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H.265/HEVC碼率控制優(yōu)化算法

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  在視頻通信中,視頻壓縮效率和編碼視頻質(zhì)量,以及傳輸帶寬與編碼碼率的適配性始終是研究者們最關(guān)注的問題。為了解決這一問題,在目前的主流視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC( Advanced Video Coding)¨1和最新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.265/HEVC( High Efficiency Video Coding)中,均采用了碼率控制關(guān)鍵技術(shù)。碼率控制技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn),國內(nèi)外研究者相繼提出過多種關(guān)于碼率控制的算法。在H.265/HEVC中,其中具有代表性的碼率控制算法主要有基于R-Q模型的JCTVC-H0213‘3 3算法以及基于R-A模型JCTVC-K0103算法。基于R-A模型碼率控制算法通過建立率失真優(yōu)化模型得到拉格朗日因子(A),利用拉格朗日因子求得量化參數(shù)( Quantization Parameter,QP)。此類算法相對(duì)于基于R-Q模型的碼率控制算法,其碼率控制效果更優(yōu),比特波動(dòng)更小。但是仍存在不足:首先在對(duì)最大編碼單元(Largest Coding Unit,LCU)層比特分配時(shí)利用均值絕對(duì)差(Mean Absolute Difference.MAD)的預(yù)測值進(jìn)行分配,只能部努體現(xiàn)LCU殘差的比特?cái)?shù),不能充分體現(xiàn)LCU非殘差消耗比特?cái)?shù)帶來的效果,這會(huì)影響到LCU層比特分配的效果;接著在參數(shù)(a、b)更新過程中,通過已編碼單元平均每像素目標(biāo)比特和拉格朗日因子建立關(guān)系兩1進(jìn)行更新參數(shù),只能近似逼近當(dāng)前編碼單元的特征。針對(duì)這些不足,碼率控制性能還有提升的空間。

  本文提出一種基于最大編碼單元的比特分配和模型參數(shù)(a、b)更新的碼率控制優(yōu)化算法。此算法充分利用當(dāng)前編碼單元的原始比特進(jìn)行編碼單元層的比特分配;通過編碼單元的失真度和視頻序列特性的相關(guān)參數(shù)對(duì)參數(shù)(a、p)進(jìn)行更新。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文算法在碼率控制精度與編碼效率方面有較好效果。
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