專利名稱：用于時(shí)間亂序壓縮和多信源壓縮速率控制的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)壓縮，更加具體地說(shuō)涉及壓縮可視數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
因?yàn)橹苯訑?shù)字化的圖像和視頻需要大量的比特，所以為了存儲(chǔ)、傳送 和其它應(yīng)用通常對(duì)這種圖像和視頻進(jìn)行壓縮。已知若干種基本的壓縮方 法，以及這些方法的特定變形。
一種特殊的現(xiàn)有技術(shù)的壓縮方法可通過(guò)包括變換級(jí)、量化級(jí)和熵代碼 級(jí)的三級(jí)處理來(lái)表征。在使用中，變換級(jí)例如通過(guò)利用圖像或序列中的局 部類似和圖案而用于將信源的能量或信息收集成致密的格式。許多圖像壓
縮和視頻壓縮方法(例如MPEG-2和MPEG-4)使用離散余弦變換(DCT) 作為用于壓縮目的的變換級(jí)。另外，更新的圖像壓縮和視頻壓縮方法(例 如MPEG-4紋理)使用各種小波變換作為變換級(jí)。
小波變換包括在一維或一維以上的尺度上對(duì)一組數(shù)據(jù)重復(fù)應(yīng)用小波 濾波器對(duì)。對(duì)于圖像壓縮，可使用2D小波變換(即，水平的和垂直的)。 另外，對(duì)于視頻壓縮來(lái)說(shuō)，可以使用3D小波變換(即，水平的、垂直的 和時(shí)間的)。
視頻壓縮方法傳統(tǒng)的并不只是對(duì)視頻序列中的每個(gè)圖像進(jìn)行單獨(dú)壓 縮。視頻序列中的圖像通常與序列中在時(shí)間方面靠近的其它圖像類似。因 此，通過(guò)考慮這種相似性而可以改進(jìn)壓縮。如此做被稱之為"時(shí)間壓縮"。
在MPEG中使用的一種傳統(tǒng)時(shí)間壓縮方法被稱為運(yùn)動(dòng)搜索。使用該技 術(shù)，正被壓縮的圖像的每個(gè)區(qū)域被用作在先前圖像中搜索范圍的圖案。選 擇最接近的匹配，并通過(guò)僅對(duì)與那個(gè)匹配的差別進(jìn)行壓縮來(lái)表示所述區(qū) 域。
正如在空間(即，水平和垂直)方向上，可使用小波，但也應(yīng)對(duì)兩個(gè)或更多圖像的相應(yīng)像素或系數(shù)起作用來(lái)執(zhí)行時(shí)間壓縮的另一種方法。該技
術(shù)通常稱之為用于三個(gè)"方向"(即，水平、垂直和時(shí)間)的3D小波。
通過(guò)所述一種方法或任意其它方法的時(shí)間壓縮通常需要對(duì)出現(xiàn)的圖 像和先前的圖像一起進(jìn)行壓縮。通常，在時(shí)間上被壓縮起來(lái)的多個(gè)圖像被
稱為圖像組(GOP)。不幸的，前述壓縮技術(shù)在各種壓縮應(yīng)用中都會(huì)出現(xiàn) 問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)的

圖1正是這種應(yīng)用的一個(gè)示例。
現(xiàn)有技術(shù)的圖1表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的可結(jié)合視頻壓縮的照相機(jī)系統(tǒng) 100。如圖所示，提供有多個(gè)照相機(jī)102，它們接著通過(guò)饋電103與切換 開(kāi)關(guān)104耦接。在使用中，照相機(jī)102作為饋送給切換開(kāi)關(guān)104的多個(gè)視 頻源進(jìn)行操作。此外，切換開(kāi)關(guān)104操作用于通過(guò)輸出端105輸出(例如， 用于顯示目的，存儲(chǔ)目的等)這種視頻。
現(xiàn)有技術(shù)的圖2表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖1的切換開(kāi)關(guān)104進(jìn)行操作以 選擇從照相機(jī)102輸出視頻的各種饋電103的方式。為了實(shí)現(xiàn)此目的，切 換幵關(guān)104必須要根據(jù)場(chǎng)定時(shí)信號(hào)作為輸入的不同饋電103之間進(jìn)行選 擇。因此，來(lái)自照相機(jī)102的圖像被多路復(fù)用，即在公共視頻信道上一次 傳送一個(gè)圖像。在一個(gè)應(yīng)用示例中，可通過(guò)交替的從每個(gè)照相機(jī)102發(fā)送 一個(gè)視頻場(chǎng)而可對(duì)照相機(jī)102中的兩個(gè)進(jìn)行多路復(fù)用。在另一個(gè)示例中， 當(dāng)以每秒30場(chǎng)的速率對(duì)單個(gè)其它照相機(jī)102進(jìn)行拍攝時(shí)，每秒就可對(duì)15 個(gè)照相機(jī)102拍攝兩次。
上述的多路復(fù)用圖像序列對(duì)于視頻壓縮，尤其是時(shí)間壓縮是不利的， 因?yàn)樗档突蛳藭r(shí)間鄰近圖像之間的相似性。雖然來(lái)自相同照相機(jī)的 圖像之間仍然存在相似性，但由于傳統(tǒng)的壓縮技術(shù)只能利用鄰近的圖像或 較短的圖像組這樣的事實(shí)，所以這種技術(shù)并不能利用該相似性。
因此需要一種能克服現(xiàn)有技術(shù)中的這些和/或其它難題的時(shí)間壓縮技術(shù)。
對(duì)于多路復(fù)用視頻流進(jìn)行壓縮的技術(shù)還存在另外的問(wèn)題。通常，有一 些技術(shù)用于調(diào)節(jié)壓縮處理的參數(shù)以便將壓縮速率，或每輸入圖像的輸出比 特大小保持近似恒定。該處理被稱為"速率控制"。速率控制處理通常將 來(lái)自一個(gè)圖像或GOP的某一種狀態(tài)保持至下一個(gè)圖像或GOP。最小的， 用于先前GOP的編碼參數(shù)可在設(shè)置用于壓縮下一 GOP的初始參數(shù)中使用。
然而，當(dāng)來(lái)自多個(gè)信源的圖像被交錯(cuò)用于壓縮時(shí)，和甚至當(dāng)使用其它 已知算法對(duì)它們進(jìn)行時(shí)間壓縮時(shí)，速率控制可能不起作用，因?yàn)檫m用于來(lái) 自 一個(gè)信源的GOP的壓縮設(shè)置可能與適用于來(lái)自不同信源的GOP的那些 壓縮設(shè)置不同。
因此需要一種能克服現(xiàn)有技術(shù)中的這些和/或其它難題的壓縮速率控 制技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于時(shí)間視頻壓縮的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。 在使用中，以第一順序?qū)σ曨l部分進(jìn)行緩沖。另外，以第二順序?qū)σ曨l部 分至少部分的進(jìn)行時(shí)間壓縮。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述視頻部分包括幀、字段、半字段、圖像信息等。 另外，可以第二順序?qū)λ鲆曨l部分進(jìn)行完全時(shí)間壓縮。為了減少緩沖所 需的存儲(chǔ)，所述視頻部分可在緩沖之前被至少部分壓縮(非時(shí)間方式的， 等等)，之后可對(duì)所述視頻部分至少部分地進(jìn)行時(shí)間壓縮。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可從多個(gè)信源接收視頻部分。可使用與視頻部分 相關(guān)的識(shí)別信息來(lái)識(shí)別這種信源。
