一种基于PID控制理论的3D码率控制方法和存储设备技术

本发明专利技术涉及图像处理领域，特别涉及一种基于PID控制理论的3D码率控制方法和存储设备。所述一种基于PID控制理论的3D码率控制方法，包括步骤：通过增量式PID对目标缓冲区码率波动进行控制；根据所述控制结果并采用视点间相似度进行各视点间比特分配；根据所述控制结果并采用视点间相似度进行各视点内比特分配；所述控制结果包括：缓冲区变化。增量式PID的引入使得目标缓冲区的满溢度得到控制，均衡由于缓冲区波动带来的波动，而影响到用户的观看体验。并根据所述控制结果及视点间相似度来对各视点间和各视点内的比特分配。在几乎不增加计算复杂度的情况下，保证了图像质量的平稳过渡。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PID控制理论的3D码率控制方法和存储设备
本专利技术涉及图像处理领域，特别涉及一种基于PID控制理论的3D码率控制方法和存储设备。
技术介绍
3DTV/FTV系统结构由多视点视频采集、多视视频编码、网络传输、多视视频解码、视图合成和3D显示几部分组成。在3DTV/FTV系统中，不论多视采集部分和3D立体显示部分采用何种方法，其间的多视视频编码(MVC)和解码是共性的技术。目前，常见的视频都是二维或者不真实的三维场景。多视点视频(MultiviewVideo)是一种新型的具有真实三维立体感和视点交互功能的视频，用户裸眼就可以从多个角度选择和体检360度三维场景，已成为国内外学者研究新热点。其中码率控制是视频编码过程中一个重要的部分。它控制编码参数以使产生的比特流符合应用需求，并在保持高的编码质量的同时使序列中前后帧图像之间的主观质量无明显的波动。编码之后产生的码流的码率波动非常大，需要在编码器的输出端增加缓冲器来平滑码率的波动，但是缓冲器仍然面临着上溢和下溢的可能，码率控制算法必须检查缓冲器的满溢程度来调节编码器输出码流的多少。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PID控制理论的3D码率控制方法，其特征在于，包括步骤：/n通过增量式PID对目标缓冲区码率波动进行控制；/n根据所述控制结果并采用视点间相似度进行各视点间比特分配；/n根据所述控制结果并采用视点间相似度进行各视点内比特分配；/n所述控制结果包括：缓冲区变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于PID控制理论的3D码率控制方法，其特征在于，包括步骤：
通过增量式PID对目标缓冲区码率波动进行控制；
根据所述控制结果并采用视点间相似度进行各视点间比特分配；
根据所述控制结果并采用视点间相似度进行各视点内比特分配；
所述控制结果包括：缓冲区变化。


2.根据权利要求1所述的一种基于PID控制理论的3D码率控制方法，其特征在于，所述“通过增量式PID对目标缓冲区码率波动进行控制”前，还包括步骤：
采用视点间相似度进行各视点间比特分配和各视点内比特分配；
根据所述各视点内比特分配结果确定增量式PID控制的误差函数；
根据所述误差函数计算得误差增量；
根据所述误差增量计算得控制器的输出；
根据所述控制器的输出对目标缓冲区码率波动进行控制。


3.根据权利要求1所述的一种基于PID控制理论的3D码率控制方法，其特征在于，所述“根据所述控制结果并采用视点间相似度进行各视点间比特分配”，还包括步骤：
设Nview表示多视点视频视点的个数，Fr表示帧率，u(i)表示信道的比特率，Ngop(i)表示编码GOP的长度，ΔTGop(i)表示编码完上一个视点剩余比特，M表示缓冲区剩余比特；
则编码GGOP图像组内第k个视点分配到的比特总数TGop(i)如下式：



计算出各视点GOP的权重因子wk，得到当前视点的目标比特数，其具体步骤是：









其中Coff(Sk,S0)表示视点k与视点0的相关性因子，A和B分别代表视点Sk和S0在同一时刻对应的两幅图像，L(A,B),C(A,B)及S(A,B)分别为这两幅图像的亮度比较、对比度比较及结构信息比较，其中φ,γ可以调节亮度、对比度及结构信息所占的比重；
ξk表示表示视点k的复合因子，表示调整因子，wk表示视点k的权重因子，即重要程度。


4.根据权利要求1所述的一种基于PID控制理论的3D码率控制方法，其特征在于，所述“根据所述控制结果并采用视点间相似度进行各视点内比特分配”，还包括步骤：
根据下式进行各视点内比特分配：



上式中，T为编码M帧所消耗比特数之和；MADa表示所有帧MAD的平均值；MADj表示第j帧的MAD；Cj和Cm分别为第j帧和第m帧帧头信息占有比特；ΔTbuf,PID表示Tbuf的增量，χ1,η1为权重参数。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：严涛，
申请(专利权)人：莆田学院，
类型：发明
国别省市：福建;35