[发明专利]一种视频转码中宏块级码率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频转码领域，特别涉及一种视频转码中宏块级码率控制方法。

背景技术

将已压缩的视频数据从一种形式转换为另一种视频数据形式的操作叫做视频转码。由于新一代视频编码标准如H.264、AVS均支持多种宏块编码模式(包括多种预测方向的帧内编码模式和多种块尺寸的帧间编码模式)，这使得转码前后宏块编码模式的相关性较低(如转码前为16×16块的帧间编码模式而转码后为4×4块的帧间编码模式)，因此宏块复杂度的相关性也较低，这使得利用输入视频流中宏块的复杂度来预测输入视频流宏块的复杂度变得困难，从而导致转码码率控制的精度降低。因此如何提高图像复杂度的相关性，从而提高转码码率控制的精度，具有重要研究意义。

在目前已有的视频转码码率控制方法中，参考文献1(Viet-Anh Nguyen and Yap-PengTan.：Efficient H.263 to H.264AVC Video Transcoding Using Enhanced Rate Control.IEEEInternational Conference on Image Processing 2005，Volume 3，pp：III-652-5，(2005))针对P帧提出了一个转码前后总码率与量化步长的关系模型和基于复杂度的帧层码率控制方案。参考文献2(You-Neng Xiao，Hong Lu，Xiangyang Xue，et al.：Efficient Rate Control forMPEG-2 to H.264AVC Transcoding.IEEE International Symposium on Circuits and Systems2005，pp：1238-1241 Vol.2，(2005))则在参考文献1的基础上，基于输入视频流的信息给出了一个针对I帧和B帧的量化参数计算模型和码率控制方案。但是这两种方法均是针对帧级的码率控制，不适用于宏块级的转码码率控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种视频转码中宏块级码率控制方法，该方法能提高图像复杂度的相关性，从而提高转码码率控制的精度。

本发明所采用的技术方案是：

一种视频转码中宏块级码率控制方法，包括以下步骤：

(1)根据帧层码率分配策略计算当前帧所有宏块的目标比特数∑T；

(2)根据头信息预测模型计算当前帧所有宏块的头信息比特数∑M；

(3)根据线性预测模型计算当前帧所有宏块的预测复杂度之和∑MAD_c；

(4)根据已编码宏块的数据计算当前帧已编码宏块的目标比特数为其中i表示宏块个数，T(n)表示第n个宏块的目标比特数；

(5)根据已编码宏块的数据计算当前帧已编码宏块的头信息比特数为其中i表示宏块个数，M(n)表示第n个宏块的头信息比特数；

(6)根据已编码宏块的数据计算当前帧已编码宏块的复杂度之和为其中i表示宏块个数，MAD_c(n)表示第n个宏块的头信息比特数；

(7)根据转码率失真模型计算当前帧第i个宏块的量化步长Q(i)；

(8)根据步骤(7)得出的量化步长Q(i)进行率失真优化，对当前宏块进行编码操作，更新已编码宏块的T(n)，M(n)，MAD_c(n)；

(9)判断当前宏块是否是最后一个宏块，若是，则转入步骤(10)，否则重新转入步骤(1)，重复上述步骤(4)-(8)，更新更新转码信源率失真模型的参数，直至执行到最后一个宏块；

(10)更新线性预测模型的参数，结束操作。

本发明可根据下列头信息预测模型计算当前帧所有宏块的头信息比特数∑M：