一種用于視頻編碼的碼率控制方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于視頻編碼的快速碼率控制方法及裝置，其方法包括：設(shè)置視頻序列的目標(biāo)碼率B以及目標(biāo)幀率F；從第0個(gè)視頻幀開始依次對(duì)第i個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼，直至視頻序列的最后的一個(gè)視頻幀；在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i)；基于C(i)預(yù)測第i+1個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(i+1)，并采用QP(i+1)對(duì)第i+1個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼。本發(fā)明的快速碼率控制方法及裝置，通過當(dāng)前視頻幀對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)等預(yù)測下一個(gè)視頻幀的量化參數(shù)QP,進(jìn)行下一個(gè)視頻幀的編碼，使視頻幀在編碼中占用比特?cái)?shù)能夠合理分配，能夠?qū)σ曨l的碼率進(jìn)行控制，可以提高視頻的觀看質(zhì)量，并可以提高編碼效率，節(jié)省編碼時(shí)間。
【專利說明】
一種用于視頻編碼的碼率控制方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于視頻編碼的碼率控制方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于HEVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，其相對(duì)于H. 264及AVS視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，具有更高的壓縮性 能，HEVC相對(duì)于老一代編碼標(biāo)準(zhǔn)H. 264及AVS視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)其運(yùn)算復(fù)雜度也相對(duì)大大提高。 HEVC視頻圖像的每個(gè)像素都可以通過與其相關(guān)的像素預(yù)測來降低該像素的冗余。HEVC圖像 視頻編碼的預(yù)測技術(shù)分為幀內(nèi)預(yù)測（Intra-prediction)和幀間預(yù)測（Inter-prediction)。 幀間預(yù)測根據(jù)預(yù)測方向又分為前向預(yù)測和雙向預(yù)測。如圖1所示，用幀內(nèi)預(yù)測編碼的幀圖像 稱為I(Intra)幀，用前向預(yù)測編碼的幀圖像稱為P幀，用雙向預(yù)測編碼的幀圖像稱為B幀。在 視頻壓縮中，一般壓縮的力度越大，視頻質(zhì)量就會(huì)越差，視頻的體積也相應(yīng)越小。在視頻壓 縮中，碼率控制是視頻編碼器中必備的關(guān)鍵模塊，一般要求在一段時(shí)間內(nèi)其視頻幀占用的 體積的平均值是恒定的。HEVC的量化方案與先前的編碼標(biāo)準(zhǔn)H. 264/AVC的方案基本一致，其 量化范圍依然是0 - 51，其量化值每增加6,與之對(duì)應(yīng)的量化步長將增長一倍。也就是說，QP 參數(shù)控制視頻壓縮的體積大小，量化參數(shù)越大，視頻體積越小，質(zhì)量越差。量化參數(shù)越小，視 頻體積越大，質(zhì)量越高。因此，在每幀視頻分配比特?cái)?shù)目時(shí)，通過調(diào)整量化參數(shù)QP實(shí)現(xiàn)調(diào)整 視頻幀占用的比特?cái)?shù)目。目前，在視頻編碼中對(duì)于如何準(zhǔn)確有效的確定每幀的量化參數(shù)進(jìn) 行碼率控制還沒有很好的方法，由于視頻幀在編碼中占用比特?cái)?shù)數(shù)目設(shè)置不合理，使得圖 像的質(zhì)量受到影響，影響用戶的感受度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種用于視頻編碼的快速碼率控制方法及裝 置。
[0004] 基于上述目的，本發(fā)明提供一種用于視頻編碼的快速碼率控制方法，包括:設(shè)置視 頻序列的目標(biāo)碼率Β以及目標(biāo)幀率F;將所述視頻序列分割為一個(gè)或多個(gè)圖像組G0P;設(shè)置所 述視頻序列中的第〇個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(〇)的值，并設(shè)置與第〇個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的計(jì) 算復(fù)雜度參數(shù)C(0)，從所述第0個(gè)視頻幀開始依次對(duì)第i個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼，直至所述視頻 序列的最后的一個(gè)視頻幀;其中，i為視頻幀的編號(hào)，i> = 〇;其中，在第i個(gè)視頻幀編碼完成 后，計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的c(i);基于所述C(i)預(yù)測第i+Ι個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的量化參數(shù) QP( i+Ι)，并米用所述QP( i+Ι)對(duì)第i+Ι個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼。
