[发明专利]具有预见的准恒定质量速率控制

说明书

根据35U.S.C.§119主张优先权

本专利申请案主张优先于2005年3月10日提出申请且名称为“METHOD ANDAPPARATUS FOR QUASI-CONSTANT-QUALITY RATE CONTROL WITHLOOK-AHEAD”的第60/660,908号临时申请案，所述临时申请案受让于本发明的受让人并以引用的方式明确地并入本文中。

技术领域

本发明一般而言涉及数字视频，且更具体而言涉及视频压缩

背景技术

由于因特网及无线通信的爆炸性增长及巨大成功，以及对多媒体服务的日益增加的需求，因特网及移动/无线信道上的串流式媒体已引起人们极大的关注。在异质性因特网协议(IP)网络中，视频是由服务器提供且可由一个或一个以上客户端串流化。有线连接包含：拨号、整合服务数字网络(ISDN)、电缆、数字订户线路协议(统称为xDSL)、光纤、局域网(LAN)、广域网(WAN)及其它网络。传输模式可是单播或多播。

类似于异质性IP网络的是移动/无线通信。通过移动/无线信道运送多媒体内容极具挑战性，这是因为这些信道经常因多路径衰落、遮蔽、符号间干扰及噪声扰动而受到严重损害。诸如移动性及竞争业务等某些其它原因也可导致带宽变化及损失。信道噪声及所服务的用户数量决定信道环境的时变性质。

为有效地存储及/或传输，通常对数字视频进行压缩。目前存在许多种视频压缩标准。

视频压缩的一个常见问题是带宽(位/秒)与视觉质量之间的折衷。可使用各种度量，例如峰值信号噪声比(PSNR)来评定视觉质量。应了解，在帧速率恒定的情况下，对视频帧进行编码所用的位将正比于位速率或视频的带宽，且所述术语(位和带宽)尽管在技术上有所不同，但在现有技术中通常可互换使用且可根据上下文来确定正确的解释。

为得到相对好的视觉质量所需的带宽将随正编码的视频的复杂度而异。例如，相对呈静态的镜头(例如，新闻广播员的镜头)可用相对低的带宽以相对高的视觉质量来编码。相反，相对呈动态的镜头(例如，在体育事件中摇拍运动员的镜头)为得到相同的视觉质量可能会消耗相对大的带宽量。

为获得相对恒定的质量，期望使用一种称作可变位速率(VBR)的技术来改变可供用于对帧进行编码的位数量。然而，所述VBR技术通常不适用于所传输视频内的容背景。数字视频内容可通过各种各样的媒体来传输，例如，通过光学网络、有线网络、无线网络、卫星及类似媒体。当进行广播时，所述通信媒体的带宽通常有限。相应地，在传输或广播环境中通常会见到恒定位速率(CBR)技术。

使用恒定位速率(CBR)技术的问题在于，视觉质量将根据正编码的视频的复杂度而变化。当镜头相对呈静态(例如，广播员的镜头)时，则将消耗或“浪费”掉多于为得到既定质量水平所需的位。而当镜头相对呈动态(例如，在体育运动中)时，则质量可能会受害于CBR。当视觉质量受损时，视觉假象可能会变得明显且可能会以例如“方块效应(blockiness)”形式观察到。

因此，在现有技术中需要提供可将传输媒体的相对恒定位速率的有利属性与供观看者欣赏的相对恒定视觉质量相组合的编码技术。

发明内容

本文所揭示的系统及方法通过例如估计在预定时间窗口中一个或一个以上多媒体数据的编码复杂度、并使用所估计的编码复杂度来确定编码的位速率而满足了上述需求。

一个方面是对所接收的视频数据进行编码的方法，其中所述方法包含：确定所述视频数据的第一部分的第一编码复杂度；及至少部分地根据所述第一编码复杂度对视频的所述第一部分进行编码。

一个方面是用于对所接收的视频数据进行编码的设备，其中所述设备包含：确定装置，其用于确定所述视频数据的第一部分的第一编码复杂度；及编码装置，其用于至少部分地根据所述第一编码复杂度对视频的所述第一部分进行编码。

一个方面是对所接收的视频数据进行编码的设备，其中所述设备包含：处理器，其经配置以确定所述视频数据的第一部分的第一编码复杂度；及编码器，其经配置以至少部分地根据所述第一编码复杂度对视频数据的所述第一部分进行编码。

一个方面是包含于有形媒体中的具有用于对所接收视频数据进行编码的指令的计算机程序产品，其中所述计算机程序产品包含：具有用于确定的指令的模块，所述指令用于确定所述视频数据的第一部分的第一编码复杂度；及具有用于编码的指令的模块，所述指令用于至少部分地根据所述第一编码复杂度对视频的所述第一部分进行编码。