本發(fā)明涉及視頻技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及視頻編碼的前驅(qū)分析方法和裝置。

背景技術(shù)：

目前，視頻編碼器是通過前驅(qū)分析方法來提高視頻編碼效率，前驅(qū)分析方法是指在視頻編碼時(shí)，“向前”對(duì)若干幀圖像進(jìn)行的分析和處理，主要是通過1/2均值下采樣、自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整等。

但是，隨著人們對(duì)高質(zhì)量視頻的需求越來越高，視頻的分辨率也越來越高，越來越多的視頻內(nèi)容都是以高清(分辨率1920x1080)、甚至4K(分辨率3840x2160或者4096x2160)的分辨率進(jìn)行采集、處理和傳輸?shù)摹８叩姆直媛室馕吨蟮挠?jì)算量，這樣使得即便在1/2下采樣后，分析速率仍然成為了限制視頻編碼器編碼速率的瓶頸。因此，迫切需要提高分析速度，通常采用并行的方法來達(dá)到提速的目的。

采用并行的方法，一方面，這是一種利用更多計(jì)算資源換取時(shí)間的方法，實(shí)質(zhì)上并沒有降低計(jì)算量，如果在圖像分辨率更大，例如8K，這種方法不一定能夠達(dá)到實(shí)時(shí)，即便其達(dá)到實(shí)時(shí)處理的要求了，那么其對(duì)計(jì)算資源的消耗也是巨大的。另一方面，并行計(jì)算方法使得算法變得復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來更加困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供視頻編碼的前驅(qū)分析方法和裝置，在沒有降低視頻編碼前驅(qū)分析質(zhì)量的情況下，降低計(jì)算量，提高編碼速度。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了視頻編碼的前驅(qū)分析方法，所述方法包括：

獲取原始視頻圖像；

將所述原始視頻圖像進(jìn)行第一下采樣得到第一視頻圖像；

將所述第一視頻圖像進(jìn)行自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整，得到每個(gè)塊的量化參數(shù)調(diào)整值；

將所述原始視頻圖像進(jìn)行第二下采樣，得到第二視頻圖像；

對(duì)所述第二視頻圖像進(jìn)行幀復(fù)雜度分析。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述第一視頻圖像包括多個(gè)塊，所述將所述第一視頻圖像進(jìn)行自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整，得到每個(gè)塊的量化參數(shù)調(diào)整值包括：

獲取每個(gè)所述塊的標(biāo)準(zhǔn)差；

將每個(gè)所述塊的標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，從而得到每個(gè)所述塊的量化參數(shù)調(diào)整值。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述將所述原始視頻圖像進(jìn)行第一下采樣得到第一視頻圖像包括：

將所述原始視頻圖像的四個(gè)像素點(diǎn)求平均，得到所述第一視頻圖像的像素點(diǎn)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，將所述原始視頻圖像進(jìn)行第二下采樣，得到第二視頻圖像包括：

根據(jù)所述原始視頻圖像中待計(jì)算的像素矩陣與系數(shù)矩陣的點(diǎn)積，得到所述第二視頻圖像的像素點(diǎn)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述對(duì)所述第二視頻圖像進(jìn)行幀復(fù)雜度分析包括：

計(jì)算所述第二視頻圖像中的一幀圖像的所有塊的SATD值；

對(duì)所述所有塊的SATD值求和，從而確定所述一幀圖像的復(fù)雜度。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供視頻編碼的前驅(qū)分析裝置，所述裝置包括：

獲取單元，用于獲取原始視頻圖像；

第一下采樣單元，用于將所述原始視頻圖像進(jìn)行第一下采樣得到第一視頻圖像；

調(diào)整單元，用于將所述第一視頻圖像進(jìn)行自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整，得到每個(gè)塊的量化參數(shù)調(diào)整值；

第二下采樣單元，用于將所述原始視頻圖像進(jìn)行第二下采樣，得到第二視頻圖像；

分析單元，用于對(duì)所述第二視頻圖像進(jìn)行幀復(fù)雜度分析。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述第一視頻圖像包括多個(gè)塊，所述調(diào)整單元包括：

獲取每個(gè)所述塊的標(biāo)準(zhǔn)差；

將每個(gè)所述塊的標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，從而得到每個(gè)所述塊的量化參數(shù)調(diào)整值。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述第一下采樣單元包括：

將所述原始視頻圖像的四個(gè)像素點(diǎn)求平均，得到所述第一視頻圖像的像素點(diǎn)。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述第二下采樣單元包括：

根據(jù)所述原始視頻圖像中待計(jì)算的像素矩陣與系數(shù)矩陣的點(diǎn)積，得到所述第二視頻圖像的像素點(diǎn)。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述分析單元包括：

