一种超长图像组码率控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超长图像组码率控制方法及装置，首先根据设定的超长图像组的帧结构、当前视频图像分辨率，以预先设定的初始分配原则分配超长图像组中各个帧的码率；然后获取视频图像及视频图像对应的曝光增益信息和运动信息，以预设大小的宏块为单位分割视频图像并统计每个宏块对应的运动信息；根据曝光增益信息和每个宏块对应的运动信息，调整超长图像组中各个帧的码率；最后还根据超长图像组中各个帧的码率计算出剩余码率，根据剩余码率对超长图像组中各个帧的码率进行动态调整。本发明专利技术的方法及装置，能够保证GOP图像组总码率保持在一定范围内，减少了码率波动，且能够保证视频图像的画面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种超长图像组码率控制方法及装置
本专利技术属于视频编码
，尤其涉及一种超长图像组码率控制方法及装置。
技术介绍
视频监控是安全防范系统的重要组成部分，视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控的普及化趋势越来越明显。视频监控在近几年发生了巨大的变革，数字化，高清化，使得图像的清晰度得到全面的提升，这对网络带宽有了更高的要求，现在主流1080P已经渐渐被5M，8M甚至12M的分辨率取代了，接踵而来的就是带宽问题，在有限的带宽下，要达到更高质量的图片就需要对视频编码进行优化，优化的方案通常是加大图像组GOP(GroupofPictures)长度，减少I帧的占比，这是目前来看较为主流的做法。然而采用超长GOP，容易引起码率波动。现有技术中有的技术方案对感兴趣区域ROI采用无损压缩，而对背景区域进行有损压缩，来减低码率，提升同码率下的画质。然而在技术方案在设计上，由于ROI是一个矩形区域，无法做过于强烈的控制，不然会使得感兴区域与其他区域画面有严重的层次感。此外单纯的ROI控制并不能在大幅度减低码率的同时保证高质量的整体效果，特别的，当运动物体多的情况下，并不能在保证质量的同时很好的降低码率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种超长图像组码率控制方法及装置，在超长GOP下采用更合理的码率分配方案提升来实现码率控制，防止码率波动，精确提升图像质量。为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种超长图像组码率控制方法，包括：根据设定的超长图像组的帧结构、当前视频图像分辨率，以预先设定的初始分配原则分配超长图像组中各个帧的码率；获取视频图像及视频图像对应的曝光增益信息和运动信息，以预设大小的宏块为单位分割视频图像并统计每个宏块对应的运动信息；根据曝光增益信息和每个宏块对应的运动信息，调整超长图像组中各个帧的码率；根据曝光增益信息对应的预设增益参数，及预设的平均参考码率，计算当前的平均码率和图像组总码率，并进一步根据超长图像组中各个帧的码率计算出剩余码率，根据剩余码率对超长图像组中各个帧的码率进行动态调整。进一步地，所述根据曝光增益信息和每个宏块对应的运动信息，调整超长图像组中各个帧的码率，包括：在没有运动信息，且增益曝光的变化在设定的范围内时，则不对码率进行调整。在有运动信息，且增益曝光的变化在设定的范围内时，按照运动区域所占面积比例来进行调整。在没有运动信息，且增益曝光值的变化超出设定的范围时，通过增加P帧编码时对失真的容忍度，及对P帧额外增加码率，对码率进行调整。在有运动信息，且增益曝光值的变化超出设定的范围时，码率按照运动区域面积以及增益曝光变化的情况进行配置。进一步地，所述根据曝光增益信息对应的预设增益参数，及预设的平均参考码率，计算当前的平均码率和图像组总码率，包括：所述平均码率等于平均参考码率与增益参数的乘积；所述图像组总码率＝图像组长度/帧率*平均码率。进一步地，所述根据剩余码率对超长图像组中各个帧的码率进行动态调整，包括：如果剩余码率为正，通过增加码率对图像组总码率进行调整；如果剩余码率为负，通过减少码率对图像组总码率进行调整。进一步地，所述根据剩余码率对超长图像组中各个帧的码率进行动态调整，包括：按照设定的优先级对超长图像组中各个帧的码率进行动态调整。进一步地，所述超长图像组码率控制方法，还包括：根据预设的最大限制码率，对超长图像组中各个帧的码率进行调整；在运动信息的变化超过设定的阈值时，强制重新申请I帧。本专利技术还提出了一种超长图像组码率控制装置，包括处理器以及存储有若干计算机指令的非易失性存储器，所述计算机指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。本专利技术提出的一种超长图像组码率控制方法及装置，根据增益曝光参数自动分配码率，均衡白天黑夜效果，在总码率不变的情况下优化整体效果。此外参考I帧的P帧根据IP帧的运动信息提前调整码率分配，根据增益曝光调整编码失真容忍度以及PSKIP占比。并根据I帧的运动信息判断I帧是否合理，在运动信息变化较大时，强制I帧重新申请。本专利技术提出的超长图像组码率控制方法，能够保证GOP图像组总码率保持在一定范围内，减少了码率波动，且能够保证视频图像的画面质量。