[发明专利]一种基于全景视频纬度特性的复杂度优化方法及设备

权利要求书

1.一种基于全景视频纬度特性的复杂度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：设置全局复杂度为Θ，其中，全局复杂度是指选择一个0到1之间的复杂度，用于整个视频序列的编码；

步骤S2：将全局复杂度Θ根据帧间复杂度分配方案分配到每帧；

步骤S3：如果编码的当前帧是GOP的I帧或分配的复杂度为1，则通过高效视频编码的原始算法进行编码并且记录编码块在纬度上的分布信息；否则使用帧内复杂度分配方案，为每个纬度区域分配不同的复杂度进行编码；

步骤S4：在编码完当前帧后，判断当前帧是否为视频的最后一帧；若是，则结束；否则，返回步骤S3；

步骤S3中，所述使用帧内复杂度分配方案，为每个纬度区域分配不同的复杂度进行编码具体包括以下步骤：

步骤S31：在全景视频投影成平面视频之后，测试在相同复杂度变化下不同纬度的率失真损失；

步骤S32：依据编码总体率失真损失最小的原则，建立纬度与率失真之间的关系，进行帧内复杂度分配。

2.根据权利要求1所述的一种基于全景视频纬度特性的复杂度优化方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：当前层的率失真损失变化ΔC_d与相邻下一层的率失真损失变化ΔC_d+1存在斜率大于0的一次方程的线性关系，如下式所示：

ΔC_d+1＝δ·ΔC_d； (1)

式中，δ表示相邻层之间的率失真损失关系的线性系数；

步骤S22：通过递归调用(1)式得到Random-Access编码结构除了最底层以外的第d层率失真损失对整个GOP的总率失真损失影响的比例和分析最底层中的连续p帧的数量确定最底层的率失真损失对整个GOP的总率失真损失影响的比例，具体计算采用下式：

式中，M表示GOP中总的层数，d表示在Random-Access编码结构中的第d层，γ_d为第d层率失真损失对整个GOP的总率失真损失影响的比例；

步骤S23：通过把第d层的率失真损失变化ΔC_d和导致其他层的率失真损失变化一起累加得到总的率失真损失变化ΔC_tot，并且根据编码过程中总的率失真损失最小原则，最小总率失真损失变化由下式所示：

步骤S24：根据Random-Access的编码结构，得到第d层中的编码帧数目与GOP中总帧数的比例通过将所有编码帧的复杂度相加就是用户设置的全局复杂度Θ，全局复杂度Θ和第d层中的编码帧数目与GOP中总帧数的比例计算过程如下式所示：

式中，θ_d表示第d层所分配的复杂度因子；

步骤S25：将(3)式中的ΔC_d替换成θ_d，由于ΔC_d与θ_d之间呈斜率小于0的一次方程式的负线性关系，故求解θ_d最大值，即求解率失真最小值，将(3)式转换成在全局复杂度约束条件下的帧间复杂度分配最优化的线性规划问题，具体如下式子表示：

式中，θ_d的取值区间为编码器将用户设置的全局复杂度根据上述帧间复杂度分配公式(5)，为每帧分配不同的复杂度。

3.根据权利要求1所述的一种基于全景视频纬度特性的复杂度优化方法，其特征在于，步骤S32具体包括以下步骤：

步骤S321：改变当前纬度的区域的复杂度时，计算当前纬度区域的率失真损失；

步骤S322：改变当前纬度的区域的复杂度时，计算当前纬度区域的率失真损失变化导致相邻纬度区域的率失真损失变化；

步骤S323：改变所有纬度的区域的复杂度时，计算所有纬度区域复杂度发生改变时导致的总率失真损失的变化；

步骤S324：在约束条件下依据编码总体率失真损失最小的原则，为每个纬度区域分配不同的复杂度进行编码。