[發(fā)明專利]一種率失真優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210255897.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN102780884A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉杰;徐茂;何輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳廣晟信源技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04N7/26
• 分類號(hào): H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 李琴;易皎鶴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像/視頻編解碼領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種率失真優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)H264為參考，對(duì)基本編碼單元進(jìn)行編碼時(shí)，可以選擇不同的編碼模式。編碼模式的選擇包括對(duì)幀內(nèi)預(yù)測(cè)方式或幀間預(yù)測(cè)方式的選擇，也可以包括對(duì)基本編碼單元的分割方式（例INTRA-4x4、INTRA-8x8、INTRA-16x16、SKIP、DIRECT、INTER-16x16、INTER-16x8、INTER-8x16、INTER-8x8、對(duì)INTER-8x8可以進(jìn)一步分為INTER-8x8、INTER-8x4、INTER-4x8、INTER-4x4）的選擇，還可以包括對(duì)預(yù)測(cè)塊位置（例Intra_4x4_Vertical、Intra_4x4_Horizontal、Intra_4x4_Diagonal_Down_Left、Intra_4x4_Diagonal_Down_Right、Intra_4x4_Vertical_Right、Intra_4x4_Horizontal_Down、Intra_4x4_Vertical_Left、Intra_4x4_Horizontal_Up、Intra_4x4_DC）的選擇。編碼模式的確定是通過(guò)率失真優(yōu)化實(shí)現(xiàn)的，其中率失真優(yōu)化是對(duì)以下代價(jià)函數(shù)J求最小值的過(guò)程，

J(s,c,mode|QP)＝D(s,c,mode|QP)+λ_modeR(s,c,mode|QP)，其中D是失真值，R是碼率值，s和c分別表示原圖和通過(guò)編解碼處理的再建圖像的相應(yīng)基本編碼單元，mode表示基本編碼單元的可選擇編碼模式，QP為量化參數(shù)，λmode是用來(lái)折衷失真值和碼率值的拉格朗日參數(shù)。

率失真優(yōu)化是在量化參數(shù)QP已定的條件下，確定能使上述代價(jià)函數(shù)J最小的mode。在H264標(biāo)準(zhǔn)中，λmode是由量化參數(shù)QP決定的，即有

λ_mode＝0.85×2^(QP-12)/3，

上述率失真優(yōu)化方式只是一個(gè)統(tǒng)計(jì)近似結(jié)果，缺乏對(duì)視頻內(nèi)容的自適應(yīng)能力，沒有考慮幀間內(nèi)容的連續(xù)性，對(duì)連續(xù)幀間的率失真關(guān)系沒有任何的限制。故有可能導(dǎo)致連續(xù)幀間的率失真不平衡，造成連續(xù)幀間的失真或碼率起伏過(guò)大。

故，有必要提供一種率失真優(yōu)化方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的率失真優(yōu)化方法不能對(duì)視頻內(nèi)容進(jìn)行自適應(yīng)優(yōu)化的缺陷，提供一種通過(guò)綜合幀層的率失真優(yōu)化和基本編碼單元層的率失真優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻內(nèi)容的最佳率失真優(yōu)化的率失真優(yōu)化方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明涉及一種率失真優(yōu)化方法，其包括步驟：

A、獲取當(dāng)前幀內(nèi)每個(gè)基本編碼單元的塊層拉格朗日參數(shù)以及當(dāng)前幀的幀層拉格朗日參數(shù)；

B、根據(jù)所述基本編碼單元的塊層拉格朗日參數(shù)和所述當(dāng)前幀的幀層拉格朗日參數(shù)，獲取所述當(dāng)前幀內(nèi)每個(gè)基本編碼單元的最終拉格朗日參數(shù)；

C、根據(jù)所述最終拉格朗日參數(shù)，對(duì)所述當(dāng)前幀內(nèi)每個(gè)基本編碼單元進(jìn)行率失真優(yōu)化編碼，得到所述當(dāng)前幀內(nèi)每個(gè)基本編碼單元對(duì)應(yīng)的碼率值和失真值，進(jìn)而得到當(dāng)前幀對(duì)應(yīng)的碼率值和失真值；

D、根據(jù)所述當(dāng)前幀內(nèi)至少兩個(gè)基本編碼單元對(duì)應(yīng)的碼率值和失真值，建立幀層率失真模型，根據(jù)所述幀層率失真模型和所述當(dāng)前幀對(duì)應(yīng)的碼率值和失真值，估算下一幀的幀層拉格朗日參數(shù)。

在本發(fā)明所述的率失真優(yōu)化方法中，所述每個(gè)基本編碼單元的塊層拉格朗日參數(shù)為：

λ_B＝0.85×2^(QP-12)/3，

其中λ_B為所述每個(gè)基本編碼單元的塊層拉格朗日參數(shù)，QP為所述基本編碼單元的量化參數(shù)。

在本發(fā)明所述的率失真優(yōu)化方法中，所述步驟B具體為：通過(guò)下式獲取所述最終拉格朗日參數(shù)，

λ_mode＝w₁λ_B+w₂λ_F，

其中λ_mode為所述基本編碼單元的最終拉格朗日參數(shù)，λ_F為所述基本編碼單元所在的當(dāng)前幀的幀層拉格朗日參數(shù)，λ_B為所述基本編碼單元的塊層拉格朗日參數(shù)，w₁、w₂為相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)，所述加權(quán)系數(shù)w₁、w₂根據(jù)上一幀的編碼結(jié)果取得。