專利名稱：參數(shù)抽樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將代表多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)中每一數(shù)據(jù)信號(hào)的參數(shù)的信號(hào)抽樣的裝置。
有時(shí)需要將多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)中每一個(gè)的信號(hào)參數(shù)(例如，編碼復(fù)雜性)抽樣。如果所有數(shù)據(jù)信號(hào)是相互同步的，這就簡(jiǎn)單地涉及提供響應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)、用于產(chǎn)生代表數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)的相應(yīng)信號(hào)，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻對(duì)這些參數(shù)代表信號(hào)抽樣的測(cè)定裝置。然而，在數(shù)據(jù)信號(hào)不同步，但需根據(jù)各信號(hào)參數(shù)的相關(guān)值控制所有數(shù)據(jù)信號(hào)的處理的情況下，有必要在所有的數(shù)據(jù)信號(hào)中基本上同時(shí)地對(duì)信號(hào)參數(shù)抽樣。在這種情況下，對(duì)信號(hào)參數(shù)的抽樣是一個(gè)問題。
在一作為范例的系統(tǒng)中，來(lái)自可能是電視網(wǎng)絡(luò)饋源、電視臺(tái)、或其它視頻源的各通道的多個(gè)視頻信號(hào)通過廣播衛(wèi)星線路傳輸?shù)接脩艏抑械母麟娨暯邮諜C(jī)。每個(gè)視頻信號(hào)可以被編碼為由數(shù)據(jù)序列組形成的信號(hào)，每組包括表示固定數(shù)量的連續(xù)視頻圖像或幀的被稱為一組圖像(GOP)的數(shù)據(jù)。當(dāng)所有數(shù)據(jù)信號(hào)中每一組具有同樣固定的預(yù)定時(shí)間期間(等于該組中視頻圖像或幀的數(shù)量的持續(xù)時(shí)間)時(shí)，不同視頻信號(hào)內(nèi)的組的時(shí)序是不同步的。
在這種系統(tǒng)中，來(lái)自不同通道的數(shù)據(jù)在前端站被組合，即多路復(fù)用成單一數(shù)據(jù)流。該多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流在諸如導(dǎo)線、光導(dǎo)纖維或無(wú)線電線路(如衛(wèi)星線路)一類的傳輸鏈路中被傳送到后端站，在此將來(lái)自多路復(fù)用數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)的通道進(jìn)行分離，即多路分解，然后提供給預(yù)期的接收者。一作為范例的衛(wèi)星線路包括能夠每秒傳送24兆位(Mbps)的數(shù)字傳輸路徑。為了使這種線路的效率和用途最大，需要由多個(gè)視頻信號(hào)共享該線路。例如，可能希望由至少六個(gè)視頻通道共享上述衛(wèi)星傳輸線路。
已提出將由衛(wèi)星線路傳播的多路復(fù)用信號(hào)的位率根據(jù)這些通道傳播的圖像的當(dāng)前編碼復(fù)雜性動(dòng)態(tài)分配給不同通道。所有通道正被傳輸圖像的編碼復(fù)雜性在GOP的基礎(chǔ)上計(jì)算，并基本上被同時(shí)抽樣。根據(jù)該通道的當(dāng)前編碼復(fù)雜性與所有通道的總編碼復(fù)雜性的關(guān)系將傳輸線路的總位率的比例分配給每一通道。每通道的下一GOP的編碼是基于動(dòng)態(tài)分配給那一通道的位率。
本發(fā)明人已認(rèn)識(shí)到，每一GOP包括各代表被傳輸圖像的一幀或一個(gè)畫面的多個(gè)順序數(shù)據(jù)塊，以及對(duì)于每一這樣的塊可產(chǎn)生一個(gè)復(fù)雜性表示信號(hào)。本發(fā)明人已進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，代表一個(gè)GOP的復(fù)雜性的信號(hào)可通過累加該GOP中每一塊(即幀或畫面)的復(fù)雜性表示值來(lái)產(chǎn)生。本發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到，當(dāng)產(chǎn)生GOP復(fù)雜性值時(shí)，只要將來(lái)自每一視頻信號(hào)中相同數(shù)量的塊(即幀或畫面)的復(fù)雜性值累加起來(lái)，并在每次抽樣后將累加器復(fù)位，如果這些塊不是全部駐留在同一GOP中，則不會(huì)對(duì)GOP復(fù)雜性值帶來(lái)不利的影響。這一同樣的原理一般可應(yīng)用于具有這些特性的任何數(shù)據(jù)參數(shù)抽樣系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是提供用于對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)中的信號(hào)參數(shù)抽樣的裝置，它包含多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)源，每一數(shù)據(jù)信號(hào)包括順序數(shù)據(jù)組，每一數(shù)據(jù)信號(hào)中的每組數(shù)據(jù)具有同樣固定的預(yù)定時(shí)間期間，并包括順序數(shù)據(jù)塊。多個(gè)參數(shù)確定電路各響應(yīng)相應(yīng)的一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)，并產(chǎn)生具有代表相應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)中順序數(shù)據(jù)塊中每一塊的信號(hào)參數(shù)的順序信號(hào)。多個(gè)累加器各響應(yīng)參數(shù)代表信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)，并產(chǎn)生代表數(shù)據(jù)信號(hào)的累加參數(shù)值的信號(hào)。一個(gè)數(shù)據(jù)抽樣器響應(yīng)多個(gè)累加器，以等于固定預(yù)定時(shí)間期間的時(shí)間間隔對(duì)來(lái)自所有累加器的累加參數(shù)代表信號(hào)基本上同時(shí)地抽樣。
