本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種視頻壓縮方法及裝置。

背景技術(shù)：

hevc(英文：highefficiencyvideocoding，中文：高效視頻編碼)是一種新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。

視頻壓縮的目的是去除數(shù)字視頻中的各種冗余，如空域冗余、時(shí)域冗余、熵冗余等，以節(jié)省傳輸和存儲(chǔ)開銷。通常，視頻壓縮量、視頻壓縮后的保真度等，主要受量化參數(shù)(英文：quantizationparameter，簡稱：qp)的影響，因此，在視頻編碼過程中，各編碼單元可以使用不同的qp值，即，可以通過給各個(gè)編碼單元合理分配qp值的方式來提高視頻壓縮質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種視頻壓縮方法及裝置，有助于提高視頻壓縮質(zhì)量。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種視頻壓縮方法，所述方法包括：

在調(diào)整周期到達(dá)時(shí)，利用哈達(dá)瑪變換，確定本調(diào)整周期內(nèi)的第一偏移量，所述第一偏移量用于表示i幀與p幀之間的量化參數(shù)差距；

利用所述第一偏移量，調(diào)整位于本調(diào)整周期內(nèi)的i幀或者p幀的量化參數(shù)初值，并利用調(diào)整得到的量化參數(shù)進(jìn)行視頻壓縮。

可選地，所述利用哈達(dá)瑪變換，確定本調(diào)整周期內(nèi)的第一偏移量，包括：

利用所述哈達(dá)瑪變換，計(jì)算當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)和幀間能量had間，所述幀間能量為所述當(dāng)前幀與所述當(dāng)前幀在播放序上的前一幀的差值圖 像的能量；

根據(jù)所述had內(nèi)和had間，獲得第一偏移率ipq＝1.4+k1*ipmax*clip(c，d，k2(1-s))；其中，k1表示調(diào)整強(qiáng)度，0<k1<1；ipmax＝clip(a，b，1-d內(nèi)/40)，a和b表示1-d內(nèi)/40的截取范圍，0<b-a≤3，d內(nèi)＝sum內(nèi)/norm內(nèi)/分辨率，sum內(nèi)＝k3*sum前+had內(nèi)，norm內(nèi)＝k3*norm前+1，0<k3<1；c和d表示k2(1-s)的截取范圍，0<d-c≤3，1≤k2≤3，s表示相對(duì)強(qiáng)度，由d內(nèi)和d間計(jì)算獲得，d間＝sum間/norm間/分辨率，sum間＝k4*sum前間+had間，norm間＝k4*norm前間+1，0<k4<1；

利用所述ipq，獲得所述第一偏移量ip＝(int)(6log2(ipq)+0.5)。

可選地，所述當(dāng)前幀劃分出m個(gè)n×n大小的編碼單元，所述計(jì)算所述當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)，包括：

通過以下公式計(jì)算每個(gè)n×n大小的編碼單元的能量hadcu：

其中，c表示對(duì)編碼單元做哈達(dá)瑪變換得到的變換后編碼單元矩陣，i和j用于表示變換后編碼單元矩陣中的坐標(biāo)；

將所述m個(gè)n×n大小的編碼單元的能量hadcu之和，確定為所述當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)。

可選地，幀的量化參數(shù)初值體現(xiàn)為該幀劃分出的各個(gè)編碼單元的量化參數(shù)初值，則調(diào)整所述量化參數(shù)初值，包括：

利用所述第一偏移量，調(diào)整每個(gè)編碼單元的量化參數(shù)初值。

可選地，所述方法還包括：

利用所述哈達(dá)瑪變換，確定本調(diào)整周期內(nèi)的第二偏移量，所述第二偏移量用于表示p幀與b幀之間的量化參數(shù)差距；

利用所述第二偏移量，調(diào)整位于本調(diào)整周期內(nèi)的p幀或者b幀的量化參 數(shù)初值，并利用調(diào)整得到的量化參數(shù)進(jìn)行視頻壓縮。

可選地，所述利用所述哈達(dá)瑪變換，確定本調(diào)整周期內(nèi)的第二偏移量，包括：

利用所述哈達(dá)瑪變換，計(jì)算當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)和幀間能量had間，所述幀間能量為所述當(dāng)前幀與所述當(dāng)前幀在播放序上的前一幀的的差值圖像能量；

根據(jù)所述had內(nèi)和had間，獲得第二偏移率pbq＝1.3+clip(f，g，1-s)；其中，f和g表示1-s的截取范圍，0<g-f≤2，s表示相對(duì)強(qiáng)度，由d內(nèi)和d間計(jì)算獲得，d內(nèi)＝sum內(nèi)/norm內(nèi)/分辨率，sum內(nèi)＝k3*sum前+had內(nèi)，norm內(nèi)＝k3*norm前+1，0<k3<1；d間＝sum間/norm間/分辨率，sum間＝k4*sum前間+had間，norm間＝k4*norm前間+1，0<k4<1；

利用所述pbq，獲得所述第二偏移量pb＝(int)(6log2(pbq)+0.5)。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種視頻壓縮裝置，所述裝置包括：

