[发明专利]一种基于四叉树编码分割的HEVC复杂度控制方法

说明书

本发明公开了一种基于四叉树编码分割的HEVC复杂度控制方法，属于视频编码领域，具体步骤如下：一、用户设定视频编码的初始目标复杂度；步骤二、利用区域显著性检测算法生成视频中每一帧的编码块权重图谱；步骤三、编码器设计每一帧的块级别复杂度‑失真优化控制模型；步骤四、针对视频中的所有帧，循环更新当前帧的目标复杂度替换前一帧的目标复杂度，应用于当前帧的块级别复杂度‑失真优化控制模型；步骤五、编码结束。优点在于：用户在编码端根据既定需求指定目标复杂度进行编码，从而将HEVC编解码广泛地应用于具有不同计算能力或者不同电量的终端设备中，或在一定电量下完成指定时间内的视频录制。

技术领域

本发明属于视频编码领域，具体涉及一种基于四叉树编码分割的HEVC复杂度控制方法。

背景技术

在视频编码领域，复杂度控制对视频编码有重要影响；复杂度控制一般是指降低原编码复杂度至任意指定目标复杂度，同时保证由复杂度降低所导致的视频失真最小。在视频编码的演进过程中，伴随着编码效率的不断提高，视频编码的复杂度也不断提高；降低和控制视频编码的复杂度成为视频编码的关键问题。

高效率视频编码HEVC(High Efficiency Video Coding)标准，也称为H.265，能够减少时空冗余以满足高清乃至超高清视频的压缩需求，具有灵活的图像分割方案，并行化编解码设定，相比较之前的H.264/AVC视频编码标准，HEVC可以在只消耗H.264一半码率的前提下获得几乎相同的视频压缩质量；但是这是以编码复杂度作为代价的，这种高昂的编码复杂度对HEVC的实时编码的应用造成了很大的挑战。

随着当下智能终端的多样化发展，越来越多的智能终端(智能手机，平板电脑，笔记本电脑，计算机等)进入到人们的生活。计算能力的各异化导致其对视频编码时编码复杂度的承受能力各不相同。同时，智能终端自带的电量往往难以满足长时间的视频录制。因此，有必要根据智能终端实际计算能力和电量水平进行视频编码的复杂度控制。

四叉树编码分割算法是HEVC采用的一种新的图像分割算法，这种算法对于编码效率的提升显著，但由于要遍历几乎所有可能的不同深度的编码块，导致其编码复杂度很高。

发明内容

本发明针对现有的HEVC复杂度控制算法无法实现精准控制并且无法保证控制后视频主观质量的问题，提出了一种基于四叉树编码分割的HEVC复杂度控制方法，实现不同智能终端在不同计算能力下HEVC编码复杂度的精准控制，并保证控制后视频的主观质量。

具体步骤如下：

步骤一、用户根据自己的需求或者终端的计算能力设定视频编码每一帧的初始目标复杂度。

步骤二、编码器利用区域显著性检测算法生成视频中每一帧的编码块权重图谱。

具体包括：

步骤201、输入视频帧；

每一帧包括多个编码块，每个编码块包括多个像素点；

步骤202、利用区域显著性检测算法获得视频中每个编码块包含的每个像素点的权重值；

步骤203、计算每个编码块内所有像素点权重值，取平均值获得该编码块的权重；

针对第i个编码块，计算编码块i内的所有像素点的权重值并取平均值，获得编码块i的权重ωi，公式为：

其中，vn表示第n个像素点的权重值，n为整数，M为编码块内所有像素点的个数。