申请/专利权人：北京航空航天大学杭州创新研究院

申请日：2024-01-19

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN118214901A

主分类号：H04N21/2662

分类号：H04N21/2662;H04N21/24;H04N21/442;H04N21/462

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.18#公开

摘要：本发明设计了一种面向民航空地视频互联应用的带宽自适应多维码率控制方法，属于图像处理领域。该方法在空地互联场景下自动获取信道带宽并作为视频传输的目标码率，实现了民航空地视频的多维码率控制，构建了基于视频自身特性的自适应初始量化参数设定、基于缓冲区状态的帧层目标比特数分配、基于LCU层多维复杂度的目标码率分配以及参数动态更新模型，有效提高空地视频编码性能和节省输出码流。本发明可以应用于面向民航空地视频互联场景，在带宽不稳定且受限的情况下进行视频可靠传输，助力民航空地视频高质量通信。

主权项：1.一种面向民航空地视频互联应用的带宽自适应多维码率控制方法，其特征在于包括如下步骤：A每隔t时刻获取当前信道带宽，定义该周期带宽波动范围，确定当前的带宽波动状态，由带宽波动状态估算当前时刻传输码率，将其作为码率控制中的目标码率R；B结合像素码率bpp和基于哈德曼变换的残差绝对值和SATD融合得到初始量化参数QPinitial的加权值，作为视频编码的初始量化参数，并将加权值限定在[8，51]的区间内：QPnitial＝min{51，max{α×F1bpp+1-α×F2SATD，8}}其中，F1bpp为基于bpp的最佳值QPinitial，F2S为视频序列间差值，由第一帧图像的SATD表示，S为由SATD确定的图像复杂度；C根据空地互联场景下视频编码低时延的要求，对编码器设置较小缓冲区，即缓冲区大小控制在500千比特以下；D根据当前缓冲区状态，为抑制缓冲区的溢出现象，为传输视频帧层分配比特数Tf以，抑制缓冲区的溢出现象： 其中，TGOP表示当前GOP的分配比特数，Rrem表示当前GOP内剩余的比特数，wk表示当前帧的权重，wrem表示剩余帧权重值之和，Nleft表示当前GOP内已编码帧的数量，τ是调整参数，Bc表示当前缓冲区的大小，每编完一帧后Bc其的值自动更新，E根据梯度算子计算当前最大编码单元LCU的时空复杂度和运动区域特征，加权得到LCU层的多维复杂度GLCU，结合LCU多维复杂度GLCU及当前帧剩余的比特数动态分配当前第i个LCU的目标比特数TLCU： 其中，GLCUi和GLCUk分别表示第i个和第k个LCU的多维复杂度，Bitheader表示当前帧的帧头信息占用的比特数，NLCU为当前帧LCU的数量，CodedePic为当前帧中已编码的LCU实际消耗的比特数和，并在每个LCU编码完成后更新，F根据R-λ模型，计算当前LCU的λLCU和量化参数QP，并在每一个LCU编码完成后，利用实际编码获得的bppLCU，对R-λ模型的模型参数α与β更新：α＝α+δαInλLCU-Inλcomp·αβ＝β+δβInλLCU-Inλcomp·InbppLCU其中，λcomp表示预估的λ值，δα和δβ表示LCU中每像素比特数bppLCU相关的参数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学杭州创新研究院 一种面向民航空地视频互联应用的带宽自适应多维码率控制方法

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