CN108012163A - 视频编码的码率控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种视频编码的码率控制方法及装置，涉及图像处理技术领域，解决了相关技术中码率控制困难的问题，能够提升编码器输出码率的稳定性。所述方法包括：获取需要编码的视频图像序列；对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息；根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数；根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率。本申请适用于视频编码的码率控制。

Description

视频编码的码率控制方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其是涉及到视频编码的码率控制方法及装置。

背景技术

现有的H.26x系列标准的视频编码器是基于块处理结构，它利用视频图像序列在空间和时间相关性较强的特点，分别采用帧内预测和帧间预测等方式实现视频信号的压缩处理，有效地减少了视频传输在空间和时间轴上的冗余信息。对于帧内预测处理，图像纹理差异影响了它的空间相关性，进而影响视频图像序列的压缩效果，引起码率的波动同时造成参考帧图像质量下降；对于帧间预测处理，图像剧烈运动影响了它的时间相关性，进而影响视频图像序列的压缩效果，引起码率的剧烈波动同时造成P帧或B帧图像质量下降。

在无线信道环境下，视频编码端和接收端相对运动、天线和障碍物等不确定因素导致信道状态波动直接影响信道的容量，限制了码率的上限传输速率，使得视频图像序列编码的有效可用码率出现波动，在极限距离下造成图像传输质量的下降。码率控制是视频编码的重要技术之一，能够在视频编码处理时为每一帧图像分配码率，保证视频的流畅性。

目前常用的码率控制方法主要有调整量化参数和数据缓冲等，数据缓冲的引入虽然可以平滑码率，但是对于码率波动会持续帧数较长的视频序列，长时间的缓冲也会使得是视频业务无法实时传输；调整量化参数会直接影响用户的视频观看体验，如帧级码率控制方法，通过对同一帧采用相同的量化步长，码率控制精度不高，尤其是对于长期采用参考帧的视频序列编码器，参考帧的切换容易引起码率剧烈波动，导致控制码率困难，又如宏块级码率控制，使编码器输出的码率更加稳定，但是也容易导致同一帧图像在空间上质量分布不均匀，使得在无线信道环境下，放大一帧图像在空间上质量分布不均匀。

发明内容

本发明实施例提供了视频编码的码率控制方法及装置，解决了相关技术中码率控制困难的问题，能够提升编码器输出码率的稳定性。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种视频编码的码率控制方法，包括：获取需要编码的视频图像序列；对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息；根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数；根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率。

进一步，当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时，所述对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息包括：从所述视频图像序列中提取图像空间相关性预测信息；根据所述图像空间相关性预测信息预测相邻参考帧之间图像空间相关性信息；当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时，所述对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息包括：从所述视频图像序列中提取图像时间相关性预测信息；根据所述图像时间相关性预测信息预测相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息。

进一步，在所述根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应编码参数之前，所述方法还包括：获取所述视频图像序列对应传输信道的容量信息。

进一步，所述获取所述视频图像序列对应传输信道的容量信息包括：在组网时动态分配每个终端对应传输信道的带宽资源；根据每个终端对应传输信道的带宽资源确定视频图像序列对应传输信道的容量信息。

进一步，所述根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数包括：根据所述传输信道指示信息确定所述传输信道对应编码器所支持的最大码率；以所述传输信道对应编码器所支持的最大码率为标准，调整编码器对应的编码参数。

进一步，当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时，所述根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率包括：利用所述相邻参考帧之间图像空间相关性信息，计算不同图像质量级别对应的预测码率信息；根据调整后编码器对应的编码参数，利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制所述编码器对参考帧图像编码的码率；当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时，所述根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率包括：利用所述相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息，计算不同图像质量界别对应的预测码率信息；根据调整后编码器对应的编码参数，利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制所述编码器对P帧或B帧图像编码的码率。

进一步，在所述根据调整后编码器对应编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率之后，所述方法还包括：对每一帧图像编码的码率进行平滑处理。