第一偏移量確定單元，用于在調(diào)整周期到達(dá)時(shí)，利用哈達(dá)瑪變換，確定本調(diào)整周期內(nèi)的第一偏移量，所述第一偏移量用于表示i幀與p幀之間的量化參數(shù)差距；

量化參數(shù)調(diào)整單元，用于利用所述第一偏移量，調(diào)整位于本調(diào)整周期內(nèi)的i幀或者p幀的量化參數(shù)初值，并利用調(diào)整得到的量化參數(shù)進(jìn)行視頻壓縮。

可選地，所述第一偏移量確定單元包括：

第一能量計(jì)算單元，用于利用所述哈達(dá)瑪變換，計(jì)算當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)和幀間能量had間，所述幀間能量為所述當(dāng)前幀與所述當(dāng)前幀在播放序上的前一幀的差值圖像的能量；

第一偏移率獲得單元，用于根據(jù)所述had內(nèi)和had間，獲得第一偏移率ipq＝1.4+k1*ipmax*clip(c，d，k2(1-s))；其中，k1表示調(diào)整強(qiáng)度，0<k1<1；ipmax＝clip(a，b，1-d內(nèi)/40)，a和b表示1-d內(nèi)/40的截取范圍，0<b-a≤3，d內(nèi)＝sum內(nèi)/norm內(nèi)/分辨率，sum內(nèi)＝k3*sum前+had內(nèi)，norm內(nèi)＝k3*norm前+1，0<k3<1；c和d表示k2(1-s)的截取范圍，0<d-c≤3，1≤k2≤3，s表示相對(duì)強(qiáng)度，由d內(nèi)和d間計(jì)算獲得，d間＝sum間/norm間/分辨率，sum間＝k4*sum前間+had間，norm間＝k4*norm前間+1，0<k4<1；

第一偏移量獲得單元，用于利用所述ipq，獲得所述第一偏移量ip＝(int)(6log2(ipq)+0.5)。

可選地，所述當(dāng)前幀劃分出m個(gè)n×n大小的編碼單元，所述第一能量計(jì)算單元，具體用于通過以下公式計(jì)算每個(gè)n×n大小的編碼單元的能量hadcu，并將所述m個(gè)n×n大小的編碼單元的能量hadcu之和，確定為所述當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)：

其中，c表示對(duì)編碼單元做哈達(dá)瑪變換得到的變換后編碼單元矩陣，i和j用于表示變換后編碼單元矩陣中的坐標(biāo)。

可選地，幀的量化參數(shù)初值體現(xiàn)為該幀劃分出的各個(gè)編碼單元的量化參數(shù)初值，則

所述量化參數(shù)調(diào)整單元，具體用于利用所述第一偏移量，調(diào)整每個(gè)編碼單元的量化參數(shù)初值。

可選地，所述裝置還包括：

第二偏移量確定單元，用于利用所述哈達(dá)瑪變換，確定本調(diào)整周期內(nèi)的第二偏移量，所述第二偏移量為用于表示p幀與b幀之間的量化參數(shù)差距；

所述量化參數(shù)調(diào)整單元，還用于利用所述第二偏移量，調(diào)整位于本調(diào)整周期內(nèi)的p幀或者b幀的量化參數(shù)初值，并利用調(diào)整得到的量化參數(shù)進(jìn)行視頻壓縮。

可選地，所述第二偏移量確定單元包括：

第二能量計(jì)算單元，用于利用所述哈達(dá)瑪變換，計(jì)算當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)和幀間能量had間，所述幀間能量為所述當(dāng)前幀與所述當(dāng)前幀在播放序上的前一幀的的差值圖像能量；

第二偏移率獲得單元，用于根據(jù)所述had內(nèi)和had間，獲得第二偏移率pbq＝1.3+clip(f，g，1-s)；其中，f和g表示1-s的截取范圍，0<g-f≤2，s表示相對(duì)強(qiáng)度，由d內(nèi)和d間計(jì)算獲得，d內(nèi)＝sum內(nèi)/norm內(nèi)/分辨率，sum內(nèi)＝k3*sum前+had內(nèi)，norm內(nèi)＝k3*norm前+1，0<k3<1；d間＝sum間/norm間/分辨率，sum間＝k4*sum前間+had間，norm間＝k4*norm前間+1，0<k4<1；

第二偏移量獲得單元，用于利用所述pbq，獲得所述第二偏移量pb＝(int)(6log2(pbq)+0.5)。

本發(fā)明技術(shù)方案中，可以利用哈達(dá)瑪變換，反映出輸入視頻的特性，即本發(fā)明方案中定義的紋理豐富度和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，如此，便可在充分考慮輸入視頻特性的情況下，確定出合適的調(diào)整偏移量，進(jìn)而在qp初值的基礎(chǔ)上，獲得調(diào)整后qp值，用于在視頻壓縮時(shí)使用。具體地，可以根據(jù)實(shí)際需求，利用哈達(dá)瑪變換確定出表示i幀與p幀之間qp差距的第一偏移量，并利用第一偏移量對(duì)i幀或p幀的qp初值做適當(dāng)調(diào)整；或者，還可以根據(jù)實(shí)際需求，利用哈達(dá)瑪變換確定出表示p幀與b幀之間qp差距的第二偏移量，并利用第二偏移量對(duì)p幀或b幀的qp初值做適當(dāng)調(diào)整。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明視頻壓縮方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明中利用哈達(dá)瑪變換確定第一偏移量的流程圖；

