【技术实现步骤摘要】
一种编码单元级的拉格朗日乘子调节方法及系统
[0001]本专利技术涉及视频编码
，特别是涉及一种编码单元级的拉格朗日乘子调节方法及系统。
技术介绍
[0002]随着视频技术的不断发展，人们对于视频质量和视频传输速度的要求也越来越高。在视频传输过程中，视频编码起着至关重要的作用。视频编码是将原始视频信号进行压缩和转换的过程，目的是使视频信号在传输和存储时占用更少的带宽和存储空间。视频编码过程中，拉格朗日乘子是一个非常重要的参数，其用于权衡输出码率和压缩视频重建质量。较小的拉格朗日乘子使编码器生成较高的码率和较好的视频重建质量。反之，较大的拉格朗日乘子使编码器生成较低的码率和较差的视频重建质量。
[0003]为了利用视频编码过程中的率失真依赖关系改善编码器压缩性能，一些学者针对HEVC编码器提出了CTU级的自适应拉格朗日乘子选择方法，该方法的思想同样可以应用到最新的VVC编码器。然而，CTU级的自适应拉格朗日乘子选择方法以每个CTU作为一个整体进行编码优化，限制了方法的压缩性能提升空间。特别地，对于CTU采用了更大...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种编码单元级的拉格朗日乘子调节方法，其特征在于，所述方法包括：对于待编码视频的每一待编码帧，执行下述步骤：确定所述待编码帧的初始量化参数和帧级拉格朗日乘子；根据所述待编码帧的初始量化参数和帧级拉格朗日乘子预测所述待编码帧中各像素块的重建失真和运动补偿预测误差；对于所述待编码帧中的每一所述像素块，根据所述像素块的重建失真和运动补偿预测误差计算所述像素块的时域失真传播因子；所述时域失真传播因子表征所述像素块的编码失真对后续帧编码失真的影响程度；根据所述待编码帧中所有所述像素块的时域失真传播因子计算所述待编码帧中每一所述像素块的拉格朗日权重；所述拉格朗日权重表征所述像素块的编码质量在所述待编码帧中的相对不重要程度；对于所述待编码帧中的每一编码树单元，对所述编码树单元进行划分，得到一个第一编码单元或多个第二编码单元；根据所述第一编码单元对应的像素块的拉格朗日权重计算所述第一编码单元的编码单元级拉格朗日乘子；根据所述第一编码单元的编码单元级拉格朗日乘子计算每一预测模式对应的第一率失真代价；根据所有所述第一率失真代价确定所述编码树单元的第一最佳预测模式；对于每一所述第二编码单元，根据所述第二编码单元对应的像素块的拉格朗日权重计算所述第二编码单元的编码单元级拉格朗日乘子，根据所述第二编码单元的编码单元级拉格朗日乘子计算每一所述预测模式对应的第二率失真代价；根据所有所述第二率失真代价确定所述编码树单元的第二最佳预测模式；根据所述第二最佳预测模式对应的第二率失真代价和所述第一最佳预测模式对应的第一率失真代价确定所述编码树单元的最终编码模式，利用所述最终编码模式对所述编码树单元进行编码；所述预测模式包括Skip模式、Merge模式、AMVP模式和帧内预测模式。2.根据权利要求1所述的编码单元级的拉格朗日乘子调节方法，其特征在于，所述对所述编码树单元进行划分，得到一个第一编码单元或多个第二编码单元，具体包括：以第一划分方式对所述编码树单元进行划分，得到一个第一编码单元；所述第一编码单元的尺寸等于所述编码树单元的尺寸；以第二划分方式对所述编码树单元进行划分，得到多个第二编码单元；所述第二编码单元的尺寸小于所述编码树单元的尺寸。3.根据权利要求1所述的编码单元级的拉格朗日乘子调节方法，其特征在于，所述第一编码单元的编码单元级拉格朗日乘子的表达式为：其中，λ
CTU
为第一编码单元的编码单元级拉格朗日乘子；L为第一编码单元覆盖的像素块的个数；ω
j
是第一编码单元覆盖的第j个像素块的拉格朗日权重；λ
F
为待编码帧的帧级拉格朗日乘子。4.根据权利要求1所述的编码单元级的拉格朗日乘子调节方法，其特征在于，所述根据所述第一编码单元的编码单元级拉格朗日乘子计算每一预测模式对应的第一率失真代价，具体包括：
对于每一预测模式，以所述预测模式对所述编码树单元进行编码，得到所述预测模式对应的重建失真和码率；根据所述预测模式对应的重建失真和码率以及所述第一编码单元的编码单元级拉格朗日乘子计算所述预测模式对应的第一率失真代价。5.根据权利要求1所述的编码单元级的拉格朗日乘子调节方法，其特征在于，所述根据所有所述第一率失真代价确定所述编码树单元的第一最佳预测模式，具体包括：将所有所述第一率失真代价中值最小的第一率失真代价对应的预测模式作为所述编码树单元的第一最佳预测模式。6.根据权利要求1所述的编码单元级的拉格朗日乘子调节方法，其特征在于，所述第二...
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