CN109429063A - 视频编码装置 - Google Patents

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Abstract

一种视频编码装置可以包括：划分单元，将包括在输入视频中的帧划分为多个块；以及速率控制模块，基于感兴趣区域的第一当前缓冲器充溢度(CBF)值来调整多个块中的与感兴趣区域相对应的块的第一量化参数值，并基于非感兴趣区域的第二CBF值来调整多个块中的与非感兴趣区域相对应的块的第二量化参数值。

Description

视频编码装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月29日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2017-0109462的优先权，并在此通过参考引入其全部公开的内容。
技术领域
示例性实施例涉及一种视频编码装置。
背景技术
对诸如高清(HD)视频和超高清(UHD)视频等高分辨率和高质量视频的需求正在不断增加，并且为了处理高分辨率和高质量视频，可以使用高性能的视频压缩技术。
近来，诸如移动电话和智能电话等的移动设备已经被广泛使用，并且在具有小尺寸和受限环境(例如，使用电池)的移动设备中，已经对能够高效压缩高分辨率和高质量视频的各种方法进行了研究。
近来，为了对输入视频进行编码，在视频编码系统中，将视频中的帧分类为与感兴趣区域相对应的块和与非感兴趣区域相对应的块并且指派不同数量的比特的技术已被广泛使用。
具体地，当确定与感兴趣区域相对应的第一块和与非感兴趣区域相对应的第二块的量化参数值时，向分配给多个块的基本量化参数值中加上偏移值或从分配给多个块的基本量化参数值中减去偏移值，并且使用当前缓冲器充溢度(CBF)的值来调整第一块和第二块的量化参数值。然而，由于使用相同的CBF值来调整第一块和第二块的量化参数值，所以与感兴趣区域相对应的第一块的视频质量可能劣化。
发明内容
在调整与感兴趣区域相对应的块的量化参数值和与非感兴趣区域相对应的块的量化参数值时，示例性实施例可以通过使用不同的CBF值调整量化参数值，来减少与感兴趣区域相对应的块的视频质量的劣化。
此外，一些示例性实施例可以通过基于存储在多个虚拟缓冲器中的每个虚拟缓冲器中的CBF值调整与每个区域相对应的块的量化参数值，来提高速率控制的准确性。
示例性实施例不限于上面提到的那些实施例，并且本领域技术人员根据以下描述可以清楚地理解未被提及的修改。
根据一个示例性实施例，视频编码装置可以包括存储器和处理器，存储器包含可由处理器执行以执行以下操作的计算机可读代码：将包括在输入视频中的帧划分为多个块，基于感兴趣区域(ROI)的第一当前缓冲器充溢度(CBF)值来调整多个块中的与ROI相对应的块的第一量化参数值，以及基于非感兴趣区域(非-ROI)的第二CBF值来调整多个块中的与非-ROI相对应的块的第二量化参数值。
根据一个示例性实施例，视频编码装置可以包括存储器和处理器，存储器包含可由处理器执行以执行以下操作的计算机可读代码：将包括在输入视频中的帧划分为多个块，多个块包括第一块和第二块，第二块与第一块相邻，确定与多个块中的每个块相关联的量化参数值，量化参数值包括与第一块相关联的第一量化参数值以及与第二块相关联的第二量化参数值，基于第一当前缓冲器充溢度(CBF)值来调整第一块的第一量化参数值，以及基于第二CBF值来调整第二块的第二量化参数值，第二CBF值不同于第一CBF值。
根据一个示例性实施例，视频编码装置可以包括存储器和处理器，存储器包含可由处理器执行以执行以下操作的计算机可读代码：将包括在输入视频中的帧划分为多个块，多个块中的每一个与感兴趣区域(ROI)和非感兴趣区域(非-ROI)中的一个相对应，确定多个块中的每个块的量化参数值，在对多个块的第一块进行编码之后，当经编码的第一块是与ROI相对应的块时，基于由第一块产生的比特的数量和第一块的目标比特的数量来更新ROI的第一当前缓冲器充溢度(CBF)值，以及在对第一块进行编码之后，当经编码的第一块是与非-ROI相对应的块时，基于由第一块产生的比特的数量和第一块的目标比特的数量来更新非-ROI的第二CBF值。
然而，本发明构思的示例性实施例不限于本文所阐述的实施例。通过参考以下给出的本发明构思的一些示例性实施例的详细描述，本发明构思的示例性实施例的上述和其它方面对于本发明构思的示例性实施例所属领域的普通技术人员将变得更加清楚。
附图说明
通过参照附图详细描述一些示例性实施例，示例性实施例的以上和其他方面和特征将变得被更清楚，在附图中：
图1是示出了根据一些示例性实施例的视频编码系统的框图；
图2是包括在图1所示的视频编码系统中的编码器的示例框图；
图3是示出了根据一些示例性实施例的用于在视频编码装置中调整当前编码块的量化参数值并更新CBF值的方法的流程图；
图4是示出了根据一些示例性实施例的用于在视频编码装置中分类与感兴趣区域相对应的块和与非感兴趣区域相对应的块的方法的示例的图；
图5是示出了根据一些示例性实施例的存储当在视频编码装置中调整量化参数值时使用的CBF值的虚拟缓冲器的图；
图6至图17是用于解释根据一些示例性实施例的用于调整多个块中的每个块的量化参数值的方法以及用于在视频编码装置中更新CBF值的方法的示例的图；以及
图18是示出了根据一些示例性实施例的存储当在视频编码装置中调整量化参数值时使用的CBF值的虚拟缓冲器的图。
具体实施方式
