基于視頻編碼標準的圖像編碼碼率控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公布一種基于視頻編碼標準的圖像編碼碼率控制方法，通過二次編碼的方法精準控制圖像編碼碼率，進行第一次編碼過程包括獲得第一次編碼的幀級初始量化參數(shù)、當前要編碼的CTU的量化參數(shù)和第二次編碼所需的初始量化參數(shù)；再用第一次編碼過程中獲得的第二次編碼所需的初始量化參數(shù)作為幀級初始量化參數(shù)進行第二次編碼。該方法通過二次編碼的方法解決一次編碼方法的碼率控制算法所導致的碼率控制不準和質(zhì)量不均衡的問題,明顯的提高了編碼圖像的主客觀性能,滿足了圖像編碼的需求。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及圖像壓縮技術(shù)，尤其涉及一種基于視頻編碼標準的圖像編碼碼率控制方法。
技術(shù)介紹
新一代靜態(tài)圖像壓縮標準JPEG2000是目前主流的圖象編碼壓縮標準，該標準廣泛應用在自然圖像、計算機圖像、醫(yī)學圖像、遙感圖像和復合文本等靜態(tài)圖像領(lǐng)域。2013年初ITU-T視頻編碼專家組和MPEG專家組聯(lián)合開發(fā)完成第三代視頻壓縮編碼標準HEVC。第三代視頻壓縮編碼標準HEVC采用了新的基于R-λ模型的一次編碼，其幀級初始量化參數(shù)QPinit的計算根據(jù)式1得到： λ = α ( C R t arg et ) β Q P init = 4.2005 ln ( λ ) + 13.7122 ]]> (式1)式1中，C代表在圖像編碼中圖像或區(qū)域的復雜度；Rtarget為圖像或者區(qū)域的目標碼率；α和β為圖像擬合系數(shù)，在圖像編碼中，由于無法利用幀間相關(guān)性來進行動態(tài)調(diào)整，α和β只能采用固定的系數(shù)6.7542和1.7860。計算得到幀級初始量化參數(shù)QPinit后，在編碼每一個編碼樹單元CTU(Coding Tree Unit)的時候，需要根據(jù)圖像或者區(qū)域的目標碼率Rtarget、已經(jīng)編碼的碼字、未編碼的CTU的復雜度信息，對當前要編碼的CTU計算得到當前CTU的量化參數(shù)QPi，來保證最終編碼得到的碼字接近Rtarget。其中，當前編碼CTU分配的碼字通過式2計算得到： R t arg et CTU ( i ) = ω ( i ) R left ω ( i ) = C CTU ( i ) Σ j = i M - 1 C CTU ( j ) ]]> (式2)式2中，ω(i)為當前編碼CTU的復雜度CCTU(i)和所有未編碼的CTUs的復雜度的比值，M為一幀圖像的CTU的個數(shù)，為當前編碼CTU分配的碼字，CCTU(i)為當前編
碼的CTU的復雜度，CCTU(j)為所有未編碼的CTUs中第j個CTU塊的復雜度；Rleft為編碼到當前的CTU所剩余的碼字。當前CTU的量化參數(shù)QPi通過式3計算得到： λ i = α ( C CTU ( i ) R t arg et CTU ( i ) ) β 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于視頻編碼標準的圖像編碼碼率控制方法，通過二次編碼的方法精準控制圖像編碼碼率，具體包括如下步驟：1)進行第一次編碼，包括步驟1.1)～1.4)：1.1)獲得第一次編碼的幀級初始量化參數(shù)；1.2)用步驟1.1)所述第一次編碼的幀級初始量化參數(shù)作為第一個CTU單元的量化參數(shù)對第一個CTU單元進行編碼；1.3)針對第一個CTU單元之后的每一個CTU單元，獲得當前編碼CTU單元分配的碼字，通過所述當前編碼CTU單元分配的碼字,計算得到用于計算當前CTU量化參數(shù)對應的量化步長，再計算得到當前要編碼的CTU單元的量化參數(shù)，再對相應的CTU單元進行編碼；1.4)獲得第二次編碼所需的初始量化參數(shù)，具體包括：首先，通過式9計算獲得圖像的量化步長：Qstep=C/Σi=0M(CCTU(i)/Qstepi)]]>????????????????????????