[0005] 可選地，所述按照預(yù)設(shè)的規(guī)則將所述視頻流分割為一個(gè)或多個(gè)G0P包括:將所述視 頻流中的I幀或P幀作為分割幀;將所述視頻流中的一個(gè)分割幀以及此分割幀與下一個(gè)分割 幀之間的B幀組合為一個(gè)G0P。
[0006] 可選地，所述計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i)包括:在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，統(tǒng) 計(jì)與第i個(gè)視頻幀相對(duì)應(yīng)的量化比例參數(shù)Qsca 1 e (i )和第i個(gè)視頻幀編碼占用的比特?cái)?shù)B (i)，基于所述Qsca 1 e (i)和B (i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i)。
[0007] 可選地，統(tǒng)計(jì)與第i+1個(gè)視頻幀相對(duì)應(yīng)的量化比例參數(shù)Qscale(i)使用的公式為：
[0008]
[0009] 其中，當(dāng)i = 0時(shí)，QP(0)為32，W為系數(shù)。
[00?0]可選地，基于所述Qscale (i)和B(i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i )使用的公式 為：
[0011] C(i) =C(i-l)+B(i)*Qscale(i)；
[0012] 其中，當(dāng) i = 〇 時(shí)，c(i-l)=〇。
[0013] 可選地，基于所述C(i)預(yù)測第i + 1個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(i+l)包括:如果 第i+Ι個(gè)視頻幀為非B幀，則
[0014]
[0015]
[0016] 可選地，如果第i+Ι個(gè)視頻幀為B幀，則獲取此B幀所在的G0P中的非B幀的量化參數(shù) Qp_nb和幀號(hào) i_nb;確定此B幀的量化參數(shù)QP_b = Qp_nb+min(i+Ι - i_nb，5)。
[0017] 可選地，所述W為0.85。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于視頻編碼的快速碼率控制裝置，包 括:視頻參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置視頻序列的目標(biāo)碼率B以及目標(biāo)幀率F;圖像分割模塊，用 于將所述視頻序列分割為一個(gè)或多個(gè)圖像組G0P;初始值設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述視頻序列 中的第〇個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(〇)的值，并設(shè)置與第〇個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度參 數(shù)C(0);視頻編碼模塊，用于從所述第0個(gè)視頻幀開始依次對(duì)第i個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼，直至所 述視頻序列的最后的一個(gè)視頻幀;其中，i為視頻幀的編號(hào)，i> = 〇;量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，用于 在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C( i);量化參數(shù)設(shè)置模塊，用于基于 所述C(i)預(yù)測第i+Ι個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(i+Ι);其中，所述視頻編碼模塊采用所 述QP(i+l)對(duì)第i+Ι個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼。
[0019] 可選地，所述圖像分割模塊具體用于將所述視頻流中的I幀或P幀作為分割幀；將 所述視頻流中的一個(gè)分割幀以及此分割幀與下一個(gè)分割幀之間的B幀組合為一個(gè)G0P。
[0020] 可選地，所述量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊具體用于在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，統(tǒng)計(jì)與第i 個(gè)視頻幀相對(duì)應(yīng)的量化比例參數(shù)Qscale(i)和第i個(gè)視頻幀編碼占用的比特?cái)?shù)B(i)，基于所 述Qs ca 1 e (i)和B (i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C (i)。
[0021] 可選地，所述量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊統(tǒng)計(jì)與第i +1個(gè)視頻幀相對(duì)應(yīng)的量化比例參數(shù) Qscale(i)使用的公式為：
[0022]
[0023] 其中，當(dāng)i = 0時(shí)，QP(0)為32，W為系數(shù)。
[0024]可選地，所述量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模炔基于所述Qscale( i)和B( i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì) 應(yīng)的C(i)使用的公式為：
[0025] C(i) = C(i_l)+B(i)*Qscale(i);
[0026] 其中，當(dāng) i = 〇 時(shí)，c(i-l)=〇。
