RU2349054C1 - Контекстно-адаптивная регулировка пропускной способности при управлении скоростью передачи видеосигнала - Google Patents

Контекстно-адаптивная регулировка пропускной способности при управлении скоростью передачи видеосигнала Download PDF

Info

Publication number
RU2349054C1
RU2349054C1 RU2007137458/09A RU2007137458A RU2349054C1 RU 2349054 C1 RU2349054 C1 RU 2349054C1 RU 2007137458/09 A RU2007137458/09 A RU 2007137458/09A RU 2007137458 A RU2007137458 A RU 2007137458A RU 2349054 C1 RU2349054 C1 RU 2349054C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
value
determining
bitrate
multimedia data
ltqp
Prior art date
Application number
RU2007137458/09A
Other languages
English (en)
Inventor
Тао ТЯНЬ (US)
Тао Тянь
Виджа лакшми Р. РАВИИНДРАН (US)
Виджаялакшми Р. РАВИИНДРАН
Original Assignee
Квэлкомм Инкорпорейтед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Квэлкомм Инкорпорейтед filed Critical Квэлкомм Инкорпорейтед
Application granted granted Critical
Publication of RU2349054C1 publication Critical patent/RU2349054C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00—Image coding
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00—Image coding
    • G06T9/005—Statistical coding, e.g. Huffman, run length coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/115—Selection of the code volume for a coding unit prior to coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H04N19/126—Details of normalisation or weighting functions, e.g. normalisation matrices or variable uniform quantisers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/152—Data rate or code amount at the encoder output by measuring the fullness of the transmission buffer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/172—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a picture, frame or field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/189—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the adaptation method, adaptation tool or adaptation type used for the adaptive coding
    • H04N19/192—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the adaptation method, adaptation tool or adaptation type used for the adaptive coding the adaptation method, adaptation tool or adaptation type being iterative or recursive
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/20—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using video object coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63—Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/637—Control signals issued by the client directed to the server or network components
    • H04N21/6373—Control signals issued by the client directed to the server or network components for rate control, e.g. request to the server to modify its transmission rate
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63—Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/637—Control signals issued by the client directed to the server or network components
    • H04N21/6377—Control signals issued by the client directed to the server or network components directed to server
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/65—Transmission of management data between client and server
    • H04N21/658—Transmission by the client directed to the server

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

Изобретение относится к сжатию мультимедийных данных. Техническим результатом является адаптивное изменение значения параметра квантования (QP) и обеспечение улучшенного визуального кодирования в схемах переменного битрейта (VBR), в то же время, поддерживая достаточное соблюдение заданного битрейта, чтобы являться применимыми в кодировании с постоянным битрейтом (CBR). Указанный результат достигается тем, что способ обработки принятых мультимедийных данных содержит: определение первого значения QP, факультативно основанное на изначально предоставленной пропускной способности; кодирование первой части мультимедийных данных с определенным первым значением QP; определение экспоненциально взвешенного скользящего среднего значения QP для долгосрочной статистической характеристики (LTQP); определение временной пропускной способности на основании первого значения QP и значения LTQP; определение следующего значения QP на основании, по меньшей мере частично, временной пропускной способности; и кодирование следующей части мультимедийных данных со следующим значением QP, причем следующая часть по времени принимается после первой части. 8 н. и 30 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Притязание на приоритет
Настоящая заявка на патент притязает на приоритет по предварительной заявке № 60/660,881, озаглавленной «СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТЕКСТНО-АДАПТИВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ В УПРАВЛЕНИИ СКОРОСТЬЮ ПЕРЕДАЧИ ВИДЕОСИГНАЛА», поданной 10 марта 2005 года, и права на которую принадлежат заявителю настоящей заявки и таким образом явно включенной сюда в качестве ссылки.
Ссылка на одновременно рассматриваемую заявку на патент
Настоящая заявка на патент относится к одновременно рассматриваемым патентным заявкам США, озаглавленным «Управление скоростью при квазипостоянном качестве с упреждением», поданным одновременно, права на которые принадлежат заявителю настоящей заявки и явно включенным сюда в качестве ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Область техники
Настоящее изобретение относится, в общем, к мультимедийным данным и более конкретно к сжатию мультимедийных данных.
Уровень техники
Вследствие взрывоподобного роста и большого успеха Интернета и беспроводных средств связи, а также увеличивающегося спроса на мультимедийные услуги, потоковая передача средств информация по Интернету и мобильным\беспроводным каналам привлекла огромное внимание. В неоднородных сетях по Интернет-протоколу (IP) видео предоставляется сервером и может быть получено в потоковом режиме одним или более клиентом. Проводные соединения включают в себя коммутируемую телефонную линию, цифровую сеть с интегрированными услугами (ISDN), кабельный доступ, протоколы цифровых абонентских линий (собирательно именуемые xDSL), оптоволокно, локальные сети (LAN), территориально-распределенные сети (WAN) и другие. Режим передачи может быть или одноадресным, или многоадресным.
Подобной неоднородной IP сетью является мобильная/беспроводная система связи. Транспортировка мультимедийного содержимого по мобильным/беспроводным каналам является очень непростой, потому что эти каналы часто сильно ослаблены вследствие многолучевого затухания, экранирования, межсимвольной интерференции и шумовых помех. Некоторые другие причины, такие как мобильность и конкурирующий трафик, также вызывают изменения пропускной способности и потери. Шум в канале и количество обслуживаемых пользователей определяют изменяющееся во времени качество среды канала.
Цифровой видеосигнал обычно сжимают для эффективного хранения и/или передачи. Существует много стандартов сжатия видеосигнала.
Одной проблемой, свойственной сжатию видеосигнала, является компромисс между пропускной способностью (бит в секунду) и визуальным качеством. Различные меры, такие как отношение пикового сигнала к шуму (PSNR), могут быть использованы, чтобы оценивать визуальное качество. Будет понятно, что с постоянной частотой кадров биты, используемые для кодирования видеокадров, будут прямо пропорциональны битрейту или пропускной способности для видеосигнала и что эти термины (биты и пропускная способность), хотя технически не являются тем же самым, часто используются взаимозаменяемо в данной области техники, и правильное толкование может быть определено из контекста.
Пропускная способность, необходимая для относительно хорошего визуального качества, будет изменяться в зависимости от сложности кодируемого видеосигнала. Например, относительно статичная съемка, такая как съемка диктора, может быть закодирована с относительно высоким визуальным качеством с относительно низкой пропускной способностью. Напротив, относительно динамичная съемка, такая как съемка панорамирования спортсменов в спортивном сюжете, может потреблять относительно большую величину пропускной способности для того же визуального качества.
