專利名稱：基于幀復(fù)雜度的h.264碼率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于幀復(fù)雜度的H. 264編碼控制方法。
背景技術(shù)：
在過(guò)去十多年中，視頻通信技術(shù)得到了飛速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，并制定了一系列 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)有的國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)主要包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)推出的MPEG-1， MPEG-2, MPEG-4(參見(jiàn)文獻(xiàn) JS0/IEC 13818-2. Information technology-Genericcoding of moving pictures and associated audio Part 2 :Video [S]. 1996 ； ISO/ IEC14496-2. Information technology-Generic coding of audio-visual objects Part2 :Visual[S], 1998.)，以及國(guó)際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)化部(ITU-T)推出的H. 26x系列， 如 H.261(參見(jiàn)文獻(xiàn)ITU-T. Draft ITU-T Recommendation H. 261. Video codec for audio visualservices, at px64kbps [S]，1993. )，H. 263 (參見(jiàn)文獻(xiàn)ITU_T. Draft ITU-T RecommendationH. 263. Video coding for low bit rate communication[S]. 1996.) 等。2003年，由ISO與ITU-T合作成立的聯(lián)合視頻工作組JVT推出了最新的視頻標(biāo)準(zhǔn) H.264(參見(jiàn)文獻(xiàn)IS0/IEC11496-10. ITU-T Recommendation H. 264 Advanced video coding[S].2002.)。H. 264吸收了以往各種編碼標(biāo)準(zhǔn)方案的優(yōu)點(diǎn)，在預(yù)測(cè)編碼、變換量化和 容錯(cuò)編碼等方面進(jìn)行了較大的改進(jìn)。在相同的圖像質(zhì)量下，H. 264碼率約為以前視頻編碼 標(biāo)準(zhǔn)的一半。此外，H. 264還具有很強(qiáng)的容錯(cuò)能力和網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性。目前H. 264正逐漸取代 原有視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)在各應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。碼率控制是視頻壓縮編碼過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作用于整個(gè)視頻編碼過(guò)程，其有效 性不僅影響碼流的碼率穩(wěn)定，還將影響到整個(gè)視頻序列的圖象質(zhì)量。因此，一般在視頻標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)生后，碼率控制都會(huì)得到廣泛的研究，如MPEG-2的TM5、H. 263的TMN8、MPEG-4的VM7系 列等。然而，這些方法都不能直接應(yīng)用于H. 264標(biāo)準(zhǔn)，這是因?yàn)镠. 264標(biāo)準(zhǔn)在碼率控制方法 以及率失真優(yōu)化(RD0)中都使用了量化參數(shù)，這就導(dǎo)致了在進(jìn)行碼率控制時(shí)出現(xiàn)了蛋雞悖 論對(duì)當(dāng)前幀的宏塊進(jìn)行率失真優(yōu)化時(shí)，需要先通過(guò)當(dāng)前幀或當(dāng)前宏塊的MAD決定每個(gè)宏 塊的量化參數(shù)，而當(dāng)前幀或宏塊的MAD僅在率失真優(yōu)化后才能得到。