[發明專利]一種結合場景檢測的三維視頻編碼碼率控制方法及存儲設備

在審

• 申請號: 201910384022.5
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110139089A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 嚴濤;聞輝;黃金火;黃淋云;謝瑩
• 申請（專利權）人: 莆田學院
• 主分類號: H04N13/106
• 分類號: H04N13/106;H04N13/111;H04N13/122;H04N13/133;H04N13/139;H04N13/161
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 魏小霞;黃以琳

本發明屬于三維視頻編碼技術領域，特別涉及一種結合場景檢測的三維視頻編碼碼率控制方法及存儲設備。所述一種結合場景檢測的三維視頻編碼碼率控制方法，包括步驟：檢測是否發生視頻場景切換，若發生視頻場景切換，則自適應調整畫面組編碼長度；根據視點間相關性進行視點間比特分配，并對幀層、宏塊層碼率等進行相關分配。通過上述方法，保證了圖像質量的平穩過渡，且在視覺上不會感覺到明顯的圖像質量變化，且根據視點間相關性進行視點間比特分配，并且對幀層和宏塊層的碼率都進行針對性的分配，使得整個碼率偏差較小，視頻壓縮性能提高，視覺效果得到提升。

技術領域

本發明屬于三維視頻編碼技術領域，特別涉及一種結合場景檢測的三維視頻編碼碼率控制方法及存儲設備。

背景技術

3DTV/FTV系統結構由多視點視頻采集、多視視頻編碼、網絡傳輸、多視視頻解碼、視圖合成和3D顯示幾部分組成。在3DTV/FTV系統中，不論多視采集部分和3D立體顯示部分采用何種方法，其間的多視視頻編碼(MVC)和解碼是共性的技術。目前，常見的視頻都是二維或者不真實的三維場景。多視點視頻(Multiview Video)是一種新型的具有真實三維立體感和視點交互功能的視頻，用戶裸眼就可以從多個角度選擇和體檢360度三維場景，已成為國內外學者研究新熱點。

國外有很多組織從事多視點視頻編碼碼率控制的相關研究，如德國HHI、美國、日本、韓國等。Kim等人提出一種針對多視點視頻的碼率控制，此方法根據視覺權重較好的分配了比特數，而且充分考慮多視點視頻編碼的特殊結構，分析了B幀的QP和不同層次的B幀對碼率的影響。Shun等人針對可分級視頻編碼類似多視點視頻編碼提出了一種新的碼率控制方案，獲得了更高的碼率控制精度。同時，Lienhart等人也針對能量可分級視頻編碼，基于JND模型進行了宏塊層的能量控制合理分配能量。此外，也有一些學者針對立體視頻的碼率控制作了相關研究。Yang C等人通過聯合紋理和深度虛擬視點失真函數求解出紋理和深度的碼率，但是這種方法并沒有考慮紋理和深度的碼率利用效率,碼率控制精度偏低平均碼率誤差達到2.4％。2018年，Lei J等人建立R-λ模型的3D-HEVC碼率控制算法，但尚未考慮場景切換。

以上三維視頻編碼碼率控制算法尚未考慮場景切換問題，然而實際視頻中是存在大量的場景切換，而當場景切換時，視頻在切換處的時域冗余消失，若此時仍將切換處相鄰的視頻幀作為同一編碼單元，導致三維視頻編碼碼率控制產生較大的誤差，從而大大降低視頻的壓縮性能。

發明內容

為此，需要提供一種結合場景檢測的三維視頻編碼碼率控制方法，用以解決現有三維視頻編碼碼率控制算法場景切換時，三維視頻編碼碼率控制產生較大的誤差，視頻壓縮性能變差的問題，具體技術方案如下：

一種結合場景檢測的三維視頻編碼碼率控制方法，包括步驟：檢測是否發生視頻場景切換，若發生視頻場景切換，則自適應調整畫面組編碼長度；根據視點間相關性進行視點間比特分配；結合編碼幀的殘差能量進行幀層比特分配；進行基本單元層比特分配；根據宏塊復雜度進行比特分配，并確定量化參數對碼率進行控制。

進一步的，所述“檢測是否發生視頻場景切換”，還包括步驟：判斷場景切換概率是否大于一預設閾值，若場景切換概率大于一預設閾值，則判定發生視頻場景切換。

進一步的，所述“根據宏塊復雜度進行比特分配，并確定量化參數對碼率進行控制”，還包括步驟：根據當前幀未編碼部分中紋理部分的可用比特數來確定當前單元的量化參數。

進一步的，所述“根據視點間相關性進行視點間比特分配”，還包括步驟：用權重w_k表示視點k的重要程度，T_k表示第k個視點GOP_k分配到的比特總數由式(1)-(3)得到：

T_k＝T_total·w_k (1)