[发明专利]一种可伸缩视频编码的空间增强层码率控制实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码，具体涉及一种可伸缩视频编码的空间增强层码率控制实现方法。

背景技术

可伸缩视频编码(Scalable Video Coding)是联合视频组JVT组织开发的作为H.264/AVC标准的扩展标准。在SVC下，一段视频序列可以编码成一个基本层和多个增强层，基本层具有最低视频质量，增强层可以改善基本层质量。随着视频编码标准的发展，码率控制作为其中的重要技术也得到了广泛的发展，码率控制技术是视频通信系统应用中必不可少的部分，它能保证视频数据在通道内传输时充分利用带宽。码率控制的目的就是使码率满足信道和存储媒体要求并尽可能地提高视频质量。根据编码协议的不同经典码率控制算法有H.261中的RM8码率控制算法、MPEG-2中的TM5码率控制算法、MPEG-4中的VM8码率控制算法、H.263中的TMN8码率控制算法、基于ρ-domain模型的码率控制算法以及H.264中采用的码率控制算法。其中，TM5算法是早期的研究成果，TMN8、VM8、H.264中采用的码率控制算法均采用率失真模型，ρ-domain的码率控制算法则是采用通过比较分析图像压缩前后的信息最后得到的模型。目前上述的各个算法无法应用于可伸缩视频编码技术中，使得现有的SVC编码器没有实现空域增强层码率控制的。

发明内容

本发明需解决的问题是提供一种编码效率高、空域增强层的码率可控的可伸缩视频编码的空间增强层码率控制实现方法。

为了实现上述目的，本发明设计出一种可伸缩视频编码的空间增强层码率控制实现方法，包括如下步骤：

S1，自适应对第一个编码的I、P、B帧设定初始量化参数QP值；

S2，编码图像帧，根据实际编码比特数计算各帧的编码复杂度以及各帧的MAD值；

S3，编码完一个图像组GOP之后，根据整个GOP的实际编码比特数和各帧的编码复杂度及各帧所处的时间等级和空间等级，计算该时空等级上图像帧所占的权重；

S4，根据已编码GOP的各时空等级上实际编码比特数计算该时空等级上的平均编码比特数，并预测下一GOP中相同时空等级上的权重值；

S5，对上一GOP的实际权重值和预测的下一GOP的预测权重值进行加权求和，得到下一GOP的各时空等级权重值；

S6，根据各时空等级权重值对相应时空等级上的编码帧进行比特分配，并用MAD比例值进行微调；

S7，对关键帧，利用分配的比特数和二次R-D模型，计算量化参数，进行编码，对非关键帧，由离此非关键帧最近的两个关键帧的QP及其所属的时域等级决定其QP，跳到S2；

S8，判断是否编码完一个GOP，如果编完，跳到S3，否则跳到S2。

上述步骤S2中，已编码帧的编码复杂度由公式(一)

XF_complexity(i，k，l)＝Q_step(i，k，l)·Bits(i，K，l)，i＝1，2，3，...，得到，已编码各帧的MAD比例由公式(二)MADRatio=MAD(i)Σji-1MAD(j)i-j]]>得到。