在使用中，可確定是否有來(lái)自信源中的至少一個(gè)的充足的視頻部分。 這種確定步驟可選擇地使用與來(lái)自每個(gè)信源的視頻部分的數(shù)量相關(guān)的數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)執(zhí)行。如果確定有來(lái)自至少一個(gè)信源的充足的視頻部分，則可以上 面闡釋的方式對(duì)視頻部分至少部分地進(jìn)行時(shí)間壓縮。
可選擇地，對(duì)最先的視頻部分可首先至少部分地進(jìn)行時(shí)間壓縮。作為 再一個(gè)選擇，來(lái)自多個(gè)信源的視頻部分可在緩沖器組中進(jìn)行緩沖。
本發(fā)明還提供另 種對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的系統(tǒng)、方法 和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。在使用中，從多個(gè)信源接收視頻。然后對(duì)來(lái)自所述信 源的這種視頻進(jìn)行壓縮。使用多個(gè)速率控制來(lái)執(zhí)行這種壓縮。在各種實(shí)施 例中，可借助單一視頻流來(lái)接收視頻，和/或可借助單個(gè)壓縮模塊來(lái)執(zhí)行 壓縮。
在一個(gè)實(shí)施例中，可為所述多個(gè)信源中的每一個(gè)提供單獨(dú)的速率控制狀態(tài)存儲(chǔ)器。再者，所述速率控制對(duì)于每個(gè)信源可以是不同的。作為一 個(gè)選擇，可使用與所述視頻相關(guān)的識(shí)別信息來(lái)識(shí)別所述信源。通過(guò)該特征， 可在接收到視頻時(shí)識(shí)別與所述信源相關(guān)的速率控制。
在使用中，可基于識(shí)別的速率控制來(lái)控制壓縮。另外，可在壓縮之 后更新速率控制。這種更新的目的可基于本實(shí)施例正在操作的模式改變。 例如，可更新速率控制以提供基本恒定的質(zhì)量的壓縮，以基本恒定的比特 率提供壓縮輸出，等等。
附圖描述
現(xiàn)有技術(shù)的圖1表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的可結(jié)合視頻壓縮的照相機(jī)系統(tǒng)； 現(xiàn)有技術(shù)的圖2表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖1的切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作以選擇 從照相機(jī)輸出視頻的各種饋電的方式；
圖3表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于時(shí)間視頻壓縮的方法；
圖4A表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于提供時(shí)間視頻壓縮的系統(tǒng)；
圖4B表示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的用于提供時(shí)間視頻壓縮的系統(tǒng)；
圖5表示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的用于提供時(shí)間視頻壓縮的方法；
圖6A-6B表示用于利用與圖5的方法相關(guān)聯(lián)的可選技術(shù)的方法；
圖7表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的方
法；
圖8表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的系
統(tǒng)；
圖9表示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的 方法；
圖10表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮/解壓縮的架構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
圖3表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于時(shí)間視頻壓縮的方法300。如圖所示， 在操作302中，按照第一順序?qū)σ曨l部分進(jìn)行緩存。在本說(shuō)明書(shū)的上下文 中，視頻部分可包括幀、字段、半字段、塊、線、圖像信息和/或絕對(duì)地 包括視頻的任何部分或組分。在操作304中，按照第二順序?qū)σ曨l部分至少部分的進(jìn)行時(shí)間壓縮。
通過(guò)該設(shè)計(jì)，可對(duì)多路復(fù)用的視頻部分進(jìn)行時(shí)間壓縮，因?yàn)橐曨l部分的順 序可不同于緩沖的順序，從而可利用視頻部分之間的相似性。當(dāng)然，前述
方法300也可進(jìn)一步有益的用于其它環(huán)境。因此，應(yīng)該理解本技術(shù)也可應(yīng) 用于非多路復(fù)用的環(huán)境。
現(xiàn)在將闡釋關(guān)于圖3的方法300的各種典型實(shí)施例的更多信息。應(yīng)該 注意這種實(shí)施例僅僅是為了示意的目的進(jìn)行闡釋的，并且不應(yīng)構(gòu)成為任何 方式的限制。
圖4A表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于提供時(shí)間視頻壓縮的系統(tǒng)400。這 種系統(tǒng)400可采用各種形式，并且因此可將其構(gòu)成為僅僅是可執(zhí)行圖3 的方法300的許多種方法中的一種。
如圖所示，系統(tǒng)400包括多個(gè)緩沖器402，它們適用于對(duì)通過(guò)視頻輸 入端401接收的視頻部分進(jìn)行緩沖。這種緩沖器402可絕對(duì)地包括任何形 式的存儲(chǔ)器[例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)等]。緩沖器402接下來(lái)與壓 縮模塊404耦接，壓縮模塊404能夠產(chǎn)生壓縮包或文件406。在本說(shuō)明書(shū) 的上下文中，壓縮模塊404可包括能夠執(zhí)行壓縮的(任何類型的)編碼器 和/或任何類型的硬件、軟件、邏輯電路等。
在使用中，通過(guò)視頻輸入端401接收視頻部分并使用緩沖器402按照 第一順序?qū)ζ溥M(jìn)行緩存。例如，這種第一順序可如下部分A、部分B、 部分C、部分D。
因?yàn)榭赡軓亩鄠€(gè)信源接收視頻部分，所以出于稍后將變得顯而易見(jiàn)的 原因，可使用與視頻部分相關(guān)的識(shí)別信息來(lái)識(shí)別這種信源。注意例如在前 述示例的上下文中使用下述標(biāo)記方案部分A(信源1)、部分B(信源2)、 部分C (信源l)、部分D (信源2)。