圖3是本發(fā)明中利用哈達(dá)瑪變換確定第二偏移量的流程圖；

圖4是本發(fā)明視頻壓縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

通常，原始的未經(jīng)壓縮的數(shù)字視頻可以通過rgb或yuv格式存儲(chǔ)，即，視頻所包括的每一幀中的每個(gè)像素點(diǎn)可以用rgb三分量或者yuv中的亮度色度表示。如果不對(duì)原始的視頻進(jìn)行壓縮，數(shù)據(jù)量非常巨大。特別是在人們對(duì)數(shù)字視頻的用戶體驗(yàn)要求越來越高的情況下，視頻分辨率從480p(640×480)發(fā)展到準(zhǔn)高清720p(1280×720)、全高清1080p(1290×1080)、4k等等，更需要通過有效方式對(duì)視頻進(jìn)行壓縮處理，以節(jié)省視頻的傳輸和存儲(chǔ)開銷。

在介紹本發(fā)明方案之前，先對(duì)hevc中的幀類型做簡單介紹。通常，幀類型可以包括：i幀、p幀、b幀(可細(xì)分為可被參考的大b幀和不可被參考的小b幀)。其中，i幀(iframe)為幀內(nèi)編碼幀，又稱為獨(dú)立編碼幀，i幀不需要參考其他畫面生成，編碼時(shí)只利用當(dāng)前幀的信息去除圖像的空域冗余，i幀所占數(shù)據(jù)的信息量比較大。p幀(pframe)為前向預(yù)測(cè)編碼幀，p幀需要參考前面的i幀或p幀生成，編碼時(shí)除了去除空域冗余，還可利用前向預(yù)測(cè)去除時(shí)域冗余，p幀的壓縮比較高。b幀(bframe)為雙向預(yù)測(cè)內(nèi)插編碼幀，b幀需要參考前面的i幀或者p幀以及后面的p幀生成，除了空域冗余，編碼時(shí)還利用雙向預(yù)測(cè)去除時(shí)域冗余，b幀的壓縮比最高。

在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過分層級(jí)設(shè)置qp值的方式，來提高視頻壓縮質(zhì)量。舉例來說，分層級(jí)設(shè)置qp值可以體現(xiàn)為，結(jié)合每種類型幀的重要程度， 設(shè)置該類型幀的qp值，通常，幀被參考的次數(shù)越多，其重要程度就越高。也就是說，在進(jìn)行視頻壓縮時(shí)，可以適當(dāng)調(diào)整i幀、p幀、b幀的qp值，以達(dá)到更好的視頻壓縮效果。

下面結(jié)合具體示例，對(duì)本發(fā)明方案的視頻壓縮過程進(jìn)行解釋說明。

參見圖1，示出了本發(fā)明視頻壓縮方法的流程圖，可以包括：

s101，在調(diào)整周期到達(dá)時(shí)，利用哈達(dá)瑪變換，確定本調(diào)整周期內(nèi)的第一偏移量，所述第一偏移量用于表示i幀與p幀之間的量化參數(shù)差距。

為了防止qp調(diào)整頻率過高，對(duì)視頻壓縮質(zhì)量造成影響，可以預(yù)先設(shè)置調(diào)整周期，并在調(diào)整周期到達(dá)時(shí)，利用本發(fā)明方案適當(dāng)調(diào)整該調(diào)整周期內(nèi)的幀的qp值。

舉例來說，可以由用戶根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定調(diào)整周期的大小，如用戶指定每間隔n個(gè)幀設(shè)置一個(gè)調(diào)整周期，若n＝20，則對(duì)于包括100個(gè)幀的輸入視頻來說，可被劃分為5個(gè)調(diào)整周期?；蛘?，還可以根據(jù)幀組gop(groupofpictures)來設(shè)置調(diào)整周期，即一個(gè)gop包括的幀位于一個(gè)調(diào)整周期內(nèi)，考慮到gop的第一幀都是i幀，因此，可以根據(jù)i幀來識(shí)別調(diào)整周期。具體地，可以判斷當(dāng)前幀是否為i幀，如果是，則判定一個(gè)調(diào)整周期已到達(dá)，可觸發(fā)利用本發(fā)明方案進(jìn)行qp值調(diào)整。