图1是示出了根据一些示例性实施例的视频编码系统的框图。
参考图1，视频编码系统10可以指能够处理2D或3D图形数据并显示经处理的数据的各种设备。
例如，视频编码系统10可以被提供为TV、数字TV(DTV)、互联网协议TV(IPTV)、个人计算机(PC)、台式计算机、膝上型计算机、计算机工作站、平板电脑、视频游戏平台(或视频游戏控制台)、服务器和移动计算设备之一。这里，移动计算设备可以被提供为移动电话、智能电话、企业数字助理(EDA)、数字静止相机、数字视频相机、便携式多媒体播放器(PMP)、个人导航设备或便携式导航设备(PND)、移动互联网设备(MID)、可穿戴计算机、物联网(IoT)设备、万物网(IoE)设备或电子书。
视频编码系统10可以包括视频源50、视频编码装置100、显示器200、输入设备210和第二存储器220。这里，视频编码装置100可以由片上系统(SoC)组成。示例性实施例不限于图1中示出的组成元件，因此可以包括比上面列出的组成元件更多或更少的组成元件。
视频源50可以被提供为例如，配备有CCD或CMOS视频传感器的相机。视频源50可以捕获对象，生成对象的第一数据IM，并将生成的第一数据IM提供给视频编码装置100。第一数据IM可以是静止视频数据或移动视频数据。在一些实施例中，视频源50可以被包括在主机中。在这种情况下，第一数据IM可以是从主机提供的视频数据。然而，示例性实施例不限于此。
视频编码装置100通常可以控制视频编码系统10的操作。例如，视频编码装置100可以包括能够执行根据一些示例性实施例的操作的集成电路(IC)、主板、应用处理器(AP)或移动AP。视频编码装置100对从视频源50输出的第一数据IM进行处理，经由显示器200显示处理后的数据或显示第二存储器220中的处理后的数据，或可以将处理后的数据传送到另一数据处理系统。
视频编码装置100可以包括预处理电路110、视频编码装置(编码器)120、处理器130、第一存储器140、显示控制器150、存储器控制器160、总线170、调制解调器180和用户接口190。然而，上述组成元件对于提供视频编码装置100不是必不可少的，并且可以具有比以上列出的组成元件更多或更少的组成元件。
编码器120、处理器130、第一存储器140、显示控制器150、存储器控制器160、调制解调器180和用户接口190可以通过总线170发送和接收数据。作为示例，总线170可以被提供为但不限于从以下各项中选择的至少一项：外围组件互连(PCI)总线、PCI Express(PCIe)、高级微控制器总线架构(AMBA)、高级高性能总线(AHB)、高级外围总线(APB)、高级可扩展接口(AXI)总线、及其组合。
预处理电路110可以接收从视频源50输出的第一数据IM。预处理电路110可以处理接收到的第一数据IM并且将根据处理结果生成的第二数据FI提供给编码器120。在视频编码装置100被驱动的环境下，例如，可以以帧(或图片)为单位提供第一数据IM和第二数据FI。例如，第二数据FI可以是包括基于特定时间点的过去帧(PF)数据、当前帧(CF)数据和将来帧(FF)数据的数据集。在下文中，为了便于解释，将仅对包括在第二数据FI中的当前帧CF进行编码的情况进行说明。
预处理电路110可以包括例如，图像信号处理器(ISP)。例如，ISP可以将具有第一数据格式的第一数据IM转换为第二数据FI。
例如，第一数据IM可以是具有拜尔图案(Bayer pattern)的数据并且第二数据FI可以是YUV数据，但是示例性实施例不限于此。
尽管预处理电路110在图1中被示为设置在视频编码装置100内部，但是示例性实施例不限于此，并且预处理电路110可以设置在视频编码装置100外部。
编码器120可以对包括在第二数据FI中的当前帧CF的多个块中的每一个执行编码操作。
上述编码操作可以使用，但不限于以下视频数据编码技术：例如，联合图像专家组(JPEG)、运动图像专家组(MPEG)、MPEG-2、MPEG-4、VC-1、H.264、H.265或高效视频编码(HEVC)。
编码器120可以被提供为硬件编解码器或软件编解码器。软件编解码器装置可以由处理器130执行。
处理器130可以控制视频编码装置100的操作。
虽然如下所述，在一些示例性实施例中，视频编码装置100的每个元件可以是分立硬件电路，但是在其他示例性实施例中，处理器130可以通过布局设计或执行存储在存储器中的计算机可读指令而被配置为专用计算机，以执行预处理电路110、编码器120、显示控制器150、存储器控制器160和调制解调器180中的一个或多个的功能。
例如，处理器130可以被配置为：将包括在输入视频中的帧划分为多个块；基于与感兴趣区域(ROI)相关联的第一当前缓冲器充溢度(CBF)值来调整多个块中的与ROI相对应的块的第一量化参数值；并且基于与非感兴趣区域(非-ROI)相关联的第二CBF值来调整多个块中的与非-ROI相对应的块的第二量化参数值。
鉴于以上所述，专用处理器130可以通过使用不同的CBF值调整与ROI相关联的块的量化参数值以及与非-ROI相关联的块的量化参数值来减少与ROI相对应的块的视频质量的劣化，从而改善视频编码系统10本身的功能。
控制器130可以包括任何处理电路。处理电路可以是，但不限于：处理器、中央处理单元(CPU)、控制器、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、片上系统(SoC)、可编程逻辑单元、微处理器或能够以定义的方式执行操作的任何其他设备。
