專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種對(duì)視頻信號(hào)的二次avs編碼碼率控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種視頻信號(hào)的碼率控制方法，尤其是涉及一種對(duì)視頻信號(hào)的二次AVS編碼碼率控制的方法。
背景技術(shù)：
：AVS(AudioVideocodingStandard,數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))是中國(guó)第一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二代數(shù)字音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，全稱(chēng)是《信息技術(shù)先進(jìn)音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)》，它的編碼效率和競(jìng)爭(zhēng)性與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4/H.264相當(dāng)，代表了當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平。碼率控制是視頻編碼的重要組成部分，特別是在視頻傳輸、視頻存儲(chǔ)等應(yīng)用領(lǐng)域中都起著極為突出的作用。碼率控制直接影響著視頻編碼的性能，針對(duì)具體應(yīng)用需求，開(kāi)發(fā)適當(dāng)?shù)拇a率控制方法，是視頻編碼重要的研究方向。碼率控制根據(jù)輸出碼率特點(diǎn)，可以分為CBR(ConstantBitRate,恒定碼率)和VBR(VariableBitRate,可變碼率)碼率控制。在CBR碼率控制方式下，不管視頻復(fù)雜與否，碼率總是保持不變，這樣造成簡(jiǎn)單的場(chǎng)景圖像質(zhì)量較高，復(fù)雜的場(chǎng)景圖像質(zhì)量相對(duì)較低，整個(gè)視頻質(zhì)量波動(dòng)較大。而在VBR碼率控制方式下允許碼率在一定范圍內(nèi)變化，簡(jiǎn)單的場(chǎng)景分配較少的比特?cái)?shù)，節(jié)省下來(lái)的比特?cái)?shù)分配給復(fù)雜度較高的場(chǎng)景，在一定程度上使視頻前后質(zhì)量波動(dòng)較小。碼率控制根據(jù)編碼次數(shù)，可以分為單次編碼和多次編碼碼率控制。單次編碼碼率控制利用先前已編碼圖像的統(tǒng)計(jì)信息、預(yù)測(cè)當(dāng)前編碼圖像的特性再結(jié)合緩沖器約束等因素來(lái)控制編碼參數(shù)，單次編碼碼率控制主要用于實(shí)時(shí)編碼系統(tǒng)，但由于未編碼圖像的復(fù)雜度特征具有不確定性，因此單次編碼碼率控制很難達(dá)到理想的效果。多次編碼碼率控制在無(wú)需實(shí)時(shí)的編碼系統(tǒng)中有廣泛應(yīng)用，如DVD(DigitalVideoDisk,數(shù)字視頻光盤(pán))、VOD(VideoOnDemand,視頻點(diǎn)播)存儲(chǔ)等并不要求實(shí)時(shí)編碼，只需在給定的最大存儲(chǔ)空間內(nèi)使視頻質(zhì)量達(dá)到最優(yōu)。這樣就允許首先對(duì)整個(gè)視頻信號(hào)序列進(jìn)行初次編碼，然后對(duì)初次編碼后的視頻信號(hào)序列的各個(gè)圖像的特征統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行分析，再計(jì)算調(diào)整編碼參數(shù)，使編碼性能趨向最優(yōu)，如果不考慮編碼時(shí)間，可對(duì)一個(gè)視頻信號(hào)序列進(jìn)行多次編碼，直到編碼性能達(dá)到給定要求，只有進(jìn)行多次編碼碼率控制，比特?cái)?shù)分配才能更加合理，從而整個(gè)視頻序列在編碼后產(chǎn)生相對(duì)恒定的視頻質(zhì)量。以經(jīng)典的二次編碼碼率控制方法為例第一階段，在第一次編碼中，編碼器采用CBR碼率控制方式，在編碼過(guò)程中保存采用CBR碼率控制進(jìn)行編碼得到的圖像特征數(shù)據(jù)；第二階段，對(duì)第一次編碼得到的圖像特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，為第二次編碼所用；第三階段，編碼器根據(jù)第二階段分析得到的信息調(diào)整編碼參數(shù)進(jìn)行第二次編碼，編碼器采用VBR碼率控制方式，基本原理如圖1所示。但目前利用上述經(jīng)典的二次編碼碼率控制方法，在AVS在視頻存儲(chǔ)中應(yīng)用還沒(méi)有記載。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種不但能有效解決存儲(chǔ)空間和視頻質(zhì)量之間的矛盾，而且能保證視頻質(zhì)量更加平緩的AVS二次編碼碼率控制方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種對(duì)視頻信號(hào)的二次AVS編碼碼率控制的方法，整個(gè)處理過(guò)程包括第一次編碼階段、數(shù)據(jù)處理階段和第二次編碼階段，在所述的第一次編碼階段中采用CBR碼率控制AVS編碼方式進(jìn)行編碼，在所述的第二次編碼階段采用VBR碼率控制AVS編碼方式進(jìn)行編碼，在所述的第一次編碼階段首先給每個(gè)圖像組預(yù)分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，然后計(jì)算每個(gè)圖像組中各幀圖像的量化參數(shù)，再根據(jù)各幀圖像的量化參數(shù)，采用CBR碼率控制AVS編碼方式對(duì)各幀圖像進(jìn)行第一次編碼，編碼后統(tǒng)計(jì)各幀圖像的幀類(lèi)型、各幀圖像的量化步長(zhǎng)、各幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)、各幀圖像的全局復(fù)雜度及各幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值；在所述的數(shù)據(jù)處理階段首先計(jì)算視頻信號(hào)中除第1個(gè)P幀圖像以外的各個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值，根據(jù)前后兩個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值判斷是否發(fā)生場(chǎng)景切換，當(dāng)發(fā)生場(chǎng)景切換時(shí)將后一個(gè)P幀圖像所在的圖像組的前部分圖像并入前一個(gè)圖像組中及將該P(yáng)幀圖像和該P(yáng)幀圖像所在的圖像組的后部分圖像并入下一個(gè)圖像組中，然后計(jì)算重組圖像組后視頻信號(hào)中的各幀圖像的復(fù)雜度、視頻信號(hào)的總復(fù)雜度及各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，再將重組圖像組后得到的每個(gè)圖像組作為一個(gè)場(chǎng)景，計(jì)算所有場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子，根據(jù)場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子調(diào)整各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，最后根據(jù)每個(gè)場(chǎng)景中的各幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)和各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，確定是否調(diào)整每個(gè)場(chǎng)景中的部分圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)；在所述的第二次編碼階段判斷進(jìn)行第二次編碼的當(dāng)前圖像是否為視頻信號(hào)的第l幀圖像或第2幀圖像，如果是，則直接根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度和當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)，將量化步長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為量化參數(shù)，根據(jù)量化參數(shù)對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行第二次編碼，否則，首先微調(diào)當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，然后根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度和微調(diào)后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)，再將量化步長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為量化參數(shù)，并對(duì)量化參數(shù)進(jìn)行修正，同時(shí)將量化參數(shù)限制在AVS量化參數(shù)極值范圍內(nèi)，最后根據(jù)量化參數(shù)對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行第二次編碼。具體包括以下步驟①-l、將輸入的視頻信號(hào)劃分成多個(gè)圖像組，每個(gè)圖像組在AVS編碼格式下包括I幀、P幀和B幀三種類(lèi)型的圖像，給每個(gè)圖像組預(yù)分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，記預(yù)分配給第/個(gè)圖像組的目標(biāo)比特?cái)?shù)為r(o，r(^丑xA^,+:r，。，(/-1)，其中，i為目標(biāo)碼率，F(xiàn)為幀率，A^。p,為第/個(gè)圖像組所包含的圖像的幀數(shù)，r，amg(/-i)表示第m個(gè)圖像組的剩余比特?cái)?shù)，r，。，(/-i)的值為第h個(gè)圖像組的目標(biāo)比特?cái)?shù)r(/-i)與第個(gè)圖像組所包含的所有圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)和的差，乙。^(0)=0，z'e[l,"l]，"i為輸入的視頻信號(hào)所包含的圖像組的個(gè)數(shù)；①-2、計(jì)算每個(gè)圖像組中各幀圖像的量化參數(shù)，對(duì)于第/個(gè)圖像組，定義第/個(gè)圖像組為當(dāng)前圖像組，定義當(dāng)前正在處理的第j'幀圖像為當(dāng)前圖像，當(dāng)當(dāng)前圖像為i幀圖像時(shí)，判斷當(dāng)前圖像組是否為第i個(gè)圖像組，如果是，則該當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為設(shè)定值，否則，該當(dāng)前圖像的量化參數(shù)值為當(dāng)前圖像組的前一個(gè)圖像組所包含的所有圖像的量化參數(shù)的平均值；當(dāng)當(dāng)前圖像為P幀圖像時(shí)，判斷當(dāng)前圖像組是否為第l個(gè)圖像組，如果是，則該當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為設(shè)定值，否則，首先計(jì)算該當(dāng)前圖像的目標(biāo)比特?cái)?shù)/()，/(""Xx六"o)+(1-歷x/(",.》