專利名稱：使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼，具 體涉及使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼的多個(gè)編碼裝置。
背景技術(shù)：
關(guān)于對(duì)信息信號(hào)(例如音頻或視頻信號(hào))進(jìn)行編碼和/或莊縮的不 同方式，在一方面無(wú)損編碼和另一方面有損編碼之間可以有所差別。 通過(guò)減少冗余，無(wú)損編碼技術(shù)減少了表示信息信號(hào)所需的比特?cái)?shù)目。 相反，備選地或附加地，根據(jù)信息信號(hào)中的哪些信號(hào)信息可以省略， 有損編碼技術(shù)基于不相關(guān)性的減少，雖然這將在解碼和/或重建中導(dǎo)致 關(guān)于原始信息信號(hào)的干擾，但是與壓縮率相比，這些信號(hào)信息通常相 對(duì)較低或甚至可能是人類感知所不能感知(如聽(tīng)到或看到)的。有損壓縮通常是多媒體信號(hào)壓縮的目的。多媒體信號(hào)壓縮的目的是表示原始信號(hào)，例如具有特定比特率R的音頻或視頻信號(hào)，最小化 所引入的干擾和/或所引入的失真D。將其稱之為率/失真優(yōu)化。典型地， 通過(guò)增大R可以減小D。例如，量化步長(zhǎng)Q可以控制這種折衷。針對(duì) 給定的目標(biāo)比特率R來(lái)最小化D已經(jīng)經(jīng)常成為研究的主題，其中，例 如參考A. Ortega, A., Ramchandran， K.， "Rate-distortion methods for image and video compression", Signal Processing Magazine, IEEE, Vol. 15, No. 6, Nov. 1998， pages 23 - 50，該文獻(xiàn)涉及視頻壓縮。在RD優(yōu)化中，應(yīng)該考慮到，操作中的RD性能(即針對(duì)特定編 碼器實(shí)現(xiàn)方式的RD性能)典型地依賴于信號(hào)并隨時(shí)間變化。在編碼 器的開(kāi)發(fā)中，此處的RD優(yōu)化是連續(xù)的過(guò)程而不是一次設(shè)計(jì)過(guò)程。作為對(duì)經(jīng)典RD優(yōu)化任務(wù)的擴(kuò)展，可以一起考慮多個(gè)節(jié)目，例如 P個(gè)節(jié)目(例如多個(gè)節(jié)目p，其中p-l…P)，這些節(jié)目共享公共的目標(biāo) 比特率和/或總比特率R并且一起進(jìn)行編碼。在這種聯(lián)合編碼中，第一種方式可能是在節(jié)目間均勻地分配比特率，即使用固定的比特率R(p) -R/P-常數(shù)來(lái)恒定地對(duì)每一個(gè)節(jié)目進(jìn)行編碼。然而，根據(jù)每一個(gè)節(jié)目中 依賴于信號(hào)和時(shí)間的RD性能，在信號(hào)間動(dòng)態(tài)地分配比特率是有利的。例如，假定將每一個(gè)節(jié)目分為時(shí)間段s，其中s-l...S，并且S是 所考慮的段的數(shù)目，其中，每一段采用固定的時(shí)間T，例如丁=2秒。 在這種情況下，由D (R， p， s)給出操作RD性能，并可以通過(guò)以逐 段的動(dòng)態(tài)方式改變節(jié)目之間的比特分配(即通過(guò)設(shè)置R (p,s))，來(lái)將 節(jié)目中總失真最小化。如果這些RD數(shù)據(jù)己知，則可以使用可用的多 種優(yōu)化技術(shù)?？赡艿腞/D增益源于以下事實(shí)通常每一段節(jié)目中都存 在"易于"編碼的部分和"難于"編碼的其它部分。因此，將保留比特率 分配給從中受益最多的節(jié)目。如果所有的節(jié)目都顯示了相同的RD性 能，則沒(méi)有可獲得的增益。由于從統(tǒng)計(jì)的角度看這非常不可能，然而 對(duì)節(jié)目進(jìn)行復(fù)用是有利的，并且通過(guò)這樣做動(dòng)態(tài)地對(duì)編碼速率進(jìn)行分 配。這被稱為統(tǒng)計(jì)復(fù)用，例如在以下公開(kāi)中描述Balakrishnen et al.， "Benefits of statistical multiplexing in multi-program broadcasting", in Proceedings of Int. Broadcasting Convention, Sept. 1997， pp. 560-565, M.W 、 Garret et al.， "Joint source/channel coding of statistically multiplexed real-time services on packet networks", IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol, 1, No. 1, pp. 71-80, 1993 以及 US6195388.除了編碼速率R和失真D之外，對(duì)于實(shí)際實(shí)現(xiàn)，存在另一個(gè)重要的參數(shù)，即復(fù)雜度C，例如，以CPU周期或每秒百萬(wàn)指令(MIPS)為單位來(lái)對(duì)復(fù)雜度C進(jìn)行度量。典型地，通過(guò)向編碼器和/或解碼器增加更多復(fù)雜度，可以改進(jìn)RD性能。因而，如果有更多的處理功率可用，則可以使用相同的比特率而減小失真。隨著時(shí)間過(guò)去，可以在很多代 編解碼器和/或編碼方案中觀察到該性能，例如在視頻編碼的情況下，使用H.261、 H.262和H.264編碼方案。然而，當(dāng)激活或去激活特定編 碼工具或者減少搜索深度等時(shí)，在編碼方案的特定實(shí)現(xiàn)中還可以觀察 到RD性能隨復(fù)雜度增加而提高。對(duì)于視頻編碼，例如可以防止用于 對(duì)預(yù)測(cè)幀(P幀)或雙向預(yù)測(cè)幀(B幀)進(jìn)行編碼的復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，或者可以僅使用幀內(nèi)編碼幀(I幀)。典型地，這將惡化 RD性能，然而也顯著地減少了復(fù)雜度。以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的方式，主要在編 碼器處執(zhí)行這種編碼復(fù)雜度的改變和/或這種編碼策略的改變，即在解 碼器中不需要改變。
現(xiàn)在，由于軟件編碼器包括優(yōu)化控制以控制CD折衷，軟件編碼 器利用了上述復(fù)雜度考慮。例如，控制器可以示出從"最快"到"最佳質(zhì) 量"的五種優(yōu)化等級(jí)以使得用戶可以執(zhí)行手動(dòng)設(shè)置。在編碼器中，通過(guò) 改變不同的編碼參數(shù)，例如幀類型、搜索空間等，甚至更小的顆粒度， 或許甚至連續(xù)的控制都是可能的。如RD優(yōu)化的情況一樣，操作CD 性能典型地依賴于信號(hào)并隨時(shí)間變化。
例如在Kwon et al,, "Performance and computational complexity
optimization in configurable hybrid video coding systems", IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, pp. 31-42, Vol. 16, No. 1， 2006 、 Ping Li， Veervalli， Kassim， "Design and implementation of parallel .video encoding strategies using divisable load analysis", IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, pp. 1098-1112， Vol. 15， No. 7CDVT-1, 2005以及2006年中 國(guó)北京的Picture Coding Symposium上題為"Energy-Aware Video Communication"的特別會(huì)議中，討論了針對(duì)給定復(fù)雜度限制Cmax的 D的最小化。
編碼器實(shí)現(xiàn)的一個(gè)主題同樣是負(fù)載平衡。負(fù)載平衡是在很多計(jì)算 機(jī)、處理器、板或其它資源和/或設(shè)備之間分配工作/負(fù)載以獲得最優(yōu)的 資源利用率和/或計(jì)算時(shí)間段的技術(shù)。 一般而言，例如在Yung-Temg "Wang, Morris, R.J.T., "Load Sharing in Distributed Systems", Computers, IEEE Transactions on, Vol. C-34, No. 3, March 1985, pages 204 - 217中 對(duì)此進(jìn)行了描述。例如在US 6748019中，描述了混合編碼方案的兩個(gè) 連續(xù)構(gòu)件之間的負(fù)載平衡(即一方面是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分，另一方面是殘 差信號(hào)編碼部分)，以通過(guò)這種方式防止兩個(gè)構(gòu)件之一中出現(xiàn)空閑時(shí) 間。
回到多個(gè)信息信號(hào)的編碼，現(xiàn)在需要能夠更高效地執(zhí)行這種聯(lián)合
9編碼的可能性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種使用聯(lián)合計(jì)算和/或處理功率對(duì)多個(gè) 信息信號(hào)進(jìn)行編碼的方法和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)信息信號(hào)的更高效編碼。
該目的是通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1或23的設(shè)備以及根據(jù)權(quán)利要求22 或26的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)在于，根據(jù)依賴于信號(hào)的信息(依賴于多個(gè)信息信 號(hào))，將用于對(duì)多個(gè)信息信號(hào)中的每一個(gè)進(jìn)行編碼的聯(lián)合計(jì)算功率分布 在各個(gè)信息信號(hào)的編碼裝置間，可以實(shí)現(xiàn)使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)多個(gè)信 息信號(hào)進(jìn)行更高效的編碼。使用信息信號(hào)的編碼中典型的CD比率， 通過(guò)向從較高的計(jì)算功率分配產(chǎn)生改迸的質(zhì)量和/或更低的失真的編 碼裝置分配較多計(jì)算功率，并且向減少的分配導(dǎo)致相對(duì)較低的失真增 加和/或質(zhì)量降低的編碼裝置分配較低的計(jì)算功率，可以減少或優(yōu)化多 個(gè)信息信號(hào)的編碼所造成的總失真。根據(jù)一個(gè)方面，參考該中心構(gòu)思， 考慮到聯(lián)合計(jì)算功率來(lái)對(duì)多個(gè)編碼裝置的編碼參數(shù)設(shè)置進(jìn)行改變，使 得編碼裝置的編碼復(fù)雜度(C)之和不超過(guò)依賴于聯(lián)合計(jì)算功率的值。 根據(jù)一個(gè)方面，根據(jù)以下事實(shí)來(lái)得到中心構(gòu)思根據(jù)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓?計(jì)相關(guān)并影響多個(gè)視頻編碼裝置(58r58P)的編碼復(fù)雜度的依賴于信 號(hào)的信息，來(lái)設(shè)置多個(gè)視頻編碼裝置(58,-58p)的編碼參數(shù)，所述多 個(gè)視頻編碼裝置(58,-58p)被實(shí)現(xiàn)為對(duì)幀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓烙?jì)以及對(duì) 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓烙?jì)的誤差進(jìn)行有損編碼。