CN106961604A - 视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法及装置 - Google Patents

视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法及装置，包括：获取当前帧的目标码率和已编码码率；根据所述目标码率与所述已编码码率确定帧未编码码率；获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价；根据所述帧未编码码率与代价比例确定所述当前待编码单元的目标码率，所述代价比例为所述当前编码单元预测代价与所述帧未编码单元预测代价的比例。上述视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法及装置，通过更接近实际代价的当前编码单元预测代价与帧未编码单元预测代价的比值，以及帧未编码率来确定当前待编码单元的目标码率更为准确，从而可以降低当前待编码单元码率分配的误差，提高视频质量。

Description

视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法及装置
技术领域
本发明涉及视频编码技术领域，特别是涉及一种视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法及装置。
背景技术
随着网络相关技术的日益成熟，视频聊天、在线观看视频等视频业务已经得到十分广泛的运用，而视频业务的广泛运用不能离开视频编码技术的支持。
在视频编码技术中需要对每一帧的编码单元进行码率分配。视频编码(压缩)中传统的码率分配算法，首先预测当前帧中所有未编码的编码单元的预测代价，再结合当前帧中已编码的编码单元的代价，为当前待编码的编码单元分配目标码率；然后根据当前待编码的编码单元的目标码率设置当前待编码的编码单元的量化参数。
由于当前待编码的编码单元在未编码时，无法得到准确的预测代价。如果视频图像内容发生突然变化，则当前帧和前一帧对应的编码单元的代价相似性差，预测的准确性差，极端情况甚至可能出现预测代价小于0的情况，此时会造成当前待编码的编码单元码率分配出现极大的误差，最终导致视频质量差的问题。
发明内容
基于此，有必要针对视频质量差的问题，提供一种提高视频质量的视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法及装置。
一种视频编码的编码单元码率分配方法，包括：
获取当前帧的目标码率和已编码码率，所述已编码码率根据所述当前帧中各已编码的编码单元的实际码率确定；
根据所述目标码率与所述已编码码率确定帧未编码码率；
获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价；所述当前编码单元预测代价为所述当前帧的各未编码的编码单元中的当前待编码的编码单元的单元预测代价，所述帧未编码单元预测代价根据所述当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价确定；
根据所述帧未编码码率与代价比例确定所述当前待编码单元的目标码率，所述代价比例为所述当前编码单元预测代价与所述帧未编码单元预测代价的比例。
一种视频编码的编码单元码率分配装置，包括：
码率获取模块，用于获取当前帧的目标码率和已编码码率，所述已编码码率根据所述当前帧中各已编码的编码单元的实际码率确定；
未编码率确定模块，用于根据所述当前帧的目标码率和已编码码率确定帧未编码码率；
代价获取模块，用于获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价；所述当前编码单元预测代价为所述当前帧的各未编码的编码单元中的当前待编码的编码单元的单元预测代价，所述帧未编码单元预测代价根据所述当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价确定；
目标码率确定模块，用于根据所述帧未编码码率与代价比例确定所述当前待编码单元的目标码率，所述代价比例为所述当前编码单元预测代价与所述帧未编码单元预测代价的比例。
上述视频编码的编码单元码率分配方法及装置，由于是获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价，其获取到的当前编码单元预测代价及帧未编码单元预测代价更接近实际代价。因此，通过更接近实际代价的当前编码单元预测代价与帧未编码单元预测代价的比值，以及帧未编码率来确定当前待编码单元的目标码率更为准确，从而可以降低当前待编码单元码率分配的误差，提高视频质量。
