視頻編碼設(shè)備以及視頻編碼方法

專利名稱：視頻編碼設(shè)備以及視頻編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過預(yù)先調(diào)查事先以可變比特率編碼的數(shù)據(jù)的比特率的改變，能夠高 效地設(shè)定將被多路復(fù)用的視頻數(shù)據(jù)的傳輸比特率，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的可變比特率控制 的視頻編碼設(shè)備以及視頻編碼方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)被開發(fā)出一種隨機(jī)多路復(fù)用控制設(shè)備，該設(shè)備以給定的多路復(fù)用傳輸比特率同 時對多個通道的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并且優(yōu)化通道之間的比特率的分配，以將視頻數(shù)據(jù) 多路復(fù)用(JP-A 2001-359094 (KOKAI)，以及JP-A 2002-58022 (KOKAI))。
將被多路復(fù)用的數(shù)據(jù)不僅僅是視頻數(shù)據(jù)，也可以是音頻數(shù)據(jù)。特別是近年來，諸如 DolbyTrueHD和DTSHD的對音頻進(jìn)行無損可變長度壓縮的編解碼器在作為下一代的 DVD標(biāo)準(zhǔn)的HD DVD中被釆用，并且音頻數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)一起被多路復(fù)用并被記錄在HD DVD碟片上。
傳統(tǒng)的隨機(jī)的多路復(fù)用控制基于實時處理，并能夠調(diào)整通道之間的編碼比特數(shù)，但 是有在時間軸方向上不被優(yōu)化的問題。當(dāng)視頻數(shù)據(jù)與將被進(jìn)行無損可變長度編碼的音頻 數(shù)據(jù)一起被多路復(fù)用時，不可能調(diào)整音頻數(shù)據(jù)的編碼比特數(shù)。從而像傳統(tǒng)的隨機(jī)的多路 復(fù)用控制一樣難以將視頻數(shù)據(jù)與無損的音頻數(shù)據(jù)一起充分地多路復(fù)用。在無損的音頻數(shù) 據(jù)中比特率是可變的。在這種情況下，無損的音頻比特率占據(jù)傳輸比特率，剩下的傳輸 比特率被分派給視頻數(shù)據(jù)。因此，其中無損的音頻的比特率更高的部分，換言之，其中 視頻的比特率低的部分不能被有效地使用。
本發(fā)明的目的在于提供一種通過分析編碼數(shù)據(jù)的比特率在無損的音頻被編碼時如何 波動，并基于分析的信息動態(tài)設(shè)定視頻數(shù)據(jù)的傳輸比特率的用于對視頻進(jìn)行編碼的視頻 編碼設(shè)備以及視頻解碼方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供一種視頻編碼設(shè)備，該視頻編碼設(shè)備包括從在解碼時間方向 上通過分割輸入編碼數(shù)據(jù)得到的多個時間間隔中的每一個時間間隔的編碼比特數(shù)計算輸入編碼數(shù)據(jù)每個時間間隔的輸入比特率的計算器，所述輸入編碼數(shù)據(jù)包括事先以可變比特率編碼的可變比特率編碼數(shù)據(jù)；通過從第一傳輸比特率減去輸入比特率計算每個時間間隔的第二傳輸比特率的計算器；以及根據(jù)第二傳輸比特率將視頻數(shù)據(jù)編碼以輸出編碼數(shù)據(jù)的編碼器。


圖l是說明根據(jù)第一實施例的基于可變比特率的視頻編碼器及其輸入和輸出數(shù)據(jù)的框圖。