，其中，〃=0.5，7")=A，^為目標(biāo)碼率，F(xiàn)為幀率，~、，)盯D，順>D)，6(",^)為當(dāng)前圖像組中的第戶(hù)1幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)，2尸(w,^)為當(dāng)前圖像組中的第戶(hù)i幀圖像的量化參數(shù)，7;(",》為當(dāng)前圖像組的剩余可用比特?cái)?shù)，A^(/-i)為當(dāng)前圖像組中未編碼的P幀圖像的幀數(shù)，為當(dāng)前圖像組中未編碼的B幀圖像的幀數(shù)，/e[l，wl]，"1為輸入的視頻信號(hào)所包含的圖像組的個(gè)數(shù)，7'e[l，iVg(W]，A^一為當(dāng)前圖像組所包含的圖像的幀數(shù)，然后計(jì)算當(dāng)前圖像的量化步長(zhǎng)QPStep，QPStep=l，其f(ni,j)中，X為前一個(gè)P幀圖像的全局復(fù)雜度，其值為前一個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)和前一個(gè)P幀圖像的量化步長(zhǎng)的乘積，再將計(jì)算得到的量化步長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成量化參數(shù)；當(dāng)當(dāng)前圖像為B幀圖像時(shí)，利用線(xiàn)性插值方法計(jì)算當(dāng)前圖像的量化參數(shù)；①-3、根據(jù)計(jì)算得到的每個(gè)圖像組中各幀圖像的量化參數(shù)，采用CBR碼率控制AVS編碼方式對(duì)各幀圖像進(jìn)行第一次編碼，第一次編碼后統(tǒng)計(jì)各幀圖像的幀類(lèi)型、各幀圖像的量化步長(zhǎng)、各幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)、各幀圖像的全局復(fù)雜度及各幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，記第/幀圖像的量化步長(zhǎng)為^—^印,，記第/幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)為6,，記第/幀圖像的全局復(fù)雜度為《，記第/幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值為SS/M,，根據(jù)各幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值計(jì)算所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均/=i示視頻信號(hào)所包含的圖像的總幀數(shù)；②-l、計(jì)算視頻信號(hào)中除第1個(gè)P幀圖像以外的各個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值，對(duì)于第it個(gè)P幀圖像，記該P(yáng)幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值為ra/^，記該P(yáng)幀圖像的前一個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值為m"Ow，判斷rari^和r加/Ow的商是否超出設(shè)定的閾值區(qū)間，如果是，則確定發(fā)生場(chǎng)景切換，并以該P(yáng)幀圖像為界將該P(yáng)幀圖像所在的圖像組中的前部分圖像并入該P(yáng)幀圖像所在的圖像組的前一個(gè)圖像組中，以及將該P(yáng)幀圖像和該P(yáng)幀圖像所在的圖像組中的后部分圖像并入該P(yáng)幀圖像所在的圖像組的下一個(gè)圖像組中，然后將該P(yáng)幀圖像的幀類(lèi)型修改為I幀圖像，再將下一個(gè)圖像組中的I幀圖像的幀類(lèi)型修改為P幀圖像；否則，確定未發(fā)生場(chǎng)景切換；②-2、計(jì)算重組圖像組后視頻信號(hào)中的各幀圖像的復(fù)雜度，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，記該幀圖像的復(fù)雜度為SS/MJT,，SS/M—X,=《x6,xg—S嘩,xSS/M^/557M,，其中，Kf為該幀圖像的幀類(lèi)型權(quán)重系數(shù)，6,為第一次編碼后統(tǒng)計(jì)的第/幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)，2—^印,是第一次編碼后統(tǒng)計(jì)的第/幀圖像的量化步長(zhǎng)，SS/M,為第一次編碼后統(tǒng)計(jì)的第/幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值，SS/M^為視頻信號(hào)第一次編碼后所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值；②-3、計(jì)算視頻信號(hào)的總復(fù)雜度7bto/5^/M—Z，r她股/Mj-ss/Af一;sr,，其中，7bto匕/^表示視頻信號(hào)所包含圖像的總幀數(shù)；然后計(jì)算各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，記該幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)為62,，62,=62,。,。,x層；，其中，表示視頻信號(hào)的總目標(biāo)比特?cái)?shù)；②-4、將重組圖像組后得到的每個(gè)圖像組作為一個(gè)場(chǎng)景，計(jì)算所有場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子，對(duì)于第m個(gè)場(chǎng)景，記該場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子為^，——Sign(S歸ave,m極^l,a，-S歸avel，其中，sign()為取正負(fù)號(hào)函數(shù)，SSM^為視頻信號(hào)第一次編碼后所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值，SSIMavem為第m個(gè)場(chǎng)景中所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值；當(dāng)^<1時(shí)，將第m個(gè)場(chǎng)景中的每幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)乘以^，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，設(shè)該幀屬于第m個(gè)場(chǎng)景，調(diào)整該幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，^,=^^1，其中，式左邊的\,表示調(diào)整后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的\,表示調(diào)整前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，然后將該幀圖像節(jié)省的比特?cái)?shù)x(1-//m)累加到5+\,x(i—zO，^畫(huà)一的初始值為0;當(dāng)^〉1時(shí)，計(jì)算SC/M,SM^^C/Mz/^xMiM職,其中，Wt/M,^表示第m個(gè)場(chǎng)景所包含圖像的幀數(shù)，SC/M^的初始值為0;②-5、在步驟②-4處理完成后再次遍歷每個(gè)場(chǎng)景，判斷^m是否大于l，如果^>1，則修正第m個(gè)場(chǎng)景中的每幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，設(shè)該幀圖像屬于第附個(gè)場(chǎng)景，修正該幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，62/=62,+〃mX^，其中，式左邊的62/表示修正后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的&,表示修正前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，^為第m個(gè)場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子；②-6、首先計(jì)算每個(gè)場(chǎng)景中的每幀圖像的緩沖區(qū)溢出的比特?cái)?shù)，對(duì)于第m個(gè)場(chǎng)景中的第一貞圖像，判斷^-5一—62是否小于0，如果^—B一—吣小于0，則計(jì)算該幀圖像緩沖區(qū)溢出的比特?cái)?shù)OwW^，CVe^,化廠(chǎng)5—-4W，并且更新；7=《以及對(duì)應(yīng)的OwMm，6Ver5m=O欲化+0欲化^，其中，(9wW的初始值為0，&9表示第w個(gè)場(chǎng)景中的第《幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)，=丑隨m=l,《=l&《'=^-i，《一—，m>1,《=1，s隱為緩沖區(qū)的大小，=min^max,-62，^+&ax/尸)其他情況i，W7A^一—，為第個(gè)場(chǎng)景中的最后一幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)，S，,表示第W個(gè)場(chǎng)景中的第《-l幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)，《^為傳輸帶寬允許最大碼率，F(xiàn)為幀率，S^w為緩沖區(qū)保護(hù)值，5,一0.2^^，、w為第m個(gè)場(chǎng)景中的第g幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)；如果Owr^/」、于零，然后修正第m-l個(gè)場(chǎng)景中所有圖像和第m個(gè)場(chǎng)景中第1幀到第/幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，對(duì)于第w個(gè)場(chǎng)景中第1幀到第p幀圖像中的第9幀圖像，修正該圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，62,叫^,叫+0^化/(MM腳,w+;)，其中，式左邊的、^表示修正后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的62,9表示修正前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，Owr^表示第w個(gè)場(chǎng)景中溢出的比特總數(shù)，Ovw^的初始值為0，WA^^^表示第w-l個(gè)場(chǎng)景所包含圖像的幀數(shù)，對(duì)于第m-l個(gè)場(chǎng)景中的iVC/M,^.