【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及視頻編碼，具體為一種hdr視頻優化編碼方法。
技術介紹
1、hdr(高動態范圍)視頻是一種具有更高亮度、更寬色域和更高對比度的視頻格式，為了使hdr視頻在編碼和傳輸過程中保持其質量和特性，需要采用一些編碼方法。
2、在申請公布號為cn107197266b的中國專利技術申請中，公開了一種hdr視頻編碼方法。它具體包括如下步驟：(1)視頻源數據通過常規的碼率控制獲得量化參數；(2)視頻源數據通過電光轉換獲得當前編碼單元在hdr顯示設備上的對比敏感度；(3)通過步驟(1)中的量化參數以及步驟(2)中的對比敏感度獲得當前編碼單元的量化參數，并對視頻源數據進行量化。從而可以較準確地反映出人眼在hdr顯示設備上觀看視頻時由亮度對比產生的不同敏感程度；使hdr視頻中人眼比較敏感的對比敏感度較大的區域的細節保留地更加完整，提高了細節保留的完整度。
3、在以上專利技術申請中，通過編碼單元的最大亮度和最小亮度，來獲得編碼單元的對比敏感度，根據對比敏感度來調節各個編碼單元的量化參數，使hdr視頻中人眼比較敏感的對比敏感度較大的區域的細節保留地更加完整，提高了細節保留的完整度。但是光通過亮度顯然不能完全保留視頻細節的完成性，還有其他的因素影響著視頻的細節以及質量。
4、因此，本專利技術提供了一種hdr視頻優化編碼方法。
技術實現思路
1、(一)解決的技術問題
2、針對
技術介紹
提到的不足，本專利技術提供了一種hdr視頻優化編碼方法，旨在解決背景技
3、(二)技術方案
4、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：一種hdr視頻優化編碼方法，包括以下步驟：
5、獲取編碼單元的紅、綠、藍三個通道的最大顏色數值和最小顏色數值，并計算出當前編碼單元的灰度差gre，通過比對預先設置的灰度閾值，當灰度差大于灰度閾值時，標記當前編碼單元；
6、獲取編碼單元在x方向的梯度值sx、y方向的梯度值sy，并計算出當前編碼單元的紋理值wl，通過比對預先設置的紋理閾值，當紋理值wl大于紋理閾值時，標記當前編碼單元；
7、綜合灰度差gre和紋理值wl進行分析，獲得編碼單元的圖像表征系數δ，通過比對預先設置的第一閾值，進一步篩選出需要標記的編碼單元；對未標記的編碼單元進行常規視頻編碼，獲取量化參數qp、源數據量mb、編碼后數據量db；
8、常規視頻編碼包括：
9、預處理階段：圖像對齊，對于多幀hdr視頻，將它們對齊以減少運動估計誤差，對齊通過運動矢量估計和全局運動補償來實現；色彩空間轉換，將原始hdr視頻的色彩空間轉換為編碼器所支持的標準色彩空間，如rec.709；色域映射，將寬廣的hdr色域映射為編碼器所支持的色域，以保留盡可能多的顏色信息；
10、幀間編碼階段：運動估計和補償，利用幀間預測技術根據前一幀或后一幀的信息來預測當前幀的內容，并計算運動矢量和殘差；幀間壓縮，將預測的運動矢量和殘差進行編碼和壓縮，以減少數據量，并提高編碼效率；
11、幀內編碼階段：幀內預測，通過對當前幀的像素值進行分析，預測并編碼幀內的像素值，以減少冗余信息；變換編碼，對幀內預測的殘差進行頻域變換，例如離散余弦變換(dct)，以更好地表示和壓縮視頻中的頻域信息；量化和熵編碼，對變換系數進行量化，并利用熵編碼技術對量化后的系數進行編碼，以進一步減少數據量；
12、附加數據編碼階段：hdr元數據，對hdr視頻的附加數據，如色彩空間信息、亮度范圍和色彩深度等元數據進行編碼，以確保在解碼時能正確解釋這些信息；音頻編碼，對hdr視頻的音頻進行編碼，常用的編碼格式包括aac(advanced?audio?coding)等。
13、對編碼后的視頻進行分析，使用灰度轉換獲取視頻像素點的灰度值f(x,y)，并使用拉普拉斯模板拉普拉斯梯度值，進而計算出所有像素拉普拉斯梯度值之和d(f)，即作為視頻的清晰度d(f)；
14、根據源數據量mb、編碼后數據量db計算數據量壓縮率γ，將量化參數qp、數據量壓縮率γ和清晰度d(f)進行關聯分析，建立關聯模型，并根據關聯模型，調整量化參數，對標記的編碼單元進行視頻編碼，平衡視頻清晰度和數據量壓縮率。
