TW201914302A - 視訊編碼設備 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關一種視訊編碼設備，所述視訊編碼設備可包含：分區單元，其將包含於輸入視訊中的圖框劃分成多個區塊；以及速率控制模組，其基於關注區域之第一當前緩衝器充滿度（CBF）值來調整在多個區塊中對應於關注區域之區塊的第一量化參數值，且基於非關注區域之第二CBF值來調整在多個區塊中對應於非關注區域之區塊的第二量化參數值。

Description

視訊編碼設備
實例實施例是關於視訊編碼設備。
對諸如高清晰度（High Definition；HD）視訊及超高清晰度（Ultra High Definition；UHD）視訊的高解析度及高品質視訊的需求逐漸增加，且為了處理高解析度及高品質視訊，可利用高效視訊壓縮技術。
最近，諸如行動電話及智慧型電話的行動裝置已得到廣泛使用，且在具有小尺寸及諸如使用電池的限制環境的行動裝置中，已進行了對能夠有效地壓縮高解析度及高品質視訊的各種方法的研究。
最近，為了執行對輸入視訊之編碼，在視訊編碼系統中，將視訊中之圖框分類為對應於關注區域之區塊及對應於非關注區域之區塊以及指派不同數目的位元的技術已得到廣泛使用。
具體而言，當確定對應於關注區域之第一區塊的量化參數值及對應於非關注區域之第二區塊的量化參數值時，將偏移值添加至分配至多個區塊的基礎量化參數值或自所述分配至多個區塊的基礎量化參數值減去所述偏移值，且使用當前緩衝器充滿度（current buffer fullness；CBF）的值來調整第一區塊及第二區塊的量化參數值。然而，由於使用相同CBF值來調整第一區塊及第二區塊的量化參數值，故可能降低對應於關注區域之第一區塊的視訊品質。
當調整對應於關注區域之區塊的量化參數值及對應於非關注區域之區塊的量化參數值時，實例實施例可藉由使用不同CBF值調整量化參數值來減小對應於關注區域之區塊之視訊品質的降低。
此外，基於多個虛擬緩衝器中之每一者中所儲存之CBF值，一些實例實施例可藉由調整對應於每一區域之區塊的量化參數值來增強速率控制之準確度。
實例實施例不限於上文所提及的那些實例實施例，且本領域的技術人員可自以下描述清楚地理解尚未提及之修改。
根據實例實施例，視訊編碼設備可包含記憶體及處理器，所述記憶體含有可由處理器執行以進行以下操作的電腦可讀程式碼：將包含於輸入視訊中之圖框劃分成多個區塊；基於ROI之第一當前緩衝器充滿度（CBF）值來調整在多個區塊中對應於關注區域（region of interest；ROI）之區塊的第一量化參數值；以及基於非關注區域（non-region of interest；非ROI）之第二CBF值來調整在多個區塊中對應於非ROI之區塊的第二量化參數值。
根據實例實施例，視訊編碼設備可包含記憶體及處理器，所述記憶體含有可由處理器執行以進行以下操作的電腦可讀程式碼：將包含於輸入視訊中之圖框劃分成多個區塊，所述多個區塊包含第一區塊及第二區塊，第二區塊鄰近於第一區塊；確定與多個區塊中之每一者相關聯的量化參數值，所述量化參數值包含與第一區塊相關聯的第一量化參數值及與第二區塊相關聯的第二量化參數值；基於第一當前緩衝器充滿度（CBF）值來調整第一區塊之第一量化參數值；以及基於第二CBF值來調整第二區塊之第二量化參數值，第二CBF值不同於第一CBF值。
根據實例實施例，視訊編碼設備可包含記憶體及處理器，所述記憶體含有可由處理器執行以進行以下的電腦可讀程式碼：將包含於輸入視訊中的圖框劃分成多個區塊，所述多個區塊各自對應於關注區域（ROI）及非關注區域（非ROI）中之一者；確定多個區塊中之每一者的量化參數值；在編碼多個區塊之第一區塊後，當經編碼第一區塊為對應於ROI之區塊時，基於由第一區塊生成的位元之數目及第一區塊之目標位元之數目來更新ROI之第一當前緩衝器充滿度（CBF）值；以及在編碼第一區塊後，當經編碼第一區塊為對應於非ROI之區塊時，基於由第一區塊生成的位元之數目及第一區塊之目標位元之數目來更新非ROI之第二CBF值。
然而，本發明概念的實例實施例不受本文中闡述的實例實施例限制。本發明概念之實例實施例的以上及其他態樣對本發明概念之實例實施例相關的本領域具有通常知識者將藉由參考以下給出之本發明概念之實例實施例中的一些的詳細描述變得較顯而易見。
圖1為說明根據一些實例實施例的視訊編碼系統的方塊圖。
參看圖1，視訊編碼系統10可指能夠處理2D或3D圖形資料及顯示經處理資料的各種裝置。
舉例而言，視訊編碼系統10可作為以下中之一者而提供：電視、數位電視（digital TV；DTV）、網際網路協定電視（internet protocol TV；IPTV）、個人電腦（personal computer；PC）、桌上型電腦、膝上型電腦、電腦工作站、平板PC、視訊遊戲平台（或視訊遊戲控制台）、伺服器以及行動計算裝置。此處，行動計算裝置可作為以下而提供：行動電話、智慧型電話、企業數位助理（enterprise digital assistant；EDA）、數位靜態相機、數位視訊攝影機、攜帶型多媒體播放器（portable multimedia player；PMP）、個人導航裝置或攜帶型導航裝置（portable navigation device；PND）、行動網際網路裝置（mobile internet device；MID）、可穿戴電腦、物聯網（Internet of Things；IoT）裝置、萬物網（Internet of Everything；IoE）裝置或電子書。
視訊編碼系統10可包含視訊源50、視訊編碼設備100、顯示器200、輸入裝置210及第二記憶體220。此處，視訊編碼設備100可由系統單晶片（system on chip；SoC）組成。實例實施例不限於圖1中所說明的組成性元件，且因此，可包含比以上列出之那些組成性元件更多或更少的組成性元件。
