[发明专利]基于H.264视频压缩标准的码率控制方法

摘要

本发明属于图像处理技术领域，公开了一种基于H.264视频压缩标准的码率控制方法，包括：获取需要进行压缩编码的视频序列，视频序列包含Q帧视频图像，每帧视频图像包含P个宏块；设定第一帧视频图像中每个宏块的量化参数为固定参数值，得到压缩编码后的第一帧视频图像；根据压缩编码后的第i‑1帧视频图像的复杂度和压缩编码后的第i‑1帧视频图像的实际编码比特数，确定第i帧视频图像中第一个宏块的量化参数；得到第i帧视频图像中第j个宏块的量化参数；对第j个宏块进行压缩编码，并确定压缩编码后的第i帧视频图像的复杂度和实际编码比特数；直到得到压缩编码后的Q帧视频图像；能够解决现有技术中码率控制实现过程中运算量太大，未进行宏块层调控、复杂度计算耗时长的问题。

主权项

1.一种基于H.264视频压缩标准的码率控制方法，用于视频信号处理器，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，获取需要进行压缩编码的视频序列，所述视频序列包含Q帧视频图像，每帧视频图像包含P个宏块；其中，所述视频信号处理器的视频序列的输入速率为每秒N帧，所述视频序列的输入码率为每秒M兆；所述视频信号处理器的视频序列的期望输出码率为每秒B兆；N<Q，B<M，且Q、P、N、M分别为正整数；步骤2，设定第一帧视频图像中每个宏块的量化参数为初始参数值，根据所述初始参数值对所述第一帧视频图像的每个宏块进行压缩编码，从而得到压缩编码后的第一帧视频图像，并确定所述压缩编码后的第一帧视频图像的复杂度和压缩编码后的第一帧视频图像的实际编码比特数；步骤3，对于第i帧视频图像，根据压缩编码后的第i‑1帧视频图像的复杂度和压缩编码后的第i‑1帧视频图像的实际编码比特数，确定第i帧视频图像中第一个宏块的量化参数T₀；i的初值为2，i＝2,...,Q；步骤4，对于第i帧视频图像中的第j个宏块，按照下式确定第j个宏块的量化参数T_j‑1：根据所述第j个宏块的量化参数T_j‑1对第j个宏块进行压缩编码，得到第j个宏块的实际编码比特数；j的初值为2，j＝2,...,P；其中，macro_factor为第j‑1个宏块的实际编码比特数占每一帧视频图像的期望比特数的比例，每一帧视频图像的期望比特数frame_wanted为步骤5，令j的值加1，并重复执行步骤4，直到j>P，从而完成第i帧视频图像所有P个宏块的压缩编码，得到压缩编码后的第i帧视频图像；并确定压缩编码后的第i帧视频图像的复杂度和压缩编码后的第i视频图像的实际编码比特数；步骤6，令i的值加1，并重复执行步骤3至步骤5，直到i>Q，得到压缩编码后的Q帧视频图像，所述压缩编码后的Q帧视频图像作为压缩编码后的视频序列；其中，步骤3中，所述压缩编码后的第i‑1帧视频图像的复杂度C是指：压缩编码后的第i‑1帧视频图像中各宏块每个像素的预测值与未进行压缩编码前第i‑1帧视频图像中各宏块每个像素的原像素值分别对应相减，得到编码的残差值，所述残差值经Hadamard变换后进行绝对值求和得到所述压缩编码后的第i‑1帧视频图像的复杂度C，具体公式为：m表示每个宏块中像素点的序号，D表示每个宏块中包含的像素总个数，Y_jm表示压缩编码后的第i‑1帧视频图像中第j个宏块中第m个像素的预测值，X_jm表示未进行压缩编码前第i‑1帧视频图像中第j个宏块中第m个像素的原像素值，Hadamard(·)表示Hadamard变换；所述压缩编码后的第i‑1帧视频图像的实际编码比特数F是指：压缩编码后的第i‑1帧视频图像中各宏块每个像素的预测值与未进行压缩编码前第i‑1帧视频图像中各宏块每个像素的原像素值分别对应相减，得到编码的残差值，所述残差值进行熵编码后的比特数进行求和得到压缩编码后的第i‑1帧视频图像的实际编码比特数F，具体公式为：其中，Code(·)表示熵编码过程；步骤3中，确定第i帧视频图像中第一个宏块的量化参数T₀，由以下公式计算得到：其中，qcomp为线性量化控制参数，C为压缩编码后的第i‑1帧视频图像的复杂度，qscale为第i帧视频图像中第一个宏块的量化参数T₀对应的量化系数，rate_factor为压缩编码后的前i‑1帧视频图像的实际编码比特数与前i‑1帧视频图像的期望比特数的比值，且前i‑1帧视频图像的期望比特数为且log₂表示以2为底的对数。