CN103002285B - 视频单元的复杂度生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频单元的复杂度生成方法及装置，该方法包括步骤：获取当前视频单元和参考视频单元；分别生成当前视频单元的分解单元和参考视频单元的分解单元、以及当前视频单元的初始复杂度；基于当前视频单元、参考视频单元、当前视频单元的分解单元以及参考视频单元的分解单元生成至少两个相对差值；基于相对差值生成初始复杂度的修正量；采用修正量对初始复杂度进行补偿以获得当前视频单元最终的复杂度。基于当前视频单元、当前视频单元的分解单元，参考视频单元，参考视频单元的分解单元来补偿对复杂度的预测结果，可以及时对当前视频单元的内容复杂度进行准确预估，从而提高码率控制的准确性和整体编码效率。

Description

视频单元的复杂度生成方法及装置

技术领域

本发明涉及视频处理，尤其涉及一种视频单元的复杂度生成方法及装置。

背景技术

现有的各种视频编码标准在实现视频编码时可以设置三个层次的码率控制机制，即画面组（GOP：Group of Picture）层、帧层和宏块层码率控制。GOP层的码率控制通常包括以下一些功能，根据对视频编码的整体要求指标（比特率，帧率等）确定可用于该GOP的总比特数以及初始量化参数，依据初始量化参数实现对GOP初始帧（通常为I帧）的编码，依据对初始帧的编码结果设定或更新编码用缓存器的状态。从第2个GOP开始，在选择初始量化参数和更新编码用缓存器时，需要适当考虑与前一GOP间的连续性。

对GOP内非I帧进行编码时，需要用到帧层码率控制。帧层码率控制的目的是为GOP内未编码各帧设定适量的目标比特数（通常主要针对P帧）。设定目标比特数时主要依据以下一些参数，即所在GOP的剩余比特数，编码用缓存器的状态，以及各帧的内容复杂度。

在帧层码率控制的基础上可以进一步选择宏块层码率控制。宏块层码率控制的动作机制与帧层码率控制的类似，即基于一帧的可用剩余比特数，进一步为帧内每一宏块设定适量的目标比特数或直接选择合适的量化参数。实现宏块层码率控制时也可以适当考虑宏块的内容复杂度或宏块的视觉重要度。

以帧层码率控制为例，现行国际标准H.264的参考模型中，在实现帧层码率控制时，对I帧，P帧，B帧采用不同的处理方式。在处理P帧时用到帧的内容复杂度。对I帧的处理则依据初始量化参数直接得到I帧用量化参数，而对B帧的处理则是在相关P帧处理后，依据B帧前后两侧的相关P帧的量化参数得到B帧的量化参数。在设定P帧的目标比特数时,上述参考模型利用了以下内容复杂度计算公式，

$\stackrel{\‾}{W_P}\left(j\right)=\frac{W_P\left(j\right)}{8}+\frac{7\×\stackrel{\‾}{W_P}(j-1)}{8}---\left(1\right)$

$\stackrel{\‾}{W_B}\left(j\right)=\frac{W_B\left(j\right)}{8}+\frac{7\×\stackrel{\‾}{W_B}(j-1)}{8}---\left(2\right)$

W_P(j)=b(j)×Q_P(j)                     （3）

$W_B\left(j\right)=\frac{b\left(j\right)\×Q_B\left(j\right)}{1.3636}---\left(4\right)$

其中，j表示帧序号，当第j帧为P帧时用上述公式（1）和（3），当第j帧为B帧时用上述公式（2）和（4）式。W_P(j)和分别表示P帧的复杂度和平均复杂度，W_B(j)和分别表示B帧的复杂度和平均复杂度。b(j)，Q_P(j)，Q_B(j)分别为第j帧的实际使用比特数，P帧时的量化参数，和B帧时的量化参数。上述4个复杂度值W_P(j)，W_B(j)，将在估计第j+1帧的目标比特数时被用到。

