[发明专利]一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制系统及控制方法

摘要

一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制系统及控制方法，它包括：图像分割模块，用于将一帧图像分割成为16X16的宏块；图像复杂度计算模块，用于将分割后的宏块输入到图像复杂度计算模块，通过计算一帧图像中像素值与区域内像素值的绝对误差和，计算出宏块域内图像像素值的波动变化频率，从而得到图像复杂度MAD；宏块量化参数计算模块，包括精度选择模块和QP区间判断模块，将预设的区间阈值和精度控制参数以及图像复杂度MAD输入到精度选择模块计算其精度；再将确定过精度的宏块图像复杂度MADout送入QP区间判断模块，判断宏块所属QP区间，计算出宏块QP偏移量，并与帧级QP叠加计算得到宏块级QP值，从而实现自适应宏块级码率控制。 1

主权项

1.一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制系统，其特征在于，它包括：

图像分割模块，用于将一帧图像分割成为16x16的宏块；

图像复杂度计算模块，用于将分割后的宏块输入到图像复杂度计算模块，通过计算一帧图像中像素值与区域内像素值的绝对误差和，计算出宏块域内图像像素值的波动变化频率，从而得到图像复杂度MAD；

宏块量化参数计算模块，包括精度选择模块和QP区间判断模块，将预设的区间阈值和精度控制参数以及图像复杂度MAD输入到精度选择模块计算其精度；再将确定过精度的宏块图像复杂度MAD_out送入QP区间判断模块，判断宏块所属QP区间，计算出宏块QP偏移量，并与帧级QP叠加计算得到宏块级QP值，由于当前宏块的编码量化参数是基于当前宏块图像复杂度计算得出的，编码得出的数据是适应当前宏块图像复杂度的最佳码流，从而实现自适应宏块级码率控制。

2.一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制方法，其特征在于，它包括以下三个步骤：

1)用图像分割模块将一帧图像分割成大小为16x16的宏块；

2)用图像复杂度计算模块分别计算步骤1)中各个宏块的图像复杂度，通过计算一帧图像中像素值与区域内像素值的绝对误差和，计算出宏块域内图像像素值的波动变化频率，以获取宏块复杂度MAD；

3)将区间阈值和精度控制参数以及步骤2)中输出的宏块图像复杂度MAD输入到宏块量化参数计算模块进行处理，计算出宏块QP偏移量，并与帧级QP叠加计算得到宏块级QP，从而实现自适应宏块级码率控制。

3.根据权利要求2所述的适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制方法，其特征在于，步骤3)的宏块量化参数计算模块包括精度选择模块和QP区间判断模块，其中，将宏块图像复杂度MAD送入精度选择模块计算其精度；再将确定过精度的宏块图像复杂度MAD_out送入QP区间判断模块，判断宏块所属QP区间，得到宏块QP相对于帧级QP的QP偏移值，并与帧级QP叠加计算获得宏块的QP值。

4.根据权利要求2所述的适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制方法，其特征在于，步骤2)的宏块图像复杂度MAD计算公式如下所示：

其中其中X_ij为区域内单个像素点的像素值，X_ave为区域内像素均值。

5.根据权利要求3所述的适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制方法，其特征在于，所述精度选择模块计算出的图像复杂度位宽为16bit，考虑到电路实现的复杂度，使用其中12bit，由精度控制参数accuracy_id选择确定；

其精度控制参数确定公式如下：

6.根据权利要求3所述的适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制方法，其特征在于：所述QP区间判断模块根据宏块图像复杂度MAD将其分成16个等级，对应16个QP区间，根据宏块复杂度从小到大记为区间0～区间15，每个区间对应不同的QP偏移值；16个宏块QP区间由15个区间阈值MAD0～MAD14确定，通过计算得到的宏块QP偏移值ΔQP，具体如下所示：