視訊源50可例如作為裝配有CCD視訊感測器或CMOS視訊感測器之攝影機。視訊源50可捕捉對象，產生對象之第一資料IM，以及將所生成之第一資料IM提供至視訊編碼設備100。第一資料IM可以是靜態視訊資料或移動視訊資料。在一些實施例中，視訊源50可包含於主機中。在這種情況下，第一資料IM可為由主機提供之視訊資料。然而，實例實施例不限於此。
視訊編碼設備100通常可控制視訊編碼系統10之操作。舉例而言，視訊編碼設備100可包含集成電路（integrated circuit；IC）、母板、應用程式處理器（application processor；AP）或能夠執行根據一些實例實施例之操作的移動AP。視訊編碼設備100處理自視訊源50輸出之第一資料IM，經由顯示器200顯示經處理資料，或顯示第二記憶體220中之經處理資料或將經處理資料轉移至另一資料處理系統。
視訊編碼設備100可包含預處理電路110、視訊編碼設備120（編碼器）、處理器130、第一記憶體140、顯示控制器150、記憶體控制器160、匯流排170、數據機180以及使用者介面190。然而，上文所描述的組成性元件對於提供視訊編碼設備100不是必不可少的，且可具有比以上列出之那些組成性元件更多或更少的組成性元件。
編碼器120、處理器130、第一記憶體140、顯示控制器150、記憶體控制器160、數據機180以及使用者介面190可經由匯流排170發送及接收資料。作為一實例，匯流排170可作為選自以下之至少一者而提供但不限於：周邊組件互連（peripheral component interconnect；PCI）匯流排、高速PCI匯流排（PCI express；PCIe）、進階微控制器匯流排架構（advanced microcontroller bus architecture；AMBA）、進階高效匯流排（advanced high performance bus；AHB）、進階周邊匯流排（advanced peripheral bus；APB）、進階可擴展接口（advanced extensible interface；AXI）匯流排及其組合。
預處理電路110可接收自視訊源50輸出之第一資料IM。預處理電路110可處理所接收之第一資料IM且將根據處理結果所生成之第二資料FI提供至編碼器120。在驅動視訊編碼設備100之環境下，第一資料IM及第二資料FI可例如以圖框（或圖像）為單位來提供。舉例而言，第二資料FI可以是包含基於特定時間點的過去圖框（past frame；PF）之資料、當前圖框（current frame；CF）之資料以及未來圖框（future frame；FF）之資料的資料集。在下文中，出於解釋之便利性，將僅對編碼第二資料FI中所包含之當前圖框CF的情況進行描述。
預處理電路110可包含例如影像信號處理器（image signal processor；ISP）。舉例而言，ISP可將具有第一資料格式之第一資料IM轉換成第二資料FI。
舉例而言，第一資料IM可為具有拜耳（Bayer）圖案的資料，且第二資料FI可為YUV資料，但實例實施例不限於此。
雖然預處理電路110在圖1中說明為提供於視訊編碼設備100內部，但實例實施例不限於此，且預處理電路110可提供於視訊編碼設備100外部。
編碼器120可執行對包含於第二資料FI中的當前圖框CF之多個區塊中之每一者的編碼操作。
以上編碼操作可使用但不限於視訊資料編碼技術，諸如聯合圖像專家組（Joint Picture Expert Group；JPEG）、動畫專家組（Motion Picture Expert Groups；MPEG）、MPEG-2、MPEG-4、VC-1、H.264、H.265或高效視訊寫碼（High Efficiency Video Coding；HEVC）。
編碼器120可作為硬體編解碼器或軟體編解碼器而提供。軟體編解碼器設備可由處理器130執行。
處理器130可控制視訊編碼設備100的操作。
而如下文所論述，在一些實例實施例中。視訊編碼設備100的元件中之每一者可以是離散硬體電路，在其他實例實施例中，處理器130可經由佈局設計或執行儲存於記憶體中的電腦可讀指令來經組態為專用電腦以執行預處理電路110、編碼器120、顯示控制器150、記憶體控制器160以及數據機180中之一或多者的功能。
舉例而言，處理器130可經組態以將包含於輸入視訊中之圖框劃分成多個區塊，基於與ROI相關聯之第一當前緩衝器充滿度（first current buffer fullness；CBF）值來調整在多個區塊中對應於關注區域（ROI）之區塊的第一量化參數值，以及基於與非ROI相關聯之第二CBF值來調整在多個區塊中對應於非關注區域（非ROI）之區塊的第二量化參數值。
鑒於以上，特殊用途處理器130可藉由使用不同CBF值調整與ROI相關聯之區塊及與非ROI相關聯之區塊的量化參數值來減小對應於ROI之區塊的視訊品質之降低來改進視訊編碼系統10自身之功能。
處理器130可包含任何處理電路。處理電路可為但不限於以下：處理器、中央處理單元（Central Processing Unit；CPU）、控制器、算術邏輯單元（arithmetic logic unit；ALU）、數位信號處理器、微電腦、場可程式化閘陣列（field programmable gate array；FPGA）、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit；ASIC）、系統單晶片（SoC）、可程式化邏輯單元、微處理器或能夠以經定義方式執行操作之任何其他裝置。
處理器130可接收使用者輸入之供應，以使得可執行一或多個應用程式（例如，軟體應用程式）。
由處理器130執行的應用程式的一部分可為視訊呼叫應用程式。另外，由處理器130執行的應用程式可包含但不限於操作系統（operating system；OS）文書處理器應用程式、媒體播放器應用程式、視訊遊戲應用程式及/或圖形使用者介面（graphical user interface；GUI）應用程式。
