，非參考幀)的幀目標(biāo)難以確定，并且如果應(yīng)用于例如H.263(附錄0)、MPEG-4visual和H.264/AVC的更新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)了非參考幀的宏塊層速率控制變得無效的問題，尤其是在較低比特率時(shí)，這是因?yàn)闆]有利用變換系數(shù)來編碼宏塊的大部分，所以不能合理地調(diào)整宏塊的量化參數(shù)。
在需要非常低的解碼延遲的應(yīng)用中，幀的編碼次序應(yīng)該與顯示次序相同，因此不能使用如在MPEG-2visual，H.263(附錄0)中或在MPEG-4visual中定義的“標(biāo)準(zhǔn)(classic)”B幀。在JVT/H.264中，雙向B畫面的概念被一般化為雙預(yù)測(cè)B畫面，但是仍然支持“標(biāo)準(zhǔn)”雙向畫面B。對(duì)于這種非常低延遲的應(yīng)用，全局速率控制算法必須將幾乎恒定的目標(biāo)比特?cái)?shù)分配給每一個(gè)幀。
在不需要非常低的解碼延遲的應(yīng)用中，幀層速率控制的主要目的是按照對(duì)不同幀和畫面類型保持恒定主觀視頻質(zhì)量水平的方式來對(duì)不同幀或畫面類型分配幀比特?cái)?shù)目標(biāo)。在不允許復(fù)雜度分析或多個(gè)幀的預(yù)編碼的實(shí)時(shí)應(yīng)用中，根據(jù)之前編碼的幀來做出該決定。然而，由于視頻序列的畫面內(nèi)容有很大的改變，基于不同時(shí)間間隔的判決通常是不適用的，并且由于一個(gè)或多個(gè)之前編碼的畫面被用于預(yù)測(cè)給定的畫面，不存在可以用于確定不同幀類型的相關(guān)最佳目標(biāo)比特?cái)?shù)的簡(jiǎn)單模型。尤其是如果使用非參考幀，則不能夠適當(dāng)?shù)毓烙?jì)不同幀類型中的比特預(yù)算的合理分配。
本發(fā)明要解決的問題是提供一種改進(jìn)比特率控制，使得能夠?qū)崿F(xiàn)不同幀或畫面類型上的恒定主觀視頻編碼或解碼質(zhì)量。由在權(quán)利要求1中公開的編碼方法以及在權(quán)利要求10中公開的解碼方法來解決該問題。在權(quán)利要求1中公開了使用該編碼方法的設(shè)備。
本發(fā)明涉及應(yīng)用的幀層速率控制，其中放松了延遲限制，因此不需要按照在解碼器一側(cè)輸出的顯示次序來編碼視頻序列的幀，并且對(duì)于包含一個(gè)參考幀和多個(gè)非參考幀(例如在標(biāo)準(zhǔn)B幀情況中的‘B..BP’)的組，無需目標(biāo)比特?cái)?shù)恒定。
根據(jù)本發(fā)明，避開了在編碼目標(biāo)比特?cái)?shù)之前向每一種幀分配的問題。相反，使用固定量化參數(shù)來編碼非參考幀，并且不使用宏塊層速率控制。從屬于該組(在解碼器一側(cè)，按照顯示次序參考幀在非參考幀之后)的之前已編碼的參考幀的平均量化參數(shù)中，直接推導(dǎo)用于編碼當(dāng)前幀組中的多個(gè)非參考幀或單個(gè)非參考幀的量化參數(shù)。從而有利地，可以確保幾乎恒定的(客觀的)視頻質(zhì)量?？梢酝ㄟ^僅針對(duì)參考幀來設(shè)置適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)比特，能夠控制不同幀類型之間比特預(yù)算的分配。
高級(jí)全局速率控制僅必須向上述幀或畫面組分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，上述幀或畫面組包括單個(gè)參考幀(畫面)和按照編碼次序在該參考幀(畫面)之后并且按照顯示次序在其之前的多個(gè)非參考幀(畫面)，例如在標(biāo)準(zhǔn)B幀的情況下的‘B…BI’和‘B…BP’。顯然，比在包括所有編碼類型I、P和B幀中的公知獨(dú)立比特分配更容易控制這種比特分配。
換句話說，使用固定量化參數(shù)來編碼非參考幀。因?yàn)閺闹耙丫幋a的參考幀的平均量化參數(shù)中，直接推導(dǎo)用于編碼非參考幀的量化參數(shù)，該方法確保了恒定的視頻質(zhì)量。除此之外，降低了速率控制策略的復(fù)雜度，這是因?yàn)閷?duì)于非參考幀的編碼并不應(yīng)用宏塊層速率控制。
