平行编码系统中执行速率控制的方法及平行编码系统技术方案

本发明专利技术公开了一种包含多个平行编码器的平行编码系统中执行速率控制的方法及平行编码系统。此方法可包含基于多个平行编码器的平行程度决定多个平行编码器中的一个的量化参数。此方法还可包含提供量化参数至多个平行编码器中的一个以编码视频序列的分块，以基于量化参数产生编码块。

【技术实现步骤摘要】
平行编码系统中执行速率控制的方法及平行编码系统相关申请案的交互参照本申请案主张2013年3月14日及2014年2月5日于美国专利商标局分别提出的美国专利临时申请案第61/785，270号及美国专利申请案第14/173，259号的优先权权益，其所公开的内容在此全部纳入以作为参考。
本专利技术涉及一种平行编码系统中执行速率控制的方法及平行编码系统。
技术介绍
除非文中另有指出，在此章节中的近似描述非本专利技术权利要求书的先前技术，且并非承认包含在此章节的先前技术中。为了在有限频带传输频道传送数码视频帧(videoframes)，或者使用数码存储设备存储及读取视频帧，当要最小化数据质量(quality)的损失时，会采用压缩技术以降低数据带宽。举例而言，采用MPEG-2压缩技术的编码器接受原始视频帧的输入序列而后输出已编码的视频帧的序列。编码器的控制参数，传统上称为量化参数(QuantizationParameter，QP)，其控制编码后的输出质量，即人眼所观看到输出的好坏。通过熟知的MPEG-2，较低数值的量化参数QP产生较高质量的输出。此外，量化参数QP亦会影响输出的大小，所谓输出的大小为编码输出帧所需要的位数量。然而，由于输出帧的大小为量化参数QP及输入帧的复杂度(complexity)的函数，因此仅为间接的影响。通常而言，越复杂的视频序列要求越多的位，越高品质要求越多的位。虽然编码器通过量化参数QP而参数化，实际上很多应用不仅需施加限制在输出质量上，亦得施加限制在输出位的数量上。举例而言，若已编码的视频帧经由每秒可传送N位的网络传送，编码器必须最多每秒产生N位。由于输出位的数量亦会被输入序列的复杂度影响，量化参数QP及输出大小之间的关系为间接的。因此，设定可达成所需的输出速率的量化参数QP通常是困难的。
技术实现思路
有鉴于上述熟知的问题，本专利技术的目的就是提供一种包含多个平行编码器的平行编码系统中执行速率控制的方法，包含：对多个平行编码器中的一个，基于有关多个平行编码器的平行程度决定量化参数，其中平行程度为对应多个平行编码器平行处理的视频序列的分块数量；以及提供量化参数至多个平行编码器中的一个，基于量化参数对视频序列的分块进行编码以产生编码块。前述的分块数量为对应多个平行编码器能够平行处理的视频序列的分块最大数量。前述的决定量化参数还包含：通过多个平行编码器决定已编码开始但尚未完成的未完成分块数量；以及根据未完成分块数量增加平行程度，其中未完成分块数量最大为多个平行编码器曾经平行处理的分块最大数量。前述的决定量化参数还包含：通过平行程度分割增益参数以决定量化参数，且将分割的结果与错误参数相乘。此外，前述的方法还包含：基于编码块的所需大小及实际大小，在编码视频序列的分块后更新错误参数。本专利技术还提出一种平行编码系统，包含：多个平行编码器，用来编码视频序列的分块；以及多个速率控制器，分别用来通过下列方法执行多个平行编码器的速率控制：对多个平行编码器中的一个，基于有关多个平行编码器的平行程度决定量化参数，其中平行程度为对应多个平行编码器平行处理的视频序列的分块数量；以及提供量化参数至多个平行编码器中的一个，基于量化参数对视频序列的分块进行编码以产生编码块。前述的分块数量为对应多个平行编码器能够平行处理的视频序列的分块最大数量。前述的多个速率控制器系通过下列方法决定量化参数：通过多个平行编码器决定已编码开始但尚未完成的未完成分块数量；以及根据未完成分块数量增加平行程度，其中未完成分块数量最大为多个平行编码器曾经平行处理的分块最大数量。前述的多个速率控制器为通过平行程度分割增益参数以决定量化参数，且将分割的结果与错误参数相乘。前述的多个速率控制器还用来基于编码块的所需大小及实际大小，在编码视频序列的分块后更新错误参数。前述的多个平行编码器使用下列视频编码标准中的至少一个：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4及H.264/AVC。前述的平行编码系统提供云端编码服务至多个远程使用者。为使贵审查员对本专利技术的技术特征及所达到的技术效果有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明如后。附图说明图1为根据本专利技术的至少一些实施例，在包含多个平行编码器的平行编码系统中执行速率控制的示例性过程的流程图；图2为根据本专利技术的至少一些实施例，执行速率控制的示例性平行编码系统的示意图；图3为根据本专利技术的至少一些实施例，包含图2的速率控制器及编码器的处理单元的详细实施例的示意图；图4为根据本专利技术的至少一些实施例，使用图3的速率控制器及编码器执行速率控制的示例性过程的流程图；以及图5为根据本专利技术的至少一些实施例，用来在包含多个平行编码器的平行编码系统中执行速率控制的示例性系统。具体实施方式在下文的详细描述中，为参照形成下文的一部份的附图。