[发明专利]一种基于场景的自适应视频编码方法

权利要求书

1.一种基于场景的自适应视频编码方法，其特征是，包括分析器和预测器，其中分析器用于决定编码帧型、统计每帧的编码信息；预测器根据场景信息和编码统计信息生成每个场景的RD曲线，并根据用户设定参数输出实际编码参数；具体操作步骤如下：

(1)视频编码器将源视频分割为一系列场景，以每个场景作为最小的编码单元；

(2)对每个编码单元，按照固定GOP个数、0个B帧、1个参考帧、固定量化参数QP的方式进行编码，并生成中间文件；生成的中间文件如下：固定量化参数QP的设定范围为[QP_min，QP_max]，每帧的固定量化参数QP为一个固定值；I帧的固定量化参数QP值设定为QP_min，即QP_I＝QP_min，后续P帧的固定量化参数QP值按照步长为QP_step进行递增设置，如果该值大于QP_max，则重新从QP_min开始设置，即P_idx指的是第idx个P帧；

(3)统计每一帧编码的实际消耗比特数、skip块数量以及实际质量分数，设定第idx个P帧的skip块数量为NUM_idx，质量分数为Score_idx；

(4)计算理论码率，GOP中的每个P帧计算得到一个数据点；具体计算方法如下：将I帧的比特数按照同一个GOP中每个P帧中skip块的比例分配给的其他P帧，设定I帧的比特数为BIT_I，第idx个P帧的消耗比特数为BIT_idx，校正后的比特数为BIT′_idx，再结合视频文件的帧率FPS，计算得到理论码率；那么：

Bitrate_idx＝BIT′_idx*FPS

GOP中的每个P帧可以计算得到一个数据点(Bitrate_idx，Score_idx)；

(5)将同一个场景中的所有数据点按照码率从小到大排序，并按照一定的码率间隔分区段处理，对每个码率区段内的所有数据点，筛选并求取这些数据点的平均码率和平均分数，得到每个码率区段的工作点，拟合RD曲线；

(6)根据用户设定的质量分数，预测器对编码单元自适应生成编码码率。

2.根据权利要求1所述的一种基于场景的自适应视频编码方法，其特征是，每帧的编码信息包括设定固定量化参数QP值、实际消耗比特数、实际质量分数、skip块数量；视频编码器是通用的H.264或H.265编码器。

3.根据权利要求1所述的一种基于场景的自适应视频编码方法，其特征是，在步骤(5)中，设定分隔为m个区段，对每个码率区段内的所有数据点，筛选置信度80％的数据点，并求取这些数据点的平均码率和平均分数，得到每个码率区段的工作点(Bitrate′_j，Score′_j)，m个区段获得到m个工作点，设定某个码率区段内有n个数据点，那么分别求取每个数据点与其他数据点的欧式距离之和：

按照置信度80％，选取欧式距离之和最小的80％的数据点；对m个工作点进行单调处理，即需要保证Bitrate高时，Score也要高；这m个工作点的连线即可当作RD曲线。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于场景的自适应视频编码方法，其特征是，在步骤(6)中，具体的，由RD曲线可推算出该编码单元需要的平均码率Bitrate_avg，并以Bitrate_avg*1.5作为最大码率Bitrate_max；如果该最大码率不超过用户设定最高码率，就以该码率进行编码；否则，以用户设定码率进行编码。