15、進一步的，所述灰度差的具體分析步驟包括：獲取當前編碼單元的紅、綠、藍三個通道的最大顏色數值rmax、gmax、bmax以及最小顏色數值rmin、gmin、bmin；
16、計算當前編碼單元的灰度差gre，計算公式如下：
17、；
18、其中a1、a2、a3為權重系數，且，，，；
19、預先設置灰度閾值，當灰度差gre大于灰度閾值時，標記當前編碼單元。
20、進一步的，所述紋理值的具體分析步驟如下：獲取當前編碼單元在x方向的梯度值sx、y方向的梯度值sy；通過x方向的梯度值sx和y方向的梯度值sy計算當前編碼單元的紋理值wl，紋理值wl的計算公式如下：
21、；
22、預先設置紋理閾值，當紋理值大于紋理閾值時，標記當前編碼單元。
23、進一步的，所述圖像表征系數的具體分析步驟如下：
24、獲取當前編碼單元的灰度差gre和紋理值wl，進行無量綱化處理，并計算出編碼單元的圖像表征系數δ，圖像表征系數δ的計算公式如下：
25、；
26、其中α、β為修正系數，且，；
27、預先設置第一閾值，當時，取消當前編碼單元的標記；當時，保持當前編碼單元的標記。
28、進一步的，所述視頻的清晰度d(f)的具體分析過程如下：
29、使用灰度轉換算法獲取視頻圖像像素點的灰度值f(x,y)，其中x為像素點橫軸坐標，y為像素點縱軸坐標；使用拉普拉斯模板算子
30、；
31、得到拉普拉斯梯度值，計算公式如下：
32、；
33、計算所有像素拉普拉斯梯度值之和d(f)，計算公式如下：
34、；
35、其中nx為橫軸像素點總數，ny為縱軸像素點總數。
36、進一步的，量化參數qp、數據量壓縮率γ和清晰度d(f)進行關聯分析的過程如下：
37、根據源數據量mb和編碼后數據量db，計算分析后獲得數據量壓縮率γ，計算公式如下：
38、；
39、將數據量壓縮率γ和量化參數qp以及d(f)進行關聯分析，建立數據量壓縮率γ和量化參數qp以及d(f)之間的關聯模型，計算公式如下：
40、；
41、根據已建立的關聯模型，通過調整量化參數，對標記的編碼單元進行視頻編碼，平衡視頻清晰度和數據量壓縮率。
42、(三)有益效果
43、本專利技術提供了一種hdr視頻優化編碼方法，具備以下有益效果：
44、1、通過根據源數據量mb和編碼后數據量db，計算分析后獲得數據量壓縮本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種HDR視頻優化編碼方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種HDR視頻優化編碼方法，其特征在于，所述灰度差的具體分析步驟包括：獲取當前編碼單元的紅、綠、藍三個通道的最大顏色數值Rmax、Gmax、Bmax以及最小顏色數值Rmin、Gmin、Bmin；
3.根據權利要求1所述的一種HDR視頻優化編碼方法，其特征在于，所述紋理值的具體分析步驟如下：
4.根據權利要求3所述的一種HDR視頻優化編碼方法，其特征在于，所述圖像表征系數的具體分析步驟如下：
5.根據權利要求3所述的一種HDR視頻優化編碼方法，其特征在于，所述視頻的清晰度D(f)的具體分析過程如下：
6.根據權利要求5所述的一種HDR視頻優化編碼方法，其特征在于，量化參數QP、數據量壓縮率γ和清晰度D(f)進行關聯分析的過程如下：
【技術特征摘要】
1.一種hdr視頻優化編碼方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種hdr視頻優化編碼方法，其特征在于，所述灰度差的具體分析步驟包括：獲取當前編碼單元的紅、綠、藍三個通道的最大顏色數值rmax、gmax、bmax以及最小顏色數值rmin、gmin、bmin；
3.根據權利要求1所述的一種hdr視頻優化編碼方法，其特征在于，所述紋理值的具體分析步...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬秀文，羅均文，朱敬毅，黃世華，吳靜，黃秀，
申請(專利權)人：深圳市路通網絡技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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