專利名稱：視頻編碼方法以及對應(yīng)的視頻編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對視頻圖象序列編碼的方法，包括至少一個分析步驟，包括由第一傳送編碼子步驟跟隨的把該當(dāng)前畫面轉(zhuǎn)換成宏數(shù)據(jù)塊序列的第一轉(zhuǎn)換子步驟，以及一個最終編碼步驟，包括由第二傳送編碼子步驟跟隨的一個類似第二轉(zhuǎn)換子步驟，最后產(chǎn)生一個輸出編碼視頻比特數(shù)據(jù)流，可被用于根據(jù)諸如MPEG-2的圖像編碼標準編碼畫面的序列。本發(fā)明還涉及用于實現(xiàn)所說編碼方法的一個視頻編碼器。
MPEG的目標是定義一種用于視頻(以及聲頻)信號的數(shù)字壓縮標準。該標準的基本原理在文件"MPEG視頻編碼指導(dǎo)介紹"(S.R.Ely,BBC-RD-1996/3,BBC研究與發(fā)展報告)中被描述。視頻編碼器的第一代用于單個傳送編碼。現(xiàn)在，某些編碼器至少使用雙重傳送編碼。根據(jù)這樣一個編碼方式，每一畫面被編碼兩次第一傳送，其中最后沒有視頻數(shù)據(jù)流產(chǎn)生，使得在第二傳送過程中收集統(tǒng)計結(jié)果并且以更好的品質(zhì)編碼同一個當(dāng)前畫面，最后產(chǎn)生輸出的編碼視頻數(shù)據(jù)流。可以提供更大數(shù)目的傳送，如在文件EP0940042(PHF98524)中描述的視頻編碼器，根據(jù)圖1，在預(yù)測步驟PS之后，其中一個或幾個分析傳送AP在執(zhí)行一個最終編碼傳送CP之前實現(xiàn)某些代碼參數(shù)的調(diào)節(jié)。
已知的是該MPEG-2標準實現(xiàn)編碼隔行的畫面，即畫面包括兩個隔行掃描場。如在文件EP0603947(PHF92570)中描述，根據(jù)一個預(yù)定標準，所說的畫面能夠根據(jù)幀編碼方式或一個場編碼方式的任一個以宏數(shù)據(jù)決級別編碼。但是這兩個解決方案都不是最佳當(dāng)包括許多運動的畫面序列被幀編碼時，與基本不動的畫面序列被場編碼相反，觀察到顯示圖像品質(zhì)以及壓縮效率的損害。
因此本發(fā)明一個目的是建議一個用來避免所提到的缺點的改進編碼方法。
為此目的，本發(fā)明涉及一種如說明書前言段定義的方法，而且其特征在于從所說的第一傳送編碼子步驟獲得統(tǒng)計結(jié)果，隨后根據(jù)涉及所說統(tǒng)計結(jié)果的預(yù)定標準和當(dāng)前畫面的類型把編碼判定提供到第二傳送編碼子步驟。
根據(jù)建議的解決方案，從第一傳送產(chǎn)生的適當(dāng)統(tǒng)計信息被此時用于編碼當(dāng)前畫面，或是如果該序列能夠被認為基本不動則以幀模式、或如果已經(jīng)相對于先前畫面檢測畫面級別的顯著運動則以場模式編碼當(dāng)前畫面(以場模式編碼意味著該畫面被消除隔行，并且意味著構(gòu)成此畫面的兩個場被單獨和順序地編碼)。值得注意的是下列特點當(dāng)I或P畫面被場編碼(幀內(nèi)畫面-即I畫面-被編碼而不參考任何其它畫面，該預(yù)測畫面-即P畫面-被使用來自先前I或P畫面的運動補償預(yù)測編碼)時，還增強壓縮效率第二場能夠參考第一場被預(yù)測，導(dǎo)致以較少的幀內(nèi)數(shù)據(jù)塊編碼I畫面，并且導(dǎo)致在P畫面情況下兩個場之間更好的一致性的觀察效果。
本發(fā)明的另一目的是建議一個用于實現(xiàn)所說編碼方法的視頻編碼器。