原理上，本發(fā)明的編碼方法涉及數(shù)字地編碼畫面序列，其中，所述畫面序列的幀被設(shè)置在包括象素塊的宏塊中，并且按照分別由B、P和I表示的雙向預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)和/或內(nèi)編碼類型來對(duì)幀進(jìn)行編碼，以及，為了整體的比特率控制，自適應(yīng)地向這些編碼類型中的每一種分配特定幀目標(biāo)比特?cái)?shù)，并且所述整體比特率控制包括幀層速率控制和宏塊層速率控制，其中，宏塊層速率控制選擇宏塊量化參數(shù)，所述方法包括步驟-僅向參考幀分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，或向包括單個(gè)參考幀和至少一個(gè)非參考幀的每一個(gè)幀組分配目標(biāo)比特?cái)?shù)；-使用宏塊層速率控制，通過自適應(yīng)宏塊量化參數(shù)來編碼參考幀，并且通過使用固定宏塊量化參數(shù)來編碼非參考幀而無需宏塊層速率控制。
原理上，本發(fā)明的編碼設(shè)備適用于數(shù)字地編碼畫面序列，其中，所述畫面序列的幀被設(shè)置在包括象素塊的宏塊中，并且按照分別由B、P和I表示的雙向預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)和/或內(nèi)編碼類型來對(duì)幀進(jìn)行編碼，以及為了整體的比特率控制，自適應(yīng)地向這些編碼類型中的每一種分配特定幀目標(biāo)比特?cái)?shù)，并且所述整體比特率控制包括幀層速率控制和宏塊層速率控制，其中，宏塊層速率控制選擇宏塊量化參數(shù)，所述設(shè)備包括-裝置，用于僅向參考幀分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，或向包括單個(gè)參考幀和至少一個(gè)非參考幀的每一個(gè)幀組分配目標(biāo)比特?cái)?shù)；-裝置，用于使用宏塊層速率控制，通過自適應(yīng)宏塊量化參數(shù)來編碼參考幀，并且用于通過使用固定宏塊量化參數(shù)來編碼非參考幀而無需宏塊層速率控制。
原理上，本發(fā)明的解碼方法涉及數(shù)字地解碼編碼的畫面序列，其中，所述畫面序列的幀被設(shè)置在包括象素塊的宏塊中，并且按照分別由B、P和I表示的雙向預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)和/或內(nèi)編碼類型來對(duì)幀進(jìn)行編碼，以及為了整體的比特率控制，自適應(yīng)地向這些編碼類型中的每一種分配特定幀目標(biāo)比特?cái)?shù)，并且所述整體比特率控制包括幀層速率控制和宏塊層速率控制，其中，宏塊層速率控制選擇宏塊量化參數(shù)，其中，僅向參考幀分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，或向包括單個(gè)參考幀和至少一個(gè)非參考幀的每一個(gè)幀組分配目標(biāo)比特?cái)?shù)；以及使用宏塊層速率控制，按照自適應(yīng)宏塊量化參數(shù)來編碼參考幀，并且通過使用固定宏塊量化參數(shù)來編碼非參考幀而無需宏塊層速率控制，所述方法包括步驟-使用相應(yīng)的自適應(yīng)宏塊量化參數(shù)來解碼所述參考幀，以及使用固定宏塊量化參數(shù)來解碼所述非參考幀。
在各個(gè)從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明的其它有利實(shí)施例。


參考附圖來描述本發(fā)明的示范實(shí)施例，附圖中圖1示出了本發(fā)明的編碼器的方框圖，包括按照相應(yīng)控制級(jí)的本發(fā)明編碼器控制。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，將輸入視頻信號(hào)IVS饋送到減法器11、到運(yùn)動(dòng)估計(jì)級(jí)18的第一輸入并且到編碼器控制器10。編碼基于幀F(xiàn)RM，幀F(xiàn)RM被分為或劃分為宏塊MB，每一個(gè)宏塊包含例如設(shè)置在例如4個(gè)亮度象素塊中的16*16個(gè)亮度象素以及相應(yīng)的色度象素塊。減法器11的輸出經(jīng)過變換、尺度縮放和量化級(jí)12以及尺度縮放、(相應(yīng)的)反向量化和(相應(yīng)的)反向變換級(jí)13，再到加法器14。優(yōu)選地，所述變換是對(duì)象素塊的DCT變換。