[发明专利]视频编码的图片级速率控制

说明书

相关申请的交叉引用

该申请涉及与本申请同一天提交且标题为“SCENE CHANGE DETECTION”(代理人案号SCEA08074US00)的共同转让共同未决的美国专利申请号12/553,069，通过参考将其整体内容结合于此。

该申请涉及与本申请同一天提交且标题为“PARALLEL DIGITAL PICTURE ENCODING”(代理人案号SCEA08077US00)的共同转让共同未决的美国专利申请号12/553,073，通过参考将其整体内容结合于此。

该申请涉及与本申请同一天提交且标题为“UTILIZING THRESHOLDS AND EARLY TERMINATION TO ACHIEVE FAST MOTION ESTIMATION IN A VIDEO ENCODER”(代理人案号SCEA08078US00)的共同转让共同未决的美国专利申请号12/553,075，通过参考将其整体内容结合于此。

技术领域

本发明的实施例涉及视频编码并且更特别地涉及用于各种视频编码环境的高质量速率控制器。

背景技术

数字信号压缩被广泛用于许多多媒体应用和设备中。使用编码器/解码器(编解码器)的数字信号压缩允许流媒体，例如通过因特网传送或者被存储在压缩盘上的音频或视频信号。已出现了许多数字视频压缩的不同标准，其包括H.261，H.263；DV；MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，VC1；和AVC(H.264)。这些标准以及其他视频压缩技术试图通过消除图片中的以及连续图片之间的空间和时间冗余来高效地表示视频帧图片。通过使用这样的压缩标准，视频内容可以以高度压缩的视频比特流载送并且因此被高效地存储在盘中或者被通过网络传送。

也被称为H.264的MPEG-4AVC(高级视频编码)是一种视频压缩标准，其提供比其前任显著强的压缩。H.264标准预期提供高达之前的MPEG-2标准的压缩的两倍压缩。H.264标准还预期提供感知质量的改进。结果，越来越多视频内容以AVC(H.264)编码流的形式递送。两种竞争的DVD格式(即HD-DVD格式和蓝光光盘格式)支持作为强制性播放器特征的H.264/AVC高档解码(High Profile)。在Gary Sullivan、Thomas Wiegand和Ajay Luthra等人的“Draft of Version 4 of H.264/AVC(ITU-T Recommendation H.264 and ISO/IEC 14496-10(MPEG-4 part 10)Advanced Video Coding)”Joint Video Team(JVT)of ISO/IEC MPEG & ITU-T VCEG(ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 and ITU-TSG16 Q.6)，14th Meeting：Hong Kong，CH 18-21 January，2005中详细描述了AVC(H.264)编码，为了所有目的通过参考将其整体内容结合于此。

视频信号编码通常包括其中以给定比特率、给定帧速率以及给定缓冲大小来编码视频的情况。

期望以避免因源比特率和可用于递送结果产生的压缩比特流的可用信道带宽之间的失配而引起的客户端缓冲器的下溢(underflow)或上溢的方式来编码视频信号。已研发了速率控制方案来解决这些问题。这些速率控制方案可以被分成两大种类：用于常量信道带宽视频传输的常量比特率(constant-bit-rate，CBR)控制以及用于变量信道带宽视频传输的变量比特率(VBR)控制。可以根据速率控制操作的单元来进一步对这些速率控制方案分类，速率控制操作的单元例如宏块层、切片(slice)层或帧层速率控制。速率控制方案根据缓冲器状态来确定如何将合适的比特分配给每个编码单元以及如何调整编码器量化参数(quantization parameter，QP)以用所分配的比特来适当地编码每个单元。

所形成的本发明的实施例在该上下文中。

发明内容

本发明涉及一种在对一个或多个视频图片进行计算机实施编码中用于速率控制的计算机实施方法，包括：

a)使用速率控制数据来确定将被用于对一个或多个视频图片中的一个当前图片进行编码的量化参数(QP)，其中a)包括在确定所述QP时考虑图片类型、图片复杂度以及目标比特计数；

b)使用在a)中确定的所述QP来将所述当前图片编码成压缩的格式以生成编码的当前图片；以及

c)基于根据编码的当前图片确定的统计数据来更新速率控制数据。