之后，壓縮模塊404可接著按照第二順序(可不同于第一順序)對(duì)視 頻部分迸行時(shí)間壓縮。例如，在先前示例的上下文中，第二順序可如下 部分A、部分C、部分B、部分D。
因此很明顯這種不同的排序允許來(lái)自相同信源的視頻部分相鄰，從而 便于時(shí)間壓縮。例如，在前述示意性標(biāo)記方案的上下文中，下述順序顯示 了這種鄰接狀態(tài)部分A(信源1)、部分C(信源1)、部分B(信源2)、部分D (信源2)。
還有可與前述的系統(tǒng)400結(jié)合的多個(gè)其它可選特征。例如，可首先對(duì) 最先的視頻部分至少部分地進(jìn)行時(shí)間壓縮。作為又一個(gè)選項(xiàng)，可將來(lái)自多 個(gè)信源的視頻部分緩存在緩沖池(例如，共享緩沖器)中。因此，即使以 不同的速率和不規(guī)則的次數(shù)接收視頻部分，也只使用最小量的空間。關(guān)于 這種選項(xiàng)的更多信息將在此后進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
圖4B表示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的用于提供時(shí)間視頻壓縮的系統(tǒng)450。 這種系統(tǒng)450可采用各種形式，并且因此應(yīng)將其構(gòu)成為可執(zhí)行圖3的方法 300的許多方法中的僅僅一種。
類似于圖4A的系統(tǒng)400，系統(tǒng)450包括多個(gè)緩沖器412，它們適用于 對(duì)通過(guò)視頻輸入端411接收的視頻部分進(jìn)行緩沖。緩沖器412接著與能夠 產(chǎn)生壓縮數(shù)據(jù)包或文件416的壓縮模塊414耦接。
有關(guān)本系統(tǒng)450與圖4A的系統(tǒng)400的一個(gè)最重要差別是在緩沖器412 和視頻輸入端411之間包括第二壓縮模塊413。在使用中，可在通過(guò)緩沖 器412進(jìn)行緩沖之前通過(guò)第二壓縮模塊413對(duì)視頻部分至少部分地進(jìn)行壓 縮，之后可使用壓縮模塊414對(duì)視頻部分至少部分地進(jìn)行時(shí)間壓縮。
應(yīng)該注意由第二壓縮模塊413執(zhí)行的壓縮在一個(gè)實(shí)施例中可只包括非 時(shí)間壓縮。此外，由第二壓縮模塊414執(zhí)行的壓縮在一個(gè)實(shí)施例中可至少 包括時(shí)間壓縮。當(dāng)然，可由第二壓縮模塊414執(zhí)行任何額外的非時(shí)間壓縮， 等等。
為此，可通過(guò)對(duì)進(jìn)入相同緩沖器的視頻部分至少部分地進(jìn)行壓縮來(lái)減 少緩沖器412所需的必要存儲(chǔ)。雖然上述說(shuō)明假定視頻部分在任何變換處 理之前被緩沖為"未經(jīng)加工的"，但這并不是必需的。在時(shí)間變換或運(yùn)動(dòng) 搜索級(jí)之前，變換處理通常并不會(huì)把來(lái)自分離的視頻部分的信息混合起 來(lái)。該處理部分或其中一些可在存儲(chǔ)拍攝的視頻部分之前進(jìn)行。
通過(guò)如此做，部分壓縮也是可行的，并且存儲(chǔ)的信息小于原始未加工 視頻部分。如果在緩沖存儲(chǔ)之前有某一種壓縮，則可能在剩余變換級(jí)之前 需要某一種解壓縮。并不需要對(duì)這些中間視頻部分進(jìn)行完全壓縮；在該階 段中進(jìn)行的壓縮可以是非常的簡(jiǎn)單。通常，并不需要將中間圖像形式完全 解壓縮成作為輸入數(shù)字化視頻的相同格式。例如，當(dāng)將數(shù)字化視頻處理成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ITU-RBT.656(4:2:2色度取樣) 時(shí)，中間形式可具有與亮度分開(kāi)存儲(chǔ)的色度分量。通常在進(jìn)一步的塊和時(shí) 間處理之前，優(yōu)選的并不是將它們轉(zhuǎn)換回BT.656格式。
圖5表示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的用于提供時(shí)間視頻壓縮的方法500。這 種方法500可采用各種形式，并且因此應(yīng)將其構(gòu)成為可以執(zhí)行圖3的方法 300和圖4A-4B的系統(tǒng)的許多方式中的僅僅一種。
如在操作502中所闡釋的，數(shù)字化視頻部分連同識(shí)別關(guān)于視頻部分的 信息一起被接收，所述有關(guān)視頻部分的信息至少指定視頻部分來(lái)自多個(gè)可 能信源中的哪一個(gè)。接著，視頻部分連同相應(yīng)的識(shí)別信息一起被緩存。注 意操作504。這種識(shí)別信息不僅可以包括相關(guān)信源的識(shí)別符，而且還可以 包括其他可選數(shù)據(jù)。例如，可以包括序列號(hào)或時(shí)間碼之類的附加識(shí)別信息。
此后，在操作506中，對(duì)于所有存儲(chǔ)的視頻部分執(zhí)行涉及識(shí)別信息的 搜索以查明從任何一個(gè)信源是否出現(xiàn)了充足數(shù)量的視頻部分(即，GOP)。 可通過(guò)在一特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中跟蹤識(shí)別信息來(lái)非常有效的進(jìn)行這種搜索。關(guān) 于這種選項(xiàng)的更多信息將參照?qǐng)D6進(jìn)行闡釋。
然后在判定508中確定從任何一個(gè)信源是否有充足的視頻部分。如果 沒(méi)有，則繼續(xù)操作502。然而，如果在判定508中確定有來(lái)自任何一個(gè)信 源的充足的視頻部分，則選擇存儲(chǔ)有充足視頻部分的信源。注意操作510。 另外，從這種信源選擇一GOP組的視頻部分。在一個(gè)實(shí)施例中，可從這 種信源選擇最先存儲(chǔ)的視頻部分(即，存儲(chǔ)最長(zhǎng)的集合)。
移至操作512， GOP的視頻部分一起被壓縮，并且作為壓縮的結(jié)果進(jìn) 行傳送。通過(guò)緩沖視頻部分直到有來(lái)自單一信源的若干個(gè)視頻部分，以與 提供用于壓縮的順序不同的順序?qū)σ曨l部分進(jìn)行壓縮。最后，在操作514 中，刪除來(lái)自存儲(chǔ)器的剛剛被壓縮的視頻部分。
圖6A表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于利用與圖5的方法相關(guān)聯(lián)的可選技 術(shù)的方法600。具體地，這種方法600可選擇地與圖5的方法500的操作 結(jié)合使用。
如果存儲(chǔ)的信息是以一組列表的形式保持，即每個(gè)信源一個(gè)列表，并 且對(duì)于每個(gè)信源包括一個(gè)計(jì)數(shù)，則圖5的操作504可更加有效的進(jìn)行。每 個(gè)列表?xiàng)l目可包含用于相應(yīng)視頻部分存儲(chǔ)位置的參考位置。當(dāng)存儲(chǔ)視頻部分時(shí)，可使用相關(guān)的識(shí)別信息將一個(gè)條目添加到用于相應(yīng)信源的列表中， 并且增加用于給定信源的計(jì)數(shù)。為此，搜索操作只需檢查每個(gè)信源計(jì)數(shù)以 査明它們中的任何一個(gè)是否等于或大于GOP大小。
