一种低延迟的视频编码码率控制方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115103187A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210798696.1H04N19/19(2014.01)(22)申请日2022.07.08(71)申请人翱捷科技股份有限公司地址201203上海市浦东新区中国（上海）自由贸易试验区科苑路399号10幢9层(72)发明人刘鹏飞(74)专利代理机构上海双霆知识产权代理事务所(普通合伙)31415专利代理师殷晓雪(51)Int.Cl.H04N19/146(2014.01)H04N19/42(2014.01)H04N19/503(2014.01)H04N7/18(2006.01)H04N7/15(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种低延迟的视频编码码率控制方法及装置(57)摘要本发明公开了一种低延迟的视频编码的码率控制方法。编码视频帧分为多个大组；每个大组中，是在一个I帧后面跟着多个P帧，这些P帧分为多个P帧小组，且P帧进一步分为BP帧和LP帧；每个P帧小组中，是在一个BP帧后面跟着多个LP帧；I帧的目标编码比特数＞BP帧的目标编码比特数＞LP帧的目标编码比特数。根据“BP帧周期”判断当前编码P帧是属于BP帧还是LP帧。根据“BP帧周期”和“BP/LP帧大小比值”，结合编码目标码率以及当前的编码状态，计算每个P帧小组中的BP帧与LP帧的目标编码比特数。本发明将原本具有相同的目标编码比特数的P帧进行差异化编码，分为目标编码比特数较大的BP帧和目标编码比特数较小的LP帧，具有编码延迟小、实现成本低的特点。CN115103187ACN115103187A权利要求书1/2页1.一种低延迟的视频编码的码率控制方法，其特征是，包括如下步骤；步骤S1：确定编码视频帧的类型及排列规律，即：编码视频帧分为多个大组；每个大组中，是在一个I帧后面跟着多个P帧，这些P帧分为多个P帧小组，且P帧进一步分为BP帧和LP帧；每个P帧小组中，是在一个BP帧后面跟着多个LP帧；I帧的目标编码比特数＞BP帧的目标编码比特数＞LP帧的目标编码比特数；所述I帧在编码时不参考其他已编码的视频帧；所述P帧在进行帧间编码时仅参考距离当前视频帧最近的前一个视频帧；步骤S2：根据“BP帧周期”判断当前编码P帧是属于BP帧还是LP帧；每个P帧小组所包含的P帧数量＝BP帧周期，其中是在1个BP帧后面跟着“BP帧周期―1”个LP帧；所述“BP帧周期”是一个大于1的整数；步骤S3：根据“BP帧周期”和“BP/LP帧大小比值”，结合编码目标码率以及当前的编码状态，计算每个P帧小组中的BP帧与LP帧的目标编码比特数；所述“BP/LP帧大小比值”＞1。2.根据权利要求1所述的低延迟的视频编码的码率控制方法，其特征是，在步骤S3之后还包括步骤S4；步骤S4：根据BP帧和LP帧的目标编码比特数计算出当前待编码视频帧的拉格朗日乘子λ的取值，λ＝α·bppβ；其中，α和β为R‑λ模型参数，bpp表示每个像素点分配的平均目标编码比特数，其取值为待编码视频帧的目标编码比特数与视频帧像素点个数的商。3.根据权利要求2所述的低延迟的视频编码的码率控制方法，其特征是，在步骤S4之后还包括步骤S5；步骤S5：根据当前待编码视频帧的拉格朗日乘子λ计算出当前待编码视频帧的量化步长QP，QP＝4.2005×ln(λ)+13.7122；其中，ln是自然对数运算符。4.根据权利要求1所述的低延迟的视频编码的码率控制方法，其特征是，“BP帧周期”的取值设置为≥2且≤10。5.根据权利要求4所述的低延迟的视频编码的码率控制方法，其特征是，“BP帧周期”设置为6。6.根据权利要求1所述的低延迟的视频编码的码率控制方法，其特征是，“BP/LP帧大小比值”的取值设置为＞1且≤3。7.根据权利要求6所述的低延迟的视频编码的码率控制方法，其特征是，“BP/LP帧大小比值”设置为1.85。8.根据权利要求1所述的低延迟的视频编码的码率控制方法，其特征是，所述步骤S2具体包括如下步骤；步骤S21：读取当前编码帧类型；步骤S22：如果当前编码帧类型为P帧，帧序号计数器增一，进入步骤S23；否则帧序号计数器清零，对当前编码帧不进行BP帧、LP帧的标记；步骤S23：将帧序号计数器的计数值对“BP帧周期”进行取余操作；如果余数为1，则将当前编码P帧标记为BP帧，否则将当前编码P帧标记为LP帧。9.根据权利要求1所述的低延迟的视频编码的码率控制方法，其特征是，所述步骤S3具体包括如下步骤；步骤S31：在每一个P帧小组编码之前，依据编码目标码率和当前的编码状态，计算出该待编码的P帧小组的帧平均目标编码比特数；2CN115103187A权利要求书2/2页其中，“编码目标码率”是指整个视