处理器130可以接收用户输入的提供，以便可以执行一个或多个应用(例如，软件应用)。
由处理器130执行的应用的一部分可以是视频呼叫应用。此外，由处理器130执行的应用可以包括，但不限于：操作系统(OS)文字处理器应用、媒体播放器应用、视频游戏应用、和/或图形用户界面(GUI)应用。
第一存储器140可以存储在视频编码时使用的感兴趣区域信息。感兴趣区域的信息可以是指示在输入视频的当前帧CF中哪些块是与感兴趣区域(ROI)相对应的块并且哪些块是与非感兴趣区域(非-ROI)相对应的块的信息。
第一存储器140可以在存储器控制器160的控制下，将与输入视频的当前帧CF相对应的感兴趣区域信息发送到编码器120。
存储器控制器160可以在编码器120或处理器130的控制下，将由编码器120编码的数据或从处理器130输出的数据写入第二存储器220。
第一存储器140可以被提供为诸如静态随机存取存储器(SRAM)的易失性存储器。易失性存储器可以被提供为随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)、零电容器RAM(Z-RAM)或双晶体管RAM(TTRAM)。然而，示例性实施例不限于此，并且第一存储器140可以被提供为非易失性存储器。
第二存储器220可以被提供为非易失性存储器。非易失性存储器可以是电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、磁RAM(MRAM)、自旋转移力矩(MRAM)、铁电RAM(FeRAM)、相变RAM(PRAM)或电阻式RAM(RRAM)。此外，非易失性存储器可以被提供为多媒体卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、通用闪存(UFS)、固态驱动器或固态盘(SSD)、USB闪存驱动器或硬盘驱动器(HDD)。然而，示例性实施例不限于此，并且第二存储器220可以被提供为易失性存储器。
尽管第二存储器220在图1中被示出为位于视频编码装置100外部，但是第二存储器220也可以设置在视频编码装置100内部，而不限于此。
显示控制器150可以将从编码器120或处理器130输出的数据发送到显示器200。显示器200可以被提供为监视器、TV监视器、投影设备、薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、有源矩阵OLED显示器或柔性显示器。
例如，显示控制器150可以通过移动行业处理器接口(MIPI)显示器串行接口(DSI)将数据发送到显示器200。
输入设备210可以接收从用户输入的用户输入，并响应于用户输入，向用户接口190发送输入信号。
输入设备210可以被提供为触摸面板、触摸屏、语音识别器、触摸笔、键盘、鼠标、跟踪点等，但是不限于此。例如，当输入设备210是触摸屏时，输入设备210可以包括触摸板和触摸板控制器。输入设备210可以连接到显示器200，并且可以与显示器200分离地提供。
输入设备210可以向用户接口190发送输入信号。
用户接口190可以从输入设备210接收输入信号，并且可以将通过输入信号生成的数据发送到处理器130。
调制解调器180可以使用无线通信技术将由编码器120或处理器130编码的数据输出到视频编码装置100的外部。例如，调制解调器180可以采用但不限于诸如以下各项的方法：WI-FI、WIBRO、3G无线通信、长期演进(LTETM)、长期演进高级(LTE-A)或宽带LTE-A。图2是包括在图1所示的视频编码系统中的编码器的示例框图。
在图2中，编码器120可以包括划分单元121、预测模块122、压缩模块123、速率控制模块124、解码图片缓冲器(DPB)126、加法器125和127以及熵编码单元128。然而，编码器120可以包括比以上列出的组成元件更多或更少的组成元件。
划分单元121可以将包括在第二数据FI中的当前帧(图1的CF)分类为多个块。在这种情况下，多个块可以包括与感兴趣区域相对应的至少一个块，并且可以包括与非感兴趣区域相对应的至少一个块。可以基于存储在第一存储器(图1的140)中的感兴趣区域信息来对多个块中的每个块是与感兴趣区域相对应的块还是与非感兴趣区域相对应的块进行分类。
预测模块122可以对输入视频执行帧内预测和帧间预测中的至少一个。帧内预测可以是在不参考除当前帧之外的帧的情况下执行的预测，并且帧间预测可以是在参考除当前帧之外的帧的情况下执行的预测。
速率控制模块124可以调整包括在当前帧中的多个块中的每个块的量化参数(QP)值。在这种情况下，速率控制模块124可以不同地设置与感兴趣区域相对应的块的量化参数值以及与非感兴趣区域相对应的块的量化参数值。这里，设置在与非感兴趣区域相对应的块中的量化参数值可以大于设置在与感兴趣区域相对应的块中的量化参数值。
当设置与感兴趣区域相对应的块的量化参数值时，速率控制模块124可以使用第一当前缓冲器充溢度(CBF)值来调整量化参数值。此外，当设置与非感兴趣区域相对应的块的量化参数值时，速率控制模块124可以使用第二CBF值来调整量化参数值。这里，第一CBF值可以是与同感兴趣区域相对应的块相关联的值，并且第二CBF值可以是与同非感兴趣区域相对应的块相关联的值。因此，第一CBF值和第二CBF值可以彼此独立。