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，為了確定聯(lián)合計(jì)算功率在編碼裝置間 的分配和/或?yàn)榱嗽O(shè)置編碼參數(shù)，通過(guò)間歇地將各個(gè)編碼裝置的編碼參 數(shù)改變?yōu)楦訌?fù)雜和/或更不復(fù)雜的設(shè)置，并評(píng)估所產(chǎn)生的編碼裝置的 失真和計(jì)算復(fù)雜度的變化，來(lái)探測(cè)各個(gè)編碼裝置處和/或各個(gè)信息信號(hào) 的CD性能。如果得出聯(lián)合計(jì)算功率的重新分布和/或編碼復(fù)雜度的重 新設(shè)置將產(chǎn)生更低的總失真，則將相應(yīng)地重新分布計(jì)算功率，并且還 將其計(jì)算功率己被重新設(shè)置的編碼裝置的編碼參數(shù)相應(yīng)地適配于例如 在探出期間所使用的編碼參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，將聯(lián)合計(jì)算功率的分布和/或編碼參數(shù) 的設(shè)置與聯(lián)合可用最大總編碼速率的分布相關(guān)聯(lián)，以減小依賴于總失 真的代價(jià)函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，將輸入側(cè)的中間存儲(chǔ)器上游連接至 每一個(gè)編碼裝置，其中，響應(yīng)來(lái)自相應(yīng)編碼裝置處的輸入側(cè)中間存儲(chǔ) 器的、指示所述輸入側(cè)中間存儲(chǔ)器趨向變滿的信號(hào)，執(zhí)行聯(lián)合計(jì)算功 率的重新分布，從而向所述相應(yīng)編碼裝置分配更多計(jì)算功率。
類似地，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，基于來(lái)自編碼裝置的輸出側(cè)中間存 儲(chǔ)器的信號(hào)，以其它編碼裝置為代價(jià)，增加相應(yīng)編碼裝置的比特率。 因此，輸入側(cè)和/或輸出側(cè)中間存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)了暫時(shí)放松維持最大可用計(jì) 算功率和/或最大可用總比特率的限制條件。
以下，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，附
圖中
圖1示出了針對(duì)例如三個(gè)時(shí)間段上的三個(gè)節(jié)目的示例的示例性CD
性能的示意圖，示意了由于復(fù)雜度分布而可能的失真減少；；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)多個(gè)信息
信號(hào)進(jìn)行編碼的設(shè)備的方框圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于對(duì)多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼
和傳輸?shù)南到y(tǒng)的方框圖4示出了示意圖3中的控制器用于碼速和編碼復(fù)雜度分布的依賴
于信號(hào)的信息的示例的示意圖5a至5c示出了示意各個(gè)信息信號(hào)編碼的編碼情況的時(shí)間離散探 出的不同示例的示意圖；以及
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖3的控制器的更詳細(xì)的功能 框圖。
具體實(shí)施例方式
在參考圖2-6描述使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼的設(shè)備的本發(fā)明實(shí)施例之前，以下作為介紹，參考應(yīng)用于所有這些實(shí)施 例并對(duì)可用于理解這些實(shí)施例的功能和優(yōu)勢(shì)的一些要點(diǎn)。這里，在以 下內(nèi)容中以及參考圖2-6中的實(shí)施例，首先假定要編碼的多個(gè)信息信 號(hào)是視頻信號(hào)(例如電視節(jié)目)?？梢匀菀椎貙⒈景l(fā)明應(yīng)用于其它信息 信號(hào)，例如音頻信號(hào)(在對(duì)附圖描述的結(jié)尾仍將對(duì)此進(jìn)行討論)。
以下實(shí)施例提供了使將多個(gè)節(jié)目編碼為單個(gè)和/或公共處理平臺(tái) (例如，使用P對(duì)P個(gè)節(jié)目進(jìn)行編碼，P是大于l的整數(shù))的失真最
小化的可能性。例如，該處理平臺(tái)能夠處理總復(fù)雜度c并且這里可以 包括多個(gè)CPU和/或CPU核?，F(xiàn)在針對(duì)每一個(gè)節(jié)目，提供了對(duì)P個(gè)節(jié)
目中的相應(yīng)節(jié)目進(jìn)行編碼的編碼裝置和/或編碼器。特別地，根據(jù)以下 實(shí)施例，現(xiàn)在能夠在p個(gè)編碼器間動(dòng)態(tài)地分配處理功率，即沒(méi)有相關(guān) 聯(lián)的顯著損耗。例如，這可以通過(guò)以軟件形式(即作為可以在處理平 臺(tái)上執(zhí)行的程序)來(lái)實(shí)現(xiàn)每一個(gè)編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，通過(guò) 向這些編碼程序分配處理平臺(tái)的連續(xù)處理周期中相應(yīng)并在時(shí)間上可變 的部分，可以實(shí)現(xiàn)總處理功率的動(dòng)態(tài)分配和/或分布。根據(jù)以下描述的 實(shí)施例，現(xiàn)在執(zhí)行處理平臺(tái)的總處理功率和/或總計(jì)算功率的動(dòng)態(tài)分 布，使得可以減小總失真(例如被定義為編碼的信息信號(hào)的平均失真)， 或者可以提高總質(zhì)量(例如被定義為編碼的信息信號(hào)的平均質(zhì)量)。 以下對(duì)一方面計(jì)算功率和另一方面編碼失真和/或編碼質(zhì)量之間
的聯(lián)系進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。如在說(shuō)明書(shū)的介紹部分已經(jīng)解釋過(guò)的，操作CD 性能是依賴于信號(hào)的。這意味著，對(duì)于每一個(gè)節(jié)目P (P=l、 ...、 P)
和每一個(gè)時(shí)間段s=l.....S，依賴關(guān)系是不同的。使用由D(C， p, s)
來(lái)表征的已知性能，可以在P個(gè)編碼器間以最優(yōu)的方式分布處理功率， 使得總失真減小和/或最小化。使用已知的CD數(shù)據(jù)，存在不同的優(yōu)化 技術(shù)可以用于生成依賴于總失真極值的函數(shù)，并且由此減小總失真。 以下參考實(shí)施例對(duì)一些優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行描述。由于優(yōu)化，可以更高效地 使用可用的處理平臺(tái)，即，對(duì)于相同的最大負(fù)載，產(chǎn)生更好的質(zhì)量， 或者從不同觀點(diǎn)看，在相同的處理平臺(tái)上可以對(duì)更多的節(jié)目進(jìn)行具有
相同質(zhì)量的編碼。
現(xiàn)在，圖1示出了怎樣實(shí)現(xiàn)這種改進(jìn)。具體地，圖l示出了針對(duì)在3個(gè)時(shí)間段(即S=3)的時(shí)間期間上P=3個(gè)節(jié)目的示例的CD性能 的改變。具體地，針對(duì)每一個(gè)時(shí)間段s、針對(duì)每一個(gè)節(jié)目p，圖l通過(guò) 相應(yīng)圖形示例性地示出當(dāng)前的CD性能，其中，沿著水平軸繪制復(fù)雜 度C并且沿著垂直軸繪制失真D。在每一個(gè)時(shí)間段s處，每一個(gè)節(jié)目 p的CD性能傾向于示出這種性能復(fù)雜度的增加導(dǎo)致失真的減少。針 對(duì)不同節(jié)目p以及針對(duì)不同時(shí)間段s，每復(fù)雜度增加所得到的這種減少 的程度(即CD性能的提高)是不同的。
在圖l的示例中，現(xiàn)在假定總可用處理功率Cmax-6。為了不發(fā)生
誤解，還將對(duì)該假定進(jìn)行說(shuō)明。例如，通過(guò)對(duì)用以執(zhí)行編碼的預(yù)定的
CPU指令集所需的必需CPU周期的數(shù)目來(lái)對(duì)一個(gè)節(jié)目p的編碼復(fù)雜度 c進(jìn)行度量。例如，從不同編碼參數(shù)的使用產(chǎn)生對(duì)節(jié)目進(jìn)行編碼的不 同復(fù)雜度C。例如，現(xiàn)在將總可用處理功率Cmax=6的假定解釋為例如-在一段的時(shí)間期間中，該處理功率僅足以執(zhí)行復(fù)雜度0=6的節(jié)目。僅 當(dāng)用于對(duì)圖1的三個(gè)節(jié)目進(jìn)行解碼的總復(fù)雜度不超過(guò)每時(shí)間段的總可 用處理功率時(shí)，才保證針對(duì)每一個(gè)時(shí)間段，所有節(jié)目的編碼所需的時(shí) 間不多于一個(gè)段的時(shí)間期間。在這一點(diǎn)上，現(xiàn)在針對(duì)每一個(gè)節(jié)目p可 以使用總可用處理功率的相同/固定分配和/或分布，在圖1的示例中，
這導(dǎo)致了向每一個(gè)節(jié)目和/或每一個(gè)節(jié)目編碼分配Cmax/3:2單位的處理
功率的情況，在圖1中通過(guò)CD曲線中的方形點(diǎn)來(lái)表示這一點(diǎn)?？梢?看到，在這種情況下，例如在段s-l中的平均失真是(5+5+5)/3=5。然 而，在該時(shí)間段中，當(dāng)對(duì)處理平臺(tái)的負(fù)載進(jìn)行不同分布時(shí)(即根據(jù)各 個(gè)節(jié)目編碼的CD性能來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配)，可以實(shí)現(xiàn)較低的失真。使用 圖1的CD曲線中的圓圈點(diǎn)示出圖1的示例中導(dǎo)致相應(yīng)段s中每時(shí)間 段的相應(yīng)最低可能總失真的處理功率分布。例如，在時(shí)間段s-l中， 計(jì)算功率的分布分配如下針對(duì)節(jié)目p-l的編碼，編碼復(fù)雜度C(lhl 分配總處理功率的1/6;針對(duì)節(jié)目p=2的編碼，編碼復(fù)雜度C(2)=4分 配總處理功率的4/6;以及針對(duì)節(jié)目p=3的編碼，編碼復(fù)雜度C(3)-1 分配總處理功率的1/6，使得編碼節(jié)目的平均失真為(6-2-6)/3=4.66，小 于之前的結(jié)果5，并且由于增加的計(jì)算功率實(shí)現(xiàn)了在相同的時(shí)間期間 內(nèi)對(duì)更多編碼任務(wù)進(jìn)行處理，盡管第二信號(hào)的編碼復(fù)雜度較高，也維持了與對(duì)各個(gè)時(shí)間段進(jìn)行編碼的編碼速度相關(guān)的可能邊界條件。因此， 使用相同的復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)了較低的失真。
為了完整起見(jiàn)，這里應(yīng)該注意，可以將失真D定義為解碼的節(jié)目 內(nèi)容相對(duì)于原始節(jié)目?jī)?nèi)容的像素值的MSE和/或均方誤差。備選定義 也是可能的。
在參考圖1進(jìn)行介紹后，以下參考圖2，對(duì)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施
例的使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼的設(shè)備進(jìn)行描述。在
