[发明专利]内容自适应量化强度和位速率建模

说明书

公开了用于产生用于确定量化强度的模型以在对视频帧进行编码时使用的系统、设备和方法。预编码器对一个或多个经预处理的视频帧的一部分或全部使用不同的量化强度来执行多个编码遍次。针对所述多个编码遍次中的每一者，所述预编码器捕获所述已编码的输出的位大小。然后，基于所述多个编码遍次，所述预编码器产生用于将位大小映射到量化强度的模型以对视频帧或其(多个)部分进行编码。当编码器针对一个或多个给定的视频帧或其任何(多个)部分开始最后一次编码时，所述编码器使用所述模型将优选的位大小映射到给定的量化强度。所述编码器在对所述(多个)给定的视频帧或(多个)帧部分进行编码时使用所述给定的量化强度以满足已编码位流的指定位速率。

发明背景

相关技术的描述

各种应用执行图像或视频内容的编码和解码。举例来说，视频转码、桌面共享、云游戏以及游戏观看行为是包括对内容的编码和解码的支持的应用中的一些应用。确定内容编码方式的参数之一是量化参数(QP)。在各种基于块的视频编码方案中，例如那些符合H.264标准的方案，QP在编码过程中调节保留多少细节。为每个视频帧或帧的每个块选择的QP与已编码视频帧的大小或已编码的块的大小直接相关。选择较低的QP值将保留更多细节，同时产生较大的编码大小。选择较高的QP值将导致丢失更多细节，同时产生较小的编码大小。请注意，术语“量化参数”也可更一般地称为“量化强度”。

附图说明

通过结合附图参考以下描述，可更好地理解本文描述的方法和机制的优点，在附图中：

图1是用于对内容进行编码和解码的系统的一个实现方式的框图。

图2是服务器的用于对视频的帧进行编码的软件部件的一个实现方式的框图。

图3是编码逻辑的一个实现方式的框图。

图4图示出将QP映射到位计数的图的一个实例。

图5图示出用于确定QP值以匹配目标位计数的图的一个实现方式。

图6是图示出用于产生将位大小映射到QP的映射的方法的一个实现方式的通用流程图。

图7是图示出用于对视频帧进行编码的方法的一个实现方式的通用流程图。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了众多特定细节以提供对本文呈现的方法和机制的透彻理解。然而，本领域普通技术人员应认识到，可在没有这些具体细节的情况下实践各种实现方式。在一些情况下，并未详细示出众所周知的结构、部件、信号、计算机程序指令以及技术，以避免混淆本文描述的方法。将了解，为了说明的简便性和清晰性，图中示出的元件未必按比例绘制。举例来说，所述元件中的一些元件的尺寸可相对于其他元件放大。

本文公开了用于产生和实现用于将已编码视频帧位大小映射到量化强度的视频编码模型的系统、设备和方法。在一个实现方式中，一种系统至少包括编码器、预编码器和耦合到编码器和预编码器的存储器。预编码器对输入视频帧的至少一部分运行多个预编码遍次。在一个实现方式中，在预编码遍次之前对输入视频帧进行预处理。每个预编码遍次使用不同的量化强度设置。在一个实现方式中，量化强度设置是指在编码过程中使用的特定量化参数(QP)。针对每个预编码遍次，预编码器捕获输入视频帧的(多个)已编码部分的输出位大小。预编码器使用捕获的输出位大小来产生用于将已编码的视频位流位大小映射到量化强度的模型。

在编码器对输入视频帧的(多个)部分进行编码之前，编码器使用所述模型将指定的位大小映射到相应的量化强度。在一个实现方式中，编码器向所述模型提供指定的位大小，并且所述模型输出将产生指定的位大小的量化强度值。然后，编码器使用由所述模型提供的量化强度值来对输入视频帧的(多个)部分进行编码，以便满足给定的位预算。在一个实现方式中，通过使用由所述模型提供的量化强度值，编码器能够在帧期间进行较少的量化强度调整。这有助于提高所得的已编码的视频位流的视觉质量。