[发明专利]一种改进的带有预测残差调整的视频编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理技术领域的方法，具体是一种改进的带有预测残差调整的视频编码方法。

背景技术

随着视频编码技术的发展，各项视频业务的广泛应用给人们的生产和生活带来了极大的便利。视频编码一般需要在码率R受到约束的情况下使失真D最小。这可以表示为

min D，(1)

s.t.R≤R_c

其中R_c是码率的上限。目前最常用的率失真优化算法是拉格朗日方法，它把上述问题转化为利用拉格朗日乘子λ最小化拉格朗日代价函数

J=D+λ·R。    (2)

传统的视频编码一般是采用基于量化的调控码率与视频质量的编码方法。此时视频的失真主要由量化造成。通过对现有文献的检索，发现已有文献提出了传统编码方法下的拉格朗日乘子获得方法。比如Thomas Wiegand等人在2001年IEEE International Conference on Image Processing（IEEE图像处理国际会议）上发表的“Lagrange Multiplier Selection in Hybrid Video Coder Control（混合视频编码器控制中的拉格朗日乘子选择）”一文中，就提出了一种根据量化参数获得拉格朗日乘子的方法。

由于许多视频编码标准只规定了解码流程，因此，除了传统的基于量化的视频编码方法外，目前也有许多带有预测残差调整的视频编码方法。比如在中国专利号为CN201010203917.3，名称为“基于预测残差自适应调整的视频编码系统”的专利中，作者就提供了这样的编码方法。在带有预测残差调整的视频编码方法下，残差调整也引入了失真。因此，为获得更高的编码效率需要为带有预测残差调整的视频编码获得与其相适应的拉格朗日乘子。

发明内容

本发明针对现有视频编码技术的不足，提供一种改进的带有预测残差调整的视频编码方法，通过优化得到与其相适应的拉格朗日乘子，获得更高的编码效率。

根据本发明的一个方面，提供一种带有预测残差调整的视频编码中拉格朗日乘子的优化方法，该方法步骤如下：

①根据预设的量化参数，获得基于量化的视频编码方法的失真；

②根据预设的量化参数和预测残差的调整程度，获得在带有预测残差调整的编码方法下，由量化和残差调整所造成的总失真；

③设得到的两种编码方法的失真相等或近似相等，以此确定在失真等效的意义下，带有预测残差调整的编码方法的等效量化参数；

④将得到的等效量化参数代入为基于量化的视频编码优化拉格朗日乘子的方法中，得到适用于带有预测残差调整的视频编码的拉格朗日乘子。

根据本发明的另一方面，提供一种改进的带有预测残差调整的视频编码方法。该方法在带有预测残差调整的编码中应用上述拉格朗日乘子优化方法，考虑由量化和残差调整所造成的总失真，从而获得更高的编码效率。该方法步骤如下：

第一步，根据预设的量化参数和预测残差的调整程度，得到按上述方法优化的拉格朗日乘子；

①根据预设的量化参数，获得基于量化的视频编码方法的失真；

②根据预设的量化参数和预测残差的调整程度，获得在带有预测残差调整的编码方法下，由量化和残差调整所造成的总失真；

③设得到的两种编码方法的失真相等或近似相等，以此确定在失真等效的意义下，带有预测残差调整的编码方法的等效量化参数；

④将得到的等效量化参数代入为基于量化的视频编码优化拉格朗日乘子的方法中，得到适用于带有预测残差调整的视频编码的拉格朗日乘子；

第二步，获得图像块在各种编码模式下的预测残差，并施行所需程度的调整；

第三步，用优化的拉格朗日乘子选择图像块的编码模式；

第四步，按选择的编码模式和调整后的残差编码图像块。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明考虑了由量化和残差调整所造成的总失真，因而能够很好地适应带有预测残差调整的编码方法，能够获得较高的编码效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是为带有残差调整的编码方法优化拉格朗日乘子的流程图。

图2是改进的带有残差调整的编码方法的流程图。

图3是实施例所用的编码框架。