[發(fā)明專利]一種H.264碼率控制跳幀優(yōu)化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910322251.4
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110113602A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武斌;董澤芳;李鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04N19/103
• 分類號: H04N19/103;H04N19/154;H04N19/177;H04N19/184
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

1.一種H.264碼率控制跳幀優(yōu)化方法，其特征在于，包括有如下步驟：

(1)設(shè)置初始化相關(guān)參數(shù)：設(shè)置目標碼率；設(shè)置初始緩沖器占有率以及根據(jù)單位像素的平均目標比特設(shè)置初始量化參數(shù)；

(2)計算當前幀的目標比特和量化參數(shù)：根據(jù)目標碼率和已編碼幀的總比特計算當前幀的目標比特，根據(jù)當前幀的目標比特計算當前幀的量化參數(shù)；

(3)設(shè)置跳幀相關(guān)閾值：設(shè)置緩沖器占有率buf_i的4個閾值，設(shè)置運動復(fù)雜度C_i的4個閾值和當前幀的比特因子a_i的閾值；

(4)計算當前幀的運動復(fù)雜度C_i：根據(jù)已編碼幀的實際碼率，計算已編碼幀的平均實際碼率；根據(jù)前一幀的實際碼率預(yù)測當前幀的目標碼率；根據(jù)已編碼幀的平均實際碼率和當前幀的目標碼率計算當前幀的運動復(fù)雜度C_i；

(5)計算當前幀的比特因子：設(shè)當前幀的比特因子a_i：計算一個圖像組的總目標比特，計算編碼完第i-1幀之后的實際總比特，計算未編碼的當前幀的預(yù)測平均比特，最后計算第i幀的比特因子，其中i表示序列中的幀序號，比特因子a_i表示當前未編碼幀的預(yù)測平均比特和目標比特的比值；

(6)對前3幀做特殊的跳幀處理：對于第1幀，不采取跳幀，執(zhí)行步驟(8)，編碼當前幀，對于第2幀和第3幀，當緩沖器占有率大于80％時，則跳幀，跳幀之后執(zhí)行步驟(9)，否則，執(zhí)行步驟(8)，編碼當前幀；

(7)從第4幀開始，進行規(guī)范性的跳幀處理：通過比較緩沖器占有率buf_i和緩沖器占有率的閾值判定跳幀與否，如果不能確定是否跳幀，進一步根據(jù)運動復(fù)雜度判斷是否跳幀，如果還不能確定是否跳幀，再根據(jù)當前幀的比特因子判斷是否跳幀，如果確定跳幀，跳幀之后執(zhí)行步驟(9)，如果確定不跳幀，則執(zhí)行步驟(8)，編碼當前幀；

(8)編碼當前幀：對當前幀進行H.264編碼處理，編碼完之后執(zhí)行步驟(9)，更新跳幀后的相關(guān)參數(shù)，對下一幀進行跳幀優(yōu)化；

(9)更新跳幀后的相關(guān)參數(shù)，對下一幀進行跳幀優(yōu)化：根據(jù)前一幀的剩余總比特和當前幀編碼產(chǎn)生的實際比特來更新當前幀的剩余總比特，根據(jù)前一幀的緩沖器占有率、編碼完當前幀實際產(chǎn)生的比特和當前周期組的平均幀率更新當前幀的緩沖器占有率，實現(xiàn)對當前幀的跳幀優(yōu)化；返回步驟(2)，循環(huán)執(zhí)行步驟(2)～(9)，實現(xiàn)H.264碼率控制跳幀優(yōu)化過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種H.264碼率控制跳幀優(yōu)化方法，其特征在于，步驟(3)所述的設(shè)置跳幀相關(guān)閾值，包括設(shè)置緩沖器占有率buf_i的4個閾值、運動復(fù)雜度C_i的4個閾值和當前幀的比特因子a_i的閾值，具體包括：

(3a)設(shè)置緩沖器占有率buf_i的4個閾值，分別為B₁＝25％，B₂＝50％，B₃＝70％，B₄＝80％；

(3b)設(shè)置運動復(fù)雜度C_i的4個閾值，實驗得出4個閾值分別為c₁＝30％，c₂＝50％，c₃＝70％，c₄＝80％；

(3c)設(shè)置當前幀的比特因子閾值β為60％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種H.264碼率控制跳幀優(yōu)化方法，其特征在于，步驟(7)所述的從第4幀開始，進行規(guī)范性的跳幀處理，包括有如下步驟：

(7.1)比較緩沖器占有率buf_i和緩沖器占有率的閾值B_j的大小，j＝1，2，3，4，如果buf_i>B_j，則繼續(xù)比較buf_i和B_j+1的大小，一直到buf_i和B₄的大小，如果buf_i>B₄，則跳幀，跳幀之后執(zhí)行步驟(9)；

(7.2)根據(jù)運動復(fù)雜度判斷是否跳幀：如果緩沖器占有率buf_i<B_j，j＝1，2，3，4，則進一步根據(jù)運動復(fù)雜度判斷是否跳幀，如果運動復(fù)雜度大于運動復(fù)雜度閾值，則跳幀，跳幀之后執(zhí)行步驟(9)，否則，執(zhí)行步驟(7.3)；

(7.3)根據(jù)當前幀的比特因子判斷是否跳幀：如果當前幀的比特因子小于當前幀的比特因子的閾值，則跳幀，跳幀之后執(zhí)行步驟(9)，否則，執(zhí)行步驟(8)，對當前幀進行編碼處理。