[发明专利]一种基于HEVC编码的体育视频闪烁抑制系统

说明书

技术领域

本发明属于多媒体编码领域，具体涉及一种基于HEVC编码的体育视频闪烁 抑制系统。

背景技术

随着网络技术和计算机处理能力不断提高，人们对现有视频编码标准提出 了新的要求，希望能够提供高清、超高清分辨率视频压缩，以满足新的家庭影 院、远程监控、数字广播、移动流媒体、便携摄像和医学成像等领域的应用。 为此，JCT-VC(JointCollaborativeTeamonVideoCoding)于2013年1月 正式发布了新一代视频编码标准HEVC(HighEfficiencyVideoCoding)。

HEVC的目标是在H.264/AVChighprofile的基础上，通过采用更加灵活的 四叉树编码块划分、基于方向的帧内预测与预测类型、自适应运动矢量预测选 择机制等新技术，在保证相同视频图像质量的前提下，视频流的码率减少50％， 即压缩效率提高一倍。然而，HEVC仍然采用和H.264/AVC类似的编码结构，帧 内编码帧(I帧)就成为影响重建视频质量的关键因素之一。在视频编码过程中， 为了容错、场景切换和随机存取等需要，通常在编码视频序列中周期性的插入I 帧。但由于I帧的编码效率远低于帧间编码帧(P帧、B帧)，当目标码率不足 时，在编码过程中如果不对I帧加以控制，就会导致重建后的I帧质量低于相 邻的P帧或B帧，在重建视频播放过程中就会出现视频“闪烁”现象，如图1 所示。图1为标准视频测试序列Container编码后的重建图像，其中，第96帧 和第98帧为P帧，第97帧为I帧，由于I帧的编码效率低，重建质量差，导 致和相邻帧之间出现视频主观质量不平滑，在人们观看时会感觉视频不断“闪 烁”，严重影响视频观看质量。

视频编码中的码率控制模块根据给定的目标码率来计算QP值，而QP值直 接影响到视频的重建质量，在视频编码中起着重要作用。在HEVC的参考代码 HM10.0中，共提供了两种码率控制参考模型，一种是基于像素的URQ(Unified Rate-Quantization)模型，一种是R-lambda模型。URQ模型能够对HEVC中尺 寸多变的编码块起到较好的控制效果，但是在码率分配阶段，URQ模型并没有对 I帧加以区分，没有考虑改善I帧的重建质量。因此，采用URQ模型编码时，周 期性插入I帧导致的视频“闪烁”现象较为严重，该模型已逐渐被R-lambda模 型取代。R-lambda模型考虑了各类型帧不同的编码效率，在为I帧分配目标码 率时，会根据I帧的bpp(bitsperpixel)值进行调整，为I帧分配较多目标 码率。调整方式如表1所示，其中，T_CurPic表示为I帧分配的目标码率。

表1R-lambda码率控制模型中I帧目标码率调整方法

bpp bpp>0.2 0.2≥bpp>0.1 其他 调整后的T_CurPic5×T_CurPic7×T_CurPic10×T_CurPic