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摘要：本发明请求保护基于视频编码码率控制比特分配方法及存储介质，方法包括：针对帧层，首先统计待编码视频帧的统计特性，计算待编码帧的信息熵，根据码率控制算法中的帧层固定权重，计算待编码帧的参数调整因子，然后根据信息熵和参数调整因子构建一种新的帧层比特分配权重，用于指导帧层的目标比特分配；针对CTU层，评估待编码帧CTU的纹理复杂度和运动特征，计算每个CTU在该帧中的能量占比因子及其预测残差能量占比因子，计算出特征量化加权系数，然后构建一种新的CTU层比特分配权重，用于指导CTU层的目标比特分配。本发明可实现帧层和CTU层更合理的比特分配，既能提高码率控制精度，又能改善视频编码质量，可用于H.265HEVC和H.266VVC等视频编码器中。

主权项：1.基于视频内容特征的码率控制比特分配方法，其特征在于，包括以下步骤：帧层的比特分析步骤：首先分析输入视频帧的纹理复杂度，计算待编码帧的信息熵，根据码率控制算法中每帧的比特分配固定权重值计算出待编码帧的参数调整因子，然后根据信息熵和参数调整因子，构建一种新的帧层比特分配权重，用于指导帧层的目标比特分配；CTU层的比特分析步骤：首先对待编码帧的CTU的纹理复杂度和运动特征进行评估，计算每个CTU的变换后的绝对差和（SATD）值及其预测残差的SATD值，统计出当前待编码帧的平均能量和平均预测残差能量，得到每个CTU在该帧中的能量占比因子和预测残差能量占比因子，然后计算出特征量化加权系数，构建一种新的CTU层比特分配权重，用于指导CTU层的目标比特分配；所述计算待编码帧的信息熵EI，是指采用公式1进行计算； 其中，pχ是图像中灰度值为χ的像素所占的比例，N为图像的灰度级数；所述计算出待编码帧的参数调整因子，是指为了确保帧层的固定权重和信息熵在同一个数量级，将一个GOP图像组内所有帧的固定权重和信息熵进行累加，采用公式2求出两者之间的参数调整因子Af； 所述构建一种新的帧层比特分配权重，是指采用公式3和公式4计算出待编码帧新的帧层比特分配权重ω′pic和总比特权重ωtotal； 其中，EIi是当前待编码帧的信息熵；∑NotCodedPicturesωi为当前图像组GOP中所有未编码图像的比特分配权重之和；所述帧层的目标比特分配，是通过新的帧层比特分配权重ω′pic和总比特权重ωtotal对帧层进行比特分配，公式5是帧层目标比特分配公式； 其中，TGOP是当前图像组GOP分配的总比特数；CodedGOP为当前图像组GOP已消耗的比特数；所述每个CTU在该帧中的能量占比因子η1和预测残差能量占比因子η2是通过公式11和公式12计算得到的； 所述计算特征量化加权系数，是指通过对一帧中所有CTU的能量值和预测残差值进行特征量化，以线性函数归一化后的系数作为η1和η2的占比权重；公式13～公式15是特征量化加权系数的计算公式； 其中，a分别表示η1的占比权重、η2的占比权重、η1的特征量化加权系数；D′MIN、D′MAX分别为一帧中CTU能量最小值和最大值；R′MIN、R′MAX分别是一帧中预测残差CTU能量的最小值和最大值；所述构建一种新的CTU层比特分配权重，是指根据图像的纹理复杂度、运动区域和编码器的编码特征对CTU层的能量占比因子和预测残差能量占比因子进行联合加权得到一种新型的复杂度NC，其计算公式如式16所示：NC＝a×η1+1-a×η216所述指导CTU层的目标比特分配，是指通过公式17，依据当前CTU的权重NC，当前帧目标剩余比特数对CTU层进行初始目标比特分配；然后再根据缓冲区状态，利用公式18对当前CTU初始分配的目标比特TCTU进行动态调整，得到最终目标比特数TCurrCTU； TCurrCTU＝TCTU-totalWeight-BleftrealInfluenceCTU+0.518公式17中的TCTU表示当前CTU初始分配的目标比特；TCurrPic表示当前帧的目标比特；CodedPic表示当前Pic已消耗的比特数；NotCodedCTUs表示当前帧未编码CTU的总数；AllCTUs表示当前帧CTU的总数；NCi表示第i个CTU的比特分配权重；Bitheader为该帧头信息的估算比特数；ωCurrCTU表示原平台CTU的自适应比特分配权重；NCCurrCTU表示所提算法每个CTU的比特分配权重；b为加权系数，其取值大于0且小于1；对于b值的选取，可通过对多个测试视频序列进行了编码，统计出不同b的取值对RD性能和码率控制精度的影响，选择出效果最好的b值；公式18中的Bleft表示当前帧剩余的实际比特位；totalWeight表示包括当前CTU在内的剩余CTU所需要的比特和；realInfluenceCTU表示实际的平滑窗口大小。

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百度查询： 北京新医汇众科技中心(有限合伙) 基于视频内容特征的码率控制比特分配方法及存储介质