[发明专利]一种视频编码码流的统计复用系统及方法

说明书

本发明公开了一种视频编码码流的统计复用系统及方法，该系统包括：预处理模组，包括N个预处理模块，每个节目对应一预处理模块，各预处理模块计算各节目视频图像的SAD，并把各节目的原始数据传送给编码模组；统计策略控制模块，根据所有节目的SAD和总码率，为各节目分配目标码率；编码模组，包括N个编码模块，每个节目对应一编码模块，各编码模块根据所述统计策略控制模块分配的目标码率对各节目进行编码；复用模块，把各编码模块生成的所有节目的数据流复用为TS，并监视各节目的实际码率，把各节目的实际码率传送给统计策略控制模块，通过本发明，可以更准确的估计节目未来所需的码率，从而提高统计复用的效率。

技术领域

本发明涉及数字视频压缩技术领域，特别是涉及一种视频编码码流的统计复用系统及方法。

背景技术

视频在编码以后通常要和相应的音频编码码流及辅助数据打包到一起形成一个完整的节目。在广播中，往往需要在一个固定数据传输速率的信道里同时传送多个节目，为此需要将多个节目打包成一个数据流。MPEG-2的系统部分定义了一种包含多个节目的数据流，称为‘传输流(transport stream,TS)’。TS是目前被广泛使用的数据流格式。将多个节目的编码数据流及辅助数据打包成一个TS的过程称为‘复用(mux)’，从TS中解析出一个或多个节目的过程称为‘解复用(demux)’。

TS由固定长度的数据包构成，数据包的长度为188或204个字节。通常的复用方法是为每个节目分配固定的数据传输速率。例如一个TS的数据传输速率是38Mbps，其中复用3个视音频节目，给这3个节目分配的数据传输速率分别是18Mbps，16Mbps和2Mbps，剩余的2Mbps用于传输辅助数据。

由于节目在编码以后的码率(bitrate)经常是变化的，当节目的码率低于为其分配的数据传输速率的时候，就需要填充一些空包，以保证TS的数据传输速率恒定。或者在节目编码的过程中，填充一些数据，使节目编码以后的码率保持恒定。

不论是在复用的时候填充空包，还是在节目编码的时候填充一些数据，都没有充分利用信道提供的数据传输能力。为每个节目分配固定的数据传输速率的做法过于死板。分配的固定的数据传输速率限制了节目的最大编码码率。实际上一个节目在多数时候所需的码率低于为其分配的数据传输速率。如果能够在码率高的时候借用其他节目的数据传输速率，在码率低的时候把剩余的数据传输速率借给其他节目，则可以提高信道的利用效率，或者说提高节目的质量。这种复用方法称为‘统计复用’。

统计复用的前提是多个节目在大多数情况下不会同时达到高码率。换句话说如果同一个TS中的所有节目的码率同时达到高码率，使它们的和超过了信道的数据传输速率，复用就会出错。虽然这种情况发生的概率很小，但是必须进行处理，以保证复用的正确性。

当前统计复用的控制策略大多为复用器端的反馈联合统计复用，复用器根据每个节目过往的码率情况估计该节目未来的码率需求，这种估计方法比较粗略，不能够准确的估计节目未来的码率需求，从而影响统计复用带宽分配的准确度。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种视频编码码流的统计复用系统及方法，其可以更准确的估计节目未来所需的码率，从而提高统计复用的效率。

为达上述及其它目的，本发明提出一种视频编码码流的统计复用系统，包括：

预处理模组，包括N个预处理模块，每个节目对应一预处理模块，各预处理模块用于计算各节目视频图像的SAD，将SAD传送给统计策略控制模块，并把各节目的原始数据传送给编码模组中对应的编码模块；

统计策略控制模块，根据所有节目的SAD和总码率B，为各节目分配目标码率，并将各节目的目标码率传送给编码模组中相应的编码模块；

编码模组，包括N个编码模块，每个节目对应一编码模块，各编码模块根据所述统计策略控制模块分配的目标码率对各节目进行编码，并将编码后的数据流传送给复用模块；