適用H. 264/AVC的碼率控制方法主要有JVT-F086 (參見(jiàn)文獻(xiàn)MA S，GA0 W, LUY, et al. Proposed draft description of rate control on JVT standard[DB/0L] [2006-08-01], ftp://ftp. imtc-files. org/jvt-experts/2002-12-Awaji/JVT-F086-L. doc.)禾口 JVT-G012 (參見(jiàn)文獻(xiàn)Li Zheng-guo, Pan Feng, Lim Keng-pang, et al 'Adaptive base unit layerrate control for JVT,JVT-GO 12 [A] *In :Proceedings of 7th Meeting, Pattay II [C]，Thailand, 2003.)。JVT-F086控制方法采用TM-5碼率模型，沒(méi)有利用當(dāng)前 基本單元信息，輸出的碼率的控制不夠精度。而JVT-G012提出用流量往返模型來(lái)分配每 個(gè)基本單元目標(biāo)比特?cái)?shù)，預(yù)測(cè)誤差較小，并在宏塊層編碼采用二次率失真函數(shù)來(lái)計(jì)算量化 參數(shù)，且JVT-G012僅需要進(jìn)行一次編碼處理，計(jì)算復(fù)雜度較低，編碼效率較高。JVT-G012很好地解決了蛋雞悖論。JVT-G012碼率控制方法有三個(gè)步驟首先計(jì)算未編碼幀的剩余 比特?cái)?shù)，然后，計(jì)算當(dāng)前幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)，最后，計(jì)算當(dāng)前幀的量化參數(shù)并進(jìn)行率失真優(yōu)化 (參見(jiàn)文獻(xiàn):Li Zheng-guo, Pan Feng, Lim Keng-pang, et al Adaptive base unitlayer rate control for JVT, JVT-G012[A] In :Proceedings of 7th Meeting, PattayII[C], Thailand, 2003.)。該方法只是根據(jù)緩沖區(qū)的情況來(lái)為各幀分配比特?cái)?shù)，沒(méi)有考慮當(dāng)前幀的 信息，在比特分配和碼率精度的控制上還有些欠缺。這種分配方法只是根據(jù)緩沖區(qū)的狀態(tài) 為當(dāng)前幀分配比特，沒(méi)有考慮到它編碼圖像復(fù)雜度和重要性。由于每一幀視頻圖像的編碼 復(fù)雜度存在著差異，達(dá)到相當(dāng)質(zhì)量所需的編碼比特有所不同，僅僅依靠緩沖區(qū)狀態(tài)決定幀 層目標(biāo)比特導(dǎo)致幀間視頻質(zhì)量產(chǎn)生較大的波動(dòng)，因此幀級(jí)比特分配還必須考慮幀編碼復(fù)雜 度，以更準(zhǔn)確地進(jìn)行比特分配，達(dá)到更好的碼率控制效果和改善圖像的質(zhì)量。鑒于現(xiàn)有JVT-G012碼率控制方法中，在碼率控制上存在幀的目標(biāo)比特根據(jù)緩沖 區(qū)的剩余比特?cái)?shù)平均分配、沒(méi)有考慮到它編碼圖像復(fù)雜度和重要性的缺點(diǎn)，一些學(xué)者提出 了根據(jù)圖像復(fù)雜度來(lái)進(jìn)行目標(biāo)比特分配的碼率控制方法。例如，有人提出采用當(dāng)前編碼幀 和前一幀重建幀之間的灰度直方圖的平均差值來(lái)衡量幀復(fù)雜度(韓崢，唐昆，崔慧娟.基于 H*264的碼率控制算法.清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008，48(1) =59-61.)；還有人采用 圖像亮度分量的平均絕對(duì)誤差比率來(lái)衡量幀復(fù)雜度(劉啟，石志強(qiáng).一種H. 264幀級(jí)碼率 控制改進(jìn)算法.計(jì)算機(jī)仿真，2008，25 (5) :105-108.)。灰度直方圖的平均差值和平均絕對(duì) 誤差比率都可以從一個(gè)側(cè)面衡量圖像復(fù)雜度，但是都不夠全面。如果能將衡量圖像復(fù)雜度 的各種標(biāo)準(zhǔn)綜合起來(lái)，則可以更好的表示視頻中每幀圖像的復(fù)雜度，從而更準(zhǔn)確地進(jìn)行比 特分配，更好的控制碼率和改善視頻的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新的碼率控制方法，該方法能 夠使生成碼率與目標(biāo)碼率相近的同時(shí)，提高視頻輸出序列的平均峰值信噪比，從而得到更 好的圖像質(zhì)量。