[发明专利]一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制系统及控制方法

说明书

一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制系统及控制方法，它包括：图像分割模块，用于将一帧图像分割成为16X16的宏块；图像复杂度计算模块，用于将分割后的宏块输入到图像复杂度计算模块，通过计算一帧图像中像素值与区域内像素值的绝对误差和，计算出宏块域内图像像素值的波动变化频率，从而得到图像复杂度MAD；宏块量化参数计算模块，包括精度选择模块和QP区间判断模块，将预设的区间阈值和精度控制参数以及图像复杂度MAD输入到精度选择模块计算其精度；再将确定过精度的宏块图像复杂度MAD_out送入QP区间判断模块，判断宏块所属QP区间，计算出宏块QP偏移量，并与帧级QP叠加计算得到宏块级QP值，从而实现自适应宏块级码率控制。

技术领域

本发明涉及一种码率控制系统及方法，具体是一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制系统及控制方法，应用于视频编码和解码时宏块级码分配控制，属于视频编解码技术领域。

背景技术

视频编码中的码率控制直接影响着码流带宽和图像质量，是视频编码的重要技术之一，在视频存储和传输等应用中起着重要的的作用。在满足视频传输带宽约束的条件下，提高编码图像的质量，获得符合人眼视觉特性的均匀图像质量是码率控制的一个期望的目标。

在目前已有的视频编码码率控制方法中，为了使视频在编码过程中输出码率更加精确，通常都会将码率控制到宏块级成度，但在提升码率控制精确程度的同时，会造成一帧图像质量不均匀的结果，使得图像主观效果减弱，观赏效果不佳。而影响码率的主要因素有：编码模式、帧率、量化参数QP和编码的帧复杂程度。量化参数QP值的选取对码率控制最为关键。对一帧图像来说，若宏块的QP取值过大，解码图像会产生较强的失真和块效应；若宏块的QP取值过小，则图像编码后的码率会过大，在实时传输视频会出现卡顿现象；因此，在编码的码率控制过程中，根据目标码率和当前已经编码的图像，预测即将编码的图像复杂程度，选取适合的量化参数QP，成为码率控制的关键技术；而目前市场上并没有效率高且能自适应量化参数QP的现有技术，以致于无法对码率进行有效控制以获得符合人眼视觉特性的均匀图像质量。

发明内容

本发明提供一种能有效提高视频图像质量，有效解决视频图像在解码时造成失真问题，并能很好消除视频图像在播放解码时带来的块效应以及视频传输过程中造成的卡顿现象的一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制系统及控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制系统,它包括：

图像分割模块，用于将一帧图像分割成大小为16x16的宏块；

图像复杂度计算模块，用于将分割后的宏块输入到图像复杂度计算模块，通过计算一帧图像中像素值与区域内像素值的绝对误差和，计算出宏块域内图像像素值的波动变化频率，从而得到图像复杂度MAD；

宏块量化参数计算模块，包括精度选择模块和QP区间判断模块，将预设的区间阈值和精度控制参数以及图像复杂度MAD输入到精度选择模块计算其精度；再将确定过精度的宏块图像复杂度MAD_out送入QP区间判断模块，判断宏块所属QP区间，计算出宏块QP偏移量，并与帧级QP叠加计算得到宏块级QP值，从而实现自适应宏块级码率控制。

一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制方法，包括以下三个步骤:

1)用图像分割模块将一帧图像分割成大小为16x16的宏块；

2)用图像复杂度计算模块分别计算步骤1)中各个宏块的图像复杂度，通过计算一帧图像中像素值与区域内像素值的绝对误差和，计算出宏块域内图像像素值的波动变化频率，以获取宏块复杂度MAD；

3)将区间阈值和精度控制参数以及步骤2)中输出的宏块图像复杂度MAD输入到宏块量化参数计算模块进行处理，计算出宏块QP偏移量，并与帧级QP叠加计算得到宏块级QP，从而实现自适应宏块级码率控制。