還將從級(jí)12產(chǎn)生的量化變換系數(shù)QTC饋送到熵編碼級(jí)19。加法器14經(jīng)過可選解塊濾波器15輸出到(基于宏塊的)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償級(jí)17并且到(基于宏塊的)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償級(jí)18的第二輸入，從而提供一種解碼的輸出視頻信號(hào)DOVS。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償級(jí)17從級(jí)18接收所需的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)MD，例如(基于宏塊的)運(yùn)動(dòng)矢量。級(jí)17和/或級(jí)18至少包含一個(gè)畫面存儲(chǔ)器。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償級(jí)17的輸出或者幀內(nèi)預(yù)測(cè)級(jí)16的輸出經(jīng)過開關(guān)SW被饋送到加法器14。編碼器控制器10控制級(jí)12、13、16、17、18和開關(guān)SW。從級(jí)18輸出的相應(yīng)控制數(shù)據(jù)CD和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)MD也被饋送到熵編碼級(jí)19，在熵編碼級(jí)19中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行熵編碼，包括例如VLC(可變長(zhǎng)度編碼)和輔助信息復(fù)用以及可能的誤差保護(hù)，產(chǎn)生要發(fā)送或傳送的編碼輸出視頻信號(hào)EOVS。級(jí)13至17一起表示解碼器，即編碼器包括解碼器的操作。
高級(jí)全局速率控制處理使用編碼器控制器10，針對(duì)包括作為P幀(在H.264中也為B幀)編碼的參考幀或I幀和多個(gè)非參考幀的每一個(gè)幀組(例如對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)B幀情況的‘B…BP’或‘B…BI’組，而這種組還可以僅包括一個(gè)B幀而不是多個(gè)B幀)，來分配目標(biāo)比特?cái)?shù) (或者 高級(jí)全局速率控制必須考慮到設(shè)置 或 使得在編碼輸出視頻信號(hào)EOVS中以及在解碼器中相應(yīng)的解碼視頻信號(hào)中分別實(shí)現(xiàn)幾乎恒定的視頻質(zhì)量。這可以通過控制圖像質(zhì)量(例如均方誤差)或者已經(jīng)編碼的參考幀的平均量化參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明針對(duì)一個(gè)參考和多個(gè)非參考幀的組中的參考和非參考幀的速率控制，使用在視頻序列的編碼期間自適應(yīng)地控制的兩個(gè)加權(quán)因子fGroup-BP和fGroup-I。這些因子fGroup-BP和fGroup-I規(guī)定了編碼非參考幀所用的比特?cái)?shù)(由RNA表示)與編碼參考幀所需的比特?cái)?shù)RA-BP(如果作為P/B幀來編碼)或RA-I(如果作為I幀來編碼)的估計(jì)比值fGroup-BP=RNARA-BP,]]>fGroup-I=RNARA-I]]>定義如果按照顯示次序、在該當(dāng)前幀之前已編碼的所有幀在該幀之前，則當(dāng)前幀被稱為“參考幀”。
如果存在按照顯示次序在當(dāng)前幀之后的至少一個(gè)之前已編碼的幀，則當(dāng)前幀被稱為“非參考幀”。
初始化對(duì)于初始化，在序列開始處，由例如控制器10將因子fGroup-BP和fGroup-I設(shè)置為預(yù)定值，例如fGroup-BP=12,]]>fGroup-I=110]]>確定目標(biāo)速率參考幀給定參考和多個(gè)非參考幀的目標(biāo)比特?cái)?shù) (或 )，在控制器10中使用這些因子來向組中作為P/B-幀(或者I-幀)編碼的參考幀分配幀目標(biāo) (或 參考幀作為P/B-幀編碼R^A-BP=R^Group-BP(1+NNA·fGroup-BP)]]>參考幀作為I-幀編碼R^A-I=R^Group-I(1+NNA·fGroup-I)]]>NNA(有NNA≥0)表示所關(guān)注的幀組中非參考幀的數(shù)目。使用分別具有 (或 標(biāo)速率的精確宏塊層速率控制來編碼相應(yīng)的參考幀。