現(xiàn)有的基于分層次qp分配機(jī)制實(shí)現(xiàn)的視頻壓縮方案中，大多通過統(tǒng)計(jì)最優(yōu)的方式設(shè)置qp值，未考慮每個(gè)輸入視頻的特性，在一定程度上影響了視頻壓縮質(zhì)量。對(duì)應(yīng)于此，本發(fā)明方案在需要進(jìn)行qp值調(diào)整時(shí)，可以利用哈達(dá)瑪(英文：hadamard，簡稱：had)變換反映輸入視頻的特性，進(jìn)而結(jié)合該輸入視頻特性，確定出調(diào)整偏移量。舉例來說，可以根據(jù)需要，通過哈達(dá)瑪變換獲得第一偏移量，并利用第一偏移量，調(diào)整i幀的qp初值或者調(diào)整p幀的qp初值。還可以根據(jù)需要，通過哈達(dá)瑪變換獲得第二偏移量，并利用第二偏移量，調(diào)整p幀的qp初值或者調(diào)整b幀的qp初值。

具體地，本發(fā)明中的第一偏移量可以體現(xiàn)為ip，即i幀和p幀間的偏移量。參見圖2，示出了利用哈達(dá)瑪變換確定第一偏移量ip的流程圖，可以包括：

s201，利用所述哈達(dá)瑪變換，計(jì)算當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)和幀間能量had間，所述幀間能量為所述當(dāng)前幀與所述當(dāng)前幀在播放序上的前一幀的差值圖像的能量。

本發(fā)明方案中，定義了如下兩個(gè)參數(shù)，用于表示輸入視頻的特性：紋理豐富度和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，可具體體現(xiàn)為：幀內(nèi)had能量had內(nèi)、幀間had能量had間、幀內(nèi)had密度d內(nèi)和幀間had密度d間。本發(fā)明方案中，幀間能量可以理解為，當(dāng)前幀與當(dāng)前幀在播放序上的前一幀之間的差值圖像的能量。

可以理解地，如果視頻a拍攝了一面白色平滑的墻，視頻b拍攝了一條石子路，則視頻b與視頻a相比，紋理豐富度更高。如果視頻c拍攝了一個(gè)散步的人，視頻d拍攝了一個(gè)跑步的人，則視頻d與視頻c相比，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度更高。

作為一種示例，本發(fā)明還對(duì)本領(lǐng)域公知的標(biāo)準(zhǔn)hevc測(cè)試片段進(jìn)行了模擬試驗(yàn)，以此來驗(yàn)證本發(fā)明通過紋理豐富度和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度來表示視頻特性的準(zhǔn)確性。參見下表1，對(duì)于紋理豐富度越高的視頻片段，其d內(nèi)也越高；對(duì)于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越高的視頻片段，其d內(nèi)也越高。另外，對(duì)于一些運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度很接近的視頻片段來說，如“派對(duì)場(chǎng)景”、“藍(lán)球訓(xùn)練”等，由于紋理豐富度不同導(dǎo)致這些視頻片段具有不同的d間，如此，為了更準(zhǔn)確的表示輸入視頻的特性，本發(fā)明還定義了如下參數(shù)：相對(duì)強(qiáng)度s，用以表示相對(duì)于幀內(nèi)視覺信息來說，幀間運(yùn)動(dòng)的相對(duì)強(qiáng)度，可以由d內(nèi)和d間計(jì)算獲得s。舉例來說，可體現(xiàn)為s＝d間/d內(nèi)，或者，還可取d內(nèi)和d間的對(duì)數(shù)關(guān)系來表示s，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)利用d內(nèi)和d間計(jì)算獲得s的方式可不做具體限定。

表1

作為一種示例，本發(fā)明中的had能量可以體現(xiàn)為had變換的交流分量的絕對(duì)值之和。具體地，如果當(dāng)前幀劃分出m個(gè)n×n大小的編碼單元，則計(jì)算當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)，然后再將所述m個(gè)n×n大小的編碼單元的能量hadcu之和，確定為當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)。

可以通過以下公式，計(jì)算每個(gè)n×n大小的編碼單元的能量hadcu：

其中，c表示對(duì)編碼單元做哈達(dá)瑪變換得到的變換后編碼單元矩陣，i和j用于表示變換后編碼單元矩陣中的坐標(biāo)。舉例來說，編碼單元的大小可以是4×4、8×8、16×16、32×32、64×64等等，本發(fā)明對(duì)此可不做限定。

舉例來說，在播放序上，當(dāng)前幀為第100幀，前一幀為第99幀，則結(jié)合上述公式，可分別計(jì)算得到幀內(nèi)能量had100，幀間能量had99,100。

s202，根據(jù)所述had內(nèi)和had間，獲得第一偏移率ipq＝1.4+k1*ipmax*clip(c，d，k2(1-s))。

本發(fā)明方案中，充分考慮到視覺信息與had能量隨時(shí)間的變化，在進(jìn)行qp值調(diào)整之前，可以通過加權(quán)移動(dòng)平均的方式做如下迭代計(jì)算：

sum<－k×sum+had內(nèi)；

norm<－k×norm+1；

密度×分辨率＝sum/norm。

上述迭代公式中，權(quán)重k為校正量，取值范圍為[0,1]。

具體地，對(duì)于幀內(nèi)had密度d內(nèi)來說，d內(nèi)＝sum內(nèi)/norm內(nèi)/分辨率。

其中，sum內(nèi)＝k3*sum前+had內(nèi)，norm內(nèi)＝k3*norm前+1，0<k3<1。作為一種優(yōu)選方案，k3＝0.5。結(jié)合上文所舉示例，sum100＝0.5*sum99+had100，norm100＝0.5*norm99+1，其中，sum99和norm99是由視頻中的第1幀到第98幀，不斷的迭代計(jì)算獲得，此處不再舉例說明。作為一種示例，視頻的第1幀的sum1＝0，norm1＝0。

