[发明专利]一种适用于实时视频传输的H.264帧级码率控制方法

说明书

本申请提供一种适用于实时视频传输的H.264帧级码率控制方法，其特征在于，包括：步骤1：基于视频的运动速度计算当前的目标帧率；步骤2：根据所述目标帧率确定适用于全局运动视频的编码量化参数；或者根据所述目标帧率确定适用于局部运动视频的编码量化参数；步骤3：利用步骤2得到的编码量化参数来控制编码器进行编码。本申请通过基于应用运动状态的帧率控制来动态调整编码帧率，使得编码帧率不再是单单和系统性能相关，而且和应用的内容相关，并根据不同的应用具有不同的编码规律的特点，分别提出了两种不同的码率控制方法，用户可以根据应用的特点进行适应性选择。

技术领域

本申请涉及视频编码技术领域，具体而言，涉及一种适用于实时视频传输的H.264帧级码率控制方法。

背景技术

虽然码率控制并非视频编码标准的组成部分，但在视频编码器的控制使用中占据着十分重要的作用。视频编码中的码率控制主要分为两个部分，分别是码率分配和码率控制，码率分配的过程是为每图像组(GOP)、每帧或者每个宏块分配比特数的过程，而码率控制则是利用编码参数对图像进行编码以满足码率分配指标的过程。

现有的编码器一般在实现的时候是把编码标准和码率控制部分集成在一起的，并提供几种码率控制模式供用户选择，但这种通用的码率控制模式并不一定适用于所有的视频编码应用，其适用的范围有限，因此为了使编码器的码率控制和自己的应用相匹配，用户就需要透彻的分析源代码进行修改，并添加适合于自己应用的速率控制模式，这需要很大的工作量，在使用的时候极不灵活。这种编码器的实现方式决定了其具有一定的局限性。比如：

(1)目标帧率的提供方法是根据系统的处理能力来决定的，比如webrtc(网页实时通讯)就是在采样、编码和传输的能力之间，根据系统处理的能力取最小值，可能存在采样或编码之后的帧不会最终被传输的情形，从而造成了资源的浪费；

(2)一般的速率控制算法在用于视频通信的时候，背景变化越慢，编码帧率越高，相反则编码帧率越低。但从人眼视觉的角度来考虑，对于变化快的图像，应该适当的提高帧率，而变化越慢的场景，则应该控制在基本帧率，适当提高图像质量，因为背景变化越平缓，人眼在上面的时间越长，关注细节的时间越长，因此需要提供更优的编码参数；

(3)码率控制的方法没有和具体应用的类型相关，即没有针对不同的应用类型提供不同的码率控制方法。

因此，如何提供一种与具体的应用类型相匹配的更优质的码率控制方法是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种适用于实时视频传输的H.264帧级码率控制方法，以使用户可根据具体应用适应性的使用不同的码率控制方法。本申请方案如下：

一种适用于实时视频传输的H.264帧级码率控制方法，包括：

步骤1：基于视频的运动速度计算当前的目标帧率；

步骤2：根据所述目标帧率确定适用于全局运动视频的编码量化参数；或者根据所述目标帧率确定适用于局部运动视频的编码量化参数；

步骤3：利用步骤2得到的编码量化参数来控制编码器进行编码。

可选的，所述基于视频的运动速度计算当前的目标帧率的方法为：

步骤1.1：预先设定视频的最小帧率fps_min和最大帧率fps_max、最大运动速度v_max；采集视频帧，基于某个预先设定好的量化参数对视频进行预先编码，获得宏块的平均运动向量(mvx，mvy)；

步骤1.2：根据所述平均运动向量计算宏块的平均运动距离：

步骤1.3：根据当前帧和上一帧的时间差t，计算宏块的平均运动速度v＝dis/t和归一化的运动速度v_n＝v/v_max；