[发明专利]一种基于H.265的码率控制方法、系统及装置

说明书

本发明公开了一种基于H.265的码率控制方法、系统及装置，该方法包括：判断当前帧是否为场景切换帧；若是，将当前帧设置为I帧，根据量化参数与拉格朗日乘子法系数之间的关系，更新量化参数后，对新的GOP及新的帧层进行目标比特分配；若不是，则继续进行GOP层和帧层目标比特分配；利用R‑Q模型及帧层目标比特分配结果，计算出量化参数；根据计算出的量化参数，进行率失真优化后选出最佳编码模式；根据最佳编码模式进行编码；若当前帧为最后一帧，则结束；反之，则更新模型参数。该系统包括第一至第十一模块。该装置包括存储器以及用于执行上述方法的处理器。本发明可提高有场景切换视频的客观质量，广泛应用于视频编码领域中。

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，尤其涉及一种基于H.265的码率控制方法、系统及装置。

背景技术

随着视频服务多样化的发展以及超高清视频的普及，原有的视频编码标准H.264/AVC越来越满足不了需求，人们迫切需要一种新的更加高效的视频编码标准。H.265是新一代视频编码标准，它沿用了传统视频编码标准的混合视频编码基本框架，但在各个编码模块上都进行了改进和革新，如采用了基于四叉树结构的分割技术等。与H.264/AVC相比，在同等应用条件和视频质量下釆用H.265进行编码的码率要降低将近一半。

在视频编码的过程中，输出的视频质量与使用的码率是密切相关的，编码视频的质量越好，消耗的码率资源也会越多。但是在实际的应用过程中，因为存储空间和传输带宽有限，需要将编码视频的输出码率控制在一定范围内，同时又要尽可能地提高视频质量，这时就用到了码率控制。码率控制虽然不是视频编码中必须的内容，但是却是视频编码的非常重要组成部分。然而，现有的一些码率控制算法并未考虑到实际应用中场景切换对视频编码和码率控制的影响。场景切换会切断相邻帧之间的时间相关性，若编码器不能及时进行调整，将会导致编码资源浪费，压缩效率降低，同时预测模型参数的有效性也会降低，影响码率控制的准确性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于H.265的码率控制方法、系统及装置，令码率控制效果更好，在保证编码视频的输出码率的同时可提高有场景切换视频的客观质量。

本发明所采用的第一技术方案是：一种基于H.265的码率控制方法，包括以下步骤：

S1、根据输入的视频序列，判断当前帧是否为场景切换帧；

S2、若当前帧为场景切换帧时，将当前帧设置为I帧，以及令位于场景切换帧之后的帧不将位于场景切换帧之前的帧作为参考帧；

S3、根据量化参数与拉格朗日乘子法系数之间的关系，更新量化参数；

S4、对位于场景切换帧后的新的GOP进行目标比特分配；

S5、根据新的GOP的目标比特数，对新的帧层进行目标比特分配，然后执行步骤S8；

S6、若当前帧不为场景切换帧时，则进行GOP层目标比特分配；

S7、根据步骤S6的GOP的目标比特数，进行帧层目标比特分配，然后执行步骤S8；

S8、利用R-Q模型以及帧层目标比特分配结果，计算出对应的量化参数；

S9、根据计算出的量化参数，进行率失真优化后，根据率失真优化结果来选出最佳编码模式；

S10、根据选出的最佳编码模式进行编码处理；

S11、判断当前帧是否为最后一帧，若是，则结束；反之，则进行模型参数的更新，然后返回执行步骤S1。

进一步，所述步骤S1中所述判断当前帧是否为场景切换帧这一步骤，其具体包括：

S101、计算当前帧与前一帧之间的亮度差；

S102、计算已编码帧的亮度变化趋势；