根据本发明实施例的另一方面，提供一种视频编码的码率控制装置，包括：第一获取单元，用于获取需要编码的视频图像序列；预测单元，用于对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息；调整单元，用于根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数；控制单元，用于根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率。

进一步，所述预测单元包括：提取模块、预测模块；当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时；所述提取模块，用于从所述视频图像序列中提取图像空间相关性预测信息；所述预测模块，用于根据所述图像空间相关性预测信息预测相邻参考帧之间图像空间相关性信息；当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时；所述提取模块，用于从所述视频图像序列中提取图像时间相关性预测信息；所述预测模块，用于根据所述图像时间相关性预测信息预测相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息。

进一步，所述装置还包括：第二获取单元，用于在所述根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应编码参数之前，获取所述视频图像序列对应传输信道的容量信息。

进一步，所述第二获取单元包括：分配模块，用于在组网时动态分配每个终端对应传输信道的带宽资源；第一确定模块，用于根据每个终端对应传输信道的带宽资源确定视频图像序列对应传输信道的容量信息。

进一步，所述调整单元包括：第二确定模块，用于根据所述传输信道指示信息确定所述传输信道对应编码器所支持的最大码率；调整模块，用于以所述传输信道对应编码器所支持的最大码率为标准，调整编码器对应的编码参数。

进一步，所述控制单元包括：计算模块、控制模块；当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时；所述计算模块，用于利用所述相邻参考帧之间图像空间相关性信息，计算不同图像质量级别对应的预测码率信息；所述控制模块，用于根据调整后编码器对应的编码参数，利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制所述编码器对参考帧图像编码的码率；当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时；所述计算模块，用于利用所述相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息，计算不同图像质量界别对应的预测码率信息；所述控制模块，用于根据调整后编码器对应的编码参数，利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制所述编码器对P帧或B帧图像编码的码率。

进一步，所述装置还包括：平滑单元，用于对每一帧图像编码的码率进行平滑处理。

通过本发明，根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数，保证了编码器输出码率的稳定性，进一步根据调整后编码器对应的编码参数，利用视频图像序列的相关性信息控制编码器对每一帧图像编码的码率，以保证较高的图像编码质量。与现有技术中全部关联数据以实体表形式进行存储的视频编码的码率控制方法相比，本发明实施例在编码端对视频图像序列的空间和时间相关性情况进行预测，同时，在解码端实时反馈传输信道的状态信息，利用图像帧相关性预测信息自适应协同配置编码器的编码参数，在不增加处理延迟的前提下，提升了编码器输出码率的稳定性，进一步提升图像传输质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的视频编码的码率控制方法的流程图一；

图2是根据本发明实施例的视频编码的码率控制方法的流程图二

图3是根据本发明实施例的视频编码的码率控制装置的结构框图一；

图4是根据本发明实施例的视频编码的码率控制装置的结构框图二。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种视频编码的码率控制方法，图1是根据本发明实施例的视频编码的码率控制方法的流程图一，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S101，获取需要编码的视频图像序列；

其中，视频图像序列为需要进行编码处理的图像序列，通常在计算机视觉相关的实验中都需要视频与图片序列之间的相互转换，在平时的实验中，经常需要将视频保存为一帧一帧的图片，另一方面，很多标准的算法测试数据库都是图片序列，可能需要将其转换为视频。

对于本发明实施例，视频图像编码相当于视频图像压缩，由于视频图像信息数量非常大，图像编码利用图像数据存在的冗余信息，可以将视频图中不必要的信息进行压缩，例如，在同一幅图片中，规则物体和规则背景的表面物理特性具有相关性，而这些相关性的光成像结果在数字化图像中就表现为冗余数据，又如，如果图像中平均每个像素使用的比特数大于该图像的信息熵，则图像中存在信息熵冗余。

本实施例中，通过获取需要编码的视频图像序列，利用视频图像序列中存在的冗余信息，在需要对视频图像序列进行编码时，将视频图像序列进行编码处理，从而方便视频数据的传输。

