基于ρ域源模型的H．264宏块行层码率控制算法

在H．264中，对于一个宏块行，ρ与比特率仍然满足线性关系。基于此，提出了基于ρ域源模型的H．264宏块行层码率控制算法。在宏块行间，根据第一次RDO时各个宏块行所耗用比特数的百分比来分配比特数。实验结果表明，与JM8．4中采用的码率控制算法相比，本文提出的宏块行层码率控制算法在保证基本相同的编码效率情况下，能显著降低比特数估计偏差，更好地跟踪目标码率。     

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。     

一种新型的H.264码率控制初始化方法

良好的码率控制对视频信号的编码与传输有重要的影响;基于待编码帧的复杂度和缓冲区状态,提出了一种新型的H.264码率控制初始化方法;第一个I帧和P帧首先进行预编码,以修正第一个I帧的比特分配;根据I帧的图像复杂度建立新型I帧码率-量化参数(R-Q)模型,根据该模型,第一编码帧的量化参数得以确定;仿真结果证明,该初始化方法可以有效提高重建视频的峰值信噪比(PSNR),对实验所用QCIF序列,平均PSNR提高了0.86dB,同时大幅减少了跳帧情况的发生。     

一种面向H.264/AVC的帧层码率控制算法

分析了H.264/AVC编码后各帧质量波动大的原因，提出基于反馈原理的帧层码率控制算法——RCBF。该算法在保证缓冲区不上溢和下溢的前提下，按照帧复杂度来分配目标比特数，减少因为目标比特数与帧复杂度不一致引起的编码质量波动。同时根据反馈原理，参考前面帧的分配误差调整分配的目标比特数，使帧层码率控制更加准确。实验结果表明，RCBF算法的峰值信噪比PSNR值波动与JM10.2下的码率控制算法JVT-G012相比明显减小，同时平均PSNR值和控制精度也有提高。     

通用率失真模型及码率控制算法*

为了提高码率控制的准确性,通过实验和理论推导,提出了一种通用率失真模型。在此基础上,定义了纹理复杂度,提出了纹理复杂度和图像块头用字节两自适应线性预测模型及宏块（组）比特分配模型;然后结合以上模型提出了一种新的码率控制算法。大量仿真实验结果表明,利用新提出的码率控制方法,测试序列的PSNR均有不同程度的提高,且码流曲线更平滑平稳,目标码率控制更准确。     

一种HEVC低延时编码码率控制算法

传统码率控制方法常常引起视频编码器的率失真性能降底。为了在满足码率控制精度的同时改善编码器率失真性能,提出一种基于改进R-λ模型的帧级码率控制算法。根据帧率把待编码视频序列划分成多个控制单元,并为当前控制单元分配目标比特;根据控制单元层的可用比特数为当前GOP分配目标比特;根据GOP层的可用比特数为当前待编码帧分配目标比特,再利用改进的R-λ模型计算得到拉格朗日乘子λ进行编码。在通用测试条件下的实验结果显示,该算法具有较高的码率控制精度,同时改善了编码器的率失真性能。其平均码率相对误差为0.095%;以不开启码率控制的HM16.7作为基准,平均码率节省(BD-Rate)达到了2.6%。     

基于时域依赖的编码树单元级零延时码率控制算法

基于高效视频编码标准的x265编码器根据图像复杂度来分配比特,复杂图像往往包含运动变化较大的高频信息,其时域相关性较弱且消耗较多比特,导致分配给运动变化平缓图像的比特减少,进而影响编码质量且码率波动较大。同时,x265编码器采用独立率失真优化技术编码,忽略了编码单元间在时域上的相关性,进而损失编码性能。针对上述问题,提出一种基于时域依赖的编码树单元级码率控制算法。首先,根据迭代策略寻找最合适的量化参数进行帧级比特分配;其次,建立零延时的失真时域反向传播模型并计算失真影响因子;最后,将失真影响因子用于调整编码单元的拉格朗日乘子及量化参数。实验结果显示,相较于x265-3.6的码率控制算法,平均BD-rate码率节省达到5.6%。     

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％。     

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。     

基于同构多核处理器的H.264多粒度并行编码器

H.264码率低和视频质量高的优越性能以增加编码计算的复杂度为代价,如何开发适用于多核处理器平台的并行编码算法是提高其编码速度的重要研究内容,对于满足高清视频实时传输和大规模共享具有十分重要的意义.利用H.264开源编码器项目X264,在片级和数据级并行编码算法的基础上,通过分析图像帧之间的参考关系,提出并实现了B帧个数可变的帧级并行算法;根据宏块之间的参考关系,设计了一种类似流水线的宏块级并行方法;基于Intel同构多核平台,提出融合帧级、片级、宏块级和数据级4种不同粒度的并行编码方案,开发了H.264多粒度并行编码器.实验结果表明,在码率增加不大的情况下,H.264多粒度并行编码器可以很好地提升编码加速比,视频编码质量符合高质量的要求.