Во многих передающих или вещательных применениях пропускная способность для отдельного канала или группы каналов ограничена. Существуют различные формы управления скоростью передачи для применений с постоянным битрейтом. Существующие методики ориентируются на поддержание битрейта как можно ближе к заданному битрейту, который может ограничивать адаптивность параметра квантования (QP), выбранного для кадров изменяющейся сложности кодирования, которая может затем подвергнуть риску визуальное качество, связанное с закодированным видеосигналом.
Следовательно, в этой области техники существует потребность в методиках управления скоростью передачи, которые могут поддерживать постоянный битрейт для передающей среды и помимо этого предусматривать степень совместимости с переменным битрейтом для относительно хорошего визуального качества для удовлетворения зрителя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления, раскрытые здесь, обращают внимание на вышеизложенные потребности, предусматривая регулировку до заданного битрейта на основании, по меньшей мере, статистических данных значений параметра квантования (QP), использованных в кодирование кадров, предшествующих кадру, который будет закодирован.
Один аспект - способ обработки принятых мультимедийных данных, где способ включает в себя: определение первого значения параметра квантования (QP), которое будет использовано для кодирования; кодирование первой части мультимедийных данных с определенным первым значением QP; определение временной пропускной способности на основании первого значения QP; и повторное определение первого значения QP, которое будет использовано для кодирования второй части мультимедийных данных на основании, по меньшей мере, частично, временной пропускной способности, упомянутая вторая часть, по времени принимаемая после первой части.
Один аспект - устройство для обработки принятых мультимедийных данных, где устройство включает в себя: средство для определения первого значения параметра квантования (QP), которое будет использовано для кодирования; средство для кодирования первой части мультимедийных данных с определенным первым значением QP; средство для определения временной пропускной способности на основании первого значения QP; и средство для повторного определения первого значения QP, которое будет использовано для кодирования второй части мультимедийных данных на основании, по меньшей мере, частично, временной пропускной способности, упомянутая вторая часть, по времени принимаемая после первой части.
Один аспект - устройство для обработки принятых мультимедийных данных, где устройство включает в себя: кодер, сконфигурированный для определения первого значения параметра квантования (QP), которое будет использовано для кодирования; где кодер дополнительно сконфигурирован кодировать первую часть мультимедийных данных с определенным первым значением QP; и процессор, сконфигурированный определять временную пропускную способность на основании первого значения QP, в котором кодер сконфигурирован повторно определять первое значение QP, которое будет использовано для кодирования второй части мультимедийных данных на основании, по меньшей мере, частично, временной пропускной способности, упомянутая вторая часть, по времени принимаемая после первой части.
Один аспект - компьютерный программный продукт, воплощенный в материальной среде, с инструкциями для обработки принятых мультимедийных данных, где компьютерный программный продукт включает в себя: модуль с инструкциями для определения первого значения параметра квантования (QP), которое будет использовано для кодирования; модуль с инструкциями для кодирования первой части мультимедийных данных с определенным первым значением QP; модуль с инструкциями для определения временной пропускной способности на основании первого значения QP; и модуль с инструкциями для повторного определения первого значения QP, которое будет использовано для кодирования второй части мультимедийных данных на основании, по меньшей мере, частично, временной пропускной способности, упомянутая вторая часть, по времени принимаемая после первой части.
Один аспект - способ регулировки битрейта для процесса кодирования мультимедиа, где способ включает в себя: получение предшествующего значения параметра квантования (QP), которое было использовано, чтобы закодировать объект; определение долгосрочной статистической характеристики предшествующих значений QP; и определение корректированного битрейта для кодируемого объекта, по меньшей мере, частично, на основании предшествующего значения QP и долгосрочной статистической характеристики.
Один аспект - устройство для регулировки битрейта для процесса кодирования мультимедиа, где устройство включает в себя: средство для определения долгосрочной статистической характеристики предшествующих значений параметра квантования (QP) и средство для определения корректированного битрейта для объекта, который будет закодирован, по меньшей мере, частично, на основании предшествующего значения QP и долгосрочной статистики, где предшествующее значение QP было использовано, чтобы закодировать объект.
Один аспект - устройство для регулировки битрейта для процесса кодирования мультимедиа, где устройство включает в себя: статистический генератор, сконфигурированный определять долгосрочную статистическую характеристику предшествующих значений QP; схему регулировки, сконфигурированную получать предшествующее значение параметра квантования (QP), которое было использовано, чтобы закодировать объект, где схема регулировки дополнительно сконфигурирована определять корректированный битрейт для объекта, который будет закодирован, по меньшей мере, частично, на основании предшествующего значения QP и долгосрочной статистической характеристики.
Один аспект - компьютерный программный продукт, воплощенный в материальной среде с инструкциями для регулировки битрейта для процесса кодирования мультимедиа, где компьютерный программный продукт включает в себя: модуль с инструкциями для получения предшествующего значения параметра квантования (QP), которое было использовано, чтобы закодировать объект; модуль с инструкциями для определения долгосрочной статистической характеристики предшествующих значений QP; и модуль с инструкциями для определения корректированного битрейта для кодируемого объекта, по меньшей мере, частично, на основании предшествующего значения QP и долгосрочной статистической характеристики.
Один аспект - способ кодирования видеосигнала видеоканала, где способ включает в себя: получение заданного битрейта для кодирования видеосигнала множества видеокадров видеоканала, в котором множество видеокадров предназначены для первого временного интервала; кодирование первого кадра видеоканала, в котором первый кадр кодируется с первым значением параметра квантования (QP) и с временным распределением бита; обновление скользящего среднего параметра квантования первым значением параметра квантования (QP); вычисление распределения бита для второго кадра, непосредственно следующего за первым кадром, для видеоканала, где вычисление распределения бита для второго кадра адаптивно регулируется на основании, по меньшей мере, первого параметра квантования (QP) и скользящего среднего; и кодировании второго кадра, используя вычисленное распределение бита.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 иллюстрирует график «чистой» системы постоянного битрейта (CBR) со временем по горизонтальной оси и битрейтом по вертикальной оси;
Фиг.2 иллюстрирует график кусочно CBR системы со временем по горизонтальной оси и битрейтом по вертикальной оси;
Фиг.3 - системная диаграмма, иллюстрирующая образец процессора для генерирования корректированного битрейта;
Фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая в общих чертах процесс корректировки заданного битрейта для кодирования; и
Фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая в общих чертах процесс корректировки заданного битрейта для кодирования;
Фиг.6 - блок-схема, иллюстрирующая в общих чертах способ обработки принятых мультимедийных данных;
Фиг.7 - системная диаграмма, иллюстрирующая образец устройства для обработки принятых мультимедийных данных;
Фиг.8 - системная диаграмма, иллюстрирующая образец устройства для регулировки битрейта для процесса кодирования мультимедиа.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Способы и устройство кодируют мультимедиа на заданном битрейте и помимо этого позволяют изменение параметра квантования (QP), чтобы кодировать видеосигнал изменяющейся сложности с относительно однородным визуальным качеством. Мультимедийные данные могут включать в себя визуальные данные, аудиоданные или комбинацию визуальных данных и аудиоданных. Это позволяет изменять QP для относительно хорошего визуального качества, в то же время, поддерживая заданный битрейт для применимости во многих задачах постоянного битрейта (CBR), таких как в передающих и вещательных задачах.
