基于场景切换的H.264码率控制技术

在H.264/AVC编码器中,由于采用了固定长度的图像组(GOP)结构,不能有效地处理视频序列中的场景切换,导致场景切换帧后续各帧编码质量严重下降。为了有效解决该问题,提出了一种自适应的码率控制算法,通过场景切换的快速检测方法检测视频序列中的场景切换,在场景切换帧处终止当前GOP并对GOP层的码率分配算法做出修正。仿真结果表明:采用该算法可以有效地降低场景切换对后续帧编码质量的影响,而且合理地分配码率资源,提高了整个视频序列的编码质量。在相同码率条件下,整体编码质量可以提高0.3-0.5dB。     

基于场景切换的H.264码率控制技术

在H.264/AVC编码器中,由于采用了固定长度的图像组(GOP)结构,不能有效地处理视频序列中的场景切换,导致场景切换帧后续各帧编码质量严重下降。为了有效解决该问题,提出一种自适应的码率控制算法,通过场景切换的快速检测方法检测视频序列中的场景切换,在场景切换帧处终止当前GOP并对GOP层的码率分配算法做出修正。仿真结果表明:采用该算法可以有效地降低场景切换对后续帧编码质量的影响,而且合理地分配码率资源,提高了整个视频序列的编码质量。在相同码率条件下,整体编码质量可以提高0.3~0.5 dB。     

视频通信中基于场景切换检测的H.264帧层码率控制

H.264采用的码率控制算法JVT-G012在信道带宽和压缩后图像质量之间取得了不错的平衡.然而,由于没有考虑到场景切换,在JVT-G012控制下包含场景切换的视频序列压缩后的视频质量往往有较大波动.为应对视频通信中可能出现的场景切换,提出了一种新颖的基于场景切换检测的H.264帧层码率控制算法.首先,提出了一种基于宏块级亮度直方图差异的场景切换检测方法.然后,使用结合跳帧控制的可变长GOP处理检测到的场景切换.仿真结果显示,和JVT-G012相比,所提码率控制算法能够有效应对视频序列中可能出现的场景切换,在同等码率下显著提高整个序列的平均PSNR,并且保持了较低的编码器缓冲区占用度.     

视频通信中基于场景切换检测的H．264帧层码率控散

H．264采用的码率控制算法JVT-G012在信道带宽和压缩后图像质量之间取得了不错的平衡。然而,由于没有考虑到场景切换,在JVT-G012控制下包含场景切换的视频序列压缩后的视频质量往往有较大波动。为应对视频通信中可能出现的场景切换,提出了一种新颖的基于场景切换检测的H．264帧层码率控制算法。首先,提出了一种基于宏块级亮度直方图差异的场景切换检测方法。然后,使用结合跳帧控制的可变长GOP处理检测到的场景切换。仿真结果显示,和JVT-G012相比,所提码率控制算法能够有效应对视频序列中可能出现的场景切换,在同等码率下显著提高整个序列的平均PSNR,并且保持了较低的编码器缓冲区占用度。     

基于场景切换的码率控制方法

基于对H.264码率控制算法的研究,考虑到图像中编码帧的复杂度和场景切换,提出了场景切换检测方法和相应的码率控制算法,实验结果表明,与以前的算法相比,论文提出的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。     

一种帧内码率-量化模型及其应用

提出了一种面向H.264/AVC的帧内码率-量化模型。该模型考虑了编码帧的复杂度,能够准确地根据目标比特率为帧内编码帧选择正确的量化参数。基于提出的帧内码率-量化模型,给出了针对I帧的码率控制方案以及针对场景切换情况的码率控制方案。实验结果证明,与传统的H.264/AVC码率控制方法相比,两种方案的码率控制的精度和峰值信噪比都得到了提高。     

