TWI634788B - 內容適應性高精度巨集區塊的碼率控制 - Google Patents

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Abstract

方法及系統可包括一種具有將一組巨集區塊位元預算分配給與視頻信號相關聯的位元流的硬體邏輯之裝置。該硬體邏輯亦可根據該組巨集區塊位元預算而在一單一程序編碼組態中控制該位元流的框大小。在一例子中，該硬體邏輯根據該組巨集區塊位元預算而調整該位元流的一或多個量化參數。

Description

內容適應性高精度巨集區塊的碼率控制
本發明係關於一種內容適應性高精度巨集區塊的碼率控制。
傳統的位元率控制演算法可被設計成使用硬體邏輯在視訊位元流的框及/或圖像層級上進行量化參數(Quantization Parameter；簡稱QP)調整而實現目標視訊位元率。當有場景(scene)改變或內容切換時，可能由於與場景改變相關聯的內容複雜度改變而遭遇壓縮視訊位元率的激增或下降。雖然一種方法可使用新的QP將第二編碼程序(encoding pass)中之視訊框重新編碼，但是此種解決方案可能產生諸如視訊會議(video conferencing)等的即時應用無法接受的延遲。
各實施例可涉及一種以電腦執行之方法，其中將一組巨集區塊位元預算分配給與視頻信號相關聯的位元流。該方法亦可提供：根據該組巨集區塊位元預算而在一單一程序編碼組態中控制該位元流的框大小。
各實施例亦可包括一種具有將一組巨集區塊位元預算分配給與視頻信號相關聯的位元流的硬體邏輯之裝置。該硬體邏輯亦可根據該組巨集區塊位元預算而在一單一程序 編碼組態中控制該位元流的框大小。
此外各實施例可包括一種具有圖形處理器之系統，該圖形處理器具有將一組巨集區塊位元預算分配給與視頻信號相關聯的位元流之硬體邏輯。該硬體邏輯亦可根據該組巨集區塊位元預算而在一單一程序編碼組態中控制該位元流的框大小。在一例子中，該系統亦包括被耦合到該圖形處理器之一硬碟機。
其他實施例可包括一種以電腦執行之方法，其中根據巨集區塊像素變異、總高頻量、殘餘誤差、及先前被編碼的位元數中之至少一者決定與視頻信號相關聯的位元流之巨集區塊複雜度。該方法亦可提供：根據靜態位置、該位元流的內容、及外部動態輸入中之至少一者決定該位元流的一重要區域。可根據巨集區塊複雜度及重要的區域而將一組巨集區塊位元預算分配給位元流。該方法可包括：產生用來決定位元流的移動位元總和之一巨集區塊大小估計值，其中可進行該移動位元總和與該組巨集區塊位元預算間之一比較。此外，該方法可提供：根據該比較而選擇一更新策略；以及根據該被選擇之更新策略而在一單一程序編碼組態中控制該位元流的框大小。
現在請參閱第1圖，圖中示出一種將視頻信號編碼(例如，壓縮)之方法10。可使用諸如特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit；簡稱ASIC)、互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor；簡稱CMOS)、或電晶體-電晶體邏輯 (Transistor-Transistor Logic；簡稱TTL)技術、或以上各電路技術之任何組合等的電路技術而在多種計算系統的固定功能硬體中實施該方法10。所示之處理方塊12提供了：將一組巨集區塊位元預算分配給與一視頻信號相關聯的一位元流。如將於下文中更詳細說明的，可根據巨集區塊複雜度資訊及重要的區域資訊等的資訊而在一單一程序編碼組態中分配該組巨集區塊位元預算。此外，該組巨集區塊位元預算可包括可被用來在巨集區塊層級上追蹤及控制被編碼的位元流的框大小之一或多個預算。在方塊14中，尤其可根據該組巨集區塊位元預算而在該單一程序編碼組態中控制該位元流之框大小。
第2圖示出為對應於一視訊位元流的一移動位元總和18執行一組巨集區塊位元預算16(16a-16e)之一方法。移動位元總和18可代表含有諸如視訊會議內容等的即時內容的一視頻信號的被編碼/被壓縮位元之累積數。在該所示例子中，當被處理的巨集區塊數增加時，該等位元預算16將增加，其中一目標巨集區塊位元預算16a代表隨著時間經過而按照預算分配的被編碼位元之目標數。此外，一最大巨集區塊位元預算16b可代表隨著時間經過而按照預算分配的被編碼位元之最大數，且一最小巨集區塊位元預算16c可代表隨著時間經過而按照預算分配的被編碼位元之最小數。在該所示例子中，該組巨集區塊位元預算16也包括介於目標巨集區塊位元預算16a與最大巨集區塊位元預算16b之間的一上平均16d、以及介於目標巨 集區塊位元預算16a與最小巨集區塊位元預算16c之間的一下平均16e。可根據情況而使用其他的巨集區塊位元預算。
如將於下文中更詳細說明的，該組巨集區塊位元預算16可界定一或多個區域20、22、24，該一或多個區域可被用來選擇位元流的一更新策略。該被選擇之更新策略可包括諸如一或多個量化參數(QP)、調整、及離散餘弦轉換(Discrete Cosine Transform；簡稱DCT)調整等的更新策略。一般而言，DCT係數可使視頻信號能夠在頻域中被監視、分析、及控制，其中視訊編碼系統之QP可建立用來使該等DCT係數與一有限組的步階相關聯之步輻。因此，QP的大值可代表用來粗略近似空間轉換(spatial transform)之較大步階，因而只需少數係數即可擷取大部分的信號。另一方面，QP的小直可更準確地近似空間頻譜(spatial frequency spectrum)，但其代價是較多的位元。
