一种视频数据的编码方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请提供一种视频数据的编码方法、装置及设备，该方法包括：针对当前长周期内的当前调节周期，若当前长周期不为视频数据的编码过程的第一个长周期，则从当前长周期的前一个长周期内选取参考调节周期，所述参考调节周期在所述前一个长周期内的位置与所述当前调节周期在所述当前长周期内的位置相同；基于所述参考调节周期对应的实际码率确定所述当前调节周期对应的目标码率；其中，所述目标码率表示所述当前调节周期内期望的平均码率；基于所述目标码率确定所述当前调节周期的目标量化参数；在所述当前调节周期内，基于所述目标量化参数对视频数据进行编码。通过本申请的技术方案，按照实际场景的复杂程度来控制编码码率，提高了码率控制能力。提高了码率控制能力。提高了码率控制能力。

【技术实现步骤摘要】
一种视频数据的编码方法、装置及设备


[0001]本申请涉及编码
，尤其是一种视频数据的编码方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]视频数据的编码是指通过特定压缩技术对视频数据进行编码，从而得到码流的过程，该码流又称为录像数据。由于录像数据的数据量相对于视频数据的数据量减小很多，因此，将录像数据进行存储，可以提高存储空间的利用率。
[0003]在相关技术中，在对视频数据进行编码时，可以按照CBR(Constant Bit Rate，固定码率)的方式进行编码码率的控制，或者，按照VBR(Variable Bit Rate，可变码率)的方式进行编码码率的控制。其中，在按照CBR的方式进行编码码率的控制时，编码后的码率是固定的。此外，在按照VBR的方式进行编码码率的控制时，编码后的码率小于目标码率，且在目标码率的一定范围内波动，该目标码率为使用VBR的方式进行编码码率控制的最大码率。
[0004]按照CBR的方式进行编码码率的控制时，码率固定，对复杂场景进行编码时质量较低，对简单场景进行编码时浪费码率。按照VBR的方式进行编码码率的控制时，一定时间内码率不可控，在图像复杂时，码率被最大码率限制，编码图像质量变差，当图像进一步加剧复杂时，最大码率控制失效，码率不可控。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种视频数据的编码方法，视频数据的编码过程被划分为多个长周期，每个长周期被划分为K个调节周期，K大于1，所述方法包括：
[0006]在视频数据的编码过程中，针对当前长周期内的当前调节周期，若当前长周期不为视频数据的编码过程的第一个长周期，则从当前长周期的前一个长周期内选取参考调节周期，所述参考调节周期在所述前一个长周期内的位置与所述当前调节周期在所述当前长周期内的位置相同；
[0007]基于所述参考调节周期对应的实际码率确定所述当前调节周期对应的目标码率；其中，所述目标码率表示所述当前调节周期内期望的平均码率；
[0008]基于所述目标码率确定所述当前调节周期的目标量化参数；
[0009]在所述当前调节周期内，基于所述目标量化参数对视频数据进行编码。
[0010]本申请提供一种视频数据的编码装置，视频数据的编码过程被划分为多个长周期，每个长周期被划分为K个调节周期，K大于1，所述装置包括：
[0011]处理模块，用于在视频数据的编码过程中，针对当前长周期内的当前调节周期，若当前长周期不为视频数据的编码过程的第一个长周期，则从当前长周期的前一个长周期内选取参考调节周期，所述参考调节周期在所述前一个长周期内的位置与所述当前调节周期在所述当前长周期内的位置相同；基于所述参考调节周期对应的实际码率确定所述当前调节周期对应的目标码率；其中，所述目标码率表示所述当前调节周期内期望的平均码率；
[0012]确定模块，用于基于所述目标码率确定所述当前调节周期的目标量化参数；
[0013]编码模块，用于在当前调节周期内基于目标量化参数对视频数据进行编码。
[0014]本申请提供一种电子设备，包括：处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令；所述处理器用于执行机器可执行指令，以实现上述示例的视频数据的编码方法。
[0015]由以上技术方案可见，本申请实施例中，可以基于参考调节周期对应的实际码率确定当前调节周期对应的目标码率，进而控制每个调节周期对应的目标码率，能够基于编码过程中的目标码率调整量化参数，这样，即可以按照实际场景的复杂程度来控制编码码率，不会出现复杂场景编码后的质量过低，或者简单场景编码后浪费过多码率的情况，提高了码率的控制能力。又可以控制编码过程中的目标码率，使得码率控制较稳定，避免码率不可预期等问题。针对复杂场景给与更高的码率，针对简单场景给与较低的码率，使得码率利用率更加高效，图像质量更稳定，综合图像质量更好，在宽时间尺度上码率可预期。
附图说明
[0016]为了更加清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本申请实施例的这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本申请一种实施方式中的视频数据的编码方法的流程示意图；
[0018]图2是本申请一种实施方式中的长周期、短周期和调节周期的示意图；
[0019]图3A
‑
图3C是本申请一种实施方式中的实测效果的示意图；
[0020]图4是本申请一种实施方式中的运动等级的示意图；
[0021]图5是本申请一种实施方式中的视频数据的编码装置的结构示意图；
[0022]图6是本申请一种实施方式中的电子设备的硬件结构图。
具体实施方式