按照本發(fā)明的系統(tǒng)能基本上同時(shí)地對(duì)來(lái)自多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)抽樣，而這些數(shù)據(jù)信號(hào)不要求是同步的，僅需由具有固定的預(yù)定時(shí)間期間的數(shù)據(jù)組組成。在上述實(shí)例中，利用按照本發(fā)明的抽樣系統(tǒng)允許在多個(gè)視頻信號(hào)中根據(jù)它們的瞬時(shí)編碼復(fù)雜性動(dòng)態(tài)分配多路復(fù)用數(shù)據(jù)流中的位率，而不要求它們是同步的。


圖1是按照本發(fā)明的多路復(fù)用系統(tǒng)的方框圖；圖2是可以用在圖1所示多路復(fù)用系統(tǒng)中的通道處理器的方框圖；圖3是可以用在圖2所示通道處理器中的MPEG編碼器的一部分的方框圖；圖4是可以用在圖1所示多路復(fù)用系統(tǒng)中的位率分配器的方框圖；圖5是可以用在圖2所示通道處理器中的復(fù)雜性分析器的更詳細(xì)的方框圖；以及圖6、7和8是表示對(duì)復(fù)雜性信息的抽樣的時(shí)序圖。
圖1是結(jié)合本發(fā)明的多路復(fù)用系統(tǒng)的方框圖。在圖1中，所有的信號(hào)路徑都表示為單信號(hào)線。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明白所表示的信號(hào)路徑能傳送多位數(shù)字信號(hào)，或并行傳送，在這種情況下信號(hào)路徑可由多個(gè)信號(hào)線組成，或串行傳送，在這種情況下信號(hào)路徑可以是單數(shù)據(jù)線和/或包括一條數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)線。為簡(jiǎn)化起見已從該圖中刪除了與理解本發(fā)明無(wú)關(guān)的其它控制和時(shí)鐘信號(hào)路徑。
在圖1中，多個(gè)輸入端5耦合到將在一數(shù)據(jù)鏈路上一起傳輸?shù)囊曨l信號(hào)(通道1-通道K)的源(未示出)。該多個(gè)輸入端5連接到對(duì)應(yīng)的多個(gè)通道處理器10的相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入端。多個(gè)通道處理器10的各數(shù)據(jù)輸出端連接到多路復(fù)用器(MUX)20對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)輸入端1-K。多路復(fù)用器20的數(shù)據(jù)輸出端連接到多路復(fù)用系統(tǒng)的輸出端15。輸出端15連接到用于在傳輸鏈路上傳輸多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流(多路復(fù)用的數(shù)據(jù))的應(yīng)用電路(未示出)。
多個(gè)通道處理器10中的每一個(gè)還包括一個(gè)復(fù)雜性輸出端和一個(gè)控制輸入端。多個(gè)通道處理器中每個(gè)的相應(yīng)復(fù)雜性輸出端連接到位率分配器30的對(duì)應(yīng)復(fù)雜性輸入端，位率分配器30的相應(yīng)定額輸出端連接到多個(gè)通道處理器10的對(duì)應(yīng)控制輸入端。
工作時(shí)，每個(gè)通道處理器在其控制輸入端接收代表下一定額周期分配給它的位率的信號(hào)。然后該通道處理器將在其數(shù)據(jù)輸入端的下一定額周期的信號(hào)以分配的位率編碼為數(shù)字編碼信號(hào)。編碼的數(shù)據(jù)信號(hào)提供給多路復(fù)用器20的對(duì)應(yīng)輸入端。多路復(fù)用器20以已知的方式操作，以將來(lái)自所有通道處理器的信號(hào)組合為多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流。然后仍以已知方式將多路復(fù)用的數(shù)據(jù)流提供給包含用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路的電路。
在編碼過程中，通道處理器10在其復(fù)雜性輸出端產(chǎn)生表示被編碼信號(hào)的編碼復(fù)雜性的信號(hào)。位率分配器30接收來(lái)自通道處理器10的復(fù)雜性輸出端的信號(hào)，并根據(jù)所有復(fù)雜性信號(hào)在多個(gè)通道處理器10中動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)下一定額周期的位率定額。在優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)較復(fù)雜的信號(hào)比不太復(fù)雜的信號(hào)動(dòng)態(tài)分配相對(duì)更高的位率。下面描述確定視頻信號(hào)復(fù)雜性和根據(jù)該復(fù)雜性分配位率的不同方法。
圖2是可用在圖1所示多路復(fù)用系統(tǒng)中的通道處理器的方框圖。在圖2中，與圖1中部件類似的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示，并在下文中不作詳細(xì)的描述。在圖2中數(shù)據(jù)輸入端5連接到視頻信號(hào)源(未示出)。數(shù)據(jù)輸入端5連接到恒定位率編碼器(CBR)14的數(shù)據(jù)輸入端和復(fù)雜性分析器16。CBR編碼器14的數(shù)據(jù)輸出端連接到多路復(fù)用器(MUX)20(圖1)的輸入端。通道處理器10的控制輸入端(控制)連接到CBR編碼器14的定額輸入端Q。復(fù)雜性分析器16的輸出端連接到通道處理器10的復(fù)雜性輸出端(復(fù)雜性)。
工作時(shí)，復(fù)雜性分析器16分析數(shù)據(jù)輸入端5的視頻信號(hào)的復(fù)雜性。在復(fù)雜性分析器16的輸出端產(chǎn)生代表輸入信號(hào)復(fù)雜性的信號(hào)。該復(fù)雜性代表信號(hào)被提供到位率分配器30(圖1)。響應(yīng)這一復(fù)雜性信號(hào)(以及其它通道處理器10的那些信號(hào))，位率分配器30提供代表分配給該通道處理器10的位率的信號(hào)給該通道處理器10(和其它通道處理器10)的控制輸入端(控制)。CBR編碼器14在其數(shù)據(jù)輸入端和產(chǎn)生以恒定位率編碼的輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)輸出端之間提供數(shù)據(jù)路徑。根據(jù)來(lái)自位率分配器30從通道處理器10的控制輸入端(控制)輸入到定額輸入端Q的信號(hào)來(lái)設(shè)定恒定位率。
有可能復(fù)雜性分析器16在進(jìn)行其分析時(shí)也能應(yīng)用CBR編碼器14中的電路。在這種情況下，如圖2中虛線所示，數(shù)據(jù)從CBR編碼器14內(nèi)直接提供給復(fù)雜性分析器16。CBR編碼器14的這種數(shù)據(jù)可補(bǔ)充來(lái)自輸入端5的數(shù)據(jù)，或完全替代它，在這種情況下復(fù)雜性分析器與數(shù)據(jù)輸入端5不直接連接。
