一种新的H.264/AVC码率控制算法

码率控制可以有效提高H.264视频压缩的图像传输质量。本文在JM模型的JVT-H017码率控制方案基础上,提出一种新的码率控制方法。该方法首先对原有的平均绝对差值(MAD)线性预测方法进行改进,提出新的三维MAD预测模型,以提高对图像基本单元复杂度的准确预测;在此基础上,采用自适应目标比特分配方法,实现自适应的码率控制。实验结果表明,与已有的基于线性MAD预测的方法相比,文章方法具有更好的码率控制性能,从而有效提高了H.264视频压缩算法的图像传输质量。     

H.264码率控制算法分析

首先对固定码率控制和可变码率控制进行了介绍,然后结合H.264/AVC对码率控制的特殊要求,对目前有代表性的H.264码率控制算法进行了综合评述,指出其优缺点.     

基于H.264的码率控制算法研究与改进

码率控制作为H.264中的关键技术,在参考软件Joint Model(JM)中已给出其算法.由于JM算法采用线性模型预测MAD,运算量较大且存在一定的误差,为此提出了新的加权预测模型,同时在原算法基础上增加了宏块层码率控制策略.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还有效提高了PSNR.     

基于H.264码率控制算法的优化

在给定的比特流的条件下,编解码器采用码率控制可以获得高质量和高平滑的视频。因此码率控制广泛应用在视频压缩与传输过程中,起着重要作用。本文基于最新的视频编码标准H.264提出一种改进的码率控制算法--关于MAD(mean absolute differences)在计算QP(量化参数)上的改进.MAD在二次失真模型中用于计算QP,取得了很好的信噪比、压缩比和码流的稳定性。本文在像素差值计算后加入Hadamard计算即SATD(sum absolute of transform differences),采用SATD来代替MAD在二次失真模型中计算量化参数。实验结果表明:与JM18.0原算法比较,视频输出序列的亮度峰值信噪比(PSNR)提高了0.2 dB左右,取得更好的码率控制效果,便于接收端获得更加稳定的压缩视频流。     

一种改进的H.264码率控制算法

码率控制是H.264视频编码中一项重要技术,对平稳码率和保证良好的图像质量起着重要作用.通过分析H.264 JVT-012中目标码率计算与分配算法的缺陷,提出了基于图像直方图和滑动窗技术的自适应改进方法.根据图像复杂度和场景切换,通过图像直方图和滑动窗引入比率因子λ,对预测的MAD进行自适应调整,使之更加接近真实的MAD值,从而有效地提高了码率控制的性能.实验结果表明,与JVT-G012算法相比,目标码率匹配更精确,图像解码质量提高且PSNR变化较小,并能较好地处理场景切换等问题.     

H.264图像复杂度自适应的I帧码率控制算法

该文针对H.264帧内编码码率控制(RC)效果不佳的问题,提出了一种新颖的图像复杂度自适应I帧RC算法。首先用Sobel算子检测I帧亮度像素的梯度,建立44块的边缘方向直方图,得到每个44块最可能的帧内预测模式和相应重构块,最终获得与实际编码相近的残差图像。用残差的平均绝对值表达I帧编码复杂度,并提出了一种经验型码率-量化(R-Q)模型,同时考虑缓冲区状态和序列特性为I帧分配合适的目标比特,最后为每一个图像组(GOP)得到了合适的I帧量化参数(QP)。实验结果表明,该文算法能更准确地控制I帧输出码率,有效阻止缓冲区溢出和跳帧,得到更加平稳的视频质量,序列PSNR波动减少了60%以上。     

H.264结构相似性最优的宏块层码率控制算法

传统码率控制(RC)大多以客观失真作为失真度量,无法得到最优的主观质量。该文将基于结构相似(SSIM)的主观失真用于H.264视频编码的率失真优化和码率控制,提出了一种SSIM最优的宏块(MB)层码率控制(RC)算法。首先提出了一种经验型的SSIM线性失真模型,并结合改进的二次码率-量化(R-Q)模型用Lagrange乘子法得到了SSIM最优的MB层量化步长的闭式解。实验结果表明：该文算法相比客观质量最优的MB层RC算法JVT-O016更好地编码了图像结构信息,得到了更好的主观质量。     