速率控制模块124可以在对当前块进行编码之后更新第一CBF值或第二CBF值。可以基于由与感兴趣区域相对应的块产生的比特的数量和分配给与感兴趣区域相对应的块的目标比特的数量来更新第一CBF值。可以基于由与非感兴趣区域相对应的块产生的比特的数量和分配给与非感兴趣区域相对应的块的目标比特的数量来更新第二CBF值。
压缩模块123可以包括变换模块123a、量化单元123b、逆量化单元123c和逆变换模块123d。
压缩模块123可以通过基于非感兴趣区域的量化参数(QP)值和感兴趣区域的量化参数(QP)值对输入视频执行编码操作，来形成压缩数据。
变换模块123a可以形成从残差块数据转换而来的块数据。变换模块123a可以使用离散余弦变换(DCT)、小波变换等。由变换模块123a产生的变换系数可以被发送到量化单元123b。
量化单元123b可以量化变换系数以减少比特的数量。在该过程中，上述速率控制模块124可以通过调整与感兴趣区域相对应的块的量化参数(QP)值和与非感兴趣区域相对应的块的量化参数(QP)值来校正量化程度。
逆量化单元123c、逆变换模块123d和加法器127可以用于对有损编码的数据进行逆解码并恢复重构的视频。重构的视频被存储在DPB 126中并且可以被用作参考视频。
熵编码单元128可以对压缩数据进行熵编码。例如，熵编码单元128可以是上下文自适应可变长度编码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术编码(CABAC)、概率区间划分熵(PIPE)或其他熵编码技术。在使用熵编码单元128进行熵编码之后，可以形成编码比特流，并且可以将编码比特流发送到解码器或存储在第二存储器(图1的220)中。
熵编码单元128还可以将关于由当前编码块产生的比特的数量的信息发送到速率控制模块124。
例如，图2的视频编码装置的编码系统可以是例如HEVC、VP8、VP9、MPEG-2、MPEG-4、H.263和H.264中的一个。然而，示例性实施例不限于此。
关于图3至图18，将不再描述类似于图1和图2的重复内容，并且将主要基于区别对若干示例性实施例进行描述。
图3是示出了根据一些示例性实施例的用于在视频编码装置中调整当前要编码的块的量化参数值并更新CBF值的方法的流程图。图4是示出了根据一些示例性实施例的用于在视频编码装置中分类与感兴趣区域相对应的块和与非感兴趣区域相对应的块的方法的示例的图。
参考图3，在操作S310，划分单元121可以将输入视频中包括的当前帧划分为多个块。
这里，划分单元121可以基于包括在第一存储器140中的感兴趣区域信息，将多个块分类为与感兴趣区域相对应的块以及与非感兴趣区域相对应的块。
例如，参考图4，划分单元121可以基于感兴趣区域信息，分类与感兴趣区域相对应的块R以及与非感兴趣区域相对应的块NR。
感兴趣区域信息可以包括感兴趣区域图400。感兴趣区域图400可以包括关于当前帧中包括的多个块中的哪个块是与感兴趣区域相对应的块R的信息。此外，感兴趣区域图400可以包括关于当前帧中包括的多个块中的哪个块是与非感兴趣区域相对应的块NR的信息。
例如，划分单元121可以基于感兴趣区域图400，将包括在第一区域410中的块识别为与感兴趣区域相对应的块，并将包括在第二区域420中的块识别为与非感兴趣区域相对应的块。
根据一些示例性实施例，速率控制模块124还可以使用当前帧的目标比特的数量和多个块的数量来计算多个块中的每个块的目标比特的数量。具体地，速率控制模块124例如，可以使用当前帧的目标比特的数量、多个块的数量、包括在多个块中的与感兴趣区域相对应的块的数量、包括在多个块中的与非感兴趣区域相对应的块的数量等来计算多个块中的每个块的目标比特的数量。在这种情况下，分配给与感兴趣区域相对应的块的目标比特的数量可以大于分配给与非感兴趣区域相对应的块的目标比特的数量。
作为示例，速率控制模块124可以通过将当前帧的目标比特的数量除以当前帧中包括的块的数量来确定分配给每个块的目标比特的数量。然而，速率控制模块124可以给与感兴趣区域相对应的块赋予权重，以便将与同非感兴趣区域相对应的块相比更大数量的目标比特分配给与感兴趣区域相对应的块。
用于计算多个块中的每个块的目标比特的数量的方法不限于上述示例，并且可以通过各种方法来计算。然而，即使使用另一种方法计算目标比特的数量，也可以将与同非感兴趣区域相对应的块相比更大数量的比特分配给与感兴趣区域相对应的块。
再次参考图3，在操作S320，速率控制模块124可以识别当前编码块是否是与感兴趣区域相对应的块。
作为示例，速率控制模块124可以从划分单元121接收关于当前编码块是与感兴趣区域相对应的块还是与非感兴趣区域相对应的块的信息。
如果当前编码块被识别为与感兴趣区域相对应的块(S320中的“是”)，则在操作S330，速率控制模块124可以基于第一当前缓冲器充溢度(CBF)值来调整当前编码块的量化参数值。将参考图6和图9对此进行更详细的描述。
第一CBF值可以是基于分配给与感兴趣区域相对应的块的目标比特来检查将来可以将多少比特分配给与感兴趣区域相对应的块的值。
量化单元123b可以使用通过操作S330产生的量化参数值来量化当前编码块(与感兴趣区域相对应的块)。另一方面，熵编码单元128可以将关于由当前编码块产生的比特的数量的信息发送到速率控制模块124。
在使用通过操作S330调整的量化参数值对与感兴趣区域相对应的当前块进行编码之后，在操作S340，速率控制模块124可以基于分配给编码块的目标比特的数量和由编码块产生的比特的数量来更新第一CBF值。