一种新的H.264自适应帧层码率控制算法

本文提出了一种基于宏块亮度直方图差异(BH, Block Histogram difference)和带宽充裕度估计的H.264帧层码率控制算法。该算法使用基于BH的相对复杂度检测场景切换,并在各场景的开始阶段对当前信道带宽充裕度做出判断。之后在帧层码率控制中,根据基于BH的相对复杂度对各帧的目标比特进行加权调整。最后根据信道带宽充裕度的判断结果做进一步调整。仿真结果表明所提算法能够适应信道带宽和视频序列编码复杂度之间的不同关系,并在视频序列使用的信道带宽和压缩后的图像质量之间取得了比JVT-G012更好的平衡。     

一种高效的H.264码率控制方法

针对H．264编码方案提出了一种实时的无需二次编码的比特分配和码率控制策略．在一个可以在模式选择前预测当前帧编码复杂度的码率模型基础上给出基于宏块条的码率控制策略，包括帧、宏块条的比特分配和量化级计算方法以及求取码率模型参数的自适应算法，并对场景切换进行了检测和处理．实验结果表明，与JVT提案中部分使用二次编码的码率控制方法JVT-E069相比，所提出的方法在相同条件下码率控制得更准确，并能获得较高的PSNR和主观视觉质量，特别在有场景切换的情况下PSNR可提高0．5dB．     

基于场景切换的H.264码率控制算法

H.264/AVC提出的码率控制算法不能有效处理场景切换,因此导致关于场景切换的解码图像质量下降。为了解决该问题,文章提出了一种自适应控制算法来提高场景切换点的图像质量,使用像素不同灰度值来检测场景切换序列,如果检测到场景切换,根据场景切换点在视频图像组(GOP)中的位置,动态地改变GOP结构和长度的资源再分配。结果表明,该算法可以有效减少场景切换对图像编码质量的影响。     

在低码率信道中提高视频编码质量的方法

电视手机是未来几年数字视频应用的一个热点.该文探讨适合于中低码率无线信道应用的一种方法：在实时编码的初期,通过量化QP(quantization parameter)值的调整,来满足信道带宽的要求;当信道变差时,在编码端采取动态丢帧策略,通过场景切换检测,将相关性强的帧丢失,在解码端通过双线性时序插补方法,恢复丢失的帧.这样可在保证编码质量的前提下,满足无线信道带宽时变的要求.同时讨论将这种方法应用到AVS和H.264视频编码算法中,实验证明这种方法可以有效应用到未来的电视手机中.     

基于场景检测的错误隐藏技术

提出了可以用于H.264/AVC解码器的基于场景变换检测的错误隐藏机制,首先利用H.264/AVC的快速准确的检测是否发生场景切换,根据场景切换检测结果对预测帧和I帧分别提出相应的时间空间自适应的错误隐藏方法. 实验结果表明,所提方法在错误隐藏的重构图像质量在主观感觉和客观PSNR定量上,都比通常的方法有明显的提高;与传统错误隐藏方法相比,本文的基于场景切换检测的错误隐藏机制鲁棒性高,更能适应的H.264/AVC更为复杂的多种应用场合.     

使用前景/背景区域率失真特性的码率控制方法

为提高视频编码器码率控制的性能,根据视频内容将视频帧划分成包含主要运动物体的前景区域和相对静止背景的背景区域,分析各区域的率失真特性,提出一种适用于H.264/AVC编码器的基于区域的宏块层码率控制方法. 比特分配中,根据宏块的区域信息确定加权因子,自适应地为重要宏块分配较大的目标比特预算. 不同区域使用对应参数的二次模型确定宏块量化参数(quantization parameter,QP),并以已编码宏块的QP为参考调整计算所得QP,以降低前景与背景区域间、相邻宏块间的编码质量波动. 宏块编码结束后,根据实际编码信息更新各区域的码率控制参数. 实验测试表明,提出方法能够有效降低实际码率与目标码率之间的相对偏差,提高编码效率和解码恢复视频的主观质量。     

A novel dynamic frame rate control algorithm for H.264 low-bit-rate video coding

The goal of this paper is to improve human visual perceptual quality as well as coding efficiency of H. 264 video at low bit rate conditions by adaptively adjusting the number of skipped frames. The encoding frames are selected according to the motion activity of each frame and the motion accumulation of successive frames. The motion activity analysis is based on the statistics of motion vectors and with consider- ation of the characteristics of H. 264 coding standard. A prediction model of motion accumulation is pro- posed to reduce complex computation of motion estimation. The dynamic encoding frame rate control algorithm is applied to both the frame level and the GOB （Group of Macroblocks ） level. Simulation is done to compare the performance of JM76 with the proposed frame level scheme and GOB level scheme.     

