[发明专利]一种适用于HEVC视频编码的帧级量化参数计算方法

权利要求书

1.一种适用于HEVC视频编码的帧级量化参数计算方法，通过离线数据统计分析，当前帧的帧级量化参数Qp_s的改变量ΔQp，与GOP内所有帧的平均失真ΔD之间呈现线性关系

ΔD＝K·ΔQp (7)

其中K为斜率，ΔD＝avg(MSE)，MSE为每帧的编码失真；

将公式(7)变换为ΔD＝f(Qp_s，ε)·ΔQp (8)

ε＝avg(SATD)，其中SATD为帧级预测失真经哈达玛变换后的值；

采取对ΔD/ΔR的值取极限的方式计算，即

R是码率，D是失真；

该方法包括如下步骤：

(1)建立K与Qp_s、ε之间模型；

(2)数据统计分析；

(3)帧级量化参数计算。

2.如权利要求1所述的适用于HEVC视频编码的帧级量化参数计算方法，其特征在于：所述步骤(1)具体包括如下流程：

外层循环由Qp_s控制，其初值等于18，每循环一次Qp_s加1，一直到Qp_s等于48结束循环；内层循环由ΔQ_p控制，每循环一次，ΔQp加0.1，其变化区间为[-5，5]，每个Qp_s的变化范围为[-5+Qp_s，5+Qp_s)]；当内外层循环都结束后，用每次内层循环编码获取的数据以启发式离线建模的方式建立K与Qp_s、ε之间模型。

3.如权利要求2所述的适用于HEVC视频编码的帧级量化参数计算方法，其特征在于：所述步骤(2)具体如下：

a)提出基于依赖的帧间失真波动程度K

ΔQp＝ΔQp+0.1 (10)

其中MSE为每帧的编码失真，N＝30为编码帧数；ΔD与ΔQp之间的斜率为K，

b)建立帧间失真波动程度预测模型

参数ε定义如下所示：

其中N是编码帧数，N∈[10,30]；

建立帧间失真依赖模型以如下函数关系呈现：

其中a₁，a₂，b₁，b₂，c₁，c₂为自适应参数，随着视频内容不同而更新。

4.如权利要求3所述的适用于HEVC视频编码的帧级量化参数计算方法，其特征在于：所述步骤(3)具体如下：

由于当ΔQp趋于零时，ΔR也趋于零，将公式(9)转化为：

由公式(7)，(8)，(14)可得：

采用二次模型可以对码率R进行有效估计：

其中SATD_i为当前帧的SATD，q_i为当前帧的量化步长，q_i与之间的关系为：

α₁，α₂为模型参量，由公式(17)，(18)可得ΔR为：

令则公式(19)转化为：

ΔR_i＝H(i)·ΔQ_p (20)

令ΔD＝f(ΔQ_p)，ΔR＝g(ΔQ_p)，则公式(15)转化为：

将公式(16)，(20)带入(21)可得：

将公式(22)带入可得当前帧的帧级量化参数为：

其中q_factor是编码器中的参数。