通過(guò)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可動(dòng)態(tài)地分配用于存儲(chǔ)視頻部分的存儲(chǔ)器空間。 這意味著存儲(chǔ)器空間可只用于有效地提供視頻部分的信源，并且可以盡可 能快的釋放存儲(chǔ)以被重新使用。現(xiàn)在將說(shuō)明關(guān)于這種技術(shù)的特定操作的更
多fe息o
在操作602中，將視頻部分存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器位置中。之后，在操作604 中，向以相應(yīng)的識(shí)別信息識(shí)別的信源的列表中添加條目。作為選擇，可另 外將用于視頻部分位置的基準(zhǔn)存儲(chǔ)在新的列表?xiàng)l目中。此外，在操作605 中，對(duì)當(dāng)前信源的計(jì)數(shù)加一 (1)。
圖6B表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的利用與圖5的方法相關(guān)聯(lián)的可選技術(shù)的 方法601。具體地，這種方法601可選擇地與圖5的方法500的操作514 結(jié)合使用。
在對(duì)來(lái)自選擇信源的視頻部分進(jìn)行壓縮之后，從這種信源的計(jì)數(shù)減去 GOP的大小。注意操作606。之后，在操作608中，剛剛壓縮的用于GOP 視頻部分的列表?xiàng)l目可被刪除。最后，在操作610中從存儲(chǔ)器刪除視頻部 分。因此，可使存儲(chǔ)器區(qū)域變成重新可用。
現(xiàn)在將闡釋本實(shí)施例的另一個(gè)可選特征。推動(dòng)列表管理選擇(與每信 源的向量相對(duì)，或分配給每個(gè)信源的固定數(shù)量的緩沖器)的中心問(wèn)題是在 每個(gè)信源的基礎(chǔ)上難于或不可能預(yù)測(cè)需要多少視頻部分時(shí)段。在組合的基 礎(chǔ)上(on a pooled basis),很清楚(只要總的輸入速率不超過(guò)處理速率) 在對(duì)于任何信源都不具有完整GOP的情況下所能累積的視頻部分的最大 數(shù)量是N(G-1),其中N是信源數(shù)量，G是GOP中的視頻部分的最大數(shù)量。
因此，對(duì)于操作所需的緩沖器數(shù)量是N(G-1)+1+P，其中P是實(shí)際處 理所需的視頻部分的數(shù)量(通常P-G)。然而，由于處理權(quán)限的沖突，對(duì) 于給定信源所累積的視頻部分的最大數(shù)量可大大超過(guò)G。為了示意的目 的，現(xiàn)在將介紹這種情況的一個(gè)示例。 .
在本實(shí)施例中，利用了 4個(gè)信源、循環(huán)選擇、和每GOP4個(gè)視頻部分。 如下面在表#1中所注出的，頂行表示輸入視頻部分的信源號(hào)，第二行表示上述存儲(chǔ)的信源的視頻部分的號(hào)碼，最后一行表示每次哪個(gè)信源視頻部 分處于壓縮處理中。在有些時(shí)候，不能夠進(jìn)行任何處理，因?yàn)閺娜魏螁蝹€(gè) 信源都不會(huì)出現(xiàn)足夠的視頻部分。處理采用4周期。在該模型中，當(dāng)其處 理完成時(shí)，從存儲(chǔ)器中除去視頻部分。
表#1
In: 12341234123412341234123412341234… Number:l 1 1 12222333344441555226633374443 ... Total: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 14 16 14 16 14 16 16…
Process: 1_2_3_4_ ...
使用列表每信源而非向量每信源方案，實(shí)際視頻部分存儲(chǔ)可被綜合， 并且可極大的減少總共所需的存儲(chǔ)。在上面的示例中，雖然在上面的序列
中一次存儲(chǔ)的視頻部分的最大數(shù)量是16，但它們?cè)谛旁粗虚g不是均勻分 布的，并且單個(gè)信源存儲(chǔ)有高達(dá)7個(gè)視頻部分。
由此提供了可以完整效果對(duì)來(lái)自多個(gè)視頻部分序列源多路復(fù)用的視 頻信息應(yīng)用時(shí)間視頻壓縮的技術(shù)。該技術(shù)可進(jìn)一步允許應(yīng)用更高性能的時(shí) 間運(yùn)動(dòng)壓縮，而在以前只能使用較低性能的分散壓縮。
應(yīng)該注意前述時(shí)間壓縮技術(shù)的任何方面可與此處所闡述的任何其它 技術(shù)結(jié)合使用。例如，前述時(shí)間壓縮技術(shù)可選擇地與速率控制技術(shù)結(jié)合使 用，現(xiàn)在將闡述速率控制技術(shù)。
圖7表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的方 法700。如圖所示，在操作702中，從多個(gè)信源接收視頻。在本說(shuō)明書(shū)的 上下文中，每個(gè)前述信源可包括照相機(jī)和/或絕對(duì)的包括任何其它視頻源。
接著，在操作704中，來(lái)自信源的這種視頻然后被壓縮。應(yīng)該注意使 用多種速率控制來(lái)執(zhí)行壓縮。此外，在各個(gè)實(shí)施例中，可借助單一視頻流 來(lái)接收視頻，和/或可借助單個(gè)壓縮模塊來(lái)執(zhí)行壓縮。再者，在本說(shuō)明書(shū) 的上下文中，壓縮模塊可包括(任何類型的)編碼器和/或能夠執(zhí)行壓縮 的任何類型的硬件、軟件、邏輯等。
為此，當(dāng)來(lái)自多個(gè)信源的視頻部分為了壓縮而被交錯(cuò)時(shí)，和甚至當(dāng)使 用己知的算法對(duì)它們進(jìn)行時(shí)間壓縮時(shí)，速率控制仍可起作用，因?yàn)樵试S適用于來(lái)自一個(gè)信源的GOP的壓縮設(shè)置不同于適用于來(lái)自不同信源的GOP
的那些壓縮設(shè)置。
現(xiàn)在將闡述關(guān)于圖7的方法700的各種典型實(shí)施例的更多信息。應(yīng)該 注意這種實(shí)施細(xì)節(jié)僅僅是為了示意的目的進(jìn)行說(shuō)明的，并且不應(yīng)將其構(gòu)成 為以任何方式的限制。
圖8表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的系 統(tǒng)800。這種系統(tǒng)800可采用各種形式，并因此可將其構(gòu)成為可執(zhí)行圖7 的方法700的許多方式中的僅僅一種。
類似于先前所述各幅圖中的各種前述系統(tǒng)，系統(tǒng)800包括多個(gè)緩沖器 812,其適用于對(duì)通過(guò)視頻輸入端811接收的視頻部分進(jìn)行緩沖。緩沖器 812接下來(lái)與能夠產(chǎn)生壓縮數(shù)據(jù)包或文件816的壓縮模塊814耦接。
