【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频编码，具体是一种面向全景视频编码的复杂度控制方法。
技术介绍
1、全景视频通常具有比传统视频更高的分辨率和更大的视野范围，例如360度视角。这样的高分辨率使得每一帧的细节更加丰富，但也大大增加了编码的复杂度，为了处理全景视频，通常采用将全景视频映射到平面(如立方体映射、球面映射等)的技术。这种映射将全景视频转换为适合传统编码器处理的平面视频，但映射后的平面视频仍然面临高分辨率带来的编码复杂度挑战，全景视频的高分辨率(如2k、4k)相比于常用的1080p视频，导致编码器需要处理更多的像素和更复杂的细节，不仅增加了计算负担，还可能影响编码效率和实时处理能力，
2、在传统视频编码中，gop级的复杂度优化：通过对关键帧和预测帧的复杂度分配进行优化，以提高编码效率，但对于全景视频的复杂度控制，这种方法需要进一步调整以适应全景视频的特性；一些编码器采用固定的复杂度分配策略，即对所有帧或区域使用相同的编码复杂度，但其不能有效处理全景视频中的高分辨率和复杂区域；动态复杂度调整策略通过实时分析视频内容和编码需求来优化复杂度分配，其可以根据视频帧的实际复杂度进行调整，但需要更复杂的模型来适应全景视频的高分辨率特性，因此需要构建一种新模型对帧内各个条带的复杂度调配进行控制，实现复杂度适当分配，从而实现复杂度优化和编码性能间的平衡。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种面向全景视频编码的复杂度控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的
3、设定各个编码帧的复杂度，通过维度上的编码率失真代价变化特性，构建基于博弈论和编码率失真代价变化的复杂度控制模型；
4、利用复杂度控制模型通过牛顿迭代法求解中间变量后，获取维度上编码cu的复杂度资源，对帧内各个维度的复杂度进行分配，实现复杂度控制。
5、进一步的，所述设定各个编码帧的复杂度，通过维度上的编码率失真代价变化特性，构建基于博弈论和编码率失真代价变化的复杂度控制模型包括：
6、设定当前编码帧的复杂度；
7、将全景视频映射成平面视频，按照高效视频编码最大编码cu的大小进行维度划分，并设定复杂度分配函数；
8、设定博弈论中的效应函数，定义编码复杂度的变化情况；
9、结合博弈论中的纳什均衡理论构建目标函数得到复杂度控制模型，保证最低编码质量和编码复杂度之间的平衡。
10、进一步的，所述全景视频的复杂度分配函数的表达式为：
11、
12、其中，n表示维度划分后的条带数，n表示为索引，cn表示第n条条带分配的复杂度，表示第n条条带编码cu数的归一化值，ct表示设定的编码帧的复杂度。
13、进一步的，所述博弈论中的效应函数的表达式为：
14、其中，δjn表示第n条条带的编码率失真代价变化情况，同理，定义最小效应函数用于保证最低的编码质量。
15、进一步的，所述目标函数的表达式为：
16、其中，表示最低编码质量所对应的编码复杂度。
17、进一步的，所述利用复杂度控制模型通过牛顿迭代法求解中间变量后，获取维度上编码cu的复杂度资源，对帧内各个维度的复杂度进行分配，实现复杂度控制包括：
18、利用目标函数通过ln(·)函数实现积化和差，并引入拉格朗日乘子法进行转换，得到目标转换函数；
19、在kkt条件下求解目标转换函数的最大值；
20、基于不同维度上编码性能存在的依赖关系、条带间存在的误差传递简化和目标转换函数通过牛顿迭代法获取最优解，计算得到编码帧的复杂度；
21、根据得到的编码帧的复杂度对帧内各个维度的复杂度进行分配，实现复杂度控制。
22、进一步的，所述目标转换函数的表达式为：
23、
24、其中，λ和θn为拉格朗日系数。
25、进一步的，所述kkt条件的表达式为：
26、
27、因为和的条件，θn的参数值为0。
28、进一步的，基于不同维度上编码性能存在的依赖关系、条带间存在的误差传递简化和目标转换函数通过牛顿迭代法获取最优解，计算得到编码帧的复杂度包括：
29、由于不同维度上编码性能存在依赖关系，表示为：
30、
31、其中，τn，f表示为：
32、由于存在条带间的误差传递，τn，f表示为：
33、其中，ε为误差传递参数，τf表示为：
34、继而表示为：
35、将表达式(10)简化为：
36、基于表达式(11)求解编码帧的复杂度
37、由于需要满足条件则cf表达式为：
38、将表达式(13)代入得到表达式为：
39、
40、令
41、通过牛顿迭代法获取最优的λ*，则cf表示为：
42、其中，δ为经验值0.8；
43、cf的进一步表达式为：
44、一种编码器，所述编码器编码时实现如上述面向全景视频编码的复杂度控制方法的步骤。
45、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术首先设定各个编码帧的复杂度，在此基础上，根据全景视频编码在等距柱状投影下在高效视频编码上编码存在维度上编码率失真代价变化的特性，基于此特性，构建基于博弈论和编码率失真代价变化的复杂度控制模型；在编码帧复杂度有限下，通过对构建的复杂度控制模型进行求解，获取最优解，得到编码帧的复杂度，对帧内各个维度的复杂度进行分配，以保证更为准确的实现复杂度控制，有效地解决全景视频编码复杂度的分配问题，实现视频复杂度优化的同时保证全景视频编码的质量，有效的提升编码质量。
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1.一种面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于，所述设定各个编码帧的复杂度，通过维度上的编码率失真代价变化特性，构建基于博弈论和编码率失真代价变化的复杂度控制模型包括：
3.根据权利要求2所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于：所述全景视频的复杂度分配函数的表达式为：
4.根据权利要求3所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于：所述博弈论中的效应函数的表达式为：
5.根据权利要求4所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于：所述目标函数的表达式为：
6.根据权利要求5所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于，所述利用复杂度控制模型通过牛顿迭代法求解中间变量后，获取维度上编码CU的复杂度资源，对帧内各个维度的复杂度进行分配，实现复杂度控制包括：
7.根据权利要求6所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于：所述目标转换函数的表达式为：
8.根据权利要求7所述的面
9.根据权利要求8所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于，基于不同维度上编码性能存在的依赖关系、条带间存在的误差传递简化和目标转换函数通过牛顿迭代法获取最优解，计算得到编码帧的复杂度包括：
10.一种编码器，其特征在于：所述编码器编码时实现如权利要求1～9任意一项所述面向全景视频编码的复杂度控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于，所述设定各个编码帧的复杂度，通过维度上的编码率失真代价变化特性，构建基于博弈论和编码率失真代价变化的复杂度控制模型包括：
3.根据权利要求2所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于：所述全景视频的复杂度分配函数的表达式为：
4.根据权利要求3所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于：所述博弈论中的效应函数的表达式为：
5.根据权利要求4所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于：所述目标函数的表达式为：
6.根据权利要求5所述的面向全景视频编码的复杂度控制方法，其特征在于，...
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