具體地，對(duì)于幀間had密度d間來說，d間＝sum間/norm間/分辨率。

其中，sum間＝k4*sum前間+had間，norm間＝k4*norm前間+1，0<k4<1。作為一種優(yōu)選方案，k4＝0.9。上文所舉示例中，sum99,100＝0.9*sum98,99+had99,100，norm99,100＝0.9*norm98,99+1，sum98,99和norm98,99是由視頻中的第1幀到第98幀，不斷的迭代計(jì)算獲得，此處不再舉例說明。

根據(jù)上述公式獲得d內(nèi)之后，便可利用d內(nèi)確定出本發(fā)明中的第一最大偏移量ipmax＝clip(a，b，1-d內(nèi)/40)。其中，a和b表示1-d內(nèi)/40的截取范圍，0<b-a≤3。舉例來說，a＝0.0，b＝1.0，即確保i幀和p幀之間的最大偏移量不超過1，結(jié)合具體的輸入視頻，如果1-d內(nèi)/40的計(jì)算值位于[0.0,1.0]之內(nèi)，則可將計(jì)算值確定為ipmax，如果計(jì)算值位于[0.0,1.0]之外，則可將計(jì)算值靠近的0.0或者1.0確定為ipmax。舉例來說，若計(jì)算值為1.3，位于[0.0,1.0]之外且靠近于1.0，則可截取獲得ipmax＝1.0。

結(jié)合上文所做介紹，利用d內(nèi)和d間便可確定出相對(duì)強(qiáng)度s，另外，利用d內(nèi)確定出ipmax之后，便可計(jì)算獲得本發(fā)明中的ipq＝1.4+k1*ipmax*clip(c，d，k2(1-s))。其中，k1表示調(diào)整強(qiáng)度，0<k1<1；c和d表示k2(1-s)的截取范圍，0<d-c≤3，1≤k2≤3。作為一種優(yōu)選方案k1＝0.6，k2＝2，即ipq＝1.4+ 0.6*ipmax*clip(c，d，2-2s)。

舉例來說，c＝0.0，d＝1.0，結(jié)合具體的輸入視頻，如果k2(1-s)的計(jì)算值位于[0.0,1.0]之內(nèi)，則可利用計(jì)算值確定ipq，如果計(jì)算值位于[0.0,1.0]之外，則可利用計(jì)算值靠近的0.0或者1.0確定ipq。舉例來說，若計(jì)算值為1.3，位于[0.0,1.0]之外且靠近于1.0，則ipq＝1.4+k1*ipmax*1.0。

s203，利用所述ipq，獲得所述第一偏移量ip＝(int)(6log2(ipq)+0.5)。

公式qp＝12.0+6.0*log(q/0.85)可用于表示碼率與qp偏移之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，在獲得第一偏移率ipq后，便可結(jié)合上述公式獲得第一偏移量ip。

s102，利用所述第一偏移量，調(diào)整位于本調(diào)整周期內(nèi)的i幀或者p幀的量化參數(shù)初值，并利用調(diào)整得到的量化參數(shù)進(jìn)行視頻壓縮。

本發(fā)明中的第一偏移量表示的是，在進(jìn)行視頻壓縮時(shí)i幀的qp值與p幀的qp值之間的差距。

具體地，可以控制i幀的qp初值不變，調(diào)整p幀的qp初值，也就是說，在進(jìn)行視頻壓縮時(shí)，利用i幀的qp初值完成對(duì)i幀的壓縮，利用p幀的調(diào)整后qp值完成對(duì)p幀的壓縮。

或者，也可以控制p幀的qp初值不變，調(diào)整i幀的qp初值，也就是說，在進(jìn)行視頻壓縮時(shí)，利用p幀的qp初值完成對(duì)p幀的壓縮，利用i幀的調(diào)整后qp值完成對(duì)i幀的壓縮。

具體的調(diào)整方案可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況確定，本發(fā)明對(duì)此可不做限定，只要確保調(diào)整得到的i幀與p幀之間的qp差距與第一偏移量相符即可。作為一種示例，可以由用戶根據(jù)實(shí)際需求，選擇控制哪種類型幀的qp初值不變。