另外還包括用于識(shí)別速率控制參數(shù)的速率控制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)820，每個(gè)速 率控制參數(shù)與輸入視頻源之一相關(guān)聯(lián)。應(yīng)該注意速率控制參數(shù)的數(shù)量與信 源的數(shù)量相同。在使用中，這種速率控制參數(shù)指示由壓縮模塊814關(guān)于相 關(guān)信源的視頻所執(zhí)行的速率控制。
可選擇地，可對(duì)信源進(jìn)行分組使得一個(gè)速率控制參數(shù)控制一組類似的 信源。在這種情況下，速率控制參數(shù)的數(shù)量小于信源的數(shù)量。在使用中， 這種速率控制參數(shù)指示由壓縮模塊關(guān)于相關(guān)信源組中的每個(gè)信源的視頻 所執(zhí)行的速率控制。
此外，在操作期間，速率控制參數(shù)連同相關(guān)的視頻部分一起被饋送給 壓縮模塊814。另外，在壓縮之后，可以實(shí)現(xiàn)全部壓縮結(jié)果這樣一種方式 更新這種速率控制參數(shù)。可對(duì)速率控制參數(shù)的這種反饋型更新進(jìn)行調(diào)整以 提供基本恒定質(zhì)量的壓縮，以基本恒定的比特率提供壓縮輸出。
圖9表示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的 方法卯O。這種方法900可釆用各種形式，并因此可將其構(gòu)成為可執(zhí)行圖 7的方法700和圖8的系統(tǒng)的許多方式中的僅僅一種。
如圖所示，在操作902中獲得視頻部分，并將其連同指示獲得該視頻 部分的信源的識(shí)別信息一起存儲(chǔ)。當(dāng)然，也可以包括附加識(shí)別信息，例如 序列號(hào)或時(shí)間碼。
接著，可査找與該視頻部分的信源相應(yīng)的速率控制狀態(tài)信息。參見(jiàn)操作904。如果所述壓縮方法需要若干個(gè)視頻部分的GOP，則該操作可被保 留用于從目前信源呈現(xiàn)充足的視頻部分以允許編碼的情況。
然后使用在操作卯4中査找的狀態(tài)信息來(lái)控制壓縮處理，如由操作 905所示?？蛇M(jìn)一步度量壓縮處理以獲得速率控制狀態(tài)參數(shù)的任何必要的 變化。參見(jiàn)操作906。
最后，在操作908中，與用于任何其它信源的速率控制參數(shù)分開(kāi)，可 在與剛剛壓縮的視頻部分的信源相應(yīng)的位置更新速率控制參數(shù)。此后，可 根據(jù)需要重復(fù)圖9的操作。
因此可為每個(gè)視頻源提供一組分離的速率控制狀態(tài)存儲(chǔ)器，并且在壓 縮期間可使用與視頻部分或GOP的信源相應(yīng)的狀態(tài)。因此，即使對(duì)來(lái)自 分離的信源(它們可能具有完全不同的統(tǒng)計(jì)屬性和完全不同的速率控制處 理狀態(tài))的視頻部分進(jìn)行壓縮處理連續(xù)操作，也能夠應(yīng)用速率控制算法以 確保每個(gè)信源得到適于其歷史的控制信息。
作為再一個(gè)選擇，前述的速率控制技術(shù)可結(jié)合在附錄A中闡述的速率
控制算法。
現(xiàn)在將闡述關(guān)于可以實(shí)施上述各種技術(shù)的一個(gè)特定典型環(huán)境的更多 信息。然而應(yīng)該注意，這種環(huán)境僅僅是為了示意的目的進(jìn)行說(shuō)明的，并且 不應(yīng)將其構(gòu)成為以任何方式的限制。
圖10表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮/解壓縮的架構(gòu) 1000。該架構(gòu)1000中包括編碼器部分1001和解碼器部分1003，它們一 起形成一個(gè)"編解碼器"。編碼器部分1001包括變換模塊1002、量化器 1004、和熵編碼器1006，熵編碼器用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮以將其存儲(chǔ)在文 件1008中。為了對(duì)這種文件1008進(jìn)行解壓縮，解碼器部分1003包括反 向變換模塊1014、去量化器1011和用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮以供使用(例 如，在視頻數(shù)據(jù)的情況下供觀看，等等)的熵解碼器1010。
在使用中，為了去相關(guān)的目的，變換模塊1002對(duì)多個(gè)象素(例如， 在視頻數(shù)據(jù)的情況下)執(zhí)行可逆的變換，通常是線性的。作為一個(gè)選擇， 在一個(gè)實(shí)施例中，可在變換模塊1002的環(huán)境中執(zhí)行圖3的方法300。然 而，當(dāng)然，應(yīng)該注意可在任何所期望的范圍內(nèi)執(zhí)行圖3的方法300。
接著，量化器1004對(duì)變換值施行量化，之后熵編碼器1006響應(yīng)的用于對(duì)量化變換系數(shù)進(jìn)行熵編碼。解碼器部分1003的各個(gè)部件本質(zhì)上是使
這種處理反向。作為一個(gè)選項(xiàng)，在一個(gè)實(shí)施例中，可在量化器1004的環(huán) 境中執(zhí)行圖7的方法700。然而，當(dāng)然，應(yīng)該注意可在任何所期望的環(huán)境 中執(zhí)行圖7的方法700。
雖然上面已經(jīng)說(shuō)明了各種實(shí)施例，但應(yīng)該理解它們僅僅是借助示例來(lái) 表示而非限制。因此，優(yōu)選實(shí)施例的寬度和范圍不應(yīng)由上述的典型實(shí)施例 來(lái)限制，而是僅應(yīng)該按照下述的權(quán)利要求及其等價(jià)內(nèi)容來(lái)定義。附錄A
序言
我們關(guān)心的是視頻和圖像壓縮的方法。我們考慮用于控制視頻或圖像 壓縮處理的輸出比特率的方法。我們的新方法對(duì)不能使用公知的舊速率控 制方法的壓縮處理進(jìn)行操作。 圖像壓縮
直接數(shù)字化的圖像和視頻采用許多比特通常壓縮圖像和視頻用于存 儲(chǔ)、傳輸和其它應(yīng)用。已知若干種基本的壓縮方法，并且已知這些方法的 非常多的特定的變形。 一種通常的方法可用三級(jí)處理來(lái)表征變換、量化 和熵編碼。
在視頻壓縮器中變換級(jí)的目的是通過(guò)利用圖像或序列中的局部類似 和圖案而盡可能將信源圖像的能量或信息聚集成致密的格式。沒(méi)有壓縮器 能夠?qū)λ锌赡艿妮斎脒M(jìn)行壓縮；我們?cè)O(shè)計(jì)對(duì)"典型"輸入工作良好的壓 縮器并忽略其不能對(duì)"隨機(jī)"或"病理"輸入進(jìn)行壓縮。
通過(guò)變形，可使最多的圖像和視頻壓縮器共用一個(gè)基本的架構(gòu)。該基 本架構(gòu)具有三級(jí)變換級(jí)、量化級(jí)和熵編碼級(jí)。
許多圖像壓縮和視頻壓縮方法(例如MPEG-2)使用離散余弦變換 (DCT)作為變換級(jí)。
一些較新的圖像壓縮和視頻壓縮方法(例如MPEG-4紋理[4p使用各 種小波變換作為變換級(jí)。 小波變換
小波變換包括在一維或一維以上的尺度上對(duì)一組數(shù)據(jù)重復(fù)應(yīng)用小波 濾波器對(duì)。對(duì)于圖像壓縮，我們通常使用2D小波變換(即，水平的和垂 直的)；對(duì)于視頻壓縮來(lái)說(shuō)，我們通常使用3D小波變換(即，水平的、 垂直的和時(shí)間的)。 時(shí)間壓縮
