[发明专利]一种全景视频帧内比特分配的方法

说明书

本发明提供了一种全景视频帧内比特分配的方法，该方法为：步骤S1、将全景视频进行投影变换，编码器的码率控制在对视频进行压缩编码时，最小的处理单位是64×64的单元块，则投影变换时将全景视频帧内条带进行拆分的宽度设置为64，长度保持为视频图像的长度；步骤S2、建立全景视频帧内条带内部效用函数，即设定条带效用函数，条带最小效用函数，以及总体效用函数；步骤S3、对条带进行比特分配，即利用拉格朗日优化算法，求得条带的比特分配；步骤S4、在全景视频帧内各条带完成对应的比特分配，并通过均分条带比特数设定条带内部各最大编码单元的比特数之后进行编码器进行实际的编码操作，完成帧内的编码流程；本发明能更好地提升视频质量。

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，特别是一种全景视频帧内比特分配的方法。

背景技术

全景视频是由多个摄像机同步运动拍摄得到的视频内容信息经过拼接而成的球形视频。现有全景视频的帧内优化大多借助主观实验数据，通过VR设备采集受试者在观看全景视频时的眼部运动规律，分析用户的感兴趣区域(Region Of Interest，ROI)，并在此基础上做出对应的比特分配优化，改进的是主观编码评价指标，不同全景视频的感兴趣区域各不相同，因此很难在编码器中进行普遍推广和应用。

现有编码器HEVC/H.265在处理全景视频时，采用的是适用于普通2D视频的比特分配方案，该方案在处理全景视频帧内比特分配时仅根据MAD(Mean Absolute Difference,平均绝对差值)做出比特分配估算，存在进一步优化空间。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的是提供一种全景视频帧内比特分配的方法，能更好地提升视频质量。

本发明采用以下方案实现：一种全景视频帧内比特分配的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1、将全景视频进行投影变换，投影变换后再进入编码器进行编码，编码器的码率控制在对视频进行压缩编码时，最小的处理单位是64×64的单元块，则投影变换时将全景视频帧内条带进行拆分的宽度设置为64，长度保持为视频图像的长度；

步骤S2、建立全景视频帧内条带效用函数，即设定条带效用函数，条带最小效用函数，以及总体效用函数；

步骤S3、对条带进行比特分配，即利用拉格朗日优化算法，求得条带的比特分配；

步骤S4、在全景视频帧内各条带完成对应的比特分配之后，通过编码器进行实际的编码操作，完成帧内的编码流程。

进一步的，所述投影变换采用等距长方投影ERP方式。

进一步的，所述步骤S2进一步具体为：所述设定条带效用函数，具体为条带效用函数反应了条带对比特数的需求情况，对于帧内各条带，选取作为各条带的效用函数，以反映不同条带对比特数的需求，其中D_i,j为第i帧第j个条带的MSE值；MSE值表示第i帧第j个条带的均方误差值，

为得到u_i,j与D_i,j的关系，采用

其中m_i,j表示第i帧第j个条带的平均绝对差值MAD，k_i,j为模型参数一；Q_step表示量化步长；

R_i,j表示条带的比特分配数；并且D_i,j＝γ_i,j·Q_step；

其中r_i,j为模型参数二；

联立式子(1)和式子(2)，可得D_i,j的取值：

设定条带最小效用函数，具体为：