專利名稱：一種圖像編碼中碼率控制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編解碼技術(shù)，特別涉及一種圖像編碼中碼率控制的方法和裝置。
背景技術(shù)：
為了節(jié)約傳輸帶寬和存儲(chǔ)空間，以及支持?jǐn)?shù)字電視廣播、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)字視頻點(diǎn) 播、無(wú)線多媒體通信等應(yīng)用，視頻編碼已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究和工業(yè)應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。目前的 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)所涉及的編碼技術(shù)主要包括幀內(nèi)預(yù)測(cè)、幀間預(yù)測(cè)、整數(shù)變換、重建圖像、碼率 控制、量化和熵編碼和去塊效應(yīng)濾波等，如

圖1所示。其中，碼率控制是視頻編碼中必不可少的技術(shù)，任何標(biāo)準(zhǔn)離開碼率控制，其應(yīng)用都 會(huì)受到限制，比如在帶寬約束條件下的傳輸過程中，如果沒有合適的碼率控制方法，客戶端 緩沖區(qū)就有可能發(fā)生溢出。即碼率控制的目的是保證在產(chǎn)生指定的目標(biāo)碼率的條件下，能 夠達(dá)到最優(yōu)的圖像質(zhì)量，并保證編解碼緩沖區(qū)不會(huì)發(fā)生溢出。碼率控制的主要輸出為量化 參數(shù)(QP)，以便編碼過程中利用該QP參數(shù)獲取量化步長(zhǎng)用于圖像量化。碼率控制的過程主要包括首先初始化碼率控制參數(shù)，然后根據(jù)目標(biāo)碼率以及緩 沖區(qū)狀態(tài)為當(dāng)前圖像幀分配編碼長(zhǎng)度，最后利用為當(dāng)前圖像幀分配的編碼長(zhǎng)度計(jì)算當(dāng)前圖 像幀的QP。在現(xiàn)有技術(shù)中，采用了 2次模型
權(quán)利要求
1.一種圖像編碼中碼率控制的方法，其特征在于，該方法包括A、為當(dāng)前圖像基本單元分配編碼長(zhǎng)度；B、將為當(dāng)前圖像基本單元分配的編碼長(zhǎng)度與上一圖像基本單元的實(shí)際編碼長(zhǎng)度進(jìn)行 比較；C、按照預(yù)先設(shè)定的比較結(jié)果與量化參數(shù)調(diào)整步長(zhǎng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定步驟B的比較 結(jié)果對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)調(diào)整步長(zhǎng)，利用確定的量化參數(shù)調(diào)整步長(zhǎng)在上一圖像基本單元的量化 參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，確定出當(dāng)前圖像基本單元的量化參數(shù)用于對(duì)當(dāng)前圖像基本單元進(jìn)行 編碼；其中，所述圖像基本單元為圖像幀或宏塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體包括Al、根據(jù)當(dāng)前的目標(biāo)碼率bit_rate(m)為當(dāng)前圖像組分配編碼長(zhǎng)度Ri ；其中，m為所有 已經(jīng)編碼的圖像基本單元數(shù)目，i為當(dāng)前圖像組的編號(hào)；A2、如果當(dāng)前圖像組是第一個(gè)編碼的圖像組，則確定當(dāng)前圖像組的量化參數(shù) 初始化值；如果當(dāng)前圖像組不是第一個(gè)編碼的圖像組，則利用上一圖像組的量化參數(shù)，計(jì)算 當(dāng)前圖像組的量化參數(shù)G0P_QPi ；A3、將當(dāng)前圖像組中的第一個(gè)圖像基本單元的量化參數(shù)QPi(I)確定為G0P_QPi ； A4、判斷當(dāng)前圖像組中是否還存在未編碼的圖像基本單元，如果是，執(zhí)行步驟A6 ；否 則，執(zhí)行步驟A5;A5、判斷是否存在下一個(gè)需要編碼的圖像組，如果是，針對(duì)下一個(gè)圖像組轉(zhuǎn)至步驟Al ； 否則結(jié)束流程；A6、利用為當(dāng)前圖像組分配的編碼長(zhǎng)度氏、緩沖區(qū)的狀態(tài)Vi (j)以及當(dāng)前圖像組中剩余 的編碼長(zhǎng)度Bi (j)，為當(dāng)前圖像基本單元分配編碼長(zhǎng)度Ti (j)；其中，j為當(dāng)前圖像基本單元 在當(dāng)前圖像組中的編號(hào)；在執(zhí)行所述步驟C之后，執(zhí)行步驟D 更新緩沖區(qū)的狀態(tài)Vi (j+Ι)和當(dāng)前圖像組中剩余 的編碼長(zhǎng)度Bi (j+Ι)，轉(zhuǎn)至執(zhí)行所述A4。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟Al中，如果當(dāng)前圖像組為第一個(gè)編碼的圖像組，則
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述步驟C中，當(dāng)前圖像基本單元 的量化參數(shù)QPi (j)為
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述Ψ1為1.382，所述Ψ2為1.236，所 述 Ψ3 為 0. 764，所述 Ψ4 為 0. 618。
