[發明專利]一種適用于視頻壓縮的自適應宏塊級碼率控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 201810132809.8
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108174210A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 何利蓉;肖文勇;王華
• 申請（專利權）人: 杭州雄邁集成電路技術有限公司
• 主分類號: H04N19/146
• 分類號: H04N19/146;H04N19/176
• 代理公司: 浙江納祺律師事務所 33257
• 代理人: 鄭滿玉

1.一種適用于視頻壓縮的自適應宏塊級碼率控制系統，其特征在于，它包括：

圖像分割模塊，用于將一幀圖像分割成為16x16的宏塊；

圖像復雜度計算模塊，用于將分割后的宏塊輸入到圖像復雜度計算模塊，通過計算一幀圖像中像素值與區域內像素值的絕對誤差和，計算出宏塊域內圖像像素值的波動變化頻率，從而得到圖像復雜度MAD；

宏塊量化參數計算模塊，包括精度選擇模塊和QP區間判斷模塊，將預設的區間閾值和精度控制參數以及圖像復雜度MAD輸入到精度選擇模塊計算其精度；再將確定過精度的宏塊圖像復雜度MAD_out送入QP區間判斷模塊，判斷宏塊所屬QP區間，計算出宏塊QP偏移量，并與幀級QP疊加計算得到宏塊級QP值，由于當前宏塊的編碼量化參數是基于當前宏塊圖像復雜度計算得出的，編碼得出的數據是適應當前宏塊圖像復雜度的最佳碼流，從而實現自適應宏塊級碼率控制。

2.一種適用于視頻壓縮的自適應宏塊級碼率控制方法，其特征在于，它包括以下三個步驟：

1)用圖像分割模塊將一幀圖像分割成大小為16x16的宏塊；

2)用圖像復雜度計算模塊分別計算步驟1)中各個宏塊的圖像復雜度，通過計算一幀圖像中像素值與區域內像素值的絕對誤差和，計算出宏塊域內圖像像素值的波動變化頻率，以獲取宏塊復雜度MAD；

3)將區間閾值和精度控制參數以及步驟2)中輸出的宏塊圖像復雜度MAD輸入到宏塊量化參數計算模塊進行處理，計算出宏塊QP偏移量，并與幀級QP疊加計算得到宏塊級QP，從而實現自適應宏塊級碼率控制。

3.根據權利要求2所述的適用于視頻壓縮的自適應宏塊級碼率控制方法，其特征在于，步驟3)的宏塊量化參數計算模塊包括精度選擇模塊和QP區間判斷模塊，其中，將宏塊圖像復雜度MAD送入精度選擇模塊計算其精度；再將確定過精度的宏塊圖像復雜度MAD_out送入QP區間判斷模塊，判斷宏塊所屬QP區間，得到宏塊QP相對于幀級QP的QP偏移值，并與幀級QP疊加計算獲得宏塊的QP值。

4.根據權利要求2所述的適用于視頻壓縮的自適應宏塊級碼率控制方法，其特征在于，步驟2)的宏塊圖像復雜度MAD計算公式如下所示：

其中其中X_ij為區域內單個像素點的像素值，X_ave為區域內像素均值。

5.根據權利要求3所述的適用于視頻壓縮的自適應宏塊級碼率控制方法，其特征在于，所述精度選擇模塊計算出的圖像復雜度位寬為16bit，考慮到電路實現的復雜度，使用其中12bit，由精度控制參數accuracy_id選擇確定；

其精度控制參數確定公式如下：

6.根據權利要求3所述的適用于視頻壓縮的自適應宏塊級碼率控制方法，其特征在于：所述QP區間判斷模塊根據宏塊圖像復雜度MAD將其分成16個等級，對應16個QP區間，根據宏塊復雜度從小到大記為區間0～區間15，每個區間對應不同的QP偏移值；16個宏塊QP區間由15個區間閾值MAD0～MAD14確定，通過計算得到的宏塊QP偏移值ΔQP，具體如下所示：