例如，在对与感兴趣区域相对应的块进行编码之后，速率控制模块124可以使用通过从由编码块产生的比特的数量减去分配给编码块的目标比特的数量而获得的值来更新第一CBF值。将参考图7、图8、图10和图11对此进行更详细的描述。
另一方面，当速率控制模块124识别出当前编码块不是与感兴趣区域相对应的块(S320中的“否”)时，在操作S350，速率控制模块124可以将当前编码块识别为与非感兴趣区域相对应的块，并且可以基于与第一CBF值不同的第二CBF值来调整当前编码块的量化参数值。将参考图12和图15对此进行更详细的描述。
第二CBF值可以是基于分配给与非感兴趣区域相对应的块的目标比特来检查将来可以将多少比特分配给与非感兴趣区域相对应的块的值。
量化单元123b可以使用通过操作S350产生的量化参数值来量化当前编码块(与非感兴趣区域相对应的块)。另一方面，熵编码单元128可以将关于由当前编码块产生的比特的数量的信息发送到速率控制模块124。
在使用通过操作S330调整的量化参数值对与非感兴趣区域相对应的当前块进行编码之后，在操作S360，速率控制模块124可以基于分配给编码块的目标比特的数量和由编码块产生的比特的数量来更新第二CBF值。
例如，在对与非感兴趣区域相对应的块进行编码之后，速率控制模块124可以使用通过从由编码块产生的比特的数量减去分配给编码块的目标比特的数量而获得的值来更新第二CBF值。将参考图13、图14、图16和图17对此进行更详细的描述。
图5是示出了根据一些实施例的存储当在视频编码装置中调整量化参数值时使用的CBF值的虚拟缓冲器的图。
参考图5，速率控制模块124可以包括第一虚拟缓冲器510和第二虚拟缓冲器520。第一虚拟缓冲器510可以是存储第一CBF值的区域，并且第二虚拟缓冲器520可以是存储第二CBF值的区域。
第一虚拟缓冲器510和第二虚拟缓冲器520可以以硬件方式提供或可以以软件方式提供。
当对包括在第一区域410中的与感兴趣区域相对应的块R进行编码时，速率控制模块124可以使用存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值来调整与感兴趣区域相对应的块R的量化参数值。
当对包括在第二区域420中的与非感兴趣区域相对应的块NR进行编码时，速率控制模块124可以使用存储在第二虚拟缓冲器520中的第二CBF值来调整与非感兴趣区域相对应的块NR的量化参数值。
根据一些示例性实施例，存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值可以独立于存储在第二虚拟缓冲器520中的第二CBF值。因此，当调整与感兴趣区域相对应的块的量化参数值时，速率控制模块124可以仅使用第一CBF值，并且当调整与非感兴趣区域相对应的块的量化参数值时，速率控制模块124可以仅使用第二CBF值。
图6至图17是根据一些示例性实施例的用于解释用于调整多个块中的每个块的量化参数值的方法以及用于在视频编码装置中更新CBF值的方法的示例的图。
参考图6，当对包括在当前帧600的多个块中的第一块601进行编码时，速率控制模块124可以初始化第一虚拟缓冲器510和第二虚拟缓冲器520。这里，第一块601可以是当前帧600中包括的多个块中的第一编码块。
当第一虚拟缓冲器510和第二虚拟缓冲器520被初始化时，存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值和存储在第二虚拟缓冲器520中的第二CBF值可以被初始化。
另一方面，当对第一块601进行编码时，速率控制模块124可以使用包括在第一块601中的图像的复杂度、分配给包括在先前帧中的块的量化参数值、分配给第一块601的目标比特的数量等来确定第一块601的量化参数值。在这种情况下，当第一块601被识别为与感兴趣区域相对应的块R时，速率控制模块124可以使用第一CBF值来调整在第一块601中确定的量化参数值。
然而，如上所述，由于第一CBF值已经被初始化，因此速率控制模块124可以将所确定的量化参数值应用于第一块601。
例如，参考图7和图8，速率控制模块124可以将当前帧600中包括的第一块601的量化参数值确定为28。
另一方面，在对与感兴趣区域相对应的第一块601进行编码之后，速率控制模块124可以使用通过从由第一块601产生的比特的数量减去分配给第一块601的目标比特的数量而获得的值来更新存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值。
如图7所示，当由第一块601产生的比特的数量大于分配给第一块601的目标比特的数量时，差值可以具有正值。因此，可以将正值作为第一CBF值710存储在第一虚拟缓冲器510中。
另一方面，如图8所示，当由当前帧600中包括的第一块601产生的比特的数量小于分配给第一块601的目标比特的数量时，差值可以具有负值。因此，可以将负值作为第一CBF值710存储在第一虚拟缓冲器510中。
参考图9，当对包括在当前帧600中的第二块602进行编码时，速率控制模块124可以使用包括在第二块602中的图像的复杂度、分配给在对第二块602进行编码之前进行编码的第一块601的量化参数值、分配给第二块602的目标比特的数量等来确定第二块602的量化参数值。在这种情况下，当第二块602被识别为与感兴趣区域相对应的块R时，速率控制模块124可以使用存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值710来调整针对第二块602确定的量化参数值。
