[发明专利]一种图像编码中码率控制的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频编解码技术，特别涉及一种图像编码中码率控制的方法和装置。

背景技术

为了节约传输带宽和存储空间，以及支持数字电视广播、远程监控、数字视频点播、无线多媒体通信等应用，视频编码已经成为国内外研究和工业应用的热点之一。目前的视频编码标准所涉及的编码技术主要包括：帧内预测、帧间预测、整数变换、重建图像、码率控制、量化和熵编码和去块效应滤波等，如图1所示。

其中，码率控制是视频编码中必不可少的技术，任何标准离开码率控制，其应用都会受到限制，比如在带宽约束条件下的传输过程中，如果没有合适的码率控制方法，客户端缓冲区就有可能发生溢出。即码率控制的目的是保证在产生指定的目标码率的条件下，能够达到最优的图像质量，并保证编解码缓冲区不会发生溢出。码率控制的主要输出为量化参数(QP)，以便编码过程中利用该QP参数获取量化步长用于图像量化。

码率控制的过程主要包括：首先初始化码率控制参数，然后根据目标码率以及缓冲区状态为当前图像帧分配编码长度，最后利用为当前图像帧分配的编码长度计算当前图像帧的QP。

在现有技术中，采用了2次模型TPMAD=x1QP+x2QP2,]]>计算当前图像帧的QP。其中，T是估计得到的目标码率x₁和x₂是2次模型的两个常数参数，可以通过线性回归方法得到。PMAD是当前图像帧的预测平均绝对误差值，可以采用线性模型进行计算：PMAD＝a₁×MAD+a₂，MAD为上一个图像帧的平均绝对误差值。a1和a2是模型的2个参数，同样通过线性回归的方法估计得到。

由于现有技术中针对每个图像帧都需要更新2次模型的参数，并按照2次模型进行计算，包括平方、除法等运算，也就是说，无论模型求解还是参数更新都需要复杂的运算过程，增大了编码设备的功耗，往往不能用于计算能力较低或功耗受限的编码设备。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种图像编码中码率控制的方法和装置，以便于采用简单的运算过程，降低编码设备的功耗。

一种图像编码中码率控制的方法，该方法包括：

A、为当前图像基本单元分配编码长度；

B、将为当前图像基本单元分配的编码长度与上一图像基本单元的实际编码长度进行比较；

C、按照预先设定的比较结果与量化参数调整步长之间的对应关系，确定步骤B的比较结果对应的量化参数调整步长，利用确定的量化参数调整步长在上一图像基本单元的量化参数基础上进行调整，确定出当前图像基本单元的量化参数用于对当前图像基本单元进行编码；

其中，所述图像基本单元为图像帧或宏块。

一种图像编码中码率控制的装置，该装置包括：编码处理单元、比较处理单元和参数确定单元；

所述编码处理单元，用于为当前图像基本单元分配编码长度；

所述比较处理单元，用于将为当前图像基本单元分配的编码长度与上一图像基本单元的实际编码长度进行比较；

所述参数确定单元，用于按照预先设定的比较结果与量化参数调整步长之间的对应关系，确定所述比较处理单元的比较结果对应的量化参数调整步长，利用确定的量化参数调整步长在上一图像基本单元的量化参数基础上进行调整，确定出当前图像基本单元的量化参数用于对当前图像基本单元进行编码；

其中，所述图像基本单元为图像帧或宏块。

由以上技术方案可以看出，本发明仅需要将为当前图像基本单元分配的编码长度与上一图像基本单元的实际编码长度进行比较，按照预先设定的对应关系，确定比较结果对应的量化参数调整步长，利用该参数调整步长在上一图像基本单元的量化参数基础上进行调整来确定出当前图像基本单元的量化参数。该过程仅需要执行比较和调整等简单操作，无需进行按照现有技术中的2次模型进行复杂的计算，大大减小了运算复杂度且降低了编码设备的功耗，使得各种视频编码标准能够广泛地应用于各种编码设备中，诸如手持式设备等功耗受限的设备。