[發明專利]用于控制視頻編碼器的輸出比特率的方法和比特率控制器

有效

• 申請號: 201810337435.3
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108737827B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 維克托·埃德帕爾姆;亞歷山大·特雷松;亞歷山大·馬丁斯
• 申請（專利權）人: 安訊士有限公司
• 主分類號: H04N19/146
• 分類號: H04N19/146;H04N19/184;H04N7/18
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 史迎雪;王琦

本發明涉及用于控制視頻編碼器的輸出比特率的方法和比特率控制器。公開了一種控制視頻編碼器的輸出比特率的方法，該視頻編碼器對視頻序列進行編碼。該方法包括為視頻編碼器的輸出設置至少一天的時間段的長期比特預算(S1)，并且基于長期比特預算確定第一容許比特率(S2)。該方法進一步包括確定用于視頻編碼器的輸出的瞬時比特限制(S3)，并且基于瞬時比特限制確定第二容許比特率(S4)。基于第一容許比特率和第二容許比特率來控制輸出比特率(S5)，使得遵守長期比特預算、第一容許比特率和第二容許比特率。還公開了一種計算機程序產品、比特率控制器、攝像機和網絡錄像機。

技術領域

本發明涉及視頻編碼，并且更具體地涉及視頻編碼器的比特率控制。

背景技術

在諸如網絡攝像機監控系統的數字視頻系統中，在傳輸視頻序列之前通過編碼器使用各種視頻編碼方法對視頻序列進行壓縮。在許多情況下，在視頻序列要被傳輸的網絡中存在有限的帶寬，并且因此速率控制器通常用于控制編碼器的輸出比特率。

速率控制器可以應用幾種比特率控制方案之一。速率控制器可以采用固定比特率(CBR)、最大比特率(MBR)或可變比特率(VBR)。CBR意味著編碼器將總是力爭輸出同一比特率，而不管在捕獲到的場景中發生了什么。如果帶寬是有限的，則當場景中存在運動時，這可能導致低質量的圖像，而當圖像靜止時，可能導致高質量的圖像。在監視或監控情況下，這通常是沒有用的，因為具有運動的場景通常比靜態場景更令人感興趣。使用MBR，允許改變比特率，只要比特率不超過比特率限制設置即可。與這種方法相關的問題類似于與CBR相關聯的問題。如果MBR限制被設置得太低，則具有運動的場景的圖像可能是低質量的。然而，如果將限制設置得較高，則為了適應運動，當對靜態場景的圖像進行編碼時，輸出比特率可能不必要地高。VBR也可被稱為固定質量比特率，意味著編碼圖像的質量應當保持不變，但是允許輸出比特率根據場景中發生了什么而變化。當場景中存在運動時，這種方法可導致高的輸出比特率。如果帶寬是有限的，諸如當通過移動網絡傳輸編碼圖像時，這就特別成問題。類似地，如果存儲是有限的，諸如當在攝像機上(例如在SD卡上)存儲圖像時，則成問題。如果多個攝像機同時傳輸具有運動的場景的圖像，則高的輸出比特率在大型攝像機系統中也可能成問題。

數字視頻系統中的另一個問題是難以評估對存儲容量的需求。如果使用CBR，則通過簡單地將固定比特率乘以期望的保留時間，很容易估計所需要的存儲容量。然而，使用MBR和VBR，比特率根據捕獲的場景中發生了什么而變化。在很多情況下，存儲成本是數字視頻系統的成本的重要組成部分，并且因此系統所有者期望降低存儲容量。盡管如此，這會帶來丟失所錄制的視頻的風險，因為當捕獲的場景中存在大量運動和細節時，對于可用存儲容量來說，在期望的保留時間期間輸出的比特的總量可能太大。

因此，需要一種改進的比特率控制方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于控制視頻編碼器的輸出比特率的方法，使得更容易預測存儲容量需求。

另一目的在于提供一種用于控制視頻編碼器的輸出比特率的方法，使得能夠保證存儲的視頻數據的預定保留時間。

目的還在于提供一種有助于預測存儲容量需求的比特率控制器，以及提供一種能確保所存儲的視頻數據的期望保留時間的比特率控制器。

又一目的在于提供一種能夠改進比特率控制的攝像機和網絡錄像機。