An efficient intra-frame rate control algorithm for H.264/AVC video coding

Intra-frame plays a significant role in improving video quality for rate control of H.264/AVC.In this paper,an efficient intra-frame rate control algorithm is proposed for H.264/AVC video coding.The proposed scheme adjusts the quantization parameter (QP) of intra-frame adaptively according to intra-frame buffer fullness ratio,current buffer fullness ratio,and skipped frame ratio.Experimental results demonstrate that for a set of typical testing sequences,the proposed scheme can obtain accurate target bit rate,better peak signal-to-noise ratio (PSNR) performance and reduce the number of skipped frames significantly,when compared with existing schemes.More importantly,the proposed scheme is very flexible for different initial QPs and target bits.     

基于H.264的多描述视频编码方案以及整帧丢失的误码掩盖

为增强视频传输的稳健性和提高视频传输的质量,提出了一种基于H.264的多描述视频编码方案以及整帧丢失时的误码掩盖方案。该方案在编码器端编码之前进行必要的预处理工作,利用标准的H.264编码器产生多描述码流及相关的编码信息,在解码器端解码之后进行必要的后处理,再根据接收到的编码信息进行多路视频的加权合成以得到较好的视频质量。整帧丢失时的误码掩盖方案利用其他描述正确解码的相应帧进行替换的方法,误码掩盖之后进行视频加权合成。实验结果证明该方案在各种条件下均取得了相当大的增益,特别是当2路视频质量相差较大时,增益可以达到2.38 dB,在发生整帧丢失的时,也有几个dB的增益。     

基于视觉显著度的H.264冗余片编码技术

针对现有显著度模型不能同时兼顾快速运动场景和慢速运动场景的问题,对显著度模型建模方法中的运动特征提取算法进行改进,提升运动显著度子图的精确性。在此基础上,考虑到人眼视觉系统对图像局部内容更关注的特点,将改进的显著度模型用于H.264视频的冗余片编码技术中,对图像中人眼关注的区域进行冗余片编码,从而提高视频流的传输容错能力。实验结果表明,该技术在丢包网络中能明显提高解码图像的主客观质量。     

针对编码器的参考帧有损压缩算法设计

日益增长的视频分辨率需求使视频编解码系统对片外存储器的读写造成严重的负担,为此提出一种针对视频编码器的参考帧有损压缩算法。该算法基于DPCM(differential pulse code modulation)和Golomb-Rice编码,以8×4像素块为编码单元,对参考帧的Y/U/V分量分别压缩,并且在视频编码前端引入前置滤波,以降低参考帧的压缩难度。算法在H.264的参考软件JM18.0上实现并验证,在50%的压缩率下,仍能保证可接受的视频质量。     

码率控制中的率失真优化

尽管码率控制本身不作为视频标准的一个组成部分,但有效的码率控制机制对于视频编解码应用系统来说是一个必不可少的组成部分.因此,几乎每一个视频标准都相应有自己的一个或者多个码率控制策略.本文详细介绍了H.264/AVC中运用拉格朗日方法进行率失真优化的算法.它提供了一个有效的途径来选择最佳编码参数,使得在编码比特率和图像失真之间达到一个恰当的折中.     

一种面向交互应用的多视点视频编码方案

视点切换是交互式多视点视频应用需要解决的难题之一,该文为此提出一种交互式多视点视频的编码方案。通过消除预测帧之间的相关性,改善视点切换的性能,以共享关键帧和时-空预测编码方式,在时间和空间上去除多视点视频数据的冗余,提高编码效率。该方案不增加任何辅助数据,即可在任意的P帧上进行快速视点切换,具有极低的视点切换延时,并且兼顾了编码效率和单一视点的解码代价。采用H.264/AVC编码器实现该方案,并得到满意的测试结果。