在該所示例子中，區域20最接近目標巨集區塊位元預算16a，區域24最遠離目標巨集區塊位元預算16a，且區域22被配置在各別的區域20與24之間。因此，如果移動位元總和18自區域20轉變到區域22，則可選擇一更新策略，以便以逐一巨集區塊之方式抑制框大小的增長。例如，對該轉變的回應可以只是將QP增加某一小量。
同樣地，如果移動位元總和18自區域22轉變到區域24，則可選擇一甚至更基極的更新策略(例如，"應急"模 式)。例如，對該轉變的回應可能是將QP設定為一最大值，或將零頻率(例如，直流)項之外的所有轉換係數歸零。可使用諸如限制頻率係數(例如，將高頻係數限制在某一範圍內，以便避免長碼)以及將高頻係數歸零(例如，在遇到一固定數目的非零/交流係數之後)等的其他資料縮減技術。當然，在極端的情形中，可將所有的頻率(例如，交流)係數歸零，因而只留下直流係數。此種方法可以只須較少數目的位元即可將位元流編碼之一平均值取代巨集區塊。
另一方面，當移動位元總和18自區域24經由區域22轉變到區域20時，可漸漸地選擇容許較多位元的更新策略，且將該等更新策略應用於該位元流。因此，可回應此類轉變，而中斷前文所述之資料縮減技術，且/或可減少QP。
操作理論概觀
在一例子中，一位元包裝(bit packing)模組可為每一被包裝的巨集區塊產生一大小(例如，位元組)估計值。此外，使用者可指定每一巨集區塊的一目標及最大大小，其中該這些信號(例如，實際、目標、最大)的移動總和可產生被用來識別何時需要QP調整之"曲線"(請參閱第2圖)。一量化位元率控制模組可自該目標及最大信號對稱地產生另外三條曲線(upper_midpt、lower_midpt、sum_min)。使用者可指定該目標及最大信 號之值，且該等值可支配這些曲線的形狀。
例如，sum_actual與sum_target間之差異(例如，"bytediff")可識別該實際與目標大小間之誤差的極限。現行bytediff與先前計算出的bytediff間之差異可代表該極限隨著時間經過的改變率，其中該改變率的正負號可被用來識別該修正是否趨向適當的方向(例如，朝向bytediff=0)。
OPmod
每一巨集區塊可具有一被要求的QP(該被要求的QP可能在各巨集區塊中會改變，或保持不變)。可將一修改參數(例如，"QPmod")加入該被要求的QP，其中當該目標被過低地預測時，QPmod將是正的，且當該目標被過高地預測時，QPmod將是負的。此外，當內部計數器(例如，"過高"及"過低")到達跳脫點(例如，"增長"及"收縮")時，可遞增或遞減QPmod。對於每一被處理的巨集區塊而言，根據值sum_actual所屬的區域，可將各點的量加到任一計數器。如果該過高計數器超過該增長點，則可遞增QPmod，而如果該過低計數器超過該收縮點，則可遞減QPmod。
為了抑制沿著相同方向的重複改變之效應，可實施該方向阻力的增加以及互補方向阻力的減少(例如，"grow_resistance"及"shrink_resistance")。可將該阻力加入該增長點或收縮點，因而沿著該方向的下一修正將需要 跳脫更多的點。
此外，使用者可指定用來限制QPmod可被修改的量之一些保護帶(guard-band)。例如，可將QPmod限制為介於"QPmax_pos_mod"與"QPmax_neg_mod_abs"之間。
觸發
在一例子中，一位元率控制模組只有在其被觸發時才開始修改QPmod。因此，可存在三種級別的觸發："永遠"、"平緩"、"寬鬆"。永遠級別可意指一旦參數"sum_actual"到達區域20之後，位元率控制將是現用的。一旦sum_actual到達區域22之後，該平緩級別可觸發位元率控制。此外，當sum_actual到達區域24時，該寬鬆級別可等候觸發位元率控制。
一旦sum_actual開始在一系列的巨集區塊中追蹤sum_target之後，可停用該位元率控制模組(例如，triggered=false)。具體而言，可在一視窗的巨集區塊中監視bytediff改變率之正負號。當該視窗中中這些正負號的總和位於一容許值之內時(例如，被稱為"穩定")，可將triggered重設為假值。
應急
被啟用時，當sum_actual到達區域24時，可進入應急模式，直到sum_actual到達區域20為止。當處於應急模式時，可以QP=MB(n).QP+QPmax_pos_mod將所有的巨 集區塊量化，且將被限制在諸如五十一等的一值。
使用者控制
可讓使用者界定各關鍵性參數，而可實現相當大程度的彈性。例如，在每一巨集區塊層級上，目標及最大值可被指定，且可產生用來比較sum_actual之各種形狀的曲線。
此外，在每一位元片上，使用者可指定觸發敏感度、以及停用該觸發器之容許值。此外，使用者可啟用應急偵測。
可讓使用者得知被指定給區域20、22、24中之每一區域的點值，以便尤其可非對稱地控制過高及過低預測。此外，當調用修正時，使用者可指定增長點及收縮點之初始值、以及被應用的阻力值。亦可讓使用者得知QPmod之最大及最小值。
現在請參閱第3圖，圖中示出使用執行一組巨集區塊位元預算一些區域之一方法26。可使用諸如ASIC、CMOS、或TTL技術、或以上各電路技術之任何組合等的電路技術而在多種計算系統的固定功能硬體中實施該方法26。所示之處理方塊28提供了：估計將現行巨集區塊編碼所需的位元數，其中該估計可考慮到巨集區塊之複雜度、及該巨集區塊是否為一重要的區域等的因素。例如，該巨集區塊複雜度之決定可根據像素變異、總高頻量(例如，在DCT係數中)、殘餘誤差、及先前被編碼的位元 數等的因素。如果使用諸如絕對差值和(Sum of Absolute Difference；簡稱SAD)或均方誤差(Mean Square Error；簡稱MSE)而根據統計值預先界定該殘餘誤差，則可以下式產生一相關函數(correlation function)：Estimate_Bits[k]=Statistics_Function(Residual_Error[k]); for kth MB。
