[发明专利]一种视频图像编码方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频通信技术领域，特别涉及一种视频图像编码方法和装置。

背景技术

在视频通信领域，通信信道带宽都是恒定、有限的，而在单纯的视频编码压缩系统中，原始视频数据经过编码压缩后得到的码流，其码率是变化的。码率不断变化的码流在恒定有限带宽的信道中传输时会存在如下问题：当码率较小时，会引起通信信道带宽资源的浪费；当码率过大时，会引起视频图像数据的丢失。

目前，在视频编码中，通常通过引入码率控制将压缩编码的码流控制在一定的波动范围之内，图1给出了现有视频图像编码的原理示意图。如图1所示，编码器的码率控制参数包括目标帧率和目标码率，目标帧率和目标码率是编码器实际想要达到的输出帧率和码率，该编码方法主要包括以下步骤：

步骤101：预测当前网络可用带宽资源，即编码器输出视频码流的可用传输带宽。

步骤102：根据预测的可用的带宽资源，设置编码器的初始码率控制参数，包括目标帧率和目标码率和每帧的目标码流等。

本步骤中，可以将目标码率设置成与可用带宽相等，或者小于可用带宽，以预留冗余保证可靠性；而目标帧率则可以综合可用带宽、编码器性能和想要达到的图像质量等因素进行设置，一般可以取经验值。

这里每帧的目标码流等于每帧编码所需的比特(bit)数，例如，目标码率为1Mbps，目标帧率为25帧/秒，则每帧的目标码流为(1/25Mbit)/帧。

步骤103：预测编码器所编码的视频图像将要跳帧的数目。

本步骤中，可根据编码器的输入图像复杂度或编码器输出视频码流的大小等情况预测图像将要跳帧的数目。例如，编码器当前输入的图像比较复杂，用了较多的比特进行编码，那么为了保证实际输出码率不超过目标码率，则需要对下一时刻的帧进行跳帧处理，且当前输入的图像用越多的比特进行编码，则下一时刻跳帧的数目越多。同样，如果编码器输出视频码流较大，则表示当前输出帧用了较多比特进行编码，需要进行跳帧处理。

步骤104：根据当前可用网络带宽资源以及跳帧的数目获得需要调整的目标帧率级数，这里目标帧率被分为若干级，便于逐级调整，根据需要调整的帧率级数获取需要更新的目标帧率。

本步骤中，设置大小不同的多级目标帧率；其中，所述多级目标帧率中的最大值不超过所述编码器输出视频码流的可用传输带宽所承受的范围，至于分多少级以及各级之间的间隔这里不做限定。然后根据预测的跳帧数对当前的目标帧率进行调整，当跳帧数较大时将目标帧率进行下调，当跳帧数较小时将目标帧率进行上调。

步骤105：将更新后的目标帧率反馈给编码器作为码率控制参数。

至此，即完成了现有视频图像编码的原理。

通过上述分析可以看出，在现有所采用的视频编码方法中，编码器的目标帧率是通过预测的跳帧数目来调整的，而预测的跳帧数目仅仅是根据编码器的输入图像复杂度或编码器输出视频码流的大小来得到的，并没有考虑到输入图像之间的相关度，由此，可能会导致某些图像跳帧不够而导致码率超标，也即现有的视频编码方法仅能够保证目标帧率能够自适应网络，而并没有考虑目标码率是否能够自适应；此外，现有的视频编码方法中，在预测跳帧数目时没有考虑图像质量，可能会导致视频图像质量的下降。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种视频图像编码方法，不仅能够稳定视频图像的质量，而且，在视频图像质量稳定的情况下，目标帧率和目标码率都能够自适应网络。

本发明还提供了一种视频图像编码装置，不仅能够稳定视频图像的质量，而且，在视频图像质量稳定的情况下，目标帧率和目标码率都能够自适应网络。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种视频图像编码方法，该方法包括：

A1.将视频图像中的第一个图像组GOP作为当前GOP，按照现有方法对当前GOP中的图像进行编码后，执行步骤A2；

A2.判断当前GOP中的图像质量是否下降，如果是，将高于当前跳帧级别一级以上的跳帧级别作为当前跳帧级别，根据跳帧表中与当前跳帧级别对应的编码帧率对下一个GOP中的图像进行编码后，返回执行步骤A2；否则，将当前GOP的实际码率作为下一个GOP的编码码率B_e，并将下一个GOP作为当前GOP后，设置当前GOP的目标码率B_s；