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的思路是結(jié)合現(xiàn)有的兩種幀復(fù)雜度衡量方法，引入一個(gè) 新的復(fù)雜度系數(shù)，該復(fù)雜度系數(shù)定義為圖像灰度直方圖的平均差值和圖像亮度分量的平均 絕對(duì)誤差比率的加權(quán)之和。本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案一種基于幀復(fù)雜度的H. 264碼率控制方法，包括以下步驟A、根據(jù)幀復(fù)雜度確定 當(dāng)前編碼幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)；B、計(jì)算量化參數(shù)并進(jìn)行率失真優(yōu)化；其特征在于，幀復(fù)雜度是 通過(guò)一個(gè)復(fù)雜度系數(shù)來(lái)衡量，該復(fù)雜度系數(shù)定義為圖像灰度直方圖的平均差值和圖像亮度 分量的平均絕對(duì)誤差比率的加權(quán)之和，其定義式如下FC = uMADrati0(i, j) + (l-u)Cj其中，F(xiàn)C表示復(fù)雜度系數(shù)；y是權(quán)系數(shù)，其取值范圍為0到1 ;i為視頻 序列中G0P層的序號(hào)，取值范圍為1到視頻序列中G0P層數(shù)；j為第i個(gè)G0P層 中幀的序號(hào)，取值范圍為1到第i個(gè)G0P層中包含的總幀數(shù)；q =，
255
Hj =2kxEK" "^-il'hj表示當(dāng)前編碼幀的灰度直方圖，hjM表示前一幀重建幀的灰度直
7=0
方圖；(/,_/) = M4￡>(/，_/)/i^，表示第i個(gè)G0P層中第j幀的圖像亮度分量平均絕對(duì)誤差的比率；MAD(i，j) = al*MAD(i, j_l)+a2，表示第i個(gè)GOP層中第j幀的圖像亮度分 量平均絕對(duì)誤差，al和a2為一元線性回歸系數(shù)，其初始值分別為1和0，并在每個(gè)幀編碼完
成之后更新；—z+fM^^，")，表示當(dāng)前G0P層中所有已編碼P幀的圖像亮度分量平
均絕對(duì)誤差的平均值。根據(jù)上述的復(fù)雜度系數(shù)FC修改JVT-G012碼率控制方法中目標(biāo)比特?cái)?shù)的分配公
式，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行修正，得到本發(fā)明的目標(biāo)比特?cái)?shù)分配公式如下
O.S^FCxjBx ^^ + (1 - x+ r[Tu{nK}) - Bc( ,_y )]|OMCd.l
1.15 x x ^^ + (1 _ 歷 x+ r[Tbl ( ;J) - Bc (nu )]|FC>2.\其中，Tjnu)表示第i個(gè)GOP層編碼至第j幀時(shí)剩余的總比特?cái)?shù)Jjj)表示第i 個(gè)GOP層中第j幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)；FC表示復(fù)雜度系數(shù)；F,表示幀率；N,表示當(dāng)前G0P層的未 編碼幀數(shù)；u(ni,」)表示信道可利用的帶寬；Tbl(ni, p表示目標(biāo)緩沖級(jí)別；B。(ni,」)為緩沖區(qū) 占用度邛、Y為加權(quán)系數(shù)，3在有B幀時(shí)為0.9，否則為0.5 當(dāng)GOP內(nèi)有B幀時(shí)，它的 值為0. 25，否則為0. 75。然后按照現(xiàn)有技術(shù)的方法計(jì)算量化參數(shù)并進(jìn)行率失真優(yōu)化即可。本發(fā)明通過(guò)使用圖像灰度直方圖的平均差值和圖像亮度分量的平均絕對(duì)誤差比 率的加權(quán)之和作為幀的復(fù)雜度的衡量系數(shù)，并根據(jù)該系數(shù)來(lái)分配目標(biāo)比特，優(yōu)化了幀級(jí)目 標(biāo)比特分配，使運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的幀能獲得較多的比特分配，從而更有效地實(shí)現(xiàn)了碼率控制，相應(yīng) 地提高了視頻編碼質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明方法與JVT-G012方法處理suzie序列的PSNR比較圖；圖2是本發(fā)明方法與JVT-G012方法處理football序列的PSNR比較圖；圖3是本發(fā)明方法與JVT-G012方法處理mobile序列的PSNR比較圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明具體而言，本發(fā)明的基于幀復(fù)雜度的H. 