此外，重要的區域之決定可根據靜態位置(例如，顯示幕的中心)、位元流的內容(例如，人臉、移動物體等的內容)、及外部動態輸入(例如，即時眼睛追蹤裝置(eye tracking device)提供的資料)等的因素。就這一點而言，可將巨集區塊重要性的一加權函數指定為介於零與一之間的一分數權值。
Importance[k]; for kth MB。
如前文所述，在方塊30中，可將現行組的巨集區塊位元預算加到先前的預算總和。因此，在方塊30中，可將現行巨集區塊的目標位元預算加到先前目標位元預算的總和，可將巨集區塊的最大位元預算加到先前最大位元預算的總和，且其他的操作依此類推，而得到前文所述之一組巨集區塊位元預算。所示之方塊32提供了：將用來將現行巨集區塊編碼所需的估計位元數加到總實際框大小，以便得到一總估計框大小(例如，移動位元總和)。將該相同的程序重複用於最大、最小、及其他位元預算。然後在方塊34中，可將該總估計框大小與該組巨集區塊位元預算比較，其中如前文所述，該比較能夠識別諸如區域20、22、24(第2圖)等的一預算區域。
如果在方塊36中決定現行區域不同於先前區域，則在方塊38中，可先重設一計數器，然後在方塊40中增加該計數器之計數。如果現行區域相同於先前區域，則可在方塊40中進行該計數器的計數增加，而無須重設該計數器。就這一點而言，該計數器可被用來避免太快進行QP及/或DCT係數調整。因此，只有在方塊42中決定該計數器已超過一預定的臨界值時，所示之方法26才在方塊44中進行特定區域的QP更新。該遲滯功能顯著地改善了系統效能。在方塊46中，可包裝該巨集區塊位元流，其中該被包裝之位元流可被用來定實際框大小。
現在請參閱第4圖，圖中示出一平台56，其中該平台56可以是諸如一膝上型電腦、行動網際網路裝置(Mobile Internet Device；簡稱MID)、個人數位助理(Personal Digital Assistant；簡稱PDA)、媒體播放器、成像裝置、諸如智慧型手機等的任何智慧型裝置、智慧型平板電腦等的平板電腦、或以上各項的任何組合等的一行動平台。平台56也可以是諸如一個人電腦(Personal Computer；簡稱PC)、伺服器、工作站、及智慧型電視等的一固定平台。所示之平台56包含具有用來提供對系統記憶體60的存取的一整合式記憶體控制器(integrated Memory Controller；簡稱iMC)62之一中央處理單元(Central Processing Unit；簡稱CPU)(例如，主處理器)58，該系統記憶體60可包括諸如雙倍資料速率(Double Data Rate；簡稱DDR)同步動態隨機存取記憶 體(Synchronous Dynamic RAM；簡稱SDRAM)(例如，DDR3 SDRAM JEDEC Standard JESD79-3C,April 2008)模組。系統記憶體60之該等模組可被包含在諸如單列直插式記憶體模組(Single Inline Memory Module；簡稱SIMM)、雙列直插式記憶體模組(Dual Inline Memory Module；簡稱DIMM)、及小型雙列直插式記憶體模組(Small Outline DIMM；簡稱SODIMM)等的模組。CPU 58亦可具有一或多個驅動程式64及/或處理器核心(圖中未示出)，其中每一核心可以是功能齊全的，具有指令提取單元、指令解碼器、第一階(L1)快取記憶體、以及執行單元等的組件。CPU 58可替代地經由連接平台56中之每一組件的一前端匯流排或一點對點結構而與也被稱為北橋的iMC 62之一晶片外部變形通訊。CPU 58亦可執行諸如Microsoft Windows、Linux、或Mac(Macintosh)等的一作業系統(Operating System；簡稱OS)66。
所示之CPU 58也經由一控制中心匯流排而與也被稱為南橋的一平台控制中心(Platform Controller Hub；簡稱PCH)68通訊。iMC 62/CPU 58及PCH 68有時被稱為晶片組。CPU 58亦可在操作上經由一網路埠(圖中未示出)及PCH 68而被連接到一網路(圖中未示出)。一顯示器70(例如，觸控式螢幕、液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)顯示器)亦可與PCH 68通訊，以便讓使用者觀看來自平台56之影像及/或視訊。所示之PCH 68也被耦合到儲存裝置，該儲存裝置可包括硬碟機76、唯讀 記憶體(ROM)、光碟、快閃記憶體(圖中未示出)等的儲存裝置。
