一种视频数据的编码处理方法和计算机存储介质技术

本发明专利技术公开了一种视频数据的编码处理方法和计算机存储介质。所述方法，包括：在执行对待编码对象进行编码前，获取待编码对象内的每个编码单元的空域感知信息k

A coding method and computer storage medium for video data

【技术实现步骤摘要】
一种视频数据的编码处理方法和计算机存储介质
本专利技术实施例涉及但不限于信号处理领域，提供一种视频数据的编码处理方法和计算机存储介质。
技术介绍
HEVC(HighEfficiencyVideoCoding，高效视频编码)视频编码标准主要利用视频信号的统计相关性，基于帧内、帧间预测等编码技术来消除空间域、时间域冗余信息，但这些编码技术并没有考虑人眼主观视觉特性。此外，为了在给定码率下使得重建视频具有较高的编码质量，许多视频编码模块采用了率失真优化(RateDistortionOptimization，RDO)技术来选择最优的编码模式。在率失真优化过程中需要失真函数能够较好地刻画视频信号的特性，而且易于计算。由于目前对人类视觉系统(HumanVisualSystem，HVS)的认知水平有限，很难非常合适地精确量化视觉质量。因此，一般在率失真优化计算中，均方误差(MeanSquareError，MSE)或SSE(SumofSquareError，和方差)经常被用作失真度量指标。众所周知，MSE或SSE没有考虑任何人眼视觉特性，使得编码视频的主观视觉质量效果并不理想。与此同时，作为视频图像信息的最终接收对象，人类视觉系统存在着大量的感知冗余。因此，随着对具有主观感知特性的视频质量评价(VideoQualityAssessment，VQA)指标和人眼视觉特性的研究，可以将这些基于视觉感知的质量评价指标和人眼视觉特性结合起来应用到视频编码优化中，设计基于视觉感知的编码优化方案，消除视觉感知冗余，以提高解码视频的主观视觉效果。<br>在相关技术中，已经提出了一些通过研究人眼视觉特性来提高编码性能的方法。一类是提出了可以反映视觉感知失真的客观质量评估指标。例如比较常用的结构相似度指标(StructuredSimilarity，SSIM)，考虑了图像的结构信息以及亮度和对比度掩蔽等因素，因其具有较好的主观一致性，被广泛用作视频编码的质量评价指标。因而，提出了基于SSIM的率失真优化方法用于改进帧间编码中的模式决策过程，或建立SSIM相关的失真模型用于调整率失真方程的失真及拉格朗日乘子。另一类是利用视觉失真敏感度，如最小可觉差(JustNoticeableDifference，JND)等模型，来提高感知编码性能。提出了将JND用于自适应运动估计以减少像素域残差中的感知冗余，或是根据JND自适应调整DCT频域变换系数的量化过程。鉴于上述方法，编码效率消耗的码率较高，因此如何有效降低编码的码率是亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种视频数据的编码处理方法和计算机存储介质，能够有效降低编码消耗的码率。为了达到上述专利技术目的，本专利技术提供一种视频数据的编码处理方法，包括：在执行对待编码对象进行编码前，获取待编码对象内的每个编码单元的空域感知信息ksi和时域感知信息kti，其中i为大于等于1的整数；根据每个编码单元的空域感知信息ksi和每个编码单元的时域感知信息kti，计算得到每个编码单元的时空域联合感知信息kpi；利用所述每个编码单元的时空域联合感知信息，计算每个编码单元对应的拉格朗日乘子的调整系数ηi；在对所述待编码对象执行编码操作过程中，根据所述调整系数ηi和拉格朗日乘子，对所述待编码对象中的每个编码单元进行编码。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元的空域感知信息ksi是根据每个编码单元的梯度幅值kgi和/或方差数值kσi来确定的。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元的梯度幅值kgi和/或方差数值kσi计算需要用到每个像素值，对YUV序列来说，像素值包括亮度分量Y、色度分量U和色度分量V，取其一计算，或者，取三者加权平均进行计算。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元的空域感知信息ksi是通过如下计算表达式得到的：ksi＝(1-τ)·kgi+τ·kσi；其中，τ是一个常量加权系数，取值范围在[0，1]之间。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元的梯度幅值kgi是通过如下方式得到的，包括：计算第i个编码单元中每个像素的水平方向和竖直方向的梯度幅值；根据所述每个像素的水平方向和竖直方向的梯度幅值，计算得到第i个编码单元的平均梯度幅值；在得到所述待编码对象的编码单元的平均梯度幅值后，计算第i个编码单元的归一化的梯度幅值kgi。在一个示例性实施例中，所述第i个编码单元的归一化的梯度幅值kgi是通过如下计算表达式得到的：其中，G(i)表示第i个编码单元的平均梯度幅值，Nblock表示所述待编码对象中的编码单元的总数，其中，j为大于等于1的整数。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元的方差数值kσi是通过如下方式得到的，包括：获取第i个的编码单元的像素值与参考图像的参考编码单元的像素值之间的方差数值；在得到所述待编码对象的编码单元的方差数值后，计算第i个编码单元的归一化的方差数值kσi。在一个示例性实施例中，所述第i个编码单元的归一化的方差数值kσi是通过如下计算表达式得到的：其中，表示第i个编码单元的方差，Nblock表示所述待编码对象中的编码单元的总数，c2是常量系数，其中，j为大于等于1的整数。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元的时域感知信息kti是编码单元内的运动矢量以及运动补偿计算得到的，其中所述运动补偿为所述待编码对象与预设的参考帧之间的矢量距离。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元的时域感知信息kti计算需要用到的每个像素值，对YUV序列来说，像素值包括亮度分量Y、色度分量U和色度分量V，取其一计算，或者，取三者加权平均进行计算。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元的时域感知信息kti是通过如下计算表达式得到的：其中，(vx，vy)表示编码单元内编码块的运动矢量，d(o，p)表示当前编码单元对应的帧到所述当前编码单元对应参考单元的帧的距离，同一帧中不同编码单元对应的参考单元的帧不同或者相同，o，p表示所述第i个编码单元的坐标信息，o和p均为实数。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元的时空域联合感知信息kp(i)是通过如下计算表达式得到的：其中，c是一个常数，与kti具有相同的数量级，As为空域感知信息ksi的调整参数。在一个示例性实施例中，所述空域感知信息ksi的调整参数As是通过计算空域感知信息ksi的均方误差MSE得到的；或者，通过计算空域感知信息ksi的绝对误差和SAD得到的；或者，通过计算空域感知信息ksi的hadamard变换算法SATD得到的。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元对应的调整系数ηi是通过如下方式计算表达式得到的：其中，是kpi的线性变换结果，Nblock表示所述待编码对象中的编码单元的总数，j为大于等于1的整数。在一个示例性实施例中，所述每个编码单元对应的调整系数ηi的取值是按照如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频数据的编码处理方法，包括：/n在执行对待编码对象进行编码前，获取待编码对象内的每个编码单元的空域感知信息k