一种视频编码的码率分配方法，包括：
获取当前帧的帧类型及前一帧的帧类型；
当所述当前帧的帧类型与所述前一帧的帧类型不同时，采用上述的视频编码的编码单元码率分配方法，对所述当前帧的各编码单元进行码率分配。
一种视频编码的码率分配装置，包括：
帧类型获取模块，用于获取当前帧的帧类型及前一帧的帧类型；
单元码率分配模块，用于当所述当前帧的帧类型与所述前一帧的帧类型不同时，采用上述的视频编码的编码单元码率分配装置，对所述当前帧的各编码单元进行码率分配。
上述视频编码的分配方法及装置，在当前帧的帧类型与前一帧的帧类型不同时，采用能降低当前待编码单元码率分配的误差、提高视频质量的视频编码的编码单元码率分配方法，对所述当前帧的各编码单元进行码率分配，因此，可以提高视频质量。
附图说明
图1为一个实施例的视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法及装置的应用环境示意图；
图2为图1的用户终端的内部结构示意图；
图3为一个实施例的视频编码的编码单元码率分配方法的流程图；
图4为图3的视频编码的编码单元码率分配方法一个步骤的具体流程图；
图5为一个实施例的视频编码的编码单元码率分配装置的结构图；
图6为图5的视频编码的编码单元码率分配装置的一个模块的具体结构图；
图7为一个实施例的视频编码的码率分配方法的流程图；
图8为另一个实施例的视频编码的码率分配方法的流程图；
图9为一个实施例的视频编码的码率分配装置的结构图；
图10为另一个实施例的视频编码的码率分配装置的结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
图1为一个实施例提供的提高视频质量的视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法的应用环境示意图。如图1所示，该应用环境包括第一用户终端110、第二用户终端120以及服务器130，第一用户终端110以及第二用户终端120分别与服务器130网络连接。第一用户终端110和第二用户终端120分别运行有视频通信的应用程序，第一用户通过第一用户终端110采集视频数据，通过服务器130发送至第二用户终端120，第二用户通过第二用户终端120进行查看。类似的，第一用户通过第一用户终端110查看第二用户终端120采集的视频信息，从而实现第一用户与第二用户的视频通信。在本实施例中，视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法运行在第一用户终端110或第二用户终端120中。
在其它的应用场景中，也可以只包括第一用户终端110和服务器130，第一用户终端110与服务器130网络连接。第一用户终端110将采集的视频数据发送至服务器130。视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法运行在第一用户终端110中。
在另一个实施例中，第一用户通过第一用户终端110还可以向第二用户终端发送流媒体文件。本实施例中，视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法运行在服务器130中。服务器130对第一用户终端110发送的视频流进行解码后重新编码，再将重新编码后的视频流发送至第二用户终端120，以满足不同终端平台的播放要求。
在其它的应用场景中，也可以只包括第一用户终端110和服务器130，第一用户终端110与服务器130网络连接。第一用户终端110将流媒体文件发送至服务器130。视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法运行在服务器130中。
图2为一个实施例中的用户终端的内部结构示意图。如图2所示，用户终端包括通过系统总线连接的处理器、存储介质、内存储器、网络接口、显示屏、摄像头和输入装置。其中，终端的存储介质存储有操作系统以及一种视频编码的码率分配、编码单元码率分配装置，该视频编码的码率分配、编码单元码率分配方装置用于实现一种视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法。该处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个用户终端的运行。用户终端的内存储器为存储介质中的视频编码的码率分配、编码单元码率分配装置运行提供环境，该内存储器中可存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器执行一种视频编码的码率分配、编码单元码率分配方法。