所示之平台56也包含被耦合到一專用圖形記憶體80之一專用圖形處理單元(Graphics Processing Unit；簡稱GPU)78。專用圖形記憶體80可包括諸如圖形DDR(Graphics DDR；簡稱GDDR)或DDR SDRAM模組、或適於支援圖形繪製之任何其他的記憶體技術。GPU 78及圖形記憶體80可被安裝在一圖形/視訊卡，其中GPU 78可經由諸如一PCI Express圖形(PCI Express Graphics；簡稱PEG)(例如，周邊組件互連(Peripheral Component Interconnect)/PCI Express x16 Graphics 150W-ATX Specification 1.0,PCI Special Interest Group)匯流排、或加速圖形埠(Accelerated Graphics Port)(例如，AGP V3.0 Interface Specification,September 2002)匯流排等的一圖形匯流排而與CPU 58通訊。該圖形卡可被整合到系統主機板，被整合到主CPU 58晶片，或被配置為主機板上的一分立式圖形卡等的形式。GPU 78亦可執行一或多個驅動程式82，且可包含用來儲存指令及其他資料之一內部快取記憶體84。
所示之GPU 78包含硬體邏輯86，該硬體邏輯86被配置成將一組巨集區塊位元預算分配給與視頻信號相關聯的位元流，且根據該組巨集區塊位元預算而在一單一程序編碼組態中控制該位元流的框大小。在一例子中，硬體邏輯86根據該組巨集區塊位元預算而調整該位元流的一或 多個量化參數。
第5圖示出一系統700之一實施例。在各實施例中，系統700可以是一媒體系統，但是系統700不限於該情境。例如，系統700可被包含到一個人電腦(PC)、膝上型電腦、超輕薄膝上型電腦、平板電腦、觸控板、可攜式電腦、手持電腦、掌上型電腦、個人數位助理(PDA)、細胞式電話、組合細胞式電話/PDA、電視、智慧型裝置(例如，智慧型手機、智慧型平板電腦、或智慧型電視)、行動網際網路裝置(MID)、訊息傳送裝置、及資料通訊裝置等的裝置。
在各實施例中，系統700包含被耦合到一顯示器720之一平台702。平台702可自諸如內容服務裝置730或內容傳送裝置740或其他類似的內容資源等的一內容裝置接收內容。包含一或多個導覽功能之一導覽控制器750可被用來與諸如平台702及/或顯示器720互動。下文中將更詳細地說明這些組件中之每一組件。
在各實施例中，平台702可包含一晶片組705、處理器710、記憶體712、儲存裝置714、圖形子系統715、應用程式716、及/或無線電718。晶片組705可提供處理器710、記憶體712、儲存裝置714、圖形子系統715、應用程式716、及/或無線電718間之相互通訊。例如，晶片組705可包括能夠提供與儲存裝置714間之相互通訊的一儲存配接器。
處理器710可被實施為複雜指令集電腦(Complex Instruction Set Computer；簡稱CISC)或精簡指令集電腦(Reduced Instruction Set Computer；簡稱RISC)處理器、與x86指令集相容之處理器、多核心處理器、或任何其他微處理器或中央處理單元(CPU)。在各實施例中，處理器710可包含雙核心處理器或雙核心行動處理器等的處理器。
記憶體712可被實施為諸如(但不限於)隨機存取記憶體(Random Access Memory；簡稱RAM)、動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory；簡稱DRAM)、或靜態機存取記憶體(Static RAM；簡稱SRAM)之揮發性記憶體裝置。
儲存裝置714可被實施為諸如(但不限於)磁碟機、光碟機、磁帶機、內部儲存裝置、被連接的儲存裝置、快閃記憶體、電池供電之同步DRAM(SDRAM)、及/或網路可存取的儲存裝置之非揮發性儲存裝置。在各實施例中，當諸如包含多個硬碟機時，儲存裝置714可包含用來提高珍貴數位媒體的儲存效能增強保護之技術。
圖形子系統715可執行對諸如靜態影像或視訊等的影像之處理，以供顯示。圖形子系統715可以是諸如一圖形處理單元(GPU)或一視覺處理單元(Visual Processing Unit；簡稱VPU)。一類比或數位介面可被用來在通訊上耦合圖形子系統715及顯示器720。例如，該介面可以是高解析多媒體介面、DisplayPort、無線高解析多媒體介面(HDMI)、及/或符合無線高解析的技術中之任何介 面。圖形子系統715可被整合到處理器710或晶片組705。圖形子系統715可以是在通訊上被耦合到晶片組705之一獨立的卡。
可以各種硬體架構實施本發明述及的該等圖形及/或視訊處理技術。例如，圖形及/或視訊功能可被整合到一晶片組內。在替代實施例中，可使用分立式圖形及/或視訊功能。在又一實施例中，可以其中包括多核心處理器之一般用途處理器實施圖形及/或視訊功能。在一進一步的實施例中，可在一消費電子裝置中實施該等功能。
無線電718可包括能夠使用各種適當的無線通訊技術傳輸及接收信號之一或多個無線電。此類技術可能涉及跨越一或多個無線網路之通訊。例示的無線網路包括(但不限於)無線區域網路(Wireless Local Area Network；簡稱WLAN)、無線個人區域網路(Wireless Personal Area Network；簡稱WPAN)、無線都會網路(Wireless Metropolitan Area Network；簡稱WMAN)、細胞式網路、及衛星網路。在跨越此類網路之通訊中，無線電718可根據一或多種任何版本的適用標準而操作。
在各實施例中，顯示器720可包含任何電視類型的監視器或顯示器。顯示器720可包含一電腦顯示螢幕、觸控式螢幕顯示器、視訊監視器、像電視的裝置、及/或電視。顯示器720可以是數位的及/或類比的。在各實施例中，顯示器720可以是一全像式顯示器。此外，顯示器720可以是可接收視覺投影之一透明表面。此類投影可傳 遞各種形式的資訊、影像、及/或物件。例如，此類投影可以是一行動擴增實境(Mobile Augmented Reality；簡稱MAR)應用之一視覺疊加(visual overlay)。在一或多個軟體應用程式716的控制下，平台702可在顯示器720上顯示使用者介面722。