Традиционные методики управления битрейтом жертвуют визуальным качеством ради управления битрейтом. Например, глава 10 опытной модели (TM5) от организации MPEG <http://www.mpeg.org/MSSG/tm5/Chl0/Chl0.html> научно описывает управление QP для поддерживания уровней занятости буфера для жесткого контроля битрейта. Хотя это позволяет конечным данным быть предоставленными по CBR средам, визуальное качество ухудшается.
В стандартных системах буфера данных временно хранят поступающие данные. В течение относительно коротких периодов времени буфер данных позволяет системе использовать данные на скорости, отличной от той, с которой они предоставляются. Это позволяет некоторому изменению в битрейте быть приемлемым в CBR системах, а также позволяет некоторую устойчивость к изменениям в передающей среде. Такие передающие среды могут включать в себя, например, спутниковое телевидение, такое как DirectTV®, цифровые кабельные сети, территориально-распределенные компьютерные сети, Интернет, беспроводные сети, оптические сети, сети сотовой связи и тому подобное. В случае беспроводных систем связи передаточная среда может включать в себя, например, часть системы связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA или CDMA2000), или поочередно может быть системой множественного доступа с разделением частот (FDMA), системой коллективного доступа с ортогональным разделением частот (OFDMA), системой многостанционного доступа с временным разделением каналов (TDMA), такой как GSM/GPRS (пакетная радиосвязь общего назначения)/EDGE (среда GSM с повышенным битрейтом) или TETRA (наземное транкинговое радио) мобильная телефонная технология для индустрии обслуживания, широкополосным многостанционным доступом с кодовым разделением каналов (WCDMA), системой высокоскоростной передачи данных (1xEV-DO или 1xEV-DO Gold Multicast), или, в общем, любой системой беспроводной связи, использующей комбинацию методик. Раскрытые методики используют для своих целей изменение в битрейте, допускаемое буфером данных, и регулируют битрейт в контексте CBR системы, чтобы обеспечивать относительно хорошее визуальное качество.
В CBR системах заданный битрейт является постоянной на протяжении относительно долгого периода времени. Эти временные интервалы могут быть очень большими для некоторых систем и могут быть гораздо короче, как, например, длительностью одна секунда для систем, в которых битрейт постоянен на кусочных интервалах. Например, в системе, где отдельные видеопотоки или каналы мультиплексированы вместе на протяжении периодических интервалов, как, например, на протяжении односекундных интервалов, индивидуальные каналы могут иметь заданный битрейт, который является постоянным на протяжении этих периодических интервалов.
Фиг.1 иллюстрирует график «чистой» системы постоянного битрейта (CBR) со временем по горизонтальной оси и битрейтом по вертикальной оси. Фиг.2 иллюстрирует график кусочно CBR системы со временем по горизонтальной оси и битрейтом по вертикальной оси. Заданные битрейты и примеры фактических битрейтов проиллюстрированы на каждом графике.
Фиг.3 - системная диаграмма, иллюстрирующая образец процессора 300 для генерирования корректированного битрейта. Например, процессор 300 может быть специализированной схемой или может быть осуществлен программным обеспечением или программно-аппаратным обеспечением, исполненным на процессоре, таком как универсальный процессор или цифровой сигнальный процессор. Проиллюстрированный процессор 300 включает в себя статистический генератор 302 долгосрочного параметра квантования (QP) и схему 304 регулировки. Схема 304 регулировки включает в себя первую подсхему 306 регулировки и вторую подсхему 308 регулировки. Процессор 300 может быть использован в автономной системе как схема в кодере или даже воплощен в качестве дополнительного программного модуля в программном обеспечении, исполненном в микропроцессоре или тому подобном. Например, процессор 300 может быть воплощен в видеокодеке и/или аудиокодеке.
В качестве входных данных процессор 300 получает заданный битрейт из источника управления, такого как мультиплексор. Например, заданный битрейт
Figure 00000001
может соответствовать заданному битрейту
Figure 00000002
для системы с постоянным битрейтом (CBR), как показано на Фиг.1, или выбранным битрейтом для кусочно CBR системы, как показано на Фиг.2.
В качестве других входных данных процессор 300 получает краткосрочный параметр квантования
Figure 00000003
от кодера 310. Один или оба, процессор 300 и кодер 310 могут поддерживать связь с хранилищем 320 данных для хранения и извлечения данных, таких как программные данные, переменные, незакодированные мультимедийные данные, закодированные мультимедийные данные и тому подобное. Кодер может соответствовать большому разнообразию кодеров, как, например, в числе прочего, MPEG-2 кодеру, использующему опытную модель 5 (TM5) для управления скоростью передачи. Краткосрочный параметр квантования
Figure 00000004
может быть значением параметра квантования (QP), использованного для кадра, который был закодирован непосредственно перед кадром, который будет закодирован кодером 310. Другие относительно краткосрочные статистические характеристики также могут быть использованы.
В качестве выходных данных процессор 300 генерирует корректированный битрейт
Figure 00000005
который кодер 310 использует в качестве управления заданным битрейтом. Процессор 300 корректирует управление заданным битрейтом
Figure 00000006
который обычно бы относился к входным данным кодера 310, и предоставляет корректированный битрейт Btemp вместо управления заданным битрейтом. Это обеспечивает кодеру адаптивное управление битрейтом, который является достаточно постоянным для CBR систем, и помимо этого достаточно приспосабливающийся в ответ на изменяющиеся визуальные сложности таким образом, чтобы визуальное качество кодирования являлось относительно постоянным. Например, хотя общий битрейт, используемый, чтобы кодировать мультимедиа, может приближаться к заданному битрейту в постоянном битрейте (CBR), как например "чистое" CBR применение, показанное на Фиг.1, или применение с кусочно постоянным битрейтом, показанное на Фиг.2, заданный битрейт является регулируемым, чтобы позволять выполнение кодирования с квазипостоянным качеством.
Статистический генератор 302 долгосрочного параметра квантования (QP) генерирует долгосрочную статистическую характеристику на основании статистических данных краткосрочных значений QP QPI,P, таких как самые последние значения QP, использованные кодером 310. Могут быть сгенерированы одна или более различные долгосрочные статистические характеристики. Например, может быть использовано экспоненциально взвешенное скользящее среднее (EWMA). Уравнение 1, ниже, предоставляет оператор присваивания для такого EWMA.
