一个重要因素。
[0059] 本发明从码率控制的角度出发，通过分析目前HEVC参考代码中采用的R-lambda 模型在目标码率分配方面的不足，提出新的基于CTU类型的目标码率优化分配方法，达到 抑制"闪烁"的目的。本发明详细流程如图4所示。
[0060] 在介绍【具体实施方式】前，首先对本发明用到的参数进行说明。
[0061] MVX:当前CTU的运动向量在水平方向（X轴方向）的分量；
[0062] MVy:当前CTU的运动向量在垂直方向（y轴方向）的分量；
[0063] MVX PravlC]US:当前CTU在前一帧对应位置处CTU的运动向量在水平方向（X轴方向） 的分量；
[0064] MVy PravlC]US:当前CTU在前一帧对应位置处CTU的运动向量在垂直方向（y轴方向） 的分量；
[0065] MV&:当前I帧的全局运动向量在水平方向（X轴方向）的分量；
[0066] MVq:当前I帧的全局运动向量在垂直方向（y轴方向）的分量；
[0067] MADcurCTU:当前 CTU 的复杂度；
[0068] MADOTll_tedCTU:当前CTU在前一帧对应位置处CTU的复杂度；
[0069] MADintMFraiire:当前I帧的整帧图像复杂度；
[0070] MADprevlC]UsFr_:当前I帧之前一帧的整帧图像复杂度；
[0071] T1:第i个I帧所分配的目标码率；
[0072] Tjj):第i个I帧中第j个CTU的目标码率，i和j均为正整数；
[0073] TradedCTU:当前I帧中已编码CTU的实际编码码率之和；
[0074] Nleft:第i个I帧中未编码CTU的个数；
[0075] QPi (j):第i个I帧中第j个CTU的QP值；
[0076] ε :判断运动CTU时的容错值，本发明中设定为20 ;
[0077] a，b :线性预测参数，本发明中设定为1。
[0078] 下面对本发明展开具体说明。
[0079] 在I帧的CTU分类过程中，首先判断当前CTU是否是运动CTU。为了达到这一目 的，本发明采用提取全局运动向量的方法。由于I帧中的CTU全部采用帧内编码方式，不会 计算每个CTU的运动向量，因此采用线性预测方式，根据当前CTU在前一帧（P帧或B帧） 对应位置处CTU的运动向量，来预测当前CTU的运动向量。由于运动向量是一个二维向量， 计算复杂度较高，因此，本发明将CTU的运动向量分解为水平（X轴）和垂直（y轴）两个方 向，分别计算其值。如公式（1)和（2)所示。
[0080] MVX= a · MV x Prevlous ⑴
[0081] MVy= a · MV y Prevlous ⑵
[0082] 统计I帧中所有CTU的MVJP MV y的出现概率，将出现概率最大的当做I帧的全局 运动向量MV&和MV Sy。如果一个CTU的运动向量满足公式（3)所示条件，则认为这个CTU是 运动CTU。
[0083] (MVX< MV Gx- ε ) V (MVX> MV Gx+ ε ) V (MVy< MV Gy- ε ) V (MVy> MV Gy+ ε ) (3)
[0084] 运动CTU提取出之后，再根据CTU的复杂度和I帧的整帧复杂度，判断CTU是纹 理复杂CTU还是纹理平坦CTU。由于此时CTU的复杂度和I帧的整帧复杂度还没有实际计 算，为了降低本发明方法的运算复杂度，让本发明方法能够适应实时视频应用，CTU的复杂 度和I帧的整帧复杂度全部根据前一帧相应的复杂度信息，通过线性预测得到，如公式（4) 和（5)所示。
[0087] MAD^ctu和 MAD intraFYalire预测出之后，将两者进^丁 比车父，如果 MAD ictu〉MAD intraFMIM3， 则认为当前CTU为纹理复杂CTU，否则为纹理平坦CTU。