計(jì)算所述第二視頻圖像中的一幀圖像的所有塊的SATD值；

對(duì)所述所有塊的SATD值求和，從而確定所述一幀圖像的復(fù)雜度。

本發(fā)明實(shí)施例提供了視頻編碼的前驅(qū)分析方法和裝置，通過獲取原始視頻圖像，將原始視頻圖像進(jìn)行第一下采樣得到第一視頻圖像；將第一視頻圖像進(jìn)行自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整，得到每個(gè)塊的量化參數(shù)調(diào)整值；將原始視頻圖像進(jìn)行第二下采樣，得到第二視頻圖像；對(duì)第二視頻圖像進(jìn)行幀復(fù)雜度分析，從而在沒有降低視頻編碼前驅(qū)分析質(zhì)量的情況下，降低計(jì)算量，提高編碼速度。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的視頻編碼的前驅(qū)分析方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的第一下采樣過程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的第二下采樣過程示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的視頻編碼的前驅(qū)分析裝置示意圖。

圖標(biāo)：

10-獲取單元；20-第一下采樣單元；30-調(diào)整單元；40-第二下采樣單元；50-分析單元。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為便于對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行理解，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。

實(shí)施例一：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的視頻編碼的前驅(qū)分析方法流程圖。

參照?qǐng)D1，該方法包括以下步驟：

步驟S101，獲取原始視頻圖像；

步驟S102，將所述原始視頻圖像進(jìn)行第一下采樣得到第一視頻圖像；

這里，第一下采樣為1/2下采樣，以幀為單位讀取原始視頻圖像，對(duì)每一幀圖像在水平和垂直方向上進(jìn)行1/2下采樣，得到第一視頻圖像。

步驟S103，將第一視頻圖像進(jìn)行自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整，得到每個(gè)塊的量化參數(shù)調(diào)整值；

這里，在原始方法中，自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整是在原始分辨率上進(jìn)行的，而在第一視頻圖像中，自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整是在1/2分辨率上進(jìn)行的，其數(shù)據(jù)量變?yōu)樵瓉淼?/4。

步驟S104，將原始視頻圖像進(jìn)行第二下采樣，得到第二視頻圖像；

這里，第二下采樣為1/4下采樣，通過將原始視頻圖像進(jìn)行1/4下采樣，得到第二視頻圖像。

步驟S105，對(duì)第二視頻圖像進(jìn)行幀復(fù)雜度分析。

這里，幀復(fù)雜度分析是在1/4分辨率上進(jìn)行的，其數(shù)據(jù)量也變?yōu)樵瓉淼?/4。

進(jìn)一步的，所述第一視頻圖像包括多個(gè)塊，所述將所述第一視頻圖像進(jìn)行自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整，得到每個(gè)塊的量化參數(shù)調(diào)整值包括：

獲取每個(gè)所述塊的標(biāo)準(zhǔn)差；

將每個(gè)所述塊的標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，從而得到每個(gè)所述塊的量化參數(shù)調(diào)整值。

具體地，對(duì)于一幅圖像來說，編碼時(shí)有一個(gè)原始的量化參數(shù)QP，用來對(duì)整幅圖像做量化。由于人眼對(duì)圖像中平緩區(qū)域的變化更為敏感，因此我們希望在平緩區(qū)域盡量編碼質(zhì)量好一點(diǎn)，即量化參數(shù)設(shè)置的小一點(diǎn)；在復(fù)雜的區(qū)域可以編的稍差一點(diǎn)，即量化參數(shù)設(shè)置的大一點(diǎn)。

將圖像分成多個(gè)16x16的塊之后，計(jì)算一下每個(gè)塊的標(biāo)準(zhǔn)差，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差即所謂的交流能量。

將每個(gè)塊的標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，從而得到每個(gè)塊的量化參數(shù)調(diào)整值，這個(gè)量化參數(shù)調(diào)整值就是在整幅圖像QP的基礎(chǔ)上做一個(gè)偏移。其中，對(duì)于一個(gè)720x576的原始視頻圖像，將圖像進(jìn)行1/2下采樣后，變成360x288的第一視頻圖像，為了繼續(xù)使用原來的經(jīng)驗(yàn)值，所以也用16x16的塊計(jì)算，那么一共23x18個(gè)塊。這樣做的好處是：經(jīng)驗(yàn)值不需要再調(diào)試；計(jì)算量可以減少到原來的1/4。

進(jìn)一步的，所述將所述原始視頻圖像進(jìn)行第一下采樣得到第一視頻圖像包括：

將所述原始視頻圖像的四個(gè)像素點(diǎn)求平均，得到所述第一視頻圖像的像素點(diǎn)。

這里，第一下采樣過程具體可參照?qǐng)D2，第一視頻圖像中的點(diǎn)q(x,y)是由原視頻圖像中的四點(diǎn)求均值得到，由公式(1)可知：

其中，令x＝y(tǒng)＝0時(shí)，對(duì)P(0,0)、P(1,0)、P(0,1)和P(1,1)的和求平均，得到Q(0,0)。

進(jìn)一步的，將所述原始視頻圖像進(jìn)行第二下采樣，得到第二視頻圖像包括：

根據(jù)原始視頻圖像中待計(jì)算的像素矩陣與系數(shù)矩陣的點(diǎn)積，得到第二視頻圖像的像素點(diǎn)。

這里，對(duì)于原始視頻圖像中一個(gè)4x4大小的塊P來說，其第二下采樣得到第二視頻圖像中一個(gè)點(diǎn)q，q是原始視頻圖像中待計(jì)算的4x4像素矩陣與系數(shù)矩陣的點(diǎn)積，具體可參照?qǐng)D3，第二視頻圖像的像素點(diǎn)由公式(2)可知：

q＝Ω·P (2)

