[发明专利]视频速率控制中的上下文自适应带宽调整

说明书

主张35 U.S.C.§119下的优先权

本专利申请案主张2005年3月10日申请的题为“METHOD AND APPARATUS FORCONTEXT-ADAPTIVE BANDWIDTH ADJUSTMENT IN VIDEO RATE CONTROL”的第60/660,881号临时申请案的优先权，所述临时申请案转让给本发明的受让人且因此以引用的方式明确并入本文中。

对共同待决专利申请案的参考

本专利申请案与同时申请的题为“Quasi-Constant-Quality Rate Control with LookAhead”的共同待决美国专利申请案有关，所述共同待决美国专利申请案转让给本发明的受让人且以引用的方式明确并入本文中。

技术领域

本发明一般来说涉及多媒体数据，且更具体地说，涉及多媒体数据压缩。

背景技术

由于因特网和无线通信的蓬勃发展和巨大成功，以及对多媒体服务日益增长的需求，通过因特网和移动/无线信道的流媒体已引起极大的关注。在异构因特网协议(InternetProtocol，IP)网络中，视频由服务器提供，且可由一个或一个以上客户机串流。有线连接包含拨号、综合业务数字网络(integrated service digital network，ISDN)、电缆、数字用户线协议(总称为xDSL)、光纤、局域网(local area network，LAN)、广域网(wide areanetwork，WAN)以及其它连接。传输模式可以是单播或多播。

与异构IP网络类似的是移动/无线通信。通过移动/无线信道传送多媒体内容是非常具有挑战性的，因为这些信道经常会由于多路径衰减、遮蔽、符号间干扰以及噪声干扰的缘故而严重受损。例如移动性和竞争业务的一些其它原因也导致带宽变化和损失。信道噪声和受服务用户的数目决定信道环境的随时间变化的特性。

为了有效存储和/或传输，通常对数字视频进行压缩。存在许多视频压缩标准。

视频压缩的一个常见问题是带宽(位每秒)与视觉质量之间的折衷。可使用例如峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio，PSNR)的各种测量来评估视觉质量。将了解，在帧速率恒定的情况下，用于对视频的帧进行编码的位将直接与视频的位速率或带宽成比例，且这些术语(位和带宽)尽管技术上并非相同，但在此项技术中经常可交换地使用，且可从上下文来确定正确的解释。

相对较佳的视觉质量所需的带宽将随着正被编码的视频的复杂性而变化。举例来说，可用相对较低的带宽以相对较高的视觉质量对相对静态的镜头(例如新闻广播员的镜头)进行编码。相反，就相同的视觉质量来说，相对动态的镜头(例如遥摄赛事中的运动员的镜头)可能消耗相对较大量的带宽。

在许多传输或广播环境中，特定信道或信道群的带宽容量是受限的。针对恒定位速率应用，存在各种形式的速率控制。现存的技术集中在将位速率维持在尽可能接近目标位速率，这可能限制为具有不同编码复杂性的帧选择的量化参数(QP)的适应性，这接着可能损及与所编码的视频相关联的视觉质量。

因此，此项技术中需要速率控制技术，其可以针对传输媒体维持恒定的位速率，且还为了观看者的享受而针对相对较佳的视觉质量提供一定程度的可变位速率能力。

发明内容

本文所揭示的实施例通过至少基于在对待编码的帧之前的帧进行编码的过程中所使用的量化参数(quantization parameter，QP)值的历史记录而提供对目标位速率的调整，来解决上文所陈述的需要。

一个方面是一种处理所接收到的多媒体数据的方法，其中所述方法包含：确定将用于编码的第一量化参数(QP)值；用所述经确定的第一QP值对所述多媒体数据的第一部分进行编码；基于第一QP值确定临时带宽；以及至少部分地基于所述临时带宽来重新确定将用于对多媒体数据的第二部分进行编码的第一QP值，所述第二部分是在第一部分之后被临时地接收。

一个方面是一种用于处理所接收到的多媒体数据的设备，其中所述设备包含：用于确定将用于编码的第一量化参数(QP)值的装置；用于用所述经确定的第一QP值对所述多媒体数据的第一部分进行编码的装置；用于基于所述第一QP值确定临时带宽的装置；以及用于至少部分地基于所述临时带宽来重新确定将用于对多媒体数据的第二部分进行编码的第一QP值的装置，所述第二部分是在第一部分之后被临时地接收。