[0088] 利用上述方法，将I帧中的CTU分为三类，分别是运动CTU、纹理复杂CTU和纹理 平坦CTU。然后计算I帧的剩余目标码率，为不同CTU优化分配目标码率。之所以要计算I 帧的剩余目标码率，是因为在视频编码过程中，当I帧剩余目标码率小于等于0时，就会采 用公式（6)计算CTU的QP值。
[0089] QP^j) = QP^j-D+l (6)
[0090] 随着QP值增大，CTU的重建质量会逐渐下降，对I帧的整体重建质量造成严重影 响。本发明针对这一问题，每次在为CTU分配目标码率之前，都需要重新计算I帧的剩余目 标码率算I帧的剩余目标码率。当I帧剩余目标码率大于0时，由于运动CTU和纹理复杂 CTU产生的"闪烁"现象不明显，因此，为这两类CTU分配较少目标码率；由于纹理平坦CTU 产生的"闪烁"现象最为明显，因此，为这类CTU分配较多目标码率。目标码率具体分配方 法如下，针对运动CTU，目标码率分配公式如（7)所示。
[0092] 针对纹理复杂CTU和纹理平坦CTU，目标码率分配公式如（8)所示。
[0094] 当I帧剩余目标码率小于0时，为了保证I帧重建质量，同时不过多消耗目标码 率，采用下述方法重新计算各类CTU的目标码率。针对运动CTU和纹理复杂CTU，尽量保证 其重建质量，目标码率分配公式如（9)所示。
[0096] 针对纹理平坦CTU，尽量抑制其产生的"闪烁"现象，目标码率分配公式如（10)所 不。
[0098] 为了避免某些CTU的MAD_CTU和MAD 相差过大，导致其目标码率过大，本发 明对纹理平坦进行限制，如公式（11)所示。
[0100] I帧中各CTU的目标码率分配结束之后，采用R-lambda模型计算CTU的QP值，保 证I帧的主观重建质量能够和相邻帧平滑，抑制"闪烁"现象，同时，I帧消耗的目标码率又 不至于过大，从而改善了视频的整体重建质量。
[0101] 以上公开的仅为本发明的具体实施例。根据本发明提供的技术思想，本领域的技 术人员所能思及的变化，都应落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种基于肥VC编码的医学远程会诊系统，其特征是在于，包括： 视频采集系统：利用一组摄像机实时采集会诊现场或者手术现场的视频信息； 医疗资料数据库：存储患者电子病例W及影像资料信息； 中央处理器：接收现场视频信息、医学资料信息和医学影像信息，并对视频信息和医学 影像信息进行压缩处理后发送到远程回放系统； 远程回放系统：对接收的视频信息进行实时解码播放。2. 根据权利要求1所述的基于肥VC编码的医学远程会诊系统，其特征在于，所述中央 处理器对视频信息和医学影像信息采用肥VC编码算法，计算帖内编码帖I帖中各个CTU的 目标码率，并采用R-Iambda模型计算I帖中各个CTU的QP值。3. 根据权利要求1所述的基于肥VC编码的医学远程会诊系统，其特征在于，所述中央 处理器采用高性能微处理器化ntiumIII。4. 根据权利要求2所述的基于肥VC编码的医学远程会诊系统，其特征在于，所述肥VC 编码算法的I帖目标码率采用如下计算方法： (1) 、获取视频图像的帖内编码帖，即I帖，预测当前待编码的编码树单元CTU的运动信 息和复杂度信息，W及当前I帖的整帖复杂度信息； (2) 、根据CTU的运动信息，提取I帖的全局运动信息，并判断当前CTU是否是运动CTU; (3) 、针对非运动CTU，根据当前CTU的复杂度信息和I帖的复杂度信息，判断当前CTU 是纹理复杂CTU，还是纹理平坦CTU; (4) 、根据不同的CTU类型，为CTU优化分配目标码率； 巧）、采用R-Iambda模型计算CTU的QP值。