Figure 00000007
В уравнении 1 LTQP обозначает долгосрочное экспоненциально взвешенное скользящее среднее, α обозначает сглаживающую постоянную и
Figure 00000008
обозначает краткосрочное значение QP, такое как самое последнее значение QP, использованное кодером 310. LTQP слева от стрелочки обозначает вычисляемое значение. LTQP справа от стрелочки обозначает значение предыдущего вычисления LTQP. Преимуществом способа EWMA яляется то, что для вычисления не нужны статистические данные большого количества предшествующих значений QP. Разнообразные методики могут быть применены за начальное значение экспоненциально взвешенного скользящего среднего LTQP. Например, предшествующее значение может быть использовано в качестве отправной точки, может быть использовано простое скользящее среднее, может быть использовано стандартное значение, такое как ожидаемое значение для LTQP и тому подобное. Пример подходящего значения для сглаживающей константы
Figure 00000009
является 0.3 для системы, работающей на 50 кадрах в секунду. Другие подходящие значения будут легко определены специалистом среднего уровня в данной области техники.
Другие методики также могут применяться для генерирования долгосрочной статистической характеристики. Также может быть использовано простое скользящее среднее. Неравно-взвешенное скользящее среднее тоже может быть использовано. Также может быть использовано срединное значение. Также могут быть использованы комбинации вышеприведенных. Другие методики будут легко определены специалистом среднего уровня в данной области техники.
Краткосрочная статистическая характеристика
Figure 00000010
и долгосрочная статистическая характеристика LTQP предоставляются в качестве входных данных в первую подсхему 306 регулировки. Эти значения используются, чтобы взвешивать корректированный битрейт
Figure 00000011
на основании краткосрочных и долгосрочных значениий QP, чтобы генерировать отрегулированный битрейт B1. Например, первая подсхема 306 регулировки может выполнять вычисление, отображенное в уравнение 2.
Figure 00000012
Экспоненциальная регулировка проиллюстрирована в уравнении 2. Экспоненциальная регулировка обеспечивает относительно большие изменения в отрегулированном битрейте B1 для относительно больших разниц значений QP между краткосрочной статистической характеристикой и долгосрочной статистической характеристикой. Однако могут быть использованы другие регулировки, отличные от экспоненциальной, включающие в себя, в числе прочего, другие нелинейные регулировки или даже линейные регулировки. Кроме того, вместо того, чтобы вычислять формулу, могут быть использованы справочные таблицы или подобное, чтобы извлекать коэффициенты регулировки.
Возвращаясь теперь к уравнению 2, в качестве начального условия перед кодированием или перед работой первой подсхемы 306 регулировки значению корректированного битрейта
Figure 00000013
может быть установлено начальное значение, равное значению заданного битрейта
Figure 00000014
Краткосрочной статистической характеристике
Figure 00000015
и долгосрочной статистической характеристике LTQP могут быть установлены начальные значения, равные стандартным значениям, таким как ожидаемые значения. Значение переменной А может изменяться в очень широком диапазоне в зависимости от требуемого отклонения. В одном примере, значение, равное 40, было определено как эффективное для А. Другие подходящие значения будут легко определены специалистом среднего уровня в данной области техники.
Отрегулированный битрейт B1 предоставляется в качестве входных данных во вторую подсхему 308 регулировки. Например, вторая подсхема 308 регулировки может вычислять значение корректированного битрейта
Figure 00000016
согласно уравнению 3.
Figure 00000017
Экспоненциальная регулировка проиллюстрирована в уравнении 3. Экспоненциальная регулировка обеспечивает относительно большие изменения для корректированного битрейта
Figure 00000018
для относительно больших отклонений между отрегулированным битрейтом B1 и заданным битрейтом
Figure 00000019
Однако могут быть использованы другие регулировки, отличные от экспоненциальной, включающие в себя, в числе прочего, другие нелинейные регулировки или даже линейные регулировки. Кроме того, вместо того, чтобы вычислять формулу, могут быть использованы справочные таблицы и подобное, чтобы извлекать коэффициенты регулировки для корректированного битрейта. Кроме того, перед предоставлением корректированного битрейта
Figure 00000020
в кодер 310 корректированный битрейт
Figure 00000021
может быть ограничен, например, пределами системы для минимальных и максимальных значений скорости кодирования. Значение γ влияет на затухание, связанное с экспоненциальной регулировкой. Значение γ может изменяться в широком диапазоне и в одном примере значение γ, равное 1/48, было найдено эффективным. Другие применимые значения γ будут легко определены специалистом среднего уровня в данной области техники и могут зависеть от ограничений системы, таких как размеры буфера. Кроме того, там, где системные буферы являются относительно большими, для γ могут быть использованы меньшие значения А, которые допускают большее отклонение от заданного битрейта
Figure 00000022
Конечный корректированный битрейт
Figure 00000021
предоставляется в качестве входных данных в кодер 310, который кодирует видеокадры, используя корректированный битрейт
Figure 00000021
в качестве заданного битрейта. В одном примере кодер 310 может следовать главе 10 опытной модели 5 (TM5) от организации MPEG <http://>, чтобы вычислить параметр квантования (QP), чтобы использовать для кодирования кадра с заданным корректированным битрейтом
Figure 00000023
. Также следует заметить, что QP, использованный кодером 310, может также быть изменен в кодере 310 посредством, например, ограничения размера изменения, относительно предшествующего использованного значения, уровней занятости виртуального буфера и тому подобное.
Фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая в общих чертах процесс корректировки заданного битрейта для кодирования. Квалифицированному практику будет понятно, что проиллюстрированный процесс может быть модифицирован различными способами. Например, в другом варианте осуществления различные части проиллюстрированного процесса могут быть комбинированы, могут быть переставлены в альтернативном порядке, могут быть убраны и так далее.
Проиллюстрированный процесс получает в состоянии 410 параметр квантования QP из кодера, такого как кодер 310. Например, значение QP самого последнего закодированного кадра может быть использовано в качестве краткосрочной статистической характеристики
Figure 00000024
значений QP.
Процесс продвигается, чтобы определить в состоянии 420 долгосрочную статистическую характеристику LTQP из предшествующих значений QP. Например, экспоненциально взвешенное скользящее среднее может быть вычислено, как описано ранее в связи с уравнением 1. Как описано ранее в связи с Фиг.3, другие типы вычислений могут быть использованы для генерирования долгосрочной статистической характеристики LTQP.
В состоянии 430 заданный битрейт корректируется, по меньшей мере частично, на основании значения, связанном с долгосрочной статистикой LTQP. Например, корректированный битрейт может быть сгенерирован посредством применения уравнений 2 и 3, которые были описаны ранее в связи с Фиг.3. Средство процессора, как, например, процессор 300 по Фиг.3, выполняет определение и корректирующие действия состояний 420 и 430. Средство кодера, такое как кодер 310, проиллюстрированный на Фиг.3, может затем использовать корректированный битрейт для улучшенного кодирования видеосигнала с квазипостоянным битрейтом.
Фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая в общих чертах процесс корректировки заданного битрейта для кодирования. Квалифицированному практику будет понятно, что проиллюстрированный процесс может быть модифицирован различными способами, не выходя за пределы существа и объема изобретения. Например, в другом варианте осуществления различные части проиллюстрированного процесса могут быть комбинированы, могут быть переставлены в альтернативном порядке, могут быть убраны и так далее.
Проиллюстрированный процесс получает в состоянии 510 заданный битрейт
Figure 00000025
от, например, системного контроллера битрейта, такого как мультиплексор для многочисленных видеопотоков. Заданный битрейт
Figure 00000025
может быть постоянным значением, как типично для систем постоянного битрейта (CBR), или может быть изменяющимся значением, как можно встретить в кусочно постоянных CBR системах.
Процесс продвигается, чтобы получить в состоянии 520 значение для параметра квантования QP из кодера, такого как кодер 310. Это значение может быть использовано в качестве краткосрочного значения QP
Figure 00000026
В состоянии 530 битрейт регулируется для кодирования, используя регулировку на основании долгосрочной статистической характеристики QP. Примером такой регулировки является экспоненциальная регулировка, описанная ранее в связи с уравнением 2. На Фиг.3 соответствующий корректированный битрейт был описан в связи с отрегулированным битрейтом B1.
В состоянии 540 отрегулированный битрейт B1 затем корректируется до корректированного битрейта
Figure 00000027
на основании заданного битрейта
Figure 00000028
Это направляет регулировку или корректировку битрейта обратно к требуемому заданному битрейту
Figure 00000029
для выполнения постоянного битрейта (CBR) на протяжении достаточно широких интервалов. Пример такой корректировки был описан ранее в связи с уравнением 3. В одном необязательном аспекте, один или оба, отрегулированные битрейты B1 или корректированный битрейт
Figure 00000030
регулируются на основании контекста мультимедийных данных, которые будут закодированы. Например, контекстом может быть сложность кодирования, такая как, например, визуальная сложность.
Фиг.6 - блок-схема, иллюстрирующая в общих чертах способ обработки принятых мультимедийных данных. Квалифицированному практику будет понятно, что проиллюстрированный способ может быть модифицирован различными путями. Например, в другом варианте осуществления различные части проиллюстрированного способа могут быть комбинированы, могут быть переставлены в альтернативном порядке, могут быть убраны и так далее.
Способ начинается с определения 610 значения QP, которое будет использовано для кодирования объекта, такого как кадр или макроблок. Изначально пропускная способность, выбранная для кодирования, может быть предоставлена, например, мультиплексором. Затем способ может приступать к кодированию 620 объекта, используя определенное значение QP. Потом способ может определять 630 временную пропускную способность для использования в последующем кодировании. Эта временная пропускная способность может основываться, по меньшей мере частично, на определенном значении QP, предшествующих значениях QP и тому подобное. Процесс может возвращаться, чтобы определять 610 новое значение QP, которое будет использовано для кодирования последующего объекта, и может повторяться, как требуется для дополнительных объектов.
Фиг.7 - системная диаграмма, иллюстрирующая образец устройства для обработки принятых мультимедийных данных. Квалифицированному практику будет понятно, что проиллюстрированное устройство может быть модифицировано различными способами. Например, детали могут быть отдельными, могут быть комбинированы, могут быть осуществлены программно-аппаратным обеспечением, исполняемым универсальным процессором, или цифровым процессором сигналов, или подобным. Устройство содержит определитель 710 QP, кодер 720 и определитель 730 временной пропускной способности.
Определитель 710 QP определяет значение QP, которое будет использовано для кодирования, и предоставляет значение QP в кодер 720 для кодирования и в определитель 730 временной пропускной способности для определения временной пропускной способности на основании, по меньшей мере, значения QP. Временная пропускная способность затем предоставляется определителем 730 временной пропускной способности в определитель 710 и используется для генерирования последующего значения QP.
Фиг.8 - системная диаграмма, иллюстрирующая образец устройства для регулировки битрейта для процесса кодирования мультимедиа. Квалифицированному практику будет понятно, что проиллюстрированное устройство может быть модифицировано различными способами. Например, детали могут быть отдельными, могут быть комбинированы, могут быть выполнены программно-аппаратным обеспечением, исполняемым универсальным процессором, или цифровым процессором сигналов, или подобным. Устройство содержит определитель 810 долгосрочной статистической характеристики и определитель 820 корректированного битрейта.
Определитель 810 долгосрочной статистической характеристики получает предшествующее значение QP, которое было использовано кодером для кодирования объекта, такого как макроблок или кадр. Например, определитель долгосрочной статистической характеристики может вычислять экспоненциально взвешенное скользящее среднее предшествующих значений QP. Предшествующее значение QP и статистическая характеристика, такая как взвешенное среднее из определителя долгосрочной статистической характеристики, предоставляются в определитель 820 корректированного битрейта, который определяет корректированный битрейт, который будет использован в кодировании последующего объекта. Например, битрейт может быть скорректирован из предоставленного битрейта, чтобы позволять достаточное изменение в битрейте, чтобы позволять выполнение квазипостоянного качества кодирования, и помимо этого поддерживать управление кодированием, близким к заданному битрейту, так, чтобы закодированные мультимедийные данные являлись совместимыми с системами постоянного битрейта.
Специалисты в данной области техники поняли бы, что информация и сигналы могут быть представлены, используя любую из множества различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и микросхемы, которые могут упоминаться на всем протяжении вышеизложенного описания, могут быть представлены электрическим напряжением, электрическими токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любой комбинацией этого.
Специалисты среднего уровня, кроме того, поняли бы, что различные иллюстративные логические блоки, модули и шаги алгоритма, описанные в связи с примерами, раскрытыми здесь, могут быть осуществлены в качестве электронной аппаратуры, программно-аппаратного обеспечения, компьютерного программного обеспечения, промежуточного программного обеспечения, микрокода или комбинации этого. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных и программных средств, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и шаги были описаны выше в общих чертах, исходя из их функциональных возможностей. Осуществление такой функциональности в качестве аппаратных средств или программного обеспечения зависит от конкретного применения и проектных ограничений, наложенных на систему в целом. Квалифицированные специалисты могут осуществлять описанную функциональность различными способами для каждого конкретного применения, но выборы таких вариантов осуществления не следует толковать как вызывающие выход за пределы существа и объема раскрытых способов.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми здесь, могут быть осуществлены или выполнены универсальным процессором, цифровым процессором сигналов (DSP), специализированной интегральной схемой (ASIC), вентильной матрицей с эксплуатационным программированием (FPGA) или другим программируемым логическим устройством, логическим элементом на дискретных компонентах или транзисторной логикой, дискретными аппаратными компонентами или любой комбинаций этого, спроектированными выполнять описанные здесь функции. Универсальным процессором может быть микропроцессор, но в качестве альтернативы процессор может быть любым традиционным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор может также быть осуществлен как комбинация вычислительных устройств, т.е. комбинацией DSP и микропроцессора, множеством микропроцессоров, одним или более микропроцессором в соединении с ядром DSP или любой другой такой конфигурацией.