一种适合硬件实现的H.264/AVC宏块级码率控制算法

主要针对H.264/AVC编码器硬件实现时的特点,提出了一种适合硬件实现的高效码率控制方案。为了提高数据处理效率,硬件编码器通常采用Zigzag宏块编码顺序和宏块级流水结构,两者结合会产生复杂的数据依赖关系。在数据依赖存在的条件下,提出了利用时域和空域相关性预测帧级和宏块级平均绝对误差(MAD),提高预测精度获取合适的量化参数。实验结果显示与G012算法相比,该算法提高了MAD预测精度,平均PSNR提高了0.12 dB,解决了硬件实现时的数据依赖问题。     

一种面向H.264/AVC的码率控制算法

码率控制是视频编码中非常重要的技术之一,任何标准离开码率控制其应用都会受到限制.H.264/AVC是目前最新的视频编码标准,本文根据H.264/AVC编码标准的特性及其HRD部分对码率控制的要求,提出了一种新的适合H.264/AVC的码率控制算法,该算法实现了率失真优化与码率控制的结合,使得在达到码率控制的同时也能保证较高的编码效率,同时在码率控制的过程中根据HRD缓冲区状态进行位分配调整,保证了编解码缓冲区既不上溢又不下溢.该算法作为技术提案已被H.264/AVC接受,并集成到H.264/AVC的校验模型软件中.     

一种适用于H.264/AVC的自适应码率控制算法

码率控制在视频编码中起着非常重要的作用。根据H.264/AVC编码标准的特性及其HDR部分对码率控制的要求,文章采用一种适用于H.264/AVC的自适应码率控制算法,该算法实现了率失真优化与码率控制的结合,保证了编解码缓冲区既不上溢又不下溢。实验结果表明,与早期JVT提案中的码率控制方法相比,本文所采用的方法能够在准确控制码率的同时提高视频序列的PSNR值。     

H.264中一种基于R-Q模型的自适应码率控制算法研究

提出一种新的基于帧复杂度的二级码率控制算法TSRCA（two-stage rate control algorithm）。总结码率控制算法的最新研究成果,分析码率控制基本原理,继而提出一种二级码率控制算法,以解决“蛋鸡悖论”。其次,用RDO模式选择中的比特数信息代替平均绝对残差MAD（mean absolute difference）来预测帧的复杂度,提高了预测的准确度。所提出的码率控制算法能够显著提高码率控制精度和编码性能。     

一种结合人眼视觉特性的H.264/AVC码率控制算法

针对应用于H.264/AVC视频编码中的码率控制算法G012的不足,提出了一种结合人眼视觉特性的H.264的码率控制算法.首先基于当前帧与前一帧的帧差比值来表示各帧图像的相对复杂程度,以此分配帧级的目标比特数;通过分析图像中的运动信息和纹理特征,给出了一种简单有效的度量宏块视觉敏感度的方法,并在基本单元层利用此视觉敏感...     

一种改进的H.264/AVC帧层码率控制算法

针对JVT-G012算法在帧层对P帧目标比特分配太过均匀,忽略了图像复杂度的问题,提出了一种简单有效的帧差比值法来进行帧层目标比特的分配,并利用缓冲区充盈度来调整当前帧量化参数的方法.通过大量实验仿真表明,与JVT-G012算法相比,该算法不仅能够更精确地控制码率,而且还提高了视频图像的质量.     