，幀圖像，采用l,62,^+Ov"^/(iV"M柳^-,+戶(hù))修正M/M,—幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)；如果第m個(gè)場(chǎng)景中的所有圖像均沒(méi)有發(fā)生緩沖區(qū)溢出，則在此步驟中對(duì)第m-l個(gè)場(chǎng)景中的所有圖像和第/w個(gè)場(chǎng)景中的所有圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)不進(jìn)行修正；③-l、采用VBR碼率控制AVS編碼方式對(duì)經(jīng)第一次編碼后的視頻信號(hào)的各幀圖像進(jìn)行第二次編碼，對(duì)于需進(jìn)行第二次編碼的視頻信號(hào)中的第/幀圖像，定義第/幀圖像為當(dāng)前圖像，判斷當(dāng)前圖像是否為第1幀圖像或第2幀圖像，如果是，則根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度義,和當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)62/，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)0Ste/^,，2Sfe/)2,=￡L，再將當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)g&印2，,轉(zhuǎn)化成量化參數(shù)GS，,，其中，/e[1,7b/a/—p/c]，7bto/—p/c表示需進(jìn)行第二次編碼的視頻信號(hào)所包含的圖像的總幀數(shù)，7bto/_//c=7bto/_p/c，然后轉(zhuǎn)到步驟③-5并繼續(xù)執(zhí)行；否則，繼續(xù)執(zhí)行；③-2、對(duì)當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)^進(jìn)行微調(diào)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>，其中，式左邊的\,表示微調(diào)后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的&，,表示微調(diào)前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，義,_,為第/-1幀圖像的調(diào)整因子，/1,_2為第/-2幀圖像的調(diào)整因子，然后根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度義,和微調(diào)后的目標(biāo)比特?cái)?shù)62/，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>③-3、判斷<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>是否成立，如果成立，通過(guò)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>調(diào)整當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)，其中，式'1-械左邊的0^印2/表示調(diào)整后的量化步長(zhǎng)，式右邊的2&印2,表示調(diào)整前的量化步長(zhǎng)，；/為一個(gè)乘法因子<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>s為緩沖區(qū)的大小，AM為第/'1幀l乾豐(;^《2)>1圖像的調(diào)整因子，；1"2為第/-2幀圖像的調(diào)整因子；③-4、將當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)^57印2,轉(zhuǎn)化為量化參數(shù)2戶(hù)2/，然后通過(guò)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>對(duì)當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化參數(shù)進(jìn)行修正，其中，式左邊的g/V,表示修正后的量化參數(shù)，式右邊的gi^表示修正前的量化參數(shù)，gil,一,為第/-1幀圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化參數(shù)，再通過(guò)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>將修正后的量化參數(shù)限制在AVS量化參數(shù)極值范圍內(nèi)，其中，式左邊的表示限制后的量化參數(shù)，式右邊的2S,,表示限制前的量化參數(shù)；③-5、利用當(dāng)前圖像的量化參數(shù)對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行第二次編碼，然后計(jì)算當(dāng)前圖像的結(jié)構(gòu)相似度值SS/M,，,，再判斷當(dāng)前圖像的幀類(lèi)型是否為I幀圖像，如果是，則當(dāng)前圖像的調(diào)整因?yàn)?=1，否則，當(dāng)前圖像的調(diào)整因子為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中，S57M^為視頻信號(hào)第一次編碼后所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值；③-6、計(jì)算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>為第/-1幀圖像第二次編碼后的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)，62/_,為第/-1幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)。所述的步驟①-2中的設(shè)定值為30。所述的步驟①-2中利用線(xiàn)性插值方法計(jì)算當(dāng)前圖像的量化參數(shù)的具體過(guò)程為a.記兩個(gè)P幀圖像之間的連續(xù)B幀圖像的幀數(shù)為丄，記前一個(gè)P幀圖像的量化參數(shù)為，記后一個(gè)P幀圖像的量化參數(shù)為2S;b.根據(jù)2《和G^，計(jì)算當(dāng)前圖像的量化參數(shù)，當(dāng)丄=1時(shí)，當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為g^，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>且當(dāng)前圖像為兩個(gè)P幀圖像之間的第s個(gè)B幀圖像時(shí)，當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為Q^Q6^+o:+max(min嚴(yán)/，,2xO-l",-2x(;y-l》，其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>所述的步驟②-l中設(shè)定的閾值區(qū)間為。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)合分析AVS編碼的重要特征，在初次編碼中詳細(xì)統(tǒng)計(jì)和記錄視頻信號(hào)的重要編碼信息如各幀圖像的幀類(lèi)型、各幀圖像的量化步長(zhǎng)、各幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)、各幀圖像的全局復(fù)雜度及各幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值，更符合人眼系統(tǒng)的SSIM值；在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，根據(jù)前面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，深入分析每個(gè)場(chǎng)景、每個(gè)幀的復(fù)雜度等視頻特性，對(duì)整個(gè)視頻信號(hào)序列有全體統(tǒng)籌的前提下，根據(jù)每一幀和每個(gè)場(chǎng)景的特性，在滿(mǎn)足VBR碼率和緩沖區(qū)下溢約束的前提下，將比特總數(shù)精確有效地重新調(diào)整和分配給每一幀；在第二次編碼中，再根據(jù)已獲知的R-D模型計(jì)算量化參數(shù)，然后精細(xì)效果，并且對(duì)量化參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)輕微的調(diào)整，本發(fā)明不僅能夠保證總體比特?cái)?shù)預(yù)算和緩沖區(qū)約束，而且能夠獲得SSIM和PSNR極小波動(dòng)的恒定視頻質(zhì)量，是單次碼率控制方法所不能及的，在視頻存儲(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域，較好的解決了視頻質(zhì)量和總存儲(chǔ)空間之間的矛盾。圖1為視頻信號(hào)的二次編碼碼率控制的基本原理框圖;圖2為本發(fā)明方法的初次CBR流程圖；圖3為在初始目標(biāo)碼率為1Mbps時(shí)采用本發(fā)明方法與采用JVT-H017方法產(chǎn)生的PSNR統(tǒng)計(jì)曲線(xiàn)的統(tǒng)計(jì)比較圖4為在初始目標(biāo)碼率為1Mbps時(shí)采用本發(fā)明方法與采用JVT-H017方法產(chǎn)生的SSIM統(tǒng)計(jì)曲線(xiàn)的統(tǒng)計(jì)比較圖。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法可用來(lái)評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量的好壞、碼率控制方法的優(yōu)劣，從而指導(dǎo)碼率控制方法的發(fā)展，因此在圖像處理領(lǐng)域，圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)至關(guān)重要。目前較常用的視頻質(zhì)量客觀(guān)評(píng)價(jià)方法有均方誤差(MSE，MeanSquareError)、峰值信噪比(PSNR，PeakSignaltoNoiseRatio)或MSE的變形，這些方法計(jì)算簡(jiǎn)單，物理意義明確，但都沒(méi)有充分考慮人眼視覺(jué)特性，以致造成客觀(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果與視覺(jué)效果不一致，因此研究基于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)(HVS，HumanVisualSystem)，且和主觀(guān)評(píng)分相一致的視頻質(zhì)量客觀(guān)評(píng)價(jià)方法，一直是研究追求的目標(biāo)。大量的事實(shí)證明，圖像具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)特性，圖像的結(jié)構(gòu)攜帶了圖像最主要的信息，人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)的主要功能是提取視覺(jué)區(qū)域的圖像的結(jié)構(gòu)性信息。