[发明专利]一种H.264码率控制跳帧优化方法

权利要求书

1.一种H.264码率控制跳帧优化方法，其特征在于，包括有如下步骤：

(1)设置初始化相关参数：设置目标码率；设置初始缓冲器占有率以及根据单位像素的平均目标比特设置初始量化参数；

(2)计算当前帧的目标比特和量化参数：根据目标码率和已编码帧的总比特计算当前帧的目标比特，根据当前帧的目标比特计算当前帧的量化参数；

(3)设置跳帧相关阈值：设置缓冲器占有率buf_i的4个阈值，设置运动复杂度C_i的4个阈值和当前帧的比特因子a_i的阈值；

(4)计算当前帧的运动复杂度C_i：根据已编码帧的实际码率，计算已编码帧的平均实际码率；根据前一帧的实际码率预测当前帧的目标码率；根据已编码帧的平均实际码率和当前帧的目标码率计算当前帧的运动复杂度C_i；

(5)计算当前帧的比特因子：设当前帧的比特因子a_i：计算一个图像组的总目标比特，计算编码完第i-1帧之后的实际总比特，计算未编码的当前帧的预测平均比特，最后计算第i帧的比特因子，其中i表示序列中的帧序号，比特因子a_i表示当前未编码帧的预测平均比特和目标比特的比值；

(6)对前3帧做特殊的跳帧处理：对于第1帧，不采取跳帧，执行步骤(8)，编码当前帧，对于第2帧和第3帧，当缓冲器占有率大于80％时，则跳帧，跳帧之后执行步骤(9)，否则，执行步骤(8)，编码当前帧；

(7)从第4帧开始，进行规范性的跳帧处理：通过比较缓冲器占有率buf_i和缓冲器占有率的阈值判定跳帧与否，如果不能确定是否跳帧，进一步根据运动复杂度判断是否跳帧，如果还不能确定是否跳帧，再根据当前帧的比特因子判断是否跳帧，如果确定跳帧，跳帧之后执行步骤(9)，如果确定不跳帧，则执行步骤(8)，编码当前帧；

(8)编码当前帧：对当前帧进行H.264编码处理，编码完之后执行步骤(9)，更新跳帧后的相关参数，对下一帧进行跳帧优化；

(9)更新跳帧后的相关参数，对下一帧进行跳帧优化：根据前一帧的剩余总比特和当前帧编码产生的实际比特来更新当前帧的剩余总比特，根据前一帧的缓冲器占有率、编码完当前帧实际产生的比特和当前周期组的平均帧率更新当前帧的缓冲器占有率，实现对当前帧的跳帧优化；返回步骤(2)，循环执行步骤(2)～(9)，实现H.264码率控制跳帧优化过程。

2.根据权利要求1所述的一种H.264码率控制跳帧优化方法，其特征在于，步骤(3)所述的设置跳帧相关阈值，包括设置缓冲器占有率buf_i的4个阈值、运动复杂度C_i的4个阈值和当前帧的比特因子a_i的阈值，具体包括：

(3a)设置缓冲器占有率buf_i的4个阈值，分别为B₁＝25％，B₂＝50％，B₃＝70％，B₄＝80％；

(3b)设置运动复杂度C_i的4个阈值，实验得出4个阈值分别为c₁＝30％，c₂＝50％，c₃＝70％，c₄＝80％；

(3c)设置当前帧的比特因子阈值β为60％。

3.根据权利要求1所述的一种H.264码率控制跳帧优化方法，其特征在于，步骤(7)所述的从第4帧开始，进行规范性的跳帧处理，包括有如下步骤：

(7.1)比较缓冲器占有率buf_i和缓冲器占有率的阈值B_j的大小，j＝1，2，3，4，如果buf_i>B_j，则继续比较buf_i和B_j+1的大小，一直到buf_i和B₄的大小，如果buf_i>B₄，则跳帧，跳帧之后执行步骤(9)；

(7.2)根据运动复杂度判断是否跳帧：如果缓冲器占有率buf_i<B_j，j＝1，2，3，4，则进一步根据运动复杂度判断是否跳帧，如果运动复杂度大于运动复杂度阈值，则跳帧，跳帧之后执行步骤(9)，否则，执行步骤(7.3)；

(7.3)根据当前帧的比特因子判断是否跳帧：如果当前帧的比特因子小于当前帧的比特因子的阈值，则跳帧，跳帧之后执行步骤(9)，否则，执行步骤(8)，对当前帧进行编码处理。