第一記憶體140可儲存在視訊編碼時所用之關注區域資訊。關於關注區域之資訊可以是指示在輸入視訊之當前圖框CF內哪些區塊為對應於關注區域（ROI）之區塊及對應於非關注區域（非ROI）之區塊的資訊。
在記憶體控制器160控制下,第一記憶體140可將關於對應於輸入視訊之當前圖框CF的關注區域之資訊傳輸至編碼器120。
在編碼器120或處理器130的控制下，記憶體控制器160可將由編碼器120所編碼的資料或自處理器130所輸出的資料寫入第二記憶體220。
第一記憶體140可作為諸如靜態隨機存取記憶體（Static Random Access Memory；SRAM）的揮發性記憶體而提供。揮發性記憶體可作為隨機存取記憶體（random access memory；RAM）、靜態RAM（static RAM；SRAM）、動態RAM（dynamic RAM；DRAM）、同步DRAM（synchronous DRAM；SDRAM）、閘流體RAM（thyristor RAM；T-RAM）、零電容RAM（zero capacitor RAM；Z-RAM）或雙電晶體RAM（Twin Transistor RAM；TTRAM）而提供。然而，實例實施例不限於此，且第一記憶體140可作為非揮發性記憶體而提供。
第二記憶體220可作為非揮發性記憶體而提供。非揮發性記憶體可以是電可抹除可程式化唯讀記憶體（electrically erasable programmable read-only memory；EEPROM）、快閃記憶體、磁性RAM（magnetic RAM；MRAM）、自旋力矩MRAM（spin-transfer torque MRAM）、鐵電RAM（ferroelectric RAM；FeRAM）、相變RAM（phase change RAM；PRAM）或電阻式RAM（resistive RAM；RRAM）。此外，非揮發性記憶體可作為多媒體卡（multimedia card；MMC）、嵌入式MMC（embedded MMC；eMMC）、通用快閃儲存裝置（universal flash storage；UFS）、固態驅動器或固態磁碟（solid-state drive/solid-state disk；SSD）、USB閃存驅動器或硬碟驅動器（hard disk drive；HDD）而提供。然而，實例實施例不限於此，且第二記憶體220可作為揮發性記憶體而提供。
雖然第二記憶體220說明於圖1中之視訊編碼設備100的外部，但第二記憶體220可提供於視訊編碼設備100內部，但不限於此。
顯示控制器150可將自編碼器120或處理器130輸出的資料傳輸至顯示器200。顯示器200可作為監測器、電視監測器、投影裝置、薄膜電晶體液晶顯示器（thin film transistor liquid crystal display；TFT-LCD）、發光二極體（light-emitting diode；LED）顯示器、有機LED（organic LED；OLED）顯示器、主動式矩陣OLED顯示器或可撓性顯示器而提供。
舉例而言，顯示控制器150可經由行動產業處理器接口（Mobile Industry Processor Interface；MIPI）顯示串行接口（display serial interface；DSI）將資料傳輸至顯示器200。
輸入裝置210可接收自使用者輸入的使用者輸入，且可回應於使用者輸入將輸入信號發送至使用者介面190。
輸入裝置210可作為觸控面板、觸控螢幕、語音辨識器、觸控筆、鍵盤、滑鼠、小紅帽（track point）等而提供，但不限於此。舉例而言，當輸入裝置210為觸控螢幕時，輸入裝置210可包含觸控面板及觸控面板控制器。輸入裝置210可連接至顯示器200，且可與顯示器200分開來提供。
輸入裝置210可將輸入信號發送至使用者介面190。
使用者介面190可自輸入裝置210接收輸入信號，且可將由輸入信號生成的資料發送至處理器130。
數據機180可使用無線通信技術將由編碼器120或處理器130編碼的資料輸出至視訊編碼設備100外部。舉例而言，數據機180可採用但不限於諸如Wi-Fi、WIBRO、3G無線通信、長期演進（long term evolution；LTETM）、進階長期演進（long term evolution-advanced；LTE-A）或寬頻帶LTE-A的方法。圖2為包含於圖1中所說明的視訊編碼系統中的編碼器之實例方塊圖。
在圖2中，編碼器120可包含分區單元121、預測模塊122、壓縮模塊123、速率控制模組124、解碼圖像緩衝器（decoding picture buffer；DPB）126、求和器125及求和器127以及熵編碼單元128。然而，編碼器120可包含比以上列出之那些組成性元件更多或更少的組成性元件。
分割單元121可將包含於第二資料FI中的當前圖框（圖1中的CF）分類為多個區塊。在這種情況下，多個區塊可包含對應於關注區域的至少一個區塊，且可包含對應於非關注區域的至少一個區塊。可基於儲存於第一記憶體（圖1的140）中關於關注區域之資訊來分類多個區塊中之每一者是否為對應於關注區域之區塊或對應於非關注區域之區塊。
預測模塊122可執行輸入視訊之框內預測及框間預測中之至少一者。框內預測可為在不參看除當前圖框以外之圖框的情況下所執行的預測，且框間預測可為藉由參看除當前圖框以外之圖框所執行的預測。
速率控制模組124可調整包含於當前圖框中的多個區塊中之每一者的量化參數（quantization parameter；QP）值。在這種情況下，速率控制模組124可以不同方式設定對應於關注區域之區塊的量化參數值及對應於非關注區域之區塊的量化參數值。此處，對應於非關注區域之區塊中所設定的量化參數值可大於對應於關注區域之區塊中所設定的量化參數值。
