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专利号: 2021110386041
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法,其特征在于,包括以下步骤:采用图像边缘检测算子计算待编码LCU像素的梯度平均值;统计前一已编码帧每个LCU的均方误差和实际消耗的编码比特数,计算出待编码LCU的编码代价;以待编码LCU的梯度平均值和编码代价作为编码块纹理复杂度描述信息,经归一化处理,构建一种LCU层目标比特分配的权重因子;根据视频编码器初始量化参数值和阈值,对待编码LCU的目标比特值进行重新分配。

2.根据权利要求1所述的一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法,其特征在于,所述计算待编码LCU像素梯度平均值GLCU_avg,是指采用Sobel,或Laplacian,或Canny等算子计算出待编码LCU的像素梯度平均值;如果采用Sobel算子,先利用水平和垂直卷积掩码OPsobelX和OPsobelY,通过卷积计算的方法,计算出编码帧每个像素f(x,y)的水平梯度Gfx和垂直梯度Gfy;然后计算出待编码LCU的梯度平均值GLCU_avg。

3.根据权利要求2所述的一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法,其特征在于,所述水平和垂直卷积掩码OPsobelX和OPsobelY为公式(1)和公式(2)所示,使用卷积计算方法,计算出编码帧每个像素f(x,y)的水平梯度Gfx和垂直梯度Gfy,为公式(3)和公式(4)所示,然后利用公式(5)计算出待编码LCU的梯度值GLCU_avg。

Gfx=f(x,y)*OPsobelX (3)Gfy=f(x,y)*OPsobelY (4)在公式(5)中,h和w分别表示待编码LCU的一行像素点的个数和一列像素点的个数;Gavg是编码帧像素梯度平均值,其计算公式如下:其中,H和W分别表示编码帧的一行像素点的个数和一列像素点的个数;NLCU表示编码帧LCU的个数。

4.根据权利要求3所述的一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法,其特征在于,所述计算待编码LCU的编码代价具体包括:根据前一个已编码帧LCU的均方误差值和实际消耗的编码比特值,求出待编码LCU的编码代价MDBCur_LCU_cc,具体包括:计算出前一个已编码帧每个LCU的均方误差,每个LCU实际消耗的编码比特数,通过公式(7)、公式(8)和公式(9)计算出待编码LCU的编码代价MDBCur_LCU_cc;

公式(7)中的MSEPre_LCU和BitsPre_LCU__actual是前一个已编码帧中与待编码LCU相同位置LCU的均方误差及其实际消耗的编码比特数;公式(8)中的MSEPre_LCU_avg和BitsPre_LCU_avg表示前一个已编码帧LCU的均方误差平均值和实际消耗的编码比特平均值。

5.根据权利要求4所述的一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法,其特征在于,所述以待编码LCU的梯度平均值和编码代价作为编码块纹理复杂度描述信息,经归一化处理,构建一种LCU层目标比特分配的权重因子,具体包括:对待编码LCU的梯度平均值GLCU_avg和编码代价MDBCur_LCU_cc值进行归一化处理,计算出待编码LCU的目标比特分配权重,是指根据计算出来的GLCU_avg和MDBCur_LCU_cc,采用公式(10)计算待编码LCU的目标比特分配权重其中,系数η是[0,1]之间的某个值,该值可通过训练或学习得到。

6.根据权利要求5所述的一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法,其特征在于,所述根据视频编码器初始设定的量化参数值和阈值,对待编码LCU的目标比特值进行重新分配,是指通过公式(11)判断并确定待编码LCU的目标比特。

其中, 是待编码LCU的目标比特值;QP是视频编码器初始设定的量化参数值;RP表示当前编码帧的目标比特;Rheader是当前编码帧的头部信息预估值;RLCUcoded为已编码LCU所消耗的比特总和;Nrest表示未编码LCU的数量; 是编码器原码率控制模型参数更新时未编码LCU的权重值;阈值Thd为经验值,可通过训练或学习得到。

7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~6任一项所述的视频编码码率控制LCU层比特分配方法。