[發明專利]一種增強型R-Lambda碼率控制方法

有效

• 申請號: 201911213176.4
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN112995667B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 范曉東;蔡斌斌;張廣耀;賈惠柱;向國慶;文湘鄂
• 申請（專利權）人: 北京博雅慧視智能技術研究院有限公司
• 主分類號: H04N19/146
• 分類號: H04N19/146;H04N19/147;H04N19/124;H04N19/115
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 黃鳳茹

1.一種增強型R-Lambda碼率控制方法，基于HEVC標準中R-Lambda模型進行優化，實現精確的碼率控制；包括如下步驟：

1)當前I幀編碼階段通過統計歷史量化參數QP使用頻次粗估幀內I幀QP；

利用前一個圖片組內使用頻次最高的多個QP對I幀QP作粗略估計，執行如下操作：

當對視頻序列前一個圖片組編碼時，每編碼完一幀視頻圖像后，編碼器記錄該幀使用QP值的大小；

在編碼當前圖片組內的第一個I幀時，根據前一個圖片組內統計的使用QP值的大小和頻次，對當前I幀的QP作粗略估計；

具體使用頻次最高的前4個QP值進行粗略估計，表示為式(8)：

W_total＝W₀+W₁+W₂+W₃ (8)

其中，QP_rough是粗略估計的QP值，QP₀，QP₁，QP₂，QP₃是使用頻次最高的前4個QP值，W₀，W₁，W₂，W₃是對應QP使用的次數，W_total是使用次數的總和；

2)在當前幀編碼完成后，對碼控參數α和β更新機制進行優化，具體執行如下操作：

21)首先建立圖像失真D的平方誤差函數，如公式(10)所示：

e²＝(ln D_real-ln D_comp)²

D_real＝C×bpp_real^-K (10)

其中，bpp_target，bpp_real分別指當前幀每個像素點對應的目標碼率和實際碼率；

D_comp，D_real分別指當前幀圖像計算失真和真實失真；C和K是和序列特性相關的模型參數，C_old，K_old是更新前的模型參數；

22)根據牛頓迭代法得到更新后的模型參數C_new，K_new，表示為式(11)；

C_new＝C_old-(ln D_real-ln D_comp)×C_old

K_new＝K_old+(ln D_real-ln D_comp)/ln bpp_real (11)

其中，C_new，K_new是更新后的模型參數；

23)計算得到α_new，β_new，表示為式(12)：

α_new＝C_new×K_new

β_new＝-K_new-1 (12)

其中，α_new，β_new是更新后和視頻內容相關的參數；

3)在特定的編碼狀況下，對模型參數α和β進行處理；

當前幀的碼率控制完成之后對參數α和β進行校正，在校正的過程中增加特定編碼狀況下參數的處理，包括：

a)如果剩余總碼率不足導致當前幀的目標碼率是編碼器所設定的最小碼率時，模型參數α和β不作更新；

b)如果當前幀的實際碼率遠小于前一幀的實際碼率時，模型參數α和β不作更新；

c)如果當前幀的實際碼率遠大于當前幀的目標碼率時，模型參數α和β重置為初始值；

d)當實際碼率波動較大時，對QP所對應的拉格朗日乘子λ重新作更新；

通過上述步驟，對視頻編解碼實現增強型R-Lambda碼率控制。

2.如權利要求1所述增強型R-Lambda碼率控制方法，其特征是，步驟1)中，使用頻次最高的前4個QP值進行粗略估計，進一步對于不同的目標碼率條件更新QP，表示為式(9)：

其中，QP_cur是當前幀的QP值，bpp是每個像素點對應的比特。