視頻壓縮方法通常并不只是對(duì)視頻序列中的每個(gè)圖像進(jìn)行單獨(dú)壓縮。 視頻序列中的圖像通常與序列中在時(shí)間方面靠近的其它圖像類似。因此， 通過(guò)考慮這種相似性而可以改進(jìn)壓縮。如此做被稱之為"時(shí)間壓縮"。在 MPEG中使用的一種傳統(tǒng)時(shí)間壓縮方法是運(yùn)動(dòng)搜索。在該方法中，正被壓 縮的圖像的每個(gè)區(qū)域被用作搜索先前圖像范圍的圖案。選擇最近的匹配，并通過(guò)僅對(duì)與那個(gè)匹配的差別進(jìn)行壓縮來(lái)表示所述區(qū)域。
正如在空間(即，水平的和垂直的)方向上，另一種時(shí)間壓縮方法將 使用小波，但現(xiàn)在對(duì)兩個(gè)或更多圖像的相應(yīng)像素或系數(shù)起作用。該技術(shù)被
稱之為用于三個(gè)"方向"(即，水平的、垂直的和時(shí)間的)的3D小波。
通過(guò)所述一種方法或任意其它方法的時(shí)間壓縮需要對(duì)出現(xiàn)的圖像和
先前的圖像一起進(jìn)行壓縮。通常，在時(shí)間上將多個(gè)圖像壓縮起來(lái)；我們將
該組圖像稱為圖像組或GOP。
子帶
小波變換的輸出包含代表"低通"或"比例"或"和"信息的系數(shù)， 所述信息通常是若干個(gè)象素上的公共信息。所述輸出還包含代表"高通" 或"小波"或"差"信息的系數(shù)，所述信息通常代表象素如何不同于它們 的公共信息。小波濾波器的重復(fù)應(yīng)用會(huì)在輸出中導(dǎo)致這些類型的信息的多 個(gè)不同的組合。每個(gè)不同的組合通常被稱作"子帶"。該術(shù)語(yǔ)來(lái)源于觀看 頻域點(diǎn)，但通常并不與頻帶精確對(duì)應(yīng)。
小波變換在其輸出的不同子帶中產(chǎn)生完全不同的值分布?？邕^(guò)原始象 素?cái)U(kuò)展的信息被集中成一些字帶，而留下其它的大部分為零。這對(duì)于壓縮 是期望的。 零游程壓縮
一些圖像和視頻壓縮算法中的中間步驟是零游程消除，其可通過(guò)"堆 積(piling)"來(lái)執(zhí)行。在零游程步驟中，子帶(或一組子帶)的系數(shù)被壓 縮，粗略但很有效。零游程步驟從數(shù)據(jù)中除去零游程值，同時(shí)保留出現(xiàn)零 值的位置的記錄?？稍谠撍惴ǖ娜我恻c(diǎn)處應(yīng)用零游程消除； 一種優(yōu)選使用 是就在熵編碼之前跟隨量化級(jí)。在零游程之后，可非?？焖俚挠?jì)算隨后的 步驟，因?yàn)樗鼈冎恍枰獙?duì)相當(dāng)多的(非零)信息進(jìn)行操作。
堆積在并行處理多值的計(jì)算引擎方面具有極大值，因?yàn)樗抢每色@ 得并行性進(jìn)行零消除的方法。相反，其它方法的零游程消除(游程長(zhǎng)度編 碼)典型的采用與在熵編碼期間消除零所采用同樣多的時(shí)間。 每個(gè)子帶的存儲(chǔ)區(qū)
在一些壓縮實(shí)施例中，有利的是為每個(gè)子帶或一組類似的子帶構(gòu)建一 個(gè)單獨(dú)的堆或零游程壓縮存儲(chǔ)區(qū)，或在一些情況下為單個(gè)子帶構(gòu)建多個(gè) 區(qū)。優(yōu)點(diǎn)來(lái)自于子帶結(jié)果變得可用的序列和該算法的其它細(xì)節(jié)。因此與使用單個(gè)存儲(chǔ)區(qū)作為圖像或GOP的中間表述相反，存在一組存儲(chǔ)區(qū)或堆。 速率控制基礎(chǔ)
調(diào)節(jié)壓縮數(shù)量、輸出產(chǎn)生的比特速率的通常方法是改變?cè)谟?jì)算的量化 階段放棄的信息量。量化傳統(tǒng)上是通過(guò)將每個(gè)系數(shù)除以一個(gè)預(yù)先選擇的數(shù) ("量化參數(shù)")進(jìn)行的并舍棄相除的余數(shù)。因此系數(shù)值的范圍將由相同的 單值，即相除的商表示。
當(dāng)對(duì)壓縮的圖像或GOP進(jìn)行解壓縮時(shí)，反量化處理步驟將所述商乘 以(已知的)量化參數(shù)。對(duì)于進(jìn)一步的計(jì)算，該步驟將所述系數(shù)恢復(fù)成它 們?cè)嫉姆确秶?br> 然而，除法(或等價(jià)乘法)在許多實(shí)施過(guò)程中是昂貴的操作。注意量 化操作被應(yīng)用于每個(gè)系數(shù)，并且通常有與輸入象素同樣多的系數(shù)。
在另一種方法中，與除法(或乘法)相反，量化被限制于這樣的除數(shù)， 該除數(shù)為2的冪。其優(yōu)點(diǎn)是可通過(guò)對(duì)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行位移操作來(lái)施行。移動(dòng) 在許多實(shí)施過(guò)程中是非常低廉的操作。 一個(gè)例子是集成電路(FPGA或 ASIC)實(shí)施例；乘法電路非常巨大，但移位器電路要小得多。而且，在 許多計(jì)算機(jī)上，乘法需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成，或者與移位相比，在執(zhí)行 方面提供較少的并行性。
問(wèn)題
雖然通過(guò)移位進(jìn)行的量化對(duì)于計(jì)算過(guò)程來(lái)說(shuō)是非常有效的，但對(duì)于某 些用途的缺點(diǎn)是它只允許對(duì)壓縮速率(輸出比特率)進(jìn)行粗調(diào)。實(shí)際上 可以觀察到將量化移位參數(shù)改變最小可能的量即+1或-1近似地導(dǎo)致最終 的比特率發(fā)生2倍的變化。對(duì)于某些壓縮應(yīng)用，這是非常合意的。對(duì)于其 它應(yīng)用，需要更精細(xì)的速率控制。到此為止，滿足該要求的唯一方式將放 棄通過(guò)移位進(jìn)行的量化，從而也會(huì)舍棄該方法的效率。 方法
為了在不舍棄移位量化效率的情況下克服不精確問(wèn)題，我們會(huì)略微的 歸納量化。與以前使用用于每個(gè)系數(shù)的單個(gè)共用移位參數(shù)相反，我們?cè)试S 對(duì)每個(gè)單獨(dú)的零游程壓縮存儲(chǔ)區(qū)或堆使用明顯不同的移位參數(shù)。用于每個(gè) 這種區(qū)域或堆的參數(shù)值被記錄在壓縮輸出文件中。該解決方案現(xiàn)在允許有 效的比特速率的范圍介于從一致的應(yīng)用于所有系數(shù)的量化參數(shù)得到的最近的兩個(gè)速率之間。例如，考慮這樣一種情況，其中除了一個(gè)之外的所有 子帶都使用相同的量化參數(shù)Q，而那個(gè)子帶使用Q+l。與對(duì)于所有子帶使
用Q相比，結(jié)果得到的比特率被降低，但不會(huì)低于對(duì)于所有子帶使用Q+l 的情況。我們使中間比特率對(duì)壓縮給出更好的、更精細(xì)的控制。
注意計(jì)算效率幾乎精確的等于純移位量化的計(jì)算效率，因?yàn)榈湫偷膽?yīng) 用于每個(gè)系數(shù)的操作仍然是移位。 選擇參數(shù).