作为示例，由于存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值710具有正值，因此速率控制模块124可以将针对第二块602确定的量化参数值调整为增加。
作为另一示例，当存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值710超过期望的(或者备选地，预定的)正值时，速率控制模块124可以将针对第二块602确定的量化参数值调整为增加。
参考图10，速率控制模块124可以将包括在当前帧600中的第二块602的量化参数值确定为28。此外，速率控制模块124可以基于第一CBF值调整所确定的量化参数值，以将第二块602的量化参数值调整为29。
另一方面，在对与感兴趣区域相对应的第二块602进行编码之后，速率控制模块124可以使用通过从由第二块602产生的比特的数量减去分配给第二块602的目标比特的数量而获得的值来更新存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值710。
当通过第一CBF值调整量化参数值时，由第二块602产生的比特的数量可能小于分配给第二块602的目标比特的数量。在这种情况下，速率控制模块124可以通过使用通过从由第二块602产生的比特的数量减去分配给第二块602的目标比特的数量而获得的值更新第一CBF值710，来如图10所示减小存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值710。
然而，由于包括在当前帧600的第二块602中的图像的复杂度较高，所以由第二块602产生的比特的数量可能大于分配给第二块602的目标比特的数量。在这种情况下，速率控制模块124可以通过使用通过从由第二块602产生的比特的数量减去分配给第二块602的目标比特的数量而获得的值更新第一CBF值710，来如图11所示增加存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值710。
参考图12，当对第三块603进行编码时，速率控制模块124可以使用包括在第三块603中的图像的复杂度、分配给在对第三块603进行编码之前编码的第二块602的量化参数值、分配给第三块603的目标比特的数量等来确定第三块603的量化参数值。在这种情况下，当第三块603被识别为与非感兴趣区域相对应的块NR时，速率控制模块124可以使用存储在第二虚拟缓冲器520中的第二CBF值来调整针对第三块603确定的量化参数值。
也就是说，尽管第二块602和第三块603是彼此相邻的块，但是速率控制模块124可以使用彼此不同的CBF值来调整第二块602和第三块603的量化参数值。
另一方面，如上参考图6所述，在对第二CBF值进行初始化之后，由于与非感兴趣区域相对应的块未被编码，因此速率控制模块124可以将确定的量化参数值应用于第三块603。
此外，由于第三块603是与非感兴趣区域相对应的块NR，因此存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值710可以不用于调整针对第三块603确定的量化参数值。
参考图13和图14，速率控制模块124可以将当前帧600中包括的第三块603的量化参数值确定为34。
另一方面，在对与非感兴趣区域相对应的第三块603进行编码之后，速率控制模块124可以使用通过从由第三块603产生的比特的数量减去分配给第三块603的目标比特的数量而获得的值来更新存储在第二虚拟缓冲器520中的第二CBF值720。在这种情况下，存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值710未被更新。
如图13所示，当由第三块603产生的比特的数量大于分配给第三块603的目标比特的数量时，差值可能具有正值。因此，可以将正值作为第二CBF值720存储在第二虚拟缓冲器520中。
另一方面，如图14所示，当由第三块603产生的比特的数量小于分配给第三块603的目标比特的数量时，差值可能具有负值。因此，可以将负值作为第二CBF值720存储在第二虚拟缓冲器520中。
参考图15，当对第四块604进行编码时，速率控制模块124可以使用包括在第四块604中的图像的复杂度、分配给在对第四块604进行编码之前编码的第三块603的量化参数值、分配给第四块604的目标比特的数量等来确定第四块604的量化参数值。在这种情况下，当第四块604被识别为与非感兴趣区域相对应的块NR时，速率控制模块124可以使用存储在第二虚拟缓冲器520中的第二CBF值720来调整针对第四块604确定的量化参数值。
作为示例，由于存储在第二虚拟缓冲器520中的第二CBF值720具有正值，因此速率控制模块124可以将针对第四块604确定的量化参数值调整为增加。
作为另一示例，当存储在第一虚拟缓冲器510中的第二CBF值720超过期望的(或者备选地，预定的)正值时，速率控制模块124可以将针对第四块604确定的量化参数值调整为增加。
由于第四块604是与非感兴趣区域相对应的块NR，因此存储在第一虚拟缓冲器510中的第一CBF值710可以不用于调整针对第四块604确定的量化参数值。
参考图16，速率控制模块124可以将当前帧600中包括的第四块604的量化参数值确定为34。此外，速率控制模块124可以基于第二CBF值720来调整所确定的量化参数值，从而将第四块604的量化参数值调整为35。