但是，明显地，上述复杂度的计算方式只是用前一帧或前几帧的实际编码量来做为对当前帧的内容复杂度的预测估计，并没有真正考虑当前帧的内容，以及当前帧与前一帧或前几帧内容有什么不同。所以，如果当前帧的内容与前一帧相比发生较大变化时，现有处理方式有可能出现对当前帧的内容复杂度估计不准确，从而造成码率控制的不准确以及整体编码效率的下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中在获取复杂度时只采用前一个视频单元或前几个视频单元的实际编码量来做为对当前视频单元的内容复杂度的预测估计，并没有真正考虑当前视频单元的内容，以及当前视频单元与之前的视频单元在内容上的不同，从而造成码率控制不准确以及整体编码效率下降的缺陷，提供一种视频单元的复杂度生成方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种视频单元的复杂度生成方法，包括步骤：

获取当前视频单元和参考视频单元；

分别生成所述当前视频单元的分解单元和所述参考视频单元的分解单元、以及当前视频单元的初始复杂度；

基于所述当前视频单元、所述参考视频单元、所述当前视频单元的分解单元以及所述参考视频单元的分解单元生成至少两个相对差值；

基于所述相对差值生成所述初始复杂度的修正量；

采用所述修正量对所述初始复杂度进行补偿以获得所述当前视频单元最终的复杂度。

在依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成方法中，所述参考视频单元为所述当前视频单元之前的一个或多个视频单元。

在依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成方法中，所述至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值；其中，

所述第一相对差值为所述当前视频单元与所述当前视频单元的分解单元的相对差值；所述第二相对差值为所述参考视频单元与所述参考视频单元的分解单元的相对差值。

在依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成方法中，所述至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值；其中，

所述第一相对差值为所述当前视频单元与所述参考视频单元的相对差值；所述第二相对差值为所述当前视频单元的分解单元与所述参考视频单元的分解单元的相对差值。

在依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成方法中，当所述至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值时，所述修正量为所述第一相对差值与所述第二相对差值的比值。

在依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成方法中，在步骤采用所述修正量对所述初始复杂度进行补偿以获得所述当前视频单元最终的复杂度中，通过下述公式对所述初始复杂度进行补偿以获得所述当前视频单元最终的复杂度：

C₁=α·r·C₀；

其中C₁为所述当前视频单元最终的复杂度，C₀为所述初始复杂度，r为所述修正量，α为调整常数。

在依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成方法中，所述视频单元包括视频帧、视频宏块和视频条带。

本发明还提供了一种视频单元的复杂度生成装置，包括：

输入模块，用于分别获取当前视频单元和参考视频单元；

分解单元生成模块，用于分别生成所述当前视频单元的分解单元和所述参考视频单元的分解单元；

初始复杂度生成模块，用于生成当前视频单元的初始复杂度；

相对差值生成模块，用于基于所述当前视频单元、所述参考视频单元、所述当前视频单元的分解单元以及所述参考视频单元的分解单元生成至少两个相对差值；

修正量生成模块，用于基于所述相对差值生成所述初始复杂度的修正量；

补偿模块，用于采用所述修正量对所述初始复杂度进行补偿以获得所述当前视频单元最终的复杂度。

在依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成装置中，所述至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值；其中，

所述第一相对差值为所述当前视频单元与所述当前视频单元的分解单元的相对差值；所述第二相对差值为所述参考视频单元与所述参考视频单元的分解单元的相对差值。

在依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成装置中，所述至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值；其中，

所述第一相对差值为所述当前视频单元与所述参考视频单元的相对差值；所述第二相对差值为所述当前视频单元的分解单元与所述参考视频单元的分解单元的相对差值。

本发明产生的有益效果是：在依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成方法及装置中，不再直接比较当前视频单元和它的以前的视频单元（以下称为参考视频单元），而是首先得到当前视频单元和参考视频单元各自对应的分解单元，然后依据当前视频单元、当前视频单元的分解单元，参考视频单元，参考视频单元的分解单元来获取至少两个相对差值，再通过比较不同的相对差值来确定复杂度的修正量，从而用复杂度加权值补偿对复杂度的预测结果。从而，在当前视频单元的内容与前一个视频单元的内容发生较大变化时，可以及时对当前视频单元的内容复杂度进行准确预估，从而提高码率控制的准确性和整体编码效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1示出了依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成装置的逻辑框图；