步骤S102，对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息；

由于视频图像序列中相邻图像帧之间一般具有较强的相关性，利用图像帧之间的相关性，对视频图像序列的相关性进行预测，用过去的样本预测当前样本，然后对差值进行编码，需要说明的是，如果预测模型足够好，并且样本序列在时间上相关性较强，差值会很小，进一步对差值再量化，相同码率下，量化误差也会减小。

例如，视频图像前后几个图像帧的内容变化不大，可能位置发生变化或者背景发生变化，可以利用运动估计方法预测到对应运动后的位置，将图像帧中相应元素移动到运动后的位置。

对于本发明实施例，通过对视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息，可以了解视频图像序列中相邻图像帧之间的相关性，进而预测视频图像序列的相关性信息，从而有效地减少视频传输在时间和空间上的冗余。

步骤S103，根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数；

其中，传输信道相当于传输视频图像序列的介质，通过传输信道将视频图像序列传输到需要的接收端，而传输信道的状态指示信息能够指示当前信道的容量信息，反映了信道所能传输的最大信息量，信道所能传输的最大信息量越大说明信道当前的传输质量好，可以调整编码器对应的编码参数，如支持视频编码的码率范围或者支持传输信道的数量等，例如对于传输信道指示信息指示当前传输信道的传输质量较好，可以适量放大编码器所支持视频编码的码率范围，以便传输更多的视频图像序列，对于传输信道指示当前传输信道的传输质量较差，可以适量缩小编码器所支持视频编码的码率范围或者直接关闭当前传输信道，减小传输信道的资源占用。

对于本发明实施例，在许多情况下，传输信道的状态是时变的或处于不同的状态，发送端或接收端可以获取关于传输信道的状态指示信息，根据当前指示的信道状态了解到信道实时传输速度，进一步实时调整发送端编码器对应的编码参数，提高视频图像序列的传输速度。

步骤S104，根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率。

由于视频图像序列通常具有高清晰度以及高分辨率等特点，在时间和空间上存在很多冗余信息，对于如此数据信息量，需要在有限的带宽网络上传送无延迟的高质量画质是比较困难的，需要对视频图像序列进行编码压缩。

目前常用的编码器所采用的编码方式有H.264、MPEG1/2等，在同等的图像质量下，H.264的数据压缩比是MPEG1/2的1.5-2倍，而且在网络传输中其需要占用更少的带宽，本发明实施例对编码器不进行限定，优选为H.264。

对于本发明实施例，编码器对应的编码参数为根据当前传输信道实时传输状态进行实时调整的，经过参数调整后的编码器更适应视频图像序列的传输，进一步利用视频图像序列的相关性信息控制编码器对每一帧图像编码的码率，保证编码器输出的码率稳定性。

本发明实施例提供的一种视频编码的码率控制方法，根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数，保证了编码器输出码率的稳定性，进一步根据调整后编码器对应的编码参数，利用视频图像序列的相关性信息控制编码器对每一帧图像编码的码率，以保证较高的图像编码质量。与现有技术中全部关联数据以实体表形式进行存储的视频编码的码率控制方法相比，本发明实施例在编码端对视频图像序列的空间和时间相关性情况进行预测，同时，在解码端实时反馈传输信道的状态信息，利用图像帧相关性预测信息自适应协同配置编码器的编码参数，在不增加处理延迟的前提下，提升了编码器输出码率的稳定性，进一步提升图像传输质量。

图2是根据本发明实施例的视频编码的码率控制方法的流程图二，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S201，获取需要编码的视频图像序列；

对于本发明实施例，需要编码的视频图像序列可以来源于存储的视频文件、可以来源于实时的摄像头画面、或者是某个文件夹的一系列图片，本发明实施例不进行限定。

需要说明的是，由于视频图像序列通常为高清晰的图片，并且携带丰富的信息，具有庞大的数据量，给信息存储以及传输带来很大的困难，所以需要在存储以及传输视频图像数据之前对其进行压缩编码处理，以方便视频图像序列的存储以及传输。