另一方面，在对与非感兴趣区域相对应的第四块604进行编码之后，速率控制模块124可以可以使用通过从由第四块604产生的比特的数量减去分配给第四块604的目标比特的数量而获得的值来更新存储在第二虚拟缓冲器520中的第二CBF值720。
当通过第二CBF值720调整量化参数值时，由第四块604生成的比特的数量可以小于分配给第四块604的目标比特的数量。在这种情况下，速率控制模块124可以通过使用通过从由第四块604产生的比特的数量减去分配给第四块604的目标比特的数量而获得的值更新第二CBF值720，来如图17所示减小存储在第二虚拟缓冲器520中的第二CBF值720。
然而，即使当前帧600的第四块604中包括的图像的复杂度较高，如图17所示，由第四块604产生的比特的数量也可能大于分配给第四块604的目标比特的数量。在这种情况下，速率控制模块124可以通过使用通过从由第四块604产生的比特的数量减去分配给第四块604的目标比特的数量而获得的值更新第二CBF值720，来如图17所示增加存储在第二虚拟缓冲器520中的第二CBF值720。
图18是示出了根据一些示例性实施例的存储当在视频编码装置中调整量化参数值时使用的CBF值的虚拟缓冲器的图。
参考图18，速率控制模块124可以包括第一虚拟缓冲器910、第二虚拟缓冲器920和第三虚拟缓冲器930。第一虚拟缓冲器910可以是存储第一CBF值的区域，第二虚拟缓冲器920可以是存储第二CBF值的区域，并且第三虚拟缓冲器930可以是存储第三CBF值的区域。第一CBF值、第二CBF值和第三CBF值可以彼此独立。
尽管图18仅示出了存储两个感兴趣区域的情况，但是示例性实施例不限于此，并且感兴趣区域的数量可以是三个或更多个，并且速率控制模块124可以包括与感兴趣区域的数量相同数量的虚拟缓冲器。
同时，第一虚拟缓冲器910、第二虚拟缓冲器920和第三虚拟缓冲器930可以以硬件的方式提供，或者可以以软件的方式提供。
速率控制模块124可以基于感兴趣区域信息将包括在当前帧中的多个块分类为与感兴趣区域相对应的块、与子感兴趣区域相对应的块以及与非感兴趣区域相对应的块。这里，子感兴趣区域是重要性低于感兴趣区域并且高于非感兴趣区域的区域。
感兴趣区域信息可以包括感兴趣区域图800。感兴趣区域图800可以包括关于当前帧中包括的多个块中的哪个块是与感兴趣区域相对应的块R的信息。此外，感兴趣区域图800可以包括关于当前帧中包括的多个块中的哪个块是与子感兴趣区域相对应的块SR的信息。此外，感兴趣区域图800可以包括关于当前帧中包括的多个块中的哪个块是与非感兴趣区域相对应的块NR的信息。
当对包括在第一区域810中的与感兴趣区域相对应的块R进行编码时，速率控制模块124可以使用存储在第一虚拟缓冲器910中的第一CBF值来调整与感兴趣区域相对应的块R的量化参数值。
当对包括在第二区域820中的与子感兴趣区域相对应的块SR进行编码时，速率控制模块124可以使用存储在第二虚拟缓冲器920中的第二CBF值来调整与子感兴趣区域相对应的块SR的量化参数值。
当对包括在第三区域830中的与非感兴趣区域相对应的块NR进行编码时，速率控制模块124可以使用存储在第三虚拟缓冲器930中的第三CBF值来调整与非感兴趣区域相对应的块NR的量化参数值。
当当前编码块是与感兴趣区域相对应的块时，速率控制模块124可以更新第一CBF值。当当前编码块是与子感兴趣区域相对应的块时，速率控制模块124可以更新第二CBF值。当当前编码块是与非感兴趣区域相对应的块时，速率控制模块124可以更新第三CBF值。
根据上述示例性实施例，通过基于存储在多个虚拟缓冲器中的每个虚拟缓冲器中的CBF值调整与每个区域相对应的块的量化参数值，存在提高速率控制的准确性的效果。
尽管已经参考一些示例性实施例具体示出并描述了示例性实施例，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离如由所附的权利要求所限定的示例性实施例的精神和范围的前提下，可以进行形式和细节上的各种改变。应当仅在描述的意义下而非为了限制目的来考虑描述的示例性实施例。
已经参考附图描述了示例性实施例，但是本领域普通技术人员可以理解的是，在不改变本公开的技术构思或本质特征的情况下，本领域普通技术人员可以以其它特定形式来执行本公开。此外，上述示例性实施例仅仅是示例，而不限制本公开权利的范围。
如上所述，上述方法的各种操作可以通过能够执行操作的任何合适的装置来执行，诸如各种硬件和/或软件组件、电路和/或模块。
软件可以包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表，并且可以体现在由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何“处理器可读介质”中，诸如单核处理器或多核处理器或包含处理器的系统。
结合本文公开的示例性实施例所描述的方法或算法的操作、以及功能可以直接用硬件实现、用由处理器执行的软件模块实现、或者以二者的组合实现。如果用软件实现，则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在有形的、非暂时性计算机可读介质上或通过有形的、非暂时性计算机可读介质传输。软件模块可以驻留在随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。