圖2中，總體標(biāo)記為10的設(shè)備包括多個(gè)編碼裝置llrllp，分別用于對(duì)
信息信號(hào)srsp中不同的一個(gè)進(jìn)行編碼。多個(gè)編碼裝置llrllp使用聯(lián)合 計(jì)算功率進(jìn)行編碼。例如，多個(gè)編碼裝置ll,-llp是在計(jì)算機(jī)或其它計(jì)
算平臺(tái)上一起實(shí)現(xiàn)的，并因而共享可用計(jì)算功率，即在固定時(shí)間期間 內(nèi)執(zhí)行特定數(shù)目的編碼任務(wù)和/或指令的能力。通過(guò)與每個(gè)編碼裝置的 編碼復(fù)雜度/編碼失真性能相關(guān)的至少一個(gè)相應(yīng)編碼參數(shù)X,-Xp，能夠 控制每一個(gè)編碼裝置。編碼參數(shù)X-Xp整體標(biāo)記為18。提供裝置12 來(lái)為每一個(gè)編碼裝置llrllp提供依賴于信號(hào)的信息14，依賴于信號(hào)的 信息14依賴于相應(yīng)信息信號(hào)。例如，依賴于信號(hào)的信息14表示編碼 失真D、比特率R和/或復(fù)雜度C。裝置16用于考慮聯(lián)合計(jì)算功率， 根據(jù)依賴于信號(hào)的信息來(lái)設(shè)置編碼參數(shù)X,-Xp (18)，使得編碼裝置的
編碼復(fù)雜度之和不超過(guò)依賴于聯(lián)合計(jì)算功率的值。編碼裝置ll,-llp使 用從設(shè)置裝置16使用信號(hào)18向編碼裝置llrllp信號(hào)通知的、所設(shè)置 的編碼參數(shù)，將相應(yīng)信息信號(hào)編碼為相應(yīng)的編碼的信息信號(hào)。
用于設(shè)置的裝置16和多個(gè)編碼裝置llrllp進(jìn)行協(xié)作，使得對(duì)于 后續(xù)的時(shí)間間隔，聯(lián)合計(jì)算功率的分布依賴于各個(gè)編碼裝置的編碼參 數(shù)或編碼復(fù)雜度。換言之，裝置16不僅可以設(shè)置各個(gè)編碼裝置llrllp 的編碼參數(shù)，還可以同時(shí)確定聯(lián)合計(jì)算功率的分布并向其上實(shí)現(xiàn)有編 碼裝置ll,-llp的公共平臺(tái)(未示出)指示該分布。在這方面，例如， 設(shè)置裝置16通過(guò)査找表，可以向編碼參數(shù)被設(shè)置為"復(fù)雜"值并因而描 述復(fù)雜編碼的編碼裝置ll,-llp分配更大份額的聯(lián)合計(jì)算功率(如處理 器功率的更高時(shí)間百分比)，對(duì)于較不復(fù)雜的參數(shù)值 相應(yīng)這樣處理。 然后，通過(guò)信號(hào)18向編碼裝置ll,-llp或公共計(jì)算平臺(tái)信號(hào)通知這種直接計(jì)算功率分布。然而，以下示例假定各個(gè)編碼裝置llrllp的編碼 參數(shù)設(shè)置和/或?qū)嶋H編碼復(fù)雜度的計(jì)算功率分布源于以下事實(shí)編碼裝 置llrllp使用所設(shè)置的編碼參數(shù)集合來(lái)對(duì)相應(yīng)信息信號(hào)的相同時(shí)間長(zhǎng) 度的段進(jìn)行編碼(由于其編碼參數(shù)較不復(fù)雜，因此完成更快)，并等待 直到要編碼的下一段。
如上所述，可以通過(guò)與編碼裝置llrllp的編碼復(fù)雜度/編碼失真 性能和/或行為相關(guān)的編碼參數(shù)XrXp來(lái)對(duì)編碼裝置ll,-llp進(jìn)行控制。 為了示意這一點(diǎn)，要提到例如，編碼裝置在對(duì)相應(yīng)信息信號(hào)進(jìn)行編碼 時(shí)，由于編碼參數(shù)改變，從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)改變?yōu)閹瑑?nèi)編碼，導(dǎo)致編 碼復(fù)雜度減小。因此，編碼復(fù)雜度下降。
設(shè)置裝置16可以不直接通過(guò)信號(hào)，而是通過(guò)可以認(rèn)為是用作指針 并對(duì)要用于各個(gè)編碼裝置的編碼復(fù)雜度進(jìn)行指示的信號(hào)，間接地指示 編碼參數(shù)。然后，根據(jù)信號(hào)的改變，各個(gè)編碼裝置在對(duì)相應(yīng)信息信號(hào) 進(jìn)行編碼時(shí)維持該編碼參數(shù)，或者通過(guò)以預(yù)定方式在輸出18處指示的 方式來(lái)改變編碼參數(shù)以執(zhí)行編碼復(fù)雜度的改變。在這種情況下，編碼 裝置下的處理平臺(tái)可以被實(shí)現(xiàn)為以與向編碼裝置分配的各個(gè)編碼復(fù) 雜度的分布相對(duì)應(yīng)的方式，使用輸出18處的信號(hào)來(lái)執(zhí)行可用總計(jì)算功 率的分布。根據(jù)接下來(lái)的實(shí)施例，通過(guò)公共時(shí)間柵(time raster)示例 性地實(shí)現(xiàn)該分布，在公共時(shí)間柵中，編碼裝置對(duì)其相應(yīng)信息信號(hào)的段 進(jìn)行編碼。'
另一方面，設(shè)置裝置16的信號(hào)18也可能僅對(duì)計(jì)算功率分布進(jìn)行 預(yù)先確定，其中，然后編碼裝置lh-llp例如通過(guò)對(duì)應(yīng)的表來(lái)接收其相 應(yīng)編碼參數(shù)值，其中，該值與預(yù)定的、與其所導(dǎo)致的編碼復(fù)雜度相關(guān) 的計(jì)算功率相對(duì)應(yīng)。
在以下實(shí)施例中，通過(guò)以下事實(shí)，信號(hào)18示出了聯(lián)合可用計(jì)算功 率的分布信號(hào)18預(yù)先確定要用于每一個(gè)編碼裝置的編碼參數(shù)設(shè)置， 使得可以向應(yīng)獲得高份額計(jì)算功率的編碼裝置提供與高編碼復(fù)雜度相 對(duì)應(yīng)的編碼參數(shù)設(shè)置，反之亦然。作為對(duì)以下描述的備選方案，各個(gè) 編碼裝置下的處理平臺(tái)可以被實(shí)現(xiàn)為在輸出18處針對(duì)各個(gè)編碼裝置
的編碼參數(shù)設(shè)置的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出其總計(jì)算功率的分布。作為另一個(gè)備選方案，例如同樣在處理平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的裝置使用剛剛預(yù)先確定的編碼 參數(shù)來(lái)觀察相應(yīng)編碼裝置花費(fèi)多長(zhǎng)時(shí)間用于對(duì)相應(yīng)信息信號(hào)的相應(yīng)時(shí) 間段進(jìn)行編碼，并相應(yīng)地，在這些時(shí)間段的時(shí)間期間和/或?qū)崟r(shí)地重新 調(diào)整計(jì)算功率的分布，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)相應(yīng)編碼裝置，對(duì)其相應(yīng)信息信號(hào) 的時(shí)間段進(jìn)行編碼。
上述實(shí)施例導(dǎo)致針對(duì)每一個(gè)編碼裝置的編碼復(fù)雜度與可用的計(jì)算 功率份額成比例地變化。這里，設(shè)置裝置16原則上對(duì)分布進(jìn)行設(shè)置， 使得產(chǎn)生可用計(jì)算功率與總失真之間的最優(yōu)比率。
依賴于信號(hào)的信息14的類型也可以變化。例如，通過(guò)特別提供的 信息收集器(每信息信號(hào)一個(gè)信息收集器)，或者如以下描述的實(shí)施例 的情況一樣，部分地通過(guò)用于對(duì)多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼的多個(gè)編碼裝 置，來(lái)提供依賴于所有要編碼的信息信號(hào)的依賴于信號(hào)的信息14。在 此，依賴于信息信號(hào)的信息14優(yōu)選地給出以下信息對(duì)于總失真，從 現(xiàn)有計(jì)算功率分布和/或當(dāng)前計(jì)算功率分布改變?yōu)榱硪环N分布是否有 利的，即通過(guò)這種改變是否可以獲得總失真的減少和/或改進(jìn)的總失真
最小化。例如，圖2中示出了信息收集器12rl2p，信息收集器12,-12p 對(duì)通過(guò)預(yù)定編碼參數(shù)進(jìn)行編碼所產(chǎn)生的質(zhì)量失真進(jìn)行確定，該預(yù)定編 碼參數(shù)或來(lái)自已編碼的信息信號(hào)(實(shí)線進(jìn)入箭頭)或來(lái)自信息信號(hào)中 已編碼的時(shí)間部分和/或幀(虛線進(jìn)入箭頭)的重建。另外的收集器(未 示出)可以指示對(duì)所需編碼復(fù)雜度進(jìn)行指示的特定時(shí)間段所需的指令 周期的數(shù)目。再次，另外的收集器(未示出)可以指示與該時(shí)間段相 對(duì)應(yīng)的編碼的信息信號(hào)中針對(duì)預(yù)定時(shí)間段產(chǎn)生的部分的比特?cái)?shù)量，指 示了所需的編碼速率或數(shù)量。如參考以下實(shí)施例將更加詳細(xì)地描述的， 可以使均與編碼復(fù)雜度間歇相關(guān)的編碼裝置llrllp嘗試更復(fù)雜或更不 復(fù)雜的編碼參數(shù)設(shè)置，以對(duì)該嘗試所產(chǎn)生的編碼復(fù)雜度的改變和編碼 失真的改變進(jìn)行評(píng)估，作為依賴于信號(hào)的信息14的一部分，其中，該 評(píng)估最終由分布裝置16執(zhí)行。
然而，針對(duì)數(shù)據(jù)收集器中特別提供的評(píng)估例程，還可以對(duì)原始信 息信號(hào)進(jìn)行分析，以基于信號(hào)自身的信息內(nèi)容來(lái)總體上確定相應(yīng)信息 信號(hào)的編碼復(fù)雜度，并且，使用預(yù)定編碼參數(shù)設(shè)置下的預(yù)定比值，具體地確定各個(gè)的信息信號(hào)中各個(gè)不同的編碼參數(shù)設(shè)置的編碼復(fù)雜度。 因此，例如，這種數(shù)據(jù)收集器(針對(duì)圖2中的第p個(gè)信息信號(hào)以虛線 的方式示例性地示出)可能對(duì)要編碼的節(jié)目進(jìn)行檢査，以確定該節(jié)目 是具有許多移動(dòng)部分、編碼較為復(fù)雜的視頻序列(例如足球轉(zhuǎn)播)還 是具有靜態(tài)內(nèi)容的視頻場(chǎng)景(例如新聞節(jié)目中新聞播報(bào)者的場(chǎng)景)。與 探出與當(dāng)前編碼參數(shù)設(shè)置不同的編碼參數(shù)設(shè)置不同，在該備選方案中， 可以通過(guò)分布裝置16，基于當(dāng)前的依賴于信號(hào)的信息而不是基于過(guò)去 獲得的依賴于信號(hào)的信息14，來(lái)執(zhí)行計(jì)算功率分布。
以下參考圖3-6對(duì)實(shí)施例進(jìn)行描述，在這些實(shí)施例中，如上所示，
與同相應(yīng)信息信號(hào)的實(shí)際編碼并行地提供這些信息信號(hào)的分析以提取 依賴于信號(hào)的信息(允許對(duì)編碼復(fù)雜度進(jìn)行確定和/或?qū)⑵湎嚓P(guān))不同， 通過(guò)間歇地將當(dāng)前編碼參數(shù)"改變"為關(guān)于編碼復(fù)雜度更復(fù)雜和/或更不 復(fù)雜的編碼參數(shù)設(shè)置，來(lái)確定依賴于情況的信息，計(jì)算功率分布是基 于該信息來(lái)執(zhí)行的。在以下附圖的描述之前，以少量介紹性語(yǔ)言對(duì)該
