[發明專利]一種基于片的自適應碼率控制方法

無效

• 申請號: 200710067915.4
• 申請日: 2007-03-31
• 公開（公告）號: CN101159867A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 宋旭東;杜武平
• 申請（專利權）人: 紅杉樹（杭州）信息技術有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 徐關壽

1.一種基于片的自適應碼率控制方法，所述的控制算法包括以下步驟：

(1)將輸入視頻序列分成圖像組，圖像組為一組時間上連續的圖像序列，根據H.264基本框架的定義，每個圖像組呈IPPP結構，其中I幀是指幀內編碼的圖像，P幀是指支持前向預測的圖像，定義i和j分別表示第i個圖像組和第i個圖像組的第j幀；

(2)、控制編碼器使用一個量化系數(Quantization?Parameter，QP)的初始值來編碼第i個圖像組的首個I幀和首個P幀，初始的量化系數值通過目標碼率分配到單位象素的比特數來計算；

(3)、通過動態量化系數QP_i^k(j)編碼第i個圖像組的第j幀，每一個片的動態量化系數QP_i^k(j)的確定過程為：

(3.1)、當第i個圖像組的第j-1幀被編碼后，在圖像組中剩余的目標比特總數(Remaining?Bits，RB)用以下公式(1)表示：

RB_i(j)＝RB_i(j-1)-AB_i(j-1)j＝2，3，...，Ni????(1)

其中，AB_i(j-1)表示已編碼的第j-1幀比特數；

對于一個圖像組中的第1幀，它的目標比特數由下式(2)計算：

RBi(1)=RSFR×Ni-VBi(1)---(2)]]>

其中，RS表示目標碼率，N_i為第i個圖像組總的幀數，FR表示幀率；

第J幀的虛擬緩沖區充盈度(Virtual?Buffer，VB)，由下式(3)表示：

VBi(j)=VBi(j-1)+ABi(j-1)-RSFR,j=2,3,...,Ni---(3)]]>

設第1個圖像組中第1幀的虛擬緩沖區沖盈度VB₁(1)為0，第i個圖像組中的第1幀虛擬緩沖區充盈度等于上一個圖像組最后一幀的的虛擬緩沖區充盈度，即VB_i(1)＝VB_i-1(N_i-1)；

(3.2)、第i個圖像組中第j個P幀的目標比特數(Target?Bits，TB)是由要編碼的剩余總比特數、目標緩沖區等級(Target?Buffer?Level，TBL)、幀率、有效的網絡帶寬、真實的緩沖區充盈度以及先前已編碼的I幀和P幀的真實比特數來決定，它可以由下式(4)表示：

TBi(j)=0.5×RBi(j)Nr,p+0.5×(RSFR+0.5×(TBLi(j)-VBi(j)))---(4)]]>

其中，N_r，p表示剩余P幀的幀數；TBL_i(j)計算公式如下(5)：

TBLi(j)=TBLi(j-1)-VBi(2)Ni,p-1---(5)]]>

其中，N_i，p表示第i個圖像組包含的P幀總數；

(3.3)、第i個圖像組中第j幀的某個片的目標比特數(Slice?Target?Bits，SliceTB)是由每一個片的復雜程度來估算，由下式(6)計算獲得：

Slice_TBik(j)=JcostkJcostTBi(j)---(6)]]>

其中，J_cost表示編碼當前幀的拉格朗日代價，表示為(7)：

Jcost=Σk=1MJcostk---(7)]]>

其中，J_cost^k表示編碼當前片K的拉格朗日率失真代價，M是指當前幀的片總數；

J_cost^k由一個線性濾波器計算前面的幀得到，其算式為(8)：

Jcostk=1LΣn=1LCOSTk(j-n)---(8)]]>

其中，L表示窗口長度，率失真代價COST^k(j-n)表達式為(9)：

COST^k(j-n)＝SATD^k+λ×R^k????(9)

式中，SATD^k表示第K片經過哈德曼變化的預測殘差絕對值總和，R^k是指片K的比特數，λ為拉格朗日乘數因子；

(3.4)、每一個片的量化參數計算公式表示如下(10)：

QPik(j)=β×Xik(j)Slice_TBik(j)---(10)]]>

其中，β特別因子，X_i^k(j)的表達式為(11)：

Xik(j)=QPik(j-1)×ABik(j-1)---(11).]]>