【技术特征摘要】
1.一种视频数据的编码处理方法，包括：
在执行对待编码对象进行编码前，获取待编码对象内的每个编码单元的空域感知信息ksi和时域感知信息kti，其中i为大于等于1的整数；
根据每个编码单元的空域感知信息ksi和每个编码单元的时域感知信息kti，计算得到每个编码单元的时空域联合感知信息kpi；
利用所述每个编码单元的时空域联合感知信息，计算每个编码单元对应的拉格朗日乘子的调整系数ηi；
在对所述待编码对象执行编码操作过程中，根据所述调整系数ηi和拉格朗日乘子，对所述待编码对象中的每个编码单元进行编码。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个编码单元的空域感知信息ksi是根据每个编码单元的梯度幅值kgi和/或方差数值kσi来确定的。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每个编码单元的梯度幅值kgi和/或方差数值kσi计算需要用到每个像素值，对YUV序列来说，像素值包括亮度分量Y、色度分量U和色度分量V，取其一计算，或者，取三者加权平均进行计算。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述每个编码单元的空域感知信息ksi是通过如下计算表达式得到的：
ksi＝(1-τ)·kgi+τ·kσi；
其中，τ是一个常量加权系数，取值范围在[0,1]之间。


5.根据权利要求2至4任一所述的方法，其特征在于，所述每个编码单元的梯度幅值kgi是通过如下方式得到的，包括：
计算第i个编码单元中每个像素的水平方向和竖直方向的梯度幅值；
根据所述每个像素的水平方向和竖直方向的梯度幅值，计算得到第i个编码单元的平均梯度幅值；
在得到所述待编码对象的编码单元的平均梯度幅值后，计算第i个编码单元的归一化的梯度幅值kgi。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第i个编码单元的归一化的梯度幅值kgi是通过如下计算表达式得到的：



其中，G(i)表示第i个编码单元的平均梯度幅值，Nblock表示所述待编码对象中的编码单元的总数，其中，j为大于等于1的整数。


7.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述每个编码单元的方差数值kσi是通过如下方式得到的，包括：
获取第i个的编码单元的像素值与参考图像的参考编码单元的像素值之间的方差数值；
在得到所述待编码对象的编码单元的方差数值后，计算第i个编码单元的归一化的方差数值kσi。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第i个编码单元的归一化的方差数值kσi是通过如下计算表达式得到的：



其中，表示第i个编码单元的方差，Nblock表示所述待编码对象中的编码单元的总数，c2是常量系数，其中，j为大于等于1的整数。


9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐科，宋剑军，宋利，王浩，
申请(专利权)人：深圳市中兴微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44