一种KVM视频编码量化参数范围控制方法与流程

技术特征：

1.一种KVM视频编码量化参数范围控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：

(1)输入一帧KVM视频图像，以及视频编码的目标码率BitRate和目标帧率FrameRate；

(2)设置当前帧的编码量化参数模式QpMode，具体步骤如下：

(2-1)若当前帧为帧内编码帧，则将当前帧的QpMode设为0，即将当前帧的编码量化参数模式设置为通用量化参数模式，并结束当前帧的模式设置；

(2-2)若前一编码帧为帧内编码帧，则将当前帧的QpMode设为1，即将当前帧的编码量化参数模式设置为特定量化参数模式，并结束当前帧的模式设置；

(2-3)若在最近已编码的连续N帧中存在任一帧的QpMode为1，则将当前帧的QpMode设为0，并结束当前帧的模式设置；

(2-4)若前一帧的QpMode等于0且前一帧的编码比特数FrameBits满足式(1)的范围要求，则将当前帧的QpMode设为1，并结束当前帧的模式设置；式(1)对FrameBits的具体范围要求如下：

$\mathrm{\α}\×\frac{BitRate}{FrameRate}\<FrameBits\<\mathrm{\β}\×\frac{BitRate}{FrameRate}---\left(1\right)$

式(1)中，下限范围调整参数α的取值范围为[0.15,0.45]，上限范围调整参数β的取值范围为[0.55,0.85]；

(2-5)若最近已编码的连续M帧的QpMode都为0且每帧的编码比特数FrameBits都小于等于比特数阈值TH，则将当前帧的QpMode设为1，并结束当前帧的模式设置；

(2-6)其它情况下，将当前帧的QpMode设为前一帧的QpMode，完成QpMode的设置；

(3)根据当前帧的编码量化参数模式值计算当前帧的编码量化参数范围；

(4)根据当前帧的编码量化参数范围对当前帧的视频图像进行H.264或H.265编码，并获得当前帧的编码比特数FrameBits；

(5)重复步骤(1)到(4)完成下一帧KVM视频图像的编码。

2.根据权利要求1所述的一种KVM视频编码量化参数范围控制方法，其特征在于：N的取值范围为[1,30]，M的取值范围为[3,30]。

3.根据权利要求1所述的一种KVM视频编码量化参数范围控制方法，其特征在于：比特数阈值TH按式(2)计算得到：

$TH=\mathrm{\λ}\×\frac{BitRate}{FrameRate}---\left(2\right)$

式(2)中，λ为比特数阈值调整参数，取值范围为[0.1,0.4]，并且要求λ小于等于α。

4.根据权利要求1所述的一种KVM视频编码量化参数范围控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述计算包括以下步骤：

(3-1)若当前帧的QpMode与前一帧的QpMode相等，则帧间编码帧的最大量化参数QpP_max、最小量化参数QpP_min，以及帧内编码帧的最大量化参数QpI_max、最小量化参数QpI_min都保持不变；否则进行下一步；

(3-2)先按式(3)计算当前帧的目标压缩比Ratio：

$Ratio=\frac{Width\×Height\×PixelBits\×FrameRate}{BitRate}---\left(3\right)$

式(3)中，PixelBits为单个原始像素的平均量化比特数，Width为当前帧水平方向的像素个数，Height为当前帧竖直方向的像素个数；再按式(4)计算当前帧压缩比调整参数Adj：

$Adj=\frac{FrameRate\×t}{GopLen}---\left(4\right)$

式(4)中，t为Adj的时间因子，GopLen为相邻帧内编码帧的间隔；

(3-3)若当前帧的QpMode等于0，则先按式(5)计算QpP_min：

${\mathrm{QpP}}_{\min }=\left\{\begin{array}{cc}BaseQp,& if0\<Ratio+Adj\<=100\\ BaseQp+1,& if100\<Ratio+Adj\<=115\\ BaseQp+2,& if115\<Ratio+Adj\<=135\\ BaseQp+3,& if135\<Ratio+Adj\<=165\\ BaseQp+4,& if165\<Ratio+Adj\<=215\\ BaseQp+5,& if215\<Ratio+Adj\<=300\\ BaseQp+6,& others\end{array}\right.---\left(5\right)$

式(5)中基础量化参数BaseQp的取值范围为[22,26]；再按式(6)计算QpI_min：

QpI_min＝QpP_min+p (6)

式(6)中，增量参数p的取值范围为[0,6]；最后设置QpP_max和QpI_max，它们的取值范围都为[40,51]；

(3-4)若当前帧的QpMode等于1，则QpI_min和QpI_max保持不变，QpP_min按式(7)计算得到，QpP_max按式(8)计算得到：

${\mathrm{QpP}}_{\min }={\mathrm{QpP}}_{\max }=\left\{\begin{array}{cc}BaseQp+d,& if0\<Ratio+Adj\<=100\\ BaseQp+d+1,& if100\<Ratio+Adj\<=115\\ BaseQp+d+2,& if115\<Ratio+Adj\<=135\\ BaseQp+d+3,& if135\<Ratio+Adj\<=165\\ BaseQp+d+4,& if165\<Ratio+Adj\<=215\\ BaseQp+d+5,& if215\<Ratio+Adj\<=300\\ BaseQp+d+6,& others\end{array}\right.---\left(7\right)$

QpP_max＝QpP_min+q (8)

式(7)中，差异参数d的取值范围为[0,6]，基础量化参数BaseQp的取值范围为[22,26]，式(8)中，增量参数q的取值范围为[0,6]。

5.根据权利要求4所述的一种KVM视频编码量化参数范围控制方法，其特征在于：所述步骤(3-2)中，t的取值范围为[2,10]。