一種基于殘差頻域復(fù)雜度的i幀碼率控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于殘差頻域復(fù)雜度的I幀碼率控制方法，該方法為：讀入一個(gè)I幀圖像，若是序列的第一幀，則置初始緩沖區(qū)水平為零，并設(shè)置I幀碼率量化模型的兩個(gè)參數(shù)為經(jīng)驗(yàn)值；根據(jù)目標(biāo)碼率、幀率和緩沖區(qū)充滿度計(jì)算當(dāng)前I幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)；計(jì)算亮度分量幀內(nèi)預(yù)測(cè)殘差的頻域系數(shù)的平均絕對(duì)值作為編碼復(fù)雜度；根據(jù)提出的I幀碼率-量化-復(fù)雜度模型計(jì)算量化步長(zhǎng)；用計(jì)算出的量化步長(zhǎng)對(duì)當(dāng)前I幀進(jìn)行率失真優(yōu)化編碼，確定各宏塊編碼的最優(yōu)模式；如果當(dāng)前編碼完成的是序列的第一幀，則不需更新碼率模型參數(shù)，從序列的第二幀編碼完成后，使用之前編碼幀的實(shí)際編碼結(jié)果用線性回歸的方法更新參數(shù)；之后讀入下一個(gè)I幀進(jìn)行編碼，直至序列所有幀編碼完成。
【專利說(shuō)明】一種基于殘差頻域復(fù)雜度的I幀碼率控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視頻編碼的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于殘差頻域復(fù)雜度的I幀碼率控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，H.264標(biāo)準(zhǔn)以其高效的壓縮效率廣泛應(yīng)用于視頻編碼和傳輸?shù)母鱾€(gè)領(lǐng)域。碼率控制作為其中的關(guān)鍵技術(shù)通過(guò)調(diào)整量化參數(shù)以使實(shí)際碼率接近目標(biāo)碼率，同時(shí)具有較好的視頻質(zhì)量，是實(shí)際視頻編碼應(yīng)用中不可缺少的組成部分。但是目前大多數(shù)碼率控制技術(shù)都是針對(duì)P幀，而I幀的碼率控制技術(shù)研究較少。已有的I幀碼率控制方法常通過(guò)設(shè)置經(jīng)驗(yàn)量化參數(shù)進(jìn)行編碼，而沒(méi)有考慮I幀編碼復(fù)雜度，導(dǎo)致I幀碼率控制效果不佳，緩沖區(qū)充滿度波動(dòng)劇烈，從而影響整個(gè)序列的編碼質(zhì)量。
[0003]為了提高I幀碼率控制效果，部分方案對(duì)I幀編碼復(fù)雜度進(jìn)行估計(jì)，并提出新的I幀碼率-量化模型進(jìn)行編碼控制，相比提案JVT-H017中的I幀碼率控制效果有所改善。比如常用的基于圖像空域梯度或像素熵信息的I幀編碼復(fù)雜度測(cè)量等。但是H.264幀內(nèi)編碼采用多種方向模式進(jìn)行空間預(yù)測(cè)，并使用率失真優(yōu)化技術(shù)來(lái)選擇最優(yōu)模式，之后對(duì)預(yù)測(cè)殘差進(jìn)行整數(shù)DCT變換和量化，最后對(duì)頻域DCT系數(shù)進(jìn)行熵編碼。因此基于空域像素梯度或像素熵信息的幀內(nèi)復(fù)雜度測(cè)量與H.264的幀內(nèi)編碼特性不符，導(dǎo)致I幀復(fù)雜度測(cè)量和碼率模型不準(zhǔn)確，I幀碼率控制效果改進(jìn)有限。而本發(fā)明能夠很好地解決上面的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種基于殘差頻域復(fù)雜度的I幀碼率控制方法，該方法為H.2641幀碼率控制方法，能對(duì)I幀編碼復(fù)雜度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，從而得到更準(zhǔn)確的I幀碼率-量化-復(fù)雜度模型，改進(jìn)I幀碼率控制效果，提高整個(gè)序列的編碼質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明提供一種基于殘差頻域復(fù)雜度的I幀碼率控制方法，該方法包括如下步驟:
[0006]I)讀入視頻序列中待編碼的I幀圖像。
[0007]2)根據(jù)目標(biāo)碼率、預(yù)定義幀率和當(dāng)前緩沖區(qū)水平計(jì)算分配給當(dāng)前I幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)。公式如下:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種基于殘差頻域復(fù)雜度的I幀碼率控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 1)讀入當(dāng)前要編碼的I幀圖像，如果是序列的第一幀，則設(shè)置初始緩沖區(qū)水平為零，并設(shè)置I幀碼率模型中的兩個(gè)參數(shù)為經(jīng)驗(yàn)值； 2)根據(jù)目標(biāo)碼率、預(yù)定義幀率和當(dāng)前緩沖區(qū)水平計(jì)算分配給當(dāng)前I幀的目標(biāo)比特?cái)?shù)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于殘差頻域復(fù)雜度的I幀碼率控制方法，其特征在于，所述方法的步驟3計(jì)算待編碼I幀基于預(yù)測(cè)殘差頻域信息的幀內(nèi)編碼復(fù)雜度MATPR的方法如下； a)讀入要編碼的I幀圖像，取亮度分量Y做Sobel邊緣檢測(cè)，得到亮度分量每個(gè)像素的邊緣方向和強(qiáng)度；對(duì)一個(gè)像素Pu，記其邊緣強(qiáng)度矢量為(dxu，dyi，p，則:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于殘差頻域復(fù)雜度的I幀碼率控制方法，其特征在于，所述方法的步驟4中是用殘差頻域信息進(jìn)行I幀編碼復(fù)雜度測(cè)量；是用線性模型代替正比例模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于殘差頻域復(fù)雜度的I幀碼率控制方法，其特征在于，所述方法為H.2641幀碼率控制方法。
【文檔編號(hào)】H04N19/124GK103957410SQ201410156286
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】崔子冠, 干宗良, 唐貴進(jìn), 劉峰, 朱秀昌 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)