[0010] 为解决现有技术的不足,本发明将编码算法优化转化为编码器的编码参数选择,实现编码复杂度可控的同时获得最佳率失真性能目的,本发明采用如下的技术方案:
[0011] 一种基于参数选择的视频编码算法优化方法,包括如下步骤:
[0012] S1,通过R‑D‑T综合性能评价指标,将率失真性能和编码复杂度进行综合分析;
[0013] S2,分析参数间的相关性,定量计算参数的耦合系数,根据耦合系数对参数进行排序,以降低优化过程中由于耦合带来的性能损失和复杂度升高;
[0014] S3,通过参数选择算法,按照参数优化顺序依次确定每个参数的取值选项,使用该算法可确保每个参数的取值能为编码器带来最大的率‑失真‑复杂度性能提升,该算法包括两个循环,分别用于率失真优化和编码时间限制,在第一个循环中,参数按相关性顺序依次进行迭代,每个参数又根据其候选取值进行迭代,下一个参数取值的确定过程在上一个参数最优取值的基础上进行,最终获得一组最优参数组合;第二个循环在第一个循环的基础上加入编码时间限制,依次进行迭代,基于同一个参数的取值越小,则编码时间越短的规律,在第一个循环得到的最优参数组合的基础上,通过实际编码时间与目标编码时间对比来确定增大或减小参数取值,比较不同参数调整后的RDTscore,从而找出综合性能最好的参数作为本轮参数调整的对象,其他参数保持不变;更新参数组合,继续执行第二个循环直到在误差允许的范围内达到目标复杂度。
[0015] 进一步地,所述步骤S1包括如下步骤:
[0016] S11,将编码复杂度进行归一化处理:
[0017]
[0018] 其中EncodingTime表示当前编码时间,EncodingTime(AnchorPreset)表示预设模式的编码时间;
[0019] S12,为有效评估参数对率‑失真‑复杂度的影响,定义统一的综合性能评价指标:
[0020]
[0021] RDTscore为单位复杂度的编码性能增益,即相同复杂度代价下,RD性能的提升量, RDTscore越小即表明该选项更优,BDBR( Delta Bit Rate)表示RD性能。
[0022] 进一步地,所述步骤S2中定量计算参数的耦合系数,包括如下步骤:
[0023] S21,参数pi和pj取值单独改变,导致RD性能分别改变为 和 两个参数同时改变导致的RD性能改变为 定义参数间相关性系数 如下:
[0024]
[0025] S22,采用类似方法度量参数pi与其他所有重要参数间整体的耦合关系,定义参数pi的耦合系数Θpi如下:
[0026]
[0027] 其中pj表示所选参数集中除pi外的重要参数,m为pj的个数。
[0028] 进一步地,所述步骤S3中的增大或减小参数取值,是将参数取值改为相邻的参数取值。
[0029] 进一步地,所述步骤S3中的参数选择算法,是基于viterbi的参数选择算法,包括如下步骤:
[0030] S31,按照参数优化顺序依次确定每个参数的取值选项,参数集表示为M表示参数的个数,每个参数的取值空间表示为Pm={pm1,pm2,…,
pmk,…,pmKm},第m个参数的候选取值个数为Km;
[0031] S32,进入第一循环,所述第一循环包括m循环和k循环,先进入m循环,m初始值为 1,当m≤M时,进入k循环,k初始值为1,当k≤km时,进行取值操作,取pmk作为实际编码Paramthis,使用Paramthis编码,根据编码结果计算RDTscore,并更新当前参数组合的实际编码时间Tr(Paramthis),随后k递增,继续进行k循环,直至k>km时跳出k循环,m递增,继续进行m循环,直至m>M时,跳出m循环,将RDTscore最小的Paramthis作为最优编码 Parambest,连同Tr(Paramthis)输出,将Parambest作为目标参数组合
[0032] S33,进入第二循环,所述第二循环包括Tr循环和m’循环,先进入Tr循环,当|Tr(Paramthis) ‑Tt|>TE时,进入m’循环,否则跳出Tr循环,并直接输出 所述Tt是目标编码时间,所述TE是允许的编码时间误差,m初始值为1,当m≤M时,进行第一判断,如果Tr(Paramthis) ‑Tt>0,取pm(k‑1)作为实际编码Paramthis,如果Tr(Paramthis)‑Tt<0,取pm(k+1)作为实际编码 Paramthis,使用第一判断后的Paramthis编码,根据编码结果计算RDTscore并更新Tr(Paramthis),进行第二判断,如果根据Paramthis编码结果计算的RDTscore,小于根据Parambest编码结果计算的RDTscore,将Paramthis作为 1≤k≤km时,继续进行Tr循环,否则m递增,并继续进行Tr循环,直至m>M时,跳出m’循环和Tr循环,并输出 和Tr(Paramthis)。
[0033] 本发明的优势和有益效果在于:
[0034] 为有效评估参数对率‑失真‑复杂度的影响,本发明定义了RDTscore用于表示相同复杂度代价下,RD性能的提升量,RDTscore越小即表明该参数组合综合性能更优。
[0035] 通过定义参数pi的耦合系数,将各参数的Θpi由小到大排序,该顺序将作为参数的优化顺序。按参数决策顺序,逐渐确定各参数取值。参数间错综复杂的相关关系,按耦合系数由低到高排序后变为线性关系。
[0036] 使用参数选择算法,得到目标参数组合仅需要数百次离线测试和计算(每个不同参数组合的所有测试记作一次),而不必测试所有参数组合。