[发明专利]一种H.264码率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频压缩技术，特别涉及视频压缩技术中的一种H.264码率控制方法。 

背景技术

码率控制在视频压缩技术中起着至关重要的作用，它的最终目的是在给定的目标比特率及缓存容量的条件下，能够有效地抑制视频序列的质量波动并减少跳帧次数，从而使得传输的视频质量最优化。 

H.264是由联合视频组(JVT)近年来致力开发研究的最新视频压缩国际标准，在采用H.264的视频压缩标准进行码率控制的时候，由于压缩过程中产生的量化参数(QP)既用于码率控制过程，又用于率失真优化过程，因此会产生“蛋鸡悖论”的问题：为了计算当前宏块的率失真优化(RDO)，需要利用当前宏块的QP，而当前宏块的QP需要通过计算该宏块的平均绝对差(MAD)来揭示其编码复杂度，每个当前宏块的MAD只有在得知其RDO后才能计算出。因此，如何解决“蛋鸡悖论”成了H.264码率控制过程中的当务之急。 

目前，H.264采用了JVT-G012码率控制算法，该算法通过使用MPEG-2中的二次码率-量化步长(R-Q)模型来计算量化步长(Q)，从而得到最后的QP。在计算Q之前，还需要计算二次R-Q模型中的各个参数，算法的具体实现过程如下： 

1、采用线性MAD预测模型对当前宏块的MAD进行线性预测，得到当前宏块的MAD预测值。 

2、采用光栅扫描的方式来选择二次R-Q模型系数更新时的历史数据点， 在选取好历史数据点之后，即可采用线性回归方法对二次R-Q模型的系数进行更新，从而得到新的二次R-Q模型。 

3、将前一帧的平均头信息比特数和当前帧中已编码宏块的平均头信息比特数进行加权平均，并将加权平均后的结果作为当前宏块的头信息比特数预测值。 

4、采用如下公式对当前宏块的预分配码率进行预测， 

Ri=R×MADcb2(i)Σk=iNumMADcb2(k),]]>

其中，i为当前宏块在当前帧中的序号；Num为当前帧中总的宏块数；R_i为当前宏块的预分配码率预测值；R为当前帧的预分配码率；MAD_cb(i)为当前宏块的MAD预测值；MAD_cb(k)为当前帧中第k个宏块的MAD预测值。 

5、将通过上述4个步骤中得到的各参数代入如下所示的二次R-Q模型中，即可得到当前宏块的Q， 

Ri-HiMADi=a1×Qi-1+a2×Qi-2,]]>