Claims (20)

1.一种视频编码装置，包括：
存储器和处理器，所述存储器包含能够由所述处理器执行以执行以下操作的计算机可读代码：
将包括在输入视频中的帧划分为多个块，
基于感兴趣区域ROI的第一当前缓冲器充溢度CBF值来调整所述多个块中的与所述ROI相对应的块的第一量化参数值，以及
基于非-ROI的第二CBF值来调整所述多个块中的与所述非-ROI相对应的块的第二量化参数值。
2.根据权利要求1所述的视频编码装置，其中，所述第一CBF值独立于所述第二CBF值。
3.根据权利要求1所述的视频编码装置，其中，所述处理器被配置为：
对与所述ROI相对应的第一块进行编码，以及
基于由所述第一块产生的比特的数量和分配给所述第一块的目标比特的数量来更新所述第一CBF值。
4.根据权利要求3所述的视频编码装置，其中，所述处理器被配置为：通过从由所述第一块产生的比特的数量减去分配给所述第一块的目标比特的数量而获得的值来更新所述第一CBF值。
5.根据权利要求1所述的视频编码装置，其中，所述处理器被配置为：
对与所述非-ROI相对应的第二块进行编码，以及
基于由所述第二块产生的比特的数量和分配给所述第二块的目标比特的数量来更新所述第二CBF值。
6.根据权利要求5所述的视频编码装置，其中，所述处理器被配置为：通过从由所述第二块产生的比特的数量减去分配给所述第二块的目标比特的数量而获得的值来更新所述第二CBF值。
7.根据权利要求1所述的视频编码装置，其中，所述处理器被配置为：基于子-ROI的第三CBF值来调整所述多个块中的与所述子-ROI相对应的块的第三量化参数值，所述子-ROI不同于所述ROI。
8.根据权利要求7所述的视频编码装置，其中，所述第三CBF值独立于所述第一CBF值和所述第二CBF值。
9.一种视频编码装置，包括：
存储器和处理器，所述存储器包含能够由所述处理器执行以执行以下操作的计算机可读代码：
将包括在输入视频中的帧划分为多个块，所述多个块包括第一块和第二块，所述第二块与所述第一块相邻，
确定与所述多个块中的每个块相关联的量化参数值，所述量化参数值包括与所述第一块相关联的第一量化参数值以及与所述第二块相关联的第二量化参数值，
基于第一当前缓冲器充溢度CBF值来调整所述第一块的第一量化参数值，以及
基于第二CBF值来调整所述第二块的第二量化参数值，所述第二CBF值不同于所述第一CBF值。
10.根据权利要求9所述的视频编码装置，其中，所述处理器被配置为：基于由所述第一块产生的比特的数量和分配给所述第一块的目标比特的数量来更新所述第一CBF值。
11.根据权利要求10所述的视频编码装置，其中，所述处理器被配置为：通过从由所述第一块产生的比特的数量减去分配给所述第一块的目标比特的数量而获得的值来更新所述第一CBF值。
12.根据权利要求9所述的视频编码装置，其中，所述处理器被配置为：基于由所述第二块产生的比特的数量和分配给所述第二块的目标比特的数量来更新所述第二CBF值。
13.根据权利要求12所述的视频编码装置，其中，所述处理器被配置为：通过从由所述第二块产生的比特的数量减去分配给所述第二块的目标比特的数量而获得的值来更新所述第二CBF值。
14.根据权利要求9所述的视频编码装置，其中，所述处理器被配置为：基于第三CBF值来调整第三块的第三量化参数值，所述第三块是不同于所述第一块和所述第二块的块，所述第三块与所述第二块相邻，并且所述第三CBF值不同于所述第一CBF值和所述第二CBF值。
15.根据权利要求14所述的视频编码装置，其中，所述第三CBF值独立于所述第一CBF值和所述第二CBF值。
16.一种视频编码装置，包括：
存储器和处理器，所述存储器包含能够由所述处理器执行以执行以下操作的计算机可读代码：
将包括在输入视频中的帧划分为多个块，所述多个块中的每一个与感兴趣区域ROI和非-ROI中的一个相对应，
确定所述多个块中的每个块的量化参数值，
在对所述多个块中的第一块进行编码之后，当经编码的第一块是与所述ROI相对应的块时，基于由所述第一块产生的比特的数量和所述第一块的目标比特的数量来更新所述ROI的第一当前缓冲器充溢度CBF值，以及
在对所述第一块进行编码之后，当经编码的第一块是与所述非-ROI相对应的块时，基于由所述第一块产生的比特的数量和所述第一块的目标比特的数量来更新所述非-ROI的第二CBF值。
17.根据权利要求16所述的视频编码装置，其中，当在对所述第一块进行编码之后对所述多个块中的与所述ROI相对应的第二块进行编码时，所述处理器被配置为基于所述第一CBF值来调整所述第二块的第一量化参数值。
18.根据权利要求16所述的视频编码装置，其中，当在对所述第一块进行编码之后对所述多个块中的与所述非-ROI相对应的第三块进行编码时，所述处理器被配置为基于所述第二CBF值来调整所述第三块的第二量化参数值。
19.根据权利要求16所述的视频编码装置，其中，当所述第一块是不同于ROI的子-ROI时，所述处理器被配置为：
对所述第一块进行编码，以及
在对所述第一块进行编码之后更新所述子-ROI的第三CBF值。
20.根据权利要求19所述的视频编码装置，其中，当在对所述第一块进行编码之后对所述多个块中的与所述子-ROI相对应的第四块进行编码时，所述处理器被配置为基于所述第三CBF值来调整所述第四块的第三量化参数值。
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