264碼率控制方法包括以下步驟A、根據(jù)幀復(fù)雜度確定當(dāng)前編碼幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)；本步驟包括以下各步驟A1、按照下式計(jì)算未編碼幀的剩余比特?cái)?shù) 其中，Tjny)表示第i個(gè)GOP層編碼至第j幀時(shí)剩余的總比特?cái)?shù)，u(riy)表示編碼第一幀前的可用信道帶寬，F(xiàn)r為幀率，Ngop表示該G0P層中圖像幀的個(gè)數(shù)，Bs為緩沖區(qū)的 大小，總表示第i_l個(gè)G0P層中最后一幀編碼結(jié)束后緩沖區(qū)的實(shí)際占有率，Afci^) 是第i個(gè)G0P層第j-1幀實(shí)際產(chǎn)生的比特?cái)?shù)；A2、按照如下公式計(jì)算當(dāng)前編碼幀的復(fù)雜度系數(shù) 其中，F(xiàn)C表示復(fù)雜度系數(shù)；y是權(quán)系數(shù)，其取值范圍為0到1 ;i為視頻 序列中G0P層的序號(hào)，取值范圍為1到視頻序列中G0P層數(shù)；j為第i個(gè)G0P層 中幀的序號(hào)，取值范圍為1到第i個(gè)G0P層中包含的總幀數(shù)；(廣兩/冗，
表示當(dāng)前編碼幀的灰度直方圖，hjM表示前一幀重建幀的灰度直
方圖 ’MADraJj,j、= MAD{i,j、/MAD，表示第i個(gè)GOP層中第j幀的圖像亮度分量平均絕 對(duì)誤差的比率；MAD(i，j) = al*MAD(i, j_l)+a2，表示第i個(gè)GOP層中第j幀的圖像亮度分 量平均絕對(duì)誤差，al和a2為一元線性回歸系數(shù)，其初始值分別為1和0，并在每個(gè)幀編碼完
成之后更新；—=」卩|^^41)(/, )，表示當(dāng)前G0P層中所有已編碼P幀的圖像亮度分量平
均絕對(duì)誤差的平均值； 根據(jù)試驗(yàn)優(yōu)化發(fā)現(xiàn)，當(dāng)權(quán)系數(shù)P的取值為0. 3時(shí)，得到的結(jié)果最佳；因此本具體實(shí) 施方式中，權(quán)系數(shù)P的取值為0.3。
T.U)
A3、根據(jù)下式計(jì)算當(dāng)前編碼幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)
O.S8xFCx/3x ^^ 十(1 _ / ) x j^f^ + 7[tu ) -0<FC<1.1
1 15 ^x+ (1 -y3)x+ r[Tbl{nU])- Bc(n^)]|FC >2.1其中，Tjnu)表示第i個(gè)GOP層編碼至第j幀時(shí)剩余的總比特?cái)?shù)；Ti(j)表示第i 個(gè)GOP層中第j幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)；FC表示復(fù)雜度系數(shù)；F,表示幀率；N,表示當(dāng)前G0P層的未 編碼幀數(shù)；u(ni,」)表示信道可利用的帶寬；Tbl(ni, p表示目標(biāo)緩沖級(jí)別；B。(ni,」)為緩沖區(qū) 占用度邛、Y為加權(quán)系數(shù)，3在有B幀時(shí)為0.9，否則為0.5 當(dāng)G0P內(nèi)有B幀時(shí)，它的 值為0. 25，否則為0. 75。B、計(jì)算量化參數(shù)并進(jìn)行率失真優(yōu)化；根據(jù)下式計(jì)算第i個(gè)G0P中第j幀的量化參數(shù)Q
一 ” 7VA nMAD^ MADQJ)Ti(j) = a---+ b~—-其中，a、b表示2個(gè)模型參數(shù)，通過(guò)線性回歸統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到；然后用拉格朗日優(yōu)化 法進(jìn)行率失真優(yōu)化。本步驟中量化參數(shù)計(jì)算及率失真優(yōu)化均為現(xiàn)有技術(shù)，詳細(xì)內(nèi)容可參考文獻(xiàn) (LiZheng-guo,Pan Feng,Lim Keng-pang,et al. Adaptive base unit layer rate control
