[發明專利]在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法

在審

• 申請號: 201710119748.7
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106937115A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 萬俊青;陳梅麗;汪清
• 申請（專利權）人: 杭州當虹科技有限公司
• 主分類號: H04N19/146
• 分類號: H04N19/146;H04N19/124;H04N19/184
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及視頻編碼技術領域，尤其涉及一種在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法。

背景技術

在視頻編碼中，碼率控制模塊為編碼器重要組成部分，碼率控制的目的是要在輸出碼率、幀率、緩沖區大小等限制下通過合理分配每一幀的比特數，使得生成碼流重建后質量盡可能高。碼率控制主要包括：幀型選擇、比特數預測器以及確定量化參數，其中比特數預測器用來預測編碼當前幀所需要的比特數，是影響當前幀編碼質量的重要模塊。現有的編碼框架是通過比特數預測器預測當前視頻序列的當前幀所需要的比特數，由于編碼器在編碼初期對視頻序列復雜度未知，因此比特數預測器對于視頻序列開始的一小段時間之內估算出來的比特數和實際編碼所需要的比特數可能相差較大，需要在編碼一端時間后，通過不斷的調整，才能獲得較為合適的編碼速率，會造成這段時間的視頻圖像質量較差。

因此，現有技術需要改進。

發明內容

本發明公開了一種在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法，用以解決現有技術存在的問題。

所述在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法，包括：

根據視頻序列的輸出幀率選擇對應的N值，所述N值為當前視頻序列的前N幀數據，N的取值根據輸出幀率的不同而變化；

將待壓縮視頻的前N幀依次輸入到比特數預測器訓練模塊中，訓練器逐幀分析訓練；

當N幀數據全部輸入比特數預測器訓練模塊后，訓練結束并得到一個具備新的預測當前幀所需比特數的比特數預測器；

將編碼器使用新的比特數預測器進行碼率控制，從0幀開始進行編碼。

在基于上述在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法的另一個實施例中，所述將待壓縮視頻的前N幀依次輸入到比特數預測器訓練模塊中，訓練器逐幀分析訓練包括：

從第0幀開始，依次將視頻序列的第0幀至第K幀輸入到比特數預測器訓練模塊中，進行訓練器分析訓練，所述K為大于等于0的整數值；

判斷K是否小于N；

如果是，則取第K+1幀輸入到比特數預測器訓練模塊中，進行訓練器分析訓練；

否則，結束訓練，以當前K幀訓練結果作為新的預測比特數值的比特數預測器。

在基于上述在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法的另一個實施例中，所述N的取值范圍為：20≤N≤40。

在基于上述在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法的另一個實施例中，所述比特數預測器訓練模塊的比特數預測公式為：

其中：pred_bits：預測比特數，var：幀的復雜度系數，f_qp：幀級量化因子，a、b、c：比特數預測器模型參數。

在基于上述在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法的另一個實施例中，所述比特數預測器訓練模塊包括：

利用公式（1）根據f_qp、var預測當前幀的比特數，用于碼率控制中幀級和宏塊級量化因子的計算；

根據f_qp、var、實際編碼比特數更新公式（1）中的a、b、c三個值，用于下一幀的碼率控制。

在基于上述在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法的另一個實施例中，所述根據f_qp、var、實際編碼比特數，更新公式（1）中的a、b、c三個值，用于下一幀的碼率控制包括：

比特數預測器對a、b、c三個值進行初始化；

利用碼率控制模塊，計算出宏塊量化因子mb_qp，完成實際編碼；

利用實際編碼比特數actual_bits，更新比特數預測器中的a、b、c三個參數。

在基于上述在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法的另一個實施例中，所述更新比特數預測器中的a、b、c三個參數的公式為：

式中：decay為常量，取0.5。

在基于上述在視頻編碼中對比特數預測器進行比特數訓練的方法的另一個實施例中，所述將編碼器使用新的比特數預測器進行碼率控制，從0幀開始進行編碼包括：

計算幀的復雜度var

根據復雜度var預估幀級初始化量化因子f_qp；

利用比特數預測器，根據VBV Buffer情況，評估幀級量化因子f_qp和當前幀所需比特數；