以調(diào)整p幀的qp初值，使i幀與p幀之的qp差距與第一偏移量相符為例，若當(dāng)前幀為第100幀，確定出本調(diào)整周期的第一偏移量后，可判斷第 101幀的幀類型是否為p幀，如果第101幀是p幀，則可獲得第101幀的qp初值，并結(jié)合第一偏移量確定出第101幀的調(diào)整后qp值，用于視頻壓縮時(shí)使用。

具體地，本發(fā)明至少可以通過以下三種方式獲得量化參數(shù)初值，下面分別進(jìn)行解釋說明。

方式一，通過常數(shù)qp(簡稱：cqp)模式，獲得量化參數(shù)初值。

該方式中，用戶可以預(yù)設(shè)qp的基值，如此，便可結(jié)合基值與每種類型幀的qp值之間的關(guān)系，獲得該類型幀的qp值。

作為一種示例，hevc/h.265參考軟件hm-16.0和開源x265編碼器均支持在cqp模式下確定不同類型幀的qp值。舉例來說，在x265編碼器中，基值＝qpi+3＝qpp＝qpb-3＝qpbref-1，其中，qpi表示i幀的qp初值，qpp表示p幀的qp初值，qpb表示b幀的qp初值，qpbref表示可被參考的大b幀的qp初值。

方式二，通過速率控制(簡稱：rc)模式，獲得量化參數(shù)初值。

該方式中，用戶可以預(yù)設(shè)目標(biāo)碼率，如此，便可結(jié)合目標(biāo)碼率，設(shè)置每個(gè)幀的自身碼率，然后再利用表示碼率與量化參數(shù)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的模型，根據(jù)上述設(shè)置的自身碼率確定出每個(gè)幀的qp初值。舉例來說，可以根據(jù)每個(gè)幀被參考的次數(shù)，確定幀的重要程度，進(jìn)而根據(jù)重要程度設(shè)置該幀的自身碼率。

方式三，在上述兩種方式的基礎(chǔ)上，使用x265編碼器中的“cutree”工具，自適應(yīng)的設(shè)置量化參數(shù)初值。

也就是說，通過方式一或方式二獲得各幀的qp初值后，可以利用cutree進(jìn)行優(yōu)化處理，并將優(yōu)化處理后的qp值作為本方式三中的自適應(yīng)設(shè)置的qp初值。

該方式中，將每幀劃分成多個(gè)編碼單元，并利用每個(gè)編碼單元的參考頻 率，獲得該編碼單元對(duì)應(yīng)的qp值。也就是說，一個(gè)幀的qp初值可以體現(xiàn)為該幀劃分出的各個(gè)編碼單元的qp初值。

具體地，編碼單元可以被直接參考，也可以被間接參考。舉例來說，編碼單元a被編碼單元b參考，編碼單元b被編碼單元c參考，可以理解為b直接參考a，c間接參考a。

現(xiàn)有技術(shù)按照上文介紹的方式獲得qp初值后，便直接利用該qp初值進(jìn)行視頻壓縮。對(duì)應(yīng)于此，本發(fā)明則會(huì)在上文所得qp初值的基礎(chǔ)上，利用根據(jù)哈達(dá)瑪變換得到的偏移量，對(duì)qp初值進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，再利用調(diào)整后的量化參數(shù)進(jìn)行視頻壓縮，有助于提高視頻壓縮質(zhì)量。

以調(diào)整p幀的qp初值，使i幀與p幀之的qp差距與第一偏移量相符為例，如果采用方式一或方式二獲得p幀的qp初值，則可利用第一偏移量調(diào)整該初值，獲得p幀的調(diào)整后qp值；如果采用方式三獲得p幀的qp初值，即p幀的qp初值體現(xiàn)為p幀劃分出的各個(gè)編碼單元的qp初值，則可利用第一偏移量，調(diào)整每個(gè)編碼單元的qp初值，獲得各個(gè)編碼單元的調(diào)整后qp值。

同樣地，可以基于本發(fā)明設(shè)計(jì)思路，確定出表示p幀與b幀之間的qp差距的第二偏移量，并利用第二偏移量對(duì)本調(diào)整周期內(nèi)的p幀或b幀的qp初值做適當(dāng)調(diào)整，進(jìn)而再利用調(diào)整得到的量化參數(shù)進(jìn)行視頻壓縮，有助于提高視頻壓縮質(zhì)量。

具體地，本發(fā)明中的第二偏移量可以體現(xiàn)為pb，即p幀和b幀間的偏移量。參見圖3，示出了利用哈達(dá)瑪變換確定第二偏移量pb的流程圖，可以包括：

s301，利用所述哈達(dá)瑪變換，計(jì)算當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)和幀間能量had間，所述幀間能量為所述當(dāng)前幀與所述當(dāng)前幀在播放序上的前一幀的的 差值圖像能量。