圖2是說明根據(jù)第一實施例的視頻編碼器的用于對其生成輸入數(shù)據(jù)的操作的流程圖。圖3是用干說明以AII為單位計算比特率的圖。圖4是用于說明在給定的時間間隔中計算比特率的圖。圖5是用于說明計算視頻的傳輸比特率的圖。圖6是說明第一實施例的變形例的操作的流程圖。
圖7是說明根據(jù)第二實施例的基于可變比特率的視頻編碼器及其輸入和輸出數(shù)據(jù)的框圖。
圖8是說明根據(jù)第二實施例的視頻編碼器的用于對其生成輸入數(shù)據(jù)的操作的流程圖。圖9是說明多路復(fù)用的數(shù)據(jù)的分配以及空白的圖。
具體實施例方式
下面將連同附圖描述本發(fā)明的實施例。(第一實施例)
視頻編碼設(shè)備包括視頻編碼器101、無損音頻編碼器102、有損音頻編碼器103、子圖像編碼器104和傳輸比特率計算器105。視頻編碼器101被連接至視頻源107，并且在基于由傳輸比特率計算器105給出的傳輸比特率執(zhí)行可變比特率控制的同時，將輸入視頻數(shù)據(jù)編碼并輸出視頻數(shù)據(jù)。無損音頻編碼器102被連接至音頻源(英語)108，并且使用無損可變比特率編碼將輸入音頻(英語)編碼以輸出英語數(shù)據(jù)。有損音頻編碼器103被連接至音頻源(西班牙語)109和音頻源(法語)110，并且使用有損恒定比特率編碼將輸入音頻(西班牙語，法語)編碼以輸出西班牙語數(shù)據(jù)和法語數(shù)據(jù)。子圖像編碼器104被連接至子圖像源111，并且將輸入的子圖像編碼以輸出子圖像數(shù)據(jù)。
傳輸比特率計算器105測量事先編碼的數(shù)據(jù)的比特率(即，無損英語音頻數(shù)據(jù)，有損西班牙語音頻數(shù)據(jù)、法語音頻數(shù)據(jù)，子圖像數(shù)據(jù))，并對視頻編碼器101設(shè)定目標(biāo)傳輸比特率。數(shù)據(jù)多路復(fù)用器106將視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)和子圖像數(shù)據(jù)多路復(fù)用，并輸出多路復(fù)用的數(shù)據(jù)(視頻+音頻+子圖像)。用于該多路復(fù)用的系統(tǒng)可以是MPEG2 PS (程序流)或者M(jìn)PEG2TS (傳送流)。
在本實施例中事先編碼的數(shù)據(jù)包括如上所述的無損音頻數(shù)據(jù)，兩個有損音頻數(shù)據(jù)和一個子圖像數(shù)據(jù)，但是本發(fā)明不限于這些數(shù)據(jù)的組合以及它們的數(shù)量。
下面將參照圖2描述根據(jù)本實施例的視頻編碼設(shè)備基于可變比特率的操作。無損音頻編碼器102接收輸入數(shù)據(jù)(英語)并將其編碼(步驟201)。存在各種無損音頻編碼方法，諸如DolbyTrueHD、 DTSHDMasterAudio和線性PCM。在本實施例中，當(dāng)存在以可變比特率編碼的數(shù)據(jù)時，假定DolbyTrueHo或者DTSHD被用來優(yōu)化視頻數(shù)據(jù)的傳輸比特率。
在將視頻數(shù)據(jù)編碼之前確認(rèn)是否存在其他數(shù)據(jù)(步驟202)。在本實施例中，由于剩下的數(shù)據(jù)包括兩個音頻和一個子圖像，因此繼續(xù)將這些數(shù)據(jù)編碼(步驟201)。換句話說，有損音頻編碼器103接收輸入數(shù)據(jù)(西班牙語和法語)并將其編碼。存在各種有損音頻編碼方法，諸如AC-3、 MP 3，但這里假定采用以恒定比特率將數(shù)據(jù)編碼的方法，并且不具體地限制編解碼器。子圖像編碼器104接收輸入數(shù)據(jù)(隱藏式字幕數(shù)據(jù)，closed caption data)并將其編碼(步驟201)。如果除了視頻數(shù)據(jù)以外所有的數(shù)據(jù)已經(jīng)被處理，處理前進(jìn)至接下來的處理(步驟203)。