用户终端的网络接口用于与服务器进行网络通信，如将视频文件发送至服务器，接收服务器发送的来自其它用户终端的视频文件等。用户终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏等，输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是用户终端外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，也可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。该用户终端可以是手机、平板电脑或者个人数字助理或穿戴式设备等。本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的用户终端的限定，具体的用户终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
请参照图3，在一个实施例中，提供一种视频编码的编码单元码率分配方法，该方法运行在如图1所示的服务器130中，该方法包括以下步骤：
S310：获取当前帧的目标码率和已编码码率。该已编码码率根据当前帧中各已编码的编码单元的实际码率确定。
当前帧为还未编码的、当前待编码的帧。目标码率为要分配的码率，已编码率为已经编码了的码率。可以根据视频的目标码率、视频中的已编码码率确定当前帧的目标码率。
S320：根据当前帧的目标码率和已编码码率确定帧未编码码率。
可以通过当前帧的目标码率减去当前帧的已编码率得到当前帧的未编码码率，即帧未编码码率。
S330：获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价。
对当前帧进行预编码，在预编码的基础上确定当前编码单元预测代价、及帧位编码预测代价，即获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价。如此，可以使得获取到的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价更接近实际代价。
当前编码单元预测代价为当前帧的各未编码的编码单元中的当前待编码的编码单元的单元预测代价，帧未编码单元预测代价可以根据当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价确定。
S340：根据帧未编码码率与代价比例确定当前待编码单元的目标码率。代价比例为当前编码单元预测代价与帧未编码单元预测代价的比例。
通过帧未编码码率与代价比例可以确定当前待编码单元的目标码率。如，当前待编码单元的目标码率可以为帧未编码码率与代价比例的乘积；当前待编码单元的目标码率还可以为帧未编码码率与代价比例的乘积再乘以一个权值系数。
为方便理解，设当前帧总共有n个编码单元，当前待编码单元是当前帧的第i个编码单元，当前帧的第1～(i-1)个编码单元已编码，第i～n个编码单元未编码，所有未编码的编码单元的目标码率，即帧未编码码率，记作Target_BUi_n。当前待编码单元预测代价占帧未编码单元预测代价的比例，记作Ci。
当前待编码单元的目标码率，即当前待编码单元的码率，记作Target_BUi，Target_BUi＝Target_BUi_n*Ci。
上述视频编码的编码单元码率分配方法，由于是获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价，其获取到的当前编码单元预测代价及帧未编码单元预测代价更接近实际代价。因此，通过更接近实际代价的当前编码单元预测代价与帧未编码单元预测代价的比值，以及帧未编码率来确定当前待编码单元的目标码率更为准确，从而可以降低当前待编码单元码率分配的误差，提高视频质量。
在其中一个实施例中，上述视频编码的编码单元码率分配方法，在步骤S340之后，还包括：
根据当前待编码单元的目标码率确定当前待编码单元的量化参数。如此，使得当前编码单元的实际码率尽量与当前编码单元的目标码率接近。
请参阅图4，在其中一个实施例中，基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价的方式，包括以下步骤，即步骤S330包括以下步骤：
S331：获取下采样后的未编码的编码单元的编码块的像素值，根据预设的最优帧内预测模式及编码块的像素值确定编码块的帧内预测代价。
