[发明专利]一种率失真优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像/视频编解码领域，更具体地说，涉及一种率失真优化方法。

背景技术

以国际标准H264为参考，对基本编码单元进行编码时，可以选择不同的编码模式。编码模式的选择包括对帧内预测方式或帧间预测方式的选择，也可以包括对基本编码单元的分割方式（例INTRA-4x4、INTRA-8x8、INTRA-16x16、SKIP、DIRECT、INTER-16x16、INTER-16x8、INTER-8x16、INTER-8x8、对INTER-8x8可以进一步分为INTER-8x8、INTER-8x4、INTER-4x8、INTER-4x4）的选择，还可以包括对预测块位置（例Intra_4x4_Vertical、Intra_4x4_Horizontal、Intra_4x4_Diagonal_Down_Left、Intra_4x4_Diagonal_Down_Right、Intra_4x4_Vertical_Right、Intra_4x4_Horizontal_Down、Intra_4x4_Vertical_Left、Intra_4x4_Horizontal_Up、Intra_4x4_DC）的选择。编码模式的确定是通过率失真优化实现的，其中率失真优化是对以下代价函数J求最小值的过程，

J(s,c,mode|QP)＝D(s,c,mode|QP)+λ_modeR(s,c,mode|QP)，

其中D是失真值，R是码率值，s和c分别表示原图和通过编解码处理的再建图像的相应基本编码单元，mode表示基本编码单元的可选择编码模式，QP为量化参数，λmode是用来折衷失真值和码率值的拉格朗日参数。

率失真优化是在量化参数QP已定的条件下，确定能使上述代价函数J最小的mode。在H264标准中，λmode是由量化参数QP决定的，即有

λ_mode＝0.85×2^(QP-12)/3，

上述率失真优化方式只是一个统计近似结果，缺乏对视频内容的自适应能力，没有考虑帧间内容的连续性，对连续帧间的率失真关系没有任何的限制。故有可能导致连续帧间的率失真不平衡，造成连续帧间的失真或码率起伏过大。

故，有必要提供一种率失真优化方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的率失真优化方法不能对视频内容进行自适应优化的缺陷，提供一种通过综合帧层的率失真优化和基本编码单元层的率失真优化，实现对视频内容的最佳率失真优化的率失真优化方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明涉及一种率失真优化方法，其包括步骤：

A、获取当前帧内每个基本编码单元的块层拉格朗日参数以及当前帧的帧层拉格朗日参数；

B、根据所述基本编码单元的块层拉格朗日参数和所述当前帧的帧层拉格朗日参数，获取所述当前帧内每个基本编码单元的最终拉格朗日参数；

C、根据所述最终拉格朗日参数，对所述当前帧内每个基本编码单元进行率失真优化编码，得到所述当前帧内每个基本编码单元对应的码率值和失真值，进而得到当前帧对应的码率值和失真值；

D、根据所述当前帧内至少两个基本编码单元对应的码率值和失真值，建立帧层率失真模型，根据所述帧层率失真模型和所述当前帧对应的码率值和失真值，估算下一帧的帧层拉格朗日参数；

所述步骤D包括：根据所述当前帧的至少两个所述基本编码单元的码率值和失真值，采用下式建立所述帧层率失真模型，

D=αR^β，β＜0，

其中R为码率值，D为相应的失真值，α、β为模型参数。

在本发明所述的率失真优化方法中，当使用两个所述基本编码单元的码率值和失真值，建立所述帧层率失真模型时，所述模型参数通过下式取得，