[0027] 可選地，如果第i + 1個(gè)視頻幀為非B幀，則所述量化參數(shù)設(shè)置模炔基于所述C(i)預(yù) 測第i+Ι個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的Qscale( i+Ι)和量化參數(shù)QP( i+Ι)使用的公式為：
[0028]
[0029]
[0030] 可選地，如果第i + Ι個(gè)視頻幀為B幀，則所述量化參數(shù)設(shè)置模塊獲取此B幀所在的 G0P中的非B幀的量化參數(shù)Qp_nb和幀號(hào)i_nb;所述量化參數(shù)設(shè)置模塊確定此B幀的量化參數(shù) QP_b = Qp_nb+min(i+l_i_nb，5) 〇
[0031] 可選地，所述W為0.85。
[0032] 本發(fā)明的用于視頻編碼的快速碼率控制方法和裝置，通過與當(dāng)前視頻幀對(duì)應(yīng)的量 化比例參數(shù)、編碼占用的比特?cái)?shù)據(jù)、計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)等數(shù)據(jù)預(yù)測下一個(gè)視頻幀的量化比例 參數(shù)、量化參數(shù)QP，進(jìn)行下一個(gè)視頻幀的編碼，使視頻幀在編碼中占用比特?cái)?shù)能夠合理分 配，能夠?qū)σ曨l的碼率進(jìn)行控制，可以提高視頻的觀看質(zhì)量。
【附圖說明】
[0033] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是 本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還 可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中I幀、P幀和B幀的預(yù)測原理示意圖；
[0035] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的用于視頻編碼的快速碼率控制方法的一個(gè)實(shí)施例的流程示意 圖；
[0036] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的用于視頻編碼的快速碼率控制方法的一個(gè)實(shí)施例中設(shè)置下一 幀的量化參數(shù)的流程示意圖；
[0037] 圖4為根據(jù)本發(fā)明的用于視頻編碼的快速碼率控制裝置的一個(gè)實(shí)施例的模塊示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0039]需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中所有使用"第一"和"第二"的表述均是為了區(qū)分兩 個(gè)相同名稱非相同的實(shí)體或者非相同的參量，可見"第一" "第二"僅為了表述的方便，不應(yīng) 理解為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定，后續(xù)實(shí)施例對(duì)此不再一一說明。
[0040]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于視頻編碼的快速碼率控制方法的一個(gè)實(shí)施例的流 程示意圖，如圖2所示：
[0041 ]步驟101，設(shè)置視頻序列的目標(biāo)碼率B以及目標(biāo)幀率F。
[0042] 例如，視頻流的目標(biāo)碼率為B，單位為bits per second，即為當(dāng)前視頻流平均每秒 占用的比特?cái)?shù)目為B。視頻流的目標(biāo)幀率為F，單位為frames per second，即一秒鐘觀看的 視頻幀的數(shù)目。
[0043]步驟102，按照預(yù)設(shè)的規(guī)則將視頻流分割為一個(gè)或多個(gè)圖像組G0PA0P由多個(gè)連續(xù) 的幀組成，G0P中的編碼幀包括I幀、P幀和B幀中的一種或多種。視頻流的格式包括:HEVC、 H.26X 等。
[0044]步驟103,設(shè)置視頻序列中的第0個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(0)的值，并設(shè)置與第 0個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)c(0)。第0個(gè)視頻幀的0為幀號(hào)，幀號(hào)從0開始，第0個(gè)視頻 幀即為視頻序列中的第一個(gè)視頻幀。
[0045] 在進(jìn)行編碼時(shí)需要設(shè)置量化參數(shù)和計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)的初始值。例如，第0個(gè)視頻幀 對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(〇)的初始化值為32，第0個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)C(0)的初始化 值為0。
[0046] 步驟104,從第0個(gè)視頻幀開始依次對(duì)第i個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼，直至視頻序列的最后 的一個(gè)視頻幀。i為視頻幀的編號(hào)，i > = 〇。