為此目的，本發(fā)明涉及一種視頻編碼器，用于將對應(yīng)于隔行場畫面序列的數(shù)字信號編碼，其中每一畫面被分成稱為宏數(shù)據(jù)塊的子畫面，包括用于以宏數(shù)據(jù)塊級別執(zhí)行第一編碼步驟的第一編碼子系統(tǒng)和用于執(zhí)行第二編碼步驟的第二編碼子系統(tǒng)，最終產(chǎn)生一個輸出編碼比特數(shù)據(jù)流，其特征在于(A)所說的第一子系統(tǒng)包括一個第一編碼通道，其通道包括用于壓縮隔行數(shù)據(jù)的第一部分和一個編碼部分的串聯(lián)電路，并且與一個第二編碼通道并聯(lián)，該第二編碼通道包括用于壓縮非隔行數(shù)據(jù)的第二部分和一個編碼部分的串聯(lián)電路，根據(jù)所說的第一部分的輸出信號的一個第一預(yù)測通道，與根據(jù)所說第二部分的輸出信號的一個第二預(yù)測通道并聯(lián)，所說的第二部分在其輸入側(cè)包括一個用于消除隔行場的電路，并且所說的第二預(yù)測通道包括一個用于重新隔行該場的電路，一個判定子電路組合包括用于比較第一和第二編碼通道的輸出信號的裝置以及用于計算根據(jù)該場模式編碼的宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量的裝置，一個計算電路用于計算已經(jīng)根據(jù)該場運動補償模式預(yù)測的宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，以及一個處理器用于接收所說的宏數(shù)據(jù)塊數(shù)目并且還存儲該當(dāng)前和前一個畫面的平均量化級；(B)所說的第三子系統(tǒng)包括一個第三編碼通道，其通道包括用于壓縮隔行數(shù)據(jù)的第三部分和一個編碼部分的串聯(lián)電路，并且與一個第四編碼通道并聯(lián)，該第四編碼通道包括用于壓縮非隔行數(shù)據(jù)的第四部分和一個編碼部分的串聯(lián)電路，根據(jù)所說的第一部分的輸出信號的一個第三預(yù)測通道，與根據(jù)所說第四部分的輸出信號的一個第四預(yù)測通道并聯(lián)，所說的第四部分在其輸入側(cè)包括一個用于消除隔行場的電路，并且所說的第四預(yù)測通道包括一個用于重新隔行該場的電路，一個判定子電路組合包括用于比較第一和第二編碼通道的輸出信號的裝置以及根據(jù)所說的比較的結(jié)果用于選擇該預(yù)測和編碼通道的裝置，以及一個選擇級，包括用于連接的裝置，根據(jù)由處理器提供的一個輸出的輸出標志的值，用于把將要被編碼的畫面直接或通過用于抑制場隔行的電路而連接到所說的第二子系統(tǒng)的輸入，該處理器提供的輸出標志值是根據(jù)由該處理器的輸入信號的統(tǒng)計的結(jié)果。
現(xiàn)將參照下文描述的實施例和有關(guān)


本發(fā)明的特性以及優(yōu)點，其中圖1示出雙傳送視頻編碼器的示意圖；圖2和圖3共同示出根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼器的一個實施例。
利用常規(guī)的編碼器，較靜的序列通常被良好地編碼。當(dāng)試圖編碼具有許多運動、閃動、具有許多場景變化的更困難的序列時將不再是這樣。根據(jù)這里建議的視頻編碼方法，如果使用一恒定的量化級編碼一個畫面，則有可能將要確定該畫面的某些部分是否更難于編碼。因此以這種恒定的量化級執(zhí)行第一編碼傳送，并且其結(jié)果是涉及現(xiàn)有編碼模式的的統(tǒng)計信息的一個清單。在目前的情況下主要為NFEM=場編碼宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)目NFMCM=場運動補償宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)目AQSCP=當(dāng)前P畫面的平均量化級AQSLP=前一個P畫面的平均量化級在研究了場模式和幀模式中的若干相關(guān)畫面以后，本發(fā)明建議在第二編碼傳送該幀或該場模式過程中根據(jù)該第一編碼傳送的統(tǒng)計結(jié)果，在解碼之后根據(jù)該圖像質(zhì)量有用比如估計作判斷。