在本实施例中，通过下采样的方式对当前帧进行预编码。具体地，可以对当前帧进行2:1下采样，即如果原始图像长、宽分别为a、b，则下采样图像长、宽分别为a/2、b/2。如果下采样后长宽不是N的整倍数，则对下采样后图像进行扩边，使其为N的整倍数。其中，NxN是预编码中最小编码块，可以是4x4、8x8、16x16等，并且满足条件：一个编码单元对应的下采样图像包含整数个NxN编码块。可以理解地，下采样的比例并不限于2:1，也可以为3:1、4:1等等。
预设的最优帧内预测模式可以为预先设定的一个帧内预测模式，还可以通过预设的策略确定的最优帧内预测模式。
根据预设的最优帧内预测模式及编码块的像素值确定编码块的帧内预测代价的方式可以为，将编码块的每个像素的像素值减去通过预设的最优帧内预测模式确定的预测值得到预测残差，再将每个像素的预测残差的绝对值相加，得到的绝对值之和作为编码块的帧内预测代价；也可以是将编码块的每个像素预测残差的平方和作为编码块的帧内预测代价；也可以对每个预测残差进行变换，变换后的系数的绝对值之和作为编码块的帧内预测代价。
S332：获取当前帧的帧类型，并根据帧内预测代价及帧类型确定编码块对应的最终块预测代价。
帧类型包括帧内预测帧(I帧)和帧间预测帧(P帧)。帧内预测帧需采用帧内预测代价确定最终预测代价；帧间预测帧可采用帧内预测代价或帧间预测代价确定最终预测代价。
S333：根据各编码块对应的最终块预测代价确定未编码的编码单元的单元预测代价、当前编码单元预测代价及帧未编码单元预测代价。
可以根据未编码的编码单元的各编码块对应的最终块预测代价确定未编码的编码单元的单元预测代价。如，可以将各编码块对应的最终块预测代价的和作为该编码单元的单元预测代价；也可以将各编码块对应的最终块预测代价的乘以权重再求和得到的结果作为该编码单元的单元预测代价；还可以将各编码块对应的最终块预测代价的和再乘以一个权重系数，作为该编码单元的单元预测代价。从而，可以进一步根据未编码的编码单元的各编码块对应的最终块预测代价确定当前编码单元预测代价及帧未编码单元预测代价。
在其中一个实施例中，获取下采样后的未编码的编码单元的编码块的像素值，根据预设的最优帧内预测模式及编码块的像素值确定编码块的帧内预测代价的步骤，即步骤S331，包括：
(a)、采用预设帧内选择策略对下采样后的当前帧的未编码的编码单元的编码块进行帧内预测模式选择，确定最优帧内预测模式。
预设帧内选择策略可以为根据预测残差的大小，选择预测残差较小的模式；也可以对预测残差进行变换，选择变换后较小的模式。帧内预测模式与所选择的编码标准有关。比如HEVC(High Efficiency Video Coding，高效视频编码)标准，有33种角度预测模式、一种Planar模式(平面模式)、一种DC模式(直流模式)。
(b)、获取编码块的像素值，并根据编码块对应的最优帧内预测模式确定编码块的帧内预测值。
获取下采样后的当前帧的未编码的编码单元的编码块的像素值。并且，根据该编码块对应的最优帧内预测模式确定该编码块的预测值，即该编码块的帧内预测值。
(c)、根据编码块的像素值及帧内预测值，确定帧内块预测代价，帧内块预测代价为编码块的帧内预测代价。
可以根据编码块的像素值及帧内预测值的差值，确定帧内块预测代价。比如，可以将编码块的每个像素的像素值减去帧内预测值得到预测残差，再将每个像素的预测残差的绝对值相加得到的绝对值之和，作为编码块的帧内预测代价；也可以是将编码块的每个像素预测残差的平方和作为编码块的帧内预测代价；也可以对每个预测残差进行变换，变换后的系数的绝对值之和作为编码块的帧内预测代价。
在其中一个实施例中，获取当前帧的帧类型，并根据帧内预测代价及帧类型确定编码块对应的最终块预测代价的步骤，即步骤S332，包括：
(I)获取当前帧的帧类型；
(II)若帧类型为帧内预测帧，则将帧内块预测代价作为编码块对应的最终块预测代价。
在帧类型为帧内预测帧时，将帧内块预测代价作为编码块对应的最终块预测代价。如此，确定帧类型为帧内预测帧的帧的未编码的编码单元的编码块所对应的最终块预测代价。
进一步地，获取当前帧的帧类型，并根据帧内预测代价及帧类型确定编码块对应的最终块预测代价的步骤，即步骤S332，还包括：
(III)若帧类型为帧间预测帧，则根据预设的最优帧间预测模式及编码块的像素值确定编码块的帧间预测代价。
(IV)、将编码块的帧间预测代价和帧内预测代价两者中的较小值，确定为编码块对应的最终块预测代价。
在帧类型为帧间预测帧时，将编码块的帧间预测代价和帧内预测代价两者中的较小值，确定为编码块对应的最终块预测代价。如此，确定帧类型为帧间预测帧的帧中的未编码的编码单元的编码块所对应的最终块预测代价。