[0023]在本申请实施例使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本申请。本申请和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0024]应当理解，尽管在本申请实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
[0025]本申请实施例中提出一种视频数据的编码方法，视频数据的编码过程被划分为多个长周期，每个长周期被划分为K个调节周期，K可以为大于1的正整数，参见图1所示，为视频数据的编码方法的流程示意图，该方法可以包括：
[0026]步骤101、在视频数据的编码过程中，针对当前长周期内的当前调节周期，若当前长周期不为视频数据的编码过程的第一个长周期，则从当前长周期的前一个长周期内选取
参考调节周期，参考调节周期在前一个长周期内的位置与当前调节周期在当前长周期内的位置相同。
[0027]比如说，位置相同可以是指：若当前调节周期是当前长周期内的第5个调节周期，则参考调节周期是前一个长周期内的第5个调节周期。
[0028]步骤102、基于参考调节周期对应的实际码率确定当前调节周期对应的目标码率；其中，目标码率用于表示当前调节周期内期望的平均码率。
[0029]在一种可能的实施方式中，为了确定当前调节周期对应的目标码率，可以对前一个长周期内每个调节周期对应的实际码率进行归一化操作，得到每个调节周期对应的归一化码率。基于参考调节周期对应的实际码率对应的归一化码率、及前一个长周期内所有调节周期对应的归一化码率之和，确定比例系数。基于长周期码率、长周期时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视频数据的编码方法，其特征在于，视频数据的编码过程被划分为多个长周期，每个长周期被划分为K个调节周期，K大于1，所述方法包括：在视频数据的编码过程中，针对当前长周期内的当前调节周期，若当前长周期不为视频数据的编码过程的第一个长周期，则从当前长周期的前一个长周期内选取参考调节周期，所述参考调节周期在所述前一个长周期内的位置与所述当前调节周期在所述当前长周期内的位置相同；基于所述参考调节周期对应的实际码率确定所述当前调节周期对应的目标码率；其中，所述目标码率表示所述当前调节周期内期望的平均码率；基于所述目标码率确定所述当前调节周期的目标量化参数；在所述当前调节周期内，基于所述目标量化参数对视频数据进行编码。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考调节周期对应的实际码率确定所述当前调节周期对应的目标码率，包括：对所述前一个长周期内每个调节周期对应的实际码率进行归一化操作，得到每个调节周期对应的归一化码率；基于所述参考调节周期对应的实际码率对应的归一化码率、及所述前一个长周期内所有调节周期对应的归一化码率之和，确定比例系数；基于长周期码率、长周期时长和所述比例系数，确定所述当前调节周期对应的目标码率；其中，所述长周期码率表示长周期内期望的平均码率，所有长周期对应的长周期码率均为固定值，长周期时长表示长周期的总时长。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述前一个长周期内每个调节周期对应的实际码率进行归一化操作，得到每个调节周期对应的归一化码率，包括：针对所述前一个长周期内的每个调节周期，基于该调节周期内每个已编码图像的大小和实际量化参数、以及该调节周期的编码总长度，确定该调节周期对应的第一量化参数，所述第一量化参数用于表示该调节周期的以帧大小作为权重时的平均量化参数；基于所述第一量化参数、已配置的基准量化参数值和每量化参数变化导致的码率变化值，确定该调节周期对应的归一化调整系数；基于该调节周期对应的归一化调整系数对该调节周期对应的实际码率进行归一化操作，得到该调节周期对应的归一化码率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于该调节周期内每个已编码图像的大小和实际量化参数、以及该调节周期的编码总长度，确定该调节周期对应的第一量化参数，包括：采用如下公式确定该调节周期对应的第一量化参数：其中，A/QP表示调节周期对应的第一量化参数，QP1表示调节周期内的第一帧已编码图像的实际量化参数，FRM1表示调节周期内的第一帧已编码图像的大小，QPm表示调节周期内的第m帧已编码图像的实际量化参数，FRMm表示调节周期内的第m帧已编码图像的大小，X表示调节周期的编码总长度。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一量化参数、已配置的基准量化参数值和每量化参数变化导致的码率变化值，确定该调节周期对应的归一化调整系数，包括：采用如下公式确定该调节周期对应的归一化调整系数：R＝p
(A/QP
‑
s)
其中，R表示调节周期对应的归一化调整系数，p表示每量化参数变化导致的码率变化值，为预先配置的数值，A/QP表示调节周期对应的第一量化参数，s表示已配置的基准量化参数值，为预先配置的数值。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于该调节周期对应的归一化调整系数对该调节周期对应的实际码率进行归一化操作，得到该调节周期对应的归一化码率，包括：采用如下公式确定该调节周期对应的归一化码率：bpsA＝bps1*R其中，R表示调节周期对应的归一化调整系数，bps1表示调节周期对应的实际码率，bps表示调节周期对应的归一化码率。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考调节周期对应的实际码率对应的归一化码率、及所述前一个长周期内所有调节周期对应的归一化码率之和，确定比例系数，包括：采用如下公式确定调节周期对应的比例系数：其中，C表示调节周期对应的比例系数，bpsA表示所述参考调节周期对应的实际码率对应的归一化码率，bpsA+bpsB+
