一種可伸縮視頻編碼的碼率控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可伸縮視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種可伸縮視頻編碼的碼率 控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前視頻傳輸服務(wù)必須面對(duì)各種解碼環(huán)境、各種設(shè)備屏幕大小、計(jì)算能力和網(wǎng)絡(luò) 帶寬。現(xiàn)有的編碼解決方案為每個(gè)目標(biāo)設(shè)置一個(gè)特定的視頻，導(dǎo)致存儲(chǔ)和帶寬的浪費(fèi)。新 的H. 264可伸縮視頻編碼（SVC)標(biāo)準(zhǔn)提供了更靈活的視頻流，它包含幾個(gè)不同的視頻層。 首先編碼基本層，繼而進(jìn)一步編碼空間、時(shí)間和質(zhì)量增強(qiáng)層。空間增強(qiáng)層用以提高分辨率 和適應(yīng)尺寸不一的屏幕。時(shí)間層用以增加每秒內(nèi)的幀數(shù)和添加針對(duì)視頻運(yùn)動(dòng)的平滑處理。 質(zhì)量層用以改進(jìn)運(yùn)動(dòng)和紋理信息的信噪比，提高重建的視頻流。
[0003] 碼率控制在處理視頻傳輸過程中是一個(gè)重要的問題。其目的是控制編碼器的輸出 比特率，以適應(yīng)一定帶寬約束，同時(shí)使重建的視頻獲得最高質(zhì)量。量化參數(shù)（QP)決定了在 編碼過程中丟失的信息量，對(duì)碼率和重建的質(zhì)量數(shù)據(jù)也有直接的影響。大部分對(duì)于碼率控 制的研宄都針對(duì)單層視頻，但卻極少有對(duì)于可伸縮視頻的研宄成果。某些方法僅適用于時(shí) 空的可伸縮性。這些方法并不能處理mpeg - 4 SVC提供的所有特性。某些方法處理三種類 型的可伸縮性和處理夾層預(yù)測(cè)，雖然能得到良好的性能，但卻以增加計(jì)算復(fù)雜度作為代價(jià)， 現(xiàn)有的碼率控制誤差高，計(jì)算復(fù)雜。
[0004] 因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可伸縮視頻編碼的碼率控制方法及系 統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的碼率控制誤差尚，計(jì)算復(fù)雜的問題。
[0006] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下： 一種可伸縮視頻編碼的碼率控制方法，其中，包括以下步驟： A、 采用P域的比特率建?？蚣芊謩e對(duì)可伸縮視頻編碼的空間可伸縮特征層、質(zhì)量可 伸縮特征層和時(shí)間可伸縮特征層進(jìn)行處理，得到零系數(shù)百分比值與輸出碼率的線性關(guān)系； B、 計(jì)算一幀視頻信號(hào)的零系數(shù)百分比值； C、 根據(jù)所述零系數(shù)百分比值與輸出碼率的線性關(guān)系得到該幀視頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出碼 率，對(duì)可伸縮視頻編碼的碼率進(jìn)行控制。
[0007] 所述的可伸縮視頻編碼的碼率控制方法，其中，所述步驟A具體包括： Al、構(gòu)建可伸縮視頻編碼的P域模型； A2、對(duì)可伸縮視頻編碼的空間可伸縮特征層、質(zhì)量可伸縮特征層和時(shí)間可伸縮特 征層進(jìn)行處理，確立零系數(shù)百分比值P與輸出碼率R的線性關(guān)系，所述線性關(guān)系為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可伸縮視頻編碼的碼率控制方法，其特征在于，包括以下步驟： A、 采用P域的比特率建?？蚣芊謩e對(duì)可伸縮視頻編碼的空間可伸縮特征層、質(zhì)量可 伸縮特征層和時(shí)間可伸縮特征層進(jìn)行處理，得到零系數(shù)百分比值與輸出碼率的線性關(guān)系； B、 計(jì)算一幀視頻信號(hào)的零系數(shù)百分比值； C、 根據(jù)所述零系數(shù)百分比值與輸出碼率的線性關(guān)系得到該幀視頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出碼 率，對(duì)可伸縮視頻編碼的碼率進(jìn)行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮視頻編碼的碼率控制方法，其特征在于，所述步驟A具 體包括： A1、構(gòu)建可伸縮視頻編碼的P域模型； A2、對(duì)可伸縮視頻編碼的空間可伸縮特征層、質(zhì)量可伸縮特征層和時(shí)間可伸縮特 征層進(jìn)行處理，確立零系數(shù)百分比值P與輸出碼率R的線性關(guān)系，所述線性關(guān)系為：
，其中慫和A為固定參數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮視頻編碼的碼率控制方法，其特征在于，所述步驟B具 體包括： B1、令C巧表示宏塊m中位置（i，j)的系數(shù)，通過該系數(shù)可得到指示函數(shù)如下所示： ? !