思想進(jìn)行說(shuō)明。具體地，提供上述探出(probing out)禾Q/或探測(cè)出 (sounding out)以解決以下事實(shí)首先，因?yàn)閺?fù)雜度的原因，針對(duì) D(C,p,s)的完整數(shù)據(jù)集不可用于失真優(yōu)化和/或計(jì)算功率分布。當(dāng)然， 可以使用多個(gè)優(yōu)化等級(jí)和/或編碼復(fù)雜度等級(jí)來(lái)對(duì)每一個(gè)段和節(jié)目進(jìn) 行編碼。然而，這可能要求比實(shí)際編碼隨后所需的更多的復(fù)雜度。相 反，在對(duì)要編碼的多個(gè)信息信號(hào)和/或節(jié)目進(jìn)行編碼期間，在沒(méi)有太多 代價(jià)的情況下，以下實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了對(duì)該數(shù)據(jù)的估計(jì)。作為視頻編碼的 示例，例如，B幀包括比P幀更好的RD性能，其中，然而B(niǎo)幀的編 碼也更復(fù)雜。以下，根據(jù)以下實(shí)施例，例如通過(guò)以每個(gè)節(jié)目中的預(yù)定 間隔來(lái)對(duì)B幀進(jìn)行編碼以執(zhí)行估計(jì)，能夠?qū)τ纱水a(chǎn)生的與編碼失真相 對(duì)于復(fù)雜度增加相關(guān)的增益(即比率dD/dC)進(jìn)行估計(jì)。例如，然后 將Extra-B幀引入從額外處理功率受益最多的節(jié)目。還可以針對(duì)特定節(jié) 目、針對(duì)特定百分比的幀使用H高的優(yōu)化等級(jí)，以例如査看多參考幀 有何效果，(例如，可以如標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC中一樣)?，F(xiàn)在，根據(jù)以下 實(shí)施例，D(C， p, s)的估計(jì)因而包括"測(cè)試"或"探出"其上使用提高的優(yōu) 化等級(jí)或更復(fù)雜的編碼工具(如上述B幀)實(shí)現(xiàn)有編碼裝置的處理平臺(tái)。因此，處理功率至少有時(shí)高于另外現(xiàn)有的平均功率等級(jí)。在單個(gè) 編碼器的情況下，由于當(dāng)前編碼的幀可能太晚離開(kāi)編碼器并例如錯(cuò)過(guò) 其預(yù)定傳輸時(shí)間而仍然被編碼，因此這種在嚴(yán)格實(shí)時(shí)條件下增加的復(fù) 雜度可能導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題。當(dāng)在單個(gè)處理平臺(tái)上對(duì)多個(gè)節(jié)目進(jìn)行編碼 時(shí)，如之前的實(shí)施例和以下的實(shí)施例中的情況一樣，可以對(duì)"探出"所 導(dǎo)致的額外負(fù)載進(jìn)行平衡和/或?qū)⑵浞植荚诠?jié)目間，使得例如只有一個(gè) 節(jié)目具有用于探出處理的較高復(fù)雜度，而其它所有節(jié)目包括平均復(fù)雜 度。
為了說(shuō)明這一點(diǎn)，例如假定B幀需要兩倍于P幀的復(fù)雜度。因此， 如果在任意時(shí)間點(diǎn)，P個(gè)節(jié)目中只有一個(gè)對(duì)B幀進(jìn)行編碼，與僅對(duì)P 幀進(jìn)行編碼相比，處理負(fù)載僅增加了 P+l/P。因而，在每一個(gè)節(jié)目中 使用P個(gè)時(shí)間單元和/或時(shí)間段的重復(fù)時(shí)間期間對(duì)B幀進(jìn)行編碼僅略微 增加了總復(fù)雜度，而探出處理平臺(tái)并估計(jì)dD/dC實(shí)現(xiàn)了總復(fù)雜度的最 優(yōu)分布。
這里，與目前為止提供的和以下的示例不同，還可以對(duì)比幀更加 精細(xì)或者更加粗糙的顆粒度(如在片(slice)級(jí)別)來(lái)執(zhí)行優(yōu)化級(jí)別 和/或編碼參數(shù)設(shè)置的變化。
此外，為了準(zhǔn)備以下描述，要強(qiáng)調(diào)處理實(shí)時(shí)附屬條件的以下實(shí)施 例的另一方面。如上已經(jīng)簡(jiǎn)要討論的，要足夠快地對(duì)信息信號(hào)進(jìn)行編 碼，使得可以實(shí)時(shí)地對(duì)其進(jìn)行編碼和/或可以實(shí)時(shí)地輸出編碼的數(shù)據(jù) 流。換言之，例如，將要編碼的信息信號(hào)分為時(shí)間段，例如在視頻信 號(hào)的情況下分為幀和/或圖像，以及在音頻信號(hào)的情況下分為幀，并且 根據(jù)嚴(yán)格的實(shí)時(shí)條件，對(duì)于每個(gè)這些時(shí)間段中每個(gè)信息信號(hào)，對(duì)多個(gè) 信息信號(hào)的編碼必須足夠快，以在對(duì)應(yīng)段的時(shí)間期間內(nèi)執(zhí)行對(duì)應(yīng)段的 編碼。在以下實(shí)施例中，放松了這種嚴(yán)格實(shí)時(shí)條件，即通過(guò)提供輸入 側(cè)的中間存儲(chǔ)器。通過(guò)放松實(shí)時(shí)條件，還進(jìn)一步簡(jiǎn)化了 D(C,p，s)的估 計(jì)，這是由于在這種情況下，甚至在編碼前和/或甚至在編碼裝置之前， 可以例如通過(guò)FIFO (先進(jìn)先出)的方式緩沖多個(gè)未編碼的幀。如在視 頻編碼的情況中一樣，可以使用預(yù)定幀速率(例如25Hz)將未壓縮的 原始幀輸入FIFO，其中，在編碼期間，對(duì)應(yīng)編碼裝置從對(duì)應(yīng)FIFO中取得這些幀。因而，如果在當(dāng)前幀中，編碼裝置需要比期望的更多的 編碼代價(jià)，則中間存儲(chǔ)器和/或FIFO中的存儲(chǔ)器內(nèi)容將增長(zhǎng)。然而， 然后通過(guò)降低優(yōu)化等級(jí)和/或降低編碼的復(fù)雜度，編碼裝置能夠更快地
對(duì)后續(xù)幀中的一些進(jìn)行編碼，以通過(guò)這種方式減少FIFO中的存儲(chǔ)量并
因而再次"補(bǔ)償時(shí)間"。因此，通過(guò)在相應(yīng)編碼裝置之前為原始幀提供
FIFO,以下實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了關(guān)于時(shí)間上的負(fù)載分布和/或計(jì)算功率分布的 額外靈活性。通過(guò)這種額外靈活性，可以得到與總失真優(yōu)化相關(guān)的額 外優(yōu)勢(shì)。在一些應(yīng)用中，例如當(dāng)來(lái)自編碼的信息信號(hào)的復(fù)用編碼流的 后續(xù)傳輸?shù)膫鬏敺桨笩o(wú)論如何引入延遲時(shí)，(如通過(guò)DVB-H傳輸中的 時(shí)隙進(jìn)行時(shí)間復(fù)用操作的情況)，通過(guò)提供FIFO可以很好地接受所引 入的附加延遲。
接下來(lái)，首先參考圖3。圖3示出了使用處理平臺(tái)52提供的聯(lián)合 計(jì)算功率來(lái)對(duì)多個(gè)信息信號(hào)和/或節(jié)目進(jìn)行編碼的系統(tǒng)50，這里，系統(tǒng) 50示例性地用于針對(duì)公共傳輸信道上的傳輸(例如通過(guò)DVB-H)，將 所產(chǎn)生的編碼的信息信號(hào)隨后改變?yōu)槁?lián)合的復(fù)用的信息信號(hào)。
具體地，提供系統(tǒng)50以對(duì)多個(gè)(P個(gè)，P〉1)節(jié)目PROGP(p=l，...， P)進(jìn)行編碼，并將所產(chǎn)生的編碼的信息信號(hào)54,-54p轉(zhuǎn)變?yōu)楣驳木?碼的數(shù)據(jù)流56。在這方面，系統(tǒng)50包括在處理平臺(tái)52上實(shí)現(xiàn)的P個(gè) 編碼裝置58,至58p和/或ENC,至ENCp(例如作為可以在平臺(tái)52上運(yùn) 行的軟件程序)，以及用于控制多個(gè)編碼裝置58,-58p的控制器60，就 目前而言，系統(tǒng)50表示圖2的實(shí)施例的特殊實(shí)現(xiàn)。此外，在每一種情 況下，針對(duì)每一個(gè)編碼裝置58廣58p，系統(tǒng)50包括在相應(yīng)編碼裝置 58,-58p的輸入的上游的輸入側(cè)的中間存儲(chǔ)器62,至62P;針對(duì)每一個(gè) 編碼裝置58廣58P，系統(tǒng)50包括在相應(yīng)編碼裝置58廣58P的輸出的下游 的輸出側(cè)的中間存儲(chǔ)器64,至64p;以及復(fù)用器66，這里示例性地對(duì)在 輸出側(cè)中間存儲(chǔ)器64r64p的輸出處提供的編碼的信息信號(hào)54廣54p執(zhí) 行時(shí)間復(fù)用，并且在該方面，復(fù)用器66的輸入側(cè)連接至這些中間存儲(chǔ) 器64,-64p的輸出，以在復(fù)用器66的輸出處輸出復(fù)用的聯(lián)合編碼數(shù)據(jù) 流56。這里，現(xiàn)在應(yīng)該注意到，復(fù)用器66對(duì)編碼的信息信號(hào)54廣54P 的其它處理僅用于示意的目的，并且，當(dāng)然還存在其它的處理可能性。控制器60耦合至每一個(gè)編碼裝置58廣58P，以能夠針對(duì)每一個(gè)編 碼裝置58廣58p規(guī)定和/或預(yù)先確定特定編碼參數(shù)集X,-Xp的使用，并 從每一個(gè)編碼裝置58廣58p獲得使用預(yù)定編碼參數(shù)集X廣Xp產(chǎn)生的編 碼速率(即R(Xp))、編碼失真(即D(Xp))以及復(fù)雜度(即C(Xp))的 當(dāng)前值作為依賴于信號(hào)的信息，其中，在圖3中，假定在該方面，在 編碼裝置中，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)收集器(圖3中未示出，但可以參考圖2) 位于確定該信息的控制器60中。除此之外，每一個(gè)中間存儲(chǔ)器62廣62p 和64,-64p耦合至控制器60，以能夠通過(guò)表明對(duì)應(yīng)中間存儲(chǔ)器傾向于 變滿和/或變空(例如中間存儲(chǔ)器超過(guò)特定充滿度)的對(duì)應(yīng)的充滿狀態(tài) 信號(hào)來(lái)向控制器60進(jìn)行信號(hào)通知，或者甚至能夠這樣通知充滿度。
現(xiàn)在，以上描述了系統(tǒng)50的設(shè)置，接下來(lái)將參考圖4-6對(duì)系統(tǒng)50 的功能進(jìn)行附加描述。
經(jīng)由對(duì)其進(jìn)行緩沖的相應(yīng)中間存儲(chǔ)器62,-62P，多個(gè)節(jié)目 PROGHPROGp到達(dá)對(duì)其進(jìn)行編碼和/或壓縮的編碼裝置中相應(yīng)的一 個(gè)。這里，如上所述，在處理平臺(tái)52上實(shí)現(xiàn)編碼裝置58,-58p，由于 可以通過(guò)控制器60來(lái)選擇X,-Xp，處理平臺(tái)52可以動(dòng)態(tài)地在編碼裝 置58,-58p間對(duì)處理平臺(tái)52提供的處理功率進(jìn)行分布。例如，將編碼 裝置58『58p實(shí)現(xiàn)為相應(yīng)軟件程序，并且平臺(tái)60根據(jù)前提條件X,-Xp 向編碼裝置分配不同且時(shí)變的操作模式，這導(dǎo)致使用更多或更少的指 令周期。如果需要更少的指令周期，.則甚至在時(shí)間段結(jié)束之前完成對(duì) 應(yīng)的編碼裝置并等待直到下一個(gè)時(shí)間段開(kāi)始，以使得在當(dāng)前時(shí)間段的 剩余時(shí)間內(nèi)，其他編碼裝置不再必須與該編碼裝置共享計(jì)算功率等。
現(xiàn)在，通過(guò)例如針對(duì)每一個(gè)編碼裝置58廣58p來(lái)設(shè)置要使用的編 碼參數(shù)和/或要使用的編碼參數(shù)集，即針對(duì)編碼裝置58,的參數(shù)集Xp 針對(duì)編碼裝置582的參數(shù)集X2等，控制器60處理節(jié)目PROG,-PROGp 的聯(lián)合編碼。例如，編碼參數(shù)可以以時(shí)間段為單位或在時(shí)間段之間隨 時(shí)間動(dòng)態(tài)地改變。對(duì)于當(dāng)前的視頻編碼的示例，例如，編碼參數(shù)可以 設(shè)置編碼中要使用的量化步長(zhǎng)寬度Q、要使用的幀類型(如，幀內(nèi)編 碼幀或I幀、預(yù)測(cè)幀或P幀、雙向預(yù)測(cè)幀或B幀)、運(yùn)動(dòng)估計(jì)中用于檢 測(cè)當(dāng)前圖像與參考圖像中相關(guān)聯(lián)的圖像部分的最大搜索范圍、運(yùn)動(dòng)估
