[發(fā)明專利]比特率控制器和用于限制輸出比特率的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611128910.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106888355B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯蒂芬·倫德貝里
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安訊士有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/235
• 分類號(hào): H04N5/235;H04N5/232;H04N19/146
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;宋志強(qiáng)

本發(fā)明涉及一種比特率控制器(120)和用于限制輸出比特率的方法，所述比特率控制器包括：被布置為用于確定被捕獲場(chǎng)景的圖像中的光照水平的光照確定塊(202)；以及最大比特率設(shè)置塊(204)。最大比特率設(shè)置塊被布置為用于：當(dāng)光照水平被確定為低光照水平時(shí)，設(shè)置低光照最大比特；當(dāng)光照水平被確定為中等光照水平時(shí)，設(shè)置中等光照最大比特率；或當(dāng)光照水平被確定為高光照水平時(shí)，設(shè)置高光照最大比特率。低光照最大比特率低于中等光照最大比特率。高光照最大比特率低于中等光照最大比特率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及限制輸出比特率。

背景技術(shù)

當(dāng)發(fā)送數(shù)字視頻數(shù)據(jù)時(shí)，使用數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的壓縮來(lái)減小數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的比特率。

可以通過(guò)設(shè)置預(yù)定的恒定比特率來(lái)控制比特率。這會(huì)導(dǎo)致數(shù)字視頻數(shù)據(jù)中被捕獲的場(chǎng)景中的細(xì)節(jié)和/或運(yùn)動(dòng)程度相對(duì)較低的部分以不必要小的程度進(jìn)行壓縮的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致壓縮后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)不必要地占據(jù)大量帶寬和/或存儲(chǔ)空間。此外，這也將導(dǎo)致數(shù)字視頻數(shù)據(jù)中被捕獲的場(chǎng)景中的細(xì)節(jié)和/或運(yùn)動(dòng)程度相對(duì)較高的部分以太大程度壓縮的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致壓縮后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量被破壞。

可替代地，可以通過(guò)設(shè)置用于將比特率保持為接近或低于預(yù)定最大值的最大比特率來(lái)控制比特率。預(yù)定的最大值實(shí)施為比特率控制器中的固定參數(shù)。相對(duì)較高的預(yù)定最大比特率可能需要用于數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的大的帶寬和/或存儲(chǔ)空間，而當(dāng)在被捕獲的場(chǎng)景中存在許多細(xì)節(jié)或運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)較低的預(yù)定最大比特率會(huì)有損害數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)。

另外可替代地，比特率控制器可以采用可變比特率，該可變比特率還可以稱作恒定質(zhì)量，其中允許比特率改變以便維持一特定圖像質(zhì)量。當(dāng)在場(chǎng)景中存在大量細(xì)節(jié)或運(yùn)動(dòng)時(shí)，這可能導(dǎo)致帶寬使用過(guò)高。此外，這可能導(dǎo)致在低光照條件下捕獲數(shù)字視頻數(shù)據(jù)時(shí)非常高的比特率。在低光照條件下捕獲數(shù)字視頻數(shù)據(jù)需要對(duì)來(lái)自圖像傳感器的信號(hào)的高增益。這會(huì)導(dǎo)致數(shù)字視頻數(shù)據(jù)中的大量噪聲，這需要大量比特以用于編碼。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題的至少一個(gè)。

根據(jù)第一方面，提供一種用于設(shè)置比特率的方法。該方法包括：確定被捕獲的場(chǎng)景的圖像中的光照水平，其中光照水平等級(jí)被離散為包括至少低光照水平、中等光照水平、和高光照水平的多個(gè)不同光照水平，并且其中最大比特率與每個(gè)相應(yīng)的不同光照水平相關(guān)聯(lián)；當(dāng)光照水平被確定為低光照水平時(shí)，設(shè)置低光照最大比特率；當(dāng)光照水平被確定為中等光照水平時(shí)，設(shè)置中等光照最大比特率；或當(dāng)光照水平被確定為高光照水平時(shí)，設(shè)置高光照最大比特率；其中低光照最大比特率低于中等光照最大比特率，并且其中高光照最大比特率低于中等光照最大比特率。

根據(jù)本發(fā)明，使用可變最大比特率，其依賴于需編碼的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的圖像中的光照水平。以該方式，可以設(shè)置最大比特率以使得在中等光照水平下，例如黃昏或黎明，允許恒定質(zhì)量比特率的較小部分，以及在“完全黑暗”中允許恒定質(zhì)量比特率的較大部分，并且尤其是在高光照條件下可以設(shè)置該最大比特率。在中等光照情形下，將存在許多噪聲，如果使用恒定質(zhì)量比特率則導(dǎo)致高比特率。如果在該情形下最大比特率設(shè)置太低，則圖像的質(zhì)量將低下并且場(chǎng)景中真實(shí)的移動(dòng)可能具有被解釋為噪聲的風(fēng)險(xiǎn)。然而，如果最大比特率設(shè)置的較高以便允許噪聲圖像的較高質(zhì)量，則對(duì)于基本上“完全黑暗”的場(chǎng)景而言限值可能沒(méi)有必要這么高。對(duì)于基本上“完全黑暗”的場(chǎng)景而言，許多像素將被剪輯為黑色，意味著存在很少的變化和噪聲。該場(chǎng)景的圖像因此可能不需要嚴(yán)格的壓縮以迎合比特率限值。再者，基本上“完全黑暗”的圖像中的高質(zhì)量對(duì)于觀看者很少有用，因此如此花費(fèi)比特并不明智。對(duì)于存儲(chǔ)器而言，這本身就是重要的。對(duì)于傳輸而言，例如如果在被布置為用于發(fā)送數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的單元的系統(tǒng)中還存在發(fā)送數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的其他單元，例如視頻相機(jī)，這可能是重要的，這可以同時(shí)從較高比特率限值更多地受益。

光照水平等級(jí)可以被離散為多個(gè)不同光照水平，其中最大比特率與每個(gè)相應(yīng)的不同光照水平相關(guān)聯(lián)。兩個(gè)相鄰的不同光照水平之間的光照水平差可以最多是光照水平的雙倍。