图2示出了依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成装置的逻辑框图，如图1所示，该视频单元的复杂度生成装置（以下简称装置）包括输入模块100、分解单元生成模块200、初始复杂度生成模块300、存储模块400、相对差值生成模块500、修正量生成模块600以及补偿模块700。此处的视频单元包括但不限于视频帧、视频宏块和视频条带，在本说明书中，当以视频单元为视频帧为例进行阐述时，本领域的技术人员应当知晓，其仅用作举例，并不是对本发明的限制，本发明中的方法及装置可应用于各种合适的视频单元。

其中，输入模块100可分别获取当前视频单元和参考视频单元；分解单元生成模块200可分别生成当前视频单元的分解单元和参考视频单元的分解单元；初始复杂度生成模块300可生成当前视频单元的初始复杂度；相对差值生成模块500可基于当前视频单元、参考视频单元、当前视频单元的分解单元以及参考视频单元的分解单元生成至少两个相对差值；修正量生成模块600可基于相对差值生成初始复杂度的修正量；补偿模块700可采用修正量对初始复杂度进行补偿以获得当前视频单元最终的复杂度。应当注意的是，本说明书中的定义的分解单元是原视频单元在像素的亮度和色度有不同的空间分辨率上的近似单元。

具体而言，一方面，输入模块100获取当前的视频的一个单元，以作为当前视频单元，例如获取当前视频帧；与此同时，将获取的当前视频单元存储到存储模块400中，这样，此时的当前视频单元也可以作为后续的视频单元的参考视频单元。另一方面，输入模块100从存储模块400或其它地方获取该当前视频单元的参考视频单元，该参考视频单元为其当前视频单元之前的一个或多个视频单元。

以视频单元为视频帧为例，参考帧为当前帧的前一帧或前若干帧。可以根据需要抽取特定类型的前一帧作为参考帧，比如前一P帧或前一B帧。也可以根据需要抽取前若干帧。如果用多个参考帧，则可以采用非平等加权。即距离近的帧用较大的加权实现利用多帧时的复杂度计算。另外，当前帧与之前的参考帧的顺序依据的是编码顺序，与播放顺序可能有所不同。另外，本发明不限制初始帧的编码方式，可以用现有编码方式编码各类型的初始帧，然后以初始帧做为参考，来启动本发明的编码方式。

分解单元生成模块200与输入模块100连接，以从输入模块100接收当前视频单元和参考视频单元，从而分别生成当前视频单元的分解单元和参考视频单元的分解单元。分解单元生成模块200可采用现有的任意适合的方法来生成各视频单元的分解单元。同样地，可将生成的视频单元的分解单元存储到存储模块400中，以作为后续的视频单元的参考视频单元的分解单元，从而减少数据处理量和处理时间。

在本发明的实施例，可依据对视频单元的亮度值以及彩度值的集合进行分解来获取该视频单元的分解单元。不失一般性地，以视频单元为视频帧为例进行阐述，设置视频帧采用的是YCbCr彩色空间，如果彩色空间为其它方式，比如RGB，则可以通过彩色空间变换方式将其换算为YCbCr，或直接用RGB。另外，对帧的分解需要同时考虑对帧的空间分块。虽然本发明不限制分块方法，但为说明方便以下采用2×2像素块做为空间分块。依据H.264标准，因为亮度采样和彩色采样可以采用不同空间密度，于是存在有三种模式。以下分别对各模式说明具体分解方式。

（1）YCbCr4:4:4

YCbCr4:4:4对应的2×2空间块的像素值如下：

$\left[\begin{array}{cc}{Y}_{00}C{b}_{00}C{r}_{00}& Y_{01}C{b}_{01}C{r}_{01}\\ Y_{10}C{b}_{10}C{r}_{10}& Y_{11}C{b}_{11}C{r}_{11}\end{array}\right]---\left(5\right)$

