[发明专利]在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，尤其涉及一种在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法。

背景技术

在视频编码中，码率控制模块为编码器重要组成部分，码率控制的目的是要在输出码率、帧率、缓冲区大小等限制下通过合理分配每一帧的比特数，使得生成码流重建后质量尽可能高。码率控制主要包括：帧型选择、比特数预测器以及确定量化参数，其中比特数预测器用来预测编码当前帧所需要的比特数，是影响当前帧编码质量的重要模块。现有的编码框架是通过比特数预测器预测当前视频序列的当前帧所需要的比特数，由于编码器在编码初期对视频序列复杂度未知，因此比特数预测器对于视频序列开始的一小段时间之内估算出来的比特数和实际编码所需要的比特数可能相差较大，需要在编码一端时间后，通过不断的调整，才能获得较为合适的编码速率，会造成这段时间的视频图像质量较差。

因此，现有技术需要改进。

发明内容

本发明公开了一种在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法，用以解决现有技术存在的问题。

所述在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法，包括：

根据视频序列的输出帧率选择对应的N值，所述N值为当前视频序列的前N帧数据，N的取值根据输出帧率的不同而变化；

将待压缩视频的前N帧依次输入到比特数预测器训练模块中，训练器逐帧分析训练；

当N帧数据全部输入比特数预测器训练模块后，训练结束并得到一个具备新的预测当前帧所需比特数的比特数预测器；

将编码器使用新的比特数预测器进行码率控制，从0帧开始进行编码。

在基于上述在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法的另一个实施例中，所述将待压缩视频的前N帧依次输入到比特数预测器训练模块中，训练器逐帧分析训练包括：

从第0帧开始，依次将视频序列的第0帧至第K帧输入到比特数预测器训练模块中，进行训练器分析训练，所述K为大于等于0的整数值；

判断K是否小于N；

如果是，则取第K+1帧输入到比特数预测器训练模块中，进行训练器分析训练；

否则，结束训练，以当前K帧训练结果作为新的预测比特数值的比特数预测器。

在基于上述在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法的另一个实施例中，所述N的取值范围为：20≤N≤40。

在基于上述在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法的另一个实施例中，所述比特数预测器训练模块的比特数预测公式为：

其中：pred_bits：预测比特数，var：帧的复杂度系数，f_qp：帧级量化因子，a、b、c：比特数预测器模型参数。

在基于上述在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法的另一个实施例中，所述比特数预测器训练模块包括：

利用公式（1）根据f_qp、var预测当前帧的比特数，用于码率控制中帧级和宏块级量化因子的计算；

根据f_qp、var、实际编码比特数更新公式（1）中的a、b、c三个值，用于下一帧的码率控制。

在基于上述在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法的另一个实施例中，所述根据f_qp、var、实际编码比特数，更新公式（1）中的a、b、c三个值，用于下一帧的码率控制包括：

比特数预测器对a、b、c三个值进行初始化；

利用码率控制模块，计算出宏块量化因子mb_qp，完成实际编码；

利用实际编码比特数actual_bits，更新比特数预测器中的a、b、c三个参数。

在基于上述在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法的另一个实施例中，所述更新比特数预测器中的a、b、c三个参数的公式为：

式中：decay为常量，取0.5。

在基于上述在视频编码中对比特数预测器进行比特数训练的方法的另一个实施例中，所述将编码器使用新的比特数预测器进行码率控制，从0帧开始进行编码包括：

计算帧的复杂度var

根据复杂度var预估帧级初始化量化因子f_qp；

利用比特数预测器，根据VBV Buffer情况，评估帧级量化因子f_qp和当前帧所需比特数；