需要说明的是，预设的最优帧间预测模式与预设的最优帧内预测模式类似。可以为预先设定的一个帧间预测模式，还可以通过预设帧间策略确定的最优帧间预测模式。预设帧间选择策略可以为根据预测残差的大小，选择预测残差较小的模式；也可以对预测残差进行变换，选择变换后较小的模式。帧间预测模式与所选择的编码标准有关。比如HEVC标准可以采用skip模式(跳跃模式)、merge模式(合并模式)、inter模式(帧间模式)。
在其中一个实施例中，根据各编码块对应的最终块预测代价确定未编码的编码单元的单元预测代价、当前编码单元预测代价及帧未编码单元预测代价的步骤，即步骤S333，包括：
根据各编码块对应的最终块预测代价确定各未编码的编码单元的单元预测代价；
将当前待编码的编码单元的单元预测代价作为当前编码单元预测代价，根据当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价确定帧未编码单元预测代价。
如此，确定当前编码单元预测代价及帧未编码单元预测代价。具体地，帧未编码单元预测代价可以为当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价的和；帧未编码单元预测代价也可以为当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价的和再乘以一个权值系数；帧未编码单元预测代价还可以为当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价的乘以权重再求和得到的结果。
为方便管理，在其中一个实施例中，编码单元为基本码率控制单元，即BU((BasicUnit)。基本码率控制单元为量化参数一致的最小码率控制单元。
本发明还提供一实施例的视频编码的编码单元码率分配装置。请参阅图5，一实施例的视频编码的编码单元码率分配装置，包括：
码率获取模块510，用于获取当前帧的目标码率和已编码码率，已编码码率根据当前帧中各已编码的编码单元的实际码率确定；
未编码率确定模块520，用于根据当前帧的目标码率和已编码码率确定帧未编码码率；
代价获取模块530，用于获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价；当前编码单元预测代价为当前帧的各未编码的编码单元中的当前待编码的编码单元的单元预测代价，帧未编码单元预测代价根据当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价确定；
目标码率确定模块540，用于根据帧未编码码率与代价比例确定当前待编码单元的目标码率，代价比例为当前编码单元预测代价与帧未编码单元预测代价的比例。
上述视频编码的编码单元码率分配装置，由于是获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价，其获取到的当前编码单元预测代价及帧未编码单元预测代价更接近实际代价。因此，通过更接近实际代价的当前编码单元预测代价与帧未编码单元预测代价的比值，以及帧未编码率来确定当前待编码单元的目标码率更为准确，从而可以降低当前待编码单元码率分配的误差，提高视频质量。
请参阅图6，在其中一个实施例中，代价获取模块530，包括：
帧内代价预测单元531，用于获取下采样后的未编码的编码单元的编码块的像素值，根据预设的最优帧内预测模式及编码块的像素值确定编码块的帧内预测代价；
块代价确定单元532，用于获取当前帧的帧类型，并根据帧内预测代价及帧类型确定编码块对应的最终块预测代价；
单元代价确定单元533，用于根据各编码块对应的最终块预测代价确定未编码的编码单元的单元预测代价、当前编码单元预测代价及帧未编码单元预测代价。
在其中一个实施例中，帧内代价预测单元531，包括帧内模式确定子单元、帧内预测值确定子单元及帧内块代价确定子单元；
帧内模式确定子单元，用于采用预设帧内选择策略对下采样后的当前帧的未编码的编码单元的编码块进行帧内预测模式选择，确定最优帧内预测模式；
帧内预测值确定子单元，用于获取编码块的像素值，并根据编码块对应的最优帧内预测模式确定编码块的帧内预测值；
帧内块代价预测子单元，用于根据编码块的像素值及帧内预测值，确定帧内块预测代价，帧内块预测代价为编码块的帧内预测代价。
在其中一个实施例中，块代价确定单元532，包括类型获取子单元及帧内块代价确定子单元；
类型获取子单元，用于获取当前帧的帧类型；
帧内块代价确定子单元，用于若帧类型为帧内预测帧，则将帧内块预测代价作为编码块对应的最终块预测代价。
在其中一个实施例中，块代价确定单元532，还包括帧间预测值确定子单元及帧间块代价确定子单元；