在各實施例中，可由任何國家的、國際的、及/或獨立的服務代管一或多個內容服務裝置730，且因而可經由諸如網際網路而存取平台702。一或多個內容服務裝置730可被耦合到平台702及/或顯示器720。平台702及/或一或多個內容服務裝置730可被耦合到一網路760，以便將媒體資訊傳送(例如，傳送及/或接收)進及出網路760。一或多個內容傳送裝置740亦可被耦合到平台702及/或顯示器720。
在各實施例中，內容服務裝置730可包括有線電視機上盒、個人電腦、網路、電話、可連接網際網路的裝置或能夠傳送數位資訊及/或內容的設備、以及能夠經由網路760或直接地單向或雙向在內容提供者與平台702及/或顯示器720之間傳送內容之任何其他類似的裝置。我們應可了解：可經由網路760而將該內容單向或雙向地傳送進及出系統700中之任一組件及一內容提供者。內容的例子可包括其中包括諸如視訊、音樂、以及醫療及遊戲資訊等的任何媒體資訊。
一或多個內容服務裝置730接收諸如其中包括媒體資訊的有線電視節目、數位資訊、及/或其他內容等的內 容。內容提供者之例子可包任何有線或衛星電視或無線電或網際網路內容提供者。該等所提供的例子之用意並非限制本發明之實施例。
在各實施例中，平台702可自具有一或多個導覽功能之導覽控制器750接收控制信號。例如，控制器750之該等導覽功能可被用來與使用者介面722互動。在各實施例中，導覽控制器750可以是一指向裝置，該指向裝置可以是可讓使用者將空間(例如，連續的及多維的)資料輸入到一電腦之一電腦硬體組件(尤指人性化介面裝置(human interface device))。諸如圖形使用者介面(Graphical User Interface；簡稱GUI)以及電視及監視器等的許多系統可讓使用者使用身體姿勢而控制電腦或電視且將資料提供給電腦或電視。
可在一顯示器(例如，顯示器720)上以該顯示器上顯示的一指標、游標、對焦環、或其他視覺指示符的移動反映導覽控制器750的該等導覽功能之移動。例如，在軟體應用程式716之控制下，被設置在導覽控制器750上的該等導覽功能可被映射到諸如使用者介面722上顯示的虛擬導覽功能。在各實施例中，控制器750可能不是一獨立的組件，而是被整合到平台702及/或顯示器720。然而，各實施例不限於該等元件，也不限於本發明示出及述及的情境。
在各實施例中，各驅動器(圖中未示出)在在初始開機之後被啟用時，可包含可讓使用者能夠如同電視一般地 諸如碰觸一按鈕而立即開啟及關閉平台702之技術。當平台702被"關閉"時，程式邏輯可讓平台702將內容流到媒體配接器或其他一或多個內容服務裝置730或一或多個內容傳送裝置740。此外，晶片組705可包含對諸如5.1環繞音效(surround sound)及/或高解析7.1環繞音效的硬體及/或軟體支援。驅動器可包括用於整合式圖形平台之一圖形驅動器。在各實施例中，該圖形驅動器可包含一周邊組件高速互連(PCI Express)圖形卡。
在各實施例中，系統700中所示的該等組件中之任何一或多個組件可被整合。例如，平台702及一或多個內容服務裝置730可被整合，或平台702及一或多個內容傳送裝置740可被整合，或平台702、一或多個內容服務裝置730、及一或多個內容傳送裝置740可被整合。在各實施例中，平台702及顯示器720可以是一整合式單元。例如，顯示器720及一或多個內容服務裝置730可被整合，或顯示器720及一或多個內容傳送裝置740可被整合。這些例子的用意並非在限制本發明。
在各實施例中，系統700可被整合為一無線系統、一有線系統、或以上兩者的一組合。當被整合為一無線系統時，系統700可包含適於經由一無線共用媒體而通訊之諸如一或多個天線、傳輸器、接收器、收發器、放大器、濾波器、及控制邏輯等的一些組件及介面。無線共用媒體的一例子可包括諸如射頻頻譜等的無線頻譜之一些部分。當被整合為一有線系統時，系統700可包含適於經由有線通 訊媒體而通訊之諸如輸入/輸出(Input/Output；簡稱I/O)配接器、用來將I/O配接器連接到對應的有線通訊媒體之實體連接器、網路介面卡(Network Interface Card；簡稱NIC)、磁碟控制器、視訊控制器、及音訊控制器等的一些組件及介面。有線通訊媒體之例子可包括導線、纜線、金屬引線、印刷電路板(Printed Circuit Board；簡稱PCB)、底板(backplane)、開關結構、交換核心(switch fabric)、半導體材料、雙絞線(twisted-pair wire)、同軸纜線、及光纖等的有線通訊媒體。
平台702可建立用來傳送資訊的一或多個邏輯或實體通道。該資訊可包括媒體資訊及控制資訊。媒體資訊可參照到代表對使用者有意義的內容之任何資料。內容之例子可包括諸如來自語音談話、視訊會議、串流視訊、電子郵件("email")訊息、語音郵件訊息、文數字符號、圖形、影像、視訊、及文字的資料。來自語音談話之資料可以是諸如語音資訊、靜默時段、背景雜音、舒適雜音(comfort noise)、及純音(tone)等的資料。控制資訊可參照到代表對自動化系統有意義的命令、指令、或控制字(control word)之任何資料。例如，控制資訊可被用來將媒體資訊傳送通過一系統或指示一節點以一種預定的方式處理媒體資訊。然而，該等實施例不限於該等元件，也不限於第5圖中示出或述及的情境。