Способ или алгоритм, описанный здесь в связи с раскрытыми вариантами осуществления, может быть воплощен напрямую в аппаратных средствах, в программном модуле, исполняемом процессором или в комбинации этих двух. Программный модуль может находиться в оперативной памяти, флэш-памяти, постоянной памяти, стираемой программируемой постоянной памяти, электронно-стираемой перепрограммируемой постоянной памяти, регистрах, на съемном диске, на компакт-диске или любой другой запоминающей среде, известной в данной области техники. Образец запоминающей среды присоединен к процессору, такой процессор может считывать информацию из и записывать информацию в запоминающую среду. В качестве альтернативы запоминающая среда может являться неотъемлемой часть процессора. Процессор и запоминающая среда могут находиться на ASIC. ASIC может находиться в пользовательском терминале. В качестве альтернативы процессор и запоминающая среда могут находиться как дискретные компоненты в пользовательском терминале.
Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено, чтобы дать возможность специалисту в данной области техники изготовлять или использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих вариантов осуществления будут легко очевидны для специалистов в данной области техники, и основополагающие принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим образцам, и могут быть добавлены дополнительные элементы. Например, один или комбинация элементов процессора 300 могут быть комбинированы и/или переставлены без влияния на операции процессора. Один или комбинация процессора 300, кодера 310 и хранилища 320 данных могут также быть комбинированы и/или переставлены в некоторых вариантах осуществления. Аналогично один или комбинация определителя 710 QP, кодера 720 и определителя 730 временной пропускной способности могут быть комбинированы и/или переставлены. Определитель 810 долгосрочной статистической характеристики и определитель 820 корректированного битрейта могут быть комбинированы или переставлены.
Таким образом, настоящее изобретение не предназначено быть ограниченным показанными здесь вариантами осуществления, но должно являться согласованным с самым широким объемом, соответствующим принципам и признакам новизны, раскрытыми здесь.

Claims (38)

1. Способ обработки принятых мультимедийных данных, содержащий:
определение первого значения параметра квантования (QP), факультативно основанное на изначально предоставленной пропускной способности;
кодирование первой части мультимедийных данных с определенным первым значением QP;
определение экспоненциально взвешенного скользящего среднего значения QP для долгосрочной статистической характеристики (LTQP);
определение временной пропускной способности на основании первого значения QP и значения LTQP;
определение следующего значения QP на основании, по меньшей мере частично, временной пропускной способности; и
кодирование следующей части мультимедийных данных со следующим значением QP, причем следующая часть по времени принимается после первой части.
2. Способ по п.1 дополнительно содержащий: определение второго значения на основании ранее использованного первого значения QP, и, по меньшей мере, одного другого ранее использованного первого значения QP.
3. Способ по п.2, в котором определение временной пропускной способности содержит: определение временной пропускной способности на основании, по меньшей мере частично, первого значения QP и второго значения.
4. Способ по п.2, дополнительно содержащий определение временной пропускной способности на основании, по меньшей мере частично, значения QP, второго значения и заданной пропускной способности.
5. Способ по п.2, дополнительно содержащий: увеличение временной пропускной способности, если первое значение QP выше, чем второе значение; и уменьшение временной пропускной способности, если первое значение QP ниже, чем второе значение.
6. Способ по п.1, в котором первая и вторая часть мультимедийных данных в указанном порядке соответствуют первому и второму видеокадрам.
7. Способ по п.1 дополнительно содержащий получение, по меньшей мере, кусочно постоянной заданной пропускной способности, и корректировку временной пропускной способности на основании, по меньшей мере частично, сложности мультимедийных данных, которые будут закодированы, причем указанная сложность основана на сложности кодирования кадров.
8. Способ по п.1, дополнительно содержащий определение временной пропускной способности, по меньшей мере частично, на основании контекста мультимедийных данных, которые будут закодированы.
9. Способ по п.8, в котором контекст содержит сложность мультимедийных данных.
10. Устройство для обработки принятых мультимедийных данных, причем устройство содержит:
средство для определения первого значения параметра квантования (QP), факультативно основанное на изначально предоставленной пропускной способности;
средство для кодирования первой части мультимедийных данных с определенным первым значением QP;
средство для определения экспоненциально взвешенного скользящего среднего значения QP для долгосрочной статистической характеристики (LTQP);
средство для определения временной пропускной способности на основании первого значения QP и значения LTQP;
средство для определения следующего значения QP, на основании, по меньшей мере частично, временной пропускной способности; и
средство для кодирования следующей части мультимедийных данных со следующим значением QP, причем следующая часть по времени принимается после первой части.
11. Устройство по п.10, дополнительно содержащее средство для определения второго значения на основании ранее использованного первого значения QP и, по меньшей мере, одного другого ранее использованного первого значения QP.
12. Устройство по п.11, в котором средство определения дополнительно выполнено с возможностью определять временную пропускную способность на основании, по меньшей мере частично, первого значения QP и второго значения.
13. Устройство по п.11, в котором средство определения дополнительно выполнено с возможностью определять временную пропускную способность на основании, по меньшей мере частично, значения QP, второго значения и заданной пропускной способности.
14. Устройство по п.11, дополнительно содержащее: средство для увеличения временной пропускной способности, если первое значение QP выше, чем второе значение; и средство для уменьшения временной пропускной способности, если первое значение QP ниже, чем второе значение.
15. Устройство по п.10, в котором первая и вторая часть мультимедийных данных в указанном порядке соответствуют первому и второму видеокадрам.
16. Устройство для обработки принятых мультимедийных данных, причем устройство содержит:
кодер, выполненный с обеспечением возможности определения первого значения параметра квантования (QP), факультативно основанного на изначально предоставленной пропускной способности;
причем кодер дополнительно выполнен с возможностью кодировать первую часть мультимедийных данных с определенным первым значением QP; и
процессор, выполненный с обеспечением возможности определения экспоненциально взвешенного скользящего среднего значения QP для долгосрочной статистической характеристики (LTQP) и определения временной пропускной способности на основании по меньшей мере первого значения QP и значения LTQP;
причем кодер выполнен с обеспечением возможности определения следующего значения QP на основании, по меньшей мере частично, временной пропускной способности, и для кодирования следующей части мультимедийных данных со следующим значением QP, причем следующая часть по времени принимается после первой части.
17. Устройство по п.16, в котором процессор дополнительно выполнен с обеспечением возможности определения второго значения на основании ранее использованного первого значения QP и, по меньшей мере, одного другого ранее использованного первого значения QP.
18. Устройство по п.17, в котором процессор дополнительно выполнен с обеспечением возможности определения временной пропускной способности на основании, по меньшей мере частично, первого значения QP и второго значения.