在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)CBR編碼器14是按照活動(dòng)圖像專家組(MPEG)公布的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)視頻信號(hào)壓縮和編碼的編碼器，稱之為MPEG編碼器。圖3是表示一MPEG編碼器14的一部分的方框圖。以下對(duì)MPEG編碼器14的已知組件將不作詳細(xì)描述。對(duì)MPEG編碼器包括的與理解本發(fā)明無(wú)關(guān)的其它部件，為簡(jiǎn)化起見在該圖中刪去了它們。
在圖3中，MPEG編碼器14的數(shù)據(jù)輸入端5(數(shù)據(jù)輸入)連接到待壓縮和編碼的視頻信號(hào)源(未示出)。輸入端5連接到幀緩沖器41的輸入端。幀緩沖器41包括多個(gè)幀周期緩沖器或延遲線以及多個(gè)輸出端，該輸出端產(chǎn)生表示不同但暫時(shí)相鄰的幀或圖像的部分的各個(gè)信號(hào)。幀緩沖器41的多個(gè)輸出端連接到運(yùn)動(dòng)估值器42的對(duì)應(yīng)輸入端。運(yùn)動(dòng)估值器的輸出端連接到離散余弦變換(DCT)電路43。DCT電路43的輸出端連接到可變量化器(Qu)電路46的數(shù)據(jù)輸入端?？勺兞炕麟娐?6的輸出端連接到可變長(zhǎng)度編碼器(VLC)47的輸入端。VLC47的輸出端連接到輸出緩沖器48的輸入端。輸出緩沖器48的數(shù)據(jù)輸出端連接到MPEG編碼器14的數(shù)據(jù)輸出端(數(shù)據(jù)輸出)。MPEG編碼器14的數(shù)據(jù)輸出端(數(shù)據(jù)輸出)連接到多路復(fù)用器20(圖1)的對(duì)應(yīng)輸入端。
輸出緩沖器48的狀態(tài)輸出端連接到位率調(diào)節(jié)器49的狀態(tài)輸入端。位率調(diào)節(jié)器49的控制輸出端連接到可變量化器46的控制輸入端。MPEG編碼器14的定額輸入端Q連接到位率分配器30的對(duì)應(yīng)定額輸出端。MPEG編碼器14的定額輸入端Q連接到調(diào)節(jié)器49的控制輸入端。
在工作時(shí)，MPEG編碼器14以已知方式操作，以便對(duì)其輸入端的下一定額周期的視頻信號(hào)以其Q輸入端的信號(hào)所確定的位率進(jìn)行壓縮和編碼。在下列實(shí)例中，描述對(duì)劃分為由12個(gè)圖像或幀組成的組(GOP)的視頻信號(hào)進(jìn)行編碼的MPEG編碼器。然而，應(yīng)理解GOP中的圖像或幀的數(shù)量可能改變。另外，在下列實(shí)例中，假定每一MPEG編碼器的位率分配為每GOP更新一次，即定額周期是GOP周期。但是，還應(yīng)理解定額周期也可能是不同的，而且其甚至可隨時(shí)間變化。
幀緩沖器41以下文描述的方式接收并存儲(chǔ)表示需進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估值的正被進(jìn)行編碼的示范GOP中12幀部分的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)提供給運(yùn)動(dòng)估值器42。在優(yōu)選實(shí)施例中，12個(gè)圖像或幀中的第一個(gè)用作為基準(zhǔn)幀(I幀)，并經(jīng)過運(yùn)動(dòng)估值器到DCT電路43。對(duì)于剩余的幀來(lái)說，相對(duì)在MPEG標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)中稱為宏塊的每一圖像或幀中的多個(gè)16像素乘以16行的塊中的每一塊在運(yùn)動(dòng)估值器42中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)矢量，它們或單獨(dú)來(lái)自先前幀(P幀)，或者自先前幀和后續(xù)幀(B幀)這兩者內(nèi)插。如上所述，幀緩沖器41保存運(yùn)動(dòng)估值器所需的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)自先前幀或自先前幀和后續(xù)幀內(nèi)插的估值。然后所產(chǎn)生的具體幀的運(yùn)動(dòng)矢量與正被估值的幀中的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)差值信號(hào)，并提供給DCT電路43。
在DCT電路43中，按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)，來(lái)自I幀的空間數(shù)據(jù)的16像素乘16行宏塊和來(lái)自P幀和B幀的運(yùn)動(dòng)差值信號(hào)被劃分為六個(gè)8像素乘8行的塊(四個(gè)亮度塊，及兩個(gè)二次抽樣的色度塊)，在該應(yīng)用的剩余部分稱為宏塊。對(duì)每一宏塊執(zhí)行離散余弦變換。所得到的8乘8塊DCT系數(shù)隨后提供給可變量化器46。8乘8塊系數(shù)被量化、以之字形次序掃描并提供到VLC47。量化后的DCT系數(shù)和代表GOP的其它輔助信息(與編碼GOP的參數(shù)有關(guān))在VLC47中利用行程編碼方法進(jìn)行編碼，并提供到輸出緩沖器48。
已知控制VLC47輸出位率并由此保持MPEG編碼器14的所分配恒定位率的最直接方式是控制可變量化器46中用于量化每個(gè)DCT系數(shù)塊的量化級(jí)數(shù)(或換句話說，量化步長(zhǎng))。從位率調(diào)節(jié)器49提供給可變量化器46的控制信號(hào)執(zhí)行該控制功能。在一個(gè)為來(lái)自位率分配器30(圖1)的連續(xù)位率定額更新信號(hào)之間的周期的定額周期內(nèi)，位率調(diào)節(jié)器49以已知的方式將控制信號(hào)提供給可變量化器46，其將改變GOP中每16乘16宏塊被進(jìn)行量化的量化級(jí)數(shù)，以便保持該定額周期的所分配位率。以下面所描述的方式，根據(jù)多個(gè)通道中每通道的視頻信號(hào)的編碼復(fù)雜性值，本實(shí)例中位率調(diào)節(jié)器49的位率分配在每一GOP周期發(fā)生變化。
