[发明专利]基于ρ域的视频编码码率控制方法

摘要

本发明涉及一种基于ρ域的视频编码码率控制方法，属于多媒体通信技术领域；本发明包括：根据给定的目标码率确定图像组(GOP)的比特率，并进一步按I帧(帧内帧)、P帧(单向预测帧)、B帧(双向预测帧)这3种类型，分别确定帧级的比特率分配；检测以前同类型帧的特征参数，预测出线性码率模型的斜率参数θ、模型截据差Δc，运动向量码率和残差系数量化后的熵编码码率的比值s，并计算出满足码率限制的零系数比例ρ；查询ρ－QP映射表获得量化参数QP，并以此QP编码当前视频帧；本发明的码率控制方法，简单实用，性能优越，兼容原有的视频编码标准。

主权项

1.一种基于ρ域的视频码率控制方法，其特征在于，给定目标码率编码端基于ρ域模型依次进行图像组级和帧级的比特率分配算法来实现码率控制，具体包括以下步骤：1)预编码一个图像组，获取码率控制方法初始的特征参数以初始的量化参数QP编码视频序列的一组GOP帧，并在信息库中记录下每帧的特征参数{δ_i，ρ_i，θ_i，Δc_i，s_i}，其中，字母下标i∈[1，L_GOP]∩Z⁺表示本GOP中的编码帧号，取正整数；δ_i，ρ_i，θ_i，Δc_i分别为第i帧对应的ρ域模型中的残差纹理复杂度参数、零系数比例参数、码率模型斜率参数、码率模型截据差参数；s_i为第i帧中运动向量编码比特率R_j^mv和残差系数量化后的熵编码比特率R_j^coe的比值；2)根据目标码率计算GOP比特率预算(21)计算一个GOP所能分配到的比特率更新剩余可用比特率初始化为零；其中，L_GOP为GOP长度，f为视频编码帧率；(22)如果视频帧类型为I帧，跳转到步骤3)；如果帧类型为P帧或B帧，跳转到步骤4)；3)根据剩余可用比特率计算期望的I帧比特率和相应的零系数比例ρ，跳转到步骤5)；4)根据剩余可用比特率计算期望的P帧或B帧比特率和相应的零系数比例ρ；5)根据期望的零系数比例ρ估计当前帧的量化系数QP_j(51)查询ρ-QP映射表，获得从零系数比例ρ到量化参数QP的转换；(52)检测量化参数的变化幅度，将变化幅度限制在ΔQP内；6)以量化参数QP_j编码当前视频帧(61)编码视频帧，获得该帧真实的输出比特率(62)计算剩余可用比特率其中，符号max{·}表示取两个数中的最大值；7)在信息库中记录当前帧实际的编码特征参数，并根据帧号选择跳转位置：(71)在信息库中保存当前帧的特征参数{δ，ρ，θ，Δc，s}；(72)如果帧号j≠L_GOP，则令j＝j+1，跳转到步骤4)；(73)如果帧号j＝L_GOP，则令j＝1，跳转到步骤2)。