一种基于恰可察觉失真的多视点视频码率控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于恰可察觉失真的多视点视频码率控制方法，其通过根据人类视觉系统特性获取恰可察觉失真值，在多视点视频中定量地来进行码率控制，即对于I帧或P帧图像，其量化参数根据前一个图像组中的所有B帧的量化参数的平均值来确定，对于B帧图像，通过计算预分配给其的目标比特数，并通过计算预分配给其的各个宏块的目标比特数，结合恰可察觉失真值将宏块的平均绝对误差进行修正，然后根据码率-量化参数的二次模型求取宏块的量化参数，通过这种码率控制方式使得本发明专利技术方法在精确的控制码率和基本保持峰值信噪比不变的同时，能够获得更高的主观质量，并且在以修正后的峰值信噪比为质量标准时，本发明专利技术方法减少了10.31%~32.13%左右的码率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多视点视频码率控制技术，尤其是涉及。
技术介绍
随着多媒体技术的快速发展和应用，具有3D (Three Dimensional)视觉功能的多视点视频技术正越来越受到学术界和工业界的重视，3D多媒体已经成为现在电子消费市场的主要推动力量。此外，伴随着移动手机支持立体显示，3D多媒体进入移动设备已经成为现实。多视点视频编码(mult1-view video coding,MVC)标准中采用了视差补偿预测联合运动补偿预测去除各种冗余来提高编码效率。但是多视点视频技术要真正应用于实践，还有许多问题需要解决，多视点视频编码的码率控制就是其中的问题之一。如果码率控制问题得不到解决，则很难在恒定带宽下传输多视点视频流并获得良好稳定的接收端质量，带宽可变时这种情况还会更严重。因此，只有码率控制问题得以解决，多视点视频技术才有可能在实际中得到应用。然而，MVC标准中尚未给出码率控制方案，而已有的针对多视点视频的码率分配或码率控制方法虽然都取得了一定的效果，但是对于如何更加准确的根据人眼视觉系统(HumanVision System,HVS)的特性来进行码率控制仍然不是很清楚。众所周知，恰可察觉失真(justnoticeable distortion, JND)考虑了空时对比敏感度、亮度适应效应、对比度掩模效应等，是另一种常用的主观质量评价模型。在JND范围内，人眼不能感觉到因为空间/时间敏感度和掩蔽效应而引起的像素周围的一些变化。在视频压缩方法中，在运动估计和视觉质量估计模型中经常采用基于像素JND模型来避免额外的多余的耗费。综合上述，基于一种较为合适的JND模型来进行码率控制已经非常迫切，它将根据不同的人眼视觉感知曲线在限定的码率条件下尽可能用最少的码率获得最高的主观质量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在保证码率控制精度的前提下，能够有效地提高视频主观质量的基于恰可察觉失真的多视点视频码率控制方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:，其特征在于包括以下步骤:①定义输入的多视点视频信号中当前正在处理的视点视频信号为当前视点视频信号;②将当前视点视频信号划分成多个图像组，每个图像组包括I帧、P帧和B帧三种类型的图像；③给当前视点视频信号中的每个图像组预分配目标比特数，对于当前视点视频信号中的第i个图像组，将预分配给其的目标比特数记为f(i，o)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于恰可察觉失真的多视点视频码率控制方法，其特征在于包括以下步骤：①定义输入的多视点视频信号中当前正在处理的视点视频信号为当前视点视频信号；②将当前视点视频信号划分成多个图像组，每个图像组包括I帧、P帧和B帧三种类型的图像；③给当前视点视频信号中的每个图像组预分配目标比特数，对于当前视点视频信号中的第i个图像组，将预分配给其的目标比特数记为f(i,0)，f(i,0)=BFr×Ngopi=1BFr×Ngop-(Bs8-Bc(i-1,Ngop))2≤i≤N,其中，N表示当前视点视频信号所包含的图像组的个数，B表示外部设置的可用带宽，Fr为帧率，Ngop表示第i个图像组所包含的图像的帧数，Bs表示初始缓存区大小，Bc(i?1,Ngop)表示编码完当前视点视频信号中的第(i?1)个图像组后的实际缓存区占用度；④计算当前视点视频信号中的每个图像组中的各帧图像的初始量化参数，具体过程为：④?1、定义当前视点视频信号中