在優(yōu)選實(shí)施例中，位率分配器30(圖1)是具有連接到多個(gè)通道處理器10中各種電路部件的連接件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。圖4是構(gòu)成位率分配器30的硬件框圖。在圖4中，微處理器(μP)31通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線35連接到讀/寫存儲(chǔ)器(RAM)32，只讀存儲(chǔ)器(ROM)33及輸入/輸出(I/O)控制器34。還有其它的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件，比如大容量存儲(chǔ)器件以及用戶終端，為了簡(jiǎn)化未在圖中示出。I/O控制器34具有多個(gè)連接到多個(gè)通道處理器10(圖1)的對(duì)應(yīng)復(fù)雜性輸出端的輸入端(復(fù)雜性)和連接到多個(gè)通道處理器10的對(duì)應(yīng)定額輸入端的多個(gè)輸出端(定額)。
微處理器31、RAM32、ROM33和I/O控制器34以已知方式作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作，執(zhí)行存儲(chǔ)在ROM33中的程序，存儲(chǔ)并檢索RAM32中的數(shù)據(jù)，以及從附接于I/O控制器34的裝置接收數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)到這些裝置。表示多個(gè)通道處理器10(圖1)中正進(jìn)行編碼的視頻信號(hào)的當(dāng)前編碼復(fù)雜性的數(shù)據(jù)是以下文描述的方式經(jīng)“復(fù)雜性”輸入端在I/O控制器34從這些通道處理器的對(duì)應(yīng)輸出端接收的。微處理器31以已知方式例如輪詢、中斷等通知收到該數(shù)據(jù)。微處理器31經(jīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線35從I/O控制器34檢索這些信號(hào)，確定每編碼器的下一定額周期的位定額，并在下一定額周期將表示這些定額的信號(hào)經(jīng)“定額”輸出端提供給多個(gè)通道處理器10。
對(duì)于GOP的每個(gè)圖像或幀中的所有宏塊來(lái)說，用于確定用MPEG編碼器14(圖3)進(jìn)行編碼的視頻信號(hào)的編碼復(fù)雜性的最佳方法是利用每16乘16宏塊的量化標(biāo)度因子(標(biāo)明為QMB)和用于編碼該宏塊的位數(shù)(標(biāo)明為TMB)。圖5是MPEG編碼器14(圖3)的位率調(diào)節(jié)器49和產(chǎn)生按照該方法的編碼復(fù)雜性代表信號(hào)的復(fù)雜性分析器16(圖2)的方框圖。為簡(jiǎn)化該圖，圖5中已刪除了各種時(shí)鐘和控制信號(hào)。然而，需要的那些信號(hào)及它們的所需時(shí)序和電壓特性是易理解的。
圖5所示的復(fù)雜性分析器16是如圖2中虛線所示僅利用來(lái)自CBR編碼器14的信息的復(fù)雜性分析器的一個(gè)例子。在圖5中，位率調(diào)節(jié)器49具有連接到輸出緩沖器48(圖3)的狀態(tài)輸出端的狀態(tài)輸入端TMB。位率調(diào)節(jié)器49的控制輸出端QMB連接到可變量化器46(圖3)的控制輸入端。位率調(diào)節(jié)器49還具有連接到位率分配器30(圖1)的對(duì)應(yīng)定額輸出端的控制輸入端(Q)。
位率調(diào)節(jié)器49的狀態(tài)輸入端TMB還連接到第一加法器92的第一輸入端。第一加法器92的輸出端連接到第一鎖存器93的輸入端。第一鎖存器93的輸出端連接到乘法器94的第一輸入端和第一加法器92的第二輸入端。乘法器94的輸出端連接到第二鎖存器95的輸入端。第二鎖存器95的輸出端連接到編碼復(fù)雜性輸出端Xpic。編碼復(fù)雜性輸出端Xpic連接到位率分配器30(圖1)的對(duì)應(yīng)復(fù)雜性輸入端。
位率調(diào)節(jié)器49的控制輸出端QMB還耦合到第二加法器96的第一輸入端。第二加法器96的輸出端耦合到第三鎖存器97的輸入端。第三鎖存器97的輸出端耦合到除法器98的分子輸入端N和第二加法器96的第二輸入端。除法器98的輸出端耦合到乘法器94的第二輸入端。寄存器99具有耦合到除法器98分母輸入端D的輸出端。
工作時(shí)，對(duì)于每個(gè)宏塊來(lái)說，位率調(diào)節(jié)器49根據(jù)當(dāng)前位速率定額和用于對(duì)先前圖像編碼的位數(shù)，以已知的方式產(chǎn)生可變量化器46的量化標(biāo)度因子信號(hào)QMB，然后從輸出緩沖器48接收表示用于對(duì)該宏塊編碼的位數(shù)TMB的信號(hào)?？勺兞炕?6(圖3)按照量化標(biāo)度因子QMB量化每一宏塊中的DCT系數(shù)。量化標(biāo)度因子QMB代表量化步長(zhǎng)，或每一量化級(jí)中DCT系數(shù)的整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍的百分比。大值的QMB表示存在較大的量化步長(zhǎng)，因此，量化級(jí)較少。反之，小值的QMB表示存在較小的量化步長(zhǎng)，因此，量化級(jí)較多。在優(yōu)選實(shí)施例中，QMB是一個(gè)五位的整數(shù)(具有1到31之間的數(shù)值)。
在一個(gè)完整的圖像或幀中所有宏塊的平均量化標(biāo)度因子(標(biāo)明為Qpic)計(jì)算如下。在每一幀或圖像的開始，響應(yīng)一清零信號(hào)(未示出)將鎖存器93和97清為零。第二加法器96與第三鎖存器97的組合作為一累加器工作以便連續(xù)地將來(lái)自位率調(diào)節(jié)器49的宏塊量化標(biāo)度因子QMB求和。同時(shí)，第一加法器92與第一鎖存器93的組合作為累加器工作以連續(xù)地對(duì)至此用于對(duì)圖像或幀編碼的位數(shù)求和。
在已處理完幀或圖像中的所有宏塊(表明為NMB的數(shù)量)后，鎖存器97包含位率調(diào)節(jié)器49產(chǎn)生的所有宏塊量化標(biāo)度因子QMB之和，鎖存器93包含用于對(duì)圖像或幀編碼的所有位Tpic之和。除法器98產(chǎn)生圖像或幀中所有宏塊量化標(biāo)度因子QMB之和被圖像或幀中宏塊數(shù)NMB除的商。該商是該幀或圖像中的平均量化標(biāo)度因子Qpic。乘法器94產(chǎn)生Qpic和Tpic之積，其為該圖像的編碼復(fù)雜性(表明為Xpic)，即Xpic＝Tpic×Qpic。在圖像或幀結(jié)束時(shí)，響應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)(未示出)將編碼復(fù)雜性信號(hào)Xpic鎖存到第二鎖存器95中。然后對(duì)于正進(jìn)行編碼的視頻信號(hào)中的每一圖像或幀重復(fù)上述循環(huán)。
然后將編碼復(fù)雜性Xpic從鎖存器95提供到位率分配器30(圖4)的I/O控制器34的復(fù)雜性輸入端，進(jìn)行剩余處理，以獲得GOP的編碼復(fù)雜性。GOP的編碼復(fù)雜性(表明為XGOP)是該GOP中所有圖像的Xpic的和。(見方程(1))。 μP31用作從I/O控制器34檢索每一Xpic值并在GOP中所有幀或圖像上對(duì)它們求和的累加器。