當設定對應於關注區域之區塊的量化參數值時，速率控制模組124可使用第一當前緩衝器充滿度（CBF）的值來調整量化參數值。此外，當設定對應於非關注區域之區塊的量化參數值時，速率控制模組124可使用第二CBF值來調整量化參數值。此處，第一CBF值可為與對應於關注區域之區塊相關聯的值，且第二CBF值可為與對應於非關注區域之區塊相關聯的值。因此，第一CBF值及第二CBF值可彼此獨立。
速率控制模組124可在執行對當前區塊之編碼後更新第一CBF值或第二CBF值。可基於由對應於關注區域之區塊所生成的位元之數目及分配至對應於關注區域之區塊的目標位元之數目來更新第一CBF值。可基於由對應於非關注區域之區塊所生成的位元之數目及分配至對應於非關注區域之區塊的目標位元之數目來更新第二CBF值。
壓縮模組123可包含變換模組123a、量化單元123b、逆量化單元123c以及逆變換模組123d。
壓縮模組123可藉由基於非關注區域之量化參數（QP）值及關注區域之量化參數（QP）值來執行對輸入視訊之編碼操作來形成壓縮資料。
變換模組123a可形成由殘餘區塊資料轉換之區塊資料。變換模組123a可使用離散餘弦變換（discrete cosine transform；DCT）、小波變換或類似者。可將由變換模組123a所生成之變換係數發送至量化單元123b。
量化單元123b可量化變換係數以減小位元之數目。在這一過程中，上文所描述的速率控制模組124可藉由對關於對應於關注區域之區塊及對應於非關注區域之區塊的量化參數（QP）值進行調整來校正量化程度。
逆量化單元123c、逆變換模組123d以及求和器127可用於逆向地解碼經有損寫碼之資料且恢復經重構之視訊。經重構之視訊可儲存於DPB 126中且可用作參考視訊。
熵編碼單元128可執行對壓縮資料之熵編碼。舉例而言，熵編碼單元128可為上下文自適應可變長度編碼（context-adaptive variable-length coding；CAVLC）、上下文自適應二進位算術編碼（context-adaptive binary arithmetic coding；CABAC）、概率區間分割熵（probability interval partitioning entropy；PIPE）或其他熵編碼技術。在使用熵編碼單元128進行熵編碼之後，可形成經編碼位元串流，且可將經編碼位元串流發送至解碼器或儲存於第二記憶體（圖1的220）中。
熵編碼單元128亦可將關於由當前經編碼區塊所生成的位元之數目之資訊發送至速率控制模組124。
舉例而言，圖2之視訊編碼設備的編碼系統可為例如HEVC、VP8、VP9、MPEG-2、MPEG-4、H.263以及H.264中之一者。然而，實例實施例不限於此。
關於圖3至圖18，將不再次描述類似於圖1及圖2之重複內容，且將基於差異主要描述若干實例實施例。
圖3為說明根據一些實例實施例的用於在視訊編碼設備中調整待經當前編碼之區塊之量化參數值且更新CBF值的方法的流程圖。圖4為說明根據一些實例實施例的用於在視訊編碼設備中分類對應於關注區域之區塊及對應於非關注區域之區塊的方法之實例的圖式。
參考圖3，在操作S310中，分區單元121可將包含於輸入視訊中之當前圖框劃分成多個區塊。
此處，分區單元121可基於包含於第一記憶體140中關於關注區域之資訊將多個區塊分類成對應於關注區域之區塊及對應於非關注區域之區塊。
舉例而言，參見圖4，分區單元121可基於關於關注區域之資訊來分類對應於關注區域之區塊R及對應於非關注區域之區塊NR。
關於關注區域之資訊可包含關注區域映射圖400。關注區域映射圖400可包含關於包含於當前圖框中的多個區塊中之哪一者為對應於關注區域之區塊R的資訊。此外，關注區域映射圖400可包含關於包含於當前圖框中的多個區塊中之哪一者為對應於非關注區域之區塊NR的資訊。
舉例而言，基於關注區域映射圖400，分區單元121可將包含於第一區域410中之區塊識別為對應於關注區域之區塊，且可將包含於第二區域420中之區塊識別為對應於非關注區域之區塊。
根據一些實例實施例，速率控制模組124亦可使用當前圖框之目標位元之數目及多個區塊的數目來計算多個區塊中之每一者的目標位元之數目。具體言之，速率控制模組124例如可使用當前圖框之目標位元之數目、多個區塊的數目、包含於多個區塊中之對應於關注區域之區塊的數目、包含於多個區塊中之對應於非關注區域之區塊的數目或類似者來計算多個區塊中之每一者的目標位元之數目。在這種情況下，分配至對應於關注區域之區塊的目標位元之數目可大於分配至對應於非關注區域之區塊的目標位元之數目。
作為一實例，速率控制模組124可藉由當前圖框之目標位元之數目除以包含於當前圖框中之區塊的數目來確定分配至每一區塊的目標位元之數目。然而，速率控制模組124可給對應於關注區域之區塊賦予權重，以使得將大於對應於非關注區域之區塊的目標位元之數目分配至對應於關注區域之區塊。
用於計算多個區塊中之每一者之目標位元之數目的方法不限於以上實例，且可經由各種方法來計算。然而，即使使用另一方法計算目標位元之數目，但可將大於對應於非關注區域之區塊的位元之數目分配至對應於關注區域之區塊。
再次參看圖3，在操作S320中，速率控制模組124可識別當前經編碼區塊是否為對應於關注區域之區塊。
作為一實例，速率控制模組124可接收來自分區單元121的關於當前經編碼區塊是否為對應於關注區域之區塊或對應於非關注區域之區塊的資訊。
若當前經編碼區塊經識別為對應於關注區域之區塊（S320中的Y），則在S330操作中，速率控制模組124可基於第一當前緩衝器充滿度（CBF）的值來調整當前經編碼區塊之量化參數值。這將參考圖6及圖9更詳細地進行描述。
第一CBF值可為有可能基於分配至對應於關注區域之區塊的目標位元來檢查未來可將多少位元分配至對應於關注區域之區塊的值。