在附图中，相同符号通常表示相同元件，除非文中另有指出。描述于实施方式中的示例性实施例、附图及权利要求书非用来限制性其含义。可适用于其他实施例，且可进行其他变更，而不背离本专利技术的精神与范畴。将被容易地理解的是，本专利技术通常在文中所描述的实施例及所示的附图可以不同的型态而广泛地安排、置换、结合及设计，且皆明确地在文中公开。本专利技术的全文中，编码器的示例性控制参数，如量化参数(QuantizationParameter，QP)，可用来控制编码的输出质量(quality)。术语“速率控制”为表示为维持所欲的传输速率而产生的输出位所对应的量化参数QP的数值。术语“平行编码系统”表示为能够在实质上相同时间使用多个平行编码器执行多个编码操作的系统。图1为根据本专利技术的至少一些实施例，在包含多个平行编码器的平行编码系统中执行速率控制的示例性过程的流程图；过程100可包含通过一个或多个结构所示的一个或多个操作、步骤或行为，如步骤110及120。不同的步骤可基于所需的实施而结合成更少的步骤、分割成额外的步骤及/或消除。在步骤110中，量化参数QP的决定基于有关多个平行编码器的平行程度而得用于多个平行编码器中的一个。平行程度，在全文中亦表示为P，对应于平行处理的多个平行编码器的视频序列的分块(chunks)的数量。在某些实施例中，P可对应于能够平行处理的多个平行编码器视频序列的分块的最大数量。P亦可对应于曾经平行处理的多个平行编码器的视频序列的分块的最大数量。在步骤120中，量化参数QP被提供至多个平行编码器中的一个，以基于此量化参数QP对视频序列的一个分块编码。根据本专利技术的至少一些实施例，基于平行程度所决定的量化参数QP可改善在平行编码系统中的速率控制的稳定度。特别是，由于编码器为独立操作，平行程度可用于速率控制以避免或降低量化参数QP由于平行编码器的大量有效增益而未随时间收敛的可能性。此外，图1的示例性过程可降低编码时间及增加输出速率，通过促进即时视频编码。图1的示例性过程可用于任何适合的视频应用，如视频通信、安全性、监控及娱乐，且甚至特别有利于更快速的速率控制及编码(如高画质电视(HDTV)、即时视频流串、视频点播(VOD)等)的应用。在其他实施例中，平行编码系统可提供云端编码至多个远程使用者等。图2为根据本专利技术的至少一些实施例，可执行图1的速率控制的示例性平行编码系统200的示意图。平行编码系统200包含多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含多个平行编码器的平行编码系统中执行速率控制的方法，其特征在于，包含：对多个平行编码器中的一个，基于有关所述多个平行编码器的平行程度决定量化参数，其中所述平行程度为对应所述多个平行编码器平行处理的视频序列的分块数量；以及提供所述量化参数至所述多个平行编码器中的一个，基于所述量化参数对所述视频序列的分块进行编码以产生编码块。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 61/785,270;2014.02.05 US 14/173,2591.一种包含多个平行编码器的平行编码系统中执行速率控制的方法，其特征在于，包含：通过多个速率控制器对多个平行编码器中的一个，基于有关所述多个平行编码器的平行程度决定量化参数，所述量化参数及所述平行程度之间的相互影响对应所述速率控制器及所述平行编码器之间的控制循环的稳定度，其中所述平行程度为对应所述多个平行编码器平行处理的视频序列的分块数量，所述分块数量为对应所述多个平行编码器能够平行处理的所述视频序列的分块最大数量；以及提供所述量化参数至所述多个平行编码器中的一个，基于所述量化参数及所述视频序列的复杂度对所述视频序列的分块进行编码以产生编码块。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分块数量为对应所述多个平行编码器能够平行处理的所述视频序列的分块最大数量。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，决定所述量化参数还包含：通过所述多个平行编码器决定已编码开始但尚未完成的未完成分块数量；以及根据所述未完成分块数量增加所述平行程度，其中所述未完成分块数量最大为所述多个平行编码器曾经平行处理的所述分块最大数量。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，决定所述量化参数还包含：通过所述平行程度分割增益参数以决定所述量化参数，且将分割的结果与错误参数相乘。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：基于所述编码块的所需大小及实际大小，在编码所述视频序列的所述分块后更新所述错误参数。6.一种平行编码系统，其特征在于，包含：多个平行编码器，其用来编码视频序列的分块；以及多个速率控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：马泰奥·佛里哥，丹尼尔·塞斯·努斯鲍姆，
申请(专利权)人：广达电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71