专利汇可以提供一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种多视点纹理视频和 深度图 编码的码率控制方法,该方法,给定目标比特速率,编码端基于多视点纹理视频和深度图编码,进行编码视点之间的码率分配,纹理视频与深度图之间的码率分配,码率控制图像组(RCGOP)级的码率分配,纹理视频和深度图(TD)单元级的码率分配和 帧 级的码率分配 算法 来实现码率控制。该方法对多视点纹理视频和深度图编码的码率控制提供了一个通用的处理 框架 ,能提高码率控制 精度 ,降低计算复杂度,并提高了编码效率。,下面是一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法专利的具体信息内容。
1.一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法,其特征在于,给定目标比特速率 Rtarget,编码端基于多视点纹理视频和深度图编码,进行编码视点之间的码率分配,纹理视频与深度图之间的码率分配,码率控制图像组(RCGOP)级的码率分配,纹理视频和深度图(TD)单元级的码率分配和帧级的码率分配算法来实现码率控制,其具体步骤如下:
(1)、预编码一个图像组,获取码率控制方法初始的特征参数;
(2)、根据给定目标比特速率,计算码率控制图像组(RCGOP)所能分配的码率;
(3)、计算纹理视频和深度图(TD)单元的目标码率,得到非关键的纹理视频和深度图(TD)单元的目标码率;
(4)、计算当前纹理视频和深度图(TD)单元的目标比特数 ;
(5)、根据步骤(1)中预编码获取的视频序列的特征参数{A,B,C, , , , , 和},计算最优的纹理视频与深度图之间的目标码率比例 ;
(6)、统计最优的编码视点之间目标码率比例 ;
(7)、根据步骤(4)中所述的当前纹理视频和深度图(TD)单元的目标比特数 、与步骤(5)所述的纹理视频与深度图之间的目标码率比例 、以及步骤(6)所述的编码视点之间目标码率比例 ,计算当前帧的目标比特数 ;
(8)、根据当前帧的目标比特数 和当前帧的量化步长 的二项式模型关系,计算当前帧的量化步长 ,得到当前帧的量化参数Qp;
(9)、以量化参数Qp编码当前纹理视频帧或深度图帧;
(10)、判断编码纹理视频和深度图(TD)单元中所有帧是否结束,选择跳转位置。
2.根据权利要求1所述的一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法,其特征在于,上述步骤(2)所述的计算码率控制图像组(RCGOP)所能分配的码率,其计算式为:
其中, 为给定目标比特速率, 为码率控制图像组(RCGOP)长度, 为视点数目, 为视频编码帧率。
3.根据权利要求2所述的一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法,其特征在于,上述步骤(3)所述的计算纹理视频和深度图(TD)单元的目标码率,得到非关键的纹理视频和深度图(TD)单元的目标码率,其步骤如下:
(3-1)、计算关键的纹理视频和深度图(TD)单元的目标码率,记为 ,如下:
其中, 表示每一个纹理视频和深度图(TD)单元分配的平均目标码率, 表示分级层数 , GOP为8,则可分为3个分级层, 表示非关键的纹理视频和深度图(TD)单元的数目, 表示当前层 中非关键的纹理视频和深度图(TD)单元的数目, 表示当前层 中非关键的纹理视频和深度图(TD)单元的分级因子;
(3-2)、利用可分级因子 得到非关键的纹理视频和深度图(TD)单元的目标码率,记为 ,其计算式为:
。
4.根据权利要求3所述的一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法,其特征在于,上述步骤(4)所述的计算当前纹理视频和和深度图(TD)单元的目标比特数 ,其步骤如下:
(4-1)、根据码率控制图像组(RCGOP)的剩余比特数,计算当前关键的纹理视频和深度图(TD)单元的目标比特数 ,计算式为:
其中, 表示当前码率控制图像组(RCGOP)中的剩余关键的纹理视频和深度图(TD)单元数, 表示第 层中剩余非关键的纹理视频和深度图(TD)单元数, 为当前码率控制图像组(RCGOP)中的剩余比特数,i表示第i个码率控制图像组(RCGOP), 表示第个纹理视频和深度图(TD)单元, 表示当前纹理视频和深度图(TD)单元的目标码率, 为关键的纹理视频和深度图(TD)单元的目标码率, 为非关键的纹理视频和深度图(TD)单元的目标码率;
(4-2)、计算当前纹理视频和深度图(TD)单元的目标比特数,记为 ,其计算式如下:
其中, 为目标缓冲级, 为当前缓冲器满溢程度, 为当前剩余可
用码率, 为视频编码帧率, 为小于1的常量;
(4-3)、由 和 加权,计算当前关键的纹理视频和深度图(TD)单元的目标比特数,其计算式为:
其中, 为小于1的常量;