計(jì)算視頻中每一幀的had能量的方式可參見上文圖2處所做介紹，此處不再贅述。

結(jié)合上文所舉示例，在播放序上，當(dāng)前幀為第101幀，前一幀為第100幀，則可分別計(jì)算得到幀內(nèi)能量had101和had100，幀間能量had100,101。

s302，根據(jù)所述had內(nèi)和had間，獲得第二偏移率pbq＝1.3+clip(f，g，1-s)。

本發(fā)明方案中，關(guān)于相對(duì)強(qiáng)度s的計(jì)算方式可參見上文圖2處所做介紹，此處不再贅述。f和g可用于表示1-s的截取范圍，0<g-f≤2。舉例來說，g＝0.0，f＝0.7，結(jié)合具體的輸入視頻，如果1-s的計(jì)算值位于[0.0,0.7]之內(nèi)，則可利用計(jì)算值確定pbq，如果計(jì)算值位于[0.0,0.7]之外，則可利用計(jì)算值靠近的0.0或者0.7確定pbq。舉例來說，若計(jì)算值為0.9，位于[0.0,0.7]之外且靠近于0.7，則pbq＝1.3+0.7＝2.0。

s303，利用所述pbq，獲得所述第二偏移量pb＝(int)(6log2(pbq)+0.5)。

公式qp＝12.0+6.0*log(q/0.85)可用于表示碼率與qp偏移之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，在獲得第二偏移率pbq后，便可結(jié)合上述公式獲得第二偏移量pb。

需要說明的是，如果在rc模式下獲得qp初值，并利用第二偏移量，對(duì)p幀或b幀的qp初值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，可能會(huì)導(dǎo)致速率控制的精度變低。針對(duì)于此，本發(fā)明還提供了如下優(yōu)選方案：判斷是否在rc模式下獲得qp初值，如果是，則維持p幀與b幀之間的qp差距，即，不在二者之間進(jìn)行偏移量調(diào)整；如果否，則可利用第二偏移量，調(diào)整p幀與b幀之間的qp差距，使二者在進(jìn)行視頻壓縮時(shí)使用的qp值的差距與第二偏移量相符。

可以理解地，針對(duì)在rc模式下獲得qp初值的情況，用戶可以結(jié)合實(shí)際需求，選擇利用第二偏移量，在p幀與b幀之間進(jìn)行偏移量調(diào)整；或者， 也可以選擇不在p幀與b幀之間進(jìn)行偏移量調(diào)整，本發(fā)明對(duì)此可不做具體限定，可以結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況確定。

為了更好的評(píng)估本發(fā)明方案的視頻壓縮性能，本發(fā)明還利用11個(gè)具有不同紋理豐富度、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和分辨率的標(biāo)準(zhǔn)hevc測(cè)試片段，進(jìn)行了試驗(yàn)。

1.在cqp模式下進(jìn)行qp調(diào)整的方案的性能

利用測(cè)試片段，在x265-v1.6和hm-16.0中進(jìn)行了試驗(yàn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明方案的編碼效率顯著提升，具體可通過bd-rate表示編碼效率。bd-rate可以理解為，針對(duì)同一個(gè)視頻片段，兩種編碼方法在相同質(zhì)量(可以體現(xiàn)為峰值信噪比psnr)下碼率的差別。本發(fā)明方案相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省的碼率可以體現(xiàn)為表2中的負(fù)數(shù)。

表2

如表2所示，在沒有編碼速率損失的情況下，在x265-v1.6中，利用本發(fā)明方案可使bd-rate最高節(jié)省10％，平均節(jié)省6.44％；在hm-16.0中，利用本發(fā)明方案可使bd-rate最高節(jié)省5％，平均節(jié)省1.94％。

2.在rc模式下進(jìn)行qp調(diào)整的方案的性能

利用測(cè)試片段，在x265-v1.6中進(jìn)行了試驗(yàn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明方案的編碼效率顯著提升。

表3

表3中，“cutree”列中表示的是，利用cutree工具調(diào)整在rc模式獲得的qp初值，可以節(jié)省的碼率；“本發(fā)明”列中表示的是，利用哈達(dá)瑪變換確 定出的偏移量調(diào)整在rc模式獲得的qp初值，可以節(jié)省的碼率；“二者集成”列中表示的是，利用cutree工具調(diào)整在rc模式獲得的qp初值后，再進(jìn)一步利用哈達(dá)瑪變換確定出的偏移量對(duì)qp值做適當(dāng)調(diào)整，可以節(jié)省的碼率。

如表3所示，與現(xiàn)有的rc模式實(shí)現(xiàn)的壓縮方案相比，本發(fā)明方案可使bd-rate平均節(jié)省2.4％。另外，當(dāng)集成cutree時(shí)，能夠增益20％。

另外，為了評(píng)估本發(fā)明中利用哈達(dá)瑪變換計(jì)算偏移量的復(fù)雜度，可以從hm-16.0中提取xcalchads8x8islice功能，利用不同的標(biāo)準(zhǔn)hevc測(cè)試片段，使用e3-1230@3.30ghz線程的英特爾至強(qiáng)處理器運(yùn)行該功能1000萬次，以此來驗(yàn)證本發(fā)明偏移量的計(jì)算速度。驗(yàn)證結(jié)果為，針對(duì)1080p分辨率的測(cè)試片段，處理速度大約為300幀/秒，比最快的hevc/h.265編碼器快了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。也就是說，從視頻壓縮的整體處理過程來說，雖然本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)增加了利用哈達(dá)瑪變換計(jì)算偏移量的過程，但該過程的計(jì)算速度很快，因此不會(huì)對(duì)視頻壓縮的整體效率產(chǎn)生過大影響，但卻可以顯著提高視頻壓縮質(zhì)量。

