[发明专利]一种用于H.265码率控制的目标比特分配方法、系统及装置

说明书

本发明公开了用于H.265码率控制的目标比特分配方法、系统及装置。该方法包括：GOP目标比特数的分配；计算GOP中帧图的已编码比特数；根据帧图的已编码比特数及GOP目标比特数，计算出GOP中帧图的比特分配权重；根据比特分配权重，对帧图进行目标比特分配；计算出当前LCU的帧内梯度；判断当前帧图是否为I帧，若是，则以帧内梯度作为LCU梯度；反之，则计算LCU的帧间梯度；判断LCU的帧内梯度是否大于帧间梯度，若是，则以帧间梯度作为LCU梯度；反之，则以帧内梯度作为LCU梯度；计算出当前帧图的总梯度；根据基于总梯度而计算出的LCU复杂度的权重，对LCU层进行目标比特分配。本发明提高了目标比特分配的准确性，可广泛适用于视频编码领域中。

技术领域

本发明涉及码率控制技术，尤其涉及一种用于H.265码率控制的目标比特分配方法、系统及装置。

背景技术

技术词解释：

GOP：画面组。

随着科学技术的发展，视频分辨率的逐渐提高，人们对视频的质量的要求也不断提高，促使视频编码技术不断地改进和更新。H.265作为新一代视频编码标准而诞生，在同等应用条件和视频质量下，釆用H.265进行编码的码率与釆用H.264/AVC进行编码的码率相比要降低50％左右。

在实际的应用过程中，由于视频序列每帧的信息量是不同的，导致编码码率大小有一定的波动，同时存储空间和传输带宽也是有限的，所以就需要用到码率控制来保证良好稳定的接收端质量。对于码率控制，其作为视频编码非常重要组成部分，具体控制过程分为两步：第一步是根据帧结构、帧间依赖特性、纹理复杂度等参数进行目标比特分配；第二步是根据目标比特更新编码的相关参数进行编解码而得到实际比特。可见，目标比特分配直接影响实际比特，因此，目标比特分配的优化，这对于码率控制的优化具有重要的意义。

目前，H.265标准中比特分配方案是通过编码帧的信息来获得的帧级相关特性而实现的，但其忽略了当前帧的特性进而造成比特分配的不准确。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于H.265码率控制的目标比特分配方法、系统及装置，以实现帧层目标比特和LCU层目标比特的分配，可提高目标比特分配的准确性。

本发明所采用的第一技术方案是：一种用于H.265码率控制的目标比特分配方法，包括以下步骤：

S1、对输入的视频序列进行GOP目标比特数的分配；

S2、计算出GOP的加权因子；

S3、根据拉格朗日乘数与拉格朗日乘数比率之间的关系，计算得出GOP中帧图的已编码比特数；其中，所述拉格朗日乘数比率是根据加权因子、第一相关系数以及第二相关系数而计算得出的；所述第一相关系数指的是GOP中当前帧图与第0帧图之间的相关系数，所述第二相关系数指的是GOP中当前帧图与第1帧图之间的相关系数；

S4、根据计算出的帧图的已编码比特数以及分配得到的GOP目标比特数，计算出GOP中帧图的比特分配权重；

S5、根据计算出的帧图的比特分配权重，对帧图进行目标比特分配；

S6、计算出当前LCU的帧内梯度；

S7、判断当前帧图是否为I帧，若是，则以帧内梯度作为LCU梯度；反之，则计算LCU的帧间梯度；

S8、判断LCU的帧内梯度是否大于帧间梯度，若是，则以帧间梯度作为LCU梯度；反之，则以帧内梯度作为LCU梯度；

S9、将当前帧图的所有LCU梯度进行累加，从而计算出当前帧图的总梯度；

S10、根据基于当前帧图的总梯度而计算出的LCU复杂度的权重，对LCU层进行目标比特分配。