20計(jì)中要用于搜索的參考幀的數(shù)目、模式判決算法(例如編碼中可能選 擇的宏塊或變換塊模式的數(shù)目)、用于模式判決的搜索深度等。例如， 在該方面，編碼裝置是通過(guò)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)來(lái)進(jìn)行編碼并例如基于變 換和/或有損殘差信號(hào)編碼(即對(duì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸闹亟ㄏ嚓P(guān)的殘余物 進(jìn)行編碼)的混合視頻編碼器。
對(duì)于針對(duì)編碼裝置58i-58p預(yù)先確定哪些編碼參數(shù)X, - Xp的決定
依賴于可以通過(guò)接下來(lái)所描述的方式進(jìn)行評(píng)估的信息，具體地，即依
賴于信息信號(hào)的信息R (Xp)、 C (Xp)以及D (Xp)，以及中間存儲(chǔ) 器62『62p和64廣64p的充滿狀態(tài)信息。
如果使用特定編碼參數(shù)集Xp來(lái)控制編碼裝置58p ((KpSP)之一， 則由于要編碼的對(duì)應(yīng)信息信號(hào)和/或節(jié)目PROGp的當(dāng)前構(gòu)建，編碼所 導(dǎo)致的特定編碼復(fù)雜度C (XP)、比特率R (Xp)和失真D (Xp)由此 產(chǎn)生，其中，這些值因而依賴于信號(hào)并隨時(shí)間改變，將這些值提供給 控制器60作為如上所述的依賴于信號(hào)的信息。
例如，現(xiàn)在控制器60嘗試將針對(duì)編碼裝置58廣58p的編碼參數(shù) X,-Xp設(shè)置為相應(yīng)最優(yōu)的編碼參數(shù)集，只要這對(duì)于平臺(tái)52所提供的計(jì) 算功率是可能的。然而，通常缺少針對(duì)相應(yīng)節(jié)目p和當(dāng)前段s的信息 D(C，p, s)。接下來(lái)，假定缺少該信息。因而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 通過(guò)針對(duì)每一個(gè)時(shí)間段來(lái)控制一個(gè)編碼裝置58廣58p，控制器60測(cè)試 對(duì)控制器60內(nèi)對(duì)節(jié)目PROG,-PROGp的編碼所導(dǎo)致的總失真進(jìn)行改進(jìn) 的可能性，每一個(gè)編碼裝置58廣58p具有另一個(gè)編碼參數(shù)集，該編碼參 數(shù)集使你期望與當(dāng)前使用的參數(shù)集和/或當(dāng)前已經(jīng)使用的參數(shù)集相比 更高的復(fù)雜度或更低的復(fù)雜度，以根據(jù)預(yù)定優(yōu)化規(guī)則獲得最小的總失 真。以這種方式，控制器60間歇地對(duì)各個(gè)編碼裝置58廣58p處的編碼 情況進(jìn)行測(cè)試，以確定是否值得偏離當(dāng)前的編碼參數(shù)集并選擇另一個(gè) 編碼復(fù)雜度分布并因此選擇另一個(gè)計(jì)算功率分布。
為了對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明，接下來(lái)參考圖5a-5c。圖5a-5c示例性地示出 針對(duì)三個(gè)節(jié)目，將三個(gè)節(jié)目分為時(shí)間段80。將時(shí)間段80示為方框， 其中，針對(duì)相應(yīng)節(jié)目PROG廣PROG3，將方框80示意為分別沿著時(shí)間 軸方向82彼此相鄰地水平布置。如圖所示，在相應(yīng)節(jié)目中在時(shí)間連續(xù)的時(shí)間段80間，也有其中以"+"或"-"記號(hào)繪制的時(shí)間段80，也有未提
供任何記號(hào)并為空的時(shí)間段80。這里，圖5a-5c中不同的時(shí)間段80示 出用于對(duì)控制器60預(yù)先確定的相應(yīng)時(shí)間段80進(jìn)行編碼的潛在編碼參 數(shù)集X是否用于探出相應(yīng)節(jié)目的編碼情況。具體地，具有"加號(hào)"記號(hào) 的時(shí)間段80表示相應(yīng)編碼裝置的控制器60針對(duì)其而對(duì)編碼參數(shù)集進(jìn) 行預(yù)先確定的時(shí)間段，該編碼參數(shù)集用于對(duì)在編碼復(fù)雜度上比產(chǎn)生最 優(yōu)總失真的編碼更加復(fù)雜的編碼進(jìn)行測(cè)試，而具有"-"標(biāo)記的時(shí)間段80 指的是如下的時(shí)間段針對(duì)該時(shí)間段的編碼，相應(yīng)編碼裝置的控制器 60預(yù)先確定編碼參數(shù)集，以便測(cè)試出在編碼復(fù)雜度上較低復(fù)雜度的編 碼。其余沒(méi)有指示加/減記號(hào)的時(shí)間段80表示以下的時(shí)間段，針對(duì)該 時(shí)間段的編碼，控制器60預(yù)先確定針對(duì)相應(yīng)編碼裝置的編碼參數(shù)集， 該編碼參數(shù)集與當(dāng)前確定的最優(yōu)復(fù)雜度和/或計(jì)算功率分布相對(duì)應(yīng)。
在現(xiàn)在參考圖5a-5c討論控制器60對(duì)節(jié)目的編碼情況進(jìn)行測(cè)試的 不同示例之前，應(yīng)該注意到，在這些圖中，節(jié)目的時(shí)間段80僅是示例 性地在時(shí)間上布置為使得可以彼此同步地布置時(shí)間段80。然而，這不 是必要的。每一個(gè)節(jié)目的時(shí)間段包括恒定的長(zhǎng)度或在節(jié)目間相同也不 是必要的。然而，在當(dāng)前的情況下，為簡(jiǎn)化理解，假定這樣的配置， 這是接下來(lái)在時(shí)間意義上，即在以沿著時(shí)間軸82的時(shí)間部分(每個(gè)相 應(yīng)節(jié)目一個(gè)時(shí)間段80位于其中)的意義上使用表達(dá)"時(shí)間段"的原因。
以這種方式，現(xiàn)在圖5a示出了用于對(duì)不同節(jié)目的編碼情況進(jìn)行測(cè) 試的示例，根據(jù)該示例，每一個(gè)節(jié)目中有固定的時(shí)間間隔長(zhǎng)度，關(guān)于 編碼復(fù)雜度對(duì)更復(fù)雜和更不復(fù)雜的編碼參數(shù)集交替地進(jìn)行測(cè)試。示例 性地，此處的時(shí)間間隔長(zhǎng)度是2fP和/或在當(dāng)前情況下為2*3=6個(gè)時(shí)間 段，其中，節(jié)目中進(jìn)行間斷測(cè)試，使得針對(duì)每一個(gè)時(shí)間段，只測(cè)試一 個(gè)節(jié)目。
此外，在圖5b的實(shí)施例中，在每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)處只測(cè)試關(guān)于一個(gè)節(jié) 目的節(jié)目情況。此外，在每一個(gè)節(jié)目中，再次交替地進(jìn)行測(cè)試，即一 次使用針對(duì)更復(fù)雜編碼的編碼參數(shù)集，另一次使用針對(duì)更不復(fù)雜編碼 的編碼參數(shù)集。然而，在圖5b的示例中，測(cè)試時(shí)間段之間的間隔不是 恒定的。而是在圖5b的示例中，控制器60使得以下節(jié)目被更頻繁地測(cè)試針對(duì)這些節(jié)目，期望具有更高概率使得改變?yōu)楦鼜?fù)雜或更不復(fù) 雜的編碼是值得的。
在圖5C的示例中，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)和/或時(shí)間段中同樣只測(cè)試一個(gè)節(jié)
目。如在圖5a中的情況一樣，節(jié)目中的測(cè)試間隔同樣是恒定的。然而， 在圖5c中，更復(fù)雜和更不復(fù)雜的編碼的測(cè)試模式不是如圖5a的情況 那樣交替地發(fā)生，而是示例性地在圖5c的情況下不對(duì)稱地發(fā)生，使得 對(duì)更復(fù)雜的編碼的測(cè)試頻度兩倍于更不復(fù)雜的編碼。
應(yīng)該注意到，圖5a-5c的示例僅表示對(duì)于對(duì)PROG,-PROGp如何 執(zhí)行編碼情況的測(cè)試的可能性的非詳盡列表。如以下說(shuō)明的，還可能 通過(guò)對(duì)應(yīng)的測(cè)量?jī)H探出更復(fù)雜的編碼參數(shù)集。
無(wú)論如何，通過(guò)探出可以使用哪一個(gè)來(lái)判定是否值得離開(kāi)針對(duì)各 個(gè)編碼裝置58廣58p的當(dāng)前編碼參數(shù)設(shè)置，控制器60接收依賴于信號(hào) 的信息。為了對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明，例如參考圖4。圖4示出了依賴于信號(hào) 的信息的示例，這里控制器60根據(jù)編碼裝置58,-58p的RDC值示例性 地將該依賴于信號(hào)的信息用于P=3，以判決從針對(duì)相應(yīng)編碼裝置的當(dāng) 前編碼參數(shù)設(shè)置到另一個(gè)編碼參數(shù)集的改變是否值得。具體地，圖4 示出了針對(duì)這里示例性地示出的三個(gè)節(jié)目中每一個(gè)的三維圖形，沿著 該圖的軸繪制了 C、 R和D，其中坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)位于(C,ent、 Reu,t 以及D^^t)。換言之，圖4中示例性地示出的三個(gè)節(jié)目中相應(yīng)的一個(gè) 的每個(gè)圖形的原點(diǎn)位于RDC點(diǎn)，該RDC點(diǎn)在相應(yīng)節(jié)目的上一個(gè)時(shí)間 段中產(chǎn)生非測(cè)試情況(在圖5a-5c中沒(méi)有力tl/減號(hào)的時(shí)間段80中)。這
里，控制器60確定各個(gè)節(jié)目的復(fù)雜度Ce^ent,作為復(fù)雜度的最優(yōu)分布
并因而作為計(jì)算功率的最優(yōu)分布。現(xiàn)在，在每個(gè)圖形中繪制另外的點(diǎn)，
示例性地，在圖4中，這些另外的點(diǎn)具有與坐標(biāo)原點(diǎn)公共的分量R^^t 或分量Ceurrent。相應(yīng)編碼裝置在上一個(gè)時(shí)間段80中獲得R^Re肌加的
RDC點(diǎn)，在該時(shí)間段80中，最后使用與針對(duì)(C
current 、 Rcurrent以及D
current 乂
而存在的編碼參數(shù)集不同的另一個(gè)編碼參數(shù)集，即編碼參數(shù)集中導(dǎo)致
復(fù)雜度增加(即Ceu ent+1 (圖5a-5c中具有"加"記號(hào)的方框))的參數(shù)以 及另一次是編碼參數(shù)集中導(dǎo)致復(fù)雜度降低(即，Q^ent.,(圖5a-5c中 具有"減"記號(hào)的方框))的參數(shù)。示例性地，編碼裝置58,-58p被實(shí)現(xiàn)為也針對(duì)相應(yīng)節(jié)目的最優(yōu)編碼來(lái)測(cè)試不同的編碼速率，通過(guò)這一事實(shí)， 根據(jù)本實(shí)施例的編碼裝置60在每一個(gè)時(shí)間段80中接收相應(yīng)圖形中其
它兩個(gè)點(diǎn)以執(zhí)行RD優(yōu)化。因此在圖4中，OC,e。t的兩個(gè)點(diǎn)與RDC 元組(tuple)相對(duì)應(yīng)，該RDC元組確實(shí)未導(dǎo)致信息信號(hào)和/或節(jié)目 PROGr"PROGp的編碼，其編碼結(jié)果用于編碼的信息信號(hào)和/或編碼的 節(jié)目54廣54p。備選地，如針對(duì)復(fù)雜度的改變參考圖5a-5c所述，通過(guò) 實(shí)際測(cè)試同樣確定這些點(diǎn)當(dāng)然是可能的。
