比特率控制方法與比特率控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種比特率控制方法，用以調(diào)整一個(gè)量化參數(shù)。此量化參數(shù)是用以控制在編碼一個(gè)目前幀中多個(gè)基本單元時(shí)所產(chǎn)生的比特率。此比特率控制方法包括：根據(jù)第一先前幀的殘差值經(jīng)過空間至頻率轉(zhuǎn)換后的值來取得一個(gè)轉(zhuǎn)換誤差，其中第一先前幀的編碼順序是在目前幀的編碼順序之前；根據(jù)轉(zhuǎn)換誤差，取得一個(gè)基本單元的預(yù)測比特?cái)?shù)；以及，根據(jù)預(yù)測比特?cái)?shù)調(diào)整量化參數(shù)。藉此，可以快速的完成比特率控制。另一方面，一種使用此方法的比特率控制系統(tǒng)亦被提出。
【專利說明】比特率控制方法與比特率控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種比特率控制方法，且特別是有關(guān)于一種視頻編碼的比特率控制方法與比特率控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人類生活中充斥著各種視頻數(shù)據(jù)，也充斥著傳輸這些視頻數(shù)據(jù)的各種活動。然而，由于視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量通常很龐大，因此傳輸?shù)耐ǖ啦灰欢芴峁┻@么大的傳輸頻寬。當(dāng)傳輸?shù)耐ǖ啦荒芴峁┳銐虻膫鬏旑l寬時(shí)，會導(dǎo)致視頻數(shù)據(jù)的品質(zhì)下降。另一方面，在編碼視頻數(shù)據(jù)以后，所產(chǎn)生的比特率也不會維持固定，這是由于編碼后的比特率會隨著視頻數(shù)據(jù)的內(nèi)容的復(fù)雜度而改變。
[0003]一般來說，一個(gè)視頻數(shù)據(jù)可以分為多個(gè)幀(frame)，每個(gè)幀可以分為多個(gè)切片(slice),而每個(gè)切片可以分為多個(gè)宏塊(macroblock)。在執(zhí)行比特率控制的演算法時(shí),通常可以增加或減少每個(gè)宏塊的量化參數(shù)(quantization parameter)來調(diào)整每個(gè)宏塊所編碼后的比特?cái)?shù)。然而，在編碼之前每個(gè)宏塊所會產(chǎn)生的比特?cái)?shù)是未知的。因此，若要準(zhǔn)確地預(yù)測編碼后的比特?cái)?shù)來調(diào)整量化參數(shù)，所需的計(jì)算量通常會很大。也就是說，當(dāng)要編碼一個(gè)視頻數(shù)據(jù)時(shí)，如何控制編碼后的比特率能夠維持固定、達(dá)到快速甚至及時(shí)的編碼以及同時(shí)提升視頻數(shù)據(jù)的品質(zhì)，為此領(lǐng)域技術(shù)人員所關(guān)心的議題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的范例實(shí)施例提出一種比特率控制方法與比特率控制系統(tǒng)，可以快速的完成比特率控制。
[0005]本發(fā)明一范例實(shí)施提出一種比特率控制方法，用以調(diào)整一個(gè)量化參數(shù)。此量化參數(shù)是用以控制編碼器用于編碼一個(gè)目前幀中多個(gè)基本單元時(shí)的比特率。此比特率控制方法包括根據(jù)第一先前幀的一個(gè)殘差值經(jīng)過一個(gè)空間至頻率轉(zhuǎn)換后的值，取得第一先前幀的轉(zhuǎn)換誤差。其中第一先前幀的編碼順序是在目前幀的編碼順序之前。此比特率控制方法還包括根據(jù)轉(zhuǎn)換誤差，取得所述基本單元中一個(gè)第一基本單元的預(yù)測比特?cái)?shù)。此比特率控制方法更包括根據(jù)預(yù)測比特?cái)?shù)調(diào)整量化參數(shù)。此比特率控制方法還包括編碼器依據(jù)調(diào)整后的量化參數(shù)，調(diào)整上述比特率，并以調(diào)整后的比特率編碼上述的目前幀。
[0006]在一范例實(shí)施例中，上述的第一先前幀包括多個(gè)切片(slice)，每一個(gè)切片包括多個(gè)宏塊行，每一個(gè)宏塊行包括多個(gè)宏塊。上述取得第一先前幀的轉(zhuǎn)換誤差的步驟包括:取得一個(gè)宏塊行中各個(gè)宏塊的宏塊轉(zhuǎn)換誤差，以及根據(jù)這些宏塊轉(zhuǎn)換誤差的和產(chǎn)生轉(zhuǎn)換誤差。
[0007]在一范例實(shí)施例中，上述根據(jù)轉(zhuǎn)換誤差取得所述基本單元中第一基本單元的預(yù)測比特?cái)?shù)的步驟包括:將轉(zhuǎn)換誤差與量化參數(shù)代入一個(gè)二次方程式，以計(jì)算出上述的預(yù)測比特?cái)?shù)。