，其中t(i，j，q)是位置（i，j)上系數(shù)的死區(qū)閾 值，量化比特率參數(shù)QP值為q; B2、計(jì)算一幀視頻信號(hào)的零系數(shù)百分比值為；其中，M 為該幀中系數(shù)個(gè)數(shù)的總數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可伸縮視頻編碼的碼率控制方法，其特征在于，在所述步驟 A2中，通過使用量化比特率參數(shù)QP的初始值編碼的幀計(jì)算得到兩個(gè)參數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮視頻編碼的碼率控制方法，其特征在于，所述步驟C具 體包括： C1、根據(jù)所述零系數(shù)百分比值與輸出碼率的線性關(guān)系得到該幀視頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出碼 率； C2、給每一個(gè)可伸縮視頻編碼特征層，相同層中每一幀分配相同的輸出碼率。
6. -種可伸縮視頻編碼的碼率控制系統(tǒng)，其特征在于，包括： 線性關(guān)系生成模塊，用于采用P域的比特率建?？蚣芊謩e對(duì)可伸縮視頻編碼的空間 可伸縮特征層、質(zhì)量可伸縮特征層和時(shí)間可伸縮特征層進(jìn)行處理，得到零系數(shù)百分比值與 輸出碼率的線性關(guān)系； 零系數(shù)百分比值獲取模塊，用于計(jì)算一幀視頻信號(hào)的零系數(shù)百分比值； 輸出碼率獲取模塊，用于根據(jù)所述零系數(shù)百分比值與輸出碼率的線性關(guān)系得到該幀視 頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出碼率，對(duì)可伸縮視頻編碼的碼率進(jìn)行控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可伸縮視頻編碼的碼率控制系統(tǒng)，其特征在于，所述線性關(guān) 系生成模塊包括： 模型構(gòu)建單元，用于構(gòu)建可伸縮視頻編碼的P域模型； 線性關(guān)聯(lián)單元，用于對(duì)可伸縮視頻編碼的空間可伸縮特征層、質(zhì)量可伸縮特征層和時(shí) 間可伸縮特征層進(jìn)行處理，確立零系數(shù)百分比值p與輸出碼率R的線性關(guān)系，所述線性關(guān) 系為：
，其中和邱為固定參數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可伸縮視頻編碼的碼率控制系統(tǒng)，其特征在于，所述零系數(shù) 百分比值獲取模塊包括： 指示函數(shù)單元，用于令表示宏塊m中位置（i，j)的系數(shù)，通過該系數(shù)可得到指示函 * I 數(shù)如下所示：
，其中t(i，j，q)是位置（i，j)上系 數(shù)的死區(qū)閾值，量化比特率參數(shù)QP值為q; 零系數(shù)百分比值計(jì)算單元，用于計(jì)算一幀視頻信號(hào)的零系數(shù)百分比值為：
;其中，M為該幀中系數(shù)個(gè)數(shù)的總數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的可伸縮視頻編碼的碼率控制系統(tǒng)，其特征在于，通過使用量 化比特率參數(shù)QP的初始值編碼的幀計(jì)算得到和兩個(gè)參數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可伸縮視頻編碼的碼率控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出碼 率獲取模塊包括： 輸出碼率計(jì)算單元，用于根據(jù)所述零系數(shù)百分比值與輸出碼率的線性關(guān)系得到該幀視 頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出碼率； 輸出碼率分配單元，用于給每一個(gè)可伸縮視頻編碼特征層，相同層中每一幀分配相同 的輸出碼率。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可伸縮視頻編碼的碼率控制方法及系統(tǒng)，通過采用ρ域的比特率建?？蚣芊謩e對(duì)可伸縮視頻編碼的空間可伸縮特征層、質(zhì)量可伸縮特征層和時(shí)間可伸縮特征層進(jìn)行處理，得到零系數(shù)百分比值與輸出碼率的線性關(guān)系；計(jì)算一幀視頻信號(hào)的零系數(shù)百分比值；根據(jù)所述零系數(shù)百分比值與輸出碼率的線性關(guān)系得到該幀視頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出碼率，對(duì)可伸縮視頻編碼的碼率進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的碼率預(yù)測(cè)，簡(jiǎn)單有效，將平均碼率誤差控制在較低的水平，帶來了大大的方便。
【IPC分類】H04N19-146, H04N19-30
【公開號(hào)】CN104780375
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510143228
【發(fā)明人】何震宇, 譚加豪, 馬驍, 楊衛(wèi)國(guó), 黎偉
【申請(qǐng)人】康佳集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日