A two-pass rate control algorithm for H.264/AVC high definition video coding

In this paper, we propose a novel two-pass rate control algorithm to achieve constant quality for H.264/AVC high definition video coding. With the first-pass collected rate and distortion information and the built model of scene complexity, the encoder can determine the expected distortion which could be achieved in the second-pass encoding under the target bit rate. According to the built linear distortion-quantizer (D-Q) model, before encoding one frame, the quantization parameter can be solved to realize constant quality encoding. After encoding one frame, the model parameters will be updated with linear regression method to ensure the prediction accuracy of the quantization parameter of next encoded frame with the same coding type. In order to obtain the expected distortion of each frame under the target bit rate, a GOP-level bit allocation scheme is also designed to adjust the target bit rate of each GOP based on the scene complexity of the GOP in the second-pass encoding. In addition, the effect of scene change on the updating of D-Q model is considered. The model will be re-initialized at the scene change to minimize modeling error. The experimental results show that compared with the latest two-pass rate control algorithm, our proposed algorithm can significantly improve the bit control accuracy at comparable coding performance in terms of constant quality and average PSNR. On average, the improvement of bit control accuracy achieved about 90%.     

A novel total variation based frame layer rate control algorithm for H.264/AVC

Rate control (RC) plays a crucial role in controlling compression bitrates and encoding qualities for networked video applications. In this research, we propose a new total variation (TV) based frame layer rate control algorithm for H.264/AVC. One of its novelties is that a total variation measure, used in image processing field, is proposed to describe encoding distortion in video compression. For intraframes, we present a TV distortion–quantization (D_TV–Q_step) model to obtain accurate QP step size (Q_step). Using TV measure to represent frame complexity, we also present an analytic model to calculate Q_step for the initial frame, and develop an effective scene change detection method. In addition, an incomplete derivative proportional integral derivative (IDPID) buffer controller is proposed to reduce the deviation between the current buffer fullness and the target buffer fullness, and minimizes the buffer overflow or underflow. Extensive experimental results show that, compared with JVT-W042, the proposed algorithm successfully achieves more accurate target bit rates, reduces frame skipping, decreases quality fluctuation and improves the overall coding quality.     

一种基于H.264的视频加密算法研究

H.264是一个面向未来IP和无线网络的视频编码标准,应用范围越来越广泛,因而安全加密技术逐步成为研究的热点。论文针对H.264的特点,提出一种利用数据加密标准DES的输出反馈模式OFB对H.264少量视频数据进行加密的算法,所选取的数据来自于DCT变换后的DC及部分AC系数。理论分析和实验结果表明,该算法选择加密部分视频数据,减小了加密的数据量,从而降低了加密系统的计算复杂度,具有较快的加解密速度,提高了实时性和安全性,且适合于移动多媒体、无线多媒体网络的数据流的安全传送。     

High-performance adaptive group-of-picture rate control for H.264/AVC

In this paper, an adaptive group-of-picture (AGOP) control is proposed to improve the coding performance for the H.264/AVC system. The efficient algorithm is developed to find the quantized parameter with temporal correlation between inter-frames. According to the estimated parameters, the GOP coding type can be adaptively selected as AGOP or BGOP (basic GOP). The rate control with some decision functions is proposed to modify the quantization parameter (QP). The coding rate can accurately meet the target rate with adjusting QP value dynamically, while keeping low computational overhead. Simulation results show that the proposed algorithm can improve PSNR by about 1 dB in average compared with the original H.264/AVC reference software (JM12.4), from various sequences testing.     

基于H.264标准的码率控制改进算法

本文利用视频编码的线性码率控制(RC)算法(Rho-Domain算法)对原有的H.264标准中的RC算法进行了改进.首先,对于视频序列中的Ⅰ帧图像,使用Rho-domain算法进行码率控制.由于该算法基于本帧的图像内容,所以能够及时地对Ⅰ帧进行精确的码率调整;其次,使用了新的关于P帧的比特分配原则,根据GOP中的位置来分配P帧的比特数;最后,对模型的估算方法作了改进,使模型参数的计算更为精确.实验结果表明,改进后的算法能更加有效准确的控制编码序列的码率.