[发明专利]用于多个图像帧的帧内刷新编码的方法

说明书

本发明公开了用于多个图像帧的帧内刷新编码的方法。本发明涉及使用周期性帧内刷新的视频编码，并具体涉及一种可以基于图像帧中的运动而自适应填充图像帧之间的帧内编码区域的方法和编码器。

技术领域

本发明涉及使用周期性帧内刷新的视频编码，且更具体地涉及一种可以基于图像帧中的运动而自适应填充在图像帧之间的帧内编码区域的方法和编码器。

背景技术

H.264编码(和类似标准)的共同问题是I帧位率尖峰。该问题对于监视摄像机通常更严重，因为在相同网络上可以存在海量摄像机且典型的监视场景具有非常大(x10-x100)的I帧对P帧尺寸比率。理想地，网络将优选恒定位率。

减小摄像机的位率尖峰的一种解决方案是在多个图像帧之上扩展I帧并替代地迫使每个图像帧的一部分(帧内刷新区域)被编码为I块。在一组图像帧之上移动帧内刷新区域越过图像帧，由此“刷新”了图像。该方法称作周期性帧内刷新或简称帧内刷新。

然而，该方法伴随着不希望的位率代价。为了工作，帧内刷新要求帧内刷新区域的更新图案适用于在图像帧的图像数据中的移动，例如由所捕获场景中运动导致，或者由于捕获场景时摄像机的移动，以便块匹配算法仍然可以很好地发挥作用。这接着意味着在许多情形中，迫使图像帧的不必要部分被编码为I块。

因此在该上下文内需要改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的因此在于克服或减轻上面讨论的问题中的至少一些问题。具体地，目的在于提供一种用于基于与图像帧相关联的运动水平而动态地选择图像帧的应当被帧内编码的区域的尺寸的方法、装置、软件和系统。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于视频流的多个图像帧的帧内刷新编码的方法，其中帧内刷新编码是基于限定了图像帧的应当被帧内编码的区域的预定义周期性帧内刷新图案，该方法包括，对于每个图像帧：

·接收与图像帧相关联的当前运动水平，当前运动水平评估了与视频流中的之前被编码的图像帧的图像数据相比，图像帧的图像数据的多大一部分已经改变，

·根据预定义周期性帧内刷新图案确定图像帧的帧内编码区域。

假如当前运动水平并未超过第一阈值，该方法包括：

·对图像帧的帧内编码区域进行帧内编码，以及

·对剩余的图像帧进行帧间编码；

假如当前运动水平超过第一阈值，该方法包括：

·扩展图像帧的帧内编码区域以在所确定的程度上与多个图像帧当中的之前被编码的帧内编码区域重叠，

·对图像帧的已扩展帧内编码区域进行帧内编码，以及

·对剩余的图像帧进行帧间编码。

“帧间编码”通常意味着将剩余的图像帧(即，并未迫使帧内编码的部分)编码为P帧或B帧。这接着意味着将剩余帧的宏块进行帧间编码或帧内编码，编码器所作出的决定取决于例如块匹配的结果、剩余部分尺寸等等。

“周期性帧内刷新图案”通常意味着循环图案，其限定了应该迫使图像帧的哪些区域/部分/宏块进行帧内编码，也即被编码为I块。图案是周期性/循环的意味着每隔n个图像帧，图案重新开始。