[发明专利]一种低延迟视频编码的自适应Qp级联方法

权利要求书

1.一种低延迟视频编码的自适应Qp级联方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：将视频序列分为多个图像组，构造图像组的分层结构，每个图像组由4帧构成，分别处于不同的层次；

步骤S2：根据不同层间以及图像组间的依赖性，推导率失真优化模型；

步骤S3：引入相关模型，将率失真优化模型转化为求解最佳Qp的问题，同时通过更新模型参数来使模型适应不同的视频序列；并引用拉格朗日乘子Λ以及Newton-Raphson方法求解模型每层最佳的Qp，合理地分配每一帧的Qp，实现率失真的最优化；

其中，所述步骤S3中，引用拉格朗日乘子Λ以及Newton-Raphson方法求解模型每层最佳的Qp的具体方法为：

对图像组的所有分层应用D-Q、R-Q模型，得到：

ΔD_l＝γ_lΔQ_l，

将上述公式以及ΔD_intra-gop,l＝α_lΔD_l，ΔR_intra-gop,l＝β_lΔR_l代入以下公式：

得到：

其中，γ_l表示D-Q模型在图像组第l层的参数；α_l代表第l层的失真增量对图像组总体失真增量的影响系数；

将不同层Qp的分配问题采用上述公式表达，通过求解得到每层最优的Q，即可得到最佳的Qp：

设a_l＝-α_lγ_l，b_l＝2β_lμ_lm_l，c_l＝β_lν_lm_l，x_l＝ΔQ_l，可得：

引入拉格朗日乘子Λ，可得：

引用Newton-Raphson方法可求出x_l的值，即每层ΔQ_l的值，最终可以确定不同层Qp的分配；x通过迭代得到：x_t+1＝x_t-J^-1f(x_t)，t为迭代次数；限制条件使得det(J)≠0成立，det(J)表示编码率失真性能J的变化量，则x_l+1有解；将解得的ΔQ_l结合图像组对Qp的影响，最终确定每层最佳的Qp。

2.根据权利要求1所述的一种低延迟视频编码的自适应Qp级联方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S31：初始化静态Qp，得出图像组的确定图像组对Qp的影响，对第一个I帧编码；

步骤S32：对第一个图像组编码，初始化D-Q，R-Q模型的参数；

步骤S33：由模型解得最优的Q_l，根据映射关系并结合图像组的影响确定每个分层最优的Qp；

步骤S34：判断det(J)＝0，迭代次数超过100次，Qp_l+1Qp_l是否同时成立，若是，则使用静态方案编码对图像组进行编码，若否，则采用最优的Qp对当前图像组编码，更新相关的模型参数；

步骤S35：判断当前图像是否为最后一个图像组，若是，则结束，若否，则返回步骤S33对下一个图像组进行处理。