在上面的方法中，試圖認(rèn)為使用P子帶區(qū)域，在一個(gè)區(qū)域上增加量化 參數(shù)將影響輸出速率約1/P,與對(duì)于所有子帶增加量化參數(shù)一樣多。然而， 通常不是這樣的，因?yàn)樵搮^(qū)域通常包含完全不同數(shù)量的有效信息。該最小 量化改變步驟可將區(qū)域大小改變近似2倍，其對(duì)于整體變化被觀察到，但 如果那個(gè)區(qū)域只具有較少的有效系數(shù)，則對(duì)壓縮整體速率的影響將是較小 的。
因此為了選擇一組最佳接近期望壓縮速率的量化參數(shù)，我們必須要考 慮其量化正被調(diào)節(jié)的區(qū)域的期望大小，以及子帶區(qū)域上的調(diào)節(jié)的期望效 果。這通常不能用閉式公式來(lái)實(shí)行，但可使用簡(jiǎn)單的迭代處理來(lái)實(shí)行。 調(diào)節(jié)量化參數(shù)的算法
該示例算法開(kāi)始于通過(guò)初始化給出或從先前的圖像或GOP繼續(xù)的一 組量化參數(shù)。對(duì)每個(gè)零游程壓縮區(qū)域P調(diào)用這些Q[P]。我們還使壓縮輸 出速率具有期望的變化，由因數(shù)C表示。本說(shuō)明假定將Q值改變1會(huì)導(dǎo) 致輸出速率從使用那個(gè)Q值的壓縮部分變化F倍。我們假定C<F和 1/F<1/C。所述區(qū)域的大小為S[P];為了該算法的目的，可估計(jì)該大小而
步驟1
如果C-l,則什么也不做并退出調(diào)節(jié)處理。 如果Ol，則設(shè)置D-F-1。 如果CX1，則設(shè)置D氣1/F)-1。 計(jì)算作為所有子帶區(qū)域大小和的S。
步驟2
選擇其量化參數(shù)還未改變的子帶區(qū)域P。計(jì)算t=t+d*s[p]
如果Ol，則設(shè)置q[p]=q[p]-1
如果c<1 ，則設(shè)置q[p]=q[p]+1
步驟3
如果t足夠接近(^s，則退出調(diào)節(jié)處理。 轉(zhuǎn)至步驟2。 鵬
在上面算法的步驟3中，測(cè)試"足夠接近"可以若干種方法中的任何 一種來(lái)實(shí)行。該測(cè)試的一個(gè)簡(jiǎn)單版本如下。 測(cè)試3
如果(oi禾口 tx^s)或((:<1禾口丁<(:*8)......
只要估計(jì)的速率調(diào)節(jié)超過(guò)規(guī)定的調(diào)節(jié)，該測(cè)試就停止疊代。 一種可選擇方案是回復(fù)至該步驟之前的一個(gè)步驟。這么做所需的步驟 對(duì)于任何熟練的編程人員來(lái)說(shuō)都將是顯而易見(jiàn)的。
另一個(gè)可選擇方案是在囊括規(guī)定的調(diào)節(jié)c的兩個(gè)步驟之間進(jìn)行選擇，
例如通過(guò)選擇導(dǎo)致更接近規(guī)定速率的估計(jì)值的步驟。再次，這對(duì)于任何熟
練的編程人員來(lái)說(shuō)都顯然知道如何這么做。
優(yōu)點(diǎn)
上面給出的算法具有這樣的屬性，即量化變化被保持在彼此一個(gè)步驟
之內(nèi)q值或者被改變一，或者根本不改變，并且所有變化都是在相同的
方向上。通過(guò)保留關(guān)于在步驟2選擇p的信息，可容易的擴(kuò)展所述處理, 以在所述算法的許多執(zhí)行過(guò)程中(即在許多連續(xù)的圖像或gop壓縮操作 中)都保持那樣的屬性。這通常是期望的，因?yàn)榱炕{(diào)節(jié)不僅對(duì)壓縮輸出 速率具有影響，而且還對(duì)圖像質(zhì)量有影響(即，由于壓縮處理還對(duì)解壓縮
的圖像或視頻中的噪音或假象有影響)。
然而，應(yīng)該注意將q值保持在一個(gè)同等的步驟之內(nèi)的這種屬性并不是 必需的，并且有些時(shí)候可發(fā)送該屬性以有利于其它考慮。 結(jié)論
我們給出了一種方法，與使用一致移位量化相比，通過(guò)該方法可更加 精確的控制壓縮輸出比特率，同時(shí)保持移位量化的計(jì)算效率優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1. 一種用于時(shí)間視頻壓縮的方法，包括以第一順序?qū)σ曨l部分進(jìn)行緩沖；和以第二順序?qū)σ曨l部分至少部分地進(jìn)行時(shí)間壓縮。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述視頻部分包括幀。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述視頻部分包括字段。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述視頻部分包括半字段。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述視頻部分包括圖像信息。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中以第二順序?qū)λ鲆曨l部分進(jìn)行 完全時(shí)間壓縮。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述視頻部分在緩沖之前至少被 部分壓縮。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在緩沖之后以第二順序?qū)λ鲆?頻部分至少部分地進(jìn)行時(shí)間壓縮。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述視頻部分是從多個(gè)信源接收的。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中使用與視頻部分相關(guān)的識(shí)別信息 來(lái)識(shí)別信源。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括確定是否有來(lái)自信源中的至少 一個(gè)的充足的視頻部分。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述確定步驟是使用與來(lái)自每 個(gè)信源的視頻部分的數(shù)量相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)執(zhí)行的。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中如果確定有來(lái)自至少一個(gè)信源 的充足的視頻部分，則對(duì)視頻部分至少部分地進(jìn)行時(shí)間壓縮。
14. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中最先的視頻部分首先被至少部分 地進(jìn)行時(shí)間壓縮。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中來(lái)自多個(gè)信源的視頻部分在緩沖 器組中被緩沖。
16. —種包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上用于時(shí)間視頻壓縮的計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品，包括用于以第一順序?qū)σ曨l部分進(jìn)行緩沖的計(jì)算機(jī)代碼；和 用于以第二順序?qū)σ曨l部分至少部分地進(jìn)行時(shí)間壓縮的計(jì)算機(jī)代碼。
17. —種用于時(shí)間視頻壓縮的系統(tǒng)，包括 用于以第一順序?qū)σ曨l部分進(jìn)行緩沖的裝置；和 用于以第二順序?qū)σ曨l部分至少部分地迸行時(shí)間壓縮的裝置。
18. —種用于時(shí)間視頻壓縮的系統(tǒng)，包括 用于以第一順序?qū)σ曨l部分進(jìn)行緩沖的緩沖器；和 與緩沖器通信的編碼器，所述編碼器用于以第二順序?qū)σ曨l部分至少部分的進(jìn)行時(shí)間壓縮。
