【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频编码，特别是涉及一种基于图像相似性的视频编码方法、系统、设备和存储介质。
技术介绍
1、在现代视频通信和媒体娱乐行业中，高效的视频编码技术是提供高质量视频内容的关键。随着多视点视频和高分辨率内容的普及，传统的视频编码方法面临着诸多挑战，尤其是在带宽利用和视频质量控制方面。
2、传统的视频编码技术，如h.264或hevc，虽然提供了高效的压缩算法，但在处理场景切换时往往缺乏灵活性。在没有准确检测和处理场景变换的情况下，视频编码器可能无法适时地插入i帧(即关键帧)，导致两个完全不相关的场景被错误地编码为同一个gop(一组连续画面)，从而影响压缩效率和视频质量。并且固定gop长度的编码策略未能考虑视频内容的动态变化，这在动态场景变化频繁的视频流中尤为明显。在多数现有编码系统中，码率和量化参数通常在编码开始前设定，并在整个编码过程中保持不变。这种静态的配置方法忽略了视频内容的复杂性变化，无法为不同的场景动态分配合适的资源。此外由于拍摄场景的不同，曝光参数也会有所区别，因此对于视频切换场景需要各种曝光参数的调整，这种调整需要熟悉编码技术的人，进行切片和导入参数，增加人工劳动，增加劳动成本，并且由于gpu有限，往往需要等待前面任务结束，才能进行下一个任务，从而导致编码效率低下。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于图像相似性的视频编码方法、系统、设备和存储介质，通过图像相似性来动态调整gop参数，并通过图像差异性动态调整图像的曝光参数，
2、第一方面，本专利技术提供了一种基于图像相似性的视频编码方法，所述方法包括：
3、获取待编码的视频数据，将所述视频数据转换为yuv图像数据，并将第一帧yuv图像数据作为当前图像组的第一关键帧；
4、通过计算每一帧yuv图像数据与所述第一关键帧之间的图像相似度，判断所述yuv图像数据是否为新的关键帧，若是，则将新的关键帧作为下一个图像组的第二关键帧，直至得到所述视频数据对应的各个图像组；
5、将所述视频数据转换为rgb图像数据，得到各个图像组的第二关键帧对应的rgb图像数据，并根据所述第一关键帧和所述第二关键帧之间的图像差异，判断是否需要动态调整所述第二关键帧的曝光参数；
6、响应于需要动态调整，根据预设算法生成曝光参数，根据所述曝光参数对所述第二关键帧对应的rgb图像数据进行图像渲染，并根据各个图像组和对应的渲染后的rgb图像数据，进行视频编码，得到各个图像组对应的编码文件；
7、响应于不需要动态调整，根据各个图像组和对应的grb图像数据，进行视频编码，得到各个图像组对应的编码文件；
8、对各个编码文件进行封装，得到待编码的视频数据对应的视频编码文件。
9、进一步地，所述通过计算每一帧yuv图像数据与所述第一关键帧之间的图像相似度，判断所述yuv图像数据是否为新的关键帧的步骤包括：
10、采用mse算法，计算所述yuv图像数据的各个分量与所述第一关键帧的各个分量之间的第一相似度，所述分量包括y分量、u分量和v分量；
11、采用ssim算法，计算所述yuv图像数据与所述第一关键帧之间的第二相似度；
12、若任一分量的所述第一相似度大于第一相似度阈值，或所述第二相似度大于所述第二相似度阈值，则将所述yuv图像数据作为新的关键帧。
13、进一步地，所述并根据所述第一关键帧和所述第二关键帧之间的图像差异，判断是否需要动态调整所述第二关键帧的曝光参数的步骤包括：
14、获取所述第一关键帧的第一平均亮度和第一对比度、所述第二关键帧的第二平均亮度和第二对比度、以及所述第一关键帧和所述第二关键帧之间的协方差；
15、根据所述第二平均亮度与所述第一平均亮度之间的亮度差值与亮度阈值的比较关系，确定是否需要对所述第二关键帧的y分量进行动态调整；
16、根据所述第二对比度与所述第一对比度之间的对比度差值与对比度阈值的比较关系，确定是否需要对所述第二关键帧的u分量进行动态调整；
17、根据所述协方差与协方差阈值的比较关系，确定是否需要对所述第二关键帧的v分量进行动态调整。
18、进一步地，所述根据预设算法生成曝光参数的步骤包括：
19、基于图像增强算法，对所述第二关键帧的各个分量的分量参数进行计算，得到分量线性关系；
20、响应于需要对所述第二关键帧的y分量进行动态调整，根据所述亮度差值，生成y分量的调整参数，并根据所述分量线性关系，生成u分量和v分量的调整参数；
21、响应于需要对所述第二关键帧的u分量进行动态调整，根据所述对比度差值，生成u分量的调整参数，并根据所述分量线性关系，生成y分量和v分量的调整参数；