如后面所見，用于選擇的判據(jù)還涉及畫面類型I、P或B(雙向預(yù)測畫面即B畫面，是根據(jù)在前和隨后的I或P畫面的編碼畫面)對于每一畫面類型來說，如果一個狀態(tài)(或狀態(tài)的一個具體設(shè)置)是有效的，則根據(jù)該第二編碼傳送中的場模式編碼該畫面，而在相反情況(狀態(tài)無效)中將根據(jù)幀模式編碼該畫面。
圖2和3的視頻編碼器被提供執(zhí)行上述編碼方法，包括兩個編碼子系統(tǒng)200和300，分別地對應(yīng)于第一和第二編碼傳送的實現(xiàn)。現(xiàn)描述這些子系統(tǒng)。
圖2所示的子系統(tǒng)200負責(zé)第一傳送，包括第一編碼通道210，接收將要被編碼的數(shù)字信號，以及一個相關(guān)的第一預(yù)測通道220。編碼通道210包括正交變換電路212(在本實施例中是一個離散余弦變換)、一個量化電路213和一個可變長度編碼電路214的串聯(lián)電路。在編碼之前接收該信號(量化信號)的預(yù)測通道220在電路213的輸出端包括一個開關(guān)256，跟隨一個反向量化電路221和一個反向正交變換電路222(在目前情況下是一個離散余弦反變換)的串聯(lián)電路，保證由電路213和212執(zhí)行的分別的反向變換。電路222的輸出信號被加到加法器223的第一輸入，加法器223的輸出信號被存儲在一個圖象存貯器224中。存儲器224的輸出信號被加到一個運動補償級260，其包括一個運動判斷電路261以及一個運動校正電路262。電路262的第一輸入接收存儲器224的輸出信號而第二輸入接收電路261的輸出信號。
電路261接收子系統(tǒng)200(畫面PS)的數(shù)字輸入信號并且針對當(dāng)前畫面的每一宏數(shù)據(jù)塊確定一個位移矢量，該位移矢量表示所說的宏數(shù)據(jù)塊相對于在前發(fā)送的用于編碼的一個畫面的對應(yīng)宏數(shù)據(jù)塊的運動(此確定被稱為數(shù)據(jù)塊匹配)，并且被加到運動校正電路262的第二輸入。電路262提供一預(yù)測的宏數(shù)據(jù)塊，該預(yù)測宏數(shù)據(jù)塊與在前的宏數(shù)據(jù)塊的差在該正交變換電路212上游放置的一個減法器225中確定。該預(yù)測宏數(shù)據(jù)塊還被加到該加法器223的第二輸入。減法器225的第一輸入接收一個格式轉(zhuǎn)換電路275的輸出信號(即當(dāng)前畫面的每一宏數(shù)據(jù)塊MEB)，格式轉(zhuǎn)換電路275接收該輸入的信號(將要處理的畫面PS)。因此，該電路212的輸入端的數(shù)字信號是表示預(yù)測誤差的信號，即表示在之間反向量化電路221的輸入端和運動校正電路262的輸出端之間的每一原始畫面宏數(shù)據(jù)塊和從預(yù)測通道220中執(zhí)行操作以后導(dǎo)出的預(yù)測宏數(shù)據(jù)塊之間的差。
圖2的子系統(tǒng)200還包括第二編碼通道230、相關(guān)的第二預(yù)測通道240以及一個判定子組合250。在減法器225的輸出端，與第一編碼通道210并聯(lián)放置的第二編碼通道230包括用于抑制場隔行的電路231、第二正交變換電路232、第二量化電路233以及第二變量長度編碼電路234的一個串聯(lián)電路。與第一通道220類似，與編碼通道230相關(guān)的第二預(yù)測通道240包括隨后接有一個串聯(lián)電路的開關(guān)257，該串聯(lián)電路包括第二反向量化電路241、第二反向正交變換電路242、第二加法器243、第二圖象存貯器244，其輸出被加到運動補償級260中的一個第二運動補償電路264。通道240還包括串聯(lián)在電路242和243之間的一個電路245，用于重新對場進行隔行。通道240的輸出，即電路264的輸出提供一個預(yù)測宏數(shù)據(jù)塊，其與在前的宏數(shù)據(jù)塊的差在減法器225中確定，并且該差也被加到加法243的第二輸入。該第二電路232、233、234、241、242、243、244、264分別地與第一電路212、213、214、221、222、223、224、262相同。
