[发明专利]利用迭代重新编码的视频信号编码

说明书

技术领域

本发明涉及对代表多个帧的视频信号进行编码的方法和系统，更具体地涉及用于对视频信号进行编码并导出编码信号的质量测度的方法和系统。

背景技术

对数字视频信号进行编码从而能够在通信链路上有效率地发送是公知的。例如，使用诸如像素块预测(prediction of block of pixel)、离散余弦变换(DCT)、量化、行程编码(run-length encoding)以及利用了统计冗余和心理物理冗余的其它压缩技术，可以对源数据进行编码以降低需要发送的数据量。公知的视频编码算法/标准包括MPEG-2以及H.264/MPEG-4AVC，而且应该理解的是，存在其它的已知标准。在通信链路的解码端，提供了对编码的视频进行解码或解压缩的软件，从而可以将视频输出到显示装置。

尽管在降低要在数据链路上发送的数据量方面是有用的，但是利用量化过程(非无噪声编码)对视频信号进行压缩的过程将引入失真并因此降低了视频的质量。很多编码算法试图利用人类视觉系统(HVS)的限制，使得观看者所感知的失真尽可能小。测量失真的一种方法涉及记录观看者对解码的视频序列中可感知的失真程度的意见并对结果求平均以获得平均意见分数(MOS，mean opinion score)。然而，这种人工处理不仅耗时，还需要受过训练的人员对视频表示的对象样本恰当地进行评价以提供有意义的数据。因此，已经提供了对感知质量进行估计的所谓感知质量指标(PQM)工具的软件工具。在通信链路的解码器端提供了这种PQM工具。在申请人的国际专利申请第GB2006/004155号中，对示例性的PQM工具进行了详细的说明。

在例如互联网协议电视(IPTV)的商用视频系统中，感知质量是一个重要的问题。信道的性质要求在编码器端对数据进行压缩。然而，由于IPTV服务提供商的客户在视频质量方面对服务有一定程度期望，因此服务提供商非常渴望确保所发送的视频在大部分发送时间(如果不是全部的话)可满足客户期望。

发明内容

在一方面，本发明提供了一种对代表多个帧的视频信号进行编码的方法，该方法包括以下步骤：(a)使用利用了至少一个编码参数的压缩算法对所述视频信号或部分所述视频信号进行编码；(b)使用感知质量指标来生成经编码信号的质量测度并且识别所述质量测度是否满足预定的质量准则；(c)如果所述质量测度不满足所述预定的质量准则，则使用所述至少一个编码参数的修正值或所述视频信号的修正版本来迭代地执行步骤(a)至步骤(c)，所述修正使得所述质量准则与更新后的质量测度之间的差减小。

根据本发明的第一方面，提供了一种对代表了多个帧的视频信号进行编码的方法，该方法包括以下步骤：(a)使用利用了至少一个编码参数的压缩算法对所述视频信号或部分所述视频信号进行编码；(b)使用感知质量指标来生成经编码信号的质量测度并且识别所述质量测度是否满足预定的质量准则；(c)如果所述质量测度不满足所述预定的质量准则，则使用所述至少一个编码参数的修正值或所述视频信号的修正版本来迭代地执行步骤(a)至步骤(c)，直到如此生成的质量测度满足所述预定的质量准则。

这样理解感知质量指标，即，感知质量指标是被设置成客观地估计或预测所感知到的视频质量(即，正如由人类观看者所感知到的视频质量那样)的指标或模型。这意味着，所得到的质量测度可自动地并一致地应用于视频数据。

该方法提供了在与视频信号相关联的质量测度不满足预定的质量准则的情况下对该视频信号的迭代的重新编码，所述重新编码采用了至少一个编码参数的修正值或所述视频信号的修正版本。以这种方式，采用了一种反馈布置(feedback arrangement)来确保经编码信号满足某种形式的质量要求。这种方法可以为希望保证对客户的最低服务水平的视频内容服务提供商提供特别的优势(例如，在诸如IPTV的商用应用中)。应该理解的是，一旦识别出所述质量测度满足所述预定的质量准则，则不再需要执行步骤(c)。

优选地在通信链路的解码器端来执行该方法，并且该方法还可进一步包括以下步骤：仅当所述质量测度满足所述预定的质量准则时才通过通信链路向视频解码器发送经编码信号。

在步骤(c)中对所述编码参数值或所述视频信号应用的修正量可以是在步骤(b)中生成的所述质量测度的值的函数。

可以针对第一信号部分与第二信号部分来执行该方法，其中仅当针对所述第一信号部分的所述质量测度满足所述预定的质量准则时才对所述第二信号部分进行编码。