一种用于视频编码的计算机实现的方法、系统、机器可读介质及设备技术方案

讨论了涉及恒定质量视频编码的技术。这类技术可以包括：确定视频序列的帧的量化参数；基于与所述视频帧相关联的空间复杂度或时间复杂度对所述量化参数进行修改；以及基于所述经修改的帧级量化参数、块的复杂度、以及所述视频帧的复杂度生成所述视频帧的所述块的块级量化参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权声明本申请要求于2014年4月30提交的题为“恒定质量视频编码(CONSTANT QUALITY VIDEO CODING)”的美国专利申请序号14/265,580的优先权，该美国专利申请以其全部内容通过引用结合在此。
技术介绍
视觉质量在许多媒体应用中是用户体验的一个重要方面。此外，在压缩/解压缩(编码解码器)系统中，视觉质量可能主要基于所使用的压缩格式。例如，视频编码器对视频信息进行压缩从而使得更多的信息可通过给定带宽被发送或存储在给定的存储器空间中等。经压缩的信号或数据然后可以经由对所述信号或数据进行解码或解压缩的解码器被解码以显示给用户。在一些实现方式中，恒定视觉质量可能是令人期望的。顾名思义，恒定视觉质量旨在跨视频帧或视频帧序列达到固定的主观质量。通常，恒定视觉质量实现方式可以采用可变比特率，从而使得比特流的各个部分的文件大小或尺寸可以取决于诸如压缩视频的复杂度的因素是可变的。在一种方式中，恒定量化参数(QP)用于达到恒定视觉质量。例如，经由编码技术(诸如H.264/MPEG-4高级视频编码(AVC)标准或高效率视频编码(HEVC)标准等)获得的变换系数可以使用恒定QP被量化。例如，较大的QP值以较差的质量为代价而提供更大的压缩，而较小的QP值以更少的压缩为代价而达到更高的视觉质量。然而，这种恒定QP方式可能并不能完全提供如由用户所感知的恒定视觉质量。此外，这种恒定QP方式在(在视频帧内空间上或者跨视频帧在时间上)压缩视频序列的某些部分时可能不经济。这样，现有技术可能并不能为用户和/或有效压缩提供恒定视觉质量。随着越来越高质量的视频传输变得更加广泛，这类问题可能变得关键。附图说明在附图中通过举例而非限制的方式展示了在此所描述的材料。为了图示的简明和清晰，图中所展示的元件不一定按比例绘制。例如，为清楚起见，某些元件的尺寸相对于其他元件可能被放大了。此外，在认为适当的情况下，在附图之间对参考标记加以重复以表示相应的或相似的元件。在附图中：图1是一种用于提供具有恒定视觉质量的视频编码的示例系统的原理图；图2是展示用于提供具有恒定视觉质量的视频编码的示例过程的流程图；图3展示了示例比特流；图4是展示用于提供具有恒定视觉质量的视频编码的示例过程的流程图；图5是一种用于提供具有恒定视觉质量的视频编码的示例系统的原理图；图6是示例系统的原理图；以及图7展示了全部根据本公开的至少一些实现方式安排的示例设备。具体实施方式现在参照附图描述一个或多个实施例或实现方式。虽然对特定配置和安排进行了讨论，但应理解，这仅出于说明目的来进行。相关领域的技术人员将认识到，在不背离本描述的精神和范围的情况下可以采用其他配置和安排。将对相关领域的技术人员明显的是，在此描述的技术和/或安排还可以在除了在此描述的系统和应用之外的各种各样的其他系统和应用中被采用。虽然以下描述阐述可以在如例如片上系统(SoC)架构的架构中显现各实现方式，但在此描述的技术和/或安排的实现方式并不局限于具体的架构和/或计算系统并且出于类似目的可以由任何架构和/或计算系统实现。例如，采用例如多个集成电路(IC)芯片和/或封装体、和/或各种计算设备和/或消费电子产品(CE)设备(如机顶盒、智能电话等)的各架构可以实现在此描述的技术和/或安排。此外，虽然以下描述可以阐述许多特定的细节(如逻辑实现、系统组件的类型和内在关系、逻辑划分/集成选择等)，但要求保护的主题可以在没有这些特定细节的情况下被实践。在其他情形下，可以不详细示出某些材料(如，例如，控制结构和完整的软件指令序列)，以便不模糊在此公开的材料。在此公开的材料可以在硬件、固件、软件、或其任意组合中实现。在此公开的材料还可以被实现为存储于机器可读介质上的指令，这些指令可以被一个或多个处理器读取或执行。