帧间预测值确定子单元，若帧类型为帧间预测帧，则根据预设的最优帧间预测模式及编码块的像素值确定编码块的帧间预测代价；
帧间块代价确定子单元，将编码块的帧间预测代价和帧内预测代价两者中的较小值，确定为编码块对应的最终块预测代价。
在其中一个实施例中，单元代价确定单元533，包括第一单元代价确定单元及第二单元代价确定单元；
第一单元代价确定单元，用于根据各编码块对应的最终块预测代价确定各未编码的编码单元的单元预测代价；
第二单元代价确定单元，用于将当前待编码的编码单元的单元预测代价作为当前编码单元预测代价，根据当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价确定帧未编码单元预测代价。
在其中一个实施例中，编码单元为基本码率控制单元，基本码率控制单元为量化参数一致的最小码率控制单元。
由于上述视频编码的编码单元码率分配装置与上述视频编码的编码单元码率分配方法相互对应，对于装置中与上述方法对应的具体技术特征，在此不做赘述。
本发明还提供一种视频编码的码率分配方法。请参阅图7，一实施例的视频编码的码率分配方法，包括：
S710：获取当前帧的帧类型及前一帧的帧类型。
帧类型包括帧内预测帧和帧间预测帧。帧内预测帧需采用帧内预测代价确定最终预测代价；帧间预测帧可采用帧内预测代价或帧间预测代价确定最终预测代价。
S720：当当前帧的帧类型与前一帧的帧类型不同时，采用上述实施例中的视频编码的编码单元码率分配方法，对当前帧的各编码单元进行码率分配。
上述视频编码的分配方法，在当前帧的帧类型与前一帧的帧类型不同时，采用能降低当前待编码单元码率分配的误差、提高视频质量的视频编码的编码单元码率分配方法，对当前帧的各编码单元进行码率分配，因此，可以提高视频质量。
请参阅图8，在一个具体示例中，上述实施例中的方法还可以进一步包括S730，S740或/及S750。
S730：当当前帧的帧类型与前一帧的帧类型相同时，分析当前帧和前一帧的帧预测代价。
其中，分析当前帧的帧预测代价的方式，包括步骤：获取下采样后的当前帧的各编码单元的各编码块的像素值，根据预设的最优帧内预测模式及编码块的像素值确定各编码块的帧内预测代价；获取当前帧的帧类型，并根据帧内预测代价及帧类型确定各编码块对应的最终块预测代价，进而确定各编码单元的单元预测代价，从而确定当前帧的帧预测代价。分析前一帧的帧预测代价的方式与当前帧的帧预测代价方式类似，在此不做赘述。可以理解地，根据一个编码单元的各编码块对应的最终块预测代价的和或者权值和等可以确定该编码单元的单元预测代价。根据当前帧的各编码块对应的单元预测代价的和或者权值和可以确定当前帧的帧预测代价。
S740：当当前帧的帧预测代价与前一帧的帧预测代价的差大于预设值时，采用上述实施例中的视频编码的编码单元码率分配方法，对当前帧的各编码单元进行码率分配。
S750：当当前帧的帧预测代价与前一帧的帧预测代价的差不大于预设值时，采用基于率失真的码率控制算法，对当前帧的各编码单元进行码率分配。
基于率失真的码率控制算法，首先预测当前帧所有未编码的编码单元的MAD(MeanAbsolute Difference，视预测残差的绝对值的平均值)，再结合当前帧已编码的编码单元的MAD，为各编码单元分配码率。
本发明还提供一种视频编码的码率分配装置。请参阅图9，一实施例的视频编码的码率分配装置包括：
帧类型获取模块910，用于获取当前帧的帧类型及前一帧的帧类型；
单元码率分配模块920，用于当当前帧的帧类型与前一帧的帧类型不同时，采用上述的视频编码的编码单元码率分配装置，对当前帧的各编码单元进行码率分配。
上述视频编码的分配装置，在当前帧的帧类型与前一帧的帧类型不同时，采用能降低当前待编码单元码率分配的误差、提高视频质量的视频编码的编码单元码率分配方法，对当前帧的各编码单元进行码率分配，因此，可以提高视频质量。
请参阅图10，在其中一个实施例中，还包括帧预测代价分析模块930；
帧预测代价分析模块930，用于当当前帧的帧类型与前一帧的帧类型相同时，分析当前帧和前一帧的帧预测代价。
此时，单元码率分配模块920，还用于当当前帧的帧预测代价与前一帧的帧预测代价的差大于预设值时，采用上述的视频编码的编码单元码率分配装置，对当前帧的各编码单元进行码率分配。
此外，单元码率分配模块920，还用于当当前帧的帧预测代价与前一帧的帧预测代价的差不大于预设值时，采用基于率失真的码率控制算法，对当前帧的各编码单元进行码率分配。
