[發明專利]幀內編碼的碼率控制方法

有效

• 申請號: 201410256674.8
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104038769B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 岑峰;陸千里;許維勝
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H04N19/593
• 分類號: H04N19/593;H04N19/146;H04N19/174;H04N19/124
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所31216
• 代理人: 葉鳳

1.一種幀內編碼的碼率控制方法，其特征在于，將一幀圖像劃分為塊組，然后利用塊組內鄰近象素點間梯度的絕對值之和描述塊組的復雜度，并用編碼數據量和復雜度之比的指數模型來確定塊組的量化步長，從而實現塊組級別的碼率控制以達到精確控制碼率；

具體步驟包括：

步驟1：開始當前視頻幀或圖像的編碼；

步驟2：讀取視頻流的一幀圖像；

步驟3：將編碼圖像或視頻的當前編碼幀劃分的塊進行分組，每一塊組是由鄰近的塊構成的矩形，每一個塊組內的塊編碼時采用相同的量化步長；

步驟4：計算視頻幀中所有塊組的復雜度，求得SG_F和所有SG_m；

SG_m通過將公式1中的M和N分別設為當前視頻幀的水平像素點個數和垂直像素點個數，然后由公式1計算求得；

第m個塊組的復雜度用SG_m表示，為該塊組相鄰像素點間梯度的絕對值之和，由公式1求得

M為當前視頻幀的水平像素點個數；

N為當前視頻幀的垂直像素點個數；

位于該塊組內水平方向第i個位置，垂直方向第j個位置的像素點的取值記為I_i,j；

SG_F是圖像級復雜度，等于當前圖像或視頻幀中所有塊組復雜度SG_m之和；

步驟5:為當前編碼的塊組分配編碼后的目標數據量Rt_m，以比特數為單位；設當前編碼塊組為第m個塊組，其目標數據量Rt_m可由公式6求得；

假設當前圖像或視頻幀的目標編碼數據量為T_F；

步驟6:判斷當前編碼塊組是否為第1個編碼塊組；如果是第1個編碼塊組則跳轉到步驟10，反之到步驟7；

步驟7：用公式3預測估計當前模型參數a_m，b_m取固定值；假設圖像一行有W個塊組；

步驟8：用公式2求得當前塊組的量化步長Q_m；

用Rt_m表示分配給第m個編碼塊組的數據量；

Q_m為第m個塊組量化時采用的量化步長，a_m和b_m為第m個塊組的模型參數；

步驟9：對當前塊組幀內預測編碼方法以量化步長Q_m對塊組進行編碼壓縮；然后至步驟15；

步驟10：對模型參數進行固定值初始化，a₁取某個固定值，b₁取另一固定值；

步驟11：用公式2求得第一個塊組的量化步長Q₁；

步驟12：對第一個塊組相應幀內預測編碼方法以量化步長Q₁對塊組進行編碼壓縮；

步驟13：用公式4計算當第一個塊組編碼后的實際數據量和預先分配的數據量之相對差值Δr，然后判斷Δr是否超出預先設定的閾值Th；如果Δr大于Th則跳轉至步驟14，反之至步驟15；

步驟14：對第一個塊組的模型參數a₁按照公式5進行修正，并跳轉至步驟8重新確定量化步長；

步驟15：判斷當前已編碼塊組是否為視頻幀內的最后一個塊組，如果是則跳轉至步驟17，反之至步驟16；

步驟16：利用當前已編碼后的塊組的實際編碼數據量Rr_m求得當前塊組實際編碼數據量和復雜度之比γ_m，即并用Rr_m替換公式2中的Rt_m后用公式2求得實際a_m用于后續塊組模型參數的預測估計；然后跳轉至步驟5開始對下一個塊組進行編碼；

步驟17：轉至下一視頻幀的編碼。