低延迟视频编码可变比特率码率控制方法技术

本发明专利技术提供一种低延迟视频编码中基于可变比特率的码率控制方法。本发明专利技术通过建立的率失真模型，发现了视频图像编码中量化参数、帧编码输出比特、编码图像纹理复杂度之间的两两存在的线性关系，给出了一种调节量化参数的新方法。并且，为了合理地进行量化参数的调节，引入了调节强度Ipt(t)，当连续若干帧编码的量化参数值变化的频率和强度越大，那么将减小调节强度Ipt(t)；连续若干帧编码的量化参数值变化的频率和强度越小，那么将增大调节强度Ipt(t)。本发明专利技术基于率失真模型确定量化参数值从而实现稳定度较高的可变比特率调整来控制码率，实际输出像素点比特与目标像素点比特非常接近，实际输出像素点能快速更近目标像素点比特的变化。

【技术实现步骤摘要】

[0001 ] 本专利技术涉及视频图像压缩编码技术。
技术介绍
码率控制是视频图像编码器一端的集成模块。在视频编码中低延迟(Low-delay)特指在帧间预测编码过程中仅包含帧内预测1-帧和单向预测P-帧，不使用双向预测即不采用B-帧结构编码。低延迟编码是快速进行的顺序编码，特点是编码顺序和播放顺序一致。最常见的低延迟编码为“IPP..”或“IPP..1PP..”结构。对于目标比特率(TBR)单位比特每秒(bps)在编码开始时被设置，在编码过程中的任意时刻都可以被改写。当TBR初始设置后，不被改写的情况称为恒定比特率(CBR)，被改写一次或一次以上的情况称为可变比特率(VBR)。对编码比特率的调整通过控制编码输入量化参数Q来实现，量化参数Q是一个非负整数。在 MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263、WMV1、WMV2、RV10、RV20 等编码器中其合理取值范围在[2，31]，在H.264/AVC、H.264/SVC、HEVC等编码器中其合理取值范围在[0,51]。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能合理调节量化参数Q的基于可变比特率的码率控制方法。本专利技术为解决上述技术问题所才采用的技术方案是，低延迟视频编码中基于可变比特率的码率控制方法，包括:在当前的编码时刻t，如当前编帧为1-帧时，使用量化参数Q:

【技术保护点】
低延迟视频编码可变比特率码率控制方法，其特征在于，包括：在当前的编码时刻t，如当前编帧为I‑帧时，使用的量化参数Q是： Q t = Q t - 1 + Q t - 1 a · [ ΔR R t - 1 - b · ( C t - C t - 1 ) C t - 1 ] ; 在当前的编码时刻t，如当前编帧为P‑帧时，使用的量化参数Q是： Q t = Q t - 1 + Q t - 1 a · ΔR R t - 1 ; 其中，Qt为当前的编码时刻t使用的量化参数Q，Qt‑1为上一个编码时刻t‑1使用的量化参数Q，Rt‑1表示上一个编码时刻t‑1的帧编码输出比特，Ct为当前的编码时刻t的编码图像纹理复杂度，Ct‑1为上一个编码时刻t‑1的编码图像纹理复杂度；△R为编码时刻t需要修正B(t)为当前的编码时刻t的真实缓冲区容量，B(t‑1)为上一编码时刻t‑1的真实缓冲区容量，为α,β称为控制器参数，μ为防除0的经验参数；当前编帧为I‑帧时失真率模型为lnR=a·lnQ+b·lnC+c，Q表示量化参数，R表示帧编码输出比特，C表示编码图像纹理复杂度，a、b、c为失真率模型参数，失真率模型参数a、b的取值通过多元线性回归进行更新；当前编帧为P‑帧时失真率模型为lnR=a·lnQ+c，失真率模型参数a的取值通过一元线性回归进行更新。FDA0000443395020000013.jpg,FDA0000443395020000014.jpg...

【技术特征摘要】
1.低延迟视频编码可变比特率码率控制方法，其特征在于，包括: 在当前的编码时刻t，如当前编帧为1-帧时，使用的量化参数Q是: 2.如权利要求1所述低延迟视频编码可变比特率码率控制方法，其特征在于，还包括，通过当前的量化参数Q来调节当前编码帧率Fc，当量化参数Q的取值在低段区间，在不高于帧率上限范围内增加当前编码帧率F。；当量化参数Q的取值在高段区间，在不低于帧率下限范围内降低当前编码帧率F。；当量化参数Q的取值在中段区间，保持当前编码帧率F。不变； 当上一编码时刻中的编码帧率F。变化后，需要根据新的编码帧率F。重新确定 像素点目标比特Tbpp 3.如权利要求2所述低延迟视频编码可变比特率码率控制方法，其特征在于，通过帧率变化因子P来调节当前编码帧率 4.如权利要求2所述低延迟视频编码可变比特率码率控制方法，其特征在于，当前的量化参数Q表示为在当前编码时刻t为止的最近I秒编码中使用的量化参数的平均值泛， 5.如权利要求2所述低延...

【专利技术属性】
技术研发人员：田玲，罗光春，周益民，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51