傳輸比特率計算器105計算編碼數(shù)據(jù)的組合(一個無損音頻，兩個有損音頻， 一個子圖像)的比特率。對于音頻的比特率，如果以AU (存取單元)為單位的編碼比特數(shù)在時間軸方向上被繪制，則容易地提供如圖3 (A)中所示的在最小的時間間隔中的比特率的改變。同時，對于子圖像，因為顯示計時(或者解碼計時)在時間軸中是不連續(xù)的，當(dāng)編碼比特數(shù)以AU為單位簡單地繪制時，比特率的改變?nèi)鐖D3 (B)所示是不連續(xù)的。當(dāng)通過將這些比特率簡單地組合計算比特率時，計算出如圖3 (C)所示的大的不平坦的比特率。
上述計算在小單位中的比特率的計算方面沒有向題。然而，當(dāng)假定視頻編碼器101基于在該比特率處最后計算的傳輸比特率實施可變比特率控制時，比特率的變化間隔的單位太小。舉例來說，如果視頻編碼器101的編碼方案是H.264，根據(jù)傳輸比特率的改變以具有SPS (序列參數(shù)集，Sequence Parameter Set)的圖像為單位來控制CPB (編碼圖像緩沖器，Coding Picture Buffer)。通常，SPS被包括在I圖像中，并且通常以0.5秒的間隔存在以便對于隨機(jī)存取等等是有效的。在這樣的情況下，期望的是將用于計算比特率的時間間隔設(shè)定為比0.5秒更長的間隔。替代地，可以設(shè)定比要被編碼的GOP (圖像組)的長度更長的間隔。此外，也可以設(shè)定比通過以傳輸比特率對以傳輸比特率分離多路復(fù)用的數(shù)據(jù)所2009
必需的系統(tǒng)目標(biāo)解碼器的緩沖器的大小進(jìn)行分割所得到的值更大的值。
當(dāng)比特率被計算出高于指定的時間間隔(多個AU)時，計算出如圖4中所示的平滑
的比特率。此外，AU的編碼比特數(shù)可以在對音頻數(shù)據(jù)和子圖像進(jìn)行解析(parse)(通過簡單的解碼檢測起始碼)的同時被計算。此外，在無損音頻編碼器102，有損音頻編碼器103或者子圖像編碼器104將每一個AU的編碼比特數(shù)編碼的同時，它可以被作為日志輸出，并且傳輸比特率計算器105可以接收它。
舉例來說，音頻數(shù)據(jù)的西班牙語和法語是由于以恒定比特率被編碼。如果該情形是事先已知的，用戶不需要等待有損音頻編碼器103實際上已經(jīng)將音頻數(shù)據(jù)編碼。從目標(biāo)恒定比特率、編碼的無損音頻壓縮數(shù)據(jù)和子圖像壓縮數(shù)據(jù)的值僅計算出比特率。在這種情況下，處理流程被改變?yōu)閳D6而不同于圖2。因為直到將無損的音頻(可變比特率)數(shù)據(jù)編碼結(jié)束，比特率的計算都是困難的，即，由于無損耗不能實施比特率控制，所以需要事先將數(shù)據(jù)編碼。
如上所述，從在解碼時間方向上通過分割輸入編碼數(shù)據(jù)得到的多個時間間隔中的每一個時間間隔的編碼比特數(shù)計算出輸入編碼數(shù)據(jù)的每個時間間隔的輸入比特率之后，即，在事先編碼的數(shù)據(jù)的比特率的計算結(jié)束之后，執(zhí)行傳輸比特率的計算(步驟203)，其中輸入編碼數(shù)據(jù)包括事先以可變比特率編碼的可變比特率編碼數(shù)據(jù)，解碼時間方向?qū)?yīng)于輸入編碼數(shù)據(jù)中的AU (圖像，片段)的解碼順序。具體地，如圖5所示，通過從目標(biāo)傳輸比特率(作為系統(tǒng))減去比特率的變化計算出視頻的傳輸比特率。換句話說，通過從第一傳輸比特率減去輸入比特率計算出每個時間間隔的第二傳輸比特率。
