基于相关性分析的MVC比特分配算法

针对目前尚未深入研究多视点视频编码（Multi—view Video Coding,MVC）码率控制的问题,提出了一种基于相关性分析的多视点视频编码码率控制算法。该算法的核心是先根据视差预测和运动预测的结构关系,将所有图像分成6种类型的编码帧,并改进二项式率失真模型,然后根据多视点视频相关性分析在各个视点之间进行合理的码率分配,将码率控制分成4层结构进行多视点视频编码的码率控制。其中,帧层码率控制考虑分层B帧等因素分配码率,基本单元层码率控制根据宏块的内容复杂度采用不同的量化参数。实验结果表明该码率控制算法实际码率与目标码率平均误差能控制0．6％。     

视频传输中的码率控制技术研究进展毕迎春王相海

码率控制技术对提高和平滑解码视频质量起着至关重要的作用。近年来各种视频编码标准和应用都对码率控制技术进行了大量的研究,如基于H.261和H.263的视频会议,基于MPEG-1和MPEG-2的媒体存储,以及最新的基于MPEG-4视频对象编码。首先对码率控制问题进行了基本描述,然后介绍了标准中的经典码率控制技术,接着将目前的码率控制技术归纳为3类:基于DCT视频编码器的码率控制技术、基于小波视频编码器的码率控制技术和精细粒度可分级视频编码的码率分配算法,并对这三类码率控制方法的发展进行了概括性阐述与比较性研究,讨论了各种算法的基本思想及其优缺点,最后对视频传输中的码率控制技术的未来发展趋势进行了展望。     

基于H.264标准的码率控制算法

在视频通信过程中,为了使编码端输出码流更好地适应不同的信道,基于H.264视频编码标准提出一种改进码率控制算法。该算法针对标准算法中对基本单元的MAD值预测时只考虑时间上相关性的缺点,提出了一种新的结合时间预测和空间预测的预测方法。实验结果表明,与标准算法相比较,该算法能更准确地控制码率,同时视频输出序列的峰值信噪比也得到了提高,编码端输出码流能够更加平稳。     

基于CPLD芯片的视频图像码率控制方法研究

针对小波视频码率控制方法缓冲器容量有限,存在控制精准误差大的问题,提出了基于CPLD芯片的视频图像码率控制方法研究。依据基于CPLD芯片的视频图像码率控制框图可知,该码率控制方法是由CPLD芯片视频图像灰度增强、编码码率控制、视频质量控制与主动跳帧控制四个模块组成的。运用Philips公司的9位视频输入处理器sAA7113芯片解码视频,输出达到ITU656标准的YUV 4：2：2格式的数字视频信号。统一视频信号格式,利用灰度的线性变换的方式增强图像灰度,借助Verilog HDL描述CPLD执行算法。依据固定编码比特率和固定图像质量之间关系,获取编码特性,并计算缓冲区和编码帧目标比特数,依据当前渲染到纹理值,统计报文丢失率,由此实现视频图像编码码率控制。为了扩充缓冲器容量,对视频质量和主动跳帧进行控制,使缓存满度的减小不会导致控制器无法精准调节后续帧量化参数。由实验结果可知,该方法最小控制误差为0.07,能够有效提高视频质量。     

优化的H.264/AVC码率控制算法

由于通信信道带宽有限,有必要对视频编码的输出码率进行控制。基于视频编码标准H.264采用的码率控制算法,在初始QP值的设定以及宏块层码率控制方面提出了改进。在初始QP值的计算上,提出了利用基于bpp、熵和梯度的图像复杂度对初始QP值进行估计的方法。另外利用时间上的预测信息和空间上的MAD梯度信息在宏块层对MAD预测进行了改进,能更有效地实现对码率的精确控制。实验结果表明,与H.264标准参考软件JM11.0中的算法相比,改进后的算法比测试序列在峰值信噪比（PSNR）上得到了提高,同时能更接近目标比特。     

AVS实时编码的VBR码率控制

针对AVS实时编码应用,提出一种基于帧层的一次编码VBR码率控制算法。利用GOP层复杂度预测来动态分配码率,在GOP内的帧采用CBR策略,结合AVS编码RDO的特点,采用准确且计算简单的率失真模型计算量化参数。实验结果表明,与AVS现用的码率控制方法JVT-H017相比,该方法码率控制准确,算法复杂度低,平均亮度PSNR提高了约0-2dB,亮度PSNR样本方差约为JVT-H017方法的40％,表明视频质量的平缓性也得到较大改善。     

