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专利号: 2021112269790
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:2024-11-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于视频内容特征的码率控制比特分配方法,其特征在于,包括以下步骤:帧层的比特分析步骤:首先分析输入视频帧的纹理复杂度,计算待编码帧的信息熵,根据码率控制算法中每帧的比特分配固定权重值CTU层的比特分析步骤:首先对待编码帧的CTU的纹理复杂度和运动特征进行评估,计算每个CTU的变换后的绝对差和(SATD)值及其预测残差的SATD值,统计出当前待编码帧的平均能量和平均预测残差能量,得到每个CTU在该帧中的能量占比因子和预测残差能量占比因子,然后计算出特征量化加权系数,构建一种新的CTU层比特分配权重,用于指导CTU层的目标比特分配;

所述计算待编码帧的信息熵EI,是指采用公式(1)进行计算;

其中,p(χ)是图像中灰度值为χ的像素所占的比例,N为图像的灰度级数;

所述计算出待编码帧的参数调整因子,是指为了确保帧层的固定权重和信息熵在同一个数量级,将一个GOP图像组内所有帧的固定权重和信息熵进行累加,采用公式(2)求出两者之间的参数调整因子Af;

所述构建一种新的帧层比特分配权重,是指采用公式(3)和公式(4)计算出待编码帧新的帧层比特分配权重ω′其中,EI

所述帧层的目标比特分配,是通过新的帧层比特分配权重ω′其中,T

所述每个CTU在该帧中的能量占比因子η

所述计算特征量化加权系数,是指通过对一帧中所有CTU的能量值和预测残差值进行特征量化,以线性函数归一化后的系数作为η其中,

所述构建一种新的CTU层比特分配权重,是指根据图像的纹理复杂度、运动区域和编码器的编码特征对CTU层的能量占比因子和预测残差能量占比因子进行联合加权得到一种新型的复杂度NC,其计算公式如式(16)所示:NC=a×η

所述指导CTU层的目标比特分配,是指通过公式(17),依据当前CTU的权重NC,当前帧目标剩余比特数对CTU层进行初始目标比特分配;然后再根据缓冲区状态,利用公式(18)对当前CTU初始分配的目标比特TT

公式(17)中的T

2.根据权利要求1所述的基于视频内容特征的码率控制比特分配方法,其特征在于,所述计算出每个CTU的SATD值及其预测残差的SATD值,具体包括:SATD是编码块或预测残差经Hadamard变换后得到的绝对差和,其计算公式如下:其中,X为N×N的预测残差方阵,H为归一化的N×N的Hadamard矩阵;

把CTU分割为8×8大小的子块,采用H

其中,m为CTU子块的个数;SATD

当前帧的CTU与前一已编码帧相同位置CTU的像素值相减,得到预测残差CTU;把预测残差CTU分割为8×8大小的子块,采用H其中,m为CTU子块的个数,SATD′

3.根据权利要求2所述的基于视频内容特征的码率控制比特分配方法,其特征在于,所述统计出当前待编码帧的平均能量和平均预测残差能量,是通过公式(9)和公式(10)计算得到的;

由于SATD值可反映出编码块或残差块在频域中的能量大小,因此当前待编码帧的平均能量D其中,n为每一帧子块的数目;SATD

4.一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1~3任一项所述的基于视频内容特征的码率控制比特分配方法。