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.     

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.     

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码率控制算法研究

针对JVT-G012的基本单元层码率控制中复杂度的估计部分没有充分利用已编码帧的时空相关性的缺点,使用新的模型将当前帧已编码的基本单元MAD值引入到原有MAD模型中进行复杂度估计,充分利用已编码帧的时空相关性,使复杂度的估计更准确.实验结果表明,该改进模型PSNR提高0.01~0.08dB,视频图像质量更好,编码时间也有不同程度的下降,实时性提高,编码生成的Bits数降低,节省传输带宽.     

基于图像复杂度及运动信息的码率控制算法

JVT-H017是H.264视频编码标准中采用的码率控制算法提案,但在许多实时场景应用中该算法还存在平均绝对差值(MAD)预测不准确等一些不足.针对现有码率控制技术的缺陷,提出一种改进的基本单元层码率控制算法.一方面在基于图像复杂度和运动信息的基础上采用了4种时空加权模型预测平均绝对差值,并且采用运动矢量信息对图像复杂程度进行判定;另一方面结合MAD的变化情况分配目标比特.实验结果表明,相比于JVT-H017和一些新的文献算法,改进算法的编码图像峰值信噪比得到了提高,同时实际码率更接近于目标码率,码率控制性能更优越.     

一种H.264加权预测MAD的码率控制算法

本文提出一种H.264宏块层加权预测MAD值的码率控制算法来提高视频的质量并减少计算的复杂度.在详细分析了时间—空间相关性和物体的运动特征后,当前宏块的平均绝对差值(MAD)通过前一帧时间相关性模型预测的MAD值和由当前帧的空间相关性模型预测的MAD值加权得到.所得到的MAD值更加准确,能适应不同类型帧序列.实验结果表明,与JVT-G012相比,提出的方法在相同条件下码率有所下降,更加接近目标码率.峰值信噪比(PSNR)平均可以提高0.22dB.     

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.     

一种改进比特分配的H．264／AVC码率控制算法

提出了一种新的改进的H．264／AVC码率控制算法,克服了MAD不能客观、准确的反映出整个图像的复杂度的问题,引入了一个新的MADMV参数,使包括纹理比特和头比特的图像复杂度得到准确的预测。实验结果表明,与JVT-G012相比,该方法可以在准确控制码率的同时,图像的视觉质量也有相应的提高。     

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。     

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...     

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.     

Efficient rate control scheme for low bit rate H.264/AVC video coding

This article presents an efficient rate control scheme for H.264/AVC video coding in low bit rate environment. In the proposed scheme, an improved rate-distortion (RD) model by both analytical and empirical approaches is developed. It involves an enhanced mean absolute difference estimating method and a more rate-robust distortion model. Based on this RD model, an efficient macroblock-layer rate control scheme for H.264/AVC video coding is proposed. Experimental results show that this model encodes video sequences with higher peak signal-to-noise ratio gains and generates bit stream closer to the target rate.     

基于H.264多参考帧的运动搜索快速算法

提出了一种基于H.264多参考帧的快速整像素运动搜索算法,该算法通过建立多参考帧中的搜索起始点模型和基于多参考帧的六边形搜索,能够有效地降低运动搜索的计算量。实验结果表明,基于多参考帧的快速运动搜索算法在保持有较好编码质量的同时,能够在很大程度上减少H.264多参考帧的运动搜索时间。     

一种H.264视频编码码率控制方法

根据视频编码线性率失真函数和对H．264整数变换量化方法分析，提出一种适合于H．264编码算法的码率控制算法。先验证线性率失真函数对H．264编码算法的适用性，再通过将H．264整数变换的量化分解为系数校正和统一量化两个步骤实现了线性率失真函数在H．264码率控制中的应用。实验证明，与JVT—G012码率控制算法相比，码率控制的准确性和信噪比均有所提高。