[发明专利]一种基于并行编码结构的码率控制方法

说明书

本发明公开了一种基于并行编码结构的码率控制方法。其具体步骤是：1)、在编码前将原始帧作为参考帧计算出各帧的绝对差值和SAD，由当前帧的预测编码比特数和当前帧的SAD值计算出当前帧的初始量化宽度QP0；2)、对当前帧进行预编码，利用的是WPP编码方式，先预编码前10%的宏块，每编码完Wb/10个宏块就对coeff值进行一次更新并预测QP，更新次数为Hb次；3)、预编码后，由更新后的coeff值求得新的QP值，对当前帧重新进行第二次编码，每编码Wb个宏块更新一次coeff值并预测每行宏块数的QP，进行实际编码。由coeff值预测的QP的范围是[QP0‑4,QP0+4]；4)、利用更新后的coeff值，SAD以及QP值，预测当前帧剩余部分的比特数，并更新当前帧的缓冲区；5)、对并行编码的各帧，执行上述步骤1)~4)。

技术领域

本发明涉及图像/视频编码技术领域，具体地说是涉及一种基于并行编码结构的码率控制方法。

背景技术

高清/超高清编码技术的出现，极大地提高了人们的视觉体验，因此得到广泛的应用。与此同时，编码复杂度的增加和对实时性的要求为编码器的实现提出极大的挑战，并行编码技术是解决高复杂度，实时编码的有效方法，因此成为国内外学者的研究重点。

在视频并行编码中，有不同的帧类型，分别是I、B、P帧，每帧需要的比特数不一样；I帧作为参考帧，需要的比特数要多一点，而P帧最少。编码时先确定好每帧分配的比特数，再将每一帧的比特数分配到此帧的宏块中去。每个宏块的目标比特数与视频内容直接相关，如背景区域待编码的残差较大，其分配的码率应较少；而细节较多和运动比较剧烈的区域待编码的残差较大，其分配的码率应较大。传统的帧内码控方法存在的计算量大和实时编码速度跟不上的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于并行编码结构的码率控制方法。实验表明，本方法在减少计算量的同时保证了编码精度，能达到较好的性能。

为达到上述目的，本发明的构思是：

基于并行编码框架实现帧内宏块级的码率控制，利用波前并行处理(WPP)编码方式，编码前将原始帧作参考帧计算出当前帧的绝对误差和(SAD)，再利用已计算的SAD动态预测当前帧的比特。对当前帧先预编码前10％的宏块数，每10％的行宏块数更新一次宏块的复杂度系数coffe，保证coeff的更新次数不变，从而保证了编码的精度；预编码完成后，由更新后的coeff预测出QP，重新编码。

根据上述构思，本发明采用的技术方案如下：

一种基于并行编码结构的码率控制方法，具体步骤如下：

1)、由当前帧的预测编码比特数和当前帧的SAD值计算出当前帧的初始量化宽度QP₀；

2)、对当前帧进行预编码，利用的是WPP编码方式，先预编码前10％的宏块，每编码完Wb/10个宏块就对coeff值进行一次更新并预测QP，更新次数为Hb次；

3)、预编码后，由更新后的coeff值求得新的QP，对当前帧重新进行第二次编码，每编码Wb个宏块更新一次coeff值并预测每行宏块数的QP，进行实际编码，由coeff值预测的QP的范围是[QP₀-4，QP₀+4]；

4)、利用更新后的coeff值，SAD值以及QP值，预测当前帧剩余部分的比特数，并更新当前帧的缓冲区；

5)、对并行编码的各帧，执行上述步骤1)～4)。

本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：

1)利用WPP并行编码方式，通过对前10％宏块的预编码，在保证更新次数不变的情况下更新coeff，提高了coeff的精度，保证编码精度，解决了并行编码码率控制的难题。