一種基于恰可察覺失真的多視點視頻碼率控制方法技術

本發明專利技術公開了一種基于恰可察覺失真的多視點視頻碼率控制方法，其通過根據人類視覺系統特性獲取恰可察覺失真值，在多視點視頻中定量地來進行碼率控制，即對于I幀或P幀圖像，其量化參數根據前一個圖像組中的所有B幀的量化參數的平均值來確定，對于B幀圖像，通過計算預分配給其的目標比特數，并通過計算預分配給其的各個宏塊的目標比特數，結合恰可察覺失真值將宏塊的平均絕對誤差進行修正，然后根據碼率-量化參數的二次模型求取宏塊的量化參數，通過這種碼率控制方式使得本發明專利技術方法在精確的控制碼率和基本保持峰值信噪比不變的同時，能夠獲得更高的主觀質量，并且在以修正后的峰值信噪比為質量標準時，本發明專利技術方法減少了10.31%~32.13%左右的碼率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種多視點視頻碼率控制技術，尤其是涉及。
技術介紹
隨著多媒體技術的快速發展和應用，具有3D (Three Dimensional)視覺功能的多視點視頻技術正越來越受到學術界和工業界的重視，3D多媒體已經成為現在電子消費市場的主要推動力量。此外，伴隨著移動手機支持立體顯示，3D多媒體進入移動設備已經成為現實。多視點視頻編碼(mult1-view video coding,MVC)標準中采用了視差補償預測聯合運動補償預測去除各種冗余來提高編碼效率。但是多視點視頻技術要真正應用于實踐，還有許多問題需要解決，多視點視頻編碼的碼率控制就是其中的問題之一。如果碼率控制問題得不到解決，則很難在恒定帶寬下傳輸多視點視頻流并獲得良好穩定的接收端質量，帶寬可變時這種情況還會更嚴重。因此，只有碼率控制問題得以解決，多視點視頻技術才有可能在實際中得到應用。然而，MVC標準中尚未給出碼率控制方案，而已有的針對多視點視頻的碼率分配或碼率控制方法雖然都取得了一定的效果，但是對于如何更加準確的根據人眼視覺系統(HumanVision System,HVS)的特性來進行碼率控制仍然不是很清楚。眾所周知，恰可察覺失真(justnoticeable distortion, JND)考慮了空時對比敏感度、亮度適應效應、對比度掩模效應等，是另一種常用的主觀質量評價模型。在JND范圍內，人眼不能感覺到因為空間/時間敏感度和掩蔽效應而引起的像素周圍的一些變化。在視頻壓縮方法中，在運動估計和視覺質量估計模型中經常采用基于像素JND模型來避免額外的多余的耗費。綜合上述，基于一種較為合適的JND模型來進行碼率控制已經非常迫切，它將根據不同的人眼視覺感知曲線在限定的碼率條件下盡可能用最少的碼率獲得最高的主觀質量。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種在保證碼率控制精度的前提下，能夠有效地提高視頻主觀質量的基于恰可察覺失真的多視點視頻碼率控制方法。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為:，其特征在于包括以下步驟:①定義輸入的多視點視頻信號中當前正在處理的視點視頻信號為當前視點視頻信號;②將當前視點視頻信號劃分成多個圖像組，每個圖像組包括I幀、P幀和B幀三種類型的圖像；③給當前視點視頻信號中的每個圖像組預分配目標比特數，對于當前視點視頻信號中的第i個圖像組，將預分配給其的目標比特數記為f(i，o)，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于恰可察覺失真的多視點視頻碼率控制方法，其特征在于包括以下步驟：①定義輸入的多視點視頻信號中當前正在處理的視點視頻信號為當前視點視頻信號；②將當前視點視頻信號劃分成多個圖像組，每個圖像組包括I幀、P幀和B幀三種類型的圖像；③給當前視點視頻信號中的每個圖像組預分配目標比特數，對于當前視點視頻信號中的第i個圖像組，將預分配給其的目標比特數記為f(i,0)，f(i,0)=BFr×Ngopi=1BFr×Ngop-(Bs8-Bc(i-1,Ngop))2≤i≤N,其中，N表示當前視點視頻信號所包含的圖像組的個數，B表示外部設置的可用帶寬，Fr為幀率，Ngop表示第i個圖像組所包含的圖像的幀數，Bs表示初始緩存區大小，Bc(i?1,Ngop)表示編碼完當前視點視頻信號中的第(i?1)個圖像組后的實際緩存區占用度；④計算當前視點視頻信號中的每個圖像組中的各幀圖像的初始量化參數，具體過程為：④?1、定義當前視點視頻信號中