一种基于滑动窗口的码率控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于滑动窗口的码率控制方法和装置，通过在待处理的图像帧前后分别设置一定宽度的窗口，通过对比窗口内图像帧的平均比特率与在前全部帧的平均比特率并结合溢出参数，判断是否满足处理条件；在满足处理条件时，使用参照窗口内图像帧的平均帧率和平均复杂度得到的新参数替换现有技术中的溢出参数，来计算量化参数，进一步调整所述图像帧的分辨率。本发明专利技术通过设置窗口，判断待处理的图像帧前后一定区间内的图像帧的比特率和复杂度，针对突变的视频场景可以更好地调整图像帧的分辨率，增强视频的表现效果，提高用户观看体验。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于滑动窗口的码率控制方法和装置，通过在待处理的图像帧前后分别设置一定宽度的窗口，通过对比窗口内图像帧的平均比特率与在前全部帧的平均比特率并结合溢出参数，判断是否满足处理条件；在满足处理条件时，使用参照窗口内图像帧的平均帧率和平均复杂度得到的新参数替换现有技术中的溢出参数，来计算量化参数，进一步调整所述图像帧的分辨率。本专利技术通过设置窗口，判断待处理的图像帧前后一定区间内的图像帧的比特率和复杂度，针对突变的视频场景可以更好地调整图像帧的分辨率，增强视频的表现效果，提高用户观看体验。【专利说明】-种基于滑动窗口的码率控制方法和装置
本专利技术设及通信
，特别是指一种基于滑动窗口的码率控制方法和装置。
技术介绍
在视频处理技术中，码率控制是一种视频编码的优化算法，用于实现对视频流码 流大小的控制。研究视频编码技术的目的，是为了在有限的带宽中传输尽可能清晰的视频。 在视频帖中，通常将帖序列中的帖分为I、P、B =种，I是内部编码帖，P是前向预测帖，B是双 向内插帖，排成如IBBPBBPBBPBBPBBP...样式，运种连续的帖图片组合即为GOP(画面组， Group OfPicture)，一个GOP中包括1个I帖和一定数量的B帖和P帖。其中I帖为显示视频画 面的关键帖，用于描述静态图像，B帖和P帖则通过描述I帖图像中每个像素的变化量形成动 态图像。 VBR(Variable Bit Rate,动态比特率)技术是一种较为常用的码率控制技术，在 一些VBR技术中，通过一定算法控制I、B、P帖的清晰度，从而达到控制视频码率的目的。例 如，当视频图像中运动图像多时，I帖中像素的变化数和变化量较多，所W其后缀的B帖和P 帖数据量都较大，导致视频的码率增加，此时为了控制码率，会采取改变GOP长度(增加B帖 和P帖，降低I帖出现的频率）W及降低各帖清晰度(例如将I帖的边缘进行模糊处理)的方式 来降低整体的码率。 现有的VBR技术可W通过调整局部帖的排列方式和清晰度实现动态控制视频码 率，但是对于算法的要求较为精确，否则会出现各种各样的问题。例如，上面介绍了在运动 图像多、通过降低各帖清晰度来降低码率时，用于直接调整清晰度的参数是QP(量化参数， Quantizer Parameter)，而QP又与在前全部帖的平均比特率和预期比特率(在进行视频编 码前预设的一个确定的参照值)的偏移幅度(通常称为溢出参数，overflow)呈正相关，也就 是说，在前帖的平均比特率偏移越多，ovedlow的值越大，QP的值也就越大，对当前帖进行 编码时的清晰度也就越低。但运种调整方式存在一个问题，当经历一系列运动图像后，突然 切换至静态图像时，QP受限于其计算方式，仍然会取较大的值，运就导致静态图像的清晰度 很低，影响了观看效果;或者在相反的场景中，由静态图像突然切换至运动图像时，会导致 码率瞬间升高，导致视频编码和传输负载大幅增加，严重影响视频流杨度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种基于滑动窗口的码率控制方法和装置，用 W实现通过滑动窗口预测视频内容的突变，根据预测结果控制后续帖的清晰度，W达到在 控制视频流码率的情况下尽可能平衡视频清晰度，保证观看效果和视频流杨度。 基于上述目的本专利技术公开的一种基于滑动窗口的码率控制方法，包括： 在实时转码的过程中，统计全部已编码图像帖的平均比特率，得到第一平均比特 率.[000引在对图像帖进行编码时，计算所述图像帖前N帖的平均比特率，得到第二平均比特 率. 