[发明专利]高效视频编码标准帧内图像码率估计方法

说明书

一种高效视频编码标准帧内图像码率估计方法，由确定边长、确定基本计算单元大小、确定图像的标准差、确定图像类型、获得纹理简单图像模型参数、估计纹理简单图像码率、获得纹理复杂图像模型参数、估计纹理复杂图像码率步骤组成。本发明解决了现有技术需要执行全部编码或部分编码过程算法复杂度高、对于不同纹理复杂图像使用相同的码率估计模型码率估计准确度低，没有同时考虑图像内容特性和编码参数对于图像码率影响的技术问题。本发明具有码率估计准确、模型参数计算简单、算法运行速度快等优点，可用于视频编码、视频通信等领域中。

技术领域

本发明属于视频编码技术领域，具体涉及到高效视频编码标准帧内图像码率估计方法。

背景技术

在视频多媒体通信系统中，由摄像机采集的原始视频数据量非常庞大，如此庞大的原始视频如果不经过编码是无法在当前的多媒体系统中有效地传输和存储。视频编码是保证视频多媒体通信系统有效运行的关键技术，视频编码的目的是用更少的编码码率获得更高质量的编码重建视频。

目前随着高清设备的大量普及，面向高清视频的高效视频编码标准被广泛采用，使用高效视频编码标准编码视频时，需要综合各种因素给视频选择一组优化的编码参数组合，从而获得更加优化的编码性能。高效视频编码标准在选择优化的编码参数组合时通常使用拉格朗日率失真优化的方法，在此方法中需要用到图像编码的码率信息。视频图像的真实的编码码率信息只有在图像全部编码完成之后才能获得，但是编码图像要耗费大量时间，所以通过全编码过程获得图像码率信息的方式由于复杂度过高的技术问题，在实际应用中很少采用。

目前采用部分编码过程的方式获得图像码率的估计值，即对图像进行部分编码操作，然后基于相关编码信息，例如预测块的残差信息、量化后的变换系数、熵编码的上下文模型等，得到图像码率估计值。相比于全编码过程的方式，基于部分编码过程的图像码率估计方法虽然降低了一定的复杂度，但其仍然要执行部分编码操作，所以其复杂度仍然较高。特别是对于一些实时性要求较高的视频多媒体通信应用，例如视频会议、视频监控，基于部分编码过程的方式仍然不适用。另外，不同的图像具有不同的内容特性，对于不同内容复杂程度的图像，其对应的优化的码率估计模型形式通常不一样。但目前部分码率估计模型对于所有的图像类型都使用相同的模型形式，例如幂函数形式，这类方法的码率估计准确度还有待于提升。此外，视频图像的内容特性及编码参数配置(例如量化参数)是影响图像码率的两个基本因素，一些图像码率估计方法只考虑了图像的内容特性，并没有考虑同样对图像码率有重要影响的编码参数。所以这类方法的复杂度虽然很低，但其码率估计的准确度很难保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种码率估计准确、模型参数计算简单、计算速度快的高效视频编码标准帧内图像码率估计方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是由下述步骤组成：

(1)确定边长

输入视频图像的空间分辨率，按照式(1)得到边长l：

其中round()为四舍五入取整函数，w_p为图像宽，h_p为图像高，γ∈[0.5,3.5]，σ∈[0.05,0.4]，w_c∈{88,89,...,704}，h_c∈{72,73,...,576}。

(2)确定基本计算单元大小

基本计算单元为矩形像素块，由边长l确定基本计算单元的宽w_b和高h_b：

w_b＝αl (2)