[發(fā)明專利]視訊譯碼器的訊框緩沖壓縮的方法、視訊譯碼器和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010571809.1
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102215399A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 納比爾·尤瑟夫·華希利
• 申請（專利權(quán)）人: 新港傳播媒介公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明中的具體實施例大體而言是關(guān)于視訊譯碼技術(shù)，且更特定言的是關(guān)于用于視訊譯碼器中的訊框緩沖視訊壓縮及內(nèi)存配置的自適應(yīng)技術(shù)。

背景技術(shù)

視訊由稱為訊框的連續(xù)影像組成且每一訊框由n×m個像素組成。像素為影像的最小單一分量，其保持影像訊框在特定坐標(biāo)處的亮度及色彩信息。諸如視訊電話及數(shù)字TV的視訊應(yīng)用涉及低頻寬數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)針對此等應(yīng)用經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)串流視訊時，歸因于低頻寬而存在數(shù)據(jù)傳輸易于出錯的可能性。為克服此等問題，已由ISO及ITU定義數(shù)字視訊壓縮標(biāo)準(zhǔn)，諸如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、H.261、H.263及H.264。此等壓縮標(biāo)準(zhǔn)通常藉由比較鄰近訊框且移除兩個訊框間的不變細節(jié)達成所要訊框資料降減。

在大多數(shù)壓縮算法中，預(yù)期到經(jīng)譯碼的圖片中的某種形式的損失。減少此損失的一種途徑藉由使信號在變換域中而不是在像素域中量化。此等變換的實施例為離散余弦變換(DCT)、小波變換及次頻帶分析濾波。在基于變換的壓縮算法中，將圖片轉(zhuǎn)換至變換域中且對系數(shù)應(yīng)用量化方案以減少信息的量。變換具有以下效應(yīng)：將能量集中于少數(shù)系數(shù)中，且可在不影響經(jīng)重建構(gòu)的圖片的感知的視覺質(zhì)量的情況下將噪聲引入至此等系數(shù)。

I-訊框或「框內(nèi)寫碼」訊框為使用訊框內(nèi)的8×8像素區(qū)塊來寫碼其本身的參考訊框。P-訊框或「預(yù)測性」訊框使用先前I-型或P-型訊框作為用以寫碼差異的參考。圖1說明習(xí)知視訊壓縮技術(shù)，其中I-訊框作為參考訊框且后續(xù)P-訊框參考I-訊框及先前P-訊框。將每一n×m個像素的訊框劃分成8×8像素區(qū)塊。首先發(fā)送為參考訊框的I-訊框102。其后發(fā)送P₁-訊框104、P₂-訊框106等等。諸如P₁-訊框104及P₂-訊框106的P-訊框參考I-訊框102以及先前所發(fā)送的P-訊框，如圖1中所展示。將P-訊框的每一8×8像素區(qū)塊與I-訊框102的區(qū)塊相比較，以使得可將P-訊框的每個區(qū)塊表達為像素的簡單位移及旋轉(zhuǎn)。進行P-訊框?qū)-訊框102以及先前所發(fā)送的P-訊框的參考直至N個訊框。在H.264標(biāo)準(zhǔn)中，訊框的數(shù)目N為16。

將此等訊框儲存于作為內(nèi)存的部分的訊框緩沖器中。在圖1的習(xí)知視訊壓縮技術(shù)中需要配置海量存儲器以用于儲存N個壓縮訊框。在大多數(shù)時間內(nèi)，僅使用一個參考訊框，但其余N-1個訊框仍消耗內(nèi)存。此外，當(dāng)解碼特定訊框時，未來將參考其的訊框為未知。因為內(nèi)存有限，所以需要用于訊框緩沖視訊壓縮的改良技術(shù)，該技術(shù)可顯著減少被配置用于訊框緩沖器的內(nèi)存。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本文中一具體實施例提供一種用于對一輸入視訊流進行訊框緩沖視訊壓縮以在一視訊譯碼器中有效地配置及利用用于儲存參考訊框的內(nèi)存的方法。該方法包括剖析一視訊標(biāo)頭以獲得參考訊框的一最大數(shù)目(N)，劃分一可用訊框緩沖存儲器以保持[N+1]個壓縮訊框，控制一壓縮過程以限制每一訊框的一大小以使得該大小不小于一訊框緩沖存儲器大小除以[N+1]，藉由在該輸入視訊流的一輸入視訊流緩沖器中預(yù)看而剖析含有參考訊框的訊息，及基于在一訊框緩沖器處的所需訊框的一數(shù)目而配置用于壓縮一給定參考訊框的內(nèi)存。

可調(diào)整該壓縮過程的一量化以改良該輸入視訊流的一圖片質(zhì)量。使用JPEG影像壓縮技術(shù)壓縮該等參考訊框中每一者并予以儲存于該內(nèi)存中。在一量化階段中藉由將該輸入除以一量化矩陣而控制該壓縮過程。僅壓縮參考訊框并予以儲存于該訊框緩沖器。藉由在該訊框緩沖器中預(yù)看以判定哪些訊框為參考訊框來解碼每一訊框。基于關(guān)于該等參考訊框的信息而剖析該等訊息。該信息包括片段標(biāo)頭。

若僅需要一個參考訊框，其中該參考訊框需要等于訊框緩沖存儲器的大小除以[N+1]的一內(nèi)存，則調(diào)整該壓縮技術(shù)的量化以增加圖片質(zhì)量且避免壓縮假影。調(diào)整該量化矩陣以將一輸出大小限制至訊框緩沖存儲器的大小除以[N+1]。將所傳入視訊流儲存于在該視訊譯碼器的一輸入端處的一緩沖器中。該輸入視訊流為一模擬輸入視訊流。

在另一態(tài)樣中提供對一輸入視訊流執(zhí)行緩沖視訊壓縮且有效配置及利用用于儲存參考訊框的內(nèi)存的視訊譯碼器。該視訊譯碼器包括：一訊框緩沖器；一剖析單元，剖析輸入視訊流的一視訊標(biāo)頭以獲得參考訊框的一最大數(shù)目(N)且藉由在該訊框緩沖器中預(yù)看而剖析含有參考訊框的訊息；一內(nèi)存配置單元，劃分一訊框緩沖器的可用內(nèi)存以保持[N+1]個壓縮訊框且基于一給定情況在該訊框緩沖器處的所需訊框的一數(shù)目而配置用于壓縮一給定參考訊框的內(nèi)存；及一壓縮控制單元，控制一壓縮過程以限制每一訊框的大小以使得該大小不小于內(nèi)存大小除以[N+1]。