[发明专利]基于时空特性的初始帧基础量化参数确定方法

权利要求书

1.一种基于时空特性的初始帧基础量化参数确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、根据预先设置的视频分辨率、帧率和目标比特率，计算得到每像素比特数bpp；

步骤S2、计算初始帧的图像梯度值作为空域特性，使用x265编码器中CU-tree模块所计算的遗传代价P作为时域特性，二者一起作为衡量初始帧时空特性的复杂度因子；

步骤S3、根据拟合好的关于每像素比特数的函数计算初始帧基础量化参数，再根据复杂度因子计算初始帧基础量化参数的偏移量，得到初始帧的最终基础量化参数。

2.根据权利要求1所述的基于时空特性的初始帧基础量化参数确定方法，其特征在于，步骤S1中，设R_tar表示目标比特率，w表示视频序列中图像的宽度，h表示视频序列中图像的高度，f表示视频序列的帧率，每像素比特数

3.根据权利要求2所述的基于时空特性的初始帧基础量化参数确定方法，其特征在于，所述步骤S2具体实现方式如下：

步骤S21、图像梯度值能够衡量图像空域复杂度，根据公式计算初始帧的图像梯度值，I(i,j)表示图像(i,j)处像素点的亮度值；

步骤S22、对初始帧进行下采样，然后通过x265编码器的Cu-tree模块计算每个编码单元的遗传代价p，根据公式得到初始帧的遗传代价P作为初始帧的时域复杂度；

步骤S23、根据公式complex＝α*G+(1-α)*P计算衡量初始帧时空特性的复杂度因子complex，式中α是权重因子，取值范围为0α1。

4.根据权利要求3所述的基于时空特性的初始帧基础量化参数确定方法，其特征在于，所述步骤S3具体实现方式如下：

步骤S31、选定四个或四个以上的视频测试序列，对于每个视频测试序列，设置其不同的目标比特率，分别计算出对应的bpp值，并测量每个bpp值情况下对应的使编码后图像质量高且码率误差小的最佳基础量化参数QP_initial以及计算每个bpp值、QP_initial情况下对应的复杂度因子complex，根据多组bpp值、QP_initial对分段多项式函数QP_initial＝f₁(bpp)进行拟合，函数公式如下：

其中c₁、c₂、c₃为各段阈值，a₁、a₂、a₃、b₁、b₂、b₃为取其中一个视频测试序列为基准序列后通过函数拟合的参数；

步骤S32、选取剩余其他视频测试序列，按照步骤S31的测试方案所得到的最佳基础量化参数QP_initial，计算剩余其他视频测试序列相对于基准视频序列QP_initial的差f₂，并对其与复杂度因子complex进行曲线拟合得到f₂：f₂(complex)＝c₁complex²+c₂complex+c₃；

步骤S33、将QP_initial的计算公式修正为QP_initial＝f(bpp)+f(complex)，并依此计算得到初始帧基础量化参数；

步骤S34、由于QP_initial的上限不能超过HEVC标准中规定的最大值51，同时下限不能低于1，最终QP_initial的取值为QP_intial＝min{51，max{QP_intial,1}}。