自适应量化参数控制方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种自适应量化参数控制方法和装置。其中在自适应量化参数控制方法中，根据图像复杂度，为一帧编码图像分配目标比特数。针对帧内的第j个宏块，根据缓存器在前j-1个宏块编码结束后的占有率dj，计算第j个宏块的量化控制参数。利用量化控制参数Qj计算第j个宏块的参考量化参数。利用第j-1个宏块的量化参数和第j个宏块的参考量化参数，确定第j个宏块的量化参数。通过自适应调整量化参数，从而较好地避免了码率控制中量化参数的过度调节，均匀化同一画面中宏块之间的编码质量。
【专利说明】自适应量化参数控制方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，特别涉及一种自适应量化参数控制方法和装置。
【背景技术】
[0002] H. 264是新一代的视频压缩标准，在同等图像质量下的压缩效率相比以往标准更 优秀。为使H. 264编码器不断变化的输出码率和信道相匹配，需引入码率控制方法。码率 控制方法，根据信道固定或可变的传输速率直接调整视频编码器的输出码率，使之与传输 带宽相匹配，同时获取最小的解码失真。TM5算法是一种经典的码率控制方法，控制准确， 实现简单。但现有TM5码率控制方法在自适应量化时，对量化参数存在不适当与不均匀调 整，使得某些参数被过度调节，导致同一画面中宏块与宏块间编码质量不均匀，影响输出码 率的稳定性和图像质量。
[0003] 在现有的TM5码率控制方法中，依据宏块空域活动性自适应调节宏块的量化参 数。由于TM5原有自适应量化方案的归一化公式可简化为双曲线函数，由此可知函数的上 下间隔不对称。从而在自适应量化时，量化参数向上调整的量远大于向下调整的量，导致 量化参数被过度调节，最终导致宏块间编码质量不均匀。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种自适应量化参数控制方法和装置。通过自适 应调整量化参数，从而较好地避免了码率控制中量化参数的过度调节，均匀化同一画面中 宏块之间的编码质量。
[0005] 根据本发明的一个方面，提供一种自适应量化参数控制方法，包括：
[0006] 根据图像复杂度，为一帧编码图像分配目标比特数TF ;
[0007] 针对帧内的第j个宏块，根据缓存器在前j_l个宏块编码结束后的占有率计算 第j个宏块的量化控制参数Q j;
[0008] 利用量化控制参数％计算第j个宏块的参考量化参数.A/丨(j')，
[0009] 利用第j-Ι个宏块的量化参数Mq(j_l)和第j个宏块的参考量化参数Μ;(./)，确定 第j个宏块的量化参数M q(j)。
[0010] 优选的，针对帧内的第j个宏块，根据缓存器在前j_l个宏块编码结束后的占有率 计算第j个宏块的量化控制参数％的步骤包括：
[0011] 第j个宏块的量化控制参数Qj为：
[0012] Qjdld/OXR/F)，
[0013] 其中R为信道传输速率，F为帧率。
[0014] 优选的，缓存器在前j_l个宏块编码结束后的占有率七为：
[0015] dj-do+Bj^- (j-1) Tf/Mb,
[0016] 其中屯为编码器开始编码时缓存器的初始值，By为编码器共编码j-1个宏块产 生的总比特数，MB为宏块总数。
[0017] 优选的，利用量化控制参数Qj计算第j个宏块的参考量化参数氧乂/)的步骤包括：
[0018] 计算Q,.的归一化因子q」，其中：
[0019]
【权利要求】
1. 一种自适应量化参数控制方法，其特征在于，包括： 根据图像复杂度，为一帧编码图像分配目标比特数TF; 针对帧内的第j个宏块，根据缓存器在前j-1个宏块编码结束后的占有率计算第j 个宏块的量化控制参数Qj; 利用量化控制参数％计算第j个宏块的参考量化参数#,)(./)， 利用第j-Ι个宏块的量化参数Mq(j-1)和第j个宏块的参考量化参数确定第j 个宏块的量化参数Mq (j)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 针对帧内的第j个宏块，根据缓存器在前j-Ι个宏块编码结束后的占有率计算第j 个宏块的量化控制参数％的步骤包括： 第j个宏块的量化控制参数％为： Qjdld/OXR/F)， 其中R为信道传输速率，F为帧率。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 缓存器在前j-Ι个宏块编码结束后的占有率4为： dJ=d0+BJ_1-(j-l)TF/M B, 其中屯为编码器开始编码时缓存器的初始值，By为编码器共编码j-1个宏块产生的 总比特数，MB为宏块总数。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于， 利用量化控制参数％计算第j个宏块的参考量化参数Λ<())的步骤包括： 计算％的归一化因子％，其中：
其中和Qmin分别为量化控制参数的最大值和最小值； 计算相邻宏块间量化控制参数的差异因子k，其中：
计算参考量化参数其中Λ<(·/)为： <(/? =込.？,(1+幻。
5. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于， 利用第j-Ι个宏块的量化参数Mq(j-1)和第j个宏块的参考量化参数Μ丨(./)，确定第j 个宏块的量化参数M, (j)的步骤包括：
其中P为最大相邻宏块变化阈值。
6. -种自适应量化参数控制装置，其特征在于，包括目标比特分配单元、量化控制参数 计算单元、参考量化参数计算单元和量化参数确定单元，其中： 目标比特分配单元，用于根据图像复杂度，为一帧编码图像分配目标比特数TF; 量化控制参数计算单元，用于针对帧内的第j个宏块，根据缓存器在前j-1个宏块编码 结束后的占有率七，计算第j个宏块的量化控制参数％ ; 参考量化参数计算单元，用于利用量化控制参数％计算第j个宏块的参考量化参数 量化参数确定单元，用于利用第j-1个宏块的量化参数M,(j-1)和第j个宏块的参考 量化参数Μ丨(力5确定第j个宏块的量化参数Mq(J_)。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于， 量化控制参数计算单元具体利用公式： Qjdld/OXR/F) 计算第j个宏块的量化控制参数％，其中R为信道传输速率，F为帧率。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于， 缓存器在前j-Ι个宏块编码结束后的占有率4为： dJ=d0+BJ_1-(j-l)TF/M B, 其中屯为编码器开始编码时缓存器的初始值，By为编码器共编码j-1个宏块产生的 总比特数，MB为宏块总数。
9. 根据权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于， 参考量化参数计算单元具体包括归一化因子计算模块、差异因子计算模块和参考量化 参数计算模块，其中： 归一化因子计算模块，用于计算％的归一化因子％，其中
和Qmin分别为量化控制参数的最大值和最小值； 差异因子计算模块，用于计算相邻宏块间量化控制参数的差异因子k，其中：
参考量化参数计算模块，用于计算参考量化参数其中： 风;(/)=込飞(1 +幻。
10. 根据权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于， 量化参数确定单元具体利用公式：
确定第j个宏块的量化参数Mq(j)，其中P为最大相邻宏块变化阈值。
【文档编号】H04N19/176GK104253995SQ201310257862
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2013年6月26日
【发明者】陈云海, 张萍, 刘晓玲, 林立宇, 铁兵, 赖楚麟, 朱凯, 魏来 申请人:中国电信股份有限公司