[发明专利]视频编码方法以及被配置为执行此方法的视频编码器

说明书

本发明涉及视频编码方法以及被配置为执行此方法的视频编码器。该视频编码方法用于将原始视频数据的一系列图像编码为编码视频流。该方法包括：设置用于原始视频数据的一系列图像的编码的周期性帧内刷新模式；设置待添加在周期性帧内刷新模式的连续的帧内刷新帧之间的增量帧的数量，从而调整编码视频流的帧内刷新周期；并且使用所设置的周期性帧内刷新模式以及所设置的待添加在连续的帧内刷新帧之间的增量帧的数量，将原始视频数据的一系列图像编码为编码视频流。在编码期间，将当前的帧内刷新帧设置为直接参照先前的帧内刷新帧。在编码期间，将添加在两个连续的帧内刷新帧之间的每个增量帧设置为仅参照两个连续的帧内刷新帧中的前一个帧内刷新帧。

技术领域

本发明涉及用于将原始视频数据中的一系列图像编码为编码视频流的视频编码方法。还提供了一种被配置为执行该视频编码方法的视频编码器。

背景技术

使用H.264编码标准(以及类似标准)的视频编码的通常问题是I-frame比特率突增，该问题源自于信息帧中包括的信息远多于P-frame和/或B-frame中包括的信息。对于被配置为在网络上传输编码视频流的网络监控相机而言，此问题尤其存在，特别是当同一网络上布置有若干相机时。理想地，网络更期望具有恒定比特率。

一种减少比特率突增的方案是将I-frame跨多个图像帧分布，并且取而代之地，使每一图像帧的一部分(帧内刷新区域)被强制编码为I-block。帧内刷新区域跨图像帧的集合在图像帧上移动，从而“刷新”图像。该方法被称为周期性帧内刷新或者就称为帧内刷新。由此，通过应用帧内刷新，比特率的突增可在多帧之内被消除；否则，每一GOP将发生一次比特率的突增，即：每当恰好使用帧内编码来编码图像帧时，将发生一次比特率的突增。在帧内刷新中，使用周期性帧内刷新模式(pattern)来定义图像帧的哪个部分应被“刷新”(即，被编码，而无需参照任意其他图像帧)，由此使该部分被强制编码为帧内编码区域。结合图1a-c示出了帧内刷新模式的不同实例，其图示了视频流的帧内刷新编码帧10。在示例中，虚线区域表示帧内刷新区域12，而未填充的区域表示该帧内刷新编码帧10中其余的帧间编码部分14。在图1a的示例中，周期性帧内刷新模式被示出，其中，帧内刷新编码帧10中宏块的完整的行或切片 (slice)定义了帧内刷新区域12。在图1b的示例中，周期性帧内刷新模式被示出，其中，帧内刷新编码帧10中宏块的完整的列或瓦片(tile)定义了帧内刷新区域12。其他定义周期性帧内刷新模式的方式同样是可行的。图1c以举例的方式示出了一个此类替代方案。根据此实例，通过从帧内刷新编码帧10的一个角移动至相对角的对角帧内刷新区域12来定义周期性帧内刷新模式。在帧内刷新模式的所有实例中，编码图像帧的像素所有被定义宏块已在该模式的循环过程中被帧内刷新，即，在该帧内刷新模式的循环所延续的n个图像帧(在这些实例中，n＝3)内被帧内刷新。在结合图1a-c 图示的周期性帧内刷新模式的各示例中，模式中的帧内刷新区域12具有一些重叠。然而，根据其他示例，帧内刷新区域12之间没有重叠。

每个图示的实例包括三个帧内刷新编码帧10，以用于要被刷新整个编码图像帧，但是应理解的是，在通常情况下，帧内刷新模式在较大数量的编码图像帧之中循环，该较大数量诸如为68、34、23、17、14、11和10。

在帧内刷新模式的周期内动态地调整编码图像帧的数量的能力对于一些应用而言是十分有价值的，尤其是对于监控应用，在监控应用中，编码视频流描绘的场景中不存在或存在低水平的运动的时刻期间优选的是较大数量的编码图像帧，而编码视频流描绘的场景中存在较高水平的运动的时刻期间优选的是较少数量的编码图像帧。在帧内刷新中，已知的一种修改编码图像帧的数量的方式是更改每一帧中帧内代码的行数或列数。例如，对于68宏块的高视频(FHD视频)，编码图像帧的最大数量被限制为68个(如果对每一帧内刷新帧使用一行宏块)。然而，对于一些应用，例如，监控应用，有时期望的是更多数量的编码图像帧。

因此，需要对帧内刷新编码视频流的循环中的编码图像帧的数量提供改进的动态调整。

发明内容