一种基于ρ域的新码率模型

视频编码中的码率模型是表示一帧图像的编码比特数的数学函数表达式,是码率控制技术研究的重点。常用码率模型都是在寻找量化步长Q和码率R之间的关系,用信源的统计特性描述视频数据,并分析、模拟编码算法,为了提高码率估计精度,码率模型就变得特别复杂进而导致码率控制不稳定;但简单模型的精度又低。文献[3]从量化步长与非零系数的角度提出了线性的码率控制模型,能简单精确地进行码率控制。但没有考虑非零系数的大小、头信息及线性模型的常数项,且其参数数更新粗糙。针对这些问题提出新的码率模型和线性回归的精确参数更新算法。实验结果表明,提出的算法比TMN8算法能将PSNR提高0.1 dB左右,且性能稳定。     

一种基于ρ域的新码率模型

视频编码中的码率模型是表示一帧图像的编码比特数的数学函数表达式,是码率控制技术研究的重点。常用码率模型都是在寻找量化步长Q和码率R之间的关系,用信源的统计特性描述视频数据,并分析、模拟编码算法,为了提高码率估计精度,码率模型就变得特别复杂进而导致码率控制不稳定;但简单模型的精度又低。文献[3]从量化步长与非零系数的角度提出了线性的码率控制模型,能简单精确地进行码率控制。但没有考虑非零系数的大小、头信息及线性模型的常数项,且其参数数更新粗糙。针对这些问题提出新的码率模型和线性回归的精确参数更新算法。实验结果表明,提出的算法比TMN8算法能将PSNR提高0.1 dB左右,且性能稳定。     

基于复杂度分析的HEVC帧内码率控制算法

随着高清、超高清视频应用的快速发展,码率控制的作用越来越重要。在高效视频编码HEVC(High Efficient Video Coding)中,码率控制算法在码率输出的精度和效率上都取得不错的效果,但是算法并没有考虑到实际视频编码内容的复杂度。针对此问题,提出一种基于复杂度的HEVC帧内码率控制算法。首先利用梯度来表征复杂度,根据复杂度来合理分配码率,然后根据产生的实际比特和预分配比特自适应地更新平滑窗口,最后再结合基本单元层的码率控制算法及时调节码率,从而使输出码率尽可能与目标码率相等。实验结果表明,所提出的方法能够使输出码率更加接近目标码率,并且可以进一步提高视频质量。     

一种HEVC码率控制改进算法

HEVC(High Efficiency Video Coding)采用的基于R-λ模型的码率控制算法在控制输出码率的精确和提高编码效率上都取得了良好的效果。然而该算法没有考虑到实际视频编码中场景切换的影响。提出一种新的针对场景切换的码率控制算法。首先结合帧间的亮度差及其变换趋势判断是否发生场景切换,在场景切换发生时对码率控制的参数以及编码结构都做出及时调整。最后实验表明,与HEVC自带的码率控制相比,所提出的码率控制算法能够有效应对视频序列中的场景切换,提高了编码质量,降低了编码复杂度,并且保持精确的输出码率。     

基于单元尺度的自适应码率控制算法

随着信息技术的快速发展,压缩编码已成为多媒体存储和传输领域的研究热点。针对视频压缩的编码效率问题,ITU-T与ISO/IEC两大标准组织于2003年联手推出了H.264/AVC视频编码标准。为了能够在目标带宽上有效地传输视频,就必须合理地控制码流的波动强度,以使其尽可能地接近目标带宽。其中码率控制虽然不是标准中的一部分,但由于其一直在视频编码标准的发展过程中占有举足轻重的地位,为此,针对H.264/AVC编码的视频序列码率控制问题,在JVT-G012算法的基础上,提出了一种基于STGS图的自适应地选择基本单元大小的码率控制算法。该算法在编码时产生的码率波动总是与G012算法产生的最小码率波动相当。而且具有较小的运算复杂度,易于实时实现。     

JPEG-LS图像压缩动态码率控制策略

对JPEG-LS图像压缩方案的编码特性进行数据分析,提出一阶码率控制策略与二阶码率控制策略,有效地实现了近无损图像编码过程中的码率动态调整。实验证明,该码率控制解决方案运算量小、收敛性好,能够有效抑制码率的大幅波动,在目标码率下可以稳定输出压缩码流,保证了编码图像的质量。     