5. 根据权利要求4所述的基于肥VC编码的医学远程会诊系统，其特征在于，所述步骤 (1) 具体包括如下步骤： (11) 、获得当前待编码CTU在前一帖对应位置处的CTU，提取其运动信息； (12) 、采用线性预测方法，预测当前CTU的运动信息； (13) 、获得I帖之前一帖的整帖复杂度信息，W及当前待编码CTU在前一帖对应位置处 CTU的复杂度信息； (14) 、采用线性预测方法，预测当前I帖的整帖复杂度信息和当前CTU的复杂度信息。6. 根据权利要求4所述的基于肥VC编码的医学远程会诊系统，其特征在于，所述步骤 (2) 具体包括如下步骤： (21) 、将各CTU的运动向量分解为水平运动向量MVy和垂直运动向量MVy; (22) 、分别统计各CTU的MV,和MVy，计算出现概率最大的MV,和MVy，将其作为水平方向 和垂直方向的全局运动向量MVey和MVCy; 似）、将各CTU的MVx和MVy与MVGx和MVGy进行比较，判断当前CTU是否是运动CTU。7. 根据权利要求4所述的基于肥VC编码的医学远程会诊系统，其特征在于，所述步骤 (4)具体包括如下步骤： (41) 、计算当前I帖的剩余目标码率； (42) 、当剩余目标码率大于O时，根据CTU的运动向量值和I帖的运动向量值为运动 CTU分配目标码率，根据CTU的复杂度信息和I帖的复杂度信息，为非运动CTU分配目标码 率. (43)、当剩余码率小于等于O时，计算当前已编码CTU的实际编码码率均值，根据该均 值为当前CTU分配目标码率。8. 根据权利要求7所述的基于肥VC编码的医学远程会诊系统，其特征在于， 所述步骤（42)中，为运动CTU分配目标码率的具体方法为：为纹理复杂CTU和纹理平坦CTU分配目标码率的具体方法为：其中，MVey为当前I帖的全局运动向量在水平方向（X轴方向）的分量，MVy为当前CTU的运动向量在水平方向（X轴方向）的分量，Ti为第i个I帖所分配的目标码率，TtudedcT。为 当前I帖中已编码CTU的实际编码码率之和，Nwt:第i个I帖中未编码CTU的个数，MVy为 当前CTU的运动向量在垂直方向（y轴方向）的分量，MVey为当前I帖的全局运动向量在垂 直方向（y轴方向）的分量，为当前I帖的整帖图像复杂度，MADtutCTu为当前CTU 的复杂度。9. 根据权利要求7所述的基于肥VC编码的医学远程会诊系统，其特征在于，所述步骤 (43)中，为运动CTU和纹理复杂CTU分配目标码率的具体方法为：为纹理平坦CTU分配目标码率的具体方法为：
【专利摘要】本发明提供一种基于HEVC编码的医学远程会诊系统，其特征是在于，包括：视频采集系统利用一组摄像机实时采集会诊现场或者手术现场的视频信息；医疗资料数据库：存储患者电子病例以及影像资料信息；中央处理器接收现场视频信息、医学资料信息和医学影像信息，并对视频信息和医学影像信息进行压缩处理后发送到远程回放系统；远程回放系统对接收的视频信息进行实时解码播放。本发明的中央处理器采集现场视频信息、医学资料信息和医学影像信息，并对视频信息和医学影像信息进行压缩处理后发送到远程回放系统进行实时播放，采用HEVC视频编码算法，降低了视频传输占用带宽，提高了传输速率，明显抑制重建视频闪烁现象，改善视频解码的观看效果。
【IPC分类】H04N19/527, H04N19/146, H04N19/176, H04N19/154
【公开号】CN105376569
【申请号】CN201510750997
【发明人】段广彬, 许方超, 范长英
【申请人】济南草履虫电子科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月6日