一种基于主观视频质量的H.264码率控制方法

摘要

本发明提出了一种基于主观视频质量的H．264码率控制方法，一种结构相似性预测模型，通过提出的线性预测模型预测得到当前帧的结构相似性，在此基础上定义了一个表征帧主观复杂度的结构相似性因子来分配当前帧的目标比特数。该方法在未增加计算复杂度和保证码率控制精度的基础上，提高了编码视频图像的结构相似性，更加符合人的主观感受，可用于实时编码环境。本发明的方法包括如下步骤：A、计算第i个GOP层未编码帧的剩余比特数；B、通过线性预测模型计算当前帧的结构相似性；C、计算当前帧的结构相似性因子FC；D、根据结构相似性因子分配当前帧的目标比特数；E、计算量化参数；F、率失真优化。

主权项

一种基于主观视频质量的H.264帧层码率控制方法，该方法包括如下步骤：A、计算第i个GOP层未编码帧的剩余比特数；B、通过线性预测模型计算当前帧的结构相似性；C、计算当前帧的结构相似性因子FC；D、根据结构相似性因子分配当前帧的目标比特数；E、计算量化参数；F、率失真优化；其特征在于，步骤B中当前帧的结构相似性通过下式的线性预测模型计算：SSIM_j＝a1×SSIM_j‑1+a2其中，SSIM_j表示预测得到的第j帧的结构相似性，SSIM_j‑1表示第j‑1帧实际的结构相似性；a1和a2是一元线性回归系数，初始值设为1和0，并在编码完该帧后用一元线性回归的方法进行更新；步骤C中，根据步骤B中，计算当前帧的结构相似性因子FC，如下式：$FC=\frac{2*(1-{\mathrm{SSIM}}_j)}{2-{\mathrm{SSIM}}_{j-1}-{\mathrm{SSIM}}_{j-2}}$其中，SSIM_j表示预测得到的第j帧图像的结构相似性，SSIM_j‑1表示第j‑1帧图像实际的结构相似性，SSIM_j‑2表示第j‑2帧图像实际的结构相似性；步骤D中，根据步骤C中，分配当前帧的目标比特T_r，计算方法如下式:$T_r=\frac{T_r\left(n_{i,j}\right)}{N_r}*FC$其中，T_r(n_i,j)是第i个GOP层中未编码帧的剩余比特数，N_r为该GOP层中未编码的帧数。