[发明专利]基于关键帧码率-量化模型的多视点视频码率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多视点视频码率控制技术，尤其是涉及一种基于关键帧码率-量化模型的多视点视频码率控制方法。

背景技术

为了满足人们对视频的质量和内容越来越高的多样性要求，具有3D视觉功能的多视点视频技术正越来越受到学术界和工业界的重视，并成为近年来视频研究的热点之一。码率控制是多视点视频相关应用中的关键技术之一，它要在时间上合理分配码率，防止缓冲区的溢出，同时还要在各个视点之间进行合理的码率分配，以保证视点间视频质量的均衡性。国际标准化组织JVT（Joint Video Team）一直致力于多视点视频编码标准的制定，并提出了JMVC（Joint Multi-view Video Coding）作为公共研究平台。在JMVC中采用了HBP（Hierarchical B Pictures）预测编码结构，采用了视差补偿预测和运动补偿预测去除各种时间、空间和视点间冗余，进一步提高编码压缩效率。但是，视差补偿和运动补偿原来是针对二维视频的码率控制模型，因此不能直接应用于多视点视频编码，目前JMVC尚未给出码率控制模型。目前，有学者已经提出了一些多视点视频的码率控制方法，但这些码率控制方法都只是简单地把H.264中的一些码率控制提案拓展到多视点视频中，没有着重考虑多视点视频的特殊性，如与单通道I帧类似的关键帧的码率-量化模型分析和HBP的特殊结构等都是多视点视频码率控制中急需考虑的问题。

在采用HBP预测编码结构的MVC中，将一组图像组定义为一个GOP（Group ofPicture），而每个GOP的第1帧即为关键帧，有效进行关键帧码率控制将有助于提高整个GOP的编码质量。在传统的单通道码率控制算法中，所有量化参数的调整都只针对P帧或B帧，而I帧仅仅采用前一个GOP的所有P帧/B帧的平均QP（QuantizationParameter）值来进行编码，若前一个GOP的所有P帧/B帧的平均QP值较大，则将导致I帧的QP选取较大，使得整个序列的图像质量降低。此外，编码帧的比特数不仅取决于QP的大小，而且与编码图像的复杂度有关，因此应拟合出I帧的码率和QP的关系模型，将此模型应用于I帧的QP的求取中。总之，I帧的码率控制主要是如何建立合适的I帧码率-量化模型以确定准确的量化参数，因此在多视点视频中要着重分析HBP结构中的关键帧的码率与量化参数的关系，拟合出关键帧的R-QP曲线应用于码率控制中关键帧的QP设置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在保证码率控制精度的前提下，能够有效的提高率失真性能和视频编码质量的基于关键帧码率-量化模型的多视点视频码率控制方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于关键帧码率-量化模型的多视点视频码率控制方法，其特征在于包括以下步骤：

①定义输入的多视点视频中当前正在处理的第k'个视点视频为当前视点视频，其中，k'表示视点的编号，k'的初始值为1；

②将当前视点视频划分成多个图像组，每个图像组在AVC编码格式下包括I帧、P帧和B帧三种类型的图像，每个图像组中的第1帧为关键帧；

③计算预分配给当前视点视频的目标比特数，记为T_view(k')，T_view(k')=T_total×w(k′)，其中，T_total表示输入的多视点视频的总目标比特数，w(k')表示输入的多视点视频中的第k'个视点视频的比例权重；

④给当前视点视频中的每个图像组预分配目标比特数，并设置当前视点视频中的每个图像组中的关键帧的编码量化参数，具体过程为：