判定子組合250包括有在編碼電路214輸出端的用于計算比特數(shù)量的第一計數(shù)器251、在編碼電路234的輸出端的用于計算比特數(shù)量的第二計數(shù)器252以及用于比較所說的兩個數(shù)目的一個比較器253，根據(jù)兩個數(shù)目的較低值確定是否把已經(jīng)根據(jù)場模式編碼的宏數(shù)據(jù)塊數(shù)目NFEM的計數(shù)器254的內(nèi)容加1。
類似地，在預(yù)測通道220以及240的每一個中，在計算電路226或246中執(zhí)行一個MAE(平均絕對誤差)處理，該計算電路在一方面接收運動補償電路262或264的輸出，另一方面在格式轉(zhuǎn)換電路275的輸出端得到原始宏數(shù)據(jù)塊MEB。對于每一運動補償類型，該MAE以下列方式針對每一宏數(shù)據(jù)塊計算diff=(Σi=116Σj=116(Ori[i][j]-Pred[i][j]))/256]]>MAE=Σi=116Σj=116|Ori[i][j]-diff|]]>其中ori[i][j]是將要被編碼的宏數(shù)據(jù)塊的象素，Pred[i][j]是預(yù)測MB的一個象素。該運動補償判定在于確定具有最低值的MAE。如果已經(jīng)利用一個場矢量確定該最低值，則根據(jù)場運動補償預(yù)測的宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)目NFMCM在計數(shù)器255中遞增。
數(shù)目NFEM和NFMCM被傳到數(shù)字信號處理機280。量化電路213和233中選擇的量化步驟也送給所說的處理機，以便確定和存儲每一當(dāng)前P畫面的平均量化步驟AQSCP以及前一個P畫面的平均量化步驟AQSLP。該第一傳送過程中確定的統(tǒng)計信息允許確定或者根據(jù)獲得的統(tǒng)計信息，如果由處理器280返回的標志SI的第一定位指示的該序列是基本不動的序列，則以幀模式編碼當(dāng)前畫面，或如果已經(jīng)通過與先前畫面比較檢測到由所說標志的其它定位指示的顯著運動，則抑制該畫面的隔行以及分別地編碼此畫面的每一場。
如上所述，幾個相關(guān)畫面序列已經(jīng)以兩個模式編碼并且被研究。研究結(jié)果已經(jīng)顯示，使用幀或場編碼結(jié)構(gòu)的判定可以是編碼之后的圖像質(zhì)量，即與第一傳送的統(tǒng)計結(jié)果相關(guān)，并且也可能取決于畫面類型。對于每一畫面類型，如果在該表中指示的判據(jù)有效，則在第二傳送過程中該畫面將被根據(jù)場模式編碼。如果該判據(jù)不是有效的，則根據(jù)幀模式編碼。該表格如下
NMIP為該畫面中宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量。在本發(fā)明的最佳實施例中，m、n、r、q的值分別是4、3、10、15。