針對(duì)每一個(gè)節(jié)目，分別基于這四個(gè)點(diǎn)或支撐點(diǎn)，控制器60現(xiàn)在可 以判定在當(dāng)前情況下是否值得改變各個(gè)節(jié)目的編碼參數(shù)設(shè)置，當(dāng)通過(guò) 對(duì)應(yīng)的復(fù)雜度增加AC或速率增加AR，失真減少AD比當(dāng)在其它節(jié)目之 一中對(duì)應(yīng)的編碼復(fù)雜度AC和/或編碼速率AR減少時(shí)所產(chǎn)生的失真增加 AD更加顯著時(shí)，可以是這種情況。
參考圖4，應(yīng)該注意到，這里圖4的說(shuō)明同樣僅用作說(shuō)明的目的。 盡管圖4示出控制器60使用與針對(duì)每一個(gè)節(jié)目和/或相關(guān)聯(lián)的所產(chǎn)生 的RDC元組的當(dāng)前編碼參數(shù)設(shè)置不同的四個(gè)編碼參數(shù)設(shè)置，以確定下 一個(gè)時(shí)間段最優(yōu)的編碼參數(shù)設(shè)置并且因而也確定節(jié)目間的編碼復(fù)雜度 分布，但是這個(gè)數(shù)目可以是不同的數(shù)目。此外，簡(jiǎn)化圖4的實(shí)施例以 使得在圖4中，假定位于原點(diǎn)之外的四個(gè)RDC支撐點(diǎn)的備選編碼參數(shù) 設(shè)置與原點(diǎn)相比三個(gè)坐標(biāo)中只有兩個(gè)不同。也并非必須是這種情況。 例如，每一個(gè)編碼參數(shù)集乂[5可能包括編碼參數(shù)^的集合，即^1,...,^}， 其中，每一個(gè)參數(shù)Xi是相應(yīng)數(shù)量Xi的可能編碼參數(shù)中的元素，即Xpe {XQ, X1, X2, XN}。由此，從數(shù)量為M的編碼參數(shù)集 (X(l)，.,.,X(z)^(XG， X1， X2， ...， X,產(chǎn)生可能的編碼參數(shù)設(shè)置X(j) ((Xj&)，可以對(duì)其設(shè)置順序，使得針對(duì)X(r) (reU,...,z-lp的編碼 復(fù)雜度小于針對(duì)X(r+l)的編碼復(fù)雜度。在這種數(shù)量M中，例如，然后 控制器60選擇要用于相應(yīng)編碼裝置的編碼參數(shù)設(shè)置，使得基于當(dāng)前的 編碼參數(shù)設(shè)置X(m)，可以將針對(duì)編碼情況測(cè)試之一的編碼參數(shù)設(shè)置設(shè) 置為針對(duì)更低編碼復(fù)雜度的編碼參數(shù)設(shè)置X(m-l)以及針對(duì)更高編碼復(fù) 雜度的X(m+l)。
現(xiàn)在參考圖6對(duì)這里描述的系統(tǒng)50的控制器60的功能進(jìn)行更詳
24細(xì)的說(shuō)明。根據(jù)圖6，用于優(yōu)化聯(lián)合編碼的控制器60包括優(yōu)化裝置72，
優(yōu)化裝置72基于來(lái)自編碼裝置58,-58P的RDC元組來(lái)判定通過(guò)改變?yōu)?另一個(gè)編碼參數(shù)設(shè)置是否可能獲得更好的總失真。換言之，優(yōu)化裝置 72基于RDC值來(lái)執(zhí)行編碼參數(shù)的優(yōu)化。具體地，在針對(duì)P個(gè)RDC元 組的組合的可用可能性(即每個(gè)編碼裝置p ((Kp^P) —個(gè)，屬于編碼 參數(shù)X,-Xp的不同編碼參數(shù)形成)中，選擇導(dǎo)致最小總失真(例如各 個(gè)失真之和D,+…+Dp最小)的一個(gè)，同時(shí)維持邊界條件對(duì)應(yīng)的各個(gè)
速率之和R,+…+Rp不超過(guò)可用于傳輸?shù)淖畲罂偹俾蔙n^，并且各個(gè)復(fù)
雜度之和d+CP不超過(guò)基于可用聯(lián)合計(jì)算復(fù)雜度而在一個(gè)時(shí)間段的時(shí) 間中可以最大限度工作的總復(fù)雜度Cmax。如以下描述的，基于輸入緩
沖和輸出緩沖，可以一定程度上放松參數(shù)Rmax和Cn^的邊界條件。換
言之，控制裝置60用于設(shè)置編碼參數(shù)X，以產(chǎn)生所需的計(jì)算功率分布。 例如，假定由{X! = X(aO, X2 = X(a2),…，XP = X(a")給出應(yīng)用于上 一個(gè)時(shí)間段的針對(duì)編碼裝置58廣58P當(dāng)前所使用的編碼參數(shù)設(shè)置，其 中a, .... aP e {1 ... z}。針對(duì)所有這些編碼設(shè)置，通知裝置72對(duì)應(yīng)的 RDC元組。此外，裝置72針對(duì)每個(gè)節(jié)目p接收一個(gè)RDC元組，每個(gè) RDC元組用于一個(gè)或多個(gè)測(cè)試編碼參數(shù)設(shè)置Xp = X(bp)，其中bP # aP。 然后，控制器60的裝置72測(cè)試在當(dāng)前X(ap)和一個(gè)和/或多個(gè)備選X(bp) 下，針對(duì)各個(gè)節(jié)目p的編碼參數(shù)設(shè)置的可能組合中，哪一個(gè)實(shí)現(xiàn)了更 低和/或最小化的總失真，例如實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)RDC元組的D之和的最小 化。這里，裝置72考慮這些RDC元組的容量C之和不能超過(guò)平臺(tái)52 的總功率這一邊界條件。如將更詳細(xì)地說(shuō)明的，然而，通過(guò)中間緩沖 器的使用，可以暫時(shí)放松對(duì)邊界條件的維持。除此之外，裝置72可以 考慮其它限制條件R值之和不應(yīng)該超過(guò)由傳輸信道(要經(jīng)由其傳輸 公共編碼信號(hào)56)所確定的最大總編碼速率，即對(duì)于邊界條件附加地 或備選地，復(fù)雜度值C之和不應(yīng)大于在一個(gè)時(shí)間段的時(shí)間期間內(nèi)平臺(tái) 52的聯(lián)合計(jì)算功率所能夠處理的復(fù)雜度。
裝置72執(zhí)行的優(yōu)化處理可以導(dǎo)致一個(gè)或各個(gè)當(dāng)前編碼參數(shù)設(shè)置 X(ap)改變?yōu)橄鄳?yīng)的文本編碼參數(shù)設(shè)置X(bp)之一。這種改變可以意味著 與當(dāng)前編碼參數(shù)設(shè)置X(ap)的當(dāng)前編碼復(fù)雜度相比，編碼復(fù)雜度上升或下降。
例如，在圖6中示出了優(yōu)化裝置72相應(yīng)地改變控制器60的寄存 器74，其中在每一種情況下，針對(duì)各個(gè)編碼裝置58,-58p的當(dāng)前編碼 參數(shù)設(shè)置X(ap)被保存在寄存器74中。例如，裝置72控制寄存器74 以將X(ap)改變?yōu)閄(bp)。
現(xiàn)在，如上所示，在編碼裝置58,-58p之前和之后，提供幀中間存 儲(chǔ)器62,-62p和/或比特中間存儲(chǔ)器64,-64p以吸收復(fù)雜度和/或比特率 的偏離，即估計(jì)當(dāng)前實(shí)際的RDC元組，例如該偏離是由優(yōu)化裝置72 考慮以上說(shuō)明的邊界條件但是基于過(guò)去的RDC元組來(lái)執(zhí)行優(yōu)化而產(chǎn) 生的。如果在實(shí)際編碼之后，RDC值偏離所估計(jì)的RDC值，則可以 在緩沖器中吸收該偏離并且通過(guò)下一個(gè)優(yōu)化步驟中的鎖定環(huán)校正來(lái)該 偏離。
針對(duì)該功能，根據(jù)圖6的控制器60包括對(duì)應(yīng)的測(cè)量裝置76，測(cè) 量裝置76包括例如對(duì)幀中間存儲(chǔ)器62,-62p的充滿度F,-Fp的訪問(wèn)。 測(cè)量裝置76將等級(jí)值F,-Fp用于控制和/或?qū)⒆畲笾礡^x和Q^從這 些嚴(yán)格的值改變?yōu)樵谶@些嚴(yán)格的值附近變化的值R'n^和C'max。例如， 當(dāng)特定編碼裝置的幀中間存儲(chǔ)器62增長(zhǎng)過(guò)多并因而有變滿的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)， 測(cè)量裝置76提供了通過(guò)影響優(yōu)化裝置72來(lái)維持特定的最大總目標(biāo)復(fù) 雜度C并因而維持上述實(shí)時(shí)條件，在下一個(gè)優(yōu)化步驟中，加緊復(fù)雜度 邊界條件，即通過(guò)減小C'm^進(jìn)行加緊。在具有適配的邊界條件的優(yōu)化 中，使用較低的復(fù)雜度(即a',ap)來(lái)產(chǎn)生新的參數(shù)集X(a')。
即使控制器72導(dǎo)致不嚴(yán)格遵守速率邊界條件和/或復(fù)雜度邊界條 件的編碼，通過(guò)表面上減小總可用復(fù)雜度C',和域比特率R'max，測(cè) 量裝置76也能抵消這種過(guò)載。在這種情況下，優(yōu)化裝置72和測(cè)量裝 置76互補(bǔ)，使得測(cè)量裝置76可以注意優(yōu)化裝置72進(jìn)行的優(yōu)化不導(dǎo)致 過(guò)載。
以類似的方式，測(cè)量裝置76使用從比特中間存儲(chǔ)器64,-64p向測(cè) 量裝置76信號(hào)通知的充滿度B,-Bp。然后，測(cè)量裝置76使用充滿度 B,-Bp來(lái)進(jìn)行速率控制和/或速率校正，即管理對(duì)用于傳輸復(fù)用的總信 號(hào)56的特定目標(biāo)比特率Rm^的維持，由此維持了比特率條件。如果比特中間存儲(chǔ)器64,-64p的充滿度增長(zhǎng)過(guò)多，則測(cè)量裝置76注意在表
面上減少具有Rm^形式的速率邊界條件，即例如從Rm^改變?yōu)镽'max<
Rmax。然后，例如通過(guò)改變?yōu)榱硪粋€(gè)編碼參數(shù)集(其中量化步長(zhǎng)寬度Q
相對(duì)于當(dāng)前編碼參數(shù)集增大)，適配的邊界條件R'm^下的優(yōu)化導(dǎo)致對(duì)
具有減小的比特率R(x)的編碼參數(shù)進(jìn)行選擇。然后，包括由于優(yōu)化裝 置72的這種選擇而過(guò)慢的比特率的編碼裝置接收由于測(cè)量裝置76而
改變的編碼參數(shù)集，以抵消過(guò)慢的編碼速率，過(guò)慢的編碼速率是造成 對(duì)應(yīng)的比特中間存儲(chǔ)器變得過(guò)滿這一事實(shí)的原因。
換言之，測(cè)量裝置76用于調(diào)節(jié)邊際條件。艮卩，例如當(dāng)實(shí)際可用計(jì) 算功率為Cmax并且由于估計(jì)誤差和/或控制器的不精確性，在一個(gè)操 作步驟中實(shí)際得到的復(fù)雜度為C = C(X1) + C(X2) + ... + C(XP) = Cmax -dC時(shí)，即當(dāng)邊際條件超過(guò)或短缺dC時(shí)，在下一個(gè)操作步驟中，可 以使用調(diào)整后的邊際條件Cmax^Cmax —dC。艮卩，測(cè)量裝置"偽造"由 于優(yōu)化裝置的誤差而減小的邊際條件。因而，通過(guò)多個(gè)步驟調(diào)節(jié)邊際 條件并在平均意義上維持邊際條件。具體地，測(cè)量裝置76處理復(fù)雜度 控制和速率控制。對(duì)于指示極度充滿等級(jí)的中間存儲(chǔ)器與哪些編碼裝 置相關(guān)聯(lián)這一事實(shí)，復(fù)雜度控制是不可察覺(jué)的。相反，考慮所有編碼 裝置的總偏離(dC = Cmax - C(X1) - C(X2)-…一C(XP)或dR = Rmax 一 R(X1) —R(X2)- —R(XP))并且在下一個(gè)步驟中再次將調(diào)整后的邊際 條件應(yīng)用到所有編碼裝置。類似的處理適用于速率控制。
概括而言，在圖3-6的實(shí)施例中，通過(guò)基于過(guò)去的觀察來(lái)對(duì)每一 個(gè)節(jié)目中的CD折衷進(jìn)行估計(jì)，控制器60提供了在編碼裝置間的優(yōu)化 計(jì)算功率分布。通過(guò)探出在給定時(shí)間點(diǎn)處，僅在編碼器的一部分集合 中將當(dāng)前編碼參數(shù)改變?yōu)楦淖兒蟮木幋a參數(shù)X'有何種效果，控制器60 可以使用控制總負(fù)載的機(jī)會(huì)。在該方面，如上所示，例如，控制器60 在一個(gè)編碼裝置中選擇更復(fù)雜的B幀編碼，而在所有其它的編碼裝置 中使用P幀。然后，對(duì)于下一幀的編碼，選擇不同的編碼裝置對(duì)B幀 進(jìn)行編碼等。基于觀察到的CD折衷，控制器60如上所述分配每一個(gè) 編碼裝置的處理功率，使得總失真最小化，而總復(fù)雜度保持低于特定 的目標(biāo)閾值C。通過(guò)選擇適合的編碼參數(shù)X (即使用上述的復(fù)雜度控制)，可以實(shí)現(xiàn)所分配的復(fù)雜度?；谒^察到的RD折衷，控制器60 還可以向每一個(gè)編碼裝置分配比特率，使得總失真最小化，同時(shí)保持 總比特率低于特定的目標(biāo)閾值R。通過(guò)選擇適合的編碼參數(shù)X (例如