視頻編碼器101從視頻源107接收輸入數(shù)據(jù)(視頻)，并且在根據(jù)用傳輸比特率計算器105計算出的傳輸比特率實施可變比特率控制的同時將輸入數(shù)據(jù)編碼(步驟204)。存在各種可變比特率控制系統(tǒng)。然而，在本實施例中，將說明根據(jù)計算的傳輸比特率或者目標(biāo)比特率(即，平均比特率)的值的控制方法。
1. 傳輸比特率的最大值^目標(biāo)比特率
設(shè)定的傳輸比特率在指定時間間隔波動，但是當(dāng)在控制可變比特率的時候的目標(biāo)比特率大于貫穿整個時間間隔的傳輸比特率的最大值時，編碼比特數(shù)被分派以滿足傳輸比特率=目標(biāo)比特率，可變比特率控制被進(jìn)行。如果編碼比特數(shù)被分派為比傳輸比特率更大的值，虛擬解碼器的緩沖器可能下溢并且因此編碼數(shù)據(jù)不符合標(biāo)準(zhǔn)。此外，此時用于分派編碼比
特數(shù)的控制不必是雙路可變比特率控制，而是成為單路可變比特率控制。
2. 通過傳輸比特率分派的編碼比特數(shù)^通過目標(biāo)比特率分派的編碼比特數(shù)(比特率X
7輸入視頻數(shù)據(jù)的時間=分派的比特數(shù))
當(dāng)設(shè)定的傳輸比特率的改變是劇烈的時候，可以滿足該條件。當(dāng)滿足該條件時，進(jìn)行類似于上述方法l的處理。換句話說，當(dāng)目標(biāo)傳輸比特率在控制可變比特率的時候大于貫穿整個時間間隔的傳輸比特率的最大值時，編碼比特數(shù)被分派以便滿足傳輸比特率-目標(biāo)比特率，可變比特率控制被進(jìn)行。
3.除了上述方法1和2以外的方法
當(dāng)方法1和2不可應(yīng)用時，在目標(biāo)比特率與傳輸比特率不相符的條件下，可變比特率控制是可能的。作為簡單的方法，存在這樣的方法，即當(dāng)編碼比特數(shù)以目標(biāo)比特率均勻地被分配給整個輸入視頻數(shù)據(jù)之后，確定虛擬解碼器的緩沖器是否在傳輸比特率被破壞。換句話說，如果傳輸比特率的最小值超過目標(biāo)比特率，破壞(crash)不會出現(xiàn)。然而，如果它小于目標(biāo)比特率，破壞可能出現(xiàn)。當(dāng)這由單路處理實現(xiàn)時，比特率控制被進(jìn)行以致在編碼處理中，虛擬解碼器的緩沖器即將下溢時，g卩，占用率達(dá)到不大于給定閾值時，減少被分派的比特數(shù)。在比特率控制中被刪除的編碼比特數(shù)被存儲在存儲器(未顯示)中，以便當(dāng)虛擬解碼器的緩沖器可用時使用。
在虛擬解碼器的緩沖器下溢的風(fēng)險消除之后，使用存儲在存儲器中的編碼比特數(shù)。存儲的編碼比特數(shù)可以被均勻地分配給將被編碼的圖像或者可以被有意地分派給編碼困難的場景(scene)。在任何情況下，存儲的編碼比特數(shù)必須只被用于沒有虛擬解碼器緩沖器的下溢風(fēng)險的對象。即使難以將場景編碼，存在其中傳輸率較高的情形，即，無損音頻數(shù)據(jù)的編碼比特數(shù)較少。這是由于將視頻數(shù)據(jù)編碼的復(fù)雜度和將音頻數(shù)據(jù)編碼的復(fù)雜度之間的時間相關(guān)性較低的可能性。
