[發明專利]應用于多視點視頻編碼系統的關鍵幀量化參數選擇方法

無效

• 申請號: 201210488088.7
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102938840A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 劉峰;何銀環
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及視頻編碼技術領域，特別涉及基于多視點視頻編碼系統的碼率控制算法。

背景技術

隨著無線通信網絡的廣泛應用和多媒體技術的飛速發展，視頻通信技術在過去的幾十年里得到了前所未有的發展，而視頻編碼技術作為視頻通信的一個關鍵因素，在視頻信號的壓縮和傳輸過程中，起著重要作用。

如今，隨著移動設備以及通信網絡的不斷改進，人們對移動視頻通信也有了更高層次的需求，因此，多視點視頻編碼技術應運而生，多視點視頻通過在場景中放置多臺攝像機，記錄多個視點的數據，從而蘊含了景物的深度信息，在自然場景的表征上更具有真實感，能供給用戶以視點選擇和場景漫游的交互能力，在3D電視、自由視點電視、沉浸式可視會議及虛擬現實等領域展現了廣闊的應用前景。然而，多視點視頻數據量巨大，必須有一套高效的編碼壓縮機制，才能真正的使多視點視頻編碼從理論走向實踐。其中，多視點視頻編碼碼率控制是多視點視頻編碼技術走向實際應用的一項關鍵技術。只有通過一套有效的碼率控制方案，才能根據信道傳輸帶寬的特性，靈活的傳輸多視點視頻流，并獲得良好穩定的視頻重建質量。

發明內容

技術問題：本發明的目的是公開一種應用于多視點視頻編碼系統的碼率控制方案中的關鍵幀量化參數選擇算法，與采用已編碼幀平均量化參數值作為關鍵幀量化參數相比，該算法能在不明顯影響計算復雜度的前提下，提高圖像重建質量，同時，進行精確的碼率控制。

技術方案：本發明的一種應用于多視點視頻編碼系統的關鍵幀量化參數選擇方法應用于基于多視點視頻編碼平臺的碼率控制過程中，是基于多視點視頻編碼系統，該系統中一個序列編碼圖像組GGOP包括一個基本視點：I-View，和多個輔助視點：非I-View；基本視點關鍵幀為I幀，不參考其它幀只進行幀內編碼，輔助視點的關鍵幀為P幀或者B幀，參考其它已編碼視點的關鍵幀進行編碼；

該方法包括基本視點的關鍵幀量化參數選擇和輔助視點的關鍵幀量化參數選擇兩個部分；基本視點關鍵幀量化參數的確定需要考慮到信道的傳輸碼率、幀率、當前編碼圖像的本身特性以及同類型編碼幀間的相似性；輔助視點關鍵幀量化參數的確定根據同類型幀編碼的相似性，及前一個序列編碼圖像組GGOP中所有關鍵幀平均編碼量化參數值計算；

根據信道的傳輸碼率、幀率及圖像幀的像素數，確定每個像素所占的平均比特數，以此來度量可用帶寬，通常，若當前可用帶寬較大時，相應的初始量化參數就會較小，反之，若當前可用帶寬較小時，相應的初始量化參數就會變大；

圖像的本身特性通過圖像的復雜度進行度量，由于基本視點的關鍵幀只進行幀內編碼，所以不考慮其動態復雜度，即：只考慮圖像背景的內容復雜度，本方法中，定義為一幀圖像的平均絕對差值，對于復雜的圖像，選擇小的量化參數進行編碼，反之，對于平坦的圖像，選擇大的量化參數進行編碼；

同類型編碼幀具有相似的編碼特性，根據前一個序列已編碼圖像組中同類型關鍵幀所占的實際編碼比特，分配當前幀的編碼比特，根據率失真模型計算量化參數。

所述的傳輸碼率、幀率，由編碼器特性和信道容量決定，本系統中，由人為設定目標碼率和幀率。

所述當前編碼圖像的本身特性包括圖像的格式、圖像大小、圖像復雜度。

所述圖像的復雜度，只考慮靜態復雜度，即圖像背景復雜度，定義為該幀圖像的平均梯度MAD_s。

所述的同類型編碼幀表示不同編碼圖像組GGOP中同一視點、同一平行位置、同種幀類型的編碼幀。

所述的前一個序列編碼圖像組GGOP所有關鍵幀包括前一個已編碼GGOP中基本視點和所有非基本視點關鍵幀。

有益效果：本發明通過一種更精確的算法計算多視點視頻編碼系統中關鍵幀量化參數，與采用已編碼幀平均量化參數值作為關鍵幀量化參數相比，該算法能在不明顯影響計算復雜度的前提下，提高圖像質量，同時，進行精確的碼率控制。

附圖說明

圖1碼率控制基本原理圖，

圖2關鍵幀量化參數確定算法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步描述。

本發明的應用于多視點視頻編碼系統的關鍵幀量化參數選擇算法，應用于基于多視點視頻編碼平臺的碼率控制過程中。該算法包括基本視點（I-View）的關鍵幀量化參數選擇和輔助視點（非I-View）的關鍵幀量化參數選擇兩個部分。基本視點關鍵幀為I幀，不參考其它幀只進行幀內編碼，輔助視點的關鍵幀可以為P幀或者B幀，參考其它視點的關鍵幀進行編碼。