在此理論基礎(chǔ)上，ZhouWang等人在2004年提出了結(jié)構(gòu)相似度(SSIM，StructuralSimilarity)圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，該方法將原始圖像和失真的重構(gòu)圖像都分成重疊或不重疊的子塊，計(jì)算重構(gòu)圖像中的子塊和相應(yīng)位置的原像中的子塊的結(jié)構(gòu)相似度，計(jì)算公式為SS/M(;c，力-[/(;c,力]".Wjc,力r，其中，:c和;;表示參考圖像和失真圖像的子塊；/(x，力代表亮度比較，c(;c，力代表對(duì)比度比較，s(x,力代表結(jié)構(gòu)比較；其中/(x，力-，^*,力=2'、，"^力=~^，其中A=x=77l]x,，/^=少=77!]乂，=77~rS(x'—x)2，=77~7藝"—力2，"砂="^~71]0^—x)，W為子塊TV—i,wtTV—1TV—1,=1像素點(diǎn)的數(shù)目，參數(shù)a,Az均大于零，用來(lái)調(diào)整三個(gè)比較函數(shù)所占比重，在實(shí)際應(yīng)用中參數(shù)a,;S,y的值可均取l。整幅圖像結(jié)構(gòu)相似度定義為MSS/M(x,;r)-丄tss/M(x,，:K,)，其中，義和y表示參考圖像和失真圖像，M是圖像分塊的數(shù)目，、和^是對(duì)應(yīng)的第y個(gè)子塊圖像。大量的實(shí)驗(yàn)證明SSIM優(yōu)于PSNR，所以本發(fā)明方法采用了SSIM值來(lái)調(diào)整碼率控制的相關(guān)參數(shù)。本發(fā)明方法的整個(gè)處理過(guò)程包括第一次編碼階段、數(shù)據(jù)處理階段和第二次編碼階段，在第一次編碼階段中采用CBR碼率控制AVS編碼方式進(jìn)行編碼，在第二次編碼階段采用VBR碼率控制AVS編碼方式進(jìn)行編碼。如圖2所示，在第一次編碼階段首先給每個(gè)圖像組預(yù)分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，然后計(jì)算每個(gè)圖像組中各幀圖像的量化參數(shù)，再根據(jù)各幀圖像的量化參數(shù)，采用CBR碼率控制AVS編碼方式對(duì)各幀圖像進(jìn)行第一次編碼，編碼后統(tǒng)計(jì)各幀圖像的幀類(lèi)型、各幀圖像的量化步長(zhǎng)、各幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)、各幀圖像的全局復(fù)雜度及各幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值，給預(yù)分配給各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)提供了可靠的依據(jù)。在數(shù)據(jù)處理階段首先計(jì)算視頻信號(hào)中除第1個(gè)P幀圖像以外的各個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值，根據(jù)前后兩個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值可以精確的檢測(cè)到視頻信號(hào)中是否發(fā)生場(chǎng)景切換，當(dāng)發(fā)生場(chǎng)景切換時(shí)將后一個(gè)P幀圖像所在的圖像組的前部分圖像并入前一個(gè)圖像組中及將該P(yáng)幀圖像和該P(yáng)幀圖像所在的圖像組的后部分圖像并入下一個(gè)圖像組中，然后計(jì)算重組圖像組后視頻信號(hào)中的各幀圖像的復(fù)雜度、視頻信號(hào)的總復(fù)雜度及各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，再將重組圖像組后得到的每個(gè)圖像組作為一個(gè)場(chǎng)景，計(jì)算所有場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子等視頻特性，根據(jù)場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子調(diào)整各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，最后根據(jù)每個(gè)場(chǎng)景中的各幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)和各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，確定是否調(diào)整每個(gè)場(chǎng)景中的部分圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，即在滿(mǎn)足VBR的碼率和緩沖區(qū)下溢約束的前提下，將每幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)精確有效地分配給每幀圖像。在第二次編碼階段判斷當(dāng)前需進(jìn)行第二次編碼的當(dāng)前圖像是否為視頻信號(hào)的第1幀圖像或第2幀圖像，如果是，則直接根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度和當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)，將量化步長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為量化參數(shù)，根據(jù)量化參數(shù)對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行第二次編碼，否則，首先適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，然后根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度和微調(diào)后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)，再將量化步長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為量化參數(shù)，并對(duì)量化參數(shù)進(jìn)行修正，同時(shí)將量化參數(shù)限制在AVS量化參數(shù)極值范圍內(nèi)，最后根據(jù)量化參數(shù)對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行第二次編碼。本發(fā)明方法包括以下具體步驟-①-l、將輸入的視頻信號(hào)劃分成多個(gè)圖像組，每個(gè)圖像組在AVS編碼格式下包括I幀、P幀和B幀三種類(lèi)型的圖像，不管圖像組的視頻特性，給每個(gè)圖像組預(yù)分配基本相同的目標(biāo)比特?cái)?shù)，記預(yù)分配給第z'個(gè)圖像組的目標(biāo)比特?cái)?shù)為r(o，，=魯><7^.,+7_—(/-1)，其中，i為目標(biāo)碼率，F(xiàn)為幀率，氣，,為第/個(gè)圖像組所包含的圖像的幀數(shù)，7;(/-1)表示第i-i個(gè)圖像組的剩余比特?cái)?shù)，r，。，("i)的值為第個(gè)圖像組的目標(biāo)比特?cái)?shù)T(卜1)與第/-1個(gè)圖像組所包含的所有圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)和的差，rrema，(o)=o，/e[l，W]，wl為輸入的視頻信號(hào)所包含的圖像組的個(gè)數(shù)。①-2、計(jì)算每個(gè)圖像組中各幀圖像的量化參數(shù)，對(duì)于第z'個(gè)圖像組，定義第/個(gè)圖像組為當(dāng)前圖像組，定義當(dāng)前正在處理的第J'幀圖像為當(dāng)前圖像，當(dāng)當(dāng)前圖像為I幀圖像時(shí)，判斷當(dāng)前圖像組是否為第1個(gè)圖像組，如果是，則該當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為設(shè)定值，否則，該當(dāng)前圖像的量化參數(shù)值為當(dāng)前圖像組的前一個(gè)圖像組所包含的所有圖像的量化參數(shù)的平均值；當(dāng)當(dāng)前圖像為P幀圖像時(shí)，判斷當(dāng)前圖像組是否為第l個(gè)圖像組，如果是，則該當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為設(shè)定值，否則，首先計(jì)算該當(dāng)前圖像的目標(biāo)比特?cái)?shù)/("")^x六"")+(l-歷x/(",》，其中，〃=0.5'=A，7為目標(biāo)碼率，F(xiàn)為幀率'~=肌、J，、盯'、'^4),>卵>,,—,)=-')，6(",，」—J為當(dāng)前圖像組中的第,l幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)，2尸(",,」—、)為當(dāng)前圖像組中的第y'-l幀圖像的量化參數(shù)，7;(w,》為當(dāng)前圖像組的剩余可用比特?cái)?shù)，A^C/-l)為當(dāng)前圖像組中未編碼的P幀圖像的幀數(shù)，為當(dāng)前圖像組中未編碼的B幀圖像的幀數(shù)，/e[l，W]，"1為輸入的視頻信號(hào)所包含的圖像組的個(gè)數(shù)，_/e[l，7Vg。p,]，iV^,為當(dāng)前圖像組所包含的圖像的幀數(shù)，然后計(jì)算當(dāng)前圖像的量化步長(zhǎng)QPStep，QPStep=X，其中，X為前一個(gè)P幀圖像的全局復(fù)雜度，其值為前一個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)和前一個(gè)P幀圖像的量化步長(zhǎng)的乘積，再將計(jì)算得到的量化步長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成量化參數(shù)；當(dāng)當(dāng)前圖像為B幀圖像時(shí)，利用線(xiàn)性插值方法計(jì)算當(dāng)前圖像的量化參數(shù)。在此步驟中設(shè)定值的值取30，因?yàn)锳VS標(biāo)準(zhǔn)中的量化參數(shù)的取值范圍是1到63，在本實(shí)施例中取30，也可取其它值。在此步驟中利用線(xiàn)性插值方法計(jì)算當(dāng)前圖像的量化參數(shù)的具體過(guò)程為a.記兩個(gè)P幀圖像之間的連續(xù)B幀圖像的幀數(shù)為丄，記前一個(gè)P幀圖像的量化參數(shù)為G^，記后一P幀圖像的量化參數(shù)為2尸2;b.