机器可读介质可以包括用于存储或传输具有由机器(例如，计算设备)可读的形式的信息的任何介质和/或机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪存设备；电气、光学、声学或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。说明书中提到“一种实现方式”、“实现方式”、“示例实现方式”等表明所描述的实现方式可以包括具体特征、结构、或特性，但每个实施例可能不一定包括这个具体特征、结构、或特性。而且，这些短语不一定指同一实现方式。此外，当结合一个实施方式来说明特定特征、结构或特性时，应当指出，无论是否在本文中明确说明，结合其他实施方式来实现这种特征、结构或特性都在本领域技术人员的知识范围内。在此描述的方法、设备、装置、计算平台和制品涉及恒定质量视频编码。如上所述，在许多视频编码实现方式中提供基本上恒定的视觉质量可能是有利的。同样如讨论的，恒定量化参数(QP)方式可能并不能完全提供恒定视觉质量并且在压缩视频序列的某些部分时可能不经济。这类方式可以不考虑人类视觉系统(HVS)的特性。例如，人类视觉系统对于具有基本上静止或缓慢移动的物体的视频场景可能更为敏感，并且对于快速移动或复杂的视频场景不太敏感。在所讨论的恒定QP方式中，使用相同的QP对快速移动或复杂的视频场景以及具有更慢运动的视频场景进行量化，这可能不经济，因为快速移动或复杂的视频场景可以进一步被压缩(例如，利用较大的QP)而无需通知用户。类似地，可以通过向缓慢移动的视频场景(所述场景中，用户可能对压缩假影更为敏感或者可能欣赏更高质量的视频等)提供更少的压缩来提供更高的质量。在此讨论的技术与恒定QP技术相比可以提供更好的主观视频质量，并且可以提供具有相似或更低比特率的更好的主观视频质量。如在此进一步讨论地，帧级空间复杂度和/或时间复杂度用于调整帧级QP。帧级QP可以使用基于HVS的分析进一步被修改或用于生成块级QP(视频帧的块的QP)。对于QP的帧级和块级调整可以在对HVS敏感的区域中提供更小的QP(例如，具有更少的压缩和更高的质量)并且向对HVS不太敏感的区域提供更大的QP(例如，具有更大的压缩和更差的质量)。在一些实施例中，视频编码可以包括确定视频帧的量化参数。所述量化参数可以基于用户针对质量的选择和/或所述量化参数可以基于帧类型(例如，帧内的、预测的、或双向的)被修改。所述量化参数可以是例如初始或参考量化参数。在一些实施例中，所述量化参数可以基于先前帧的经修改的(多个)量化参数被修改或调整。视频帧的量化参数可以基于与视频帧相关联的空间复杂度、与视频帧相关联的时间复杂度、或两者被修改以便生成视频帧的经修改的(或第二)量化参数。经修改的或第二量化参数可以是例如视频帧的帧级量化参数。视频帧的单独块的块级量化参数可以基于帧级量化参数、单独块的复杂度、以及视频帧的复杂度被生成。例如，单独块的复杂度可以是单独块的块预测失真、单独块的块方差、或其组合，并且视频帧的复杂度可以是视频帧的全部块的块方差的平均值、视频帧的全部块的块预测失真的平均值、或其组合。可以针对视频帧的全部块重复这种过程以便生成多个块级量化参数。这些块级量化参数可以用于对与块相关联的变换系数进行量化，并且经量化的变换系数和块级量化参数可以被编码成用于解码器的比特流。所述解码器可以解压缩和/或解码本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于视频编码的计算机实现的方法，所述方法包括：确定视频序列的视频帧的第一量化参数；基于与所述视频帧相关联的空间复杂度或时间复杂度中的至少一项对所述第一量化参数进行修改以便生成所述视频帧的第二量化参数；以及基于所述第二量化参数、个体块的复杂度、以及所述视频帧的复杂度生成所述视频帧的所述个体块的块级量化参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.30 US 14/265,5801.一种用于视频编码的计算机实现的方法，所述方法包括：确定视频序列的视频帧的第一量化参数；基于与所述视频帧相关联的空间复杂度或时间复杂度中的至少一项对所述第一量化参数进行修改以便生成所述视频帧的第二量化参数；以及基于所述第二量化参数、个体块的复杂度、以及所述视频帧的复杂度生成所述视频帧的所述个体块的块级量化参数。