利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2024100422327
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-13
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于VMAF感知失真测度的码率控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、建立以VMAF得分为指导的感知失真测度与编码器量化步长、图像纹理特性之间的映射关系;

所述VMAF是指Visual Multimethod Assessment Fusion通过支持向量机对多元特征进行回归,并利用求均值的方法得到视频整体质量评价;

所述步骤S1包括以下步骤:

S11、建立感知失真测度映射关系f,其公式为DVMAF=f(Qstep,T),其中Qstep为量化步长,(QP‑4)/6其通过QP查表得到,Qstep与QP的对应关系为Qstep≈2 ,DVMAF为以VMAF得分为指导的感知失真测度,T为图像纹理特性;

所述QP是量化参数;

S12、先采用线性和指数函数拟合DVMAF与Qstep的映射关系,其公式为其中系数a、c与视频内容存在关系,系数b表示视频的最小感知失真Dmin;

S13、构造DVMAF的损失函数,其公式为 使用梯度下降法迭代确定最优系数,其公式为

其中η为学习率;

S14、在得到DVMAF与Qstep的映射关系后,在f1的基础上,进一步拟合DVMAF与T之间的函数关系,确认DVMAF的系数a、c与纹理复杂度T之间的解析表达式a=g(T)或c=g(T);

S15、对数据集中不同纹理特征的序列进行跨序列的函数拟合,通过多次的拟合实验确定函数g,并最终确定映射函数f;

S2、在已知当前图像目标比特数的情况下,制定基于感知失真的CTU级比特分配策略;

所述CTU是指编码树单元;

所述步骤S2包括以下步骤:

S21、在已知当前图像目标比特数RC的情况下,制定基于感知失真的CTU级比特分配策略,其公式为 其中N为图像中包含的CTU个数, 为图像中第i个CTU块的感知失真,Ri为第i个CTU块的实际编码比特数,表示当前图像最佳的比特分配方式;

S22、采用拉格朗日优化方法将基于感知失真的CTU级比特分配策略转化为无约束条件下的求极值问题,其公式为 其中最优化率失真代价即为 为了得到拉格朗日最优解,需满足 即

S3、基于感知失真测度映射关系和CTU级比特分配策略,根据率失真优化理论,得到感知率失真函数,实现目标比特的分配;

步骤S3包括以下步骤:

S31、在将失真D定义为绝对误差和SAD时,其率失真函数为其中α反应视频的内容特性;

S32、使用一次函数建立Qstep与D之间的关系,其公式为D=m(Qstep+n),其中n为定值,m与图像内容特性有关;

S33、基于步骤S12中Qstep与DVMAF之间的函数关系f1,建立DVMAF与D之间的关系,其公式为S3 4 、基 于步 骤 S3 1和 步骤 S 33 得 到感 知率 失真 函 数,其公 式 为对于单帧图像所用的λ,通过对率失真曲线求斜率得到 结合步骤S22的拉格朗日最优解,求得其中αi与图像的内容相关,λ由图像总的目标比特数Rc确定;

S35、基于步骤S21中基于感知失真的CTU级比特分配策略的最大约束条件实现目标比特的分配。