圖3所示的負責(zé)第二傳送的子系統(tǒng)300包括第三編碼通道310和相關(guān)的第三預(yù)測通道320。第三編碼通道310包括一個由正交變換電路312(一個離散余弦變換)、量化電路313、可變長度編碼電路314、提供編碼器的輸出信號S3的緩沖存儲器315組成的串聯(lián)電路，以及在存儲器和電路313的第二輸入之間的返回連接316，用于調(diào)節(jié)該量化步驟和碼速率。在編碼之前接收該信號(量化信號)的預(yù)測通道320在電路313的輸出端包括一個開關(guān)356，跟隨一個反向量化電路321和一個反向正交變換電路322(在目前情況下是一個離散余弦反變換)的串聯(lián)電路，保證由電路313和312執(zhí)行的分別的反向變換。電路322的輸出信號被加到加法器323的第一輸入，加法器323的輸出信號被存儲在一個圖象存貯器324中。存儲器324的輸出信號被加到一個運動補償級360，其包括一個運動判斷電路361以及一個運動校正電路362。電路362的第一輸入接收存儲器324的輸出信號而第二輸入接收電路361的輸出信號。電路361通過在下面描述的一個選擇級(455,454)接收編碼器(畫面PS)的數(shù)字輸入信號，并且針對每一畫面宏數(shù)據(jù)塊確定其被加到該運動校正電路362的第二輸入的位移矢量。電路362提供一預(yù)測的宏數(shù)據(jù)塊，該預(yù)測宏數(shù)據(jù)塊與在前的宏數(shù)據(jù)塊的差是在該正交變換電路312上游放置的一個減去器325中確定。該預(yù)測宏數(shù)據(jù)塊還被加到該加法器323的第二輸入。減法器325的第一輸入接收格式轉(zhuǎn)換電路375的輸出信號，格式轉(zhuǎn)換電路375本身通過選擇級(455,454)接收編碼器的輸入信號。因此，該電路312的輸入端的數(shù)字信號，象用于電路212的數(shù)字信號那樣，是表示預(yù)測誤差的信號，即表示在之間反向量化電路321的輸入端和運動校正電路362的輸出端之間的每一原始畫面宏數(shù)據(jù)塊和從預(yù)測通道320中執(zhí)行操作以后導(dǎo)出的預(yù)測宏數(shù)據(jù)塊之間的差。
圖3的子系統(tǒng)300還包括第四編碼通道330、相關(guān)的第四預(yù)測通道340以及一個判定子組合350。與第三編碼通道310并聯(lián)放置的第四編碼通道310包括在減法器325的輸出端的一個由用于抑制場隔行的電路331、正交變換電路332、量化電路323、可變長度編碼電路334、緩沖存儲器315組成的串聯(lián)電路，以及在存儲器和電路333的第二輸入之間的返回連接336，用于調(diào)節(jié)該量化步驟和碼速率。與第三通道320類似，與編碼通道330相關(guān)的第四預(yù)測通道340包括隨后接有一個串聯(lián)電路的開關(guān)357，該串聯(lián)電路包括第四反向量化電路341、第四反向正交變換電路242、第四加法器243、第四圖象存貯器244，其輸出被加到運動補償級260中的一個第四運動補償電路364。通道340還包括串聯(lián)在電路342和343之間的一個電路345，用于重新對場進行隔行。通道340的輸出，即電路364的輸出提供一個預(yù)測宏數(shù)據(jù)塊，其與在前的宏數(shù)據(jù)塊的差在減法器325中確定，并且該差也被加到加法343的第二輸入。該電路332、333、334、341、342、343、344、364是分別地相同于電路312、313、314、321、322、323、324、362。
判定子組合350包括有用于計算在編碼電路314輸出端的比特量的第一計數(shù)器351、用于計算編碼電路334的輸出端的比特量的第二計數(shù)器352和用于比較這兩個數(shù)的一個比較器353。由比較器353的輸出信號控制的第二選擇級包括其非共同端連接到兩個編碼電路314和334的輸出的第一開關(guān)355一方面其共同端連接到緩沖存儲器315的輸入端，用于把電路314和324的輸出信號之一加到所說的緩沖存儲器，另一方面加到第一和第二開關(guān)356和357，用于在相關(guān)的編碼通道的量化電路的輸出端連接或不連接每一預(yù)測通道。信號S2(在此情況中由單個比特構(gòu)成)由判定子組合350提供以便在發(fā)送之后被加到一個解碼裝置(由于其是在本發(fā)明的范圍外而在下文沒描述)，并且指示在考慮中的該宏數(shù)據(jù)塊的行是否已經(jīng)消除隔行。
