基于时空预测模型的视频码率控制算法

李汶隆，刘念林，柳春青

（1.四川科瑞软件有限责任公司，四川 成都 610041；2.四川湖山电器股份有限公司，四川 成都 610041）

0 引 言

在实际视频应用过程中，视频需要在各种复杂条件下采集与传输，如无人机动态视频采集与无线传输。因此，针对视频内容变换频繁的应用场景，进行低码率或码率波动较小的的视频流传输是当前的研究热点。在当前主流视频编码过程中，编码比特率主要由输入的视频内容特性及编码策略等因素共同决定。对于细节丰富、内容跳变频繁的视频图像，编码所占用的比特数就较多；对于视频内容单一、运动量不大的视频图像，编码所占用的比特数就较小。因此，当前业内研究热点是：恒定码率条件下，尽可能降低码率波动；可变码率条件下，在保障图像质量的情况下，尽可能使编码的码率较低。

当前主流视频编码算法主要通过视频待处理单元的像素绝对误差均值（以下简称MAD值）来表征待处理单元的“运动”剧烈程度，MAD值越大，表明当前处理单元和前一帧图像相比“运动”剧烈，则需要为当前处理单元分配更多的编码比特数来表征细节，即为量化参数（以下简称QP）值要小；MAD值越小，表明当前处理单元和前一帧相比，“运动”不剧烈，可以采用较大的QP值，用较少的编码比特来表征细节。

从上述描述可以看出，MAD值和QP值关系到编码比特数的分配，与视频图像质量和传输带宽等指标等息息相关。由于QP值将作为参数用于码率控制与率失真优化（Rate Distortion Optimation，RDO），其中，RDO的计算需要MAD值与QP值作为输入参数，而视频图像帧的待处理单元的MAD需要通过RDO来计算。……