如果作為場(chǎng)畫面對(duì)，來編碼參考幀，局部的速率控制將在兩個(gè)場(chǎng)畫面中分配幀目標(biāo)速率。
編碼非參考幀使用大小QNA≈1.2·QA‾]]>的固定量化步長(zhǎng)來編碼參考幀和多個(gè)非參考幀的組的非參考幀，其中， 表示編碼與一個(gè)參考幀和多個(gè)非參考幀的相應(yīng)組中的參考幀所使用的平均量化步長(zhǎng)大小。這對(duì)于量化參數(shù)OP存在下面的關(guān)系MPEG-2，H.263，MPEG-4QPNA=max(round(1.2·QPA‾),QPmax),]]>JVT/H.264QPNA=max(round(2+QPA‾),QPmax),]]>其中，QPmax表示句法所支持的最大量化參數(shù)。注意，在相應(yīng)的參考幀之后發(fā)送非參考幀，盡管首先顯示非參考幀。
編碼之后的模型更新在完全對(duì)參考幀和多個(gè)非參考幀的組進(jìn)行編碼之后，如果已編碼非參考畫面的數(shù)目大于零，則在控制器10中更新加權(quán)因子fGroup-BP和fGroup-I。首先，剛剛編碼的組(具有連續(xù)增加指數(shù)nGroup-BP或nGroup-I)的加權(quán)因子由下式確定參考幀是P/B幀f~Group-BP(nGroup-BP)=1NNA·RA-BP·Σk=1NNARNA(k),]]>參考幀是I幀f~Group-I(nGroup-I)=1NNA·RA-I·Σk=1NNARNA(k),]]>其中，RNA(k)是組中第k個(gè)非參考幀所使用的比特?cái)?shù)，RA-BP和RA-I分別是作為P/B-幀和作為I-幀來編碼參考幀所用的比特?cái)?shù)。
在控制器10中計(jì)算用于確定之后組的參考幀所使用的比特預(yù)算的目標(biāo)部分的加權(quán)因子，作為一個(gè)參考幀和非零數(shù)目個(gè)非參考幀的最后(例如五個(gè))編碼組的平均值參考幀是P/B幀fGroup-BP=fGroup-BP(nGroup-BP)=1max(5,nGroup-BP)·Σi=max(0,nGroup-BP-5)nGroup-BP-1f~Group-BP(i);]]>參考幀是I幀fGroup-I=fGroup-I(nGroup-I)=1max(5,nGroup-I)·Σi=max(0,nGroup-I-5)nGroup-I-1f~Group-I(i)]]>與其它幀層速率控制策略的基本不同在于，僅將加權(quán)因子fGroup-BP和fGroup-I用于估計(jì)一個(gè)參考和多個(gè)非參考幀的組內(nèi)的參考幀的合理目標(biāo)比特?cái)?shù)。僅由相應(yīng)的參考幀的平均量化參數(shù)QP確定質(zhì)量以及用于編碼非參考幀的比特?cái)?shù)。因此，實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)恒定的視頻質(zhì)量，而用于編碼非參考幀的比特?cái)?shù)可以改變。
單個(gè)加權(quán)因子的使用特別地，如果僅編碼幀內(nèi)幀，同時(shí)更新加權(quán)因子fGroup-BP和fGroup-I是適當(dāng)?shù)?。這可以通過將本發(fā)明的特征與上述高級(jí)速率控制相組合來實(shí)現(xiàn)，即針對(duì)‘B…BP’和‘B…BI’畫面組設(shè)置目標(biāo)速率 和 作為示例，設(shè)定高級(jí)速率控制通過使用自適應(yīng)地受控的加權(quán)因子fBP-I，來分配目標(biāo)速率 和 其中，fBP-I用于規(guī)定恒定質(zhì)量編碼所適用的作為P/B-幀編碼的參考幀和作為I-幀編碼的參考幀的估計(jì)比特率比值(fBP-I＝RA-BP/RA-I)。通過采用下式來設(shè)置目標(biāo)速率 和 R^Group-BP1+NNA·fGroup-BP=R^Group-IfBP-I+NNA·fGroup-BP]]>這在兩個(gè)加權(quán)因子fGroup-BP和fGroup-I之間產(chǎn)生以下關(guān)系fGroup-I=fGroup-BPfBP-I]]>在編碼畫面序列的相應(yīng)解碼中執(zhí)行相應(yīng)的反向步驟。