[发明专利]多视点视频编码的多级码率控制方法

说明书

技术领域

本发明属于视频编码技术领域，涉及的是一种视频编码的码率控制方法，特别是一种面向多视点视频编码的多级码率控制方法。

背景技术

近年来，以独特的立体感、沉浸感及漫游特性为特征的多视点视频技术正越来越受到学术界和工业界的关注，多视点视频相比于单视点视频更能真实反映现实世界，能给人一种强烈的真实感。但是多视点视频数据量巨大，存贮和传输十分困难，必须进行高效的压缩。多视点视频在编码端经压缩后送到信道上进行传输然后在解码端进行解码，根据用户需求进行存储或显示，在编码→传输→解码整个流程中，存在如何解决压缩后的多视点视频数据适应信道的编码码率控制问题，如果这一问题得不到解决则编码后的码流直接送到信道上传输，会造成信道或拥塞，或空闲，这将大大降低信道的利用率。

目前，针对单视点视频编码的码率控制已经有许多成熟的技术，如：Mpeg2中的TM5、Mpeg4中的VM8、H.263中的TMN8、Z.He等人提出的基于ρ域的码率控制方法以及H.264的JVT-G012。但是，这些技术不能直接应用于多视点视频编码，其原因在于多视点视频不仅具有更多的视点，而且具有更复杂的编码预测结构及更多的B图像类型。因此，如何在多视点视频编码中实现码率控制是目前多视点视频技术面临的难题之一。

单视点视频编码的码率控制，就其实质来说是对I帧和P帧的码率控制，对B帧不进行码率控制，B帧QP值只是简单的根据相邻的I帧与P帧或相邻的两个P帧的QP的值确定的，当相邻I帧与P帧或相邻两个P帧之间的B帧数目较大时，码率控制的精度将会变的很差。多视点视频编码为提高编码效率，设置了更多的B图像，因此多视点视频编码的码率控制要增加对B帧的码率控制。现有的多视点视频编码的码率控制方法多是基于二次模型，根据视差预测和运动预测的结构关系，将所有图像分成多种类型的编码帧，然后对各种类型的图像分别建模，根据模型的参数计算各种类型帧的目标比特数和帧级量化参数。该类方法控制精度不高，复杂度偏高，不具有实际可操作性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的在于提供一种多视点视频编码的多级码率控制方法。该方法不仅能精确地控制码率，还能提高图像的编码质量。

为达到上述目的，本发明的构思是：

首先根据相关性函数在视点间合理分配码率，然后根据分层B图像比特分配策略实现帧层的比特分配，最后根据拉普拉斯率失真模型实现宏块层的码率控制。

根据上述构思，本发明的技术方案是：

一种多视点视频编码的多级码率控制方法，其具体步骤是：

(1)、建立多个视点连续编码的框架，实现多个视点的连续编码；

(2)、GGOP(the group of group of pictures)层比特分配和码率控制，得到当前GGOP的目标比特数；

(3)、GOP(group of pictures)层比特分配和码率控制，计算出各视点GOP的权重因子w_k，得到当前GOP的目标比特数；

(4)、Frame层比特分配和码率控制，得到当前编码帧分配到的比特数；

(5)、Macroblock层比特分配和码率控制，确定出当前宏块的量化参数Q_pc；

(6)、根据步骤(5)计算得到的量化参数Q_pc对当前宏块进行编码；

(7)、判断当前帧内所有的宏块是否均编码，若均编码，则转步骤(8)；若未均编码，则重复转步骤(5)至(6)，直到均编码，转步骤(8)；

(8)、判断当前GOP内所有的帧是否均编码，若均编码，则转步骤(9)；若未均编码，则重复转步骤(4)至(7)，直到均编当前GOP所有帧。

(9)、判断当前GGOP内所有的GOP是否均编码，若均编码，则转步骤(10)；若未均编码，则重复转步骤(3)至(8)，直到均编当前GGOP所有GOP。

(10)、判断当前GGOP是否为最后一个GGOP，若是最后一个GGOP，则整个码率控制过程结束，否则，重复转步骤(2)至(9)