[發明專利]HEVC中屏幕內容編碼的碼率控制方法

有效

• 申請號: 201410369826.5
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104104951B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 孫松林;郭耀耀;陳娜;劉瑋
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04N19/147
• 分類號: H04N19/147;H04N19/149;H04N19/87;H04N19/57
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種HEVC中屏幕內容編碼的碼率控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1：初始化編碼參數并建立滑動窗口；

步驟2：為所述滑動窗口分配相應的比特，并且在所述滑動窗口內對于視頻序列進行運動估計，得到視頻序列中的每一幀圖像相對于前一幀圖像的復雜度變化；

步驟3：根據得到的每一幀的復雜度在滑動窗口內對于當前幀進行比特分配；

步驟4：判斷當前幀是否為場景切換幀，如是，則對當前幀及其后續幀進行比特處理；

步驟5：判斷當前幀是否為最后一幀，如否，則更新所述滑動窗口內的比特數目和編碼參數，然后返回步驟3，對于下一幀繼續進行編碼，如是，則結束當前視頻的編碼過程，編碼完成；

所述比特處理包括：自適應調整編碼過程中所使用的編碼參數λ，以控制當前場景切換幀消耗的比特達到目標比特；以及在場景切換幀后建立補償窗口，并在補償窗口內提高當前幀分配比特的權重；

對于所述編碼參數λ進行調整的步驟包括以下步驟：

首先，利用下式計算得到當前CTU預分配的目標比特數R_CTU：

$R_{CTU}=\frac{C_{curCTU}}{C_{leftCTU}}*R_{PicLeft},$

其中，C_curCTU表示當前CTU的SAD值，C_leftCTU表示當前幀中沒有編碼的CTU的SAD值總和，R_PicLeft表示當前幀剩余的比特數目；

然后，依據當前CTU預分配的目標比特數R_CTU，計算得到R-λ模型中的編碼參數λ_old：

${\mathrm{\λ}}_{old}=\mathrm{\α}\×{\left(\frac{R_{CTU}}{N_{CTU}}\right)}^{\mathrm{\β}},$

其中，R_CTU表示當前CTU預分配的目標比特數，N_CTU表示當前CTU中像素的數目，則表示當前CTU的每個像素所分配的比特數，α和β為R-λ模型中計算λ的參數；

然后，計算當前的調整參數γ：

$\mathrm{\γ}=\left\{\begin{array}{cc}clip3({\mathrm{\η}}_{Total},1.2*{\mathrm{\η}}_{Total},{\mathrm{\η}}_{lastCTU})& {\mathrm{\η}}_{Total}\>1\\ clip3(0.1,1,{\mathrm{\η}}_{Total})& {\mathrm{\η}}_{Total}\<1\end{array}\right.,$

其中，函數clip3()表示對當前參數的限制，函數clip3()中第一個參數是允許γ的下限，第二個參數是上限，第三個參數是賦值給γ的值，表示當前幀中所有CTU預分配的比特數R_LastTotalTar與實際消耗比特數目R_{LastTotalActual}之間的比例，表示與當前CTU相鄰的上一個CTU預分配的比特數R_LaastCTUTar與實際消耗比特數目R_{LastCTUActual}之間的比例；

最后，利用當前的調整參數γ來調整編碼參數λ_old：

λ_new＝γ*λ_old，

其中，λ_new表示調整之后的編碼參數，λ_old表示調整之前的編碼參數。