GOP中幀或圖像的數(shù)量(表明為N)總的保持恒定。當(dāng)N為常數(shù)時(shí)，可在移動(dòng)窗的基礎(chǔ)上計(jì)算XGOP，加上最后圖像的編碼復(fù)雜性值Xpic，而減去GOP中最早圖像的編碼復(fù)雜性值。在這種情況下，在每一幀或圖像之后可得到更新的XGOP值。但是，N能夠改變。若N改變，則對(duì)應(yīng)新定義的GOP的XGOP必須通過對(duì)來(lái)自新定義GOP中先前圖像的新數(shù)量的編碼復(fù)雜性值Xpic求和而加以計(jì)算，如方程(1)。
如上所述，不同通道以不同的幀或圖像速率操作是有可能的，例如，標(biāo)準(zhǔn)視頻幀速率(在美國(guó))是每秒29.97幀，對(duì)于電影圖像它是每秒24幀，而對(duì)于卡通它是每秒15幀。還有一種可能是不同通道具有GOP中不同數(shù)量的圖像或幀。因此，有可能不同通道具有不同的GOP時(shí)間周期。為了在這種條件下精確地分配位給通道，通過將每通道來(lái)自方程(1)的GOP復(fù)雜性值除以該通道的GOP時(shí)間周期(標(biāo)明為GOP時(shí)間)，在這種情況下多個(gè)通道的GOP編碼復(fù)雜性值在位率分配器30中被時(shí)間歸一化。(見方程(2))。然后歸一化的GOPXnormGOP=XGOPGOPtime---(2)]]>編碼復(fù)雜性值(標(biāo)明為XnormGOP)用來(lái)在不同通道中分配位(比特)。下面將更詳細(xì)地討論這種系統(tǒng)的復(fù)雜性值的抽樣時(shí)序和定額值的產(chǎn)生。
返回參見圖5，如上所述，對(duì)于每一宏塊，位率調(diào)節(jié)器49產(chǎn)生可變量化器46的量化標(biāo)度因子信號(hào)QMB，然后從輸出緩沖器48接收表示用于對(duì)該宏塊編碼的位數(shù)TMB的信號(hào)。這些信號(hào)也可直接提供給位率分配器30(圖4)中的I/O控制器34。然后μP31可內(nèi)部計(jì)算合適的編碼復(fù)雜性量值(從方程(1)或方程(1)和(2))。
而且，為了簡(jiǎn)化傳輸，可對(duì)每個(gè)圖像Xpic的編碼復(fù)雜性值進(jìn)行變比計(jì)算。在優(yōu)選實(shí)施例中，在乘法器94后該值被變?yōu)榘宋粩?shù)。然后將該變比后的值傳送至位率分配器30(圖4)。由于其它原因，比如允許在N改變的情況下再計(jì)算編碼復(fù)雜性值，還有可能希望該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將一個(gè)文件的圖像復(fù)雜性值Xpic保存在例如一個(gè)大容量存儲(chǔ)器(未示出)中。存儲(chǔ)一小時(shí)的8位Xpic值對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)視頻將占用108千字節(jié)(kB)，對(duì)于影片來(lái)說占用86kB。
在下面的討論中，Xi代表當(dāng)前可獲得的來(lái)自第i通道處理器的XGOP(如果所有通道具有同樣的GOP時(shí)間周期)或XnormGOP中合適的一個(gè)。位率分配器30(圖1)根據(jù)來(lái)自形成多個(gè)通道處理器10的所有K個(gè)通道處理器的編碼復(fù)雜性值Xi產(chǎn)生代表下一定額周期的傳輸鏈路中可得到位的分配的相應(yīng)定額(Q)信號(hào)。來(lái)自多路復(fù)用器20(圖1)輸出端的預(yù)定傳輸鏈路位率(標(biāo)明為R)在多個(gè)通道處理器10中分配，因此第i個(gè)通道處理器接收表明為Ri的位率分配。
用于分配傳輸鏈路中的位率給不同通道的一種方法是，根據(jù)所有通道處理器10(圖1)的先前GOP周期的當(dāng)前可獲得的編碼復(fù)雜性Xi(在移動(dòng)窗基礎(chǔ)上，如上所述)的線性分配。在該方法中，每個(gè)處理器i接收總位容量R的相同比例Ri作為該編碼器Xi的編碼復(fù)雜性以給出所有編碼器的總編碼復(fù)雜性。(見方程(3))。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在下限位率分配，在該位率分配以下再Ri=XiΣj=1kXjR---(3)]]>現(xiàn)圖像的質(zhì)量突然下降。此外，在所示實(shí)施例中，下一定額周期的位率分配取決于來(lái)自先前GOP的復(fù)雜性測(cè)量。這樣，如果存在從簡(jiǎn)單圖像到復(fù)雜圖像的情景變化，因?yàn)樾虑榫暗姆峙涫腔谙惹暗?、?jiǎn)單的情景，分配用于對(duì)新的、復(fù)雜的情景編碼的位可能是不夠的。
用于分配傳輸鏈路中的位率給不同通道的另一方法保證對(duì)每一編碼器i的最小位率分配RGi，并如方程(3)線性地分配剩余位。(見方程(4))。取決于Ri=RGi+XiΣj=1KXj[R-Σj=1kRGj]---(4)]]>通過通道傳輸?shù)囊曨l的預(yù)期總復(fù)雜性和/或?qū)σ曨l信號(hào)提供者提出的通道價(jià)格，每通道可具有不同的保證的最小位率。
還有一種用于分配傳輸鏈路中的位給不同通道的方法為每編碼器i提供加權(quán)因子Pi，并按照用加權(quán)因子Pi加權(quán)的編碼復(fù)雜性值Xi按比例地分配位。(見方程(5))。如同方程(4)的保證最小分配方法，加權(quán)因子Pi可能依賴于通過Ri=PiXiΣj=1KPiXjR---(5)]]>通道傳輸?shù)囊曨l信號(hào)的預(yù)期總復(fù)雜性和/或?qū)σ曨l信號(hào)提供者提出的通道價(jià)格。
在傳輸鏈路中分配位給不同通道的優(yōu)選方法是方程(5)的加權(quán)分配方法與方程(4)的保證的最小分配方法的結(jié)合。在這種方法中，保證對(duì)每通道的最小分配，并在加權(quán)比例的基礎(chǔ)上分配剩下的位。(見方程(6))。如上所述，保Ri=RGi+PiXiΣj=1kPjXj[R-Σj=1KRGj]---(6)]]>證的最小分配和加權(quán)因子兩者可能取決于通過通道傳輸?shù)囊曨l信號(hào)的預(yù)期總復(fù)雜性和/或?qū)σ曨l信號(hào)提供者提出的通道價(jià)格。
有可能根據(jù)系統(tǒng)的其它參數(shù)進(jìn)一步精選位分配Ri。例如，已發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)上限位率分配值，在該值以上看不到重放圖像質(zhì)量的改進(jìn)。因此，超過該上限分配值的位分配是對(duì)傳輸鏈路中位的浪費(fèi)。此外，傳輸鏈路的操作者可對(duì)每通道施行最大位率分配Rmax(其能反應(yīng)上述上限位率分配值)和/或最小位率分配Rmin。
