[发明专利]一种针对全景视频的编码优化方法

摘要

本发明提供了一种针对全景视频的编码优化方法，属于视频编码领域。本发明方法首先基于球面的失真建立全景视频的码率控制模块的优化目标，其中通过统计方法获取拟合球面失真与码率关系的双曲线模型，然后求解优化方程得到最优码率分配结果，最后根据该结果计算量化步长，对当前帧进行编码，同时需要更新双曲线模型中的参数。本发明一种针对全景视频特性的码率控制方案，使得全景视频的编码有更优化的码率分配机制，从而进一步提升了编码效率，改善了压缩后视频的质量。

主权项

一种针对全景视频的编码优化方法，其特征在于，使用球面峰值信噪比S‑PSNR作为衡量全景视频质量好坏的指标，所述方法包括如下步骤：步骤一、基于球面的失真建立全景视频的码率控制模块的优化目标；给定目标码率R，全景视频的优化目标的方程表示为：$\begin{array}{ccc}min\left(\underset{m=1}{\overset{M}{\Σ}}{d}_m\right),& s.t.& \underset{m=1}{\overset{M}{\Σ}}{r}_m=R\end{array}---\left(1\right)$其中，r_m是分配给第m个编码树单元CTU的比特数，M是当前帧的总CTU个数，d_m代表第m个CTU的失真；进一步引入拉尔朗日乘子λ，将上面方程转换成无约束项的优化问题，表示方程如下：$\underset{{\left\{r_m\right\}}_{m=1}^M}{\min }J=\underset{m=1}{\overset{M}{\Σ}}(d_m+{\mathrm{\λr}}_m)---\left(2\right)$其中，J为率失真代价，λ是帧的拉尔朗日乘子；通过统计方法获取拟合球面失真与码率关系的双曲线模型，$d_m=c_m\·{\left(r_m\right)}^{-k_m}---\left(3\right)$其中，c_m和k_m为双曲线模型的参数；最终建立码率控制模块的优化目标，表示方程如下：$\underset{m=1}{\overset{M}{\Σ}}{r}_m=\underset{m=1}{\overset{M}{\Σ}}{\left(\frac{c_m\·k_m}{\mathrm{\λ}}\right)}^{\frac{1}{k_m+1}}=R---\left(4\right)$步骤二、对所建立的码率控制模块的优化目标的方程进行求解，得到分配给每个CTU的目标比特数r_m；步骤三、计算量化步长QP作为码率控制模块的输出，并更新参数c_m和k_m。