[發明專利]一種基于恰可察覺失真的HEVC感知碼率控制方法

有效

• 申請號: 202010590673.2
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111757112B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 周明亮;魏雪凱;房斌;咸偉志
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H04N19/147
• 分類號: H04N19/147;H04N19/19;H04N19/70
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

1.一種基于恰可察覺失真的HEVC感知碼率控制方法，其特征在于，包括：像素的幀級碼率控制、CTU級碼率分配和JND模型更新參數，首先為像素相應的編碼單元確定JND因子，用作CTU級碼率分配的權重，然后根據JND因子確定最優拉格朗日因子最后更新模型參數，基于JND因子進行率失真R-D建模，將R-D模型集成到現有的HEVC碼率控制框架中；

本發明定義J_x,y表示編碼單元中像素位置(x，y)的JND值，以及基于位置(x，y)的JND失真為

其中D_x,y是像素(x,y)的失真，

將第k個編碼單元中所有像素的基于JND的失真權重統一為：

其中U_k是第k個CTU的像素集，

將編碼單位級失真和像素級失真計算出的失真差最小化，表示為：

通過以下方式求解

求解式中可以重寫為

假設各種像素具有相同的D_x,y值

D_x,y＝D_k，forany(x，y)∈U_k

可以獲得如下J_k因子的估計值

其中，N_k表示U_k中的像素數；

所述JND模型更新參數表示為：

W_x,y＝max{s₁(b(x，y)，m(x，y))，s₂(b(x，y))}，其中(x，y)對應的像素位置，W_x,y是位置(x，y)的JND的值，s₁(b(x，y)，m(x，y))和s₂(b(x，y))分別表示遮蔽度和亮度，b(x，y)和m(x，y)分別表示濾波器函數和最大漸變函數；

所述JND模型更新參數表示式中s₁(b(x，y)，m(x，y))＝m(x，y)·α₁(b(x，y))+β₁(b(x，y))，其中α₁(b(x，y))＝θ·b(x，y)+δ，β₁(b(x，y))＝μ-γ·b(x，y)，θ＝0.0001，δ＝0.115，μ＝0.25，γ＝0.01；

所述JND模型更新參數表示式中其中α₂＝14，β₂＝3/128，∈＝2，b(x，y)定義為：

其中p(x+i，y+j)表示位置(x+i，y+j)的像素值，B(i，j)是濾波器模板，m(x，y)定義為：

其中G(i，j)是位置(i，j)的四個方向邊緣檢測后的最大值；

本發明使用常用的指數函數型R-D模型來描述R和D之間的關系，D(R)＝JnR^-m,n和m表示與視頻內容相關的模型參數；

根據拉格朗日理論，最小失真公式的解可以通過KKT條件得到，本發明為獲得滿足KKT條件的解，將約束R_i≤R_c放寬到R_i≤(R_c/N)^N以得到拉格朗日乘數μ：在拉格朗日理論中，如果μ^*使公式L達到最小值，μ^*也將是最小失真公式的最優解。