另外，為了使位率控制波動(dòng)的可能最小而使位率控制的穩(wěn)定性最大，在從通道的一個(gè)定額周期到下一定額周期的位率分配中可施加增大α和/或減小β的最大增量。如上所述，上限位率分配值的數(shù)值、最大和最小位率分配以及增大和減小的最大增量，對(duì)于不同通道來(lái)說可以是不同的，并可取決于通過該通道傳輸?shù)囊曨l信號(hào)的預(yù)期總復(fù)雜性和/或?qū)σ曨l信號(hào)提供者的通道價(jià)格。此外，增大和減小的最大和最小增量有可能按照通道中緩沖器的空或者滿的程度動(dòng)態(tài)地變化。
而且，還可進(jìn)一步精選分配的位率以便提供緩沖器管理，例如確保CBR編碼器10(圖1)的輸出緩沖器和對(duì)應(yīng)接收機(jī)解碼器(未示出)的輸入緩沖器不會(huì)上溢或下溢。若如不等式(7)中所示控制編碼緩沖器大小E，則不需要明顯E≤DRminRmax---(7)]]>的緩沖器管理，其中D是固定的解碼緩沖器大小。如果按照不等式(7)選擇編碼緩沖器大小，位率分配可從Rmin變到Rmax而不會(huì)導(dǎo)致編碼或解碼緩沖器的上溢或下溢。但是，該方法過分限制了編碼緩沖器的大小，因此過分限制了速率控制的靈活性。
一種替換的緩沖器管理方案是適用的并利用緩沖器管理的當(dāng)前、瞬時(shí)的位率，而不是固定參數(shù)Rmin和Rmax。由于選擇解碼緩沖器大小能夠處理以最大速率Rmax傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，位率分配總是能增大(到系統(tǒng)最大值Rmax)，而不會(huì)使解碼緩沖器溢出。然而，存在必須保持的瞬時(shí)最小位率，以確保已在編碼緩沖器中的數(shù)據(jù)在其解碼時(shí)間之前傳輸?shù)浇獯a緩沖器。因此，必須動(dòng)態(tài)計(jì)算確保解碼緩沖器不下溢的最小位率分配。
在動(dòng)態(tài)計(jì)算該最小位率分配中，當(dāng)減小位率分配時(shí)，必須考慮新確定的編碼緩沖器大小以及在某些先前時(shí)間量中已放在編碼緩沖器中的數(shù)據(jù)量。指定為En的第n幀的新確定的編碼緩沖器大小按照方程(8)確定，其中Δ是系統(tǒng)En=ΔRnew=RnewRmaxD---(8)]]>延遲時(shí)間，是視頻幀到達(dá)編碼器時(shí)和該幀顯示在解碼器上時(shí)之間的恒定時(shí)間延遲；D是固定的解碼緩沖器大小；以及Rnew是新提出的位率分配。該緩沖器大小確保在新位率分配的穩(wěn)定狀態(tài)下，在編碼和解碼緩沖器中將不存在上溢或下溢。
但是，如上所述，如果新提出的位率分配已減小，則存在等于系統(tǒng)延遲時(shí)間Δ的轉(zhuǎn)換周期，其中可能已有太多的位在編碼緩沖器中以致不能成功地以新的較低速率傳輸?shù)浇獯a器。用于精選新提出的位率分配的一種建議方法是首先對(duì)表明為Г的系統(tǒng)延遲時(shí)間Δ中先前幀的數(shù)量檢查表明為e的實(shí)際放入編碼緩沖器(緩沖器飽和)的位數(shù)。然后將先前Г幀的最大緩沖器飽和數(shù)(表明為emax，Г)與由方程(8)得到的新確定的編碼緩沖器大小En相比較。然后保證來(lái)自先前Г幀的所有位成功地傳輸?shù)浇邮諜C(jī)解碼器的通道i的最小的已減小位率分配R已減小由方程(9)給出。 如果這種限制施加于多路復(fù)用器系統(tǒng)，則在已按照方程(3)、(4)、(5)或(6)計(jì)算了位率分配以后，檢查這些位率分配以確定他們是否落在該通道的當(dāng)前上限和下限內(nèi)。首先，每通道i的上限和下限被確定。任何定額周期k(表示為Ri上限[k])的上限位率分配是下述中最小的先前定額周期k-1上的最大允許已增加分配；和最大位率分配極限。(見方程(10))。任何定額周期k的下限位 率分配Ri下限[k]是下述中最大的最小位率分配極限；先前定額周期k-1上的最小允許減小的分配和由方程(9)得到的最小減少的位率分配。(見方程(11))。然后進(jìn)行通道位率分配的調(diào)整。 如果任何通道的所分配位率超過任一限定值，則該通道的位率分配設(shè)置為該限定值，并在其它通道中重新分配可得到的剩余位率。例如，若如用方程(3)、(4)、(5)或(6)所計(jì)算的，分配給一通道i的位率大于該通道的上限，如方程(10)計(jì)算的，則通道i的位率設(shè)定為該上限Ri上限[k]。反之如果位率小于方程(11)所計(jì)算的下限，則將位率設(shè)定為該下限Ri下限[k]。(見方程(12))。 如果方程(10)、(11)和(12)的限定操作改變?nèi)魏挝宦史峙洌瑒t按照方程(3)、(4)、(5)或(6)在未限定的通道中重新分配剩余的可利用位率。然后相對(duì)方程(10)、(11)和(12)中的極限再次對(duì)這些通道進(jìn)行檢查。重復(fù)該循環(huán)直到結(jié)束所有位率分配。在上述實(shí)施例中，編碼復(fù)雜性周期是在一移動(dòng)窗基礎(chǔ)上逐個(gè)圖像確定的GOP周期，它是通道中的位率分配中從一個(gè)定額周期到下一定額周期的變化總的來(lái)說應(yīng)較小的足夠時(shí)間間隔。因此，方程(10)、(11)和(12)應(yīng)很少引用。
若通道正以不同的GOP時(shí)間周期操作，編碼復(fù)雜性抽樣的時(shí)序和基于編碼復(fù)雜性的更新位率定額的產(chǎn)生是復(fù)雜的。存在兩種產(chǎn)生精確編碼復(fù)雜性抽樣和該情形下的位率定額分配的方法。在第一種方法中，以這樣的方式計(jì)算恒定定額周期，即每一通道在每GOP中具有相等數(shù)量的定額周期。在該方法中，每GOP中抽樣數(shù)和定額周期可從通道到通道變化，但是，對(duì)于任何通道來(lái)說，GOP內(nèi)這種抽樣和定額周期的數(shù)量是恒定的。在第二種方法中，取一個(gè)樣本，任何時(shí)候任何通道開始一新GOP就產(chǎn)生新分配，并考慮從先前抽樣到當(dāng)前抽樣的時(shí)間周期的長(zhǎng)度計(jì)算以新定額分配的位數(shù)。
圖7是表示利用第一種方法在系統(tǒng)中抽樣和定額更新的時(shí)序圖。為了簡(jiǎn)化該圖，僅示出了兩個(gè)通道。在圖7中，通道1是傳輸具有每秒30幀的幀速率(在美國(guó))的標(biāo)準(zhǔn)視頻的一個(gè)通道的實(shí)例。通道2是傳輸具有每秒24幀的幀速率的影片的一個(gè)通道的實(shí)例。假定每個(gè)通道每個(gè)GOP具有12幀。這樣通道1每0.4秒開始一新GOP，或每秒2.5個(gè)GOP，而通道2每0.5秒開始一新的GOP，或每秒2個(gè)GOP。所選定的抽樣速率是每0.1秒一個(gè)樣本。因此，在通道1中，在每一個(gè)GOP中存在四個(gè)樣本和定額更新，在通道2中，在每個(gè)GOP中存在五個(gè)樣本和定額更新。用垂直虛線表示抽樣時(shí)間ts。因?yàn)闃颖局g的時(shí)間周期Δt是恒定的(0.1秒)，上述方程(3)到方程(12)可以不加任何修改地用于計(jì)算下一抽樣周期的位率分配。這些位率分配可按照稱之為“標(biāo)記和漏斗(token and leaky bucket)”的已知方案進(jìn)行累加并用在通道處理器10(圖1)中。