通過(guò)對(duì)編碼裝置要使用的量化步長(zhǎng)寬度Q進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇)，可以獲
得所分配的比特率，以例如在混合編碼的情況下對(duì)殘差信號(hào)進(jìn)行編碼。
然后，與CD優(yōu)化相結(jié)合，該速率控制實(shí)現(xiàn)的效率增加超過(guò)單純的RD 優(yōu)化。
以上實(shí)施例主要基于在多個(gè)編碼裝置間分布計(jì)算負(fù)載以平衡負(fù)載 并優(yōu)化總質(zhì)量這一事實(shí)。在這方面，例如將負(fù)載平衡用于為多個(gè)CPU 和/或多個(gè)CPU核分布編碼裝置的工作負(fù)載。在圖3-6的實(shí)施例中，這 里不僅對(duì)比特率進(jìn)行分布，以通過(guò)最佳可能的方式來(lái)使用容量為R的 比特率限制，而且在多個(gè)編碼裝置間分布復(fù)雜度以最優(yōu)地使用容量為 C的處理平臺(tái)。在這方面，通過(guò)兩個(gè)維度的結(jié)合獲得進(jìn)一步的增益。 如圖2的實(shí)施例中所描述的，例如在使用固定比特率進(jìn)行編碼的情況 下，單獨(dú)使用CD優(yōu)化己經(jīng)提供了增益。
參考以上的實(shí)施例，仍然應(yīng)該注意，本發(fā)明不限于視頻編碼。相 反，例如還可以在用于對(duì)多個(gè)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的音頻編碼中使用本 發(fā)明。此外，本發(fā)明不限于必須維持總比特率的情況。相反，當(dāng)進(jìn)一 步單獨(dú)使用各個(gè)編碼的信息信號(hào)時(shí)，本發(fā)明也是有優(yōu)勢(shì)的。然而，在 與DVB-H相結(jié)合的使用中的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，由于時(shí)間復(fù)甩和/或時(shí)隙 的持續(xù)時(shí)間(其中僅一個(gè)對(duì)應(yīng)時(shí)間段用于發(fā)送一個(gè)節(jié)目，即在所謂的 突發(fā)中進(jìn)行發(fā)送)，這里，在這些應(yīng)用中提供比特中間存儲(chǔ)器64,-64p 不導(dǎo)致缺點(diǎn)，這是因?yàn)?，由于逐脈沖和/或逐時(shí)間幀地收集數(shù)據(jù)的時(shí)間 復(fù)用操作，無(wú)論如何必須存在這種中間存儲(chǔ)器。
關(guān)于其上實(shí)現(xiàn)有編碼裝置的平臺(tái)，應(yīng)該注意，上面已經(jīng)涉及這些
編碼裝置的軟件實(shí)現(xiàn)，然而原則上，硬件實(shí)現(xiàn)也是可能的，其中，例 如在平臺(tái)52中冗余地提供處理相同編碼任務(wù)的單元，并且，根據(jù)分配 給各個(gè)編碼裝置的編碼復(fù)雜度和/或計(jì)算功率，將這些單元分布給不同 的節(jié)目，以處理編碼任務(wù)，從而對(duì)節(jié)目的圖像內(nèi)的各個(gè)宏塊進(jìn)行處理。 還應(yīng)該注意到的是，作為編碼參數(shù)的替代，還可以只設(shè)置編碼裝置的一個(gè)編碼參數(shù)。編碼參數(shù)并非必須是用于各個(gè)編碼裝置的編碼參 數(shù)。此外，編碼裝置也不必是相同的。相反，編碼裝置也可以是不同 的。對(duì)于編碼參數(shù)的設(shè)置，不必須如圖3所述的來(lái)對(duì)編碼復(fù)雜度進(jìn)行 測(cè)量，因?yàn)槔绺鶕?jù)編碼裝置的類型，編碼復(fù)雜度的信號(hào)依賴性可以 很低或根本不存在，使得僅從編碼參數(shù)設(shè)置來(lái)確定編碼復(fù)雜度。還應(yīng) 該注意，根據(jù)本發(fā)明的"最小化"還應(yīng)該包括與邊界條件相關(guān)聯(lián)的最小 化。因而，關(guān)于以上實(shí)施例，除了速率和復(fù)雜度的兩個(gè)邊界條件外， 還可以提供其他邊界條件。還應(yīng)該注意，以上提到的與編碼失真的最 小化和/或編碼質(zhì)量的最大化(也可將其視為同義的)相關(guān)的復(fù)雜度、 失真和/或速率之和也可以是加權(quán)和。也可以使用更一般類型的組合來(lái) 代替和，如平方和等等。
應(yīng)該特別注意，根據(jù)環(huán)境，也可以以軟件的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的 方案?？梢栽跀?shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)上，特別是軟盤(pán)或具有電子可讀控制信號(hào) 的CD上實(shí)現(xiàn)，該電子可讀控制信號(hào)可以與可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)作，以 執(zhí)行對(duì)應(yīng)的方法。 一般而言，因此，本發(fā)明還在于具有程序代碼的計(jì) 算機(jī)程序產(chǎn)品，所述程序代碼存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體上，當(dāng)所述計(jì)算機(jī) 程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行時(shí)，所述程序代碼用于執(zhí)行本發(fā)明的方法。 換言之，因此，可以將本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng) 所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行時(shí)，所述程序代碼用于執(zhí)行本方法。
29
權(quán)利要求
1、一種使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼的設(shè)備，包括多個(gè)編碼裝置(581-58P)，使用所述聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)所述信息信號(hào)中各不相同的一個(gè)進(jìn)行編碼，其中，通過(guò)與每個(gè)編碼裝置的編碼復(fù)雜度/編碼失真性能相關(guān)的至少一個(gè)相應(yīng)編碼參數(shù)(X1-XP)，能夠控制每個(gè)編碼裝置；用于為所述編碼裝置(581-58P)中的每一個(gè)提供信息的裝置(12)，所述信息依賴于相應(yīng)信息信號(hào)并指示相應(yīng)編碼裝置的編碼失真(D)；以及用于考慮所述聯(lián)合計(jì)算功率、根據(jù)依賴于信號(hào)的信息來(lái)設(shè)置所述編碼參數(shù)(X1-XP)，使得所述編碼裝置的編碼復(fù)雜度(C)之和不超過(guò)依賴于所述聯(lián)合計(jì)算功率的值(Cmax)的裝置(16；60)，其中，用于設(shè)置的裝置(16；60)和所述多個(gè)編碼裝置(581-58P)進(jìn)行協(xié)作，使得對(duì)于后續(xù)的時(shí)間間隔(80)，所述聯(lián)合計(jì)算功率的分布依賴于各個(gè)編碼裝置的編碼參數(shù)或編碼復(fù)雜度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，用于提供的裝置(12)被 實(shí)現(xiàn)為針對(duì)所述編碼裝置(58廣58p)中的每一個(gè)，在對(duì)相應(yīng)編碼參數(shù)(X廣Xp)的值進(jìn)行分配(D(X,)-D(Xp))時(shí)，提供所述依賴于信號(hào)的 佶阜I Fl 'W、 o
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述編碼裝置(58,-58p) 是有損編碼器，所述有損編碼器被實(shí)現(xiàn)為使用相應(yīng)信息信號(hào)中已經(jīng)經(jīng) 過(guò)所述編碼的至少一個(gè)有損部分的幀的重建作為相應(yīng)信息信號(hào)中尚未 被編碼的幀的預(yù)測(cè)符，其中，用于提供的裝置被實(shí)現(xiàn)為在所述重建和 相應(yīng)信息信號(hào)的基礎(chǔ)上確定所述依賴于信號(hào)的信息。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置的裝置(16; 60)被實(shí)現(xiàn)為根據(jù)為相應(yīng)編碼參數(shù)的不同值而分配的所述依賴于信 號(hào)的信息，針對(duì)所述編碼裝置中的每一個(gè)來(lái)執(zhí)行所述編碼參數(shù)(X,-Xp) 的設(shè)置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置的裝置(16; 60)被實(shí)現(xiàn)為按照預(yù)定算法執(zhí)行所述編碼參數(shù)(XrXP)的設(shè)置，使 得考慮到所述聯(lián)合計(jì)算功率，由與所述編碼參數(shù)的設(shè)置值相關(guān)聯(lián)的所 述編碼裝置的編碼失真的組合而確定的總失真最小化。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置的裝置(16; 60) 還被實(shí)現(xiàn)為在對(duì)所述編碼參數(shù)(X,-Xp)進(jìn)行設(shè)置時(shí)考慮最大總比特率。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的設(shè)備，其中，所述提供的裝置(12) 被實(shí)現(xiàn)為使得在利用編碼失真的分配中，針對(duì)所述編碼裝置(58r58p) 中的每一個(gè)的所述依賴于信號(hào)的信息還指示相應(yīng)編碼裝置的編碼復(fù)雜 度(C(X,)-C(Xp))。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，用于提供的裝置(12)被 實(shí)現(xiàn)為使得所述依賴于信號(hào)的信息以指令周期為單位來(lái)指示相應(yīng)編碼 裝置的編碼復(fù)雜度(C(X0-C(Xp))。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5至8之一所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置的裝置(16; 60)被實(shí)現(xiàn)為使得與所述編碼裝置的編碼失真相關(guān)聯(lián)的編碼復(fù)雜度的 組合不超過(guò)所述依賴于所述聯(lián)合計(jì)算功率的值，所述編碼裝置的編碼 失真與所述編碼參數(shù)的設(shè)置值相關(guān)聯(lián)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5至9之一所述的設(shè)備，其中，用于提供的裝置 (12)被實(shí)現(xiàn)為使得在利用編碼失真的分配中，針對(duì)所述編碼裝置 (58,-58p)中的每一個(gè)的所述依賴于信號(hào)的信息還指示相應(yīng)編碼裝置的編碼速率(R(X小R(Xp))。
11、 根據(jù)權(quán)利要求5至10之一所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置的裝置 (16; 60)被實(shí)現(xiàn)為使得利用所述編碼裝置的編碼失真來(lái)分配的編碼< 速率的組合不超過(guò)指示最大總比特率的值，所述編碼裝置的編碼失真 是利用所述編碼參數(shù)的設(shè)置值來(lái)分配的。