與圖1所示方法相對(duì)應(yīng)，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種視頻壓縮裝置400，參見圖4所示示意圖，所述裝置可包括：

第一偏移量確定單元401，用于在調(diào)整周期到達(dá)時(shí)，利用哈達(dá)瑪變換，確定本調(diào)整周期內(nèi)的第一偏移量，所述第一偏移量用于表示i幀與p幀之間的量化參數(shù)差距；

量化參數(shù)調(diào)整單元402，用于利用所述第一偏移量，調(diào)整位于本調(diào)整周期內(nèi)的i幀或者p幀的量化參數(shù)初值，并利用調(diào)整得到的量化參數(shù)進(jìn)行視頻壓縮。

可選地，所述第一偏移量確定單元包括：

第一能量計(jì)算單元，用于利用所述哈達(dá)瑪變換，計(jì)算當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)和幀間能量had間，所述幀間能量為所述當(dāng)前幀與所述當(dāng)前幀在播放 序上的前一幀的差值圖像的能量；

第一偏移率獲得單元，用于根據(jù)所述had內(nèi)和had間，獲得第一偏移率ipq＝1.4+k1*ipmax*clip(c，d，k2(1-s))；其中，k1表示調(diào)整強(qiáng)度，0<k1<1；ipmax＝clip(a，b，1-d內(nèi)/40)，a和b表示1-d內(nèi)/40的截取范圍，0<b-a≤3，d內(nèi)＝sum內(nèi)/norm內(nèi)/分辨率，sum內(nèi)＝k3*sum前+had內(nèi)，norm內(nèi)＝k3*norm前+1，0<k3<1；c和d表示k2(1-s)的截取范圍，0<d-c≤3，1≤k2≤3，s表示相對(duì)強(qiáng)度，由d內(nèi)和d間計(jì)算獲得，d間＝sum間/norm間/分辨率，sum間＝k4*sum前間+had間，norm間＝k4*norm前間+1，0<k4<1；

第一偏移量獲得單元，用于利用所述ipq，獲得所述第一偏移量ip＝(int)(6log2(ipq)+0.5)。

可選地，所述當(dāng)前幀劃分出m個(gè)n×n大小的編碼單元，所述第一能量計(jì)算單元，具體用于通過以下公式計(jì)算每個(gè)n×n大小的編碼單元的能量hadcu，并將所述m個(gè)n×n大小的編碼單元的能量hadcu之和，確定為所述當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)：

其中，c表示對(duì)編碼單元做哈達(dá)瑪變換得到的變換后編碼單元矩陣，i和j用于表示變換后編碼單元矩陣中的坐標(biāo)。

可選地，幀的量化參數(shù)初值體現(xiàn)為該幀劃分出的各個(gè)編碼單元的量化參數(shù)初值，則

所述量化參數(shù)調(diào)整單元，具體用于利用所述第一偏移量，調(diào)整每個(gè)編碼單元的量化參數(shù)初值。

可選地，所述裝置還包括：

第二偏移量確定單元，用于利用所述哈達(dá)瑪變換，確定本調(diào)整周期內(nèi)的第二偏移量，所述第二偏移量為用于表示p幀與b幀之間的量化參數(shù)差距；

所述量化參數(shù)調(diào)整單元，還用于利用所述第二偏移量，調(diào)整位于本調(diào)整周期內(nèi)的p幀或者b幀的量化參數(shù)初值，并利用調(diào)整得到的量化參數(shù)進(jìn)行視頻壓縮。

可選地，所述第二偏移量確定單元包括：

第二能量計(jì)算單元，用于利用所述哈達(dá)瑪變換，計(jì)算當(dāng)前幀的幀內(nèi)能量had內(nèi)和幀間能量had間，所述幀間能量為所述當(dāng)前幀與所述當(dāng)前幀在播放序上的前一幀的的差值圖像能量；

第二偏移率獲得單元，用于根據(jù)所述had內(nèi)和had間，獲得第二偏移率pbq＝1.3+clip(f，g，1-s)；其中，f和g表示1-s的截取范圍，0<g-f≤2，s表示相對(duì)強(qiáng)度，由d內(nèi)和d間計(jì)算獲得，d內(nèi)＝sum內(nèi)/norm內(nèi)/分辨率，sum內(nèi)＝k3*sum前+had內(nèi)，norm內(nèi)＝k3*norm前+1，0<k3<1；d間＝sum間/norm間/分辨率，sum間＝k4*sum前間+had間，norm間＝k4*norm前間+1，0<k4<1；

第二偏移量獲得單元，用于利用所述pbq，獲得所述第二偏移量pb＝(int)(6log2(pbq)+0.5)。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。