[0008]在一范例實(shí)施例中，上述的預(yù)測比特?cái)?shù)以Ri表示，則
【權(quán)利要求】
1.一種比特率控制方法，用以調(diào)整一量化參數(shù)，該量化參數(shù)用以控制一編碼器用于編碼一目前幀中多個(gè)基本單元時(shí)的比特率，該比特率控制方法包括: 根據(jù)一第一先前幀的一殘差值經(jīng)過一空間至頻率轉(zhuǎn)換后的值，取得該第一先前幀的一轉(zhuǎn)換誤差，其中該第一先前幀的編碼順序是在該目前幀的編碼順序之前； 根據(jù)該轉(zhuǎn)換誤差，取得該些基本單元中一第一基本單元的一預(yù)測比特?cái)?shù)； 根據(jù)該預(yù)測比特?cái)?shù)調(diào)整該量化參數(shù)；以及 該編碼器依據(jù)調(diào)整后的該量化參數(shù)，調(diào)整該比特率，并以調(diào)整后的該比特率編碼該目前幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比特率控制方法，其中該第一先前幀包括多個(gè)切片，每一該些切片包括多個(gè)宏塊行，每一該些宏塊行包括多個(gè)宏塊，其中取得該第一先前幀的該轉(zhuǎn)換誤差的步驟包括: 取得該些宏塊行的其中之丨的各該些宏塊的一宏塊轉(zhuǎn)換誤差；以及 根據(jù)該些宏塊轉(zhuǎn)換誤差的和產(chǎn)生該轉(zhuǎn)換誤差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比特率控制方法，其中根據(jù)該轉(zhuǎn)換誤差，取得該些基本單元中該第一基本單元的該預(yù)測比特?cái)?shù)的步驟包括: 將該轉(zhuǎn)換誤差與該量化參數(shù)代入一二次方程式，以計(jì)算出該預(yù)測比特?cái)?shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的比特率控制方法，其中該預(yù)測比特?cái)?shù)以Ri表示，則
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的比特率控制方法，其中該第一先前幀與該目前幀皆都包括多個(gè)宏塊行，該些基本單元為該目前幀的該些宏塊行，該比特率控制方法更包括: 取得上述的實(shí)數(shù)a與實(shí)數(shù)b，其中.
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比特率控制方法，其中該目前幀的一總比特是暫存在一緩沖存儲器，其中根據(jù)該預(yù)測比特?cái)?shù)，調(diào)整該量化參數(shù)的步驟包括: 根據(jù)該預(yù)測比特?cái)?shù)與該目前幀的一已編碼比特?cái)?shù)，取得該目前幀的一幀預(yù)測比特?cái)?shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的比特率控制方法，其中調(diào)整該量化參數(shù)的步驟更包括: 根據(jù)該緩沖存儲器的一充盈度與該緩沖存儲器的一盛余度計(jì)算一第一數(shù)值； 根據(jù)該目前幀的一幀規(guī)劃大小與一比特率控制容差計(jì)算一第二數(shù)值；以及 若調(diào)整后的該幀預(yù)測比特?cái)?shù)大于該第一數(shù)值或大于該第二數(shù)值，增加該量化參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的比特率控制方法，其中調(diào)整該量化參數(shù)的步驟更包括: 根據(jù)該目前幀的一幀規(guī)劃大小計(jì)算一第三數(shù)值； 根據(jù)該緩沖存儲器的一充盈度、一幀比特率與一額定比特率計(jì)算一第四數(shù)值；以及 若調(diào)整后的該幀預(yù)測比特?cái)?shù)小于該第三數(shù)值或小于該第四數(shù)值，減少該量化參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的比特率控制方法，其中該量化參數(shù)是從一調(diào)整前量化參數(shù)被調(diào)整為一調(diào)整后量化參數(shù)，其中根據(jù)該預(yù)測比特?cái)?shù)與該目前幀的該已編碼比特?cái)?shù)，取得該目前幀的該幀預(yù)測比特?cái)?shù)的步驟更包括: 根據(jù)該調(diào)整前量化參數(shù)與該調(diào)整后量化參數(shù)的一比值、該預(yù)測比特?cái)?shù)與該已編碼比特?cái)?shù)，以調(diào)整該目前幀的該幀預(yù)測比特?cái)?shù)。