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字地編碼(10-19)畫面序列的方法，其中，所述畫面序列的幀(FRM)被設(shè)置在包括象素塊的宏塊(MB)中，并且按照分別由B、P和I表示的雙向預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)和/或內(nèi)編碼類型來對(duì)幀進(jìn)行編碼，以及為了整體的比特率控制，自適應(yīng)地向這些編碼類型中的每一種分配特定幀目標(biāo)比特?cái)?shù)，所述整體比特率控制包括幀層速率控制和宏塊層速率控制，其中，宏塊層速率控制選擇宏塊量化參數(shù)，所述方法包括步驟-僅向參考幀分配(10)目標(biāo)比特?cái)?shù)，或者向由包括單個(gè)參考幀和至少一個(gè)非參考幀的每一個(gè)幀組分配(10)目標(biāo)比特?cái)?shù)；-使用宏塊層速率控制(10)，通過自適應(yīng)宏塊量化(12)參數(shù)來編碼參考幀(P，I)，并且通過使用固定宏塊量化(12)參數(shù)來編碼非參考幀(B)而無需宏塊層速率控制(10)。
2.一種數(shù)字地編碼(10-19)畫面序列的設(shè)備，其中，所述畫面序列的幀(FRM)被設(shè)置在包括象素塊的宏塊(MB)中，并且按照分別由B、P和I表示的雙向預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)和/或內(nèi)編碼類型來對(duì)幀進(jìn)行編碼，以及為了整體的比特率控制，自適應(yīng)地向這些編碼類型中的每一種分配特定幀目標(biāo)比特?cái)?shù)，所述整體比特率控制包括幀層速率控制和宏塊層速率控制，其中，宏塊層速率控制選擇宏塊量化參數(shù)，所述設(shè)備包括-裝置(10)，用于僅向參考幀分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，或向包括單個(gè)參考幀和至少一個(gè)非參考幀的每一個(gè)幀組分配目標(biāo)比特?cái)?shù)；-裝置(11-18)，用于使用宏塊層速率控制(10)，通過自適應(yīng)宏塊量化(12)參數(shù)來編碼參考幀(P，I)，并且用于通過使用固定宏塊量化(12)參數(shù)來編碼非參考幀(B)而無需宏塊層速率控制(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，從屬于當(dāng)前幀組的之前編碼的參考幀的平均量化(12)參數(shù)中，直接推導(dǎo)(10)用于對(duì)當(dāng)前幀組中的非參考幀進(jìn)行編碼的量化(12)參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法或設(shè)備，其中，對(duì)于所述組的當(dāng)前一組內(nèi)的參考和非參考幀的比特率控制，使用加權(quán)因子fGroup-BP或fGroup-I，在編碼所述畫面序列期間自適應(yīng)地控制所述加權(quán)因子，并且如果編碼為P/B幀或如果編碼為I幀，則所述加權(quán)因子分別規(guī)定了編碼非參考幀所使用的比特?cái)?shù)RNA與編碼參考幀所需的比特?cái)?shù)RA-BP或RA-I的估計(jì)比值fGroup-BP=RNARA-BP,fGroup-I=RNARA-I.]]>
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法或設(shè)備，其中，針對(duì)編碼畫面序列開始處的初始化，將加權(quán)因子fGroup-BP和fGroup-I設(shè)置為fGroup-BP=12,fGroup-I=110.]]>