步骤S202a，当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时，从所述视频图像序列中提取图像空间相关性预测信息；

其中，图像序列的编码包含3个成分：I帧，P帧和B帧，在编码过程中，一些图像序列压缩成I帧，一些图像序列压缩成P帧，另一些图像序列压缩成B帧。I帧表示的是一帧图像序列的完整保留，相当于一个全帧的压缩编码帧，具有较高的参考性，所以I帧通常被称为参考帧，参考帧可以得到6:1的压缩比而不产生任何可觉察的模糊现象。P帧表示的是当前帧与前一个参考帧之间的差别，相当于前向预测编码帧，参考帧压缩的同时使用P帧压缩，可以达到更高的压缩比而无可觉察的模糊现象。B帧表示的是当前帧与前后帧的差别，相当于双向预测内插编码帧，B帧压缩可以达到200:1的压缩比，其文件尺寸一般为I帧压缩尺寸的15％，不到P帧压缩尺寸的一半。

对于本发明实施例，编码I帧在视频序列中有两个作用，一是为了防止由于预测产生的误差继续传播，根据I帧位置将视频序列划分为几个子序列，每个子序列都以I帧作为序列头，后续帧的预测都是以先前临近的I帧作为参考来预测，预测产生的误差只会被局限在一个子序列内，不会影响到下一个子序列；二是为了增强后续预测图像的压缩质量，由于I帧的压缩图像质量明显优于P帧，如果每个P帧在压缩时只参考较临近的P帧图像，图像编码质量下降比较快，加入I帧之后，后续编码图像可以参考较临近的I帧图像，这样图像质量比原来可以得到很大程度上的保存。

本实施例中，由于I帧的编码时利用空间相关性而非时间相关性而实现的，当视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时，从视频图像序列中提取图像空间相关性预测信息，进一步利用空间相关性，引入帧内预测以提高压缩效率。

简单地说，帧内预测编码就是用周围邻近的像素值来预测当前的像素值，然后对预测误差进行编码。这种预测是基于块的，对于亮度分量，块的大小可以在16×16和4×4之间选择，其中，16×16块有4种预测模式16×16、16×8、8×8和4×4块有9种。

与步骤S202a对应的有步骤S202b，当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时，从所述视频图像序列中提取图像时间相关性预测信息；

其中，P帧图像只采用前向时间预测，可以提高压缩效率和图片质量，P帧图像中可以包含帧内编码的部分，即P帧图像中的每一个宏块可以是前向预测，也可以是帧内编码，B帧图像采用双向时间预测，压缩比例最高，由于它只反映并参考帧间运动主体的变化情况，预测比较准确。

本实施例中，由于P帧或B帧的编码时利用时间相关性而非空间相关性而实现的，当视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时，从视频图像序列中提取图像时间相关性预测信息，P帧图像只采用前向时间预测，可以提高压缩效率和图像质量，B帧图像采用双向时间预测，可以大大提高压缩倍数。

步骤S203a，根据所述图像空间相关性预测信息预测相邻参考帧之间图像空间相关性信息；

由于I帧是一个全帧压缩的编码帧，无需参考其他画面而生产，不需要考虑运动矢量，所以I帧具有同步作用，通常采用帧内预测，帧内预测利用视频图像空间相关性，使用相邻视频图像像素预测当前图像像素，以达到去除空间冗余信息，本发明实施例对帧内预测模式不进行限定。

对于本发明实施例，视频编码通过预测相邻参考帧之间的图像空间相关性信息，可以消除空间冗余信息。

与步骤S203a对应的有步骤S203b，根据所述图像时间相关性预测信息预测相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息；