6.一種圖像編碼中碼率控制的裝置，其特征在于，該裝置包括編碼處理單元、比較處 理單元和參數(shù)確定單元；所述編碼處理單元，用于為當(dāng)前圖像基本單元分配編碼長(zhǎng)度； 所述比較處理單元，用于將為當(dāng)前圖像基本單元分配的編碼長(zhǎng)度與上一圖像基本單元 的實(shí)際編碼長(zhǎng)度進(jìn)行比較；所述參數(shù)確定單元，用于按照預(yù)先設(shè)定的比較結(jié)果與量化參數(shù)調(diào)整步長(zhǎng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，確定所述比較處理單元的比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)調(diào)整步長(zhǎng)，利用確定的量化參數(shù)調(diào) 整步長(zhǎng)在上一圖像基本單元的量化參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，確定出當(dāng)前圖像基本單元的量化 參數(shù)用于對(duì)當(dāng)前圖像基本單元進(jìn)行編碼； 其中，所述圖像基本單元為圖像幀或宏塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述編碼處理單元包括組編碼長(zhǎng)度分配模塊，用于根據(jù)當(dāng)前的目標(biāo)碼率bit_rate(m)為當(dāng)前圖像組分配編碼 長(zhǎng)度氏；其中，m為所有已經(jīng)編碼的圖像基本單元數(shù)目，i為當(dāng)前圖像組的編號(hào)；組量化參數(shù)確定模塊，用于在當(dāng)前圖像組是第一個(gè)編碼的圖像組時(shí)，確定當(dāng)前圖像組 的量化參數(shù)G0P_QPi為初始化值；在當(dāng)前圖像組不是第一個(gè)編碼的圖像組，利用上一圖像組 的量化參數(shù)，計(jì)算當(dāng)前圖像組的量化參數(shù)G0P_QPi ；幀量化參數(shù)確定模塊，用于將當(dāng)前圖像組的第一個(gè)圖像基本單元的量化參數(shù)QPi(I)確定為G0P_QPi，向第一判斷模塊發(fā)送判斷通知；第一判斷模塊，用于接收到判斷通知后，判斷當(dāng)前圖像組是否還存在未編碼的圖像基 本單元，如果是，向幀編碼長(zhǎng)度確定模塊發(fā)送計(jì)算通知；否則，向第二判斷模塊發(fā)送判斷通 知；第二判斷模塊，用于接收到判斷通知后，判斷是否存在下一個(gè)需要編碼的圖像組，如果 是，觸發(fā)所述組編碼長(zhǎng)度分配模塊針對(duì)下一個(gè)圖像組分配編碼長(zhǎng)度；否則結(jié)束操作；幀編碼長(zhǎng)度確定模塊，用于接收到計(jì)算通知后，利用為當(dāng)前圖像組分配的編碼長(zhǎng)度民、 緩沖區(qū)的狀態(tài)\ (j)以及當(dāng)前圖像組中剩余的編碼長(zhǎng)度Bi (j)，為當(dāng)前圖像基本單元分配編 碼長(zhǎng)度Ti (j)；其中，j為當(dāng)前圖像基本單元在當(dāng)前圖像組中的編號(hào)；所述裝置還包括參數(shù)更新單元，用于在所述參數(shù)確定單元確定出當(dāng)前圖像基本單元 的量化參數(shù)后，更新緩沖區(qū)的狀態(tài)Vi (j+Ι)和當(dāng)前圖像組中剩余的編碼長(zhǎng)度Bi (j+1)，向所 述第一判斷模塊發(fā)送判斷通知。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述組編碼長(zhǎng)度分配模塊，在當(dāng)前圖像組
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的裝置，其特征在于，所述參數(shù)確定單元，按照
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述Ψ1為1.382，所述Ψ2為1.236，所 述 Ψ3 為 0. 764，所述 Ψ4 為 0. 618。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像編碼中碼率控制的方法和裝置。其中，方法包括A、為當(dāng)前圖像基本單元分配編碼長(zhǎng)度；B、將為當(dāng)前圖像基本單元分配的編碼長(zhǎng)度與上一圖像基本單元的實(shí)際編碼長(zhǎng)度進(jìn)行比較；C、利用預(yù)先設(shè)定的比較結(jié)果與量化參數(shù)調(diào)整步長(zhǎng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定步驟B的比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的量化參數(shù)調(diào)整步長(zhǎng)，利用確定的量化參數(shù)調(diào)整步長(zhǎng)在上一圖像基本單元的量化參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，確定出當(dāng)前圖像基本單元的量化參數(shù)用于對(duì)當(dāng)前圖像基本單元進(jìn)行編碼；其中，所述圖像基本單元為圖像幀或宏塊。本發(fā)明能夠大大減小碼率控制的運(yùn)算復(fù)雜度且降低編碼設(shè)備的功耗。
文檔編號(hào)H04N7/26GK102104778SQ20091026103
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者熊君君, 郭勐, 高艷君 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 北京三星通信技術(shù)研究有限公司