其中，P為原始視頻圖像中待計(jì)算的像素矩陣，q為第二視頻圖像的像素點(diǎn)，Ω為加權(quán)因子。

需要說明的是，4x4加權(quán)因子在中間擁有較高的權(quán)值，在邊界上的權(quán)值相對(duì)較小，這樣使得第二視頻圖像的像素點(diǎn)更多地保留了對(duì)應(yīng)位置附近位置像素的信息。

進(jìn)一步的，所述對(duì)所述第二視頻圖像進(jìn)行幀復(fù)雜度分析包括：

計(jì)算第二視頻圖像中的一幀圖像的所有塊的SATD值；

對(duì)所有塊的SATD值求和，從而確定一幀圖像的復(fù)雜度。

這里，幀復(fù)雜度分析，是對(duì)一個(gè)視頻序列，每一幀和每一幀的復(fù)雜度不一樣，那么為了保證碼率恒定，需要根據(jù)每一幀的復(fù)雜度來對(duì)該幀的量化系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

幀復(fù)雜度是用所有塊的SATD和來表示的。例如，對(duì)于一個(gè)判定為I幀的某一個(gè)8x8的塊，對(duì)其預(yù)測(cè)值與實(shí)際值求一個(gè)SATD，然后對(duì)于這一幀中所有塊都求一個(gè)SATD之后，相加即得到本幀的的一個(gè)復(fù)雜度。SATD值越小代表編碼與預(yù)測(cè)越接近，證明我們的選擇越好。

其中，SATD值可看作簡(jiǎn)單的時(shí)頻變換，其值在一定程度上可以反映幀復(fù)雜度的大小，進(jìn)而可以近似表示生成碼流的大小。

本發(fā)明實(shí)施例提供了視頻編碼的前驅(qū)分析方法，通過獲取原始視頻圖像，將原始視頻圖像進(jìn)行第一下采樣得到第一視頻圖像；將第一視頻圖像進(jìn)行自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整，得到每個(gè)塊的量化參數(shù)調(diào)整值；將原始視頻圖像進(jìn)行第二下采樣，得到第二視頻圖像；對(duì)第二視頻圖像進(jìn)行幀復(fù)雜度分析，從而在沒有降低視頻編碼前驅(qū)分析質(zhì)量的情況下，降低計(jì)算量，提高編碼速度。

實(shí)施例二：

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的視頻編碼的前驅(qū)分析裝置示意圖。

參照?qǐng)D4，獲取單元10，用于獲取原始視頻圖像；

第一下采樣單元20，用于將所述原始視頻圖像進(jìn)行第一下采樣得到第一視頻圖像；

調(diào)整單元30，用于將所述第一視頻圖像進(jìn)行自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整，得到每個(gè)塊的量化參數(shù)調(diào)整值；

第二下采樣單元40，用于將所述原始視頻圖像進(jìn)行第二下采樣，得到第二視頻圖像；

分析單元50，用于對(duì)所述第二視頻圖像進(jìn)行幀復(fù)雜度分析。

進(jìn)一步的，所述第一視頻圖像包括多個(gè)塊，所述調(diào)整單元30包括：

獲取每個(gè)所述塊的標(biāo)準(zhǔn)差；

將每個(gè)所述塊的標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，從而得到每個(gè)所述塊的量化參數(shù)調(diào)整值。

進(jìn)一步的，所述第一下采樣單元20包括：

將所述原始視頻圖像的四個(gè)像素點(diǎn)求平均，得到所述第一視頻圖像的像素點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述第二下采樣單元40包括：

根據(jù)所述原始視頻圖像中待計(jì)算的像素矩陣與系數(shù)矩陣的點(diǎn)積，得到所述第二視頻圖像的像素點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述分析單元50包括：

計(jì)算所述第二視頻圖像中的一幀圖像的所有塊的SATD值；

對(duì)所述所有塊的SATD值求和，從而確定所述一幀圖像的復(fù)雜度。

本發(fā)明實(shí)施例提供了視頻編碼的前驅(qū)分析裝置，通過獲取原始視頻圖像，將原始視頻圖像進(jìn)行第一下采樣得到第一視頻圖像；將第一視頻圖像進(jìn)行自適應(yīng)量化參數(shù)調(diào)整，得到每個(gè)塊的量化參數(shù)調(diào)整值；將原始視頻圖像進(jìn)行第二下采樣，得到第二視頻圖像；對(duì)第二視頻圖像進(jìn)行幀復(fù)雜度分析，從而在沒有降低視頻編碼前驅(qū)分析質(zhì)量的情況下，降低計(jì)算量，提高編碼速度。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)了程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實(shí)施例中所述的方法，具體實(shí)現(xiàn)可參見方法實(shí)施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系數(shù)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。

另外，在本發(fā)明實(shí)施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。