…
+bpsZ表示所述前一个长周期内所有调节周期对应的归一化码率之和。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于长周期码率、长周期时长和所述比例系数，确定所述当前调节周期对应的目标码率，包括：采用如下公式确定所述当前调节周期对应的目标码率：bpsa＝Y*T*C其中，Y表示长周期码率，为预先配置的数值或采用算法得到的数值，T表示长周期时长，C表示所述比例系数，bpsa表示当前调节周期对应的目标码率。9.根据权利要求1
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8任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考调节周期对应的实际码率确定所述当前调节周期对应的目标码率，包括：基于参考调节周期对应的实际码率确定所述当前调节周期对应的初始码率；将所述初始码率确定为所述当前调节周期对应的目标码率；或，若所述当前长周期为视频数据的编码过程的第二个长周期，则将所述初始码率确定为所述当前调节周期对应的目标码率；若所述当前长周期不为视频数据的编码过程的第二个长周期，则将所述参考调节周期对应的目标码率与所述参考调节周期对应的实际码率的商值确定为码率系数，并将所述初始码率与所述码率系数的乘积值确定为所述当前调节周期对应的目标码率。
10.根据权利要求1
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8任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标码率确定所述当前调节周期的目标量化参数之前，所述方法还包括：若所述当前长周期为视频数据的编码过程的第一个长周期，则基于已配置的长周期码率确定所述当前调节周期对应的目标码率；其中，若所述当前调节周期是所述当前长周期内的首个调节周期，则将所述长周期码率确定为所述当前调节周期对应的目标码率；和/或，若所述当前调节周期是所述当前长周期内的非首个调节周期，则基于所述长周期码率、长周期时长、所述当前调节周期之前的实际编码比特总量、所述当前长周期的剩余时长，确定所述当前调节周期对应的目标码率。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于所述长周期码率、长周期时长、所述当前调节周期之前的实际编码比特总量、所述当前长周期的剩余时长，确定所述当前调节周期对应的目标码率，包括：基于如下公式确定所述当前调节周期对应的目标码率：目标码率＝[长周期码率*长周期时长
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实际编码比特总量]/长周期的剩余时长。12.根据权利要求1
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8任一项所述的方法，其特征在于，所述在所述当前调节周期内，基于所述目标量化参数对视频数据进行编码之后，所述方法还包括：从当前长周期的前M个长周期内各选取一个参考调节周期；确定M个参考调节周期的归一化长度的平均长度；若当前调节周期的归一化长度与所述平均长度的变化百分比大于第一阈值，则增加场景变更分数值；若所述场景变更分数值大于第二阈值，则将当前长周期的后一个长周期更新为第一个长周期；其中，参考调节周期或当前调节周期的归一化长度的确定方式包括：基于调节周期内每个已编码图像的大小和实际量化参数、以及该调节周期的编码总长度，确定该调节周期对应的第二量化参数，所述第二量化参数用于表示该调节周期的以帧大小作为权重时的平均量化参数；基于所述第二量化参数、已配置的基准量化参数值和每量化参数变化导致的码率变化值，确定该调节周期对应的归一化调整系数；基于所述归一化调整系数对该调节周期的编码总长度进行归一化操作，得到该调节周期的归一化长度。13.根据权利要求1
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8任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标码率确定所述当前调节周期的目标量化参数，包括：基于当前调节周期对应的目标码率和当前调节周期的场景运动等级确定当前调节周期对应的可变调节码率；其中，所述可变调节码率小于或者等于所述目标码率；当所述场景运动等级越大时，所述可变调节码率越大；若当前调节周期的量化参数对应的实际码率大于所述可变调节码率，则提高当前调节周期的量化参数，得到当前调节周期的目标量化参数；若当前调节周期的量化参数对应的实际码率小于所述可变调节码率，则降低当前调节周期的量化参数，得到当前调节周期的目标量化参数。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基于当前调节周期对应的目标码率和当前调节周期的场景运动等级确定当前调节周期对应的可变调节码率，包括：确定所述场景运动等级对应的已配置的比例系数，所述比例系数大于0，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海龙，高在伟，马强，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：