19. Устройство по п.17, в котором процессор дополнительно выполнен с обеспечением возможности определения временной пропускной способности на основании, по меньшей мере частично, значения QP, второго значения и заданной пропускной способности.
20. Устройство по п.17, в котором процессор дополнительно выполнен с обеспечением возможности: увеличения временной пропускной способности, если первое значение QP выше, чем второе значение; и уменьшения временной пропускной способности, если первое значение QP ниже, чем второе значение.
21. Устройство по п.16, в котором первая и вторая часть мультимедийных данных в указанном порядке соответствуют первому и второму видеокадрам.
22. Устройство по п.16, дополнительно содержащее получение заданной пропускной способности от мультиплексора.
23. Машиночитаемый носитель, на котором хранится компьютерная программа, содержащая инструкции для обработки принятых мультимедийных данных в соответствии со способом по любому из пп.1-9.
24. Способ регулировки битрейта для процесса кодирования мультимедиа, причем способ содержит:
получение предшествующего значения параметра квантования (QP), которое было использовано, чтобы закодировать объект;
определение экспоненциально взвешенного скользящего среднего значения QP для долгосрочной статистической характеристики (LTQP); и
определение корректированного битрейта для объекта, который будет закодирован, по меньшей мере частично, на основании предшествующего значения QP и долгосрочного значения LTQP.
25. Способ по п.24, дополнительно содержащий экспоненциальную регулировку корректированного битрейта, используя предшествующее значение QP и значение LTQP.
26. Способ по п.24, дополнительно содержащий использование заданного битрейта для регулировки корректированного битрейта.
27. Способ по п.24, дополнительно содержащий предоставление корректированного битрейта в кодер в качестве заданного битрейта для объекта, который будет закодирован.
28. Способ по п.24, дополнительно содержащий определение временной пропускной способности, по меньшей мере частично, на основании контекста мультимедийных данных, которые будут закодированы.
29. Способ по п.28, в котором контекст содержит сложность мультимедийных данных.
30. Устройство для регулировки битрейта для процесса кодирования мультимедиа, причем устройство содержит:
средство для определения предшествующего значения параметра квантования (QP), которое было использовано, чтобы закодировать объект; средство для определения экспоненциально взвешенного скользящего среднего значения QP для долгосрочной статистической характеристики (LTQP); и
средство для определения корректированного битрейта для объекта, который будет закодирован, по меньшей мере частично, на основании предшествующего значения QP и долгосрочного значения LTQP.
31. Устройство по п.30, в котором средство для определения корректированного битрейта выполнено с возможностью экспоненциально регулировать корректированный битрейт, используя предшествующее значение QP и значение LTQP.
32. Устройство по п.30, дополнительно содержащее средство для использования заданного битрейта, чтобы регулировать корректированный битрейт.
33. Устройство по п.30, дополнительно содержащее средство для предоставления корректированного битрейта в кодер в качестве заданного битрейта для объекта, который будет закодирован.
34. Устройство для регулировки битрейта для процесса кодирования мультимедиа, причем устройство содержит:
статистический генератор, выполненный с возможностью определять экспоненциально взвешенное скользящее среднее значение QP для долгосрочной статистической характеристики (LTQP);
схему регулировки, выполненную с возможностью получать предшествующее значение параметра квантования (QP), которое было использовано, чтобы закодировать объект, причем схема регулировки дополнительно выполнена с возможностью определять корректированный битрейт для объекта, который будет закодирован, по меньшей мере частично, на основании предшествующего значения QP и значения LTQP.
35. Устройство по п.34, в котором схема регулировки сконфигурирована экспоненциально регулировать корректированный битрейт, используя предшествующее значение QP и значение LTQP.
36. Устройство по п.34, в котором схема регулировки дополнительно выполнена с возможностью регулировать корректированный битрейт принимая во внимание заданный битрейт.
37. Устройство по п.34, дополнительно содержащее мультиплексор, выполненный с возможностью предоставлять заданный битрейт в схему регулировки.
38. Машиночитаемый носитель, на котором хранится компьютерная программа, содержащая инструкции для регулировки битрейта для процесса кодирования мультимедиа в соответствии со способом по любому из пп.24-29.
RU2007137458/09A 2005-03-10 2006-03-10 Контекстно-адаптивная регулировка пропускной способности при управлении скоростью передачи видеосигнала RU2349054C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US66088105P 2005-03-10 2005-03-10
US60/660,881 2005-03-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2349054C1 true RU2349054C1 (ru) 2009-03-10

Family

ID=36613423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007137458/09A RU2349054C1 (ru) 2005-03-10 2006-03-10 Контекстно-адаптивная регулировка пропускной способности при управлении скоростью передачи видеосигнала

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20060227870A1 (ru)
EP (2) EP1875739A1 (ru)
JP (1) JP2008533844A (ru)
KR (1) KR100943875B1 (ru)
CN (1) CN101171844A (ru)
AR (1) AR052603A1 (ru)
AU (1) AU2006223420A1 (ru)
BR (1) BRPI0608229A2 (ru)
CA (1) CA2600482A1 (ru)
IL (1) IL185829A0 (ru)
MX (1) MX2007011100A (ru)
NO (1) NO20075123L (ru)
RU (1) RU2349054C1 (ru)
TW (1) TW200718213A (ru)
WO (1) WO2006099086A1 (ru)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006061838A2 (en) 2004-12-08 2006-06-15 Imagine Communications Ltd. Distributed statistical multiplexing of multi-media
US7483388B2 (en) * 2005-06-23 2009-01-27 Cisco Technology, Inc. Method and system for sending a multimedia stream in an IP multicast network
KR101329860B1 (ko) * 2006-09-28 2013-11-14 톰슨 라이센싱 효과적인 레이트 제어 및 비디오 인코딩 품질의 향상을 위한 ρ-도메인 프레임 레벨 비트 할당 방법
US8139487B2 (en) 2007-02-28 2012-03-20 Microsoft Corporation Strategies for selecting a format for data transmission based on measured bandwidth
US8259735B2 (en) * 2007-08-09 2012-09-04 Imagine Communications Ltd. Constant bit rate video stream
US8542730B2 (en) * 2008-02-22 2013-09-24 Qualcomm, Incorporated Fast macroblock delta QP decision
