基于局部亮度直方图的自适应视频帧类型决策算法

来源：电子与信息学报杂志2023年第1期北京时间：

作者：刘鹏宇, 张悦, 贾克斌, 段堃, 刘畅, 孙萱, 崔腾鹤

单位：1.北京工业大学信息学部 北京 1001242.先进信息网络北京实验室 北京 1001243.计算机智能与智能系统北京市重点实验室 北京 100124

摘要：视频帧类型决策是影响视频编码效率的关键因素之一。为提升x265视频编码器的编码性能，该文提出基于局部亮度直方图的自适应视频帧类型决策算法。首先，在64×64大小的编码树单元(CTU)级别上统计各帧局部亮度直方图，用帧间局部亮度直方图差异表征帧间场景变换程度；其次，引入帧内编码帧(I帧)检测窗，在检测窗内通过比较帧间场景变换程度自适应确定I帧；最后，根据帧间场景变换程度与迷你图像组(MiniGOP)大小之间的相关性确定MiniGOP大小，从而自适应确定普通P和B帧(GPB帧)及双向预测编码帧(B帧)。实验结果表明，与x265标准中的相关算法相比，所提算法能够有效降低x265的编码复杂度，可在减少近5%编码时间的前提下，实现视频I帧、GPB帧和B帧的高效自适应决策。

关键词：视频编码, x265, 局部亮度直方图, 视频帧类型决策

基金资助：国家重点研发计划(2018YFF01010100)，北京自然科学基金(4212001)，青海省重点研发与转化计划(2022-QY-205)