量化單元123b可使用經由操作S330所生成的量化參數值來量化當前經編碼區塊（對應於關注區域之區塊）。在另一方面，熵編碼單元128可將關於由當前經編碼區塊所生成之位元之數目的資訊發送至速率控制模組124。
在使用經由操作S330調整之量化參數值來執行對應於關注區域之當前區塊的編碼後，在操作S340中，速率控制模組124可基於分配至經編碼區塊之目標位元之數目及由經編碼區塊所生成之位元之數目來更新第一CBF值。
舉例而言，在執行對應於關注區域之區塊的編碼後，速率控制模組124可使用藉由自由經編碼區塊所生成之位元之數目減去分配至經編碼區塊之目標位元之數目所獲得的值來更新第一CBF值。這將稍後參考圖7、圖8、圖10以及圖11更詳細地進行描述。
在另一方面，當速率控制模組124識別到當前經編碼區塊並不是對應於關注區域之區塊（S320中的N）時，在操作S350中，速率控制模組124可將當前經編碼區塊識別為非關注區域，且可基於不同於第一CBF值之第二CBF值來調整當前經編碼區塊的量化參數值。這將參考圖12及圖15更詳細地進行描述。
第二CBF值可為有可能基於分配至對應於非關注區域之區塊的目標位元來檢查未來可將多少位元分配至對應於非關注區域之區塊的值。
量化單元123b可使用經由操作S350所生成之量化參數值來量化當前經編碼區塊（對應於非關注區域之區塊）。在另一方面，熵編碼單元128可將關於由當前經編碼區塊所生成之位元之數目的資訊傳輸至速率控制模組124。
在使用經由操作S330調整之量化參數值來執行對應於非關注區域之當前區塊的編碼後，在操作S360中，速率控制模組124可基於分配至經編碼區塊之目標位元之數目及由經編碼區塊生成之位元之數目來更新第二CBF值。
舉例而言，在執行對應於非關注區域之區塊的編碼後，速率控制模組124可使用藉由自由經編碼區塊生成之位元之數目減去分配至經編碼區塊之目標位元之數目所獲得的值來更新第二CBF值。這將參考圖13、圖14、圖16以及圖17更詳細地進行描述。
圖5為說明根據一些實施例的在視訊編碼設備中儲存在調整量化參數值時所用之CBF值的虛擬緩衝器之圖式。
參看圖5，速率控制模組124可包含第一虛擬緩衝器510及第二虛擬緩衝器520。第一虛擬緩衝器510可為儲存第一CBF值的區域，且第二虛擬緩衝器520可為儲存第二CBF值的區域。
第一虛擬緩衝器510及第二虛擬緩衝器520可以硬體方式提供或可以軟體方式提供。
當編碼包含於第一區域410中之對應於關注區域的區塊R時，速率控制模組124可使用儲存於第一虛擬緩衝器510中之第一CBF值來調整對應於關注區域之區塊R的量化參數值。
當編碼包含於第二區域420中之對應於非關注區域的區塊NR時，速率控制模組124可使用儲存於第二虛擬緩衝器520中之第二CBF值來調整對應於非關注區域之區塊NR的量化參數值。
根據一些實例實施例，儲存於第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值可獨立於儲存於第二虛擬緩衝器520中的第二CBF值。因此，當調整對應於關注區域之區塊的量化參數值時，速率控制模組124可使用僅第一CBF值，且當調整對應於非關注區域之區塊的量化參數值時，速率控制模組124可使用僅第二CBF值。
圖6至圖17為解釋根據一些實例實施例的在視訊編碼設備中用於調整多個區塊中之每一者的量化參數值之方法及用於更新CBF值之方法的實例的圖式。
參見圖6，當編碼在包含於當前圖框600中的多個區塊的第一區塊601時，速率控制模組124可初始化第一虛擬緩衝器510及第二虛擬緩衝器520。此處，第一區塊601可為在包含於當前圖框600中的多個區塊中之首先經編碼的區塊。
當第一虛擬緩衝器510及第二虛擬緩衝器520經初始化時，儲存於第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值及儲存於第二虛擬緩衝器520中的第二CBF值可經初始化。
在另一方面，當執行對第一區塊601之編碼時，速率控制模組124可使用包含於第一區塊601中之圖像的複雜度、分配至包含於先前圖框中之區塊的量化參數值、分配至第一區塊601之目標位元之數目以及類似者來確定第一區塊601之量化參數值。在這種情況下，當第一區塊601經識別為對應於關注區域之區塊R時，速率控制模組124可使用第一CBF值來調整在第一區塊601中確定之量化參數值。
然而，如上文所描述，由於第一CBF值已經初始化，速率控制模組124可將所確定的量化參數值應用於第一區塊601。
舉例而言，參看圖7及圖8，速率控制模組124可將量化參數值確定為28以用於包含於當前圖框600中之第一區塊601。
在另一方面，在執行對應於關注區域之第一區塊601的編碼後，速率控制模組124可使用藉由自由第一區塊601生成之位元之數目減去分配至第一區塊601之目標位元之數目所獲得的值來更新儲存於第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值。
如圖7中所說明，當由第一區塊601生成的位元之數目大於分配至第一區塊601之目標位元之數目時，所減去的值可具有正值。因此，正值可在第一虛擬緩衝器510中儲存為第一CBF值710。
在另一方面，如圖8中所說明，當由包含於當前圖框600中之第一區塊601生成的位元之數目小於分配至第一區塊601的目標位元之數目時，以上所減去的值可具有負值。因此，負值可在第一虛擬緩衝器510中儲存為第一CBF值710。
參見圖9，當執行對包含於當前圖框600中之第二區塊602的編碼時，速率控制模組124可使用包含於第二區塊602內之圖像的複雜度、分配至在編碼第二區塊602前經編碼之第一區塊601的量化參數值、分配至第二區塊602之目標位元之數目以及類似者來確定第二區塊602的量化參數值。在這種情況下，當第二區塊602經識別為對應於關注區域之區塊R時，速率控制模組124可使用儲存於第一虛擬緩衝器510中之第一CBF值710來調整所確定之用於第二區塊602的量化參數值。
