[发明专利]用于并行视频编码的码率控制

说明书

用于确定将满足并行视频编码器中缓冲器约束的、用于将视频的帧编码的目标比特数量（目标比特率）的系统和方法。基于目标比特率，可为帧确定用于给定编码过程的量化参数（QP）以保持适合的平均比特率。在一些实施例中，估计用于一个或更多个先前帧的比特率。在一些实施例中，基于估计的比特率，进行缓冲器充满度更新。在一些实施例中，基于帧类型、一个或多个先前帧的估计的比特率和更新的缓冲器充满度，确定针对每个帧的比特率。

优先权要求

本申请要求2014年12月11日提交的、名称为“用于并行视频编码的码率控制”、序号为14/567,600的美国专利申请的优先权，并且通过引用将该美国专利申请的全文并入本文中。

背景技术

在许多媒体应用中，视觉质量是用户体验的重要方面。在媒体压缩/解压缩（编解码器）系统中，视觉质量可主要基于使用的压缩格式。视频编码器压缩视频信息，以便更多信息能够通过给定带宽发送或者存储在给定存储空间等中。随后可经将信号或数据解码或解压缩以向用户显示的解码器，将压缩的信号或数据解码。

诸如H.264/MPEG-4高级视频编码（AVC）标准、高效率视频编码（HEVC）标准和VP8（RF36386）/VP9的标准化编解码器确保所有符合标准的解码器将能够将符合标准的压缩视频解码。标准化编解码器定义称为假定参考解码器（HRD）的接收器模型。为符合标准，编码器必须创建可由HRD解码的比特流。HRD指定一个或更多个缓冲器，如编码图片缓冲器（CPB）和解码图片缓冲器（DPB）。HRD可采用由传输比特率、缓冲器大小和初始解码器缓冲器充满度参数化的漏桶模型。在以恒定或近恒定比特率传送视频数据时，缓冲在编码器和解码器侧用于适应压缩视频的比特率变化。比特率变化是压缩给定视频帧所需要的比特数量例如随帧类型（例如帧内或帧间编码）的变化而改变的结果。

经编码技术获得的变换系数可量化为量化参数（QP）的函数。较大的QP值以较低质量为代价，产生较大的压缩，而较低的QP值以降低的压缩率为代价，实现较大的视觉质量。作为满足HRD缓冲器约束的码率控制的方式，可为给定帧调制QP，以控制生成的比特的数量（即，帧大小）。一般情况下，负责为给定帧确定QP值的码率控制模块需要以前的编码帧使用的比特数量，以控制当前帧的编码过程，从而达到目标比特率和满足缓冲器约束。

随着视频编解码器的复杂性不断增大，并行处理在视频编码应用中正变得更加重要。然而，通过并行编码体系结构，先前的编码帧使用的比特数量可能不可用于负责为随后编码的帧确定QP值的码率控制模块。因此，能够执行此类技术的并行视频编码器码率控制技术和系统在市场中是有利的。

附图说明

在附图中以示例的方式而非限制的方式示出本文中所述的材料。为示图的简明和清晰起见，图中所示元素不一定按比例画出。例如，为清晰起见，一些元素的尺寸相对其它元素可能被放大。此外，在认为适当之处，已在图中重复附图标记以指示对应的或类似的元素。在图中：

图1A是根据一些实施例的并行视频编码体系结构的示意图；

图1B是根据一些实施例的并行视频编码器体系结构的示意图；

图2A是示出根据一些实施例的、适合用于初始视频帧的并行视频编码码率控制方法的流程图；

图2B是示出根据一些实施例的、适合用于随后视频帧的并行视频编码码率控制方法的流程图；

图3A、3B和3C是示出根据一些实施例的、用于估计前面紧邻帧的大小的技术的框图；

图3D是示出根据一些实施例的、根据帧类型估计前面紧邻帧的大小的方法的流程图；

图3E是示出根据一些实施例的、用于估计前面紧邻帧的大小的技术的框图；

图3F是示出根据一些实施例的、在用于估计前面紧邻帧的大小的多个技术中动态选择的方法的流程图；