如前文所述，可以不同的實體樣式或形狀因數實施系統700。第6圖示出可實施系統700的一小形狀因數 (small form factor)裝置800之實施例。例如，在各實施例中，裝置800可被實施為具有無線能力的行動計算裝置。行動計算裝置可參照到具有一處理系統及諸如一或多個電池等的一行動電源或電源供應器之任何裝置。
如前文所述，行動計算裝置之例子可包括個人電腦(PC)、膝上型電腦、超輕薄膝上型電腦、平板電腦、觸控板、可攜式電腦、手持電腦、掌上型電腦、個人數位助理(PDA)、細胞式電話、組合細胞式電話/PDA、電視、智慧型裝置(例如，智慧型手機、智慧型平板電腦、或智慧型電視)、行動網際網路裝置(MID)、訊息傳送裝置、及資料通訊裝置等的裝置。
行動計算裝置之例子亦可包括被配置成諸如腕式電腦、指戴式電腦、手環電腦、眼鏡電腦、皮帶夾電腦、臂帶電腦、鞋戴式電腦、衣著穿戴式電腦、以及其他隨身電腦(wearable computer)等的由人穿戴之電腦。例如，在各實施例中，行動計算裝置可被實施為能夠執行電腦應用程式、以及語音通訊及/或資料通訊之智慧型手機。雖然可以被實施為諸如一智慧型手機的一行動計算裝置說明某些實施例，但是我們應可了解：亦可使用其他的無線行動計算裝置實施其他的實施例。該等實施例不限於此種情境。
如第6圖所示，裝置800可包含一外殼802、一顯示器804、一輸入/輸出(I/O)裝置806、及一天線808。裝置800亦可包含導覽功能812。顯示器804可包含用來 顯示適用於行動計算裝置的資訊之任何適當的顯示單元。I/O裝置806可包含用來將資訊輸入到行動計算裝置之任何適當的I/O裝置。I/O裝置806之例子可包括文數字鍵盤、數字小鍵盤、觸控板、輸入鍵、按鈕、開關、搖桿開關、麥克風、喇叭、以及語音辨識裝置及軟體等的I/O裝置。亦可經由麥克風將資訊輸入到裝置800。可由一語音辨識裝置將此種資訊數位化。該等實施例不限於此種情境。
可使用硬體元件、軟體元件、或以上兩者之組合實施各實施例。硬體元件之例子可包括處理器、微處理器、電路、電路元件(例如，電晶體、電阻、電容、及電感等的電路元件)、積體電路、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit；簡稱ASIC)、可程式邏輯裝置(Programmable Logic Device；簡稱PLD)、數位信號處理器(Digital Signal Processor；簡稱DSP)、現場可程式閘陣列(Field-Programmable Gate Array；簡稱FPGA)、邏輯閘、暫存器、半導體裝置、晶片、微晶片、以及晶片組等的硬體元件。軟體之例子可包括軟體組件、程式、應用軟體、電腦程式、應用程式、系統程式、機器程式、作業系統軟體、中間軟體(middleware)、韌體、軟體模組、常式、次常式、函式、方法、程序、軟體介面、應用程式介面(Application Program Interface；簡稱API)、指令集、計算碼、電腦碼、碼段(code segment)、電腦碼段、字組、值、符號、或以上各項的 任何組合。可根據諸如所需的計算速率、功率位準、耐熱性(heat tolerance)、處理週期預算、輸入資料速率、輸出資料速率、記憶體資源、資料匯流排速度、以及其他設計或性能限制等的任何數目的因素而改變是否使用硬體元件及(或)軟體元件以實施一實施例之決定。
可以機器可讀取的媒體中儲存之代表性指令實施至少一實施例之一或多個觀點，該等代表性指令代表處理器內之各種邏輯，且該等代表性指令被一機器讀取時，將使該機器製造用來執行本發明述及的該等技術之邏輯。被稱為"智慧財產權核心"("IP core")之此種表示法可被儲存在一實體之機器可讀取的媒體，且被供應到各客戶或製造設施，以便載入可實際製造出該邏輯或處理器之製造機器。
本發明之實施例可適用於所有類型的半導體積體電路(Integrated Circuit；簡稱IC)晶片。這些IC晶片之例子包括(但不限於)處理器、控制器、晶片組組件、可程式邏輯陣列(Programmable Logic Array；簡稱PLA)、記憶體晶片、及網路晶片等的晶片。此外，在某些圖式中，係以線表示信號導體線。某些線可能是不同的，用以指示更具有構成性的信號路徑；某些線可能有數字標記，用以指示一些具有構成性的信號路徑；且/或某些線的一或多個末端上可能有箭頭，用以指示主要資訊流方向。然而，不應以限制之方式解釋前文所述。而是可配合一或多個實施例而使用此類添加的細節，以便有助於較易於了解某一電路。任何所示之信號線不論有無額外的資訊，都可 實際包含一或多個信號，該一或多個信號可沿著多個方向行進，且可以任何適當類型的信號架構實施該一或多個信號，例如，以差動對(differential pair)、光纖線、及/或單端線實施之數位或類比線。
可能已經提供了例示之尺寸/機型/值/範圍，但是本發明之實施例不限於此。當一些製造技術(例如，微影)隨著時間的經過而成熟時，預期可製造出尺寸較小的裝置。此外，為了圖式及說明的簡化，也為了不模糊了本發明的實施例之某些觀點，各圖式中可能示出或可能不示出至IC晶片之習知的電源/接地連接及其他組件。此外，為了避免模糊了本發明之實施例，可能以方塊圖之形式示出一些配置，此外，也考慮到與這些方塊圖配置的實施方式有關的細節是極度取決於將在其中實施該實施例之平台，亦即，這些細節應是在熟悉此項技術者所當理解的範圍內。當為了說明本發明之實施例而述及一些特定細節(例如，電路)時，熟悉此項技術者當可了解：可在沒有這些特定細節的情形下，或可以這些特定細節的變化之方式，實施本發明之實施例。因此，本說明將被視為例示性而非限制性。