由于P帧是以I帧为参考帧，在I帧中找出“某点”的预测值和运动矢量，取预测差值和运动矢量一起传送。在接收端根据运动矢量从I帧中找出P帧“某点”的预测值并与差值相加以得到P帧“某点”样值，从而可得到完整的P帧。B帧是以前面的I帧或P帧和后面的P帧为参考帧，找出B帧“某点”的预测值和两个运动矢量，并取预测差值和运动矢量传送。接收端根据运动矢量在两个参考帧中找出预测值并与差值求和，得到B帧“某点”样值，从而得到完整的B帧。所以P帧或B帧通常采用帧间预测，帧间预测利用视频图像时间相关性，使用相邻视频图像像素预测当前图像像素，以达到去除时间冗余信息，本发明实施例对帧间预测模式不进行限定。

对于本发明实施例，视频编码通过预测相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息，可以消除时间冗余信息。

步骤S204，获取所述视频图像序列对应传输信道的容量信息；

其中，传输信道相当于传输视频图像序列的介质，通过传输信道将视频图像序列传输到需要的接收端，而传输信道的状态指示信息能够指示当前信道的容量信息，反映了信道所能传输的最大信息量，信道所能传输的最大信息量越大说明信道当前的传输质量好，可以调整编码器对应的编码参数，如支持视频编码的码率范围或者支持传输信道的数量等。

对于本发明实施例，具体可以在组网时动态分配每个终端对应传输信道的带宽资源，对于不同终端对应的传输信道的带宽资源可以相同也可以不相同，具体根据实际情况进行配置，进一步根据每个终端对应传输信道的带宽资源确定视频图像序列对应传输信道的容量信息。

步骤S205，根据所述传输信道指示信息确定所述传输信道对应编码器所支持的最大码率；

对于本发明实施例，传输信道指示信息用于表示当前传输信道的状态信息，根据传输信道指示信息确定传输信道对应编码器所支持的最大码率，如果当前传输信道的传输质量较差，则可以选择放弃或者降低控制传输信道对应编码器视频编码的码率，相反，如果当前传输信道的传输质量较好，则可以选择适量增加传输信道对应编码器视频编码的码率，以实现编码器根据传输信道的状态确定视频编码的码率。

步骤S206，以所述传输信道对应编码器所支持的最大码率为标准，调整编码器对应的编码参数。

由于传输信道是传输编码器编码后视频图像序列的介质，如果传输信道指示信息指示当前传输信道传输质量较差，则进一步确定所支持的最大码率，如果当前传输信道视频的编码码率很高，而传输信道无法实现较快的传输，则可以适量降低该传输信道视频的编码码率，反之，如果当前传输信道视频的编码码率很低，传输信道可以实现较快的传输，则可以适量增加该传输信道视频的编码码率，当然还需要以编码器所支持的最大码率为标准。

对于本发明实施例，通过传输信道指示信息确定传输信道对应编码器所支持的最大码率，可以实时了解传输信道的传输质量，进一步以传输信道对应编码器所支持的最大码率为标准，可以调整编码器对应的编码参数，从而提高视频编码的传输质量。

步骤S207a，当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时，利用所述相邻参考帧之间图像空间相关性信息，计算不同图像质量级别对应的预测码率信息；

由于不同图像质量级别的视频图像序列对应的图像参数有所不同，对于图像质量级别高的视频图像序列的分辨率以及饱和度等参数信息更加精确，所以利用相邻参考帧之间图像空间相关性信息可以计算出不同图像质量级别对应的预测码率信息，对于质量等级较高的视频图像序列，相应预测码率信息精度较高，反之，对于质量等级较低的视频图像序列，相应预测码率信息精度较低，当然无论是等级高的视频图像序列以及等级低的视频图像序列，都能够计算对应的预测码率信息。

与步骤S207a对应的有步骤S207b，当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时，利用所述相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息，计算不同图像质量界别对应的预测码率信息；

与步骤207a中所描述的方法相同，利用相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息可以计算出不同图像质量级别对应的预测码率信息，对于质量等级较高的视频图像序列，相应预测码率信息精度较高，反之，对于质量等级较低的视频图像序列。

步骤S208a，根据调整后编码器对应的编码参数，利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制所述编码器对参考帧图像编码的码率；

