[发明专利]一种基于权重窗口模型的H.264/AVC宏块级码率控制算法

摘要

本发明属于视频编码技术领域，具体为一种基于权重窗口模型的H.264/AVC宏块级码率控制算法。本发明利用当前宏块周围宏块组成的一个窗口的空间相关性，以及前一帧的与当前宏块相同位置宏块及其周围宏块组成的一个窗口的时间相关性，提出了一种低复杂度的平均绝对值偏差（MAD）的预测模型和量化参数（QP）计算模型，并基于上面两种模型，提出用于H.264/AVC编码器中的宏块级码率控制算法。实验表明，基于权重窗口模型的宏块级H.264/AVC码率控制算法比H.264/AVC的参考软件的码率控制算法得到更高的峰值信噪比（PSNR）和更小的比特偏差。

主权项

1.一种基于权重窗口模型的QP计算模和MAD预测模型，其特征在于，由当前宏块和其周围的8个宏块组成一个3x3的窗口；同样，对于前一帧，与当前宏块相同位置的宏块和它周围的8个宏块组成一个3x3的窗口；设MB0～MB8依次分别代表在当前编码帧的当前宏块，以及该当前宏块的左边，右边，上边，下边，左上，右上，左下，右下位置的宏块；QP计算模型如下式所示：(3)其中：(4)(5)(6)为当前宏块的QP值，α_k和β_k是权重参数，其取值与其所在的位置有关，Wc和Wp分别表示在当前帧和前一帧中的窗口，0~8对应的是MB0~MB8宏块位置，表示当前帧的窗口中相应k位置宏块的QP，k为0~8的整数，表示前一帧窗口中相应k位置宏块的QP；表示当前帧的窗口中相应k位置宏块的MAD，表示前一帧窗口中相应k位置宏块的MAD；表示当前宏块编码所用比特数，表示前一帧窗口中相应k位置宏块编码所用比特数；权重参数取值如下：，(7)MAD的预测模型如下式所示：(8)其中M_P的计算方法为：(9)在上述两式中表示当前宏块的MAD预测值，其中和代表值和上述一致，γ_l 和β_k为MAD计算时所用到的权重，其中β_k由（7）给出，γ_l取值如下所示：(10)。