2.如权利要求1所述的方法，其中，当所述个体块的复杂度与所述视频帧的复杂度之比大于一时，所述块级量化参数大于所述第二量化参数。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一量化参数基于所述视频序列的由用户选择的恒定质量因子。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一量化参数基于所述视频序列的恒定质量因子以及基于帧类型的偏移。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述空间复杂度包括基于所述视频帧的帧内预测失真。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述时间复杂度包括基于所述视频帧的帧间预测失真。7.如权利要求1所述的方法，其中，当与所述视频帧相关联的所述空间复杂度或所述时间复杂度分别指示高空间复杂度或高时间复杂度中的至少一项时，所述第二量化参数大于所述第一量化参数。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述个体块的复杂度包括所述个体块的块预测失真或所述个体块的块方差中的至少一项。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述视频帧包括帧内帧或场景变化P帧，其中，所述第一量化参数等于所述视频序列的恒定质量因子；其中，所述第二量化参数与同所述帧内帧或所述场景变化P帧相关联的所述空间复杂度成比例；并且其中，基于所述个体块的复杂度与所述帧内帧或所述场景变化P帧的复杂度之比与阈值的比较，所述块级量化参数等于所述第二量化参数或者小于所述第二量化参数。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述视频帧包括P帧，其中，所述第一量化参数基于所述视频序列的增加了P帧偏移的恒定质量因子，并且基于与所述帧间P帧相关联的I帧的帧内量化值而被修改；并且其中，所述第二量化参数基于所述第一量化参数，所述第一量化参数基于所述帧间P帧的时间复杂度与所述视频序列的过去平均时间复杂度的时间比而被调整。11.如权利要求1所述的方法，其中，所述视频帧包括帧间帧，其中，所述块级量化参数是以下情况中的至少一种情况：基于所述个体块的复杂度与所述帧间帧的复杂度之比与第一阈值的比较而大于所述第二量化参数；或者基于所述个体块的复杂度与所述帧间帧的复杂度之比与第二阈值的比较而小于所述第二量化参数。12.如权利要求1所述的方法，进一步包括：确定所述视频序列的第二视频帧的第三量化参数，其中，所述第二视频帧是B帧，并且其中，所述第三量化参数基于所述第二量化参数。13.如权利要求12所述的方法，其中，所述B帧是B参考帧，其中，所述第三量化参数基于所述第二量化参数的平均值，其中，所述第二量化参数包括P帧参考量化参数和B帧参考量化参数。14.如权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述块级量化参数对与所述个体块相关联的变换系数进行量化；以及将所述经量化的变换系数与所述块级量化参数编码成比特流。15.如权利要求1所述的方法，进一步包括：至少部分地基于所述块级量化参数生成与所述视频序列相关联的模式选择。16.一种用于在计算设备上提供视频编码的系统，所述系统包括：被配置成用于存储视频数据的存储器；以及耦合至所述存储器的图形处理单元，其中，所述图形处理单元包括：量化参数电路，所述量化参数电路被配置成用于：确定视频序列的视频帧的第一量化参数；基于与所述视频帧相关联的空间复杂度或时间复杂度中的至少一项对所述第一量化参数进行修改以便生成所述视频帧的第二量化参数；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：X·张，李相熙，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US