对于本发明实施例，通过调整编码器对应的参数，使得得到目标输出码率满足传输信道的实际带宽限制，并且利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制编码器对参考帧图像编码的码率，尽可能在解码端获得最优的解码图像。

与步骤S208a对应的有步骤S208b，根据调整后编码器对应的编码参数，利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制所述编码器对P帧或B帧图像编码的码率；

对于本发明实施例，通过调整编码器对应的参数，使得得到目标输出码率满足传输信道的实际带宽限制，并且利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制编码器对P帧或B帧图像编码的码率，尽可能在解码端获得最优的解码图像。

步骤S209，对每一帧图像编码的码率进行平滑处理。

对于本发明实施例，为了获得固定速率的视频码率传输，在视频编码器与传输信道之间采用了缓冲器来平滑码率的波动，使得编码器对每一帧图像编码的码率更加稳定，保证了传输视频图像的质量。需要说明的是，本发明实施例对缓冲器的类型不进行限定。

本发明实施例的另一种视频编码的码率控制方法，根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数，保证了编码器输出码率的稳定性，进一步根据调整后编码器对应的编码参数，利用视频图像序列的相关性信息控制编码器对每一帧图像编码的码率，以保证较高的图像编码质量。与现有技术中全部关联数据以实体表形式进行存储的视频编码的码率控制方法相比，本发明实施例在编码端对视频图像序列的空间和时间相关性情况进行预测，同时，在解码端实时反馈传输信道的状态信息，利用图像帧相关性预测信息自适应协同配置编码器的编码参数，在不增加处理延迟的前提下，提升了编码器输出码率的稳定性，进一步提升图像传输质量。

图3是根据本发明实施例的视频编码的码率控制装置的结构框图一，如图3所示，该装置包括：

第一获取单元31，可以用于获取需要编码的视频图像序列；

预测单元32，可以用于对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息；

调整单元33，可以用于根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数；

控制单元34，可以用于根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率。

本发明实施例提供的一种视频编码的码率控制装置，根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数，保证了编码器输出码率的稳定性，进一步根据调整后编码器对应的编码参数，利用视频图像序列的相关性信息控制编码器对每一帧图像编码的码率，以保证较高的图像编码质量。与现有技术中全部关联数据以实体表形式进行存储的视频编码的码率控制方法相比，本发明实施例在编码端对视频图像序列的空间和时间相关性情况进行预测，同时，在解码端实时反馈传输信道的状态信息，利用图像帧相关性预测信息自适应协同配置编码器的编码参数，在不增加处理延迟的前提下，提升了编码器输出码率的稳定性，进一步提升图像传输质量。

作为图3中所示视频编码的码率控制装置的进一步说明，图4是根据本发明实施例的视频编码的码率控制装置的结构框图二，如图4所示，该装置还包括：

第二获取单元35，可以用于在所述根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应编码参数之前，获取所述视频图像序列对应传输信道的容量信息。

平滑单元36，可以用于对每一帧图像编码的码率进行平滑处理。

进一步地，所述预测单元32包括：提取模块321、预测模块322；

当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时；

所述提取模块321，可以用于从所述视频图像序列中提取图像空间相关性预测信息；

所述预测模块322，可以用于根据所述图像空间相关性预测信息预测相邻参考帧之间图像空间相关性信息；

当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时；

所述提取模块321，可以用于从所述视频图像序列中提取图像时间相关性预测信息；

所述预测模块322，可以用于根据所述图像时间相关性预测信息预测相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息。

进一步地，所述调整单元33包括：

第二确定模块331，可以用于根据所述传输信道指示信息确定所述传输信道对应编码器所支持的最大码率；

调整模块332，可以用于以所述传输信道对应编码器所支持的最大码率为标准，调整编码器对应的编码参数。

进一步地，所述控制单元34包括：计算模块341、控制模块342；

当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时；

所述计算模块341，可以用于利用所述相邻参考帧之间图像空间相关性信息，计算不同图像质量级别对应的预测码率信息；

所述控制模块342，可以用于根据调整后编码器对应的编码参数，利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制所述编码器对参考帧图像编码的码率；