10.一種比特率控制系統(tǒng)，用以調(diào)整一量化參數(shù)，該量化參數(shù)用以控制一編碼器用于編碼一目前幀中多個(gè)基本單元時(shí)的比特率，該比特率控制系統(tǒng)包括: 一復(fù)雜度計(jì)算單元，用以根據(jù)一第一先前幀的一殘差值經(jīng)過一空間至頻率轉(zhuǎn)換后的值來取得該第一先前幀的一轉(zhuǎn)換誤差，其中該第一先前幀的編碼順序是在該目前幀的編碼順序之iu ；` 一更新與預(yù)測單元，耦接至該復(fù)雜度計(jì)算單元，根據(jù)該轉(zhuǎn)換誤差，取得該些基本單元中一第一基本單元的一預(yù)測比特?cái)?shù)；以及 一量化參數(shù)調(diào)整單元，耦接至該更新與預(yù)測單元及該編碼器，根據(jù)該預(yù)測比特?cái)?shù)調(diào)整該量化參數(shù)，以使該編碼器依據(jù)調(diào)整后的該量化參數(shù)調(diào)整該比特率，并使該編碼器以調(diào)整后的該比特率編碼該目前中貞。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的比特率控制系統(tǒng)，其中該第一先前幀包括多個(gè)切片，每一該些切片包括多個(gè)宏塊行，每一該些宏塊行包括多個(gè)宏塊，其中該復(fù)雜度計(jì)算單元更用以取得該些宏塊行的其中之丨的各該些宏塊的一宏塊轉(zhuǎn)換誤差，并且根據(jù)該些宏塊轉(zhuǎn)換誤差的和產(chǎn)生該轉(zhuǎn)換誤差。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的比特率控制系統(tǒng)，其中該更新與預(yù)測單元更用以將該轉(zhuǎn)換誤差與該量化參數(shù)代入一二次方程式，以計(jì)算出該預(yù)測比特?cái)?shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的比特率控制系統(tǒng)，其中該預(yù)測比特?cái)?shù)以Ri表示，則
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的比特率控制系統(tǒng)，其中該第一先前幀與該目前幀皆都包括多個(gè)宏塊行，該些基本單元為該目前幀的該些宏塊行，該更新與預(yù)測單元更用以更新上述的實(shí)數(shù)a與實(shí)數(shù)b，其中
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的比特率控制系統(tǒng)，更包括: 一緩沖存儲器，耦接至該更新與預(yù)測單元， 其中，該更新與預(yù)測單元更用以根據(jù)該預(yù)測比特?cái)?shù)與該目前幀的一已編碼比特?cái)?shù)來取得該目前幀的一幀預(yù)測比特?cái)?shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的比特率控制系統(tǒng)，其中該量化參數(shù)調(diào)整單元更用以根據(jù)該緩沖存儲器的一充盈度與該緩沖存儲器的一盛余度計(jì)算一第一數(shù)值，根據(jù)該目前幀的一幀規(guī)劃大小與一比特率控制容差計(jì)算一第二數(shù)值， 其中，則若該幀預(yù)測比特?cái)?shù)大于該第一數(shù)值或大于該第二數(shù)值，該量化參數(shù)調(diào)整單元更用以增加該量化參數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的比特率控制系統(tǒng)，其中該量化參數(shù)調(diào)整單元更用以根據(jù)該目前幀的一幀規(guī)劃大小計(jì)算一第三數(shù)值，并根據(jù)該充盈度、一幀比特率與一額定比特率計(jì)算一第四數(shù)值， 其中，若該幀預(yù)測比特?cái)?shù)小于該第三數(shù)值或小于該第四數(shù)值，則該量化參數(shù)調(diào)整單元更用以減少該量化參數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的比特率控制系統(tǒng)，其中該量化參數(shù)是從一調(diào)整前量化參數(shù)被調(diào)整為一調(diào)整后量化參數(shù)，其中該更新與預(yù)測單元更用以根據(jù)該調(diào)整前量化參數(shù)與該調(diào)整后量化參數(shù)的一比值、該預(yù)測比特?cái)?shù)與該已編碼比特?cái)?shù)，以調(diào)整該目前幀的該幀預(yù)測比特?cái)?shù)。
【文檔編號】H04N19/124GK103533365SQ201210230886
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月4日
【發(fā)明者】李英, 田丹 申請人:珠海揚(yáng)智電子科技有限公司