12、 根據(jù)權(quán)利要求5至11之一所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置的裝置 (16; 60)被實(shí)現(xiàn)為針對(duì)每一個(gè)編碼裝置，間歇地將與所述預(yù)定算法所指示的值相偏離的相應(yīng)編碼參數(shù)改變?yōu)榕c所指示的值不同的備選 值。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置的裝置(60)被實(shí)現(xiàn)為執(zhí)行所述間歇改變，使得在任何時(shí)間點(diǎn)處，僅將所述多個(gè)編 碼裝置的預(yù)定最大實(shí)部的編碼參數(shù)設(shè)置為相應(yīng)備選值。
14、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，還包括用于設(shè)置所述依賴于所述聯(lián)合計(jì)算功率的值的裝置(76)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置所述依賴于所 述聯(lián)合計(jì)算功率的值的裝置(60)被實(shí)現(xiàn)為通過(guò)減小所述依賴于所述 聯(lián)合計(jì)算功率的值來(lái)響應(yīng)第一中間存儲(chǔ)器充滿狀態(tài)信號(hào)(F,-Fp)，所述 第一中間存儲(chǔ)器充滿狀態(tài)信號(hào)(F,-Fp)指示了在所述多個(gè)編碼裝置(58,-58p)之一的上游的中間存儲(chǔ)器(62r62P)趨向于變滿。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置所述依賴 于所述聯(lián)合計(jì)算功率的值的裝置(60)被實(shí)現(xiàn)為通過(guò)增大所述依賴于 所述聯(lián)合計(jì)算功率的值來(lái)響應(yīng)第二中間存儲(chǔ)器充滿狀態(tài)信號(hào)(B1-Bp)， 所述第二中間存儲(chǔ)器充滿狀態(tài)信號(hào)(B,-Bp)指示在所述多個(gè)編碼裝置(58廣58p)之一的下游的中間存儲(chǔ)器(64「64p)趨向于變滿。
17、 根據(jù)權(quán)利要求1至16之一所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置的裝置 (16; 60)被實(shí)現(xiàn)為使得所述編碼參數(shù)與以下相關(guān)編碼中要使用的量化步長(zhǎng)寬度Q、要使用的幀類型、運(yùn)動(dòng)估計(jì)中用于檢測(cè)當(dāng)前圖像和 參考圖像中屬于彼此的圖像部分的最大搜索空間、運(yùn)動(dòng)估計(jì)中要用于 搜索的多個(gè)參考幀、模式判決算法和/或用于模式判決的搜索深度。
18、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中，每個(gè)信息信號(hào)包 括音頻信號(hào)和/或視頻信號(hào)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求1至18之一所述的設(shè)備，其中，所述編碼裝置的輸出相應(yīng)耦合至復(fù)用裝置的輸入，以將所述編碼裝置編碼的信息信號(hào) 經(jīng)由公共傳輸信道進(jìn)行公共傳輸。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述復(fù)用裝置被實(shí)現(xiàn)為 以時(shí)間復(fù)用操作來(lái)執(zhí)行公共傳輸，使得針對(duì)每一個(gè)時(shí)間幀來(lái)傳輸編碼 的信息信號(hào)中與所述時(shí)間幀相對(duì)應(yīng)的公共時(shí)間部分。
21、 根據(jù)權(quán)利要求1至20之一所述的設(shè)備，其中，所述多個(gè)編碼裝置被實(shí)現(xiàn)為在公共時(shí)間柵中逐段地對(duì)所述多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼，使 得在每個(gè)時(shí)間柵范圍內(nèi)對(duì)相應(yīng)信息信號(hào)的一段進(jìn)行編碼，并且，當(dāng)完成相應(yīng)信息信號(hào)的當(dāng)前段的編碼時(shí)，中斷相應(yīng)信息信號(hào)的下一段的編 碼，直到下一時(shí)間柵范圍開(kāi)始，以進(jìn)行相應(yīng)信息信號(hào)的編碼。
22、 一種使用多個(gè)編碼裝置(58,-58p)對(duì)多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼 的方法，所述多個(gè)編碼裝置(58,-58p)使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)所述信息 信號(hào)中各不相同的一個(gè)進(jìn)行編碼，其中，通過(guò)與每個(gè)編碼裝置的編碼 復(fù)雜度/編碼失真性能相關(guān)的至少一個(gè)相應(yīng)編碼參數(shù)(X,-Xp)，能夠控 制每個(gè)編碼裝置，所述方法包括為所述編碼裝置中的每一個(gè)提供依賴于信號(hào)的信息，所述依賴于 信號(hào)的信息依賴于相應(yīng)信息信號(hào)并指示相應(yīng)編碼裝置的編碼失真；以 及考慮所述聯(lián)合計(jì)算功率，根據(jù)依賴于信號(hào)的信息來(lái)設(shè)置所述編碼 參數(shù)，使得所述編碼裝置的編碼復(fù)雜度的組合不超過(guò)依賴于所述聯(lián)合 計(jì)算功率的值，其中，所述設(shè)置步驟和所述多個(gè)編碼裝置進(jìn)行協(xié)作，使得對(duì)于后 續(xù)的時(shí)間間隔，所述聯(lián)合計(jì)算功率的分布依賴于各個(gè)編碼裝置的編碼 參數(shù)或編碼復(fù)雜度。
23、 一種使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)多個(gè)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼的設(shè)備，包括多個(gè)視頻編碼裝置(58,-58p)，使用所述聯(lián)合計(jì)算功率來(lái)對(duì)所述視 頻信號(hào)中各不相同的一個(gè)進(jìn)行編碼，其中，所述視頻編碼裝置被實(shí)現(xiàn) 為對(duì)幀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓烙?jì)以及對(duì)所述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓烙?jì)的誤差進(jìn)行有 損編碼；用于為所述視頻編碼裝置(58,-58p)中的每一個(gè)提供依賴于信號(hào) 的信息的裝置(12)，所述依賴于信號(hào)的信息依賴于相應(yīng)視頻信號(hào)并指 示相應(yīng)視頻編碼裝置的編碼失真(D);以及用于根據(jù)所述依賴于信號(hào)的信息來(lái)設(shè)置所述多個(gè)視頻編碼裝置 (58,-58p)的編碼參數(shù)(X,-Xp)的裝置(16; 60)，其中，所述編碼 參數(shù)與所述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓烙?jì)相關(guān)并影響所述視頻編碼裝置(58,-58p) 的編碼復(fù)雜度。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置的裝置(16;60)被實(shí)現(xiàn)為考慮所述聯(lián)合計(jì)算功率來(lái)執(zhí)行所述設(shè)置，使得所述視頻編碼裝置的編碼復(fù)雜度(c)的組合不超過(guò)依賴于所述聯(lián)合計(jì)算功率的 值(c max)。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，用于設(shè)置的裝置(16; 60)和所述多個(gè)視頻編碼裝置(58r58P)進(jìn)行協(xié)作，使得對(duì)于后續(xù)的 時(shí)間間隔(80)，所述聯(lián)合計(jì)算功率的分布依賴于各個(gè)視頻編碼裝置的 編碼參數(shù)或編碼復(fù)雜度。
26、 一種使用多個(gè)視頻編碼裝置(58「58p)對(duì)多個(gè)視頻信號(hào)編碼 的方法，所述多個(gè)視頻編碼裝置(58r58P)使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)所述 視頻信號(hào)中各不相同的一個(gè)進(jìn)行編碼，其中，所述視頻編碼裝置被實(shí) 現(xiàn)為對(duì)幀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓烙?jì)以及對(duì)所述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓烙?jì)的誤差進(jìn)行 有損編碼，所述方法包括為所述視頻編碼裝置(58廣58p)中的每一個(gè)提供依賴于信號(hào)的信 息，所述依賴于信號(hào)的信息依賴于相應(yīng)視頻信號(hào)并指示相應(yīng)視頻編碼 裝置的編碼失真(D);以及根據(jù)所述依賴于信號(hào)的信息來(lái)設(shè)置所述多個(gè)視頻編碼裝置 (58,-58p)的編碼參數(shù)(X,-Xp)，其中，所述編碼參數(shù)與所述運(yùn)動(dòng)補(bǔ) 償?shù)墓烙?jì)相關(guān)并影響所述視頻編碼裝置(58,-58p)的編碼復(fù)雜度。
27、 一種具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算 機(jī)上執(zhí)行時(shí)，用于執(zhí)行權(quán)利要求22或26所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種使用聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)多個(gè)信息信號(hào)進(jìn)行編碼的設(shè)備，包括多個(gè)編碼裝置，使用所述聯(lián)合計(jì)算功率對(duì)所述信息信號(hào)中各不相同的一個(gè)進(jìn)行編碼，其中，通過(guò)與每個(gè)編碼裝置的編碼復(fù)雜度/編碼失真性能相關(guān)的至少一個(gè)相應(yīng)編碼參數(shù)，能夠控制每個(gè)編碼裝置。還提供了用于為所述編碼裝置中的每一個(gè)提供信息的裝置，所述信息依賴于相應(yīng)信息信號(hào)并指示相應(yīng)編碼裝置的編碼失真；以及用于考慮所述聯(lián)合計(jì)算功率、根據(jù)依賴于信號(hào)的信息來(lái)設(shè)置所述編碼參數(shù)，使得所述編碼裝置的編碼復(fù)雜度之和不超過(guò)依賴于所述聯(lián)合計(jì)算功率的值的裝置，其中，用于設(shè)置的裝置和所述多個(gè)編碼裝置進(jìn)行協(xié)作，使得對(duì)于后續(xù)的時(shí)間間隔，所述聯(lián)合計(jì)算功率的分布依賴于各個(gè)編碼裝置的編碼參數(shù)或編碼復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H04N7/52GK101658045SQ200880008894
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者克里斯蒂安·福斯特, 尼古拉斯·費(fèi)伯爾, 赫伯特·托馬 申請(qǐng)人:弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)