[发明专利]视频位率控制装置与方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种视频位率控制装置与方法。

背景技术

位率控制方法可以让编码后的总位数与目标位率相去不远。然而，如果没有参考人类视觉的特性，以这种方法呈现出的效果可能会让整张画面的影像品质大同小异，而使得人眼觉得重要的区域没有被突显出来，所以在使用位数的效率上有改进的空间。

美国专利公开号2005/0008075揭露一种支持重要区域(region-of-interest，ROI)的位率控制方法。此方法先根据每一巨区块(macroblock，MB)的优先权(priority)计算其巨区块的权值活动程度(activity)，并将权值活动程度大者归类为重要区域。根据权值活动程度分配(allocate)每一巨区块的位预算值(bit budget)，然后计算估测复杂度(estimated complexity)以及估测量化比例(estimated quantizerscale)因子，并编码此巨区块。图1A是在一张影像上的巨区块其优先权表110的一个范例示意图，例如椭圆区域(oval area)112被定义为一重要区域，并且在椭圆区域112的巨区块其优先权皆为2；图1B是从优先权表110转换后的量化比例表120，例如优先权为1的巨区块的量化比例为8，而优先权为2的巨区块的量化比例为4。重要区域所对应的优先权高于非重要区域(NROI)，但重要区域的界定方式没有进一步的确切说明。

此位率控制方法中，画面内编码(Intra-coded)巨区块的活动程度来自于四个8×8区块亮度(luminance)的变异数(variance)的总和，而画面间编码(Inter-coded)巨区块的活动程度则来自于四个8×8区块残余值(residual)的变异数总和。

美国专利号6,850,565的文献中，揭露一种实时的位率控制系统(Real Time Bit Rate Control System)。如图2的范例所示，位率控制系统205对每一张欲编码的画面皆有一对应的重要矩阵(interestmatrix)，此重要矩阵与一来源模式(source model)210和巨区块重要性参数搭配运作。而来源模式210结合一重要结构(interest structure)215来产生一量化值，以编码视频信号。重要矩阵可由使用者输入或使用一算法自动产生。每一巨区块的位分配方式是修改二次式位率失真(ratedistortion)模式，加入由重要矩阵得知的巨区块重要性参数，因此重要区域所分配到的位数较多，也可以搭配较小的量化参数而有较佳的影像品质。此文献中，没有揭露重要区域与非重要区域的交接处巨区块的量化参数调整上的技术探讨。

在Proc.Of IEEE International Conference on Image Processing，pp.53-56，2006提出的论文“应用于H.264的多优先序重要区域编码方法(Multiple Priority Region of Interest Coding with H.264)”中，在给定一重要区域后，以重要区域来产生不同层级的渐层区域，离重要区域愈远的区域其层级愈低，所对应的优先权也较低，在控制位率时，每一区域初步的位数分配会考虑此区域的大小、优先权以及根据前一张画面所估测而来的平均绝对差值(Mean Absolute Difference，MAD)，再通过优先权考量，调整不同层级区域之间的位数，最后经过二次失真模式求得每一区块的量化参数值。此论文中，不同优先权其层级之间的权重关系为固定，因此重要区域的影像品质决定因素只跟层级的数量及本身视频影像的特质有关。

在Proc.Of First Internat ional Conference on Industrial andInformat ion Systems，Aug.2006.论文“搭配有弹性的巨区块顺序(Flexible Macroblock Ordering，FMO)的重要区域编码方法(Region ofInterest Video Coding with Flexible Macroblock Ordering)”中，是先针对非重要区域进行编码，之后将节省的位数用于增强重要区域的影像品质。此论文中没有揭露和探讨可以确保重要区域相对于非重要区域的品质的机制，也没有揭露和探讨重要区域与非重要区域在时间轴及两者交接处的品质平滑度。

发明内容

本揭露的实施范例可提供一种视频位率控制装置与方法。