專利名稱：一種面向h.264/svc mgs編碼的率失真模式選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機視頻編碼領(lǐng)域，具體涉及一種H. 264/SVC(Scalable VideoCoding,可伸縮視頻編碼)MGS(Medius-Grain Scalability,中粒度質(zhì)量可伸縮)增強層編碼的率失真模式選擇方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字媒體時代的發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸連續(xù)的媒體數(shù)據(jù)已經(jīng)成為大勢所趨，同時越來越多的用戶希望用PC和非PC設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)來進行視頻通信和服務(wù)，這種隨時隨地的視頻通信和服務(wù)對當(dāng)前視頻編碼技術(shù)提出了更大的挑戰(zhàn)，視頻流傳輸?shù)耐暾?、正確性和實時性已經(jīng)成為視頻編碼所要解決的關(guān)鍵問題。由于網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性，用戶使用設(shè)備的多樣性和用戶設(shè)備的不同計算能力，傳統(tǒng)視頻編碼方法難以同時滿足視頻流傳輸?shù)耐暾?、正確性和實時性。H. 264/SVC支持編碼視頻流在時間、空間和質(zhì)量上的可分級性，因而能較好地解決上述問題。相比H. 264/AVC(Advanced Video Coding，先進視頻編碼)，H. 264/SVC 引入了多種層間預(yù)測編碼模式。如何在這些編碼模式中選擇最有效的模式直接決定了視頻編碼的編碼效率。率失真優(yōu)化(Rate Distortion Optimization, RD0)方法被認(rèn)為是最為有效的模式選擇方法，并被各視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)采用，其基本思想是在給定的目標(biāo)碼率R。下，選擇一個最優(yōu)的編碼模式M使得重建結(jié)果的失真值D最小，即minimize {D},滿足 R < Rc引入拉格朗日乘子λ可以將上述約束問題轉(zhuǎn)化為非約束問題minimize {J}, J = D (M | Q) + λ R (M | Q)上式即為率失真(Rate Distortion,RD)值計算公式。其中，J為在量化步長Q下使用模式M進行編碼產(chǎn)生的率失真優(yōu)化值。D(MlQ)和R(MlQ)分別代表在量化步長Q下使用模式M編碼得到的失真值和產(chǎn)生的碼率。由上式可以看出，拉格朗日乘子λ的值將直接影響編碼模式選擇的結(jié)果，故將對視頻編碼效率產(chǎn)生重要的影響。因而，在編碼開始之前需確定合理的拉格朗日乘子值。λ值往往通過下式求導(dǎo)取極值得到，SP
權(quán)利要求
1.ー種面向H. 264/SVC MGS編碼的率失真模式選擇方法，其特征在干，該方法具體包括如下步驟 步驟一首先根據(jù)幀間預(yù)測殘差轉(zhuǎn)換系數(shù)近似服從拉普拉斯分布的性質(zhì)，確定基本層重建誤差信號的分布，然后確定增強層中的殘差預(yù)測殘差信號值的概率密度函數(shù)fr；(Y)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種面向H.264/SVC MGS編碼的率失真模式選擇方法，其特征在于，所述的步驟一具體是 首先，變換后的基本層的幀間預(yù)測殘差信號值づ經(jīng)過離散余弦變換后得到的值為X，X服從ー個標(biāo)準(zhǔn)差為μ的零均值拉普拉斯分布fV(x)
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種面向H. 264/SVC MGS編碼的率失真模式選擇方法，其特征在于，所述的步驟三具體為 首先，根據(jù)式(I)得到量化變換系數(shù)η的概率Pn
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種面向H.264/SVC MGS編碼的率失真模式選擇方法，其特征在于，所述的線性參數(shù)α的取值為
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種面向H.264/SVC MGS編碼的率失真模式選擇方法，其特征在于，所述的步驟三中的參數(shù)Θ優(yōu)選設(shè)為O. 55。
全文摘要
本發(fā)明提出一種面向H.264/SVC MGS編碼的率失真模式選擇方法，該方法考慮了可伸縮編碼中的層間相關(guān)性，通過分析增強層中宏塊的殘差預(yù)測殘差信號與參考層中對應(yīng)宏塊的重建失真信號的關(guān)系，并證明了二者的值近似相等，從而得到新的增強層編碼的率失真模型和拉格朗日乘子的確定方法，并在中粒度質(zhì)量可伸縮編碼中運用新的拉格朗日乘子。使用本方法的拉格朗日乘子進行率失真優(yōu)化編碼得到的重建圖像的PSNR值比使用傳統(tǒng)拉格朗日乘子得到的PSNR值更高，并能夠在率失真模式選擇時得到更準(zhǔn)確的編碼模式，且本發(fā)明方法編碼的率失真性能優(yōu)于基于傳統(tǒng)拉格朗日乘子編碼的率失真性能。
文檔編號H04N7/26GK102625102SQ20121007597
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者李暮遇, 艾明晶, 茆雨潤, 趙麗麗, 趙沁平 申請人:北京航空航天大學(xué)