一种动态规划优化视频编码关键帧位置方法技术

本发明专利技术公开一种动态规划优化视频编码关键帧位置方法，涉及音视频编码领域。包括步骤：指定转码工具与预编码的参数，进行预编码；所述预编码结束后得到编码视频的每一帧的编码大小以及所有的场景切换点位置；所述场景切换点的视频帧均设为关键帧；根据任意相邻两个所述场景切换点之间一个编码帧的大小信息，计算出这一段的优化的关键帧分配方案。本发明专利技术的有益效果是在不影响播放拖动精度和画面质量的情况下，能够节省码率；或者说在相同的码率和播放拖动精度的条件下，能够对画面质量有部分的改善。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开，涉及音视频编码领域。包括步骤：指定转码工具与预编码的参数，进行预编码；所述预编码结束后得到编码视频的每一帧的编码大小以及所有的场景切换点位置；所述场景切换点的视频帧均设为关键帧；根据任意相邻两个所述场景切换点之间一个编码帧的大小信息，计算出这一段的优化的关键帧分配方案。本专利技术的有益效果是在不影响播放拖动精度和画面质量的情况下，能够节省码率；或者说在相同的码率和播放拖动精度的条件下，能够对画面质量有部分的改善。【专利说明】
本专利技术涉及多媒体领域，特别涉及音视频编码领域。
技术介绍
编码视频的关键帧是指那些在视频中不需要之前帧的数据，依靠帧自身的信息就能完成编解码的视频帧，比如H.264中的IDR帧；相邻两个关键帧的间隔对编码压缩的质量效率以及播放时可以拖动的精度都有较大的影响；在11.264编码码率固定时，关键帧间隔越长，压缩误差越小，清晰度主观感觉越好，但是播放拖动精度会较差；关键帧间隔越短，压缩误差越大，清晰度主观感觉越差，但是播放拖动精度较好；目前行业内大多数编码器的设计构思分为两种:一种是根据预先人工设定的关键帧间隔来设置每个关键帧位置；还有一种是综合考虑关键帧间隔与视频的场景切换点来设置关键帧位置，技术手段主要是采用简单的帧数累加统计和场景变化部分在整个帧画面中的占比统计来实现。对于这两种方法，都容易将关键帧切分在画面变化较小的部分，将本来只需要很少码率编码的画面用很大的码率来编码，浪费了带宽，并且容易人为的引入播放的不流畅；在码率固定时也会影响画质。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术提出如下专利技术构思:通过对视频的预编码，来分析计算出关键帧位置的合理安排，达到既不影响拖动精度又能节省编码码率(或改善画质)的效果。本专利技术的方法包括:对于每一个需要转码的视频，分析出播放拖动精度固定的情况下，一个较优的安排视频关键帧的位置方案，以节省码率或提升画面清晰度。具体实现步骤如下:1.指定转码工具与预编码的参数，进行预编码；2.所述预编码结束后得到编码视频的每一帧的编码大小以及所有的场景切换点位置；3.所述场景切换点的视频帧均设为关键帧；4.根据任意相邻两个所述场景切换点之间一个编码帧的大小信息，计算出这一段的优化的关键帧分配方案；综合所述步骤3，4的结果，得到整个视频的所述优化关键帧分配方案，应用于后续的转码。其中所述步骤I中的指定参数，对于H.264压缩标准，设一个超过编码帧数的关键帧间隔，同时需要设定场景切换阈值，以及一个大小适中的量化因子QP ；其中所述步骤4中，计算每一段的关键帧分配方案，具体通过求解动态规划的递归算法来计算得到。设前一个场景切换点的位置在第O帧，后一个场景切换点的位置在第N+1帧，设定关键帧最大间隔为K，第i帧在预编码中的码率大小是Xi (i=l~N);其中N、K、i均为正整数；出于播放时定位精度考虑，会设定一个最大关键帧间隔K来达到相应的拖动精度；于是对于这N帧的视频中，就至少需要Kn=个关键帧，表示将数X取整；一般来说，编码关键帧所需要的码率比非关键帧会大很多，将本来非关键帧编码码率较小的帧用关键帧来编码意味着较大的浪费，所以要尽量用非关键帧编码消耗码率较大的帧作为关键帧，以减少这种浪费；于是问题就变成求下面的最优化问题:设关键帧的位置选取在第tj帧(j = 1~Kn)，那么就是在限制条件( K (j=I~Kn-1)和& ( K, tKn≤N+1-K下，【权利要求】1.，其特征在于，包括如下步骤: (1)指定转码工具与预编码的参数，进行预编码； (2)所述预编码结束后得到编码视频的每一帧的编码大小以及所有的场景切换点位置； (3)所述场景切换点的视频帧均设为关键帧； (4)根据任意相邻两个所述场景切换点之间一个编码帧的大小信息，计算出这一段的优化的关键帧分配方案。2.根据权利要求1所述的固定码率的自适应分辨率转码方法，其特征在于，综合所述步骤(3)，(4)的结果，得到整个视频的所述优化关键帧分配方案，应用于后续的转码。3.根据权利要求1-2所述的固定码率的自适应分辨率转码方法，其特征在于，其中所述步骤(I)中的指定参数，对于H.264压缩标准，设一个超过编码帧数的关键帧间隔，同时需要设定场景切换阈值，以及一个大小适中的量化因子QP。4.根据权利要求1-2所述的固定码率的自适应分辨率转码方法，其特征在于，其中所述步骤(4)中，计算每一段的关键帧分配方案，具体通过求解动态规划的递归算法来计算得到。【文档编号】H04N19/85GK103491381SQ201310370224【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日 【专利技术者】焦华龙, 高飞, 吴岷, 姚键, 潘柏宇, 卢述奇 申请人:合一网络技术(北京)有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态规划优化视频编码关键帧位置方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）指定转码工具与预编码的参数，进行预编码；（2）所述预编码结束后得到编码视频的每一帧的编码大小以及所有的场景切换点位置；（3）所述场景切换点的视频帧均设为关键帧；（4）根据任意相邻两个所述场景切换点之间一个编码帧的大小信息，计算出这一段的优化的关键帧分配方案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦华龙，高飞，吴岷，姚键，潘柏宇，卢述奇，
申请(专利权)人：合一网络技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：