提供在子系統(tǒng)300的輸入端、執(zhí)行第二傳送的選擇級包括開關(guān)455，其公共端接收編碼器(畫面PS)的輸入的信號而其第一非公共端直接連接格式轉(zhuǎn)換電路375和運動判斷電路261的輸入端，其第二非公共端連接到這兩個電路375和361的相同的輸入，但是通過用于抑制該畫面的場隔行的一個電路454。開關(guān)455由處理器280的輸出信號S1構(gòu)成的一個標志所控制。如果此標志S1=0，即對應(yīng)于這種情形，根據(jù)此標志S1該畫面序列能夠被認為是基本不動的，開關(guān)455的位置對應(yīng)于直接連接到電路375和361的位置。反過來，如果標志S1=1，即對應(yīng)于其中已經(jīng)檢測到顯著運動的情形，在畫面被送給電路375和361之前，電路454實現(xiàn)畫面PS的隔行抑制。在后一情形中，畫面不再被隔行，編碼步驟將僅在編碼支路310中進行。
在根據(jù)本發(fā)明的編碼器的另一個實施例中，也有可能考慮用于檢測場景變化的雙傳送編碼處理的存在并因此獲得進一步的圖像質(zhì)量改善。的確，如果根據(jù)畫面類型假設(shè)在一個序列之內(nèi)該畫面的復(fù)雜性被恒定增減，則能夠期望通過以恒定的分層步驟分析編碼的結(jié)果而檢測在該輸入序列中的場景變化。由于該畫面的重新排序，此場景變化檢測的限制是其僅被用于I和P畫面。
首先描述在P畫面上的檢測的情況。為了在任何P畫面上執(zhí)行場景變化檢測操作，需要一個存儲過去的兩個P畫面的步驟。檢測的參數(shù)如下NbIntra，針對當(dāng)前畫面幀內(nèi)編碼宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量。
NbIntraPrev，在前P畫面的第一傳送中的幀內(nèi)編碼宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量；NbIntraPrev2，在前一P畫面之前的第一傳送中的幀內(nèi)編碼宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量；SumIntra=NbIntraPrev+NbIntraPrev2NbBits,LastNbBits，使用在當(dāng)前和在前P畫面的第一傳送中的比特數(shù)；Xlp,LastXlp，在第一傳送的結(jié)束的當(dāng)前P畫面以及前一個P畫面的分別的產(chǎn)生復(fù)雜性；NbNomc，無運動補償?shù)木幋a宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量；Nbmc，具有運動補償?shù)木幋a宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量；NbMb，畫面中的宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量。
還將注意如果M=1，該算法不加在跟隨一個I畫面的這兩個P畫面上，以避免太多的I畫面，結(jié)果是圖像質(zhì)量的損害，在確定的狀態(tài)中，算法不是加在跟隨一個I畫面的P畫面，算法如下如果(10*NbBits＞=4*ThresBits*LastNbBits)以及(10*Xlp＞=4*ThresX*LastXlp)以及(10*NbNomc＜7NbMb)以及(10*Nbmc＜7*NbMb)有場景的改變否則如果(20*NbIntra＞=Thres1*SumIntra)以及(10*NbIntra＞=4*NbMb)有場景的改變否則如果(20*NbIntra＞=Thres2*SumIntra)以及(100*NbIntra＞=35*NbMb)有場景的改變否則如果(10*NbIntra＞=9*NbMb)有場景的改變否則如果(10*NbBits＞=ThresBits*LastNbBits)以及(10*X1p＞=ThresX*LastXlp)以及(10*NbIntra＞=4*NbMb)有場景的改變具有-thres1=17-thres2=30-thresx=15-thresbits=20(基于幾個序列的研究，閾值的定義是以經(jīng)驗為主)。