圖8是表示利用上述第二種方法的系統(tǒng)中的編碼復(fù)雜性值抽樣和定額更新的時(shí)序圖。圖8中所示的各通道與圖7傳播相同的信號(hào)。在圖8中，無(wú)論何時(shí)任一通道開始一新的GOP時(shí)，獲取來(lái)自所有通道的當(dāng)前編碼復(fù)雜性值的樣本。根據(jù)這些樣本值和自最后一樣本開始的時(shí)間周期Δt產(chǎn)生新分配。這些抽樣時(shí)刻在圖8中表示為垂直虛線t1-t8，其中t2，t3，t4，t6，和t8對(duì)應(yīng)于通道1中GOP的開始，而t1，t3，t5，和t7對(duì)應(yīng)于通道2中GOP的開始。雖然t3表示相應(yīng)于通道1以及通道2中GOP的開始的抽樣時(shí)刻，但是不要求這一時(shí)刻的出現(xiàn)。
在每一抽樣時(shí)刻，對(duì)所有通道中的當(dāng)前編碼復(fù)雜性值(來(lái)自以前GOP，可在移動(dòng)窗基礎(chǔ)上逐個(gè)圖像地獲得)進(jìn)行抽樣。方程(3)至方程(12)可用于計(jì)算下一位率定額比例，但在確定可用于進(jìn)行分配的實(shí)際位數(shù)時(shí)，自最后一個(gè)樣本開始的時(shí)間量Δt必須加以考慮。為了適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償不同樣本周期，在方程(3)至(12)中總的可獲得的位率R以可用于分配的位數(shù)(指定為C)來(lái)替代，它是總可獲取位率R與樣本周期Δt的乘積， 即C＝RΔt。然后將方程(3)至方程(12)計(jì)算的位數(shù)分配給各個(gè)通道處理器10(圖1)，其如上所述利用“標(biāo)記和漏斗”方案累加和使用所分配的位。當(dāng)來(lái)自不同通道5的視頻信號(hào)具有不同的GOP時(shí)間周期時(shí)，上述兩種方法中的每一種將精確地分配位率給各個(gè)通道處理器10。
如果所有通道以相同的幀速率工作，并在一個(gè)GOP中具有相同的幀數(shù)，即所有通道具有相同的GOP時(shí)間周期GOP時(shí)間則可簡(jiǎn)化編碼復(fù)雜性值的抽樣時(shí)序和不同通道更新位率定額的產(chǎn)生。圖6是表示這種系統(tǒng)中編碼復(fù)雜性樣本和定額更新時(shí)序的時(shí)序圖。在圖6中，每一水平線對(duì)應(yīng)于相應(yīng)通道1-K。從水平線向上延伸的短垂直線代表從該通道開始I幀的編碼的時(shí)刻，其被認(rèn)為是該通道的GOP的開始。GOP的時(shí)間周期GOP時(shí)間在所有通道中是相等的，但如可以看出的，各個(gè)通道的GOP的開始時(shí)間是不同的。事實(shí)上，業(yè)已發(fā)現(xiàn)各個(gè)通道的GOP最好具有不同的起始時(shí)間，這樣I幀的編碼不會(huì)重疊。這增加了經(jīng)過不同通道的復(fù)雜性變化。
已發(fā)現(xiàn)只要在計(jì)算編碼復(fù)雜性值時(shí)考慮相同數(shù)目的I幀、P幀、和B幀，這些幀來(lái)自不同的GOP是無(wú)關(guān)緊要的。因此，如用經(jīng)過所有通道時(shí)間軸延伸的實(shí)線所示，可在GOP內(nèi)的任何時(shí)間從所有通道同時(shí)地獲取編碼復(fù)雜性值的樣本。然后可從該樣本產(chǎn)生所有通道的位率定額的更新并傳輸返回通道處理器10(圖1)。
已按照一并置系統(tǒng)描述了上述多路復(fù)用系統(tǒng)。但是。多個(gè)通道處理器10可放置在離位率分配器30和多路復(fù)用器20的較遠(yuǎn)的位置。在這樣一種系統(tǒng)中，要在編碼器和位率分配器之間建立通信鏈路。在這種情況下，在處理器10和多路復(fù)用器之間傳輸?shù)哪承┪徊糠挚蓪Ｓ糜谔幚砥鞯膹?fù)雜性信息的傳輸。
權(quán)利要求
1.一種參數(shù)抽樣裝置，包含多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)源(5)，每個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)包括順序數(shù)據(jù)組，在所有所述數(shù)據(jù)信號(hào)中的每組數(shù)據(jù)具有相同的固定預(yù)定時(shí)間期間，并包括順序數(shù)據(jù)塊；多個(gè)參數(shù)確定電路(16)，各響應(yīng)相應(yīng)的一個(gè)所述數(shù)據(jù)信號(hào)，產(chǎn)生具有代表所述相應(yīng)的一個(gè)所述數(shù)據(jù)信號(hào)中每一個(gè)所述順序數(shù)據(jù)塊的信號(hào)參數(shù)的數(shù)值的順序信號(hào)(復(fù)雜性)；多個(gè)累加器(31)，各響應(yīng)相應(yīng)的一個(gè)所述參數(shù)代表信號(hào)(復(fù)雜性)，用于保存代表所述相應(yīng)的一個(gè)所述數(shù)據(jù)信號(hào)中每一組的累加參數(shù)值的信號(hào)；一個(gè)數(shù)據(jù)抽樣器(31)，耦合到所述多個(gè)累加器，用于對(duì)來(lái)自所有所述累加器的所述累加參數(shù)代表信號(hào)基本上同時(shí)地進(jìn)行抽樣。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個(gè)累加器(31)和所述數(shù)據(jù)抽樣器(31)被包含在一個(gè)具有耦合到相應(yīng)參數(shù)確定電路的多個(gè)輸入端(復(fù)雜性)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(31，32，33，34)中。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個(gè)累加器(31)中的每一個(gè)包含用于將每個(gè)順序參數(shù)代表信號(hào)(復(fù)雜性)的值相加以產(chǎn)生所述累加參數(shù)值的電路(31)；用于在由所述數(shù)據(jù)抽樣器抽樣時(shí)將所述累加參數(shù)值提供給所述累加器的電路(34)；以及用于在所述提供電路已被抽樣后立即將所述累加參數(shù)值復(fù)位為零的電路(31)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中每組數(shù)據(jù)包括一個(gè)預(yù)定數(shù)量的所述順序數(shù)據(jù)塊；以及所述多個(gè)累加器(31)中的每一個(gè)包含用于以從最近到最遠(yuǎn)的時(shí)間順序存儲(chǔ)每一組數(shù)據(jù)中所述預(yù)定數(shù)量的順序數(shù)據(jù)塊的信號(hào)參數(shù)值(復(fù)雜性