当前正在处理的第i个图像组为当前图像组，其中，1≤i≤N；④?2、判断当前图像组是否为当前视点视频信号中的第1个图像组，如果是，则将外部设置的量化参数QP0作为当前图像组中的各帧图像的初始量化参数，然后对当前图像组中的各帧图像进行编码，在编码结束后再执行步骤④?9；否则，定义当前图像组中当前正在处理的第j帧图像为当前帧图像，然后执行步骤④?3，其中，0≤j≤Ngop?1；④?3、判断当前帧图像是否为I帧图像或P帧图像，如果是，则根据当前图像组的前一个图像组中的所有B帧图像的实际编码量化参数的平均值，计算当前帧图像的初始量化参数，记为Qst，然后对当前帧图像进行编码，在编码结束后再执行步骤④?8，其中，SumBQP表示当前图像组的前一个图像组中 的所有B帧图像的实际编码量化参数之和，NB表示当前图像组的前一个图像组所包含的B帧图像的帧数，Tr(i?1,Ngop?1)表示编码完第(i?1)个图像组后的剩余比特数，Tr(i,0)表示预编码第i个图像组中的第0帧图像时第i个图像组中的目标比特数；否则，执行步骤④?4；④?4、根据预编码当前帧图像时的剩余比特数，计算需预分配给当前帧图像的目标比特数，记为其中，Tr(i,j)表示预编码第i个图像组中的第j帧图像时第i个图像组中的剩余比特数，Tr(i,j)=Tr(i,j?1)?A(i,j?1)，Tr(i,j?1)表示预编码第i个图像组中的第(j?1)帧图像时第i个图像组中的剩余比特数，A(i,j?1)表示编码第i个图像组中的第(j?1)帧图像的实际比特数，Nb，r表示编码到当前帧图像时当前图像组中剩余的B帧图像的帧数；④?5、根据预编码当前帧图像时的目标缓存区占用度和编码完当前帧图像后的实际缓存区占用度，计算需预分配给当前帧图像的目标比特数，记为其中，γ为常数，Tbl(i,j)表示预编码第i个图像组中的第j帧图像时的目标缓存区占用度，Tbl(i,j?1)表示预编码第i个图像组中的第(j?1)帧图像时的目标缓存区占用度，Tbl(i,2)表示预编码第i个图像组中的第2帧图像时的目标缓存区占用度，Tbl(i,2)=Bc(i,2)，Bc(i,2)表示编码完第i个图像组中的第2帧图像后的实际缓存区占用度，Tbl(i,2)=Bc(i,2)中的“=”为赋值符号，NB′表示当前图像组所包含的B帧图像的帧数，Bc(i,j)表示编码完第i个图像组中的第j帧图像后的实际缓存区占用度；④?6、根据和计算预分配给当前帧图像的目标比特数，记为f(i,j)，f(i,j)=β×f^(i,j)+(1-β)×f~(i,j),其中，β为常数；④?7、给当前帧图像中的各个宏块预分配目标比特数，并根据码率?量化参数的二次 模型计算当前帧图像中的各个宏块的初始量化参数，具体过程为：a、定义当前帧图像中当前正在处理的第k个宏块为当前宏块，其中，W表示图像的宽度，H表示图像的高度；b、计算当前宏块的平均绝对误差，记为MAD(j,k)，MAD(j,k)=1256Σx=015Σy=015|I(x,y,j,k)-I^(x,y,j,k)|,其中，“||”为取绝对值符号，x和y分别表示当前宏块中的像素点在当前宏块中的水平坐标和垂直坐标，I(x,y,j,k)表示当前宏块中坐标位置为(x,y)的像素点的亮度值，表示当前帧图像的重构图像中与当前宏块中坐标位置为(x,y)的像素点对应坐标位置的像素点的亮度值；c、根据恰可察觉失真修改当前宏块的...

【技术特征摘要】
1.一种基于恰可察觉失真的多视点视频码率控制方法，其特征在于包括以下步骤: ①定义输入的多视点视频信号中当前正在处理的视点视频信号为当前视点视频信号; ②将当前视点视频信号划分成多个图像组，每个图像组包括I帧、P帧和B帧三种类型的图像； ③给当前视点视频信号中的每个图像组预分配目标比特数，对于当前视点视频信号中的第i个图像组，将预分配给其的目标比特数记为f (i，O)，2.根据权利要求1所述的一种基于恰可察觉失真的多视点视频码率控制方法，其特征在于所述的步骤④-5中Y =0.75。3.根据权利要求1或2所述的一种基于恰可察觉失真的多视点视频码率控制方法，其特征在于所述的步骤④-6中β =0.5。4.根据权利要求3所述的一种基于恰可察觉失真的多视点视频码率控制方法，其特征在于所述的步骤c中当前宏块中坐标位置为(x，y)的像...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋刚毅，郑巧燕，郁梅，朱高锋，彭宗举，邵枫，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：