可将该2×2像素块分解为六个相互独立的子集，即S1:Y00Y01,S2:Cb00Cr00,S3:Y10Y11,S4:Cb10Cr10,S5:Cb01Cr01,S6:Cb11Cr11。根据需要也可以对六个独立子集赋予不同的重要性加权，比如S1≥S2≥S3≥S4≥S5≥S6。从每个2×2块的独立子集中抽出指定的若干个子集，然后由抽出的子集构成分解帧。例如，如果用S1,S2,S3,S4做为抽出的子集，可以构成对应下述YCbCr4:2:2模式的分解帧。如果用S1,S2,S3做为抽出的子集，可以构成对应下述YCbCr4:2:0模式的分解帧。用其它的组合做为抽出子集时可以构成其它模式的分解帧。

（2）YCbCr4:2:2

YCbCr4:2:2对应的2×2空间块的像素值如下：

$\left[\begin{array}{cc}{Y}_{00}C{b}_{00}C{r}_{00}& Y_{01}\\ Y_{10}C{b}_{10}C{r}_{10}& Y_{11}\end{array}\right]---\left(6\right)$

可将该2×2像素块分解为四个独立子集，即S1:Y00Y01,S2:Cb00Cr00,S3:Y10Y11,S4:Cb10Cr10。根据需要也可以对四个独立子集赋予不同的重要性加权，比如S1≥S2≥S3≥S4。从每个2×2块的独立子集中抽出指定的若干个子集，用抽出的子集构成分解帧。例如，如果用S1,S2,S3做为抽出的子集，可以构成对应下述YCbCr4:2:0模式的分解帧。用其它的组合做为抽出子集时可以构成其它模式的分解帧。

（3）YCbCr4:2:0

YCbCr4:2:0对应的2x2空间块的像素值如下：

$\left[\begin{array}{cc}{Y}_{00}C{b}_{00}C{r}_{00}& Y_{01}\\ Y_{10}& Y_{11}\end{array}\right]---\left(7\right)$

可将该2×2像素块分解为三个独立子集，即S1:Y00Y01,S2:Cb00Cr00,S3:Y10Y11。根据需要也可以对3个独立子集赋予不同的重要性加权，比如S1≥S2≥S3。从每个2×2块的独立子集中抽出指定的若干个子集，用抽出的子集构成分解帧。例如，如果用S1,S2做为抽出的子集，可以构成一个对应低解像度的分解帧。用其它的组合做为抽出子集时可以构成其它模式的分解帧。

初始复杂度生成模块300与输入模块100连接，以从输入模块100接收当前视频单元，从而可采用现有的任意适合方式来生成当前视频单元的初始复杂度。例如，可采用上述的国际标准H.264的参考模型来生成当前视频帧的初始复杂度。在获取初始复杂度过程中，可利用全部分量来获取复杂度，也可以只采用一个分量获取复杂度，例如，只采用亮度分量来获取当前视频单元的初始复杂度。

相对差值生成模块500分别与输入模块100和分解单元生成模块200连接，用以从输入模块100接收当前视频单元和参考视频单元，以及从分解单元生成模块200获取当前视频单元的分解单元和参考视频单元的分解单元。从而，相对差值生成模块500可基于当前视频单元、参考视频单元、当前视频单元的分解单元以及参考视频单元的分解单元生成至少两个相对差值。

在本发明的第一实施例中，上述的至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值；其中，第一相对差值为当前视频单元与当前视频单元的分解单元的相对差值；第二相对差值为参考视频单元与参考视频单元的分解单元的相对差值。

针对亮度或某一色度分量，分解单元与原单元会有不同的像素个数，所以在计算差值之前，首先要对分解单元做预处理以补足不足的像素值。具体地，以各个分块为单位，把分块内与未知像素相邻的已知的像素亮度值和色度值的平均值拷贝给各个未知的像素值。