作為一實例，由於儲存於第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值710具有正值，故速率控制模組124可調整所確定之用於第二區塊602的量化參數值以使之增加。
作為另一實例，當儲存於第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值710超出所需之（或替代地預定之）正值時，速率控制模組124可調整所確定之用於第二區塊602的量化參數值以使之增加。
參見圖10，速率控制模組124可將量化參數值確定為28以用於包含於當前圖框600中之第二區塊602。此外，速率控制模組124可基於第一CBF值來調整所確定的量化參數值，從而將第二區塊602之量化參數值調整至變為29。
在另一方面，在執行對應於關注區域之第二區塊602的編碼後，速率控制模組124可使用藉由自由第二區塊602生成之位元之數目減去分配至第二區塊602之目標位元之數目所獲得的值來更新儲存於第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值710。
當藉由第一CBF值調整量化參數值時，由第二區塊602生成的位元之數目可小於分配至第二區塊602之目標位元之數目。在這種情況下，速率控制模組124可藉由使用藉由自由第二區塊602生成之位元之數目減去分配至第二區塊602之目標位元之數目所獲得的值來更新第一CBF值710來減小儲存於如圖10中所說明之第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值710。
然而，由於包含於當前圖框600之第二區塊602中的圖像之複雜度為高的，故由第二區塊602生成的位元之數目可大於分配至第二區塊602之目標位元之數目。在這種情況下，速率控制模組124可藉由使用藉由自由第二區塊602生成之位元之數目減去分配至第二區塊602之目標位元之數目所獲得的值來更新第一CBF值710來增加儲存於如圖11中所說明之第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值710。
參見圖12，當執行對第三區塊603之編碼時，速率控制模組124可使用包含於第三區塊603中的圖像之複雜度、分配至在編碼第三區塊603前經編碼之第二區塊602的量化參數值、分配至第三區塊603之目標位元之數目以及類似者來確定第三區塊603之量化參數值。在這種情況下，當第三區塊603經識別為對應於非關注區域之區塊NR時，速率控制模組124可使用儲存於第二虛擬緩衝器520中之第二CBF值來調整所確定之用於第三區塊603的量化參數值。
亦即，雖然第二區塊602及第三區塊603為彼此鄰近之區塊，但速率控制模組124可使用彼此不同之CBF值來調整第二區塊602及第三區塊603的量化參數值。
在另一方面，如上文參考圖6所描述，在第二CBF值經初始化後，由於對應於非關注區域之區塊並未經編碼，故速率控制模組124可將所確定的量化參數值應用於第三區塊603。
另外，由於第三區塊603為對應於非關注區域之區塊NR，故儲存於第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值710可不用於調整所確定之用於第三區塊603的量化參數值。
參看圖13及圖14，速率控制模組124可將量化參數值確定為34以用於包含於當前圖框600中的第三區塊603。
在另一方面，在執行對應於非關注區域之第三區塊603的編碼後，速率控制模組124可使用藉由自由第三區塊603生成之位元之數目減去分配至第三區塊603之目標位元之數目所獲得的值來更新儲存於第二虛擬緩衝器520中的第二CBF值720。在這種情況下，儲存於第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值710並未更新。
如圖13中所說明，當由第三區塊603生成的位元之數目大於分配至第三區塊603之目標位元之數目時，所減去的值可具有正值。因此，正值可在第二虛擬緩衝器520中儲存為第二CBF值720。
在另一方面，如圖14中所說明，當由第三區塊603生成的位元之數目小於分配至第三區塊603之目標位元之數目時，所減去的值可具有負值。因此，負值可在第二虛擬緩衝器520中儲存為第二CBF值720。
參見圖15，當執行對第四區塊604之編碼時，速率控制模組124可使用包含於第四區塊604中的圖像之複雜度、分配至在編碼第四區塊604前經編碼之第三區塊603的量化參數值、分配至第四區塊604之目標位元之數目以及類似者來確定第四區塊604之量化參數值。在這種情況下，當第四區塊604經識別為對應於非關注區域之區塊NR時，速率控制模組124可使用儲存於第二虛擬緩衝器520中之第二CBF值720來調整所確定之用於第四區塊604的量化參數值。
作為一實例，由於儲存於第二虛擬緩衝器520中的第二CBF值720具有正值，故速率控制模組124可調整所確定之用於第四區塊604的量化參數值以使之增加。
作為另一實例，當儲存於第一虛擬緩衝器510中的第二CBF值720超出所需之（或替代地預定之）正值時，速率控制模組124可調整所確定之用於第四區塊604的量化參數值以使之增加。
由於第四區塊604為對應於非關注區域之區塊NR，故儲存於第一虛擬緩衝器510中的第一CBF值710可不用於調整所確定之用於第四區塊604的量化參數值。
參見圖16，速率控制模組124可將量化參數值確定為34以用於包含於中當前圖框600的第四區塊604。此外，速率控制模組124可基於第二CBF值720來調整所確定的量化參數值，進而將第四區塊604之量化參數值調整至變為35。
在另一方面，在執行對應於非關注區域之第四區塊604的編碼後，速率控制模組124可使用藉由自由第四區塊604生成之位元之數目減去分配至第四區塊604之目標位元之數目所獲得的值來更新儲存於第二虛擬緩衝器520中的第二CBF值720。
