[发明专利]HEVC中屏幕内容编码的码率控制方法

权利要求书

1.一种HEVC中屏幕内容编码的码率控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：初始化编码参数并建立滑动窗口；

步骤2：为所述滑动窗口分配相应的比特，并且在所述滑动窗口内对于视频序列进行运动估计，得到视频序列中的每一帧图像相对于前一帧图像的复杂度变化；

步骤3：根据得到的每一帧的复杂度在滑动窗口内对于当前帧进行比特分配；

步骤4：判断当前帧是否为场景切换帧，如是，则对当前帧及其后续帧进行比特处理；

步骤5：判断当前帧是否为最后一帧，如否，则更新所述滑动窗口内的比特数目和编码参数，然后返回步骤3，对于下一帧继续进行编码，如是，则结束当前视频的编码过程，编码完成；

所述比特处理包括：自适应调整编码过程中所使用的编码参数λ，以控制当前场景切换帧消耗的比特达到目标比特；以及在场景切换帧后建立补偿窗口，并在补偿窗口内提高当前帧分配比特的权重；

对于所述编码参数λ进行调整的步骤包括以下步骤：

首先，利用下式计算得到当前CTU预分配的目标比特数R_CTU：

$R_{CTU}=\frac{C_{curCTU}}{C_{leftCTU}}*R_{PicLeft},$

其中，C_curCTU表示当前CTU的SAD值，C_leftCTU表示当前帧中没有编码的CTU的SAD值总和，R_PicLeft表示当前帧剩余的比特数目；

然后，依据当前CTU预分配的目标比特数R_CTU，计算得到R-λ模型中的编码参数λ_old：

${\mathrm{\λ}}_{old}=\mathrm{\α}\×{\left(\frac{R_{CTU}}{N_{CTU}}\right)}^{\mathrm{\β}},$

其中，R_CTU表示当前CTU预分配的目标比特数，N_CTU表示当前CTU中像素的数目，则表示当前CTU的每个像素所分配的比特数，α和β为R-λ模型中计算λ的参数；

然后，计算当前的调整参数γ：

$\mathrm{\γ}=\left\{\begin{array}{cc}clip3({\mathrm{\η}}_{Total},1.2*{\mathrm{\η}}_{Total},{\mathrm{\η}}_{lastCTU})& {\mathrm{\η}}_{Total}\>1\\ clip3(0.1,1,{\mathrm{\η}}_{Total})& {\mathrm{\η}}_{Total}\<1\end{array}\right.,$

其中，函数clip3()表示对当前参数的限制，函数clip3()中第一个参数是允许γ的下限，第二个参数是上限，第三个参数是赋值给γ的值，表示当前帧中所有CTU预分配的比特数R_LastTotalTar与实际消耗比特数目R_{LastTotalActual}之间的比例，表示与当前CTU相邻的上一个CTU预分配的比特数R_LaastCTUTar与实际消耗比特数目R_{LastCTUActual}之间的比例；

最后，利用当前的调整参数γ来调整编码参数λ_old：

λ_new＝γ*λ_old，

其中，λ_new表示调整之后的编码参数，λ_old表示调整之前的编码参数。