[發明專利]基于結構相似度的感知視頻編碼方法和系統

有效

• 申請號: 201280037758.1
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN103918271B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 王舟;阿布杜爾·雷曼
• 申請（專利權）人: 王舟;阿布杜爾·雷曼
• 主分類號: H04N19/61
• 分類號: H04N19/61
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華

1.一種利用基于結構相似性SSIM的相除歸一化的感知視頻編碼的計算機實施方法，包括：

在當前幀的編碼過程中，從一個或多個先前編碼的幀的預測中減去視頻片段的當前幀，得到一個預測殘差；

轉換所述預測殘差形成一系列系數；

使用估計的SSIM作為相除歸一化因子以除以每個系數并且創建歸一化的系數；以及

對歸一化的系數進行碼率-失真優化，量化和熵編碼，

其中所述方法進一步包括：利用像素或轉換域或兩者的信息，估計相除歸一化因子，其中該信息來自以下各項中的至少一個：

(i)編碼的當前幀；

(ii)所述一個或多個先前編碼的相鄰幀和當前幀解碼后的版本；以及

(iii)對于當前幀的所述一個或多個先前編碼幀的預測殘差。

2.如權利要求1所述的方法，進一步包括：在當前幀中，通過在相應的一個或多個先前編碼幀或當前幀的預測的能量中使用一個比例因子，確定一個基于當前幀中AC系數估算的能量的相除歸一化系數。

3.如權利要求1所述的方法，進一步包括：利用所述相除歸一化因子自適應調整量化參數QP值以提高編碼效率。

4.如權利要求3所述的方法，進一步包括：將所述QP值量化為整數以使編碼解碼器兼容MPEG4H.264AVC和HEVC。

5.如權利要求1所述的方法，進一步包括：對歸一化的系數進行碼率-失真優化，其中拉格朗日參數由近似模型或者包括一個或多個輸入變元的查找表確定，所述輸入變元包括下面至少一項：

量化步距；和

歸一化系數先驗分布函數的一個或多個參數。

6.如權利要求1所述的方法，進一步包括：根據所述當前幀的局部內容調整所述相除歸一化因子，其中局部內容用作為局部對比度，局部能量或者局部信號活動度計算的局部復雜度側度來表征。

7.如權利要求2所述的方法，進一步包括：空間自適應調整每個轉換單元的所述相除歸一化因子，其中，該轉換單元可以是在空間上具有可變尺寸的塊。

8.如權利要求5所述的方法，進一步包括：在整幀中將轉換單元分割成相同尺寸的小塊并且求在轉換單元內所有小塊的所述相除歸一化因子的平均值。

9.如權利要求5所述的方法，進一步包括：根據整個被編碼幀的局部相除歸一化因子的預期值，為每個轉換單元歸一化局部相除歸一化因子。

10.一種利用基于結構相似度SSIM的相除歸一化的感知視頻編碼計算機實施系統，所述系統包括：

一個或多個處理器，所述一個或多個處理器耦合至包括一個或多個程序的存儲器單元，

其中所述一個或多個處理器在由所述一個或多個處理器執行時用于：

在當前幀的編碼過程中，從一個或多個先前編碼的幀的預測中減去視頻片段的當前幀，得到一個預測殘差；

轉換所述預測殘差形成一系列系數；

使用估計的SSIM作為相除歸一化因子以除以每個系數并且創建歸一化的系數；

對歸一化的系數進行碼率-失真優化，量化和熵編碼，

其中，所述一個或多個處理器進一步用于：利用像素或轉換域或兩者的信息，估計相除歸一化因子，其中該信息來自以下各項中的至少一個：

(i)編碼的當前幀；

(ii)所述一個或多個先前編碼的相鄰幀和當前幀解碼后的版本；以及

(iii)對于當前幀的所述一個或多個先前編碼幀的預測殘差。

11.如權利要求10所述的系統，其中，所述一個或多個處理器進一步用于在當前幀中，通過在相應的一個或多個先前編碼幀或當前幀的預測的能量中使用一個比例因子，確定一個基于當前幀中AC系數估算的能量的相除歸一化系數。

12.如權利要求10所述的系統，其中，所述一個或多個處理器進一步用于利用所述相除歸一化因子自適應調整量化參數QP值以提高編碼效率。

13.如權利要求12所述的系統，其中，所述一個或多個處理器進一步用于將所述QP值量化為整數以使編碼解碼器兼容MPEG4H.264AVC和HEVC。