可諸如使用可儲存一指令或一組指令之一機器或實體電腦可讀取的媒體或物品實施某些實施例，該指令或該組指令被一機器執行時，將使該機器執行根據該等實施例之一方法及/或一些操作。此種機器可包括諸如任何適當的處理平台、計算平台、計算裝置、處理裝置、計算系統、 處理系統、電腦、或處理器等的機器，且可使用硬體及/或軟體之任何適當的組合實施此種機器。該機器可讀取的媒體或物品可包括諸如任何適當類型的記憶體單元、記憶體裝置、記憶體物品、記憶媒體、儲存裝置、儲存物品、儲存媒體、及/或儲存單元，例如：記憶體、抽取式媒體或非抽取式媒體、可抹除或不可抹除媒體、可寫入或可複寫媒體、數位或類比媒體、硬碟、軟碟、唯讀光碟(Compact Disk Read Only Memory；簡稱CD-ROM)、可記錄光碟(Compact Disk Recordable；簡稱CD-R)、可複寫式光碟(Compact Disk Rewriteable；簡稱CD-RW)、光碟、磁性媒體、磁光媒體、抽取式記憶卡或碟、各種類型之數位多功能光碟(Digital Versatile Disk；簡稱DVD)、磁帶、或卡帶等的機器可讀取的媒體或物品。該等指令可包括諸如使用任何適當的高階、低階、物件導向、視覺、編譯式或直譯式程式語言實施之原始碼、編譯的碼、直譯的碼、可執行的碼、靜態碼、動態碼、以及被加密的碼等的任何適當類型的程式碼。
除非有其他特別的陳述，否則我們當了解：諸如"處理"、"運算"、"計算"、或"決定"等術語意指電腦、計算系統、或類似電子計算裝置之動作及/或處理，且此種計算系統係將該計算系統的暫存器及/或記憶體內表現為物理量(例如，電子量)之資料操作及/或變換成該計算系統的記憶體、暫存器、或其他此類資訊儲存裝置、傳輸裝置、或顯示裝置內同樣表現為物理量之其他資料。該等實 施例不限於此種情境。
術語"被耦合"在本說明書被用來意指所涉及的組件間之任何類型的直接或間接關係，且可適用於電氣、機械、流體、光學、電磁、機電、或其他的連接。此外，術語"第一"及"第二"等的序數在本說明書只被用來幫助了解，且除非另有指示，否則將不具有任何特定的時間或時間順序之意義。
熟悉此項技術者自前文之說明將可了解：可以各種形式實施本發明的實施例之廣泛技術。因此，雖然以與本發明的實施例之特定例子有關之方式說明了本發明之該等實施例，但是本發明的該等實施例之真實範圍不應受此限制，這是因為熟悉此項技術之從業者在研究了各圖式、說明書、及最後的申請專利範圍之後將可易於了解其他的修改。
16,16a-16e‧‧‧巨集區塊位元預算
18‧‧‧移動位元總和
20,22,24‧‧‧區域
56,702‧‧‧平台
58‧‧‧中央處理單元
60‧‧‧系統記憶體
62‧‧‧整合式記憶體控制器
64,82‧‧‧驅動程式
66‧‧‧作業系統
68‧‧‧平台控制中心
70,720‧‧‧顯示器
76‧‧‧硬碟機
78‧‧‧圖形處理單元
80‧‧‧專用圖形記憶體
84‧‧‧快取記憶體
86‧‧‧硬體邏輯
700‧‧‧系統
730‧‧‧內容服務裝置
740‧‧‧內容傳送裝置
750‧‧‧導覽控制器
705‧‧‧晶片組
710‧‧‧處理器
712‧‧‧記憶體
714‧‧‧儲存裝置
715‧‧‧圖形子系統
716‧‧‧應用程式
718‧‧‧無線電
722‧‧‧使用者介面
760‧‧‧網路
800‧‧‧裝置
802‧‧‧外殼
804‧‧‧顯示器
806‧‧‧輸入/輸出裝置
808‧‧‧天線
812‧‧‧導覽功能
熟悉此項技術者在閱讀前文中之說明書及最後的申請專利範圍且參閱下列圖式之後，將可易於了解本發明的實施例之各種優點，在該等圖式中：第1圖是根據一實施例而將視頻信號編碼的一方法的一例子之一流程圖；第2圖是根據一實施例的一組巨集區塊位元預算的一例子之一圖形；第3圖是根據一實施例而使用執行一組巨集區塊位元 預算一些區域之一方法的一例子之一流程圖；第4圖是根據一實施例的一計算平台的一例子之方塊圖；第5圖是根據一實施例而具有一導覽控制器的一系統的一例子之一方塊圖；以及第6圖是根據一實施例而具有一小形狀因數的一系統的一例子之一方塊圖。

Claims (25)

  1. 一種以電腦執行之方法，包含下列步驟：根據巨集區塊像素變異、總高頻量、殘餘誤差、及先前被編碼的位元數中之至少一者決定與一視頻信號相關聯的一位元流之巨集區塊複雜度；根據靜態位置、該位元流的內容、及外部動態輸入中之至少一者決定該位元流的一重要區域；根據該巨集區塊複雜度及該重要區域而將一組巨集區塊位元預算分配給位元流；產生用來決定該位元流的移動位元總和之一巨集區塊大小估計值；進行該移動位元總和與該組巨集區塊位元預算間之一比較；根據該比較而選擇一更新策略；以及根據該被選擇之更新策略而在一單一程序編碼組態中控制該位元流的框大小，其中該組巨集區塊位元預算包含一目標巨集區塊位元預算、一最小巨集區塊位元預算、及一最大巨集區塊位元預算。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該組巨集區塊位元預算進一步包含介於該目標巨集區塊位元預算與該最大巨集區塊位元預算之間的一上平均、以及介於該目標巨集區塊位元預算與該最小巨集區塊位元預算之間的一下平均。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該被選擇之更新策略包含量化參數調整及離散餘弦轉換係數調整中之至少一者。
