[发明专利]一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法及存储介质

权利要求书

1.一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用图像边缘检测算子计算待编码LCU像素的梯度平均值；统计前一已编码帧每个LCU的均方误差和实际消耗的编码比特数，计算出待编码LCU的编码代价；以待编码LCU的梯度平均值和编码代价作为编码块纹理复杂度描述信息，经归一化处理，构建一种LCU层目标比特分配的权重因子；根据视频编码器初始量化参数值和阈值，对待编码LCU的目标比特值进行重新分配。

2.根据权利要求1所述的一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法，其特征在于，所述计算待编码LCU像素梯度平均值G_{LCU_avg}，是指采用Sobel，或Laplacian，或Canny等算子计算出待编码LCU的像素梯度平均值；如果采用Sobel算子，先利用水平和垂直卷积掩码OP_sobelX和OP_sobelY，通过卷积计算的方法，计算出编码帧每个像素f(x,y)的水平梯度G_fx和垂直梯度G_fy；然后计算出待编码LCU的梯度平均值G_{LCU_avg}。

3.根据权利要求2所述的一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法，其特征在于，所述水平和垂直卷积掩码OP_sobelX和OP_sobelY为公式(1)和公式(2)所示，使用卷积计算方法，计算出编码帧每个像素f(x,y)的水平梯度G_fx和垂直梯度G_fy，为公式(3)和公式(4)所示，然后利用公式(5)计算出待编码LCU的梯度值G_{LCU_avg}。

G_fx＝f(x,y)*OP_sobelX (3)

G_fy＝f(x,y)*OP_sobelY (4)

在公式(5)中，h和w分别表示待编码LCU的一行像素点的个数和一列像素点的个数；G_avg是编码帧像素梯度平均值，其计算公式如下：

其中，H和W分别表示编码帧的一行像素点的个数和一列像素点的个数；N_LCU表示编码帧LCU的个数。

4.根据权利要求3所述的一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法，其特征在于，所述计算待编码LCU的编码代价具体包括：根据前一个已编码帧LCU的均方误差值和实际消耗的编码比特值，求出待编码LCU的编码代价MDB_{Cur_LCU_cc}，具体包括：计算出前一个已编码帧每个LCU的均方误差，每个LCU实际消耗的编码比特数，通过公式(7)、公式(8)和公式(9)计算出待编码LCU的编码代价MDB_{Cur_LCU_cc}；

公式(7)中的MSE_{Pre_LCU}和Bits_{Pre_LCU__actual}是前一个已编码帧中与待编码LCU相同位置LCU的均方误差及其实际消耗的编码比特数；公式(8)中的MSE_{Pre_LCU_avg}和Bits_{Pre_LCU_avg}表示前一个已编码帧LCU的均方误差平均值和实际消耗的编码比特平均值。

5.根据权利要求4所述的一种视频编码码率控制LCU层比特分配方法，其特征在于，所述以待编码LCU的梯度平均值和编码代价作为编码块纹理复杂度描述信息，经归一化处理，构建一种LCU层目标比特分配的权重因子，具体包括：对待编码LCU的梯度平均值G_{LCU_avg}和编码代价MDB_{Cur_LCU_cc}值进行归一化处理，计算出待编码LCU的目标比特分配权重，是指根据计算出来的G_{LCU_avg}和MDB_{Cur_LCU_cc}，采用公式(10)计算待编码LCU的目标比特分配权重

其中，系数η是[0,1]之间的某个值，该值可通过训练或学习得到。