[發(fā)明專利]一種率失真優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210255944.4
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102780885A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉杰;徐茂;何輝
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳廣晟信源技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 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，涉及一種率失真優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

以國際標準H264為參考，對基本編碼單元進行編碼時，可以選擇不同的編碼模式。編碼模式的選擇包括對幀內(nèi)預(yù)測方式或幀間預(yù)測方式的選擇，也可以包括對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INTER-8x8可以進一步分為INTER-8x8、INTER-8x4、INTER-4x8、INTER-4x4）的選擇，還可以包括對預(yù)測塊位置（例Intra_4x4_Vertical、Intra_4x4_Horizontal、Intra_4x4_Diagonal_Down_Left、Intra_4x4_Diagonal_Down_Right、Intra4x4_Vertical_Right、Intra_4x4_Hori_zontal_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率失真優(yōu)化實現(xiàn)的，其中率失真優(yōu)化是對以下代價函數(shù)J求最小值的過程，

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，確定能使上述代價函數(shù)J最小的mode。在H264標準中，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)化方式只是一個統(tǒng)計近似結(jié)果，缺乏對視頻內(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)所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中的率失真優(yōu)化方法不能對視頻內(nèi)容進行自適應(yīng)優(yōu)化的缺陷，提供一種通過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，實現(xiàn)對視頻內(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、獲取當前幀內(nèi)每個基本編碼單元的塊層拉格朗日參數(shù)以及當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)和所述當前幀的幀層拉格朗日參數(shù)，獲取所述當前幀內(nèi)每個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)，對所述當前幀內(nèi)每個基本編碼單元進行率失真優(yōu)化編碼，得到所述當前幀內(nèi)每個基本編碼單元對應(yīng)的碼率值和失真值，進而得到當前幀對應(yīng)的碼率值和失真值；

D、根據(jù)所述當前幀內(nèi)至少兩個基本編碼單元對應(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前幀對應(yīng)的碼率值和失真值，估算下一幀的幀層拉格朗日參數(shù)；

其中所述步驟B具體為：通過下式獲取所述最終拉格朗日參數(shù)，

λ_mode,n＝w₁λ_B,n+w₂λ_F,0+w₃，

其中λ_mode,n為第n個基本編碼單元的最終拉格朗日參數(shù)，λ_F,0為當前幀的幀層拉格朗日參數(shù)，λ_B,n為第n個基本編碼單元的塊層拉格朗日參數(shù)，w₁、w₂、w₃為相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)，所述加權(quán)系數(shù)w₁、w₂、w₃根據(jù)所述當前幀的編碼結(jié)果以及最近M幀的編碼結(jié)果取得，M為正整數(shù)。

在本發(fā)明所述的率失真優(yōu)化方法中，通過以下步驟獲取所述加權(quán)系數(shù)w₁、w₂、w₃：