基于H.264码率控制算法的研究与改进

基于对H.264码率控制算法的研究,考虑到图像中各宏块之间的差异,提出了宏块级的码率控制算法。实验结果表明,与JVT-G012提案相比,该方法在准确控制码率的同时,图像的视觉质量也得到了提高。     

一种低码率下的新型宏块级码率控制算法

针对H．264编码方案，提出了一种实时的无需二次编码的低码率宏块级码率控制策略。为克服H．264码率控制模型的缺陷，首先提出了平均像素信息比特（APIB）的概念及其码率控制模型；然后在宏块层，根据各个宏块不同的编码复杂度进行准确的码字分配；接着通过APIB的变化来自适应地更新码率控制模型的系数；最后提出了完整的基于宏块的码率控制算法，并将其在JVT的JM85平台上实现。试验结果表明，与H．264中的码率控制算法JVT-G012相比，该算法不仅在控制精度上平均提高了0．171kbps，而且峰值信噪比平均提高了0．227dB，同时还较好地控制了输出码率和峰值信噪比的波动。     

一种基本单元层码率控制的改进算法

由于JVT-G012在基本单元层采用线性预测MAD的方法,且使用相同的QP量化,带来运算量大且不够精确的问题。为此,提出一种基于基本单元层码率控制的改进算法。首先,用时空加权模型来预测MAD;然后,采用宏块层码率控制策略来分配目标比特;最后,依然采用JVT-G012中的二次R-Q模型计算QP。仿真结果显示,采用改进算法的H.264编码器,在取得更低比特率的同时,有效地提高了PSNR。     

一种考虑场景切换的H.264码率控制算法

场景切换在实际视频中频繁出现,对视频质量有着重要的影响。然而,当前码率控制算法没有考虑场景切换这一问题,因而使得场景切换后帧的质量严重下降。为此,在现有码率控制算法的基础上,提出了考虑场景切换的码率控制算法。结合H.264的实验结果表明,提出的算法在比特率和复杂度基本不变的情况下,极大地降低了现有算法因为场景切换引起的质量下降。     

H.246/AVC中的码率控制方案及算法实现

H.264/AVC是一种先进的视频编码标准，码率控制作为视频编码和网络传输的一项重要技术在H.264的应用中必不可少。提出了一种基于JVT-G012的H.264码率控制方案及其算法实现，对JVT-G012框架中用于调整宏块层比特量的二次模型作了修改，提出了一种更加简洁的比特量控制算法，使得控制算法对其控制参数初始值的设定依赖很小，可自动根据编码序列的复杂程度自适应地调整控制参数。     

面向对象的H.264码率控制算法

提出了H.264码率控制改进算法。首先,基于帧间运动估计残差(mean absolutely difference,MAD)的空间和时间相关性提出了十字MAD预测模型;为了平衡缓冲的占有率,在分配帧比特时将前一帧的比特使用情况作为当前帧比特分配时的惩罚因子;最后,结合视频文字对象提取技术实现了基于文字对象的宏块比特分配以及量化步长的计算。实验结果表明,改进算法能在准确控制码率的情况下,提高输出序列的峰值信噪比。     

基于Cauchy分布的H.264/AVC码率控制优化算法

由于通信信道带宽有限,有必要对视频编码的输出码率进行控制。通过引入能量均方误差(EMSE),进行视频序列统计分析,建立了一种简单的线性图像失真模型,并基于编码器中量化系数的概率分布特性,提出了改进的Cauchy分布码率模型,然后利用Lagrangian方法实现了率失真优化的位分配。实验结果表明,与H.264参考软件所采用的JVT-G012算法相比,该算法提高了码率控制精度和峰值信噪比,从而改善了解码图像的质量。     

一种H.264帧级码率控制改进算法

H.264是现在最新、最有前途的视频压缩标准.它的码率控制算法JVT-G012能获得良好的效果,但该算法在帧级码率控制上存在不足.在JVT-G012算法基础上,采取了一些帧级码率优化策略,用P帧亮度分量的平均绝对值差(MAD)比率来表示图像复杂度,同时根据编码图像复杂度和距离I帧的远近来合理有效的分配码率,增加了跳帧控制防止缓冲区发生上溢或者下溢,并且进行了场景切换检测.仿真采用Jm10.0,模拟了在恒定比特率(Constant Bit Rate,CBR)条件下,对算法和JVT-G012算法产生的编码质量进行对比.仿真结果表明,与JVT-G012算法相比,算法能使码率控制算法具有更高的效率、更有效地提高编码图像质量.