US8055785B2 (en) * 2008-09-17 2011-11-08 Futurewei Technologies, Inc. Rate control for stream switching
TWI397269B (zh) * 2010-10-14 2013-05-21 Univ Nat Taiwan 傳輸端電路
CN102395030B (zh) * 2011-11-18 2014-05-07 杭州海康威视数字技术股份有限公司 基于视频压缩码流的运动分析方法、码流转换方法及其装置
US9942580B2 (en) 2011-11-18 2018-04-10 At&T Intellecutal Property I, L.P. System and method for automatically selecting encoding/decoding for streaming media
US9805442B2 (en) 2012-10-03 2017-10-31 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Fine-grained bit-rate control
US9978156B2 (en) 2012-10-03 2018-05-22 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. High-throughput image and video compression
CN104704838B (zh) * 2012-10-03 2018-03-27 安华高科技通用Ip(新加坡)公司 二维块图像编码
US9883180B2 (en) 2012-10-03 2018-01-30 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bounded rate near-lossless and lossless image compression
US9813711B2 (en) 2012-10-03 2017-11-07 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Hybrid transform-based compression
US10812829B2 (en) 2012-10-03 2020-10-20 Avago Technologies International Sales Pte. Limited 2D block image encoding
US9363517B2 (en) 2013-02-28 2016-06-07 Broadcom Corporation Indexed color history in image coding
US9462306B2 (en) 2013-07-16 2016-10-04 The Hong Kong University Of Science And Technology Stream-switching in a content distribution system
US9788078B2 (en) * 2014-03-25 2017-10-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Enhanced distortion signaling for MMT assets and ISOBMFF with improved MMT QoS descriptor having multiple QoE operating points
US9955191B2 (en) 2015-07-01 2018-04-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for managing bandwidth in providing communication services
GB2564644B (en) * 2017-07-12 2020-12-16 Canon Kk Method and system of encoding a data stream according to a variable bitrate mode
EP3742728B1 (en) * 2019-05-24 2022-09-21 Axis AB A method and bitrate controller for controlling output bitrate of a video encoder
CN112492349A (zh) * 2020-10-29 2021-03-12 广州视源电子科技股份有限公司 视频编码控制方法、装置、设备和存储介质
US20240089436A1 (en) * 2022-09-13 2024-03-14 Google Llc Dynamic Quantization Parameter for Encoding a Video Frame

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2882287B2 (ja) * 1994-08-22 1999-04-12 日本電気株式会社 動画像符号化装置
US5926569A (en) * 1995-09-28 1999-07-20 Intel Corporation Bitrate damper for selecting quantization levels for image encoding
GB2306832B (en) * 1995-10-30 2000-03-29 Sony Uk Ltd Image activity in video compression
JP3934712B2 (ja) * 1996-09-27 2007-06-20 日本ビクター株式会社 映像信号符号化方法及び装置
JP3937248B2 (ja) * 1996-10-31 2007-06-27 ソニー株式会社 映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置
JPH10164588A (ja) * 1996-11-26 1998-06-19 Sony Corp 映像信号符号化方法、映像信号符号化装置及び記録媒体
US6115420A (en) * 1997-03-14 2000-09-05 Microsoft Corporation Digital video signal encoder and encoding method
US5852630A (en) * 1997-07-17 1998-12-22 Globespan Semiconductor, Inc. Method and apparatus for a RADSL transceiver warm start activation procedure with precoding
US6278735B1 (en) * 1998-03-19 2001-08-21 International Business Machines Corporation Real-time single pass variable bit rate control strategy and encoder
GB2346282B (en) * 1999-01-28 2003-02-19 Snell & Wilcox Ltd Bit rate control in compression encoding
US6895054B2 (en) 2001-09-28 2005-05-17 Divxnetworks, Inc. Dynamic bit rate control process
US7391809B2 (en) * 2003-12-30 2008-06-24 Microsoft Corporation Scalable video transcoding
US7697608B2 (en) * 2004-02-03 2010-04-13 Sony Corporation Scalable MPEG video/macro block rate control
US7751478B2 (en) * 2005-01-21 2010-07-06 Seiko Epson Corporation Prediction intra-mode selection in an encoder
US8031774B2 (en) * 2005-01-31 2011-10-04 Mediatek Incoropration Video encoding methods and systems with frame-layer rate control

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RALPH NEFF AND AVIDEH ZAKHOR, Modulus Quantization for Matching-Pursuit Video Coding, IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol.10, №6, September 2000, c.895-911. *

Also Published As

Publication number Publication date
US20060227870A1 (en) 2006-10-12
KR20070119677A (ko) 2007-12-20
JP2008533844A (ja) 2008-08-21
AU2006223420A1 (en) 2006-09-21
EP2096868A2 (en) 2009-09-02
BRPI0608229A2 (pt) 2009-11-24
AR052603A1 (es) 2007-03-21
TW200718213A (en) 2007-05-01
EP2096868A3 (en) 2009-09-23
CN101171844A (zh) 2008-04-30
KR100943875B1 (ko) 2010-02-24
WO2006099086A1 (en) 2006-09-21
CA2600482A1 (en) 2006-09-21
NO20075123L (no) 2007-10-23
IL185829A0 (en) 2008-01-06
EP1875739A1 (en) 2008-01-09
MX2007011100A (es) 2007-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2349054C1 (ru) Контекстно-адаптивная регулировка пропускной способности при управлении скоростью передачи видеосигнала
US8565301B2 (en) Quasi-constant-quality rate control with look-ahead
JP4390112B2 (ja) ビデオシーケンスのレートを制御する方法及び装置並びにビデオ符号化装置
KR100643453B1 (ko) 오브젝트 기반 비트율 제어방법
US8792555B2 (en) Methods and systems for resizing multimedia content
KR20100005224A (ko) 품질 제어된 인코딩을 위한 방법 및 시스템
KR19990086789A (ko) 비트율이 급변되는 재양자화 계단 크기 선택 방법 및 그를 이용한 비트율 제어 방법
JP5507770B2 (ja) ビデオ符号化の方法、装置、プログラム及び記録媒体
KR100498332B1 (ko) 비디오 트랜스코더의 적응적 비트율 제어장치 및 방법
Falik et al. Transmission algorithm for video streaming over cellular networks
Kim et al. An accurate bit-rate control for real-time MPEG video encoder
Yunus et al. A rate control model of MPEG-4 encoder for video transmission over Wireless Sensor Network
Song et al. Adaptive rate control algorithms for low bit rate video under networks supporting bandwidth renegotiation
Sun et al. A rate control algorithm for wireless video transmission using perceptual tuning
Chen et al. Adaptive media playout assisted rate adaptation scheme for HTTP adaptive streaming over lte system
WO2000040032A1 (en) Adaptive buffer and quantizer regulation scheme for bandwidth scalability of video data
Kobayashi et al. A real-time 4K HEVC multi-channel encoding system with content-aware bitrate control
EP1944980A2 (en) Bit rate control algorithm
Kabiri et al. An adaptive fast bitrate shaping scheme for H. 264/AVC rate control
Gendler et al. On transcoding optimization using requantization
KR20050083672A (ko) 비디오 시퀀스의 레이트를 제어하는 방법 및 장치, 비디오부호화 장치
JP2019117974A (ja) 符号化装置、ビットレート制御方法及びコンピュータプログラム
Kim et al. A frame-layer rate control algorithm for H. 264 using rate-dependent mode selection
Zeng et al. Rate control in H. 264 wireless video communication system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110311