(式9)式9中，C為圖像復雜度，Qstep為圖像的量化步長，CCTU(i)為當前編碼的CTU單元的復雜度，Qstepi為第一次編碼得到的每個CTU單元的量化步長，M為圖像包含的CTU單元的個數(shù)；然后，根據(jù)量化步長和量化參數(shù)的關(guān)系計算得到量化參數(shù)，作為第二次編碼所需的初始量化參數(shù)；2)進行第二次編碼，包括步驟2.1)～2.2)：2.1)用步驟1.4)獲得的第二次編碼所需的初始量化參數(shù)，作為第一個CTU單元的量化參數(shù)對第一個CTU單元進行編碼；2.2)針對第一個CTU單元之后的每一個CTU單元，獲得當前編碼CTU單元分配的碼字，通過所述當前編碼CTU單元分配的碼字,計算得到用于計算當前CTU單元量化參數(shù)對應的量化步長，再計算得到當前要編碼的CTU單元的量化參數(shù)，再對相應的CTU單元進行編碼。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于視頻編碼標準的圖像編碼碼率控制方法，通過二次編碼的方法精準控制圖像編碼碼率，具體包括如下步驟：1)進行第一次編碼，包括步驟1.1)～1.4)：1.1)獲得第一次編碼的幀級初始量化參數(shù)；1.2)用步驟1.1)所述第一次編碼的幀級初始量化參數(shù)作為第一個CTU單元的量化參數(shù)對第一個CTU單元進行編碼；1.3)針對第一個CTU單元之后的每一個CTU單元，獲得當前編碼CTU單元分配的碼字，通過所述當前編碼CTU單元分配的碼字,計算得到用于計算當前CTU量化參數(shù)對應的量化步長，再計算得到當前要編碼的CTU單元的量化參數(shù)，再對相應的CTU單元進行編碼；1.4)獲得第二次編碼所需的初始量化參數(shù)，具體包括：首先，通過式9計算獲得圖像的量化步長： Qstep = C / Σ i = 0 M ( C CTU ( i ) / Qstep i ) ]]> (式9)式9中，C為圖像復雜度，Qstep為圖像的量化步長，CCTU(i)為當前編碼的CTU單元的復雜度，Qstepi為第一次編碼得到的每個CTU單元的量化步長，M為圖像包含的CTU單元的個數(shù)；然后，根據(jù)量化步長和量化參數(shù)的關(guān)系計算得到量化參數(shù)，作為第二次編碼所需的初始量化參數(shù)；2)進行第二次編碼，包括步驟2.1)～2.2)：2.1)用步驟1.4)獲得的第二次編碼所需的初始量化參數(shù)，作為第一個CTU單元的量化參數(shù)對第一個CTU單元進行編碼；2.2)針對第一個CTU單元之后的每一個CTU單元，獲得當前編碼CTU單元分配的碼字，通過所述當前編碼CTU單元分配的碼字,計算得到用于計算當前CTU單元量化參數(shù)對應的量化步長，再計算得到當前要編碼的CTU單元的量化參數(shù)，再對相應的CTU單元進行編碼。2.如權(quán)利要求1所述基于視頻編碼標準的圖像編碼碼率控制方法，其特征是，步驟1.4)所述獲得圖像的量化步長，具體是通過式11計算得到的： Qstep = Σ i = 0 M Qstep i / M ]]> (式11)式11中，Qstep為圖像量化步長；Qstepi為第一次編碼得到的每個CTU單元的量化步長；M為圖像的CTU單元個數(shù)。3.如權(quán)利要求1所述基于視頻編碼標準的圖像編碼碼率控制方法，其特征是，步驟1.4)所述獲得第二次編碼所需的初始量化參數(shù)，具體是通過式12計算得到的： QP init 1 = Σ i = 0 M QP i / M ]]> (式12)式12中，為第二次編碼所需的初始量化參數(shù)；QPi為第一次編碼得到的每個CTU單元的量化參數(shù)；M為圖像的CTU單元個數(shù)。4.如權(quán)利要求1所述基于視頻編碼標準的圖像編碼碼率控制方法，其特征是，在步驟1.3)所述計算得到當前要編碼的CTU單元的量化參數(shù)之后，將所述計算得到的當前要編碼的CTU單元量化參數(shù)通過式7進行限位操作：限位操作后的QPi＝clip...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊名遠，張廣耀，宋磊，賈惠柱，解曉東，
申請(專利權(quán))人：北京博雅華錄視聽技術(shù)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11