具体操作中，以视频单元为视频帧为例，假设视频为LUV（L是亮度，U和V是色度坐标）格式，则可以先分别计算L、U、V各分量的相对差。计算差的方法可以有多种，这里以绝对值差为例进行阐述。以CL（i，j）和CML（i，j）分别表示当前帧和当前帧的分解帧在像素（i，j）位置的L分量值，CL_ave和CML_ave分别表示当前帧和当前帧的分解帧在L分量所有像素的平均值，I和J分别表示像素数，则可以用下述的公式（8）计算当前帧与当前帧的分解帧在L分量的相对差值dL：

$\mathrm{dL}=\underset{i=1}{\overset{I}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{CL}(i,j)-\mathrm{CL}\_\mathrm{arv}-(\mathrm{CML}(i,j)-\mathrm{CML}\_\mathrm{ave})|---\left(8\right)$

采用相同的方法，可以分别得到当前帧和当前帧的分解帧在U分量和V分量的相对差值dU和dV。最后采用公式（9）对dL，dU，dV求加权平均得到当前帧和当前帧的分解帧的相对差值d1：

d1=w_L·dL+w_U·dU+w_V·dV                                   （9)

其中w_L，w_U，w_V为加权系数，可以简单地选为1/3或依实验结果选择其它适合的值。

相应地，采用相同的方法，可以得到参考帧与参考帧的分解帧的相对差值d2，具体操作过程不再赘述。

在本发明的第二实施例中，上述的至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值；其中，第一相对差值为当前视频单元与参考视频单元的相对差值；第二相对差值为当前视频单元的分解单元与参考视频单元的分解单元的相对差值。

在本实施例中，仍以视频单元为视频帧为例，假设视频为LUV格式，则可以先分别计算L、U、V各分量的相对差。计算差的方法可以有多种，这里以绝对值差为例进行阐述。以CL（i，j）和RL（i，j）分别表示当前帧和参考帧在像素（i，j）位置的L分量值，CL_ave和RL_ave分别表示当前帧和参考帧在L分量所有像素的平均值，I和J分别表示像素数，则当前帧与参考帧在L分量的相对差值dL可以用下述的公式（10）计算获得：

$\mathrm{dL}=\underset{i=1}{\overset{I}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{CL}(i,j)-\mathrm{CL}\_\mathrm{arv}-(\mathrm{RL}(i,j)-\mathrm{RL}\_\mathrm{ave})|---\left(10\right)$

采用同样的方法可以获得当前帧和参考帧在U分量和V分量的相对差值dU和dV。最后采用公式（11）对dL、dU、dV求加权平均得到当前帧和参考帧的相对差d1：

d1＝w_L·dL+w_U·dU+w_V·dV                                    （11）

其中w_L，w_U，w_V为加权系数，可以简单地选为1/3或依实验结果选择其它适合的值。

相应地，采用相同的方法，可以得到当前帧的分解帧与参考帧的分解帧的相对差值d2，具体操作过程不再赘述。需要指出的是，分解帧的亮度值或色度值的个数会少于原有帧的相应个数。

本领域的技术人员应当知晓，以上仅采用视频帧为例进行阐述，对于其它的视频单元，例如视频宏块或视频条带，上述方法同样适用。类似地，根据本发明的教导，也可以在视频的色彩分量（例如R、G、B）上分别计算相对差值，来获得最终的相对差值。或者，也可以采用一个分量或任意数量分量的相对差值来获得最终的相对差值，例如只采用亮度分量的相对差值作为最终的相对差值。而且，上述方法仅用作举例，并不是对本发明的限制，本领域的技术人员在本发明的教导下，可以采用任意适合的方法来获得相对差值。

修正量生成模块600与相对差值生成模块500连接，以从相对差值生成模块500获取上述的至少两个相对差值，从而可基于该相对差值生成初始复杂度的修正量。例如，当上述的至少两个相对差值包括上述的第一实施例或第二实施例中的第一相对差值d1和第二相对差值d2时，修正量r为第一相对差值d1与第二相对差值的比值d2，即：

r＝d1/d2                                              （12）

其中，r的数值越大，表明当前帧的相对复杂度越大。

补偿模块700分别与修正量生成模块600和初始复杂度生成模块300连接，用以获取当前视频单元的初始复杂度以及初始复杂度的修正量，从而可采用修正量对初始复杂度进行补偿以获得当前视频单元最终的复杂度。例如，可通过下述的公式（13）对初始复杂度进行补偿以获得当前视频单元最终的复杂度：