當藉由第二CBF值720調整量化參數值時，由第四區塊604生成的位元之數目可小於分配至第四區塊604之目標位元之數目。在這種情況下，速率控制模組124可藉由使用藉由自由第四區塊604生成之位元之數目減去分配至第四區塊604之目標位元之數目所獲得的值來更新第二CBF值720來減小儲存於如圖17中所說明之第二虛擬緩衝器520中的第二CBF值720。
然而，即使包含於當前圖框600之第四區塊604中的圖像之複雜度為高的，但由第四區塊604生成的位元之數目可大於分配至第四區塊604之目標位元之數目，如圖17中所說明。在這種情況下，速率控制模組124可藉由使用藉由自由第四區塊604生成之位元之數目減去分配至第四區塊604之目標位元之數目所獲得的值來更新第二CBF值720來增加儲存於如圖17中所說明之第二虛擬緩衝器520中的第二CBF值720。
圖18為說明根據一些實例實施例的在視訊編碼設備中儲存在調整量化參數值時所用之CBF值的虛擬緩衝器之圖式。
參見圖18，速率控制模組124可包含第一虛擬緩衝器910、第二虛擬緩衝器920以及第三虛擬緩衝器930。第一虛擬緩衝器910可為儲存第一CBF值之區域，第二虛擬緩衝器920可為儲存第二CBF值之區域，且第三虛擬緩衝器930可為儲存第三CBF值之區域。第一CBF值、第二CBF值以及第三CBF值可彼此獨立。
雖然圖18僅說明存在兩個關注區域的情況，但是實例實施例不限於此，且關注區域的數目可為三個或大於個，且速率控制模組124可包含相同數目個虛擬緩衝器作為關注區域的虛擬緩衝器。
同時，第一虛擬緩衝器910、第二虛擬緩衝器920以及第三虛擬緩衝器930可以硬體方式提供或可以軟體方式提供。
速率控制模組124可基於關於關注區域的資訊將包含於當前圖框中之多個區塊分類為對應於關注區域之區塊、對應於次要關注區域之區塊以及對應於非關注區域之區塊。此處，次要關注區域可為重要性低於關注區域且高於非關注區域的區域。
關於關注區域之資訊可包含關注區域映射圖800。關注區域映射圖800可包含關於包含於當前圖框中的多個區塊中之哪一者為對應於關注區域之區塊R的資訊。此外，關注區域映射圖800可包含關於包含於當前圖框中的多個區塊中之哪一者為對應於次要關注區域之區塊SR的資訊。此外，關注區域映射圖800可包含關於包含於當前圖框中的多個區塊中之哪一者為對應於非關注區域之區塊NR的資訊。
當編碼包含於第一區域810中之對應於關注區域的區塊R時，速率控制模組124可使用儲存於第一虛擬緩衝器910中之第一CBF值來調整對應於關注區域之區塊R的量化參數值。
當編碼包含於第二區域820中之對應於次要關注區域的區塊SR時，速率控制模組124可使用儲存於第二虛擬緩衝器920中之第二CBF值來調整對應於次要關注區域之區塊SR的量化參數值。
當編碼包含於第三區域830中之對應於非關注區域的區塊NR時，速率控制模組124可使用儲存於第三虛擬緩衝器930中之第三CBF值來調整對應於非關注區域之區塊NR的量化參數值。
當當前經編碼區塊為對應於關注區域之區塊時，速率控制模組124可更新第一CBF值。當當前經編碼區塊為對應於次要關注區域之區塊時，速率控制模組124可更新第二CBF值。當當前經編碼區塊為對應於非關注區域之區塊時，速率控制模組124可更新第三CBF值。
根據前述實例實施例，存在藉由基於多個虛擬緩衝器中之每一者中所儲存之CBF值來調整對應於每一區域之區塊的量化參數值來增強速率控制之準確度的效應。
雖然已參考本發明之一些實例實施例特別地說明及描述實例實施例，但於本領域具有通常知識者將理解，可在不背離藉由以下申請專利範圍所定義之實例實施例的精神及範疇的情況下於本文中進行形式上及細節上的各種改變。所描述的實例實施例應僅按描述性意義來考慮且不用於限制的目的。
已參考隨附圖式描述了實例實施例，但於本領域具有通常知識者可理解，於本領域具有通常知識者在不改變本揭露內容之技術概念或基本特徵之情況下，可以其他特定形式執行本揭露內容。另外，上文所描述之實例實施例僅為實例，且並不限制本揭露內容之權利之範疇。
如上文所論述，可由能夠執行操作之諸如各種硬體及/或軟體組件、電路及/或模組的任何適合之構件執行以上描述之方法的各種操作。
軟體可包含用於實施邏輯功能之可執行指令的有序清單，且可實施於供指令執行系統、設備或裝置（諸如單核處理器或多核處理器或含有處理器之系統）使用或與之結合使用的任何「處理器可讀媒體」中。
結合本文中所揭露之實例實施例描述的方法或演算法以及功能之操作可直接實施於硬體中、由處理器執行之軟體模組中或兩者之組合中。若以軟體實施，則功能可作為一或多個指令或程式碼儲存於有形、非暫時性電腦可讀媒體上或經由有形、非暫時性電腦可讀媒體來傳輸。軟體模組可駐存於隨機存取記憶體（RAM）、快閃記憶體、唯讀記憶體（Read Only Memory；ROM）、電可程式化ROM（Electrically Programmable ROM；EPROM）、電可抹除可程式化ROM（EEPROM）、暫存器、硬碟、可移除式磁碟、CD ROM或本領域中已知的任何其他形式之儲存媒體。
10‧‧‧視訊編碼系統
50‧‧‧視訊源
100‧‧‧視訊編碼設備
110‧‧‧預處理電路
120‧‧‧視訊編碼設備/編碼器
121‧‧‧分區單元
122‧‧‧預測模塊
123‧‧‧壓縮模塊
123a‧‧‧變換模組
123b‧‧‧量化單元
123c‧‧‧逆量化單元
123d‧‧‧逆變換模組
124‧‧‧速率控制模組
125、127‧‧‧求和器
126‧‧‧解碼圖像緩衝器
128‧‧‧熵編碼單元
130‧‧‧處理器
140‧‧‧第一記憶體
150‧‧‧顯示控制器
160‧‧‧記憶體控制器
170‧‧‧匯流排
180‧‧‧數據機
190‧‧‧使用者介面
200‧‧‧顯示器
210‧‧‧輸入裝置
220‧‧‧第二記憶體
400、800‧‧‧關注區域映射圖