19. 對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的方法，包括 借助單一視頻流從多個(gè)信源接收視頻；和對(duì)來(lái)自所述信源的視頻進(jìn)行壓縮； 其中使用多個(gè)速率控制來(lái)執(zhí)行壓縮。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中為所述多個(gè)信源中的每一個(gè)提 供單獨(dú)的速率控制狀態(tài)存儲(chǔ)器。
21. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述速率控制對(duì)于每個(gè)信源是 不同的。
22. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中使用與所述視頻相關(guān)的識(shí)別信 息來(lái)識(shí)別所述信源。
23. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中在接收視頻時(shí)識(shí)別與所述信源 相關(guān)的速率控制。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中基于識(shí)別的速率控制來(lái)控制壓 縮。
25. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中在壓縮之后更新速率控制。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中更新速率控制以提供基本恒定 質(zhì)量的壓縮。
27. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中更新速率控制以根據(jù)基本恒定的比特率提供壓縮輸出。
28. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中在第一模式中更新速率控制以 提供基本恒定質(zhì)量的壓縮，而在第二模式中，更新速率控制以根據(jù)基本恒 定的比特率提供壓縮輸出。
29. —種包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn) 行壓縮的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用于借助單一視頻流從多個(gè)信源接收視頻的計(jì)算機(jī)代碼；和用于對(duì)來(lái)自所述信源的視頻進(jìn)行壓縮的計(jì)算機(jī)代碼；其中使用多個(gè)速率控制來(lái)執(zhí)行壓縮。
30. —種用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的系統(tǒng)，包括-用于借助單一視頻流從多個(gè)信源接收視頻的裝置；和用于對(duì)來(lái)自所述信源的視頻進(jìn)行壓縮的裝置； 其中使用多個(gè)速率控制來(lái)執(zhí)行壓縮。
31. —種用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的系統(tǒng)，包括-用于借助單一視頻流從多個(gè)信源接收視頻的編碼器，所述編碼器用于對(duì)來(lái)自所述信源的視頻進(jìn)行壓縮；其中使用多個(gè)速率控制來(lái)執(zhí)行壓縮。
32. —種用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的方法，包括 從多個(gè)信源接收視頻；和 對(duì)來(lái)自所述信源的視頻進(jìn)行壓縮； 其中利用單個(gè)壓縮模塊使用多個(gè)速率控制來(lái)執(zhí)行壓縮。
33. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中為所述多個(gè)信源中的每一個(gè)提 供單獨(dú)的速率控制狀態(tài)存儲(chǔ)器。
34. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述速率控制對(duì)于每個(gè)信源是 不同的。
35. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中使用與所述視頻相關(guān)的識(shí)別信 息來(lái)識(shí)別所述信源。
36. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中在接收視頻時(shí)識(shí)別與所述信源 相關(guān)的速率控制。
37. 如權(quán)利要求36所述的方法，其中基于識(shí)別的速率控制來(lái)控制壓縮。
38. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中在壓縮之后更新速率控制。
39. 如權(quán)利要求38所述的方法，其中更新速率控制以提供基本恒定 質(zhì)量的壓縮。
40. 如權(quán)利要求38所述的方法，其中更新速率控制以根據(jù)基本恒定 的比特率提供壓縮輸出。
41. 如權(quán)利要求38所述的方法，其中在第一模式中更新速率控制以 提供基本恒定質(zhì)量的壓縮，而在第二模式中，更新速率控制以根據(jù)基本恒 定的比特率提供壓縮輸出。
42. —種包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行 壓縮的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用于從多個(gè)信源接收視頻的計(jì)算機(jī)代碼；和用于對(duì)來(lái)自所述信源的視頻進(jìn)行壓縮的計(jì)算機(jī)代碼；其中利用單個(gè)壓縮模塊使用多個(gè)速率控制來(lái)執(zhí)行壓縮。
43. —種用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的系統(tǒng)，包括 用于從多個(gè)信源接收視頻的裝置；和用于對(duì)來(lái)自所述信源的視頻進(jìn)行壓縮的裝置；其中利用單個(gè)壓縮模塊使用多個(gè)速率控制來(lái)執(zhí)行壓縮。
44. 一種用于對(duì)來(lái)自多個(gè)信源的視頻進(jìn)行壓縮的系統(tǒng)，包括 單一壓縮模塊，用于從多個(gè)信源接收視頻，所述單個(gè)壓縮模塊用于對(duì)來(lái)自所述信源的視頻進(jìn)行壓縮；其中使用多個(gè)速率控制來(lái)執(zhí)行壓縮。
45. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中速率控制對(duì)于不同的信源組是 不同的。
46. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中速率控制對(duì)于不同的信源組是 不同的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于時(shí)間視頻壓縮的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。在使用中，以第一順序(302)對(duì)視頻部分進(jìn)行緩沖。另外，以第二順序(304)對(duì)視頻部分至少部分的進(jìn)行時(shí)間壓縮。
文檔編號(hào)H04N7/12GK101421934SQ200480034777
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月30日
發(fā)明者克拉西米爾·D·科拉羅夫, 史蒂文·E·桑德斯, 威謙·C·林奇 申請(qǐng)人:德羅普萊特科技公司