根據(jù)0/^和0尸2，計(jì)算當(dāng)前圖像的量化參數(shù)，當(dāng)丄=1時(shí)，當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為G^，=^+2M=2尸2;當(dāng)i>l且當(dāng)前圖像為兩個(gè)P幀圖像之間的第s個(gè)B幀圖像時(shí)，當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為Q^，其中，se[l，丄]Q6,=g《，),2x0-1)},-2x(s-1)}丄-1-30尸2-M>-2x丄-3-22尸2國(guó)g《=-2x丄-2國(guó)l2尸2-gP,=-2x￡-l02尸2=-2xZ:°12戶(hù)2=陽(yáng)2x丄+l20尸2-Q尸t^-2xZ+2①-3、根據(jù)計(jì)算得到的每個(gè)圖像組中各幀圖像的量化參數(shù)，采用CBR碼率控制AVS編碼方式對(duì)各幀圖像進(jìn)行第一次編碼，第一次編碼后統(tǒng)計(jì)各幀圖像的幀類(lèi)型、各幀圖像的量化步長(zhǎng)、各幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)、各幀圖像的全局復(fù)雜度及各幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，記第/幀圖像的量化步長(zhǎng)為g—5^/v記第/幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)為6,，記第/幀圖像的全局復(fù)雜度為X,，記第/幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值為SS/M,，根據(jù)各幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值計(jì)算所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值S57M辦，5S/M。ve=￡SS/M,/:^"/—;^,其中，/e[1，T^a/—，7b,"/—p/c表示視頻信號(hào)所包含的圖像總幀數(shù)。②-i、計(jì)算視頻信號(hào)中除第i個(gè)p幀圖像以外的各個(gè)p幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值，對(duì)于第A個(gè)p幀圖像，記該p幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值為m^'ot，記該P(yáng)幀圖像的前一個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值為ra/ZOw，判斷ra"^和rariOw的商是否超出設(shè)定的閾值區(qū)間，如果是，則確定發(fā)生場(chǎng)景切換，并以該P(yáng)幀圖像為界將該P(yáng)幀圖像所在的圖像組中的前部分圖像并入該P(yáng)幀圖像所在的圖像組的前一個(gè)圖像組中，以及將該P(yáng)幀圖像和該P(yáng)幀圖像所在的圖像組中的后部分圖像并入該P(yáng)幀圖像所在的圖像組的下一個(gè)圖像組中，然后將該P(yáng)幀圖像的幀類(lèi)型修改為I幀圖像，再將下一個(gè)圖像組中的I幀圖像的幀類(lèi)型修改為P幀圖像；否則，確定未發(fā)生場(chǎng)景切換。在此步驟中設(shè)定的閾值區(qū)間為。②-2、計(jì)算重組圖像組后視頻信號(hào)中的各幀圖像的復(fù)雜度，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，記該幀圖像的復(fù)雜度為Z,，SS/M—Jf,=Wx6,x2—S嘩,xSS/M。,,e/SS/M,，其中，K/'為該幀圖像的幀類(lèi)型權(quán)重系數(shù)，6,為第一次編碼后統(tǒng)計(jì)的第/幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)，2—S/卬,是第一次編碼后統(tǒng)計(jì)的第/幀圖像的量化步長(zhǎng)，SS/M,為第一次編碼后統(tǒng)計(jì)的第/幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值，5S/M。M為視頻信號(hào)第一次編碼后所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值。②-3、計(jì)算視頻信號(hào)的總復(fù)雜度7bto/SS/M一Z，7bto/5"57M—X=￡5S/M—X,，其中，/=17Wa/一;^表示視頻信號(hào)所包含的圖像的總幀數(shù)；然后計(jì)算各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，記該幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)為\,，~"2,,。,。=;'其中，\,。,。,表示視頻信號(hào)的總目標(biāo)比特?cái)?shù)。②-4、將重組圖像組后得到的每個(gè)圖像組作為一個(gè)場(chǎng)景，計(jì)算所有場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子，對(duì)于第m個(gè)場(chǎng)景，記該場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子為)^，|j^=l--^-^-，其中，sign()為取正負(fù)號(hào)函數(shù)，SSIM^為視頻信號(hào)第一次編碼后所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值，SSIMavem為第附個(gè)場(chǎng)景中所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值；當(dāng)^<1時(shí)，將第m個(gè)場(chǎng)景中的每幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)乘以^，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，設(shè)該幀圖像屬于第附個(gè)場(chǎng)景，調(diào)整該幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，62,,=62,,x//，其中，式左邊的\,表示調(diào)整后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的62，,表示調(diào)整前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，然后將該幀圖像節(jié)省的比特?cái)?shù)62,x(1-累加到5初始值為0;當(dāng)^>1時(shí)，計(jì)算Sf/M,SMV=^xM/M_,，其中，M/M^，表示第w個(gè)場(chǎng)景所包含圖像的幀數(shù)，SUMU的初始值為0。②-5、在步驟②-4處理完成后再次遍歷每個(gè)場(chǎng)景，判斷^是否大于1，如果^>1，則修正第w個(gè)場(chǎng)景中的每幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，設(shè)該圖像屬于第附個(gè)場(chǎng)景，修正該圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，~,=&,+:,;纖"g，其中，式左邊的62/表示修正后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的、,表示修正前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，^為第w個(gè)場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子。②-6、緩沖區(qū)下溢保護(hù)，緩沖區(qū)下溢保護(hù)處理原理為，更新緩沖區(qū)狀態(tài)，&=^(緩沖區(qū)的初始狀態(tài)為緩沖區(qū)的大小5膨》，B尸m/"(萬(wàn)w欲取-廣6",^+i薩r〃)，其中為第rl幀圖像的緩沖區(qū)狀態(tài)，6,如。,為第W幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)，i,為傳輸帶寬允許最大碼率，t;/為編碼每一幀圖像所需的時(shí)間，為防止緩沖區(qū)下溢，A必須滿(mǎn)足條件^〉=rea/，6,，/為第r幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)。在上述原理的基礎(chǔ)上，本發(fā)明方法采用如下方法首先計(jì)算每個(gè)場(chǎng)景中的每幀圖像的緩沖區(qū)溢出的比特?cái)?shù)，對(duì)于第m個(gè)場(chǎng)景中的第g幀圖像，判斷5^-^^-629是否小于0，如果^-^一-62，小于0，則計(jì)算該圖像緩沖區(qū)溢出的比特?cái)?shù)Ov^^^，6Ve^9=5,9-S一-，并且更新p=g以及對(duì)應(yīng)的，Ove《=CVe《+Ove《9，更新戶(hù)的值目的是將《的最大值賦值給;，其中，Owr^^的初始值為0，5^表示第m個(gè)場(chǎng)景中的第《幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)，=S鵬m=l,《=l=萬(wàn)附-w贈(zèng)，，m>1，《=1，5腿為緩沖區(qū)的大小，=min(^狀,&，"-62,m,9+&狀/F)其他情況i，M/A^,一為第個(gè)場(chǎng)景中的最后一幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)，5^,表示第m個(gè)場(chǎng)景中的第《-l幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)，及_為傳輸帶寬允許最大碼率，F(xiàn)為幀率，^w為緩沖區(qū)保護(hù)值，&。^=0.25_，62,為第附個(gè)場(chǎng)景中的第"貞圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)；如果Oven3",小于零，然后修正第個(gè)場(chǎng)景中所有圖像和第w個(gè)場(chǎng)景中第1幀到第;幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，對(duì)于第附個(gè)場(chǎng)景中第1幀到第p幀圖像的第《幀圖像，修正該圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，l^^W+O^S^MM^^+p)，其中，C^r仏為負(fù)數(shù)，式左邊的、，w表示修正后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的62，9表示修正前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，Ovw5m表示第w個(gè)場(chǎng)景中溢出的比特總數(shù)，OwWm的初始值為0，M/M^，.,表示第w-l個(gè)場(chǎng)景所包含圖像的幀數(shù)，對(duì)于第/n-l個(gè)場(chǎng)景中的WM^。e，^幀圖像，采用\"9=,,9+0咕&六WM^,,+內(nèi)修正M/M鄉(xiāng)e—幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，其中61^^為負(fù)數(shù)；如果第m個(gè)場(chǎng)景中的所有圖像均沒(méi)有發(fā)生緩沖區(qū)溢出，則在此步驟中對(duì)第m-l個(gè)場(chǎng)景中的所有圖像和第附個(gè)場(chǎng)景中的所有圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)不進(jìn)行修正。緩沖區(qū)下溢是因?yàn)檫B續(xù)若干幀圖像的目標(biāo)比特?cái)?shù)較大而引起緩沖區(qū)所存儲(chǔ)的比特?cái)?shù)不足于顯示下一幀圖像，本發(fā)明運(yùn)用以二個(gè)圖像組為保護(hù)緩沖區(qū)下溢的單位，有助于圖像質(zhì)量的連續(xù)性。