[0047] 在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i);基于C(i)預(yù)測第i+1 個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP( i+1)，并采用量化參數(shù)QP( i+1)對(duì)第i+1個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼。 [0048]例如，第0個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(0)具有初始化值32,在第0個(gè)視頻幀編碼完 成后，計(jì)算與第〇個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的c(0);基于C(0)預(yù)測第1個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP (1)，并采用QP( 1)對(duì)第1個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼。
[0049] 依次類推，通過當(dāng)前視頻幀對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)可以預(yù)測出下一個(gè)視頻幀的量 化參數(shù)QP，并采用此量化參數(shù)QP對(duì)下一個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼，直到對(duì)視頻序列中的最后一個(gè) 幀進(jìn)行編碼。
[0050] 上述實(shí)施例中的用于視頻編碼的快速碼率控制方法，提出了一個(gè)簡單有效的快速 碼率控制方案，使用當(dāng)前視頻幀對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)C預(yù)測下一個(gè)視頻幀的量化參數(shù)QP， 使視頻幀在編碼中占用比特?cái)?shù)能夠合理分配，可以對(duì)視頻的碼率進(jìn)行控制，并可以提高編 碼效率，節(jié)省編碼時(shí)間，提高視頻的觀看質(zhì)量，提高用戶的感受度。
[0051] 可以按照多種預(yù)設(shè)的規(guī)則將視頻流分割為一個(gè)或多個(gè)G0P。例如，將視頻流中的I 幀或P幀作為分割幀，將視頻流中的一個(gè)分割幀以及此分割幀與下一個(gè)分割幀之間的B幀組 合為一個(gè)G0P。例如，當(dāng)前提取視頻流中的幀為IBBPBBTOIBBP，依照上述的方法可以分割為5 個(gè)GOP，G0P內(nèi)的幀序列分別為：IBB、PBB、PB、IBB和P。
[0052] 在視頻壓縮中，每幀代表一幅靜止的圖像，需要采取各種算法減少數(shù)據(jù)的容量。I 幀是關(guān)鍵幀，屬于幀內(nèi)壓縮，P是向前搜索的意思，B是雙向搜索。I幀解碼時(shí)只需要本幀數(shù)據(jù) 就可以完成，P幀表示的是這一幀跟之前的一個(gè)關(guān)鍵幀（或P幀）的差別，解碼時(shí)需要用之前 緩存的畫面疊加上本幀定義的差別，生成最終畫面?？梢圆捎枚喾N方法計(jì)算與第i個(gè)視頻幀 對(duì)應(yīng)的C(i)，即計(jì)算對(duì)此幀進(jìn)行編碼時(shí)的計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)，例如，如果幀視頻的圖像是一面 墻，則此幀視頻對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)小于圖像為森林的視頻幀所對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度。
[0053] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的用于視頻編碼的快速碼率控制方法的一個(gè)實(shí)施例中設(shè)置下一 幀的量化參數(shù)的流程示意圖，如圖3所示：
[0054]步驟201，在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，統(tǒng)計(jì)與第i個(gè)視頻幀相對(duì)應(yīng)的量化比例參數(shù) Qscale( i)和第i個(gè)視頻幀編碼占用的比特?cái)?shù)B( i)。
[0055] 步驟202，基于Qscale(i)和B( i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C( i)。
[0056] 例如，統(tǒng)計(jì)與第i+1個(gè)視頻幀相對(duì)應(yīng)的量化比例參數(shù)Qscale(i)使用的公式為： _7]。
(1.1)
[0058] 其中，i為當(dāng)前編碼的視頻幀的幀號(hào)，當(dāng)i = 0時(shí)，QP(0)為32。則計(jì)算Qscale (0)時(shí)， 將QP(〇)為32代入，W為系數(shù)，可以設(shè)定為0.7-0.9,例如為0.85。
[0059] 基于Qscale(i)和B(i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i)使用的公式為：
[0060] C(i)=C(i-l)+B(i)*Qscale(i) (1.2)
[0061] 其中，當(dāng)i = 0時(shí)，C(i-1)=0。式1.2計(jì)算的是從第0個(gè)視頻幀開始，累加的計(jì)算復(fù)雜 度參數(shù)值。
[0062]基于C(i)預(yù)測第i + Ι個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(i + l)可以有多種方法。例如， 如果第i+Ι個(gè)視頻幀為非B幀，i+Ι為幀號(hào)，則
[0063]
(] . 1 )
[0064] 通過1.4式，使用當(dāng)前編碼的視頻幀對(duì)應(yīng)的C值計(jì)算出下一個(gè)視頻幀的量化比例參 數(shù)Qscale，并通過1.5式，使用下一個(gè)視頻幀的量化比例參數(shù)Qscale計(jì)算出下一個(gè)視頻幀的 量化參數(shù)QP，使用此量化參數(shù)QP進(jìn)行下一個(gè)視頻幀的編碼，依次類推，可以獲得視頻序列中 各個(gè)視頻幀的量化參數(shù)，能夠?qū)⒄麄€(gè)視頻序列中的全部幀進(jìn)行編碼。其中，第〇個(gè)視頻幀的 初始化伊H Μ- ?； 0065] (1 - 5 )
