[发明专利]自适应量化参数控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种自适应量化参数控制方法和装置。

背景技术

H.264是新一代的视频压缩标准，在同等图像质量下的压缩效率相比以往标准更优秀。为使H.264编码器不断变化的输出码率和信道相匹配，需引入码率控制方法。码率控制方法，根据信道固定或可变的传输速率直接调整视频编码器的输出码率，使之与传输带宽相匹配，同时获取最小的解码失真。TM5算法是一种经典的码率控制方法，控制准确，实现简单。但现有TM5码率控制方法在自适应量化时，对量化参数存在不适当与不均匀调整，使得某些参数被过度调节，导致同一画面中宏块与宏块间编码质量不均匀，影响输出码率的稳定性和图像质量。

在现有的TM5码率控制方法中，依据宏块空域活动性自适应调节宏块的量化参数。由于TM5原有自适应量化方案的归一化公式可简化为双曲线函数，由此可知函数的上下间隔不对称。从而在自适应量化时,量化参数向上调整的量远大于向下调整的量,导致量化参数被过度调节，最终导致宏块间编码质量不均匀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自适应量化参数控制方法和装置。通过自适应调整量化参数，从而较好地避免了码率控制中量化参数的过度调节，均匀化同一画面中宏块之间的编码质量。

根据本发明的一个方面，提供一种自适应量化参数控制方法，包括：

根据图像复杂度，为一帧编码图像分配目标比特数T_F；

针对帧内的第j个宏块，根据缓存器在前j-1个宏块编码结束后的占有率d_j，计算第j个宏块的量化控制参数Q_j；

利用量化控制参数Q_j计算第j个宏块的参考量化参数

利用第j-1个宏块的量化参数M_q(j-1)和第j个宏块的参考量化参数确定第j个宏块的量化参数M_q(j)。

优选的，针对帧内的第j个宏块，根据缓存器在前j-1个宏块编码结束后的占有率d_j，计算第j个宏块的量化控制参数Q_j的步骤包括：

第j个宏块的量化控制参数Q_j为：

Q_j=31d_j/(2×R/F)，

其中R为信道传输速率，F为帧率。

优选的，缓存器在前j-1个宏块编码结束后的占有率d_j为：

d_j=d₀+B_j-1-(j-1)T_F/M_B，

其中d₀为编码器开始编码时缓存器的初始值，B_j-1为编码器共编码j-1个宏块产生的总比特数，M_B为宏块总数。

优选的，利用量化控制参数Q_j计算第j个宏块的参考量化参数的步骤包括：

计算Q_j的归一化因子q_j，其中：

其中Q_max和Q_min分别为量化控制参数的最大值和最小值；

计算相邻宏块间量化控制参数的差异因子k，其中：

计算参考量化参数其中为：

优选的，利用第j-1个宏块的量化参数M_q(j-1)和第j个宏块的参考量化参数确定第j个宏块的量化参数M_q(j)的步骤包括：

其中ρ为最大相邻宏块变化阈值。

根据本发明的另一方面，提供一种自适应量化参数控制装置，包括目标比特分配单元、量化控制参数计算单元、参考量化参数计算单元和量化参数确定单元，其中：

目标比特分配单元，用于根据图像复杂度，为一帧编码图像分配目标比特数T_F；

量化控制参数计算单元，用于针对帧内的第j个宏块，根据缓存器在前j-1个宏块编码结束后的占有率d_j，计算第j个宏块的量化控制参数Q_j；

参考量化参数计算单元，用于利用量化控制参数Q_j计算第j个宏块的参考量化参数