上述處理通過單路實現(xiàn)，但也可以通過雙路實現(xiàn)。如果通過雙路實現(xiàn)，可以降低將被分派給虛擬解碼器的緩沖器可能下溢的場景的編碼比特數(shù)，并且將在減少比特中被刪除的編碼比特數(shù)分派給其它的場景?？梢詫崿F(xiàn)比類似單路的反饋處理更高水平的控制，即，只打算處理當(dāng)前及以后的圖像的處理。然而，如果是雙路處理，編碼比特數(shù)不被如上所述地均勻地分派給整個輸入視頻數(shù)據(jù)，而是根據(jù)在第一路的處理中分析的編碼復(fù)雜度分派給輸入視頻數(shù)據(jù)。換句話說，當(dāng)可變比特率控制以給定傳輸比特率實施時，編碼比特數(shù)被分派給每一個圖像。如果編碼比特數(shù)的分派和基于傳輸比特率的虛擬解碼器的緩沖器的轉(zhuǎn)移模擬被實施以致引起下溢風(fēng)險的某個部分的編碼比特數(shù)被分配給另一個場景，啟用更高級的可變比特率控制。對于將進(jìn)行的這樣有效的可變比特率控制，必須分析使得事先比特率調(diào)整不可能事先執(zhí)行的無損音頻壓縮數(shù)據(jù)。在基于這樣的控制進(jìn)行可變比特率控制時，壓縮輸入視頻數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)多路復(fù)用器106接收一個視頻編碼數(shù)據(jù)， 一個無損音頻編碼數(shù)據(jù)，兩個有損音頻編碼數(shù)據(jù)，以及一個子圖像編碼數(shù)據(jù)并將它們多路復(fù)用(步驟S205)。存在各種多路復(fù)用方法，諸如由MPEG2系統(tǒng)規(guī)定的程序流或者傳送流。在任何情況下，以不低于傳輸比特率計算器105作為目標(biāo)的傳輸比特率(作為系統(tǒng))的傳輸比特率進(jìn)行多路復(fù)用。當(dāng)輸出多路復(fù)用數(shù)據(jù)時，第一實施例的處理流程結(jié)束。(第二實施例)
如圖7所示的第二實施例的視頻編碼設(shè)備包括視頻編碼器401、無損音頻編碼器402、有損音頻編碼器403、子圖像編碼器404和傳輸比特率計算器405。視頻編碼器401在基于由傳輸比特率計算器405給出的傳輸比特率執(zhí)行可變比特控制的同時，對從視頻源407輸入的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。無損音頻編碼器402對從音頻源408輸入的音頻(英語)數(shù)據(jù)使用無損可變比特率編碼進(jìn)行編碼。有損音頻編碼器403對從音頻源409和410輸入的音頻(西班牙語，法語)數(shù)據(jù)使用有損恒定比特率編碼進(jìn)行編碼。子圖像編碼器404對從子圖像源411輸入的子圖像數(shù)據(jù)(隱藏式字幕數(shù)據(jù)，closed caption data)進(jìn)行編碼。
數(shù)據(jù)多路復(fù)用器406將事先編碼的數(shù)據(jù)(無損英語音頻數(shù)據(jù)，有損西班牙語音頻數(shù)據(jù)，有損法語音頻數(shù)據(jù)，子圖像數(shù)據(jù))或者用視頻編碼器401編碼的視頻數(shù)據(jù)多路復(fù)用。傳輸比特率計算器405計算能夠與輸入的多路復(fù)用數(shù)據(jù)被進(jìn)一步多路復(fù)用的數(shù)據(jù)的比特率并將其設(shè)定至視頻編碼器401作為目標(biāo)比特率。在本實施例中事先編碼的數(shù)據(jù)是如前所述的一個無損音頻數(shù)據(jù)，兩個有損音頻數(shù)據(jù)和一個子圖像數(shù)據(jù)。然而，本發(fā)明不限于這些數(shù)據(jù)的組合或者它們的數(shù)據(jù)量。
現(xiàn)在將參照圖8描述根據(jù)本實施例的視頻編碼器基于可變比特率的操作。視頻編碼器401、無損音頻編碼器402、有損音頻編碼器403和子圖像編碼器404從視頻源407、音頻源408、音頻源409和410、和子圖像來源411接收音頻和子圖像的輸入數(shù)據(jù)。將這些輸入數(shù)據(jù)編碼的步驟501和502類似于第一實施例的步驟201和202。