C₁=α·r·C₀；                                            （13）

其中C₁为当前视频单元最终的复杂度，C₀为初始复杂度，r为修正量，α为调整常数，可以通过实验结果获得。

上述获取的复杂度适用于任何与复杂度有关的应用，包括但不限于码率控制、图像处理工具的效果评价等等。例如，文献（H Yu,et al,Applications andImprovement of H.264in Medical Video Compression,IEEE Trans.on Circuitsand Systems,vol.52,no.12,Dec2005）记载的码率分配方式中，采用下述的公式（14）进行帧层码率控制：

$B_{T,i}=\frac{C_i\×B_{R,i}+{\mathrm{\β}}_i\×(F_S-F_i+\frac{R_B}{R_F})}{N-i+1},i=\mathrm{2,3},...,N---\left(14\right)$

其中，i表示GOP内的当前帧序号，N表示GOP的帧总数。B_T,i为第i帧的目标比特数，C_i称为活动复杂度（motion complexity），即依据帧内容的复杂度指标，B_R,i为该GOP的剩余可用比特数，β_i是一个0到1间的常数，F_S为编码用缓存器的容量，F_i为编码第i帧时编码缓存器的充满度，R_B为指定的编码比特率，R_F为指定的帧率。

此时，本发明的复杂度计算结果可以用来取代公式（14）中的C_i，即可用下述的公式（15）获得的来代替C_i以作为新的活动复杂度：

$C_i^{*}=\mathrm{\α}\·r\·C_i---\left(15\right)$

其中r为上述的修正量，α为上述调整常数。

然而，现实中实现视频编码时，通常依指定的帧类型（即，I帧，P帧，B帧）而用不同的编码方式。所以用实际编码量估计帧的复杂度时，同类型帧之间可以直接比较，而不同类型帧间需要一定的折衷变换。具体而言，本发明中的参考帧如果与当前帧属于同一类型，则参考帧复杂度可以直接利用。属于不同类型时，则可以对参考帧复杂度做适当变换。例如，可采用上述的公式（4）中记载的系数1.3636进行折衷变换。

图2示出了依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成方法的流程图，可采用上述的视频单元的复杂度生成装置来实施该方法，因此，此处全部或任意引用上述与视频单元的复杂度生成装置有关的阐述。下面将按步骤描述该视频单元的复杂度生成方法。此处的视频单元包括但不限于视频帧、视频宏块和视频条带。

S100、获取当前视频单元和参考视频单元。此处，可采用输入模块100从外界或存储模块400获取当前视频单元和参考视频单元。

S200、分别生成当前视频单元的分解单元和参考视频单元的分解单元、以及当前视频单元的初始复杂度。分解单元生成模块200可采用现有的任意适合的方法来生成各视频单元的分解单元。同样地，可将生成的视频单元的分解单元存储到存储模块400中，以作为后续的视频单元的参考视频单元的分解单元，从而减少数据处理量和处理时间。

S300、基于当前视频单元、参考视频单元、当前视频单元的分解单元以及参考视频单元的分解单元生成至少两个相对差值。此处，可采用相对差值生成模块500生成上述的至少两个差值。在本发明的第一实施例中，上述的至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值；其中，第一相对差值为当前视频单元与当前视频单元的分解单元的相对差值；第二相对差值为参考视频单元与参考视频单元的分解单元的相对差值。在本发明的第二实施例中，上述的至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值；其中，第一相对差值为当前视频单元与参考视频单元的相对差值；第二相对差值为当前视频单元的分解单元与参考视频单元的分解单元的相对差值。