  4. 一種裝置，包含：用來執行下列步驟之硬體邏輯：將一組巨集區塊位元預算分配給與一視頻信號相關聯的一位元流；以及根據該組巨集區塊位元預算而在一單一程序編碼組態中控制該位元流的框大小，其中該組巨集區塊位元預算包含一目標巨集區塊位元預算、一最小巨集區塊位元預算、及一最大巨集區塊位元預算。
  5. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該硬體邏輯執行下列步驟：決定該位元流之移動位元總和；進行該移動位元總和與該組巨集區塊位元預算間之一比較；以及根據該比較而選擇一更新策略，其中根據該被選擇之更新策略而控制該位元流的框大小。
  6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該被選擇之更新策略包含量化參數調整及離散餘弦轉換係數調整中之至少一者。
  7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該硬體邏輯產生一巨集區塊大小估計值。
  8. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該組巨集區塊位元預算進一步包含介於該目標巨集區塊位元預算與該最大巨集區塊位元預算之間的一上平均、以及介於該目標巨集區塊位元預算與該最小巨集區塊位元預算之間的一下平均。
  9. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該硬體邏輯根據巨集區塊像素變異、總高頻量、殘餘誤差、及先前被編碼的位元數中之至少一者決定該位元流之巨集區塊複雜度，且其中根據該巨集區塊複雜度而分配該組巨集區塊位元預算。
  10. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該硬體邏輯根據靜態位置、該位元流的內容、及外部動態輸入中之至少一者決定該位元流的一重要區域，且其中根據該重要區域而分配該組巨集區塊位元預算。
  11. 一種系統，包含：一圖形處理器，該圖形處理器包含用來執行下列步驟之硬體邏輯：將一組巨集區塊位元預算分配給與一視頻信號相關聯的一位元流；以及根據該組巨集區塊位元預算而在一單一程序編碼組態中控制該位元流的框大小；以及被耦合到該圖形處理器之一硬碟機，其中該組巨集區塊位元預算包含一目標巨集區塊位元預算、一最小巨集區塊位元預算、及一最大巨集區塊位元 預算。
  12. 如申請專利範圍第11項之系統，其中該硬體邏輯執行下列步驟：決定該位元流之移動位元總和；進行該移動位元總和與該組巨集區塊位元預算間之一比較；以及根據該比較而選擇一更新策略，其中根據該被選擇之更新策略而控制該位元流的框大小。
  13. 如申請專利範圍第12項之系統，其中該被選擇之更新策略包含量化參數調整及離散餘弦轉換係數調整中之至少一者。
  14. 如申請專利範圍第12項之系統，其中該硬體邏輯產生一巨集區塊大小估計值。
  15. 如申請專利範圍第11項之系統，其中該組巨集區塊位元預算進一步包含介於該目標巨集區塊位元預算與該最大巨集區塊位元預算之間的一上平均、以及介於該目標巨集區塊位元預算與該最小巨集區塊位元預算之間的一下平均。
  16. 如申請專利範圍第11項之系統，其中該硬體邏輯根據巨集區塊像素變異、總高頻量、殘餘誤差、及先前被編碼的位元數中之至少一者決定該位元流之巨集區塊複雜度，且其中根據該巨集區塊複雜度而分配該組巨集區塊位元預算。
  17. 如申請專利範圍第11項之系統，其中該硬體邏輯 根據靜態位置、該位元流的內容、及外部動態輸入中之至少一者決定該位元流的一重要區域，且其中根據該重要區域而分配該組巨集區塊位元預算。
  18. 一種以電腦執行之方法，包含下列步驟：將一組巨集區塊位元預算分配給與一視頻信號相關聯的一位元流；以及根據該組巨集區塊位元預算而在一單一程序編碼組態中控制該位元流的框大小，其中該組巨集區塊位元預算包含一目標巨集區塊位元預算、一最小巨集區塊位元預算、及一最大巨集區塊位元預算。
  19. 如申請專利範圍第18項之方法，進一步包含下列步驟：決定該位元流之移動位元總和；進行該移動位元總和與該組巨集區塊位元預算間之一比較；以及根據該比較而選擇一更新策略，其中根據該被選擇之更新策略而控制該位元流的框大小。
  20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該被選擇之更新策略包含量化參數調整及離散餘弦轉換係數調整中之至少一者。
  21. 如申請專利範圍第19項之方法，其中決定該移動位元總和之該步驟包含產生一巨集區塊大小估計值。
  22. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該組巨集區 塊位元預算進一步包含介於該目標巨集區塊位元預算與該最大巨集區塊位元預算之間的一上平均、以及介於該目標巨集區塊位元預算與該最小巨集區塊位元預算之間的一下平均。
  23. 如申請專利範圍第18項之方法，進一步包含下列步驟：根據巨集區塊像素變異、總高頻量、殘餘誤差、及先前被編碼的位元數中之至少一者決定該位元流之巨集區塊複雜度，且其中根據該巨集區塊複雜度而分配該組巨集區塊位元預算。
  24. 如申請專利範圍第18項之方法，進一步包含下列步驟：根據靜態位置、該位元流的內容、及外部動態輸入中之至少一者決定該位元流的一重要區域，且其中根據該重要區域而分配該組巨集區塊位元預算。
  25. 如申請專利範圍第18項之方法，其中硬體邏輯被用來分配該組巨集區塊位元預算且控制該框大小。
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