410、810‧‧‧第一區域
420、820‧‧‧第二區域
510、910‧‧‧第一虛擬緩衝器
520、920‧‧‧第二虛擬緩衝器
600、CF‧‧‧當前圖框
601‧‧‧第一區塊
602‧‧‧第二區塊
603‧‧‧第三區塊
604‧‧‧第四區塊
710‧‧‧第一CBF值
720‧‧‧第二CBF值
830‧‧‧第三區域
930‧‧‧第三虛擬緩衝器
FF‧‧‧未來圖框
FI‧‧‧第二資料
IM‧‧‧第一資料
NR、R、SR‧‧‧區塊
PF‧‧‧過去圖框
S310、S320、S330、S340、S350、S360‧‧‧操作
實例實施例之以上態樣及其他態樣以及特徵藉由參考隨附圖式詳細地描述其一些實例實施例將變得更顯而易見，其中：
圖1為說明根據一些實例實施例的視訊編碼系統的方塊圖。 圖2為包含於圖1中所說明的視訊編碼系統中的編碼器之實例方塊圖。 圖3為說明根據一些實例實施例的用於在視訊編碼設備中調整當前經編碼區塊之量化參數值及更新CBF值的方法之流程圖。 圖4為說明根據實例實施例的用於在視訊編碼設備中分類對應於關注區域之區塊及對應於非關注區域之區塊的方法之實例的圖式。 圖5為說明根據一些實例實施例的在視訊編碼設備中儲存在調整量化參數值時所用之CBF值的虛擬緩衝器之圖式。 圖6至圖17為解釋根據一些實例實施例的在視訊編碼設備中用於調整多個區塊中之每一者的量化參數值之方法及用於更新CBF值之方法的實例的圖式。 圖18為說明根據一些實例實施例的在視訊編碼設備中儲存在調整量化參數值時所用之CBF值的虛擬緩衝器之圖式。

Claims (10)

  1. 一種視訊編碼設備，包括： 記憶體及處理器，所述記憶體含有可由所述處理器執行以進行以下操作的電腦可讀程式碼： 將包含於輸入視訊中之圖框劃分成多個區塊， 基於關注區域（ROI）之第一當前緩衝器充滿度（CBF）值來調整在所述多個區塊中對應於所述ROI之區塊的第一量化參數值，以及 基於非關注區域（非ROI）之第二CBF值來調整在所述多個區塊中對應於所述非ROI之區塊的第二量化參數值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的視訊編碼設備，其中所述處理器經組態以進行以下操作： 編碼對應於所述ROI的第一區塊，以及 基於由所述第一區塊生成的位元之數目及分配至所述第一區塊的目標位元之數目來更新所述第一CBF值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的視訊編碼設備，其中所述處理器經組態以藉由自由所述第一區塊生成的位元之所述數目減去分配至所述第一區塊的目標位元之所述數目所獲得的值來更新所述第一CBF值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的視訊編碼設備，其中所述處理器經組態以進行以下操作： 編碼對應於所述非ROI之第二區塊，以及 基於由所述第二區塊生成的位元之數目及分配至所述第二區塊的目標位元之數目來更新所述第二CBF值。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的視訊編碼設備，其中所述處理器經組態以藉由自由所述第二區塊生成的位元之所述數目減去分配至所述第二區塊的目標位元之所述數目所獲得的值來更新所述第二CBF值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的視訊編碼設備，其中所述處理器經組態以基於次要關注區域（次要ROI）之第三CBF值來調整在所述多個區塊中對應於所述次要ROI之區塊的第三量化參數值，所述次要ROI不同於所述ROI。
  7. 一種視訊編碼設備，包括： 記憶體及處理器，所述記憶體含有可由所述處理器執行以進行以下操作的電腦可讀程式碼： 將包含於輸入視訊中之圖框劃分成多個區塊，所述多個區塊包含第一區塊及第二區塊，所述第二區塊鄰近於所述第一區塊， 確定與所述多個區塊中之每一者相關聯的量化參數值，所述量化參數值包含與所述第一區塊相關聯的第一量化參數值及與所述第二區塊相關聯的第二量化參數值， 基於第一當前緩衝器充滿度（CBF）值來調整所述第一區塊之所述第一量化參數值，以及 基於第二CBF值來調整所述第二區塊之所述第二量化參數值，所述第二CBF值不同於所述第一CBF值。
  8. 一種視訊編碼設備，包括： 記憶體及處理器，所述記憶體含有可由所述處理器執行以進行以下操作的電腦可讀程式碼： 將包含於輸入視訊中之圖框劃分成多個區塊，所述多個區塊各自對應於關注區域（ROI）及非關注區域（非ROI）中之一者， 確定所述多個區塊中之每一者的量化參數值， 在編碼所述多個區塊之第一區塊後，當經編碼的所述第一區塊為對應於所述ROI的區塊時，基於由所述第一區塊生成的位元之數目及所述第一區塊之目標位元之數目來更新所述ROI的第一當前緩衝器充滿度（CBF）值，以及 在編碼所述第一區塊後，當所述經編碼第一區塊為對應於所述非ROI的區塊時，基於由所述第一區塊生成的位元之所述數目及所述第一區塊的目標位元之所述數目來更新所述非ROI的第二CBF值。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的視訊編碼設備，其中，在編碼所述第一區塊後，當編碼所述多個區塊中之對應於所述ROI之第二區塊時，所述處理器經組態以基於所述第一CBF值來調整所述第二區塊之第一量化參數值。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的視訊編碼設備，其中，在執行對所述第一區塊之編碼後，當編碼所述多個區塊中之對應於所述非ROI之第三區塊時，所述處理器經組態以基於所述第二CBF值來調整所述第三區塊之第二量化參數值。
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