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法或設(shè)備，其中，根據(jù)所述組的當(dāng)前一組的目標(biāo)比特?cái)?shù) 或 參考幀的幀目標(biāo)比特?cái)?shù) 或 分別是R^A-BP=R^Group-BP(1+NNA·fGroup-BP)]]>或R^A-I=R^Group-I(1+NNA·fGroup-I)]]>其中，NNA表示該組內(nèi)非參考幀的數(shù)目，從而使用了相應(yīng)的精確宏塊層速率控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一所述的方法或設(shè)備，其中，使用大小QNA≈1.2·QA‾]]>的固定量化步長(zhǎng)來編碼所述組中當(dāng)前組的非參考幀或幀，其中， 表示編碼該組的參考幀所使用的平均量化步長(zhǎng)大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7之一所述的方法或設(shè)備，其中，在完全編碼了所述組的當(dāng)前組之后，更新加權(quán)因子fGroup-BP和fGroup-I，其中，所述當(dāng)前組的加權(quán)因子分別由下式確定f~Group-BP(nGroup-BP)=1NNA·RA-BP·Σk=1NNARNA(k)]]>或f~Group-I(nGroup-I)=1NNA·RA-I·Σk=1NNARNA(k),]]>其中，RNA(k)是所述當(dāng)前組內(nèi)第k個(gè)非參考幀所使用的比特?cái)?shù)，RA-BP和RA-I分別是作為P/B-幀和作為I-幀來編碼參考幀所使用的比特?cái)?shù)，nGroup-BP和nGroup-I是所述加權(quán)因子的連續(xù)增加指數(shù)，并且，計(jì)算用于之后組的每一個(gè)加權(quán)因子，作為最后的數(shù)個(gè)，例如五個(gè)，編碼組所使用的相應(yīng)平均加權(quán)因子值。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法或設(shè)備，其中，如果僅編碼幀內(nèi)幀，通過使用自適應(yīng)受控加權(quán)因子fBP-I＝RA-BP/RA-I，來同時(shí)更新所述加權(quán)因子fGroup-BP和fGroup-I，其中fBP-I規(guī)定了作為P/B-幀編碼的參考幀和作為I-幀編碼的參考幀的估計(jì)比特率比值，以使fGroup-I=fGroup-BPfBP-I.]]>
10.一種數(shù)字地解碼已編碼畫面序列的方法，其中，所述畫面序列的幀(FRM)被設(shè)置在包括象素塊的宏塊(MB)中，并且按照分別由B、P和I表示的雙向預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)和/或內(nèi)編碼類型來對(duì)幀進(jìn)行編碼，以及為了整體的比特率控制，自適應(yīng)地向給這些編碼類型中的每一種分配特定幀目標(biāo)比特?cái)?shù)，并且所述整體比特率控制包括幀層速率控制和宏塊層速率控制，其中，宏塊層速率控制選擇宏塊量化參數(shù)，其中，僅向參考幀分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，或向包括單個(gè)參考幀和至少一個(gè)非參考幀的每一個(gè)幀組分配目標(biāo)比特?cái)?shù)；以及使用宏塊層速率控制(10)，通過自適應(yīng)宏塊量化(12)參數(shù)來編碼參考幀(P，I)，并且通過使用固定宏塊量化(12)參數(shù)來編碼非參考幀(B)而無需宏塊層速率控制(10)，所述方法包括步驟-使用相應(yīng)的自適應(yīng)宏塊量化參數(shù)來解碼所述參考幀(P，I)，以及使用固定宏塊量化參數(shù)來解碼所述非參考幀(B)。
全文摘要
為了實(shí)現(xiàn)恒定的視頻質(zhì)量，使用不同的比特?cái)?shù)來編碼不同幀類型(I、P和B)的參考和非參考幀。然而，因?yàn)橐曨l序列通常包含廣泛變化的畫面內(nèi)容并且之前編碼的幀被用于預(yù)測(cè)給定幀，所以難以確定幀目標(biāo)比特率的適當(dāng)分配，尤其是對(duì)于非參考幀。根據(jù)本發(fā)明，使用固定的量化參數(shù)來編碼非參考幀。因?yàn)閺闹熬幋a的參考幀的平均量化參數(shù)中，直接推導(dǎo)非參考幀的編碼所用的量化參數(shù)，這種方法確保了恒定的視頻質(zhì)量。除此之外，還降低了速率控制策略的復(fù)雜度，這是因?yàn)閷?duì)于非參考幀的編碼，并不應(yīng)用宏塊層的速率控制。
文檔編號(hào)H04N7/26GK1902939SQ200480039924
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月5日
發(fā)明者?？啤な┩叽? 托比亞斯·欣茨, 托馬斯·維甘德 申請(qǐng)人:湯姆森許可貿(mào)易公司