附图说明图1为本专利技术实施例超长图像组码率控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例GOP图像组的帧结构；图3为本专利技术实施例对超长图像组码率进行调整的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本专利技术的限定。从码率合理分配角度而言，往往以一个GOP作为分配单位，常见的配置模型为1秒一个GOP，里面含有I、P、B帧，或者I、P帧。但是由于超长GOP的出现导致码率设置上存在问题，以GOP为单位配置码率时由于时间太长，码率波动不好控制。而由于每秒数据内容格式不一样，以每秒为单位分配则IP帧存在分配不均的问题。如图1所示，一种超长图像组码率控制方法的实施例，包括：步骤S1、根据设定的超长图像组的帧结构、当前视频图像分辨率，以预先设定的初始分配原则分配超长图像组中各个帧的码率。本实施例根据超长图像组的帧结构、当前视频图像分辨率，制定了初始分配原则。本专利技术的一种实施例，超长图像组GOP的帧结构如图2所示，以下以该帧结构为例进行说明，容易理解的是，在视频监控系统中，GOP的帧结构还可以是包括I帧、P帧、B帧结构，本专利技术不一一赘述。在图2中，GOP图像组中首先有I帧，以及以I帧为参考帧的第一种P帧，即图中与I帧处于一排的P帧。其次还包括第二种P帧，即图中上面一排的P帧，第二种P帧分别以其箭头连接的I帧或第一种P帧为参考帧。通过上述GOP图像组结构来看，有三类帧，对于这三类帧，本实施例初始分配原则在码率分配上也做了一定的优化，初始分配原则包括如下几个基本原则：I帧的预分配码率为：长*宽*0.6(byte)；第一种P帧的预分配码率为：I帧码率*0.25(byte)+第二种P帧的预分配码率；第二种P帧的预分配码率为：长*宽*0.001(byte)。其中长*宽表示视频图像的分辨率，例如640*480，或1024*768，根据所要压缩的视频图像的分辨率来决定，这里不再赘述。需要说明的是，上述实施例中初始分配原则仅仅为一种具体的实施例，不同的编码格式以及策略这个分配原则可以调整，本专利技术并不限于上述的初始分配原则，对于每一种帧的预分配码率都可以做出人为的调整。步骤S2、获取视频图像及视频图像对应的曝光增益信息和运动信息，以预设大小的宏块为单位分割视频图像并统计每个宏块对应的运动信息。在视频监控系统中，视频图像的采集一般通过摄像机来进行，其曝光增益信息是摄像机采集视频图像时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超长图像组码率控制方法，其特征在于，所述超长图像组码率控制方法，包括：/n根据设定的超长图像组的帧结构、当前视频图像分辨率，以预先设定的初始分配原则分配超长图像组中各个帧的码率；/n获取视频图像及视频图像对应的曝光增益信息和运动信息，以预设大小的宏块为单位分割视频图像并统计每个宏块对应的运动信息；/n根据曝光增益信息和每个宏块对应的运动信息，调整超长图像组中各个帧的码率；/n根据曝光增益信息对应的预设增益参数，及预设的平均参考码率，计算当前的平均码率和图像组总码率，并进一步根据超长图像组中各个帧的码率计算出剩余码率，根据剩余码率对超长图像组中各个帧的码率进行动态调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种超长图像组码率控制方法，其特征在于，所述超长图像组码率控制方法，包括：
根据设定的超长图像组的帧结构、当前视频图像分辨率，以预先设定的初始分配原则分配超长图像组中各个帧的码率；
获取视频图像及视频图像对应的曝光增益信息和运动信息，以预设大小的宏块为单位分割视频图像并统计每个宏块对应的运动信息；
根据曝光增益信息和每个宏块对应的运动信息，调整超长图像组中各个帧的码率；
根据曝光增益信息对应的预设增益参数，及预设的平均参考码率，计算当前的平均码率和图像组总码率，并进一步根据超长图像组中各个帧的码率计算出剩余码率，根据剩余码率对超长图像组中各个帧的码率进行动态调整。


2.根据权利要求1所述的超长图像组码率控制方法，其特征在于，所述根据曝光增益信息和每个宏块对应的运动信息，调整超长图像组中各个帧的码率，包括：
在没有运动信息，且增益曝光的变化在设定的范围内时，则不对码率进行调整。


3.根据权利要求1所述的超长图像组码率控制方法，其特征在于，所述根据曝光增益信息和每个宏块对应的运动信息，调整超长图像组中各个帧的码率，包括：
在有运动信息，且增益曝光的变化在设定的范围内时，按照运动区域所占面积比例来进行调整。


4.根据权利要求1所述的超长图像组码率控制方法，其特征在于，所述根据曝光增益信息和每个宏块对应的运动信息，调整超长图像组中各个帧的码率，包括：
在没有运动信息，且增益曝光值的变化超出设定的范围时，通过增加P帧编码时对失真的容忍度，及对P帧额外增加码率，对码率进行调整。


5.根据权利要求1所述的超长图像组码率控...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴辉，严柯森，
申请(专利权)人：浙江宇视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33