(4-4)、如果当前的纹理视频和深度图(TD)单元为关键的纹理视频和深度图(TD)单元,则直接跳转到步骤(5),如果当前的纹理视频和深度图(TD)单元为非关键的纹理视频和深度图(TD)单元,则其目标比特数为 , 为小于1的常量。
5.根据权利要求4所述的一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法,其特征在于,上述步骤(5)所述的计算最优的纹理视频与深度图之间的目标码率比例 ,其步骤如下:
(5-1)、设视频失真和码率之间的失真关系式,其失真表达式为:
其中, 和 为虚拟视点和编码视点的比例因子, 表示纹理视频的目标码率, 表示深度图的目标码率, 表示所有的目标码率, 表示虚拟视点的绘制失真, 表示纹理视频的编码失真, 表示纹理视频需要使用比深度图多的比特数;
(5-2)、设步骤(5-1)中的虚拟视点的绘制失真为纹理视频的编码失真和深度图的编码失真的加权值,其表达式为:
其中 为虚拟视点的绘制失真值, 为虚拟视点相邻两视点的纹理视频的编码失真均值, 为虚拟视点相邻两视点的深度图的编码失真均值, A,B,C分别为虚拟绘制视点的失真参数、纹理视频的失真参数、深度图的失真参数;
(5-3)、定义步骤(5-1)中的纹理视频的编码失真和纹理视频的码率之间的码率失真模型,其表达式如下:
其中, 为纹理视频的编码失真值, 为纹理视频的目标码率, , , 为预编码得到的纹理视频的码率失真模型的常系数;
(5-4)、定义步骤(5-2)中的深度图的编码失真和深度图的码率之间的码率失真模型,其表达式如下:
其中, 为深度图的编码失真值, 为深度图的目标码率, , , 为预编码得到的深度图的码率失真模型的常系数;
(5-5)、根据步骤(5-1)所述的视频显示质量和码率之间的失真表达式、步骤(5-2)所述的虚拟视点编码失真的加权值 、步骤(5-3)所述的纹理视频的编码失真值、步骤(5-4)所述的深度图的编码失真值,建立纹理视频码率 、深度图码率 、及所有的目标码率的表达式,其表达式如下:
(5-6)、利用拉格朗日乘子法将步骤(5-5)中所述的表达式转换为如下表达式:
(5-7)、利用计算机软件编程中的二分法求解上述步骤(5-6)中所述的表达式,计算最优的纹理视频与深度图之间的目标码率比例 ,
如果当前帧为纹理视频帧,则目标码率比例表达式为:
如果当前帧为深度图帧,则目标码率比例表达式为:
。
6.根据权利要求5所述的一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法,其特征在于,上述步骤(6)所述的统计最优的编码视点之间目标码率比例 ,其步骤如下:
(6-1)、固定纹理视频的量化参数Qp,其深度图的量化参数Qp在固定的纹理视频的量化参数Qp的基础上,每次递增2逐步调整,最大增加10,编码一个码率控制图像组(RCGOP);
(6-2)、计算最优的编码视点之间目标码率比例,记为 ,其计算式为:
其中, 表示当前视点的实际码率, 为所有视点的码率。
7.根据权利要求6所述的一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法,其特征在于,上述步骤(7)所述的计算当前帧的目标比特数 ,其计算式如下:
。
8.根据权利要求7所述的一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法,其特征在于,上述步骤(8)所述的根据当前帧的目标比特数 和当前帧的量化步长 的二项式模型关系,计算当前帧的量化步长 ,二项式模型的计算式为:
其中, , 为模型参数,H为头信息,MAD为平均绝对误差,在H.264编码标准中,量化步长 与量化参数Qp存在一一对应的关系,得到当前帧的量化参数Qp。
9.根据权利要求8所述的一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法,其特征在于,上述步骤(9)所述的以量化参数Qp编码当前纹理视频帧或深度图帧,其具体如下:
(9-1)、编码纹理视频帧或深度图帧,获得该帧的真实码率 ;
(9-2)、计算剩余可用码率 ,其中,符号 表示取两个
数的最大值。
10.根据权利要求9所述的一种多视点纹理视频和深度图编码的码率控制方法,其特征在于,上述步骤(10)所述的判断编码纹理视频和深度图(TD)单元中所有帧是否结束,选择跳转位置,其具体步骤如下:
(10-1)、如果编码当前纹理视频和深度图(TD)单元中所有帧没有结束,则跳转至步骤(7);
(10-2)、如果编码当前纹理视频和深度图(TD)单元中所有帧结束,并且纹理视频和深度图(TD)单元的序号 与码率控制图像组(RCGOP)长度 不相等,即 ,则令 , 跳转至步骤(3);
(10-3)、如果编码当前纹理视频和深度图(TD)单元中所有帧结束,并且纹理视频和深度图(TD)单元的序号 与码率控制图像组(RCGOP)长度 相等,即 ,则令 , 跳转至步骤(2)。
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