S400、基于相对差值生成初始复杂度的修正量。此处，修正量生成模块600可基于该相对差值生成初始复杂度的修正量。

S500、采用修正量对初始复杂度进行补偿以获得当前视频单元最终的复杂度。补偿模块700可采用修正量对初始复杂度进行补偿以获得当前视频单元最终的复杂度。

从以上可以看出，在依据本发明实施例的视频单元的复杂度生成方法及装置中，不再直接比较当前视频单元和它的以前的视频单元（以下称为参考视频单元），而是首先得到当前视频单元和参考视频单元各自对应的分解单元，然后依据当前视频单元、当前视频单元的分解单元，参考视频单元，参考视频单元的分解单元来获取至少两个相对差值，再通过比较不同的相对差值来确定复杂度的修正量，从而用复杂度加权值补偿对复杂度的预测结果。从而，在当前视频单元的内容与前一个视频单元的内容发生较大变化时，可以及时对当前视频单元的内容复杂度进行准确预估，从而提高码率控制的准确性和整体编码效率。

特别地，由于一个视频单元的分解单元可以通过对原视频单元的亮度及彩度值的集合进行分解得到。通过利用部分分解单元可以得到一个对原视频单元的近似。因为两个近似单元的相对差通常小于相应的两个原视频单元的相对差。于是原视频单元的相对差与近似单元的相对差在一定程度上反映了一个视频单元从简向繁的变化程度，即复杂度的变化。所以可以通过对相对差的比较得到复杂度的变化，进而实现对复杂度的补偿。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种视频单元的复杂度生成方法，其特征在于，包括步骤：

获取当前视频单元和参考视频单元；

分别生成所述当前视频单元的分解单元和所述参考视频单元的分解单元、以及当前视频单元的初始复杂度；

基于所述当前视频单元、所述参考视频单元、所述当前视频单元的分解单元以及所述参考视频单元的分解单元生成至少两个相对差值，所述至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值，其中，所述第一相对差值为所述当前视频单元与所述当前视频单元的分解单元的相对差值，所述第二相对差值为所述参考视频单元与所述参考视频单元的分解单元的相对差值；或者所述第一相对差值为所述当前视频单元与所述参考视频单元的相对差值，所述第二相对差值为所述当前视频单元的分解单元与所述参考视频单元的分解单元的相对差值；

基于所述相对差值生成所述初始复杂度的修正量，所述修正量为所述第一相对差值与所述第二相对差值的比值；

采用所述修正量通过下述公式对所述初始复杂度进行补偿以获得所述当前视频单元最终的复杂度：

C₁＝α·r·C₀；

其中C₁为所述当前视频单元最终的复杂度，C₀为所述初始复杂度，r为所述修正量，α为调整常数。

2.根据权利要求1所述的视频单元的复杂度生成方法，其特征在于，所述参考视频单元为所述当前视频单元之前的一个或多个视频单元。

3.根据权利要求1所述的视频单元的复杂度生成方法，其特征在于，所述视频单元包括视频帧、视频宏块和视频条带。

4.一种视频单元的复杂度生成装置，其特征在于，包括：

输入模块，用于分别获取当前视频单元和参考视频单元；

分解单元生成模块，用于分别生成所述当前视频单元的分解单元和所述参考视频单元的分解单元；

初始复杂度生成模块，用于生成当前视频单元的初始复杂度；

相对差值生成模块，用于基于所述当前视频单元、所述参考视频单元、所述当前视频单元的分解单元以及所述参考视频单元的分解单元生成至少两个相对差值，所述至少两个相对差值包括第一相对差值和第二相对差值，其中，所述第一相对差值为所述当前视频单元与所述当前视频单元的分解单元的相对差值，所述第二相对差值为所述参考视频单元与所述参考视频单元的分解单元的相对差值；或者所述第一相对差值为所述当前视频单元与所述参考视频单元的相对差值，所述第二相对差值为所述当前视频单元的分解单元与所述参考视频单元的分解单元的相对差值；

修正量生成模块，用于基于所述相对差值生成所述初始复杂度的修正量，所述修正量为所述第一相对差值与所述第二相对差值的比值；

补偿模块，用于采用所述修正量通过下述公式对所述初始复杂度进行补偿以获得所述当前视频单元最终的复杂度：

C₁＝α·r·C₀；

其中C₁为所述当前视频单元最终的复杂度，C₀为所述初始复杂度，r为所述修正量，α为调整常数。