由于上述视频编码的码率分配装置与上述视频编码的码率分配方法相互对应，对于装置中与上述方法对应的具体技术特征，在此不做赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中，如本发明实施例中，该程序可存储于计算机系统的存储介质中，并被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种视频编码的编码单元码率分配方法，其特征在于，包括：
获取当前帧的目标码率和已编码码率，所述已编码码率根据所述当前帧中各已编码的编码单元的实际码率确定；
根据所述当前帧的目标码率和已编码码率确定帧未编码码率；
获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价；所述当前编码单元预测代价为所述当前帧的各未编码的编码单元中的当前待编码的编码单元的单元预测代价，所述帧未编码单元预测代价根据所述当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价确定；
根据所述帧未编码码率与代价比例确定所述当前待编码单元的目标码率，所述代价比例为所述当前编码单元预测代价与所述帧未编码单元预测代价的比例。
2.根据权利要求1所述的视频编码的编码单元码率分配方法，其特征在于，所述基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价的方式，包括：
获取下采样后的所述未编码的编码单元的编码块的像素值，根据预设的最优帧内预测模式及所述编码块的像素值确定所述编码块的帧内预测代价；
获取所述当前帧的帧类型，并根据所述帧内预测代价及所述帧类型确定所述编码块对应的最终块预测代价；
根据各所述编码块对应的所述最终块预测代价确定所述未编码的编码单元的单元预测代价、所述当前编码单元预测代价及所述帧未编码单元预测代价。
3.根据权利要求2所述的视频编码的编码单元码率分配方法，其特征在于，所述获取下采样后的所述未编码的编码单元的编码块的像素值，根据预设的最优帧内预测模式及所述编码块的像素值确定所述编码块的帧内预测代价的步骤包括：
采用预设帧内选择策略对下采样后的所述当前帧的未编码的编码单元的编码块进行帧内预测模式选择，确定所述最优帧内预测模式；
获取所述编码块的像素值，并根据所述编码块对应的所述最优帧内预测模式确定所述编码块的帧内预测值；
根据所述编码块的像素值及所述帧内预测值，确定帧内块预测代价，所述帧内块预测代价为所述编码块的帧内预测代价。
4.根据权利要求2所述的视频编码的编码单元码率分配方法，其特征在于，所述获取所述当前帧的帧类型，并根据所述帧内预测代价及所述帧类型确定所述编码块对应的所述最终块预测代价的步骤，包括：
获取所述当前帧的帧类型；
若所述帧类型为帧内预测帧，则将所述帧内块预测代价作为所述编码块对应的所述最终块预测代价。
5.根据权利要求4所述的视频编码的编码单元码率分配方法，其特征在于，所述获取所述当前帧的帧类型，并根据所述帧内预测代价及所述帧类型确定所述编码块对应的所述最终块预测代价的步骤，还包括：
若所述帧类型为帧间预测帧，则根据预设的最优帧间预测模式及所述编码块的像素值确定所述编码块的帧间预测代价；
将所述编码块的所述帧间预测代价和所述帧内预测代价两者中的较小值，确定为所述编码块对应的所述最终块预测代价。
6.根据权利要求2所述的视频编码的编码单元码率分配方法，其特征在于，所述根据各所述编码块对应的所述最终块预测代价确定所述未编码的编码单元的单元预测代价、所述当前编码单元预测代价及所述帧未编码单元预测代价的步骤，包括：
根据各所述编码块对应的所述最终块预测代价确定各所述未编码的编码单元的单元预测代价；
将所述当前待编码的编码单元的单元预测代价作为所述当前编码单元预测代价，根据所述当前帧的各所述未编码的编码单元的单元预测代价确定所述帧未编码单元预测代价。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的视频编码的编码单元码率分配方法，其特征在于，所述编码单元为基本码率控制单元，所述基本码率控制单元为量化参数一致的最小码率控制单元。
8.一种视频编码的码率分配方法，其特征在于，包括：
获取当前帧的帧类型及前一帧的帧类型；
当所述当前帧的帧类型与所述前一帧的帧类型不同时，采用权利要求1-7任意一项所述的视频编码的编码单元码率分配方法，对所述当前帧的各编码单元进行码率分配。
9.根据权利要求8所述的视频编码的码率分配方法，其特征在于，还包括：
当所述当前帧的帧类型与所述前一帧的帧类型相同时，分析当前帧和前一帧的帧预测代价；
当所述当前帧的帧预测代价与所述前一帧的帧预测代价的差大于预设值时，采用权利要求1-7任意一项所述的视频编码的编码单元码率分配方法，对所述当前帧的各编码单元进行码率分配；
或/及，