現(xiàn)在描述對I畫面的檢測情況。通過參考在前的P畫面的結(jié)果，隨著在P畫面上的場景變化的檢測，當(dāng)連續(xù)P畫面由一個I畫面分隔時，能夠出現(xiàn)錯誤檢測。這就是為什么如果場景改變已經(jīng)出現(xiàn)在I畫面上時需要檢測場景改變的原因。通過研究在前B幀(即正好在I畫面之后編碼)的預(yù)測模式(內(nèi)插值替換，正向，反向)能夠容易地檢測在一個I畫面上的場景改變。如果存在極少的內(nèi)插預(yù)測并且如果正向或反向預(yù)測之一遠比其它預(yù)測更多使用在兩個B幀上則意味著在三圖像之一上存在場景改變。因此，如果針對跟隨一個I畫面(在編碼排序中)的B畫面，一個B畫面具有(100*TtBidir＜15*NbMb)以及((TtForw＞10*TtBack)或(TtBack＞10*TtForw))其中-TtBidir是以雙向預(yù)測的編碼宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量-TtForw是以正向預(yù)測的編碼宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量-TtBack是以反向預(yù)測的編碼宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，則在該I畫面上存在一個場景改變檢測。場景切割檢測的算法將不被加到跟隨I畫面的第一P畫面，但是相反，針對跟隨I畫面的第一P畫面，將更新檢測的統(tǒng)計信息如畫面9上出現(xiàn)的場景改變的一個實例示出輸入次序B5 B6 P7 B8 B9 I10 B11 B12 P13…編碼次序P7 B5 B6 I10 B8 B9 P13 B11 B12…在這種情況下，針對B8畫面，可能理解為該預(yù)測的大部分畫面將參考畫面P7，而針對B9畫面，將參考畫面I10。這能夠從第一編碼傳送獲得的統(tǒng)計結(jié)果推導(dǎo)出。
權(quán)利要求
1．一種用于對視頻圖像序列編碼的方法，含有至少一個分析步驟，包括由第一傳送編碼子步驟跟隨的把該當(dāng)前畫面轉(zhuǎn)換成宏數(shù)據(jù)塊序列的第一轉(zhuǎn)換子步驟，以及一個最終編碼步驟，包括由第二傳送編碼子步驟跟隨的一個類似第二轉(zhuǎn)換子步驟，最后產(chǎn)生一個輸出編碼視頻比特數(shù)據(jù)流，其特征在于從所說的第一傳送編碼子步驟獲得統(tǒng)計結(jié)果，然后根據(jù)所說的統(tǒng)計結(jié)果和當(dāng)前畫面的類型，把編碼判定提供到第二傳送編碼子步驟。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的編碼方法，其特征在于還包括在所說的分析步驟的結(jié)尾包括一個第三轉(zhuǎn)換子步驟，用于根據(jù)與所說的統(tǒng)計的結(jié)果的預(yù)定標準和畫面的類型，把一個視頻圖像從一個幀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一個場結(jié)構(gòu)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的編碼方法，其特征在于還包括在所說的分析步驟的結(jié)尾包括一個第四轉(zhuǎn)換子步驟，用于根據(jù)與所說的統(tǒng)計的結(jié)果的預(yù)定標準和畫面的類型，把一個預(yù)測P畫面轉(zhuǎn)換為一個幀內(nèi)I畫面。
