[发明专利]多过程最优化编转码系统及方法

摘要

本发明公开了一种多过程最优化编码系统，包括若干个并行编码器、前瞻缓冲器和二次编码器，前瞻缓冲器的输入端与并行编码器的输出端连接，前瞻缓冲器的输出端与二次编码器的输入端连接，并公开了其方法，包括第一编码阶段、最优化选择阶段和第二编码阶段3个步骤，第一编码阶段由若干个并行编码器同时进行编码，前瞻缓冲器对第一编码阶段所得到的结果进行最优化选择以获得最优编码路径，二次编码器根据最优化选择阶段所获得的最优编码路径第二次编码，获得最终而最优的编码结果。本发明性能、质量、带宽效率更高，编码/转码结果更好，非常易于配置并且非常灵活，既可用于高视频质量的4K和超高清应用，也可用于超高效带宽的移动视频应用。

主权项

一种多过程最优化编转码方法，其特征在于：采用一种多过程最优化编转码系统，包括若干个并行编码器、一个前瞻缓冲器和一个二次编码器，所述前瞻缓冲器的输入端与并行编码器的输出端连接，前瞻缓冲器的输出端与二次编码器的输入端连接；包括如下步骤：(1)第一编码阶段：由若干个并行编码器对原始图像同时进行编码，即多过程编码，得到初次编码结果；(2)最优化选择阶段：前瞻缓冲器对第一编码阶段得到的若干个初次编码结果进行最优化选择，获得最优编码路径；所述的最优化选择包括如下步骤：收集视频特征：根据第一编码阶段各并行编码器的每一帧的编码结果，定义N为原始图像和第一编码阶段后图像的总像素数，pi、分别为原始图像和第一编码阶段后图像中像素i的像素值，i为像素的序号，原始图像包含MB个模块，原始图像信道频域的频带总数为NF，t是画面帧的时间，分别计算距离绝对值和SAD、像素均值Mp、像素方差值Vp、信道频域绝对值ΦF(f,t)、信道频域方差σF(f,t)及运动向量值MV(x,y)，其中：距离绝对值和SAD=1NΣi=1N|pi-pi~|---(1)]]>像素均值Mp=1NΣi=1Npi---(2)]]>像素方差值Vp=1NΣi=1N(pi-Mp)2---(3)]]>信道频域绝对值ΦF(f,t)=1MBΣj=1MB|sj(f,t)|---(4)]]>信道频域方差σF(f,t)=1MBΣj=1MB(|sj(f,t)|-ΦF(f,t))2---(5)]]>sj(f,t)为频域离散傅里叶变换函数，式(4)、式(5)和式(6)中，{f＝0,1,...,NF‑1}，f为频带序数，j为模块序数，运动向量值为MV(x,y)，定义运动向量得到叠加运动向量MV(z)，其中x和y是运动向量的水平和垂直坐标；根据步骤a获得的各视频特征依次计算得到各个并行编码器所得第一帧的编码结果的失真度d(t)：d(t)＝w1*SAD+w2*fΦ(ΦF,Mp)+w3*fσ(σF,Vp)+w4*MV(z)  (7)式(7)中，SAD为距离绝对值和，w1、w2、w3和w4均为取值范围在{0,1}的经验加权数且w1+w2+w3+w4＝1，fΦ(ΦF,Mp)为空间域中基于变量ΦF、Mp的均值经验方程或线性方程，fσ(σF,Vp)为频域中基于变量σF、Vp的均值经验方程或线性方程，MV(z)是叠加运动向量；将若干个并行解码器所用的比特率分别记为rm，步骤b获得的若干个叠加失真度分别记为dm，m为1到K的自然数，K为并行编码器的数量，得到比特率/失真度比值，ΔdmΔrm=dm+1-dmrm+1-rm---(8)]]>将得到的若干个比特率/失真度比值进行比较，比特率/失真度比值最小的即为第一帧的最优编码途径；重复步骤a至c，获得第二帧到最后一帧的最优编码途径，从而获得整个原始图像的最优编码途径(3)第二编码阶段：由二次编码器根据最优化选择阶段所获得的最优编码路径继续编码，获得最终编码结果。