当所述当前帧的帧预测代价与所述前一帧的帧预测代价的差不大于预设值时，采用基于率失真的码率控制算法，对所述当前帧的各编码单元进行码率分配。
10.一种视频编码的编码单元码率分配装置，其特征在于，包括：
码率获取模块，用于获取当前帧的目标码率和已编码码率，所述已编码码率根据所述当前帧中各已编码的编码单元的实际码率确定；
未编码率确定模块，用于根据所述当前帧的目标码率和已编码码率确定帧未编码码率；
代价获取模块，用于获取基于预编码确定的当前编码单元预测代价、及帧未编码单元预测代价；所述当前编码单元预测代价为所述当前帧的各未编码的编码单元中的当前待编码的编码单元的单元预测代价，所述帧未编码单元预测代价根据所述当前帧的各未编码的编码单元的单元预测代价确定；
目标码率确定模块，用于根据所述帧未编码码率与代价比例确定所述当前待编码单元的目标码率，所述代价比例为所述当前编码单元预测代价与所述帧未编码单元预测代价的比例。
11.根据权利要求10所述的视频编码的编码单元码率分配装置，其特征在于，所述代价获取模块，包括：
帧内代价预测单元，用于获取下采样后的所述未编码的编码单元的编码块的像素值，根据预设的最优帧内预测模式及所述编码块的像素值确定所述编码块的帧内预测代价；
块代价确定单元，用于获取所述当前帧的帧类型，并根据所述帧内预测代价及所述帧类型确定所述编码块对应的最终块预测代价；
单元代价确定单元，用于根据各所述编码块对应的所述最终块预测代价确定所述未编码的编码单元的单元预测代价、所述当前编码单元预测代价及所述帧未编码单元预测代价。
12.根据权利要求11所述的视频编码的编码单元码率分配装置，其特征在于，所述帧内代价预测单元，包括：
帧内模式确定子单元，用于采用预设帧内选择策略对下采样后的所述当前帧的未编码的编码单元的编码块进行帧内预测模式选择，确定所述最优帧内预测模式；
帧内预测值确定子单元，用于获取所述编码块的像素值，并根据所述编码块对应的所述最优帧内预测模式确定所述编码块的帧内预测值；
帧内块代价预测子单元，用于根据所述编码块的像素值及所述帧内预测值，确定帧内块预测代价，所述帧内块预测代价为所述编码块的帧内预测代价。
13.根据权利要求11所述的视频编码的编码单元码率分配装置，其特征在于，所述块代价确定单元，包括：
类型获取子单元，用于获取所述当前帧的帧类型；
帧内块代价确定子单元，用于若所述帧类型为帧内预测帧，则将所述帧内块预测代价作为所述编码块对应的所述最终块预测代价。
14.根据权利要求13所述的视频编码的编码单元码率分配装置，其特征在于，所述块代价确定单元，还包括：
帧间预测值确定子单元，若所述帧类型为帧间预测帧，则根据预设的最优帧间预测模式及所述编码块的像素值确定所述编码块的帧间预测代价；
帧间块代价确定子单元，将所述编码块的所述帧间预测代价和所述帧内预测代价两者中的较小值，确定为所述编码块对应的所述最终块预测代价。
15.根据权利要求11所述的视频编码的编码单元码率分配装置，其特征在于，所述单元代价确定单元，包括：
第一单元代价确定单元，用于根据各所述编码块对应的所述最终块预测代价确定各所述未编码的编码单元的单元预测代价；
第二单元代价确定单元，用于将所述当前待编码的编码单元的单元预测代价作为所述当前编码单元预测代价，根据所述当前帧的各所述未编码的编码单元的单元预测代价确定所述帧未编码单元预测代价。
16.根据权利要求10-15任意一项所述的视频编码的编码单元码率分配装置，其特征在于，所述编码单元为基本码率控制单元，所述基本码率控制单元为量化参数一致的最小码率控制单元。
17.一种视频编码的码率分配装置，其特征在于，包括：
帧类型获取模块，用于获取当前帧的帧类型及前一帧的帧类型；
单元码率分配模块，用于当所述当前帧的帧类型与所述前一帧的帧类型不同时，采用权利要求10-16任意一项所述的视频编码的编码单元码率分配装置，对所述当前帧的各编码单元进行码率分配。
18.根据权利要求17所述的视频编码的码率分配装置，其特征在于，还包括帧预测代价分析模块；
所述帧预测代价分析模块，用于当所述当前帧的帧类型与所述前一帧的帧类型相同时，分析当前帧和前一帧的帧预测代价；
所述单元码率分配模块，还用于当所述当前帧的帧预测代价与所述前一帧的帧预测代价的差大于预设值时，采用权利要求10-16任意一项所述的视频编码的编码单元码率分配装置，对所述当前帧的各编码单元进行码率分配；
或/及，
所述单元码率分配模块，还用于当所述当前帧的帧预测代价与所述前一帧的帧预测代价的差不大于预设值时，采用基于率失真的码率控制算法，对所述当前帧的各编码单元进行码率分配。
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