③-l、采用VBR碼率控制AVS編碼方式對(duì)經(jīng)第一次編碼后的視頻信號(hào)的各幀圖像進(jìn)行第二次編碼，對(duì)于需進(jìn)行第二次編碼的視頻信號(hào)中的第/幀圖像，定義第/幀圖像為當(dāng)前圖像，判斷當(dāng)前圖像是否為第1幀圖像或第2幀圖像，如果是，則根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度I,和當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)62/，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)2&印2/，2^^2,=&，再'''62/將當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)gS^^,轉(zhuǎn)化成量化參數(shù)gi^，其中，/e[1,7bto/—p/c]，7bto/—p/c表示需進(jìn)行第二次編碼的視頻信號(hào)所包含的圖像的總幀數(shù)，7bto/—=rw"/—內(nèi)c，然后轉(zhuǎn)到步驟③-5并繼續(xù)執(zhí)行；否則，繼續(xù)執(zhí)行。③-2、對(duì)當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)^進(jìn)行微調(diào)，\,"2,/麵,"w)，其中，式左邊的62，,表示微調(diào)后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的^,表示微調(diào)前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，；^為第/-1幀圖像的調(diào)整因子，4_2為第/-2幀圖像的調(diào)整因子，然后根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度義,和微調(diào)后的目標(biāo)比特?cái)?shù)62/，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)2印2/，e5,^2,=^。③-3、判斷(麵1《2)>1&&4—,<。)或者(麵1《2)<1&&4一1>0)是否成立，如果成立，通過(guò)e&e^,^^調(diào)整當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)，其中，式,l一賊左邊的09的、,表示調(diào)整后的量化步長(zhǎng)，式右邊的0^印2/表示調(diào)整前的量化步長(zhǎng)，；/為一個(gè)乘法因子，//的經(jīng)驗(yàn)值可用式;^p2x^^'*^-2)<1表示，S^為緩沖區(qū)的l乾罕隊(duì)《2)>1大小，A,一為第M幀圖像的調(diào)整因子，義,_2為第/-2幀圖像的調(diào)整因子。③-4、將當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)0^印2/轉(zhuǎn)化為量化參數(shù)2戶(hù)2,,，為保證視頻信號(hào)質(zhì)量的連續(xù)性，通過(guò)02,,:mi^Q^+3，皿{0^_,-3,0P2,,》對(duì)當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化參數(shù)進(jìn)行修正，其中，式左邊的Q^,表示修正后的量化參數(shù)，式右邊的2尸2，,表示修正前的量化參數(shù)，2/>2，/_1為第/-1幀圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化參數(shù)，再通過(guò)2尸2,=!^11{63,,&戶(hù)2,,,1}}將修正后的量化參數(shù)限制在AVS量化參數(shù)極值范圍內(nèi)，其中，式左邊的g/^表示限制后的量化參數(shù)，式右邊的^/^表示限制前的量化參數(shù)。③-5、利用當(dāng)前圖像的量化參數(shù)對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行第二次編碼，然后計(jì)算當(dāng)前圖像的結(jié)構(gòu)相似度值5*57^2,,，再判斷當(dāng)前圖像的幀類(lèi)型是否為I幀圖像，如果是，則當(dāng)前圖像的調(diào)整因?yàn)榱x,=1，否貝'J，當(dāng)前圖像的調(diào)整因子為A,sqrt(然/M2,/然/M^)，其中，SS/M。ve為視頻信號(hào)第一次編碼后所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值。③-6、計(jì)算4=4—,—，其中，4=0,—w"2,M為第/-1幀圖像第二次編碼后的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)，^,—,為第Z-1幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)。以下將對(duì)本發(fā)明方法與現(xiàn)有的方法進(jìn)行比較，以客觀(guān)的說(shuō)明本發(fā)明方法是有效可行的。在AVS編碼器上實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的碼率控制方法，并與JVT提出的JVT-H017算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果做比較。因?yàn)閷?shí)際中的視頻信號(hào)序列幾乎都是由很多場(chǎng)景組成，復(fù)雜度波動(dòng)性較大，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具備說(shuō)服力，與以往很多文獻(xiàn)里的取單一場(chǎng)景復(fù)雜度波動(dòng)小的測(cè)試序歹!j不同，在jt匕選取由coastguard、container、flower、hall、mobile、news、Sign—Irene、waterfall八個(gè)測(cè)試序列各300幀圖像拼接組成CIF格式測(cè)試序列，取這樣的測(cè)試序列2400幀圖像在不同初始目標(biāo)碼率和幀率為30fys條件下進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)如表1所示。表1采用本發(fā)明方法與JVT-H017方法SSIM值和PSNR值比較表<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>為了更好的說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本發(fā)明取更代表人眼視覺(jué)系統(tǒng)的SSIM和普遍使用的PSNR兩個(gè)方法來(lái)說(shuō)明，從表1中可以輕易的發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明和JVT-H017提案相比，雖然PSNR平均值稍微降低，SSIM平均值基本相當(dāng)，但是從PSNR和SSIM這兩個(gè)均方差來(lái)看，JVT-H017只有本發(fā)明的20%左右，可以看出視頻質(zhì)量的恒定性得到了可觀(guān)的改善。圖3為在初始目標(biāo)碼率為1Mbps時(shí)采用本發(fā)明方法與采用JVT-H017方法產(chǎn)生的PSNR統(tǒng)計(jì)曲線(xiàn)的統(tǒng)計(jì)比較圖，圖4為在初始目標(biāo)碼率為1Mbps時(shí)采用本發(fā)明方法與采用JVT-H017方法產(chǎn)生的SSIM統(tǒng)計(jì)曲線(xiàn)的統(tǒng)計(jì)比較圖，從兩個(gè)圖中更能直觀(guān)的看出本發(fā)明的質(zhì)量更平緩。根據(jù)HVS特性，在PSNR、SSIM平均值接近的條件下，波動(dòng)性對(duì)主觀(guān)質(zhì)量影響更大，所以本發(fā)明的效果是突出和有效的。權(quán)利要求1、一種對(duì)視頻信號(hào)的二次AVS編碼碼率控制的方法，整個(gè)處理過(guò)程包括第一次編碼階段、數(shù)據(jù)處理階段和第二次編碼階段，在所述的第一次編碼階段中采用CBR碼率控制AVS編碼方式進(jìn)行編碼，在所述的第二次編碼階段采用VBR碼率控制AVS編碼方式進(jìn)行編碼，其特征在于在所述的第一次編碼階段首先給每個(gè)圖像組預(yù)分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，然后計(jì)算每個(gè)圖像組中各幀圖像的量化參數(shù)，再根據(jù)各幀圖像的量化參數(shù)，采用CBR碼率控制AVS編碼方式對(duì)各幀圖像進(jìn)行第一次編碼，編碼后統(tǒng)計(jì)各幀圖像的幀類(lèi)型、各幀圖像的量化步長(zhǎng)、各幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)、各幀圖像的全局復(fù)雜度及各幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值；在所述的數(shù)據(jù)處理階段首先計(jì)算視頻信號(hào)中除第1個(gè)P幀圖像以外的各個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值，根據(jù)前后兩個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值判斷是否發(fā)生場(chǎng)景切換，當(dāng)發(fā)生場(chǎng)景切換時(shí)將后一個(gè)P幀圖像所在的圖像組的前部分圖像并入前一個(gè)圖像組中及將該P(yáng)幀圖像和該P(yáng)幀圖像所在的圖像組的后部分圖像并入下一個(gè)圖像組中，然后計(jì)算重組圖像組后視頻信號(hào)中的各幀圖像的復(fù)雜度、視頻信號(hào)的總復(fù)雜度及各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，再將重組圖像組后得到的每個(gè)圖像組作為一個(gè)場(chǎng)景，計(jì)算所有場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子，根據(jù)場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子調(diào)整各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，最后根據(jù)每個(gè)場(chǎng)景中的各幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)和各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，確定是否調(diào)整每個(gè)場(chǎng)景中的部分圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)；在所述的第二次編碼階段判斷進(jìn)行第二次編碼的當(dāng)前圖像是否為視頻信號(hào)的第1幀圖像或第2幀圖像，如果是，則直接根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度和當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)，將量化步長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為量化參數(shù)，根據(jù)量化參數(shù)對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行第二次編碼，否則，首先微調(diào)當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，然后根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度和微調(diào)后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)，再將量化步長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為量化參數(shù)，并對(duì)量化參數(shù)進(jìn)行修正，同時(shí)將量化參數(shù)限制在AVS量化參數(shù)極值范圍內(nèi)，最后根據(jù)量化參數(shù)對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行第二次編碼。