22、响应于需要对所述第二关键帧的v分量进行动态调整，根据所述协方差，生成v分量的调整参数，并根据所述分量线性关系，生成y分量和u分量的调整参数；
23、将各个分量的调整参数共同作为曝光参数。
24、进一步地，所述基于图像增强算法，对所述第二关键帧的各个分量的分量参数进行计算，得到分量线性关系的步骤包括：
25、基于图像增强算法，构建反射图像模型，并将所述第二关键帧的各个分量的分量参数输入所述反射图像模型，得到各个分量对应的反射图像分量；
26、计算各个反射图像分量之间的最大公约数，将各个反射图像分量表示为所述最大公约数和对应的分量系数的乘积，并根据各个分量系数，确定各个分量之间的分量线性关系。
27、进一步地，采用如下公式表示所述反射图像模型：
28、log[r(x,y)]＝log[s(x,y)]-log[s(x,y)*g(x,y)]
29、式中，r(x,y)表示反射图像，s(x,y)表示原始图像，g(x,y)表示高斯核，x和y表示图像中的点坐标；
30、采用如下公式表示所述反射图像分量：
31、logry＝a*gcd
32、logru＝b*gcd
33、logrv＝c*gcd
34、式中，logry、logru和logrv分别表示y分量、u分量和v分量的反射图像分量，gcd表示最大公约数，a、b、c分别表示y分量、u分量和v分量的分量系数。
35、进一步地，在所述将所述视频数据转换为rgb图像数据的步骤之前，还包括：
36、基于分布式设备的数量，对所述视频数据的各个图像组进行切片，并将切片的图像组和对应的曝光参数，下发至对应的分布式设备，以使分布式设备对切片的图像组进行视频编码。
37、第二方面，本专利技术提供了一种基于图像相似性的视频编码系统，所述系统包括：
38、数据转换模块，用于获取待编码的视频数据，将所述视频数据转换为yuv图像数据，并将第一帧yuv图像数据作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，所述通过计算每一帧YUV图像数据与所述第一关键帧之间的图像相似度，判断所述YUV图像数据是否为新的关键帧的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，所述并根据所述第一关键帧和所述第二关键帧之间的图像差异，判断是否需要动态调整所述第二关键帧的曝光参数的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，所述根据预设算法生成曝光参数的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，所述基于图像增强算法，对所述第二关键帧的各个分量的分量参数进行计算，得到分量线性关系的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，采用如下公式表示所述反射图像模型：
7.根据权利要求1所述的基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，在所述将所述视频数据转换为RGB图像数据的步骤之前，还包括：
8.一种基于图像相似性的视频编码系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，所述通过计算每一帧yuv图像数据与所述第一关键帧之间的图像相似度，判断所述yuv图像数据是否为新的关键帧的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，所述并根据所述第一关键帧和所述第二关键帧之间的图像差异，判断是否需要动态调整所述第二关键帧的曝光参数的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，所述根据预设算法生成曝光参数的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的基于图像相似性的视频编码方法，其特征在于，所述基于图像增强算法，对所述第二关键帧的各个分量的分量参...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玉，梁泽杨，邓珂曦，
申请(专利权)人：深圳市椰壳信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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