[发明专利]基于蒙特卡洛法马尔可夫链的编码参数自适应调整方法

说明书

本发明提供一种基于蒙特卡洛法马尔可夫链的编码参数自适应调整方法，进行编码参数初步评测，分析编码参数对性能和编码时间的影响，筛选出与编码性能和编码时间密切相关的编码参数。根据编码参数对编码时间和编码性能的影响，将参数分类。在给定的编码复杂度的范围下，在各种参数组合的配置之间随机选择并进行编码，当满足一定临界条件下则进行状态跳转，选择更优的参数组合替换当前的参数组合。本发明在不遍历全部编码参数组合的前提下，获取接近最优的编码参数配置。适用于编码器级别参数调整的优化，使用低复杂度配置的编码参数获取高复杂度编码参数的编码性能，或者在同一编码复杂度情况下获取更优的编码性能。

技术领域

本发明涉及视频编码参数优化技术领域，具体是一种基于蒙特卡洛法马尔可夫链的编码参数自适应调整方法。

背景技术

视频编码标准经过多年的发展，目前已经形成了比较成熟的基于块的混合编码框架。2013年开发的新一代视频编码标准高效视频编码(HEVC)，相比前一代视频标准H.264/AVC实现了大约40％的比特率降低。诸如灵活的四叉树划分结构、高级运动矢量估计、样点自适应补偿等新技术有效提升了编码器的压缩性能，但是也导致复杂度的显着增加。因此，作为HEVC标准的参考软件，HM由于其复杂度过高，难以直接应用于实际应用中。

编码器有大量可配置的参数，譬如参考帧数目、搜索范围、编码块最大最小值等。通过编码参数的设定，可以获取不同的编码复杂度和编码性能。近年来，降低编码复杂度的研究工作围绕提前终止算法展开，包括通过有效的预测方案降低率失真优化复杂度、利用时空相邻的编码信息确定当前编码块深度等优化算法。目前广泛使用于实际场景的HEVC编码器--x265，也已经采用了许多诸如Earlyskip和I帧快速算法等快速模式决定算法。这些加速算法可以在编码性能损失很小的情况下，获取不错的编码加速比，其中很多有效的算法都集成进编码器，成为编码器一个可配置的参数。如何将新参数和原始编码参数结合，在最小编码性能损失的前提下达到最高的编码加速比是一个值得研究的问题。近几年提出了一些编码参数调整的方法，能够通过遍历所有参数组合的方式找到最优的编码参数组合。然而这些工作一方面比较针对具体的编码器，没有提出一个完整的编码参数调整架构，对其它的编码器没有普适性，另一方面需要遍历所有的参数，对于参数特别多的编码器会出现组合数过多的问题。因此需要一种新的编码参数优化方法，以一个完整的架构指导编码参数的优化，并且适用于各种编码器，包括编码参数组合过多，不能通过遍历所有组合得到最优解的编码器。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对目前现有技术中没有一套完整的编码参数优化方法的缺陷，提供了一种基于蒙特卡洛法马尔可夫链的编码参数自适应调整方法。该方法提供了编码参数快速优化架构，优化编码初始参数，在指定的复杂度下获取更好的编码性能，或在同样的编码性能下获得较低的编码复杂度。

为了实现以上目的，本发明提供的基于蒙特卡洛法马尔可夫链的编码参数自适应调整方法，包括：

S1，设计一个关于编码参数对编码性能和编码时间影响的评价指标RDTscore，所述评价指标RDTscore用于在改变一个编码参数时，反映该编码参数对编码性能和编码时间的影响；

S2，为评价指标RDTscore设置一阈值，并依据该阈值对各编码参数进行初步筛选；

S3，给定目标编码复杂度，在初步筛选出的编码参数组成的参数集中，根据蒙特卡洛法随机生成新编码参数组合，并执行S4；

S4，使用新编码参数组合进行编码，根据本轮优化目标，比较新编码参数组合与对应的原编码参数，判断新编码参数组合是否被接受，如果接受，则执行S5，如果不接受，则返回重新执行S3；