[0066] 1.5式中的W與1.1式中的W相同。如果第i+1個(gè)視頻幀為B幀，i+1為B幀的幀號(hào)，則獲 取此B幀所在的G0P中的非B幀，或者為與此B幀最近的非B幀的量化參數(shù)Qp_nb和幀號(hào)i_nb， 確定此B幀的量化參數(shù)QP_b = Qp_nb+min( i+1 -i_nb，5)。
[0067] 上述實(shí)施例中的用于視頻編碼的快速碼率控制方法，通過當(dāng)前視頻幀對(duì)應(yīng)的量化 比例參數(shù)、占用的比特?cái)?shù)據(jù)、計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)等預(yù)測下一個(gè)視頻幀的量化比例參數(shù)、量化參 數(shù)QP，進(jìn)行下一個(gè)視頻幀的編碼，使視頻幀在編碼中占用比特?cái)?shù)能夠合理分配。
[0068] 在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于視頻編碼的快速碼率控制裝置40,包括:視 頻參數(shù)設(shè)置模塊41、圖像分割模塊42、初始值設(shè)置模塊43、視頻編碼模塊44、量化參數(shù)統(tǒng)計(jì) 模塊45和量化參數(shù)設(shè)置模塊46。
[0069]視頻參數(shù)設(shè)置模塊41設(shè)置視頻序列的目標(biāo)碼率B以及目標(biāo)幀率F。圖像分割模塊42 將視頻序列分割為一個(gè)或多個(gè)圖像組G0P。初始值設(shè)置模塊43設(shè)置視頻序列中的第0個(gè)視頻 幀對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(〇)的值，并設(shè)置與第0個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)C(0)。
[0070]視頻編碼模塊44從第0個(gè)視頻幀開始依次對(duì)第i個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼，直至視頻序列 的最后的一個(gè)視頻幀。其中，i為視頻幀的編號(hào)，i> = 〇;量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊45在第i個(gè)視頻幀 編碼完成后，計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C( i)。量化參數(shù)設(shè)置模塊46基于C( i)預(yù)測第i + Ι個(gè) 視頻幀所對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(i+l)。其中，視頻編碼模塊44采用QP(i+l)對(duì)第i+1個(gè)視頻幀進(jìn) 行編碼。
[0071]在一個(gè)實(shí)施例中，圖像分割模塊42具體用于將視頻流中的I幀或P幀作為分割幀， 將視頻流中的一個(gè)分割幀以及此分割幀與下一個(gè)分割幀之間的B幀組合為一個(gè)G0P。
[0072]量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊45具體用于在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，統(tǒng)計(jì)與第i個(gè)視頻幀相 對(duì)應(yīng)的量化比例參數(shù)Qscale(i)和第i個(gè)視頻幀編碼占用的比特?cái)?shù)B(i)，基于Qscale(i)和B (i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C (i)。
[0073 ]量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊45統(tǒng)計(jì)與第i+1個(gè)視頻幀相對(duì)應(yīng)的量化比例參數(shù)Qs ca 1 e (i)使 用的公式為：
[0074]
[0075] 其中，當(dāng)i = 0時(shí)，QP(0)為32。
[0076]量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊45基于Qscale (i)和B( i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C( i)使用 的公式為：
[0077] C(i) = C(i_l)+B(i)*Qscale(i);
[0078] 其中，當(dāng) i = 〇 時(shí)，c(i-l)=〇。
[0079] 如果第i+1個(gè)視頻幀為非B幀，則量化參數(shù)設(shè)置模塊46基于C(i)預(yù)測第i+1個(gè)視頻 幀所對(duì)應(yīng)的Qscale( i+Ι)和量化參數(shù)QP( i+Ι)使用的公式為：
[0080]
[0081]
[0082]如果第i+Ι個(gè)視頻幀為B幀，則量化參數(shù)設(shè)置模塊46獲取此B幀所在的G0P中的非B 幀的量化參數(shù)Qp_nb和幀號(hào)i_nb;量化參數(shù)設(shè)置模塊46確定此B幀的量化參數(shù)QP_b = Qp_nb+ min(i+l_i_nb，5)〇