數(shù)據(jù)多路復(fù)用器406基于目標(biāo)傳輸比特率(作為系統(tǒng))對已經(jīng)通過步驟502編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時的多路復(fù)用(步驟503)。存在各種用于多路復(fù)用數(shù)據(jù)的方法。然而，在這些多路復(fù)用方法中，用于音頻數(shù)據(jù)或者子圖像數(shù)據(jù)的分離虛擬緩沖器的大小小于分離虛擬緩沖器的大小。因此，其中延遲量能夠在緩沖器大小中被吸收的音頻數(shù)據(jù)或者子圖像數(shù)據(jù)被多路復(fù)用以使得延遲時間最小化。換句話說，編碼數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)被多路復(fù)用以使得從事先以可變比特率被編碼的數(shù)據(jù)被輸入到解碼器緩沖器的時間到它被解碼的時間的延遲時間
9最小化。該狀態(tài)如圖9所示。
在圖9中，橫軸表示代表系統(tǒng)時間的SCR (系統(tǒng)時鐘基準(zhǔn))，傳輸比特率較高的數(shù)據(jù) 間隔被顯示在該軸的上側(cè)，傳輸比特率較低的數(shù)據(jù)間隔顯示在該軸的下側(cè)。存在于同樣的 SCR間隔的數(shù)據(jù)塊的數(shù)目隨著比特率的增加而增加。在圖9中，數(shù)據(jù)的塊大小被設(shè)定為2KB (2048字節(jié))，并且音頻數(shù)據(jù)和子圖像數(shù)據(jù)存儲在各自的數(shù)據(jù)塊中。換句話說，在圖9中， A是音頻數(shù)據(jù)，S是子圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)這些數(shù)據(jù)被多路復(fù)用時，數(shù)據(jù)A和S被輸入至其的數(shù) 據(jù)塊被確定，并且數(shù)據(jù)被依序輸入這些塊。在這種情況下，如果音頻的比特率較低，輸出 音頻/視頻數(shù)據(jù)。此時，在音頻/視頻數(shù)據(jù)輸出時將數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)塊中。
由于緩沖器較大，視頻不能吸收延遲，以及由于緩沖器較小，音頻不能吸收延遲。從 而，系統(tǒng)被構(gòu)造為以便當(dāng)音頻數(shù)據(jù)被輸入緩沖器時立即被輸出。換句話說，當(dāng)靠近解碼計 時的時候，音頻數(shù)據(jù)被保存在緩沖器的區(qū)域中以及視頻被存儲在剩下的區(qū)域中。所以，由 于緩沖器具有充足的區(qū)域，視頻數(shù)據(jù)被存儲在緩沖器中并且以后被輸出。如果比特率較高， 可用的數(shù)據(jù)塊增加。從而，能夠通過是否每個時間單位存在多少可用的塊來計算出比特率， 并且能夠估算是否有多少數(shù)據(jù)能夠被傳輸。
將被編碼的視頻數(shù)據(jù)從現(xiàn)在開始被保存在空白數(shù)據(jù)中。此外，本實施例采用目的是通 過將數(shù)據(jù)塊大小設(shè)定為1KB使音頻和子圖像的解碼延時量最小化的多路復(fù)用數(shù)據(jù)的方法， 但本發(fā)明不限于此方法。舉例來說，塊大小可以是2KB以上。替代地，音頻和子圖像可以 被多路復(fù)用以便解碼延時量變得最大，并且傳輸比特率計算器406可以從可用的數(shù)據(jù)間隔 計算將被設(shè)定至視頻編碼器401的傳輸比特率。進(jìn)一步，多路復(fù)用方法可以在序列的中間 被改變。舉例來說，延遲量可以在前一半中是最大值，而在后一半是最小值。