当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时；

所述计算模块341，可以用于利用所述相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息，计算不同图像质量界别对应的预测码率信息；

所述控制模块342，可以用于根据调整后编码器对应的编码参数，利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制所述编码器对P帧或B帧图像编码的码率。

进一步地，所述第二获取单元35包括：

分配模块351，可以用于在组网时动态分配每个终端对应传输信道的带宽资源；

第一确定模块352，可以用于根据每个终端对应传输信道的带宽资源确定视频图像序列对应传输信道的容量信息。

本发明实施例提供的另一种视频编码的码率控制装置，根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数，保证了编码器输出码率的稳定性，进一步根据调整后编码器对应的编码参数，利用视频图像序列的相关性信息控制编码器对每一帧图像编码的码率，以保证较高的图像编码质量。与现有技术中全部关联数据以实体表形式进行存储的视频编码的码率控制方法相比，本发明实施例在编码端对视频图像序列的空间和时间相关性情况进行预测，同时，在解码端实时反馈传输信道的状态信息，利用图像帧相关性预测信息自适应协同配置编码器的编码参数，在不增加处理延迟的前提下，提升了编码器输出码率的稳定性，进一步提升图像传输质量。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种视频编码的码率控制方法，其特征在于，包括：

获取需要编码的视频图像序列；

对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息；

根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数；

根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时，所述对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息包括：

从所述视频图像序列中提取图像空间相关性预测信息；

根据所述图像空间相关性预测信息预测相邻参考帧之间图像空间相关性信息；

当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时，所述对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息包括：

从所述视频图像序列中提取图像时间相关性预测信息；

根据所述图像时间相关性预测信息预测相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应编码参数之前，所述方法还包括：

获取所述视频图像序列对应传输信道的容量信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述视频图像序列对应传输信道的容量信息包括：

在组网时动态分配每个终端对应传输信道的带宽资源；

根据每个终端对应传输信道的带宽资源确定视频图像序列对应传输信道的容量信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数包括：

根据所述传输信道指示信息确定所述传输信道对应编码器所支持的最大码率；

以所述传输信道对应编码器所支持的最大码率为标准，调整编码器对应的编码参数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时，所述根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率包括：

利用所述相邻参考帧之间图像空间相关性信息，计算不同图像质量级别对应的预测码率信息；

根据调整后编码器对应的编码参数，利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制所述编码器对参考帧图像编码的码率；

当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时，所述根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率包括：

利用所述相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息，计算不同图像质量界别对应的预测码率信息；

根据调整后编码器对应的编码参数，利用不同图像质量级别对应的预测码率信息控制所述编码器对P帧或B帧图像编码的码率。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据调整后编码器对应编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率之后，所述方法还包括：

对每一帧图像编码的码率进行平滑处理。

8.一种视频编码的码率控制装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取需要编码的视频图像序列；

预测单元，用于对所述视频图像序列的相关性进行预测，得到视频图像序列的相关性信息；

调整单元，用于根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应的编码参数；

控制单元，用于根据调整后编码器对应的编码参数，利用所述视频图像序列的相关性信息控制所述编码器对每一帧图像编码的码率。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述预测单元包括：提取模块、预测模块；

当所述视频图像序列对应编码的图像帧为参考帧时；

所述提取模块，用于从所述视频图像序列中提取图像空间相关性预测信息；

所述预测模块，用于根据所述图像空间相关性预测信息预测相邻参考帧之间图像空间相关性信息；

当所述视频图像序列对应编码的图像帧为P帧或B帧时；

所述提取模块，用于从所述视频图像序列中提取图像时间相关性预测信息；

所述预测模块，用于根据所述图像时间相关性预测信息预测相邻P帧或B帧之间图像时间相关性信息。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取单元，用于在所述根据传输信道的状态指示信息，调整编码器对应编码参数之前，获取所述视频图像序列对应传输信道的容量信息。