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)視頻信號(hào)的二次AVS編碼碼率控制的方法，其特征在于具體包括以下步驟①-l、將輸入的視頻信號(hào)劃分成多個(gè)圖像組，每個(gè)圖像組在AVS編碼格式下包括I幀、P幀和B幀三種類(lèi)型的圖像，給每個(gè)圖像組預(yù)分配目標(biāo)比特?cái)?shù)，記預(yù)分配給第/個(gè)圖像組的目標(biāo)比特?cái)?shù)為r(/)，rw-^xA^^+T^^^G-l),其中，i為目標(biāo)碼率，F(xiàn)為幀率，A^,為第/個(gè)圖像組所包含的圖像的幀數(shù)，7_。，(/-1)表示第/-1個(gè)圖像組的剩余比特?cái)?shù)，7_。^(/-1)的值為第個(gè)圖像組的目標(biāo)比特?cái)?shù)7(/-1)與第"1個(gè)圖像組所包含的所有圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)和的差，rrem。mg(0)=0，/e[l,"l]，nl為輸入的視頻信號(hào)所包含的圖像組的個(gè)數(shù)；①-2、計(jì)算每個(gè)圖像組中各幀圖像的量化參數(shù)，對(duì)于第/個(gè)圖像組，定義第/個(gè)圖像組為當(dāng)前圖像組，定義當(dāng)前正在處理的第y幀圖像為當(dāng)前圖像，當(dāng)當(dāng)前圖像為I幀圖像時(shí)，判斷當(dāng)前圖像組是否為第1個(gè)圖像組，如果是，則該當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為設(shè)定值，否則，該當(dāng)前圖像的量化參數(shù)值為當(dāng)前圖像組的前一個(gè)圖像組所包含的所有圖像的量化參數(shù)的平均值；當(dāng)當(dāng)前圖像為P幀圖像時(shí)，判斷當(dāng)前圖像組是否為第1個(gè)圖像組，如果是，則該當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為設(shè)定值，否則，首先計(jì)算該當(dāng)前圖像的目標(biāo)比特?cái)?shù)/(",,》=^六",,)+(1-歷><_7(",,》，其中，〃=0.5，/(,i為目標(biāo)碼率'F為幀率'或)、、，肝D'，具識(shí)》，"》^^'6(w,^)為當(dāng)前圖像組中的第y'-l幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)，g尸(",^)為當(dāng)前圖像組中的第>1幀圖像的量化參數(shù)，7;(",》為當(dāng)前圖像組的剩余可用比特?cái)?shù)，力'-1)為當(dāng)前圖像組中未編碼的P幀圖像的幀數(shù)，A^(y-1)為當(dāng)前圖像組中未編碼的B幀圖像的幀數(shù)，/e[l，"l]，W為輸入的視頻信號(hào)所包含的圖像組的個(gè)數(shù)，/e[l,7Vg。p,]，iV，,為當(dāng)前圖像組所包含的圖像的幀數(shù)，然后計(jì)算當(dāng)前圖像的量化步長(zhǎng)QPStep，QPStep=X，其中，X為前一個(gè)P幀圖像的全局復(fù)雜度，其值為前一個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)和前一個(gè)P幀圖像的量化步長(zhǎng)的乘積，再將計(jì)算得到的量化步長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成量化參數(shù)；當(dāng)當(dāng)前圖像為B幀圖像時(shí)，利用線(xiàn)性插值方法計(jì)算當(dāng)前圖像的量化參數(shù)；①-3、根據(jù)計(jì)算得到的每個(gè)圖像組中各幀圖像的量化參數(shù)，采用CBR碼率控制AVS編碼方式對(duì)各幀圖像進(jìn)行第一次編碼，第一次編碼后統(tǒng)計(jì)各幀圖像的幀類(lèi)型、各幀圖像的量化步長(zhǎng)、各幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)、各幀圖像的全局復(fù)雜度及各幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，記第/幀圖像的量化步長(zhǎng)為^—S/e^，記第/幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)為6,，記第/幀圖像的全局復(fù)雜度為I,，記第/幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值為SS/M,，根據(jù)各幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值計(jì)算所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均/=1示視頻信號(hào)所包含的圖像的總幀數(shù)；②-l、計(jì)算視頻信號(hào)中除第1個(gè)P幀圖像以外的各個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值，對(duì)于第A:個(gè)P幀圖像，記該P(yáng)幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值為ran、，記該P(yáng)幀圖像的前一個(gè)P幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)與結(jié)構(gòu)相似度值的比值為ra"&,，判斷raft'o,和ra"On的商是否超出設(shè)定的閾值區(qū)間，如果是，則確定發(fā)生場(chǎng)景切換，并以該P(yáng)幀圖像為界將該P(yáng)幀圖像所在的圖像組中的前部分圖像并入該P(yáng)幀圖像所在的圖像組的前一個(gè)圖像組中，以及將該P(yáng)幀圖像和該P(yáng)幀圖像所在的圖像組中的后部分圖像并入該P(yáng)幀圖像所在的圖像組的下一個(gè)圖像組中，然后將該P(yáng)幀圖像的幀類(lèi)型修改為I幀圖像，再將下一個(gè)圖像組中的I幀圖像的幀類(lèi)型修改為P幀圖像；否則，確定未發(fā)生場(chǎng)景切換；②-2、計(jì)算重組圖像組后視頻信號(hào)中的各幀圖像的復(fù)雜度，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，記該幀圖像的復(fù)雜度為SS/MJT,，《=《x6,xg—^明xSS/M^/557M,，其中，Kf為該幀圖像的幀類(lèi)型權(quán)重系數(shù)，6,為第一次編碼后統(tǒng)計(jì)的第/幀圖像的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)，g一&印,是第一次編碼后統(tǒng)計(jì)的第/幀圖像的量化步長(zhǎng)，SS/A/,為第一次編碼后統(tǒng)計(jì)的第/幀圖像的結(jié)構(gòu)相似度值，SS/M^為視頻信號(hào)第一次編碼后所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值；②-3、計(jì)算視頻信號(hào)的總復(fù)雜度7bto/ss/Mjr，r。m邸/M一;^"'fss/(a，其中，7"0^/_/^表示視頻信號(hào)所包含圖像的總幀數(shù)；然后計(jì)算各幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，記該幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)為62/，6=6,x腿-A，其中，A,。,。,表示視頻信號(hào)的總目標(biāo)比'"2''。'。'7bto/s篇一a"'特?cái)?shù)；②-4、將重組圖像組后得到的每個(gè)圖像組作為一個(gè)場(chǎng)景，計(jì)算所有場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子，對(duì)于第m個(gè)場(chǎng)景，記該場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子為K^^.sign(SSMa，棚av^SSM，墨4，其中，3^()為取正負(fù)號(hào)函數(shù)，ssm^為視頻信號(hào)第一次編碼后所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值，SSIMavem為第m個(gè)場(chǎng)景中所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值；當(dāng)^<1時(shí)，將第w個(gè)場(chǎng)景中的每幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)乘以^，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，設(shè)該幀圖像屬于第m個(gè)場(chǎng)景，調(diào)整該幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，、,^,x/^，其中，式左邊的、,表示調(diào)整后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的62/表示調(diào)整前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，然后將該幀圖像節(jié)省的比特?cái)?shù)x(1—//J累加到5，B_,呵=62,x(1-//J，5腿,呵的初始值為0;當(dāng)K〉1時(shí)，計(jì)算SC/M,SO^^M^+axM^匿,其中，W似，^表示第^個(gè)場(chǎng)景所包含圖像的幀數(shù)，S"M^的初始值為0;②-5、在步驟②-4處理完成后再次遍歷每個(gè)場(chǎng)景，判斷^是否大于1，如果^>1，則修正第m個(gè)場(chǎng)景中的每幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，對(duì)于視頻信號(hào)中的第/幀圖像，設(shè)該幀圖像屬于第m個(gè)場(chǎng)景，修正該幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，&=6g，其中，式左邊的62/表示修正后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的^,表示修正前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，^為第m個(gè)場(chǎng)景的場(chǎng)景復(fù)雜度調(diào)整因子；②-6、首先計(jì)算每個(gè)場(chǎng)景中的每幀圖像的緩沖區(qū)溢出的比特?cái)?shù)，對(duì)于第w個(gè)場(chǎng)景中的第《幀圖像，判斷&,-^w-U否小于o，如果&廠(chǎng)5—-呵小于0，則計(jì)算該幀圖像緩沖區(qū)溢出的比特?cái)?shù)Ove^^，a欲化,札「B^-4，，并且更新p^r以及對(duì)應(yīng)的OveWm，=+Ow必^，其中，OveWm的初始值為0，&9表示第w個(gè)場(chǎng)景中的第《幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)，=S附-m>1,《=1，￡隨為緩沖區(qū)的大小，^min(S隨^，,-62'm,g/。