[发明专利]基于场景的二次编码图像组划分方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频信号处理技术，尤其涉及一种基于场景的二次编码图像组划分方法。

背景技术

在现有视频编码中，通常采用固定图像组(以下简称GOP)结构进行编码。当场景发生切换或图像运动剧烈时，由于使用前一帧相同位置基本单元的MAD(Mean AbsoluteDifference，平均绝对误差)值线性预测当前基本单元的MAD值，导致当前帧MAD值以及QP(量化参数)预测不准确，并且由于编码过程中通常采用CBR(Constant Bit Rate，恒定比特率)码率控制技术对整个视频序列平均分配码率，往往使得场景切换以及运动剧烈的图像质量急剧下降，影响了视频编码重建图像的稳定性，甚至造成马赛克现象。综上，现有技术产生这些缺陷的根本原因是：未对场景切换后的GOP进行重新划分。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提出一种基于场景的二次编码GOP划分方法，解决在场景切换时产生图像质量下降的问题，提高视频编码重建图像的稳定性。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：基于场景的二次编码GOP划分方法，包括以下步骤：

a.对视频序列进行第一次编码，统计场景切换的位置；

b.第二次编码中，根据第一次编码中场景切换位置，进行新的GOP划分，并完成该GOP的初始化；

c.编码该GOP图像时，计算每帧图像的帧号；

d.对该GOP中每帧图像进行优化编码。

所述步骤b中，具体划分GOP的方法为：

设任意一帧图像对应的帧号为frame_no，I帧或P帧对应的帧号为Img_no；

b1：无B帧时GOP划分方法：

如果该场景为第一个场景或场景标志位为真，可以判断场景发生切换，开始新的GOP初始化：将场景切换帧强制编码为I帧，在第一次编码中得到了该场景的长度N_s(i)，则在第二次编码中该场景编码的P帧数目为np_2，s(i)＝N_s(i)-1，对于非场景切换的帧按照正常的编码结构进行编码；

b2：有B帧时GOP划分方法：

当有B帧插入时，假设连续插入B帧的数目为B_no，记M＝B_no+1；场景标志位为真或者场景为第一个场景时，可以判断场景发生切换，开始新的GOP初始化：将场景切换帧强制编码为I帧，在第一次编码中得到了该场景的长度N_s(i)，则在第二次编码中该场景中的P帧的数目为：np_2，s(i)＝[N_s(i)-1]/M+[N_s(i)-1]％M，该场景中B帧的数目为nb_2，s(i)＝N_s(i)np_2，s(i)-1；如果待编码的B帧图像位于场景尾部时，将其强制编码为P帧；统计在第一次编码中如果插入B帧时应编码的P帧数目np_1，s(i)，判断的方法是，如果[Start_s(i)％M]＝0则np_1，s(i)＝[N_s(i)-1]/M+1，否则np_1，s(i)＝(N_s(i)-M+[Start_s(i)％M-1])/M+1；同时，需要计算该场景在第二次编码中开始编码最后一组B帧时已编码的I帧和P帧总数N_IP(i)；将上一GOP中得到的N_IP(i-1)和Np_1，s(i-1)用于更新当前GOP中的初始值Img_no，相应的方法是：如果N_IP(i-1)＞Np_1，s(i-1)，则Img_no计数更新为Img_no-[N_IP(i-1)-Np_1，s(i-1)]，否则Img_no的计数不改变。