[發(fā)明專利]一種適用于HEVC視頻編碼的幀級(jí)量化參數(shù)計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811117434.4
• 申請(qǐng)日: 2018-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN109120934B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷海兵;李東;黃曉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N19/147
• 分類號(hào): H04N19/147;H04N19/19;H04N19/124
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種適用于HEVC視頻編碼的幀級(jí)量化參數(shù)計(jì)算方法，通過離線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，當(dāng)前幀的幀級(jí)量化參數(shù)Qp_s的改變量ΔQp，與GOP內(nèi)所有幀的平均失真ΔD之間呈現(xiàn)線性關(guān)系

ΔD＝K·ΔQp (7)

其中K為斜率，ΔD＝avg(MSE)，MSE為每幀的編碼失真；

將公式(7)變換為ΔD＝f(Qp_s，ε)·ΔQp (8)

ε＝avg(SATD)，其中SATD為幀級(jí)預(yù)測(cè)失真經(jīng)哈達(dá)瑪變換后的值；

采取對(duì)ΔD/ΔR的值取極限的方式計(jì)算，即

R是碼率，D是失真；

該方法包括如下步驟：

(1)建立K與Qp_s、ε之間模型；

(2)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析；

(3)幀級(jí)量化參數(shù)計(jì)算。

2.如權(quán)利要求1所述的適用于HEVC視頻編碼的幀級(jí)量化參數(shù)計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟(1)具體包括如下流程：

外層循環(huán)由Qp_s控制，其初值等于18，每循環(huán)一次Qp_s加1，一直到Qp_s等于48結(jié)束循環(huán)；內(nèi)層循環(huán)由ΔQ_p控制，每循環(huán)一次，ΔQp加0.1，其變化區(qū)間為[-5，5]，每個(gè)Qp_s的變化范圍為[-5+Qp_s，5+Qp_s)]；當(dāng)內(nèi)外層循環(huán)都結(jié)束后，用每次內(nèi)層循環(huán)編碼獲取的數(shù)據(jù)以啟發(fā)式離線建模的方式建立K與Qp_s、ε之間模型。

3.如權(quán)利要求2所述的適用于HEVC視頻編碼的幀級(jí)量化參數(shù)計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟(2)具體如下：

a)提出基于依賴的幀間失真波動(dòng)程度K

ΔQp＝ΔQp+0.1 (10)

其中MSE為每幀的編碼失真，N＝30為編碼幀數(shù)；ΔD與ΔQp之間的斜率為K，

b)建立幀間失真波動(dòng)程度預(yù)測(cè)模型

參數(shù)ε定義如下所示：

其中N是編碼幀數(shù)，N∈[10,30]；

建立幀間失真依賴模型以如下函數(shù)關(guān)系呈現(xiàn)：

其中a₁，a₂，b₁，b₂，c₁，c₂為自適應(yīng)參數(shù)，隨著視頻內(nèi)容不同而更新。

4.如權(quán)利要求3所述的適用于HEVC視頻編碼的幀級(jí)量化參數(shù)計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟(3)具體如下：

由于當(dāng)ΔQp趨于零時(shí)，ΔR也趨于零，將公式(9)轉(zhuǎn)化為：

由公式(7)，(8)，(14)可得：

采用二次模型可以對(duì)碼率R進(jìn)行有效估計(jì)：

其中SATD_i為當(dāng)前幀的SATD，q_i為當(dāng)前幀的量化步長(zhǎng)，q_i與之間的關(guān)系為：

α₁，α₂為模型參量，由公式(17)，(18)可得ΔR為：

令則公式(19)轉(zhuǎn)化為：

ΔR_i＝H(i)·ΔQ_p (20)

令ΔD＝f(ΔQ_p)，ΔR＝g(ΔQ_p)，則公式(15)轉(zhuǎn)化為：

將公式(16)，(20)帶入(21)可得：

將公式(22)帶入可得當(dāng)前幀的幀級(jí)量化參數(shù)為：

其中q_factor是編碼器中的參數(shù)。