)的存儲(chǔ)器(32)；用于保存所述累加參數(shù)值的電路(31)；用于將信號(hào)參數(shù)代表信號(hào)(復(fù)雜性)的值與所述累加參數(shù)值相加，并將所述累加參數(shù)值減去所述最遠(yuǎn)的信號(hào)參數(shù)值(復(fù)雜性)的電路(31)；以及用于從所述存儲(chǔ)器(32)舍棄所述最遠(yuǎn)信號(hào)參數(shù)值(復(fù)雜性)，并在所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)所述信號(hào)參數(shù)代表信號(hào)的值作為所述最近的信號(hào)參數(shù)值的電路(31)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中每一所述數(shù)據(jù)信號(hào)源(5)產(chǎn)生視頻信號(hào)，所述數(shù)據(jù)組由預(yù)定固定數(shù)量的順序視頻幀組成，而所述數(shù)據(jù)塊由所述視頻幀組成；以及每一所述參數(shù)確定電路(16)包含一個(gè)用于確定所述視頻信號(hào)中所述一個(gè)的每一幀的編碼復(fù)雜性的電路(16)。
6.一種參數(shù)抽樣裝置，包含多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)源(5)，每個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)包括順序數(shù)據(jù)組，所有所述數(shù)據(jù)信號(hào)中的每組具有同樣固定的預(yù)定時(shí)間期間，并包括順序數(shù)據(jù)塊；響應(yīng)所述多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)和一個(gè)控制信號(hào)(控制)的應(yīng)用電路(14，20)；多個(gè)參數(shù)確定電路(16)，每一個(gè)響應(yīng)所述數(shù)據(jù)信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)，用于產(chǎn)生具有代表所述相應(yīng)的一個(gè)所述數(shù)據(jù)信號(hào)中每一個(gè)所述順序塊的信號(hào)參數(shù)的數(shù)值的順序信號(hào)(復(fù)雜性)；多個(gè)累加器(31)，每一個(gè)響應(yīng)相應(yīng)的一個(gè)所述參數(shù)代表信號(hào)(復(fù)雜性)，用于保存代表累加參數(shù)值的信號(hào)；耦合到所述多個(gè)累加器(31)的數(shù)據(jù)抽樣器(31)，用于實(shí)際上同時(shí)地對(duì)來(lái)自所有所述累加器(31)的所述累加參數(shù)代表信號(hào)抽樣；以及響應(yīng)所述已抽樣的累加參數(shù)代表信號(hào)的控制信號(hào)發(fā)生器(31)，用于根據(jù)所述累加參數(shù)代表信號(hào)的值產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述應(yīng)用電路包含具有多個(gè)數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器(20)；以及多個(gè)可控恒定位率編碼器(14)，耦合在相應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)源與所述數(shù)據(jù)多路復(fù)用器(20)的對(duì)應(yīng)輸入端(I-K)之間，每一個(gè)響應(yīng)一個(gè)相應(yīng)的定額控制信號(hào)(控制)，用于以由所述定額控制信號(hào)控制的位率產(chǎn)生代表來(lái)自所述相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)源(5)的數(shù)據(jù)信號(hào)的已編碼的信號(hào)；以及所述控制信號(hào)發(fā)生器(31)根據(jù)所述多個(gè)參數(shù)代表信號(hào)(復(fù)雜性)產(chǎn)生多個(gè)定額控制信號(hào)(控制)。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述多個(gè)累加器、所述數(shù)據(jù)抽樣器(31)和所述控制信號(hào)發(fā)生器(31)被包含在一個(gè)具有耦合到相應(yīng)參數(shù)確定電路(16)的多個(gè)輸入端(復(fù)雜性)和耦合到所述應(yīng)用電路(14，20)的多個(gè)輸出端(定額)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(31-34)。
全文摘要
公開了用于對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)抽樣的裝置，它包括多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)源(5)。每個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)包括順序數(shù)據(jù)組。在所有數(shù)據(jù)信號(hào)中的每組數(shù)據(jù)具有相同的固定預(yù)定時(shí)間期間，并包括順序數(shù)據(jù)塊。多個(gè)參數(shù)確定電路(16)各響應(yīng)相應(yīng)的一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)，并產(chǎn)生具有代表數(shù)據(jù)信號(hào)中每一個(gè)順序數(shù)據(jù)塊的信號(hào)參數(shù)的數(shù)值的順序信號(hào)(復(fù)雜性)。多個(gè)累加器(31)各響應(yīng)相應(yīng)的一個(gè)參數(shù)代表信號(hào)，并產(chǎn)生代表數(shù)據(jù)信號(hào)的累加參數(shù)值的信號(hào)。一個(gè)數(shù)據(jù)抽樣器(31)響應(yīng)多個(gè)累加器，以等于固定預(yù)定時(shí)間期間的時(shí)間間隔對(duì)來(lái)自所有累加器的累加參數(shù)代表信號(hào)基本上同時(shí)地進(jìn)行抽樣，將所有累加器復(fù)位為零，并根據(jù)多個(gè)累加參數(shù)代表信號(hào)的值產(chǎn)生控制信號(hào)(控制)。
文檔編號(hào)H04B14/04GK1149364SQ94195117
公開日1997年5月7日 申請(qǐng)日期1994年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月22日
發(fā)明者麥哈麥特·K·奧茲肯 申請(qǐng)人:湯姆森消費(fèi)電子有限公司