[0083] 上述實(shí)施例中的用于視頻編碼的快速碼率控制方法及裝置，通過當(dāng)前視頻幀對(duì)應(yīng) 的量化比例參數(shù)、占用的比特?cái)?shù)據(jù)、計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)等預(yù)測下一個(gè)視頻幀的量化比例參數(shù)、 量化參數(shù)QP，進(jìn)行下一個(gè)視頻幀的編碼，使視頻幀在編碼中占用比特?cái)?shù)能夠合理分配，能夠 對(duì)視頻的碼率進(jìn)行控制，可以提高視頻的觀看質(zhì)量，并可以提高編碼效率，節(jié)省編碼時(shí)間。
[0084] 所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非 旨在暗示本公開的范圍（包括權(quán)利要求)被限于這些例子;在本發(fā)明的思路下，以上實(shí)施例 或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如 上的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細(xì)節(jié)中提供。
[0085]另外，為簡化說明和討論，并且為了不會(huì)使本發(fā)明難以理解，在所提供的附圖中可 以示出或可以不示出與集成電路（1C)芯片和其它部件的公知的電源/接地連接。此外，可以 以框圖的形式示出裝置，以便避免使本發(fā)明難以理解，并且這也考慮了以下事實(shí)，即關(guān)于這 些框圖裝置的實(shí)施方式的細(xì)節(jié)是高度取決于將要實(shí)施本發(fā)明的平臺(tái)的（即，這些細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng) 完全處于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)）。在闡述了具體細(xì)節(jié)(例如，電路）以描述本發(fā)明的 示例性實(shí)施例的情況下，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié) 的情況下或者這些具體細(xì)節(jié)有變化的情況下實(shí)施本發(fā)明。因此，這些描述應(yīng)被認(rèn)為是說明 性的而不是限制性的。
[0086] 盡管已經(jīng)結(jié)合了本發(fā)明的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是根據(jù)前面的描 述，這些實(shí)施例的很多替換、修改和變型對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。例 如，其它存儲(chǔ)器架構(gòu)(例如，動(dòng)態(tài)RAM(DRAM))可以使用所討論的實(shí)施例。
[0087] 本發(fā)明的實(shí)施例旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求的寬泛范圍之內(nèi)的所有這樣的替換、 修改和變型。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn) 等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于視頻編碼的碼率控制方法，其特征在于，包括： 設(shè)置視頻序列的目標(biāo)碼率B以及目標(biāo)幀率F; 將所述視頻序列分割為一個(gè)或多個(gè)圖像組GOP; 設(shè)置所述視頻序列中的第〇個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(O)的值，并設(shè)置與第〇個(gè)視頻 幀對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)C(O)，從所述第0個(gè)視頻幀開始依次對(duì)第i個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼，直 至所述視頻序列的最后的一個(gè)視頻幀;其中，i為視頻幀的編號(hào)，i> = 〇; 其中，在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i);基于所述C(i)預(yù)測 第i+1個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(i+1)，并采用所述QP(i+1)對(duì)第i+1個(gè)視頻幀進(jìn)行編 碼。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照預(yù)設(shè)的規(guī)則將所述視頻流分割為一 個(gè)或多個(gè)GOP包括： 將所述視頻流中的I幀或P幀作為分割幀； 將所述視頻流中的一個(gè)分割幀以及此分割幀與下一個(gè)分割幀之間的B幀組合為一個(gè) GOP03. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i)包 括： 在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，統(tǒng)計(jì)與第i個(gè)視頻幀相對(duì)應(yīng)的量化比例參數(shù)Qscale(i)和 第i個(gè)視頻幀編碼占用的比特?cái)?shù)B(i)，基于所述Qscale(i)和B(i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng) 的C(i)。4. 如權(quán)利要求3所述方法，其特征在于： 統(tǒng)計(jì)與第i+Ι個(gè)視頻幀相對(duì)命的看·仆從你丨余撒~ml Wi)使用的公式為：其中，當(dāng)i = 0時(shí)，QP(O)為32，W為系數(shù)。