一种实时的基于avs的视频帧率转码中帧间宏块类型选择方法
【专利摘要】一种实时的基于AVS的视频帧率转码中帧间宏块类型选择方法，属于多媒体信号处理领域，主要解决帧率转码中宏块类型快速选择的问题。本发明的关键是利用四个参数建立起来的模型进行宏块类型的选择，宏块类型的选择过程就是参数计算，阈值选择，并根据阈值决定宏块类型。本方法不仅可以显著加快转码速度，而且充分保证了重新编码中的较优的宏块类型，从而得到很低的比特率。适用于无线视频监控，互联网视频监控，无线视频点播等领域。
【专利说明】—种实时的基于AVS的视频帧率转码中帧间宏块类型选择方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种实时的基于AVS的视频帧率转码中帧间宏块类型选择方法，属于多媒体信号处理的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在视频点播应用中，为了能给更广泛的用户提供丰富的视频资源，视频内容提供商需要保存各种格式下的视频资源，如高清品质的，标清品质的，一般品质的等等，这样才能满足各类不同用户的需求，如个人电脑用户，手机用户等。这就要求视频内容提供商必须配置大量的资源来保存不同的视频源，因而增加了商家的负担。视频转码技术可以很好的解决此类问题。在该技术支持下，商家只需要提供单一的高清品质视频源。根据不同的用户终端，转码技术实时地对视频流中的图像大小、帧率、图像质量等各参数进行调整，从而符合接入网络和播放终端的要求。比如在图1所述的视频点播中，可以在视频服务器中加入视频转码模块，用户就可以通过无线终端完成视频点播，解决了无线终端用户因无线信道过窄而无法点播的问题。
[0003]视频转码的输入是一种比特流格式(如图像大小，帧率，码率，编码标准等)，经过转码模块，输出的可以是另一种比特流格式。根据输入和输出比特流的格式，视频转码通常分为标准间转码和标准内转码两种。标准间转码是指输入比特流和输出比特流属于不同的标准。标准内转码是指输入和输出比特流属于同一标准，又常分为图像尺寸转码，帧率转码，比特率转码三个方面。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明提供一种实时的基于AVS的视频帧率转码中帧间宏块类型选择方法，该方法适用于无线视频监控，互联网视频监控，视频点播等，本发明所述的方法不仅显著加快转码速度，而且保证了重新编码后的图像质量，满足了视频信息实时性的要求。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]本发明提供一种实时的基于AVS视频标准的帧率转码中帧间宏块类型选择方法，步骤如下:
[0007]I)选择当前宏块:选择图像中16x16像素的子块作为一个宏块，称为当前宏块，该宏块为待编码宏块；所述图像是指在初始时对样本视频序列进行AVS解码所得的像素域数据；当进入转码阶段后，所述图像是对输入的视频流进行AVS解码得到的像素域数据；
[0008]2)确定当前宏块的初始运动矢量:使用现有技术的各种公开算法计算当前宏块的初始运动矢量；
[0009]在视频帧率转码中，有些帧会被舍弃，如附图2给出了视频帧率转码中一个宏块的运动示意:Fn为当前帧，Flri为被丢弃帧，则Fn中指向Flri中的运动矢量就要重新计算，即初始运动矢量为当前帧Fn指向帧Fn_2 ；
[0010]3)统计当前宏块的NZ值:所述NZ值是指当前宏块运动路径上残差数据的非零系数的个数比例，这里的宏块运动路径是指附图2中阴影部分图像，在输入视频流经AVS解码得到像素域数据后经统计算出当前宏块的NZ值；
[0011]4)计算阈值TL和TH:TL和TH分别是确定当前宏块帧间类型所用的两个阈值，按照以下公式⑴和公式(ii)计算:
[0012]TL=B^b1.Q ⑴
[0013]TH=a2+b2.Q (ii)
[0014]在上面公式(i)和公式(ii)中，Q为当前宏块的量化参数，该量化参数是编码时赋予当前宏块的，由公开的率失真算法决定a2，b2是四个参数，所述四个参数的计算公式如公式(iii):
【权利要求】
1.一种实时的基于AVS的视频帧率转码中帧间宏块类型选择方法，其特征在于，所述宏块类型的选择方法，步骤如下: 1)选择当前宏块:选择图像中16x16像素的子块作为一个宏块，称为当前宏块，该宏块为待编码宏块；所述图像是指在初始时对样本视频序列进行AVS解码所得的像素域数据；当进入转码阶段后，所述图像是对输入的视频流进行AVS解码得到的像素域数据； 2)确定当前宏块的初始运动矢量:使用现有技术的各种公开算法计算当前宏块的初始运动矢量； 在视频帧率转码中，有些帧会被舍弃，如附图2给出了视频帧率转码中一个宏块的运动示意:Fn为当前帧，Flri为被丢弃帧，则Fn中指向Flri中的运动矢量就要重新计算，即初始运动矢量为当前帧Fn指向帧Fn_2 ； 3)统计当前宏块的NZ值:所述NZ值是指当前宏块运动路径上残差数据的非零系数的个数比例，输入视频流经AVS解码得到像素域数据后经统计算出当前宏块的NZ值； 4)计算阈值TL和TH:TL和TH分别是确定当前宏块帧间类型所用的两个阈值，按照以下公式(i)和公式(ii)计算: 在上面公式(i)和公式(ii)中，Q为当前宏块的量化参数，该量化参数是编码时赋予当前宏块的，由公开的率失真 算法决定a2，b2是四个参数，所述四个参数的计算公式如公式(iii):
2.根据权利要求1所述的一种实时的基于AVS的视频帧率转码中帧间宏块类型选择方法，其特征在于，所述离线建模得到TL-Q和TH-Q初始集合的流程包括如下步骤I) -5): 1)挑选视频:首先需要挑选出常用的具备各种典型特征的视频序列，并将这些视频序列使用AVS标准进行编码；所述各种典型特征是指视频中如运动是否剧烈，是否存在镜头切换，纹理是否丰富等特征； 2)视频解码:使用AVS解码器，将压缩好的样本视频序列进行完全解码，得到像素域数据； 3)舍弃帧:根据终端的需要，丢弃某些帧；此处所述的舍弃帧可以使用公开的算法；4)提取信息:从视频解码得到的数据中提取出宏块类型，残差数据，量化参数三类信息；同时使用全模式搜索法获取当前宏块的最优模式； 5)模型建立:用步骤4)所述三类信息和最优模式，使用阈值的方法确定初始TL-Q和TH-Q集合；经过步骤1) _4)，可以得到量化参数Q，残差数据，最优宏块类型的对应关系；在固定的Q值时，以80%的宏块是选择最优宏块为前提，选择TL和TH值。
3.根据权利要求1所述的一种实时的基于AVS的视频帧率转码中帧间宏块类型选择方法，其特征在于，所述a1; b1； a2，b2四个参数是按照如下流程更新参数的: 1)输入初始TL-Q和TH-Q集合；所述初始TL-Q和TH-Q集合是通过统计大量视频并计算得到，作为先验知识输入到计算流程中； 2)使用当前TL-Q和TH-Q集合，根据公式(iii)计算参数a1，b1,a2,b2; 3)使用参数a1，b1,a2,b2，根据公式(i)和公式(ii)计算TL和TH; 4)需要对待转码的每一帧的所有宏块按同样流程逐一处理，下面是单个宏块的处理过程: 为当前宏块统计NZ值；
【文档编号】H04N19/147GK103596012SQ201310566428
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】徐新艳, 刘兆广, 李冬芸, 刘新峰, 刘学 申请人:山东电子职业技术学院