7for JVT, JVT-G012. Proceedings of 7th Meeting, Pattay II, Thailand,2003.)為了驗(yàn)證本發(fā)明方法的效果，在JVT的校驗(yàn)?zāi)Ｐ蚃M86上實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的碼率控制 方法，并和JVT-G012碼率控制方法進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)使用的測(cè)試序列是QCIF4: 2:0格式 mobile, football, suzie, coastguard,幀率為 15 幀 /s，目標(biāo)碼率為 64kb/s，共編碼 100 幀， 起始量化參數(shù)為28，G0P長(zhǎng)度為25。得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1所示 表 1從表中可以看出，本文提出的碼率控制方法可以更為準(zhǔn)確地控制碼率，序列的比 特率最大誤差為1.38%，相比與原方法的比特率最大誤差2. 45%，誤差減小了約1倍。從表中可以看出，本碼率控制方法還能獲得更好的PSNR，序列的峰值信噪比比原 方法平均提高0. 38dB。對(duì)于運(yùn)動(dòng)劇烈且紋理復(fù)雜的football和mobile兩個(gè)序列，他們的 峰值信噪比得到了顯著地提高。圖1-圖3分別為suzie、football和mobile測(cè)試序列采用兩種方法下的PSNR 對(duì)比圖，采用本發(fā)明的碼率控制方法能夠有效地抑制由于快速運(yùn)動(dòng)引起的PSNR劇降。而 JVT-G012所采用的比特分配方案由于缺乏對(duì)復(fù)雜度的考慮，很容易導(dǎo)致較大的幀間質(zhì)量波 動(dòng)，在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)PSNR劇降。在圖2 “football”序列中，快速的運(yùn)動(dòng)從第60幀開(kāi)始 并往后持續(xù)若干幀，導(dǎo)致了劇烈的圖像質(zhì)量下降。如第62幀在采用JVT-G012碼率控制方 法進(jìn)行編碼時(shí)，其PSNR值銳減到23. 27dB。但在采用本發(fā)明的方法編碼時(shí)，其PSNR值仍有 27. 38dB,比JVT-G012碼率控制方法多出了 4. lldB。本發(fā)明方法明顯要比原方法的圖像質(zhì) 量好，而且在一定程度上能夠有效地平滑幀間的PSNR波動(dòng)，提高視頻序列質(zhì)量的平滑性。
權(quán)利要求
一種基于幀復(fù)雜度的H.264碼率控制方法，包括以下步驟A、根據(jù)幀復(fù)雜度確定當(dāng)前編碼幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)；B、計(jì)算量化參數(shù)并進(jìn)行率失真優(yōu)化；其特征在于，幀復(fù)雜度是通過(guò)一個(gè)復(fù)雜度系數(shù)來(lái)衡量，該復(fù)雜度系數(shù)定義為圖像灰度直方圖的平均差值和圖像亮度分量的平均絕對(duì)誤差比率的加權(quán)之和，其定義式如下FC＝μMADratio(i，j)+(1 μ)Cj其中，F(xiàn)C表示復(fù)雜度系數(shù)；μ是權(quán)系數(shù)，其取值范圍為0到1；i為視頻序列中GOP層的序號(hào)，取值范圍為1到視頻序列中GOP層數(shù)；j為第i個(gè)GOP層中幀的序號(hào)，取值范圍為1到第i個(gè)GOP層中包含的總幀數(shù)；hj表示當(dāng)前編碼幀的灰度直方圖，hj 1表示前一幀重建幀的灰度直方圖；表示第i個(gè)GOP層中第j幀的圖像亮度分量平均絕對(duì)誤差的比率；MAD(i，j)＝a1*MAD(i，j 1)+a2，表示第i個(gè)GOP層中第j幀的圖像亮度分量平均絕對(duì)誤差，a1和a2為一元線性回歸系數(shù)，其初始值分別為1和0，并在每個(gè)幀編碼完成之后更新；表示當(dāng)前GOP層中所有已編碼P幀的圖像亮度分量平均絕對(duì)誤差的平均值。FSA00000202736600011.tif,FSA00000202736600012.tif,FSA00000202736600013.tif,FSA00000202736600014.tif
2.如權(quán)利要求1所述基于幀復(fù)雜度的H.264碼率控制方法，其特征在于，所述步驟A中 的目標(biāo)比特?cái)?shù)由下式確定 其中，Tr(ni,j)表示第i個(gè)GOP層編碼至第j幀時(shí)剩余的總比特?cái)?shù)；Ti(j)表示第i個(gè) G0P層中第j幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)；FC表示復(fù)雜度系數(shù)；F,表示幀率；N,表示當(dāng)前G0P層的未編 碼幀數(shù)；uOiq)表示信道可利用的帶寬；IMOim)表示目標(biāo)緩沖級(jí)別；Bjny)為緩沖區(qū)占 用度邛、Y為加權(quán)系數(shù)，3在有B幀時(shí)為0.9，否則為0.5 當(dāng)G0P內(nèi)有B幀時(shí)，它的值 為0. 25，否則為0. 75。