其他情況uv,^一為第個(gè)場(chǎng)景中的最后一幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)，^"表示第m個(gè)場(chǎng)景中的第《-l幀圖像移出之前的緩沖區(qū)狀態(tài)，i^x為傳輸帶寬允許最大碼率，F(xiàn)為幀率，^w為緩沖區(qū)保護(hù)值，^。w-0.2S^，\,,9為第附個(gè)場(chǎng)景中的第"貞圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)；如果CHw^,小于零，然后修正第m-l個(gè)場(chǎng)景中所有圖像和第m個(gè)場(chǎng)景中第1幀到第;幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，對(duì)于第m個(gè)場(chǎng)景中第1幀到第p幀圖像中的第《幀圖像，修正該圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)，《叫=《叫+00^/(^014^，,，其中，式左邊的62,,9表示修正后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的、夂，表示修正前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，6Hw^,表示第m個(gè)場(chǎng)景中溢出的比特總數(shù)，Ov^5^的初始值為0，WM^。e^表示第m-l個(gè)場(chǎng)景所包含圖像的幀數(shù)，對(duì)于第m-l個(gè)場(chǎng)景中的iVW^senee,m.,幀圖像，采用、々=,，《+0贓^/(WM匿^卜,+p)修正M/M鄉(xiāng)ce,,幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)；如果第m個(gè)場(chǎng)景中的所有圖像均沒(méi)有發(fā)生緩沖區(qū)溢出，則在此步驟中對(duì)第m-l個(gè)場(chǎng)景中的所有圖像和第w個(gè)場(chǎng)景中的所有圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)不進(jìn)行修正；③-l、采用VBR碼率控制AVS編碼方式對(duì)經(jīng)第一次編碼后的視頻信號(hào)的各幀圖像進(jìn)行第二次編碼，對(duì)于需進(jìn)行第二次編碼的視頻信號(hào)中的第/幀圖像，定義第/幀圖像為當(dāng)前圖像，判斷當(dāng)前圖像是否為第1幀圖像或第2幀圖像，如果是，則根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度JT,和當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)\,，計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)2印2,，e&ep2,=^，再將當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)0^印2/轉(zhuǎn)化成量化參數(shù)^/>2/，其中，/e[l,7bto/—;^']，roto/—;^'表示需進(jìn)行第二次編碼的視頻信號(hào)所包含的圖像的總幀數(shù)，7bto/—/7/C=7bto/_p'C，然后轉(zhuǎn)到步驟③-5并繼續(xù)執(zhí)行；否則，繼續(xù)執(zhí)行；③-2、對(duì)當(dāng)前圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)62/進(jìn)行微調(diào)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中，式左邊的\,表示微調(diào)后的目標(biāo)比特?cái)?shù)，式右邊的\,表示微調(diào)前的目標(biāo)比特?cái)?shù)，^為第/-1幀圖像的調(diào)整因子，義/_2為第/-2幀圖像的調(diào)整因子，然后根據(jù)第一次編碼后統(tǒng)計(jì)得到的當(dāng)前圖像的全局復(fù)雜度X,和微調(diào)后的目標(biāo)比特?cái)?shù)62/,計(jì)算當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)2&印2/，e&印2,-i;③-3、判斷(麵《2)>1或者(fe—,*D<l&&4—是否成立，如果成立，通過(guò)2&@2/=^^調(diào)整當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)，其中，式'卜械左邊的0^印2/表示調(diào)整后的量化步長(zhǎng)，式右邊的0^印2/表示調(diào)整前的量化步長(zhǎng)，/7為一個(gè)乘法因子，；;=<fl/2XjB^WW0V'《2)<1，B^為緩沖區(qū)的大小，^為第Z-1幀l乾豐(K2)>1圖像的調(diào)整因子，；1,_2為第/-2幀圖像的調(diào)整因子；◎-4、將當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化步長(zhǎng)0%印2/轉(zhuǎn)化為量化參數(shù)。尸2/，然后通過(guò)^,mi^0^+3，max(0^m-3,0P^對(duì)當(dāng)前圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化參數(shù)進(jìn)行修正，其中，式左邊的2A,/表示修正后的量化參數(shù)，式右邊的2^,表示修正前的量化參數(shù)，gi^一，為第/-1幀圖像在第二次編碼時(shí)所需的量化參數(shù)，再通過(guò)0&=111111{63,皿{^2，,,1}}將修正后的量化參數(shù)限制在AVS量化參數(shù)極值范圍內(nèi)，其中，式左邊的2戶(hù)2，,表示限制后的量化參數(shù)，式右邊的gP2,,表示限制前的量化參數(shù)；③-5、利用當(dāng)前圖像的量化參數(shù)對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行第二次編碼，然后計(jì)算當(dāng)前圖像的結(jié)構(gòu)相似度值SS/M^，再判斷當(dāng)前圖像的類(lèi)型是否為I幀圖像，如果是，則當(dāng)前圖像的調(diào)整因?yàn)?-l，否則，當(dāng)前圖像的調(diào)整因子為^^sqrt(然/M2,/M/A^)，其中，5S7M^為視頻信號(hào)第一次編碼后所有圖像的結(jié)構(gòu)相似度值的平均值；③-6、計(jì)算4二^+o^—Ms^-,—^m，其中，4=0，a"wa/—6/"2/—1為第/-1幀圖像第二次編碼后的實(shí)際消耗比特?cái)?shù)，^M為第Z-1幀圖像在第二次編碼階段中所需的目標(biāo)比特?cái)?shù)。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種對(duì)視頻信號(hào)的二次AVS編碼碼率控制的方法，其特征在于所述的步驟①-2中的設(shè)定值為30。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種對(duì)視頻信號(hào)的二次AVS編碼碼率控制的方法，其特征在于所述的步驟①-2中利用線(xiàn)性插值方法計(jì)算當(dāng)前圖像的量化參數(shù)的具體過(guò)程為a.記兩個(gè)P幀圖像之間的連續(xù)B幀圖像的幀數(shù)為￡，記前一個(gè)P幀圖像的量化參數(shù)為，記后一個(gè)P幀圖像的量化參數(shù)為gg;b.根據(jù)g《和2g，計(jì)算當(dāng)前圖像的量化參數(shù)，當(dāng)￡=1時(shí)，當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為g^，2M#2尸2;當(dāng)丄>1且當(dāng)前圖像為兩個(gè)P幀圖像之間的第s個(gè)B幀圖像時(shí)，當(dāng)前圖像的量化參數(shù)為Q^,Q^嘲+a+max(min嚴(yán)，,2xO-l)〉,-2xCy-l))，其中，，陽(yáng)32尸22國(guó)2xZ-3<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種對(duì)視頻信號(hào)的二次AVS編碼碼率控制的方法，其特征在于所述的步驟②-l中設(shè)定的閾值區(qū)間為。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)視頻信號(hào)的二次AVS編碼碼率控制的方法，優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)合分析AVS編碼的重要特征，在初次編碼中詳細(xì)統(tǒng)計(jì)和記錄視頻信號(hào)的重要編碼信息，更符合人眼系統(tǒng)的SSIM值；在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，根據(jù)前面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析每個(gè)場(chǎng)景、每個(gè)幀的復(fù)雜度等視頻特性，在滿(mǎn)足VBR碼率和緩沖區(qū)下溢約束的前提下，將比特總數(shù)有效地重新調(diào)整和分配給每一幀；在第二次編碼中，再根據(jù)R-D模型計(jì)算量化參數(shù)，并且對(duì)量化參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)輕微的調(diào)整，本發(fā)明不僅能夠保證總體比特?cái)?shù)預(yù)算和緩沖區(qū)約束，而且能夠獲得SSIM和PSNR極小波動(dòng)的恒定視頻質(zhì)量，是單次碼率控制方法所不能及的，在視頻存儲(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域，較好的解決了視頻質(zhì)量和總存儲(chǔ)空間之間的矛盾。文檔編號(hào)H04N7/24GK101547349SQ20091009798公開(kāi)日2009年9月30日申請(qǐng)日期2009年4月27日優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日發(fā)明者李均利,鄭從卓,剛陳,平魏申請(qǐng)人:寧波大學(xué)