當前正在處理的第i個圖像組為當前圖像組，其中，1≤i≤N；④?2、判斷當前圖像組是否為當前視點視頻信號中的第1個圖像組，如果是，則將外部設置的量化參數QP0作為當前圖像組中的各幀圖像的初始量化參數，然后對當前圖像組中的各幀圖像進行編碼，在編碼結束后再執行步驟④?9；否則，定義當前圖像組中當前正在處理的第j幀圖像為當前幀圖像，然后執行步驟④?3，其中，0≤j≤Ngop?1；④?3、判斷當前幀圖像是否為I幀圖像或P幀圖像，如果是，則根據當前圖像組的前一個圖像組中的所有B幀圖像的實際編碼量化參數的平均值，計算當前幀圖像的初始量化參數，記為Qst，然后對當前幀圖像進行編碼，在編碼結束后再執行步驟④?8，其中，SumBQP表示當前圖像組的前一個圖像組中 的所有B幀圖像的實際編碼量化參數之和，NB表示當前圖像組的前一個圖像組所包含的B幀圖像的幀數，Tr(i?1,Ngop?1)表示編碼完第(i?1)個圖像組后的剩余比特數，Tr(i,0)表示預編碼第i個圖像組中的第0幀圖像時第i個圖像組中的目標比特數；否則，執行步驟④?4；④?4、根據預編碼當前幀圖像時的剩余比特數，計算需預分配給當前幀圖像的目標比特數，記為其中，Tr(i,j)表示預編碼第i個圖像組中的第j幀圖像時第i個圖像組中的剩余比特數，Tr(i,j)=Tr(i,j?1)?A(i,j?1)，Tr(i,j?1)表示預編碼第i個圖像組中的第(j?1)幀圖像時第i個圖像組中的剩余比特數，A(i,j?1)表示編碼第i個圖像組中的第(j?1)幀圖像的實際比特數，Nb，r表示編碼到當前幀圖像時當前圖像組中剩余的B幀圖像的幀數；④?5、根據預編碼當前幀圖像時的目標緩存區占用度和編碼完當前幀圖像后的實際緩存區占用度，計算需預分配給當前幀圖像的目標比特數，記為其中，γ為常數，Tbl(i,j)表示預編碼第i個圖像組中的第j幀圖像時的目標緩存區占用度，Tbl(i,j?1)表示預編碼第i個圖像組中的第(j?1)幀圖像時的目標緩存區占用度，Tbl(i,2)表示預編碼第i個圖像組中的第2幀圖像時的目標緩存區占用度，Tbl(i,2)=Bc(i,2)，Bc(i,2)表示編碼完第i個圖像組中的第2幀圖像后的實際緩存區占用度，Tbl(i,2)=Bc(i,2)中的“=”為賦值符號，NB′表示當前圖像組所包含的B幀圖像的幀數，Bc(i,j)表示編碼完第i個圖像組中的第j幀圖像后的實際緩存區占用度；④?6、根據和計算預分配給當前幀圖像的目標比特數，記為f(i,j)，f(i,j)=β×f^(i,j)+(1-β)×f~(i,j),其中，β為常數；④?7、給當前幀圖像中的各個宏塊預分配目標比特數，并根據碼率?量化參數的二次 模型計算當前幀圖像中的各個宏塊的初始量化參數，具體過程為：a、定義當前幀圖像中當前正在處理的第k個宏塊為當前宏塊，其中，W表示圖像的寬度，H表示圖像的高度；b、計算當前宏塊的平均絕對誤差，記為MAD(j,k)，MAD(j,k)=1256Σx=015Σy=015|I(x,y,j,k)-I^(x,y,j,k)|,其中，“||”為取絕對值符號，x和y分別表示當前宏塊中的像素點在當前宏塊中的水平坐標和垂直坐標，I(x,y,j,k)表示當前宏塊中坐標位置為(x,y)的像素點的亮度值，表示當前幀圖像的重構圖像中與當前宏塊中坐標位置為(x,y)的像素點對應坐標位置的像素點的亮度值；c、根據恰可察覺失真修改當前宏塊的...

【技術特征摘要】
1.一種基于恰可察覺失真的多視點視頻碼率控制方法，其特征在于包括以下步驟: ①定義輸入的多視點視頻信號中當前正在處理的視點視頻信號為當前視點視頻信號; ②將當前視點視頻信號劃分成多個圖像組，每個圖像組包括I幀、P幀和B幀三種類型的圖像； ③給當前視點視頻信號中的每個圖像組預分配目標比特數，對于當前視點視頻信號中的第i個圖像組，將預分配給其的目標比特數記為f (i，O)，2.根據權利要求1所述的一種基于恰可察覺失真的多視點視頻碼率控制方法，其特征在于所述的步驟④-5中Y =0.75。3.根據權利要求1或2所述的一種基于恰可察覺失真的多視點視頻碼率控制方法，其特征在于所述的步驟④-6中β =0.5。4.根據權利要求3所述的一種基于恰可察覺失真的多視點視頻碼率控制方法，其特征在于所述的步驟c中當前宏塊中坐標位置為(x，y)的像...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣剛毅，鄭巧燕，郁梅，朱高鋒，彭宗舉，邵楓，
申請(專利權)人：寧波大學，
類型：發明
國別省市：