3.如權(quán)利要求2所述基于幀復(fù)雜度的H.264碼率控制方法，其特征在于，所述步驟A具 體包括以下各步驟A1、按照下式計(jì)算未編碼幀的剩余比特?cái)?shù) 其中，Tjnu)表示第i個(gè)GOP層編碼至第j幀時(shí)剩余的總比特?cái)?shù)，ufcu)表示編碼第 一幀前的可用信道帶寬，F(xiàn),為幀率，Ng。p表示該G0P層中圖像幀的個(gè)數(shù)，Bs為緩沖區(qū)的大小， K( Ng。。)表示第i_l個(gè)G0P層中最后一幀編碼結(jié)束后緩沖區(qū)的實(shí)際占有率，A(ni^)是第 i個(gè)G0P層第j-1幀實(shí)際產(chǎn)生的比特?cái)?shù)；A2、按照如下公式計(jì)算當(dāng)前編碼幀的復(fù)雜度系數(shù) FC = uMADrati0(i, j) + (l-u)Cj,其中，F(xiàn)C表示復(fù)雜度系數(shù)；y是權(quán)系數(shù)，其取值范圍為0到1 ；i為視頻序列中GOP層的 序號(hào)，取值范圍為1到視頻序列中G0P層數(shù)；j為第i個(gè)G0P層中幀的序號(hào)，取值范圍為1到255第i個(gè)G0P層中包含的總幀數(shù)-’c 二御^^ fHj =lkxEK ，屯表示當(dāng)前編碼幀的灰度直方圖，hj-i表示前一幀重建幀的灰度直方圖-,MADrati0{iJ) = MAD{i,j)/MAD， 表示第i個(gè)G0P層中第j幀的圖像亮度分量平均絕對(duì)誤差的比率；MAD(i，j) = al*MAD(i， j-l)+a2，表示第i個(gè)GOP層中第j幀的圖像亮度分量平均絕對(duì)誤差，al和a2為一元線性回歸系數(shù)，其初始值分別為1和0，并在每個(gè)幀編碼完成之后更新；—=」]￡—￡>(/，《)，J - i n=l表示當(dāng)前GOP層中所有已編碼P幀的圖像亮度分量平均絕對(duì)誤差的平均值； A3、根據(jù)下式計(jì)算當(dāng)前編碼幀的目標(biāo)比特?cái)?shù) 其中，Tr(ni,j)表示第i個(gè)GOP層編碼至第j幀時(shí)剩余的總比特?cái)?shù)；Ti(j)表示第i個(gè) GOP層中第j幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)；FC表示復(fù)雜度系數(shù)；F,表示幀率；N,表示當(dāng)前G0P層的未編 碼幀數(shù)；uOiq)表示信道可利用的帶寬；IMOim)表示目標(biāo)緩沖級(jí)別；Bjny)為緩沖區(qū)占 用度邛、Y為加權(quán)系數(shù)，3在有B幀時(shí)為0.9，否則為0.5 當(dāng)GOP內(nèi)有B幀時(shí)，它的值 為0. 25，否則為0. 75。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述基于幀復(fù)雜度的H. 264碼率控制方法，其特征在于權(quán)系 數(shù)P的取信為0.3。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于幀復(fù)雜度的H.264碼率控制方法，屬于視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟A、根據(jù)幀復(fù)雜度確定當(dāng)前編碼幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)；B、計(jì)算量化參數(shù)并進(jìn)行率失真優(yōu)化；其特征在于，幀復(fù)雜度是通過(guò)一個(gè)復(fù)雜度系數(shù)來(lái)衡量，該復(fù)雜度系數(shù)定義為圖像灰度直方圖的平均差值和圖像亮度分量的平均絕對(duì)誤差比率的加權(quán)之和，在該復(fù)雜度系數(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)現(xiàn)有的目標(biāo)比特公式進(jìn)行了修正。本發(fā)明方法不但能更為準(zhǔn)確地控制碼率，而且提高了視頻輸出序列的平均峰值信噪比，從而得到更好的圖像質(zhì)量；本發(fā)明方法同時(shí)減小了視頻圖像幀間質(zhì)量波動(dòng)，使得視頻圖像質(zhì)量更加平滑。
文檔編號(hào)H04N7/64GK101895758SQ20101023506
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者陸飛飛, 陳曉 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)