一種基於殘差頻域複雜度的i幀碼率控制方法

2023-07-03 11:00:16

一種基於殘差頻域複雜度的i幀碼率控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於殘差頻域複雜度的I幀碼率控制方法，該方法為：讀入一個I幀圖像，若是序列的第一幀，則置初始緩衝區水平為零，並設置I幀碼率量化模型的兩個參數為經驗值；根據目標碼率、幀率和緩衝區充滿度計算當前I幀的目標比特數；計算亮度分量幀內預測殘差的頻域係數的平均絕對值作為編碼複雜度；根據提出的I幀碼率-量化-複雜度模型計算量化步長；用計算出的量化步長對當前I幀進行率失真優化編碼，確定各宏塊編碼的最優模式；如果當前編碼完成的是序列的第一幀，則不需更新碼率模型參數，從序列的第二幀編碼完成後，使用之前編碼幀的實際編碼結果用線性回歸的方法更新參數；之後讀入下一個I幀進行編碼，直至序列所有幀編碼完成。
【專利說明】一種基於殘差頻域複雜度的I幀碼率控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及計算機視頻編碼的【技術領域】，特別涉及一種基於殘差頻域複雜度的I幀碼率控制方法。
【背景技術】
[0002]目前，H.264標準以其高效的壓縮效率廣泛應用於視頻編碼和傳輸的各個領域。碼率控制作為其中的關鍵技術通過調整量化參數以使實際碼率接近目標碼率，同時具有較好的視頻質量，是實際視頻編碼應用中不可缺少的組成部分。但是目前大多數碼率控制技術都是針對P幀，而I幀的碼率控制技術研究較少。已有的I幀碼率控制方法常通過設置經驗量化參數進行編碼，而沒有考慮I幀編碼複雜度，導致I幀碼率控制效果不佳，緩衝區充滿度波動劇烈，從而影響整個序列的編碼質量。
[0003]為了提高I幀碼率控制效果，部分方案對I幀編碼複雜度進行估計，並提出新的I幀碼率-量化模型進行編碼控制，相比提案JVT-H017中的I幀碼率控制效果有所改善。比如常用的基於圖像空域梯度或像素熵信息的I幀編碼複雜度測量等。但是H.264幀內編碼採用多種方向模式進行空間預測，並使用率失真優化技術來選擇最優模式，之後對預測殘差進行整數DCT變換和量化，最後對頻域DCT係數進行熵編碼。因此基於空域像素梯度或像素熵信息的幀內複雜度測量與H.264的幀內編碼特性不符，導致I幀複雜度測量和碼率模型不準確，I幀碼率控制效果改進有限。而本發明能夠很好地解決上面的問題。

【發明內容】

[0004]本發明目的在於提供一種基於殘差頻域複雜度的I幀碼率控制方法，該方法為H.2641幀碼率控制方法，能對I幀編碼複雜度進行準確測量，從而得到更準確的I幀碼率-量化-複雜度模型，改進I幀碼率控制效果，提高整個序列的編碼質量。
[0005]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:本發明提供一種基於殘差頻域複雜度的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)根據目標碼率、預定義幀率和當前緩衝區水平計算分配給當前I幀的目標比特數。公式如下:
[0008]
【權利要求】
1.一種基於殘差頻域複雜度的I幀碼率控制方法，其特徵在於，所述方法包括如下步驟: 1)讀入當前要編碼的I幀圖像，如果是序列的第一幀，則設置初始緩衝區水平為零，並設置I幀碼率模型中的兩個參數為經驗值； 2)根據目標碼率、預定義幀率和當前緩衝區水平計算分配給當前I幀的目標比特數；

2.根據權利要求1所述的一種基於殘差頻域複雜度的I幀碼率控制方法，其特徵在於，所述方法的步驟3計算待編碼I幀基於預測殘差頻域信息的幀內編碼複雜度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，得到亮度分量每個像素的邊緣方向和強度；對一個像素Pu，記其邊緣強度矢量為(dxu，dyi，p，則:

3.根據權利要求1所述的一種基於殘差頻域複雜度的I幀碼率控制方法，其特徵在於，所述方法的步驟4中是用殘差頻域信息進行I幀編碼複雜度測量；是用線性模型代替正比例模型。
4.根據權利要求1所述的一種基於殘差頻域複雜度的I幀碼率控制方法，其特徵在於，所述方法為H.2641幀碼率控制方法。
【文檔編號】H04N19/124GK103957410SQ201410156286
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】崔子冠, 幹宗良, 唐貴進, 劉峰, 朱秀昌 申請人:南京郵電大學