在其中視頻數(shù)據(jù)還沒被多路復(fù)用的臨時多路復(fù)用的數(shù)據(jù)被輸入至傳輸比特率計算器 405，并且從空白數(shù)據(jù)和SCR計算出能夠設(shè)定至視頻編碼器401的傳輸比特率(步驟504)。 比特率計算可以通過對在給定的SCR間隔中的空白數(shù)據(jù)計數(shù)來進(jìn)行，此時的SCR間隔能 夠具有與第一實施例中描述的間隔相似的一些時間間隔。
因為與第一實施例的步驟204及其之后的處理類似，步驟505及其之后的編碼處理被 省略。
能夠通過使用作為基礎(chǔ)硬件的通用計算機(jī)裝置來實現(xiàn)視頻編碼設(shè)備。換句話說，能夠 通過使安裝在計算機(jī)設(shè)備中的處理器執(zhí)行程序來實現(xiàn)視頻編碼器、無損音頻編碼器、有損 音頻編碼器、子圖像編碼器、傳輸比特率計算器和數(shù)據(jù)多路復(fù)用器。此時，可以通過在計 算機(jī)中事先安裝程序來實現(xiàn)視頻編碼設(shè)備。此外，程序可以是被存儲在諸如CD-ROM的記錄介質(zhì)中或通過網(wǎng)絡(luò)分布并被適當(dāng)?shù)匕惭b在計算機(jī)中。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過執(zhí)行利用給定的多路復(fù)用傳輸比特率的有效的可變比特率控制 實現(xiàn)高質(zhì)量的視頻編碼。
權(quán)利要求
1. 一種視頻編碼設(shè)備，其特征在于，包括從在解碼時間方向上通過分割輸入編碼數(shù)據(jù)得到的多個時間間隔中的每一個時間間隔的編碼比特數(shù)，計算所述輸入編碼數(shù)據(jù)每個時間間隔的輸入比特率的計算器，所述輸入編碼數(shù)據(jù)包括事先以可變比特率編碼的可變比特率編碼數(shù)據(jù)；從第一傳輸比特率減去所述輸入比特率以獲得每個時間間隔的第二傳輸比特率的計算器；以及根據(jù)所述第二傳輸比特率對視頻數(shù)據(jù)編碼以輸出編碼數(shù)據(jù)的編碼器。
2. 如權(quán)利要求1所述的視頻編碼設(shè)備，其特征在于，所述編碼數(shù)據(jù)包括通過無損編 碼所編碼的數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的視頻編碼設(shè)備，其特征在于，所述編碼數(shù)據(jù)包括子圖像的數(shù)據(jù)。
4. 如權(quán)利要求l所述的視頻編碼設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括基于所述第二傳 輸比特率和當(dāng)用第三傳輸比特率執(zhí)行可變比特率控制時被分派給每一個圖像的所述編碼 比特數(shù)，執(zhí)行虛擬解碼器緩沖器的輸入和輸出的模擬的模擬器；以及當(dāng)虛擬解碼器的緩 沖器下溢時將發(fā)生下溢的所述編碼比特數(shù)分配給其他圖像的分配器。
5. 如權(quán)利要求1所述的視頻編碼設(shè)備，其特征在于，所述第一傳輸比特率是使以所 述可變比特率編碼的所述輸入編碼數(shù)據(jù)和用所述編碼器編碼的所述視頻數(shù)據(jù)被多路復(fù)用 時的傳輸比特率。
6. 如權(quán)利要求1所述的視頻編碼設(shè)備，其特征在于，所述多個時間間隔中的每一個 時間間隔不小于通過以所述第一傳輸比特率對以所述第一傳輸比特率分離多路復(fù)用的數(shù)據(jù)所必需的系統(tǒng)目標(biāo)解碼器的緩沖器的大小進(jìn)行分割所獲得的值。
7. 如權(quán)利要求l所述的視頻編碼設(shè)備，其特征在于，所述多個時間間隔中的每一個 時間間隔是不小于將被編碼的GOP的長度的值。