5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于： 基于所述Qscale(i)和B(i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i)使用的公式為： C(i)=C(i_l)+B(i)*Qscale(i); 其中，當(dāng) i = 0 時(shí)，C(i-1)=0。6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述C( i)預(yù)測第i + 1個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的 量化參數(shù)QP( i+Ι)包括： 如果第i+1個(gè)視頻幀為非B幀，則7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，包括： 如果第i+Ι個(gè)視頻幀為B幀，則獲取此B幀所在的GOP中的非B幀的量化參數(shù)Qp_nb和幀號(hào) i_nb ； 確定此B幀的量化參數(shù)QP_b = Qp_nb+min(i+Ι - i_nb，5)。8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于： 所述W為0.85。9. 一種用于視頻編碼的碼率控制裝置，其特征在于，包括： 視頻參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置視頻序列的目標(biāo)碼率B以及目標(biāo)幀率F; 圖像分割模塊，用于將所述視頻序列分割為一個(gè)或多個(gè)圖像組GOP; 初始值設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述視頻序列中的第〇個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(O)的 值，并設(shè)置與第〇個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的計(jì)算復(fù)雜度參數(shù)C(O); 視頻編碼模塊，用于從所述第〇個(gè)視頻幀開始依次對(duì)第i個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼，直至所述 視頻序列的最后的一個(gè)視頻幀;其中，i為視頻幀的編號(hào)，i > = 〇; 量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，用于在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i); 量化參數(shù)設(shè)置模塊，用于基于所述c(i)預(yù)測第i + 1個(gè)視頻幀所對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)QP(i + 1);其中，所述視頻編碼模塊采用所述QP(i+l)對(duì)第i+1個(gè)視頻幀進(jìn)行編碼。10. 如權(quán)利要求9所述的快速碼率控制裝置，其特征在于： 所述圖像分割模塊具體用于將所述視頻流中的I幀或P幀作為分割幀;將所述視頻流中 的一個(gè)分割幀以及此分割幀與下一個(gè)分割幀之間的B幀組合為一個(gè)GOP。11. 如權(quán)利要求9或10所述的快速碼率控制裝置，其特征在于： 所述量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊具體用于在第i個(gè)視頻幀編碼完成后，統(tǒng)計(jì)與第i個(gè)視頻幀相對(duì) 應(yīng)的量化比例參數(shù)Qscale(i)和第i個(gè)視頻幀編碼占用的比特?cái)?shù)B(i)，基于所述Qscale(i) 和B(i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i)。12. 如權(quán)利要求11所述的快速碼率控制裝置，其特征在于： 所述量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊統(tǒng)計(jì)與第i + Ι個(gè)視頻幀相對(duì)應(yīng)的量化比例參數(shù)Qscal e (i)使用 的公式為：其中，當(dāng)i = 0時(shí)，QP(O)為32，W為系數(shù)。13. 如權(quán)利要求12所述的快速碼率控制裝置，其特征在于： 所述量化參數(shù)統(tǒng)計(jì)模炔基于所述Qscale(i)和B(i)計(jì)算與第i個(gè)視頻幀對(duì)應(yīng)的C(i)使 用的公式為： C(i)=C(i_l)+B(i)*Qscale(i); 其中，當(dāng) i = 0 時(shí)，C(i-1)=0。14. 如權(quán)利要求13所述的快速碼率控制裝置，其特征在于： 如果第i + Ι個(gè)視頻幀為非B幀，則所述量化參數(shù)設(shè)置模炔基于所述C(i)預(yù)測第i + Ι個(gè)視 頻幀所對(duì)應(yīng)的Qscale( i+Ι)和量化參數(shù)QP( i+Ι)使用的公式為：15. 如權(quán)利要求14所述的快速碼率控制裝置，其特征在于： 如果第i + Ι個(gè)視頻幀為B幀，則所述量化參數(shù)設(shè)置模塊獲取此B幀所在的GOP中的非B幀 的量化參數(shù)Qp_nb和幀號(hào)i_nb; 所述量化參數(shù)設(shè)置模塊確定此B幀的量化參數(shù)QP_b = Qp_nb+min(i+1 - i_nb，5)。16.如權(quán)利要求14所述的快速碼率控制裝置，其特征在于： 所述W為0.85。
【文檔編號(hào)】H04N19/577GK105898329SQ201610225133
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】蔡硯剛, 白茂生, 劉陽, 楊帆, 祁海, 魏偉
【申請(qǐng)人】樂視控股（北京）有限公司, 樂視云計(jì)算有限公司