4．一種視頻編碼器，用于編碼對應(yīng)于隔行場畫面序列的數(shù)字信號，其中每一畫面被分成稱為宏數(shù)據(jù)塊的子畫面，包括用于以宏數(shù)據(jù)塊級別執(zhí)行第一編碼步驟的第一編碼子系統(tǒng)和用于執(zhí)行第二編碼步驟的第二編碼子系統(tǒng)，最終產(chǎn)生一個輸出編碼比特數(shù)據(jù)流，其特征在于(A)所說的第一子系統(tǒng)包括一個第一編碼通道，其通道包括用于壓縮隔行數(shù)據(jù)的第一部分和一個編碼部分的串聯(lián)電路，并且與一個第二編碼通道并聯(lián)，該第二編碼通道包括用于壓縮非隔行數(shù)據(jù)的第二部分和一個編碼部分的串聯(lián)電路，根據(jù)所說的第一部分的輸出信號的一個第一預(yù)測通道，與根據(jù)所說第二部分的輸出信號的一個第二預(yù)測通道并聯(lián)，所說的第二部分在其輸入側(cè)包括一個用于消除隔行場的電路，并且所說的第二預(yù)測通道包括一個用于重新隔行該場的電路，一個判定子電路組合包括用于比較第一和第二編碼通道的輸出信號的裝置以及用于計算根據(jù)該場模式編碼的宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量的裝置，一個計算電路用于計算已經(jīng)根據(jù)該場運動補償模式預(yù)測的宏數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，以及一個處理器用于接收所說的宏數(shù)據(jù)塊數(shù)目并且還存儲該當(dāng)前和前一個畫面的平均量化級；(B)所說的第三子系統(tǒng)包括一個第三編碼通道，其通道包括用于壓縮隔行數(shù)據(jù)的第三部分和一個編碼部分的串聯(lián)電路，并且與一個第四編碼通道并聯(lián)，該第四編碼通道包括用于壓縮非隔行數(shù)據(jù)的第四部分和一個編碼部分的串聯(lián)電路，根據(jù)所說的第一部分的輸出信號的一個第三預(yù)測通道，與根據(jù)所說第四部分的輸出信號的一個第四預(yù)測通道并聯(lián)，所說的第四部分在其輸入側(cè)包括一個用于消除隔行場的電路，并且所說的第四預(yù)測通道包括一個用于重新隔行該場的電路，一個判定子電路組合包括用于比較第一和第二編碼通道的輸出信號的裝置以及根據(jù)所說的比較的結(jié)果用于選擇該預(yù)測和編碼通道的裝置，以及一個選擇級，包括用于連接的裝置，根據(jù)由處理器提供的一個輸出的輸出標志的值，用于把將要被編碼的畫面直接或通過用于抑制場隔行的電路而連接到所說的第二子系統(tǒng)的輸入，該處理器提供的輸出標志值是根據(jù)由該處理器的輸入信號構(gòu)成的統(tǒng)計的結(jié)果而產(chǎn)生的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于自適應(yīng)幀/場編碼方式的視頻編碼方法。為了避免當(dāng)包括許多運動或相反的基本不動圖像的一個視頻序列出現(xiàn)時圖像質(zhì)量和壓縮效率的劣變,建議一種改進的實時雙傳送編碼方案:在第一傳送期間,沒有產(chǎn)生,但計算統(tǒng)計結(jié)果然后提供該統(tǒng)計結(jié)果到第二傳送,以便優(yōu)化在所說的第二傳送過程中的比特率分配和緩沖器管理。這種改進的雙傳送編碼方法增加大約10%的壓縮效率。
文檔編號H04N7/50GK1306725SQ00800936
公開日2001年8月1日 申請日期2000年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月26日
發(fā)明者C·庫納德, D·羅徹 申請人:皇家菲利浦電子有限公司