[发明专利]一种基于片的自适应码率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于片的自适应码率控制方法。

背景技术

Ramchandran等提出一个拉格朗日乘数的码率控制算法，这个算法要求对每个量化器生成率失真曲线，它的复杂度非常大不适合实时应用；应用独立的量化器位分配到MPEG视频编码器”1994年IEEE图像处理学报第3卷533到545页。(K.Ramchandrain，A.Qrtega，and M.Vetterli，“Bit allocationfor dependent quantization with applications to multiresolution and MPEG videocoders，”IEEE Trans.Image Processing，vol.3，pp.533-545，1994。

另一份文献，1997年2月《IEEE电路系统和视频技术学报》，P246～250，“率失真模型码率控制算法“(作者：T.Chiang and Y.-Q.Zhang)公开一个二次方程式的率失真模型码率控制算法，这个算法要求使用最小均方算法求解模型参数，该算法复杂度较大。

2003年3月泰国JVT会议中，Li等人提出一个自适应基本单元的码率控制算法，这个算法是基于Chiang的二次方程式的率失真模型码率控制算法并做一些改进，同样该算法复杂度较大。

发明内容

为了克服已有的码率控制算法的算法复杂度较大的不足，本发明提供一种降低算法复杂度，又能在给定的目标码率控制范围内获得较高的视频质量的基于片的自适应码率控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于片的自适应码率控制方法，所述的控制算法包括以下步骤：

(1)、将输入视频序列分成图像组，图像组为一组时间上连续的图像序列，根据H.264基本框架的定义，每个图像组呈IPPP结构，其中I帧是指帧内编码的图像，P帧是指支持前向预测的图像，定义i和j分别表示第i个图像组和第i个图像组的第j帧；

(2)、控制编码器使用一个量化系数(Quantization Parameter，QP)的初始值来编码第i个图像组的首个I帧和首个P帧，初始的量化系数值通过目标码率分配到单位象素的比特数来计算；

(3)、通过动态量化系数QP_i^k(j)编码第i个图像组的第j帧，每一个片的动态量化系数QP_i^k(j)的确定过程为：

(3.1)、当第i个图像组的第j-1帧被编码后，在图像组中剩余的目标比特总数(Remaining Bits，RB)用以下公式(1)表示：

RB_i(j)＝RB_i(j-1)-AB_i(j-1)    j＝2，3，...，N_i    (1)

其中，AB_i(j-1)表示已编码的第j-1帧比特数；

对于一个图像组中的第1帧，它的目标比特数由下式(2)计算：

RBi(1)=RSFR×Ni-VBi(1)---(2)]]>

其中，RS表示目标码率，N_i为第i个图像组总的帧数，FR表示帧率；

第J帧的虚拟缓冲区充盈度(Virtual Buffer，VB)，由下式(3)表示：