8. 如權(quán)利要求6所述的視頻編碼設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括MPEG2PS (程序 流)方案的多路復(fù)用器，所述MPEG2PS (程序流)方案的多路復(fù)用器將以所述可變比 特率編碼的所述編碼數(shù)據(jù)和用所述編碼器編碼的所述視頻數(shù)據(jù)多路復(fù)用，其中所述系統(tǒng) 目標(biāo)解碼器的緩沖器包括P-STD緩沖器。
如權(quán)利要求6所述的視頻編碼設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括MPEG2TS (傳送 流)方案的多路復(fù)用器，所述MPEG2TS (傳送流)方案的多路復(fù)用器將以所述可變比 特率編碼的所述編碼數(shù)據(jù)和用所述編碼器編碼的所述視頻數(shù)據(jù)多路復(fù)用，其中所述系統(tǒng)目標(biāo)解碼器的緩沖器包括T-STD緩沖器。
—種視頻編碼方法，其特征在于，包括從在解碼時間方向上通過分割輸入編碼數(shù)據(jù)得到的多個時間間隔中的每一個時間間 隔的編碼比特數(shù)，計算所述輸入編碼數(shù)據(jù)每個時間間隔的輸入比特率，所述輸入編碼數(shù) 據(jù)包括事先以可變比特率編碼的可變比特率編碼數(shù)據(jù)；從第一傳輸比特率減去所述輸入比特率以計算每個時間間隔的第二傳輸比特率；基于所述第二傳輸比特率和當(dāng)以第三傳輸比特率執(zhí)行可變比特率控制時被分派給每 一個圖像的所述編碼比特數(shù)，執(zhí)行虛擬解碼器緩沖器的輸入和輸出的模擬；以及當(dāng)虛擬解碼器的緩沖器下溢時，將發(fā)生下溢的所述編碼比特數(shù)分配給其他圖像。 一種視頻編碼方法，其特征在于，包括以第一傳輸比特率多路復(fù)用所述編碼數(shù)據(jù)以使得延遲時間最小化，所述延遲時間是 從編碼數(shù)據(jù)被輸入的時間到所述編碼數(shù)據(jù)被解碼的時間，所述編碼數(shù)據(jù)包括事先以可變 比特率編碼的編碼數(shù)據(jù)；計算對應(yīng)于每個時間間隔的所述編碼比特數(shù)的第二傳輸比特率，在所述每個時間間 隔中所述視頻數(shù)據(jù)與所述多路復(fù)用數(shù)據(jù)被多路復(fù)用；基于所述第二傳輸比特率和假定用第三傳輸比特率執(zhí)行可變比特率控制時被分派給 每一個圖像的所述編碼比特數(shù)，執(zhí)行虛擬解碼器緩沖器的輸入和輸出的模擬；以及當(dāng)所述虛擬解碼器緩沖器下溢時，將發(fā)生下溢的所述編碼比特數(shù)分配給其他圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及視頻編碼設(shè)備以及視頻編碼方法，其中視頻編碼設(shè)備包括從在解碼時間方向上通過分割輸入編碼數(shù)據(jù)得到的多個時間間隔中的每一個時間間隔的編碼比特數(shù)計算輸入編碼數(shù)據(jù)每個時間間隔的輸入比特率的計算器，輸入編碼數(shù)據(jù)包括事先以可變比特率編碼的可變比特率編碼數(shù)據(jù)；從第一傳輸比特率減去輸入比特率以獲得每個時間間隔的第二傳輸比特率的計算器；以及根據(jù)第二傳輸比特率將視頻數(shù)據(jù)編碼以輸出編碼數(shù)據(jù)的編碼器。
文檔編號H04N7/26GK101489127SQ200910005040
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者松村淳 申請人:株式會社東芝