使用所述第一平均比特率除W预期比特率得到溢出参数； 判断是否同时满足所述第二平均比特率与所述第一平均比特率的比值大于第一 比特率阔值，且所述溢出参数大于第一参数阔值； 若满足，计算所述图像帖前N帖的平均复杂度，得到第一平均复杂度;计算所述图 像帖后n帖的平均复杂度，得到第二平均复杂度，所述N与n均为正整数;使用所述第二平均 比特率与所述第一平均比特率的比值，乘W所述第二平均复杂度与所述第一平均复杂度的 比值得到的结果替换所述溢出参数，来计算所述图像帖的量化参数，使用所述量化参数调 整所述图像帖的清晰度。 可选的，所述第一比特率阔值的取值范围是;所述第一参数阔值的取值 范围是。 可选的，方法还包括： 判断是否同时满足所述第二平均比特率与所述第一平均比特率的比值大于第二 比特率阔值，且所述溢出参数大于第二参数阔值;所述第二比特率阔值小于所述第一比特 率阔值，所述第二参数阔值大于所述第一参数阔值； 若满足，计算所述图像帖前N帖的平均复杂度，得到第一平均复杂度;计算所述图 像帖后n帖的平均复杂度，得到第二平均复杂度;使用所述第二平均比特率与所述第一平均 比特率的比值，乘W所述第二平均复杂度与所述第一平均复杂度的比值得到的结果替换所 述溢出参数，计算所述图像帖的量化参数，所述N与n均为正整数。 可选的，所述第二比特率阔值的取值范围是;所述第二参数阔值的取值范围 是。 可选的，方法还包括： 判断是否同时满足所述第二平均比特率与所述第一平均比特率的比值小于第= 比特率阔值，且所述溢出参数大于第=参数阔值;所述第=比特率阔值小于所述第一比特 率阔值； 若满足，计算所述图像帖前N帖的平均复杂度，得到第一平均复杂度;计算所述图 像帖后n帖的平均复杂度，得到第二平均复杂度;使用所述第二平均比特率与所述第一平均 比特率的比值，乘W所述第二平均复杂度与所述第一平均复杂度的比值得到的结果替换所 述溢出参数，计算所述图像帖的量化参数，所述N与n均为正整数。 可选的，所述第=比特率阔值的取值范围是。 可选的，所述N的取值范围是，所述n的取值范围是，N/n的取值 范围是。 基于上述目的本专利技术公开的一种基于滑动窗口的码率控制装置，包括： 比特率单元，用于在实时转码的过程中，统计全部已编码图像帖的平均比特率，得 到第一平均比特率;在对图像帖进行编码时，计算所述图像帖前N帖的平均比特率，得到第 二平均比特率;使用所述第一平均比特率除W预期比特率得到溢出参数； 第一比较单元，用于判断是否同时满足所述第二平均比特率与所述第一平均比特 率的比值大于第一比特率阔值，且所述溢出参数大于第一参数阔值； 复杂度单元，用于在所述第一比较单元判定满足条件后，计算所述图像帖前N帖的 平均复杂度，得到第一平均复杂度;计算所述图像帖后n帖的平均复杂度，得到第二平均复 杂度，所述N与n均为正整数； 计算单元，用于在所述第一比较单元判定满足条件后，使用所述第二平均比特率 与所述第一平均比特率的比值，乘W所述第二平均复杂度与所述第一平均复杂度的比值得 到的结果替换所述溢出参数，来计算所述图像帖的量化参数，使用所述量化参数调整所述 图像帖的清晰度。 可选的，所述第一比特率阔值的取值范围是;所述第一参数阔值的取值 范围是。[002引可选的，装置还包括： 第二比较单元，用于判断是否同时满足所述第二平均比特率与所述第一平均比特 率的比值大于第二比特率阔值，且所述溢出参数大于第二参数阔值;所述第二比特率阔值 小于所述第一比特率阔值，所述第二参数阔值大于所述第一参数阔值； 所述复杂度单元还用于在所述第二比较单元判定满足条件后，计算所述图像帖前 N帖的平均复杂度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于滑动窗口的码率控制方法，其特征在于，包括：在实时转码的过程中，统计全部已编码图像帧的平均比特率，得到第一平均比特率；在对图像帧进行编码时，计算所述图像帧前N帧的平均比特率，得到第二平均比特率；使用所述第一平均比特率除以预期比特率得到溢出参数；判断是否同时满足所述第二平均比特率与所述第一平均比特率的比值大于第一比特率阈值，且所述溢出参数大于第一参数阈值；若满足，计算所述图像帧前N帧的平均复杂度，得到第一平均复杂度；计算所述图像帧后n帧的平均复杂度，得到第二平均复杂度，所述N与n均为正整数；使用所述第二平均比特率与所述第一平均比特率的比值，乘以所述第二平均复杂度与所述第一平均复杂度的比值得到的结果替换所述溢出参数，来计算所述图像帧的量化参数，使用所述量化参数调整所述图像帧的清晰度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕超，魏伟，白茂生，蔡砚刚，
申请(专利权)人：乐视控股北京有限公司，乐视云计算有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11