一种基于运动检测的码率控制算法

运动检测和码率控制是面向监控的视频编码器重要的组成模块.传统视频编码器需要增加大量额外的存储器和电路完成以运动检测功能,且码率控制算法也比较复杂.为解决这两个问题,提出了一种基于运动检测的码率控制算法.在视频编码器的传统架构上,以较少的硬件消耗实现了运动检测,并以上述运动检测为基础实现了视频向量的复杂度分析和码率控制.实验结果证明,相对于传统算法,现提出的算法以较少的硬件消耗完成了运动检测和码率控制, 大幅降低了码率控制算法的计算量,达到了很好的效果,并对多种视频制式有较好的兼容性.     

基于H.264的码率控制算法

为了更好地控制视频压缩码流的输出,该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.该算法解决标准中原算法码率分配过于平均和不能充分利用已编码帧历史信息的问题.该算法引入内容复杂度因子使得码率分配更加准确,并在预测量化参数时引入量化参数调整因子,根据已编码帧的历史信息更准确地调整当前帧要使用的量化参数.实验结果表明: 与原算法比较,该算法在更能准确控制码率的情况下,视频输出序列的峰值信噪比平均提高0.23 dB, 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.     

复杂度参量λ的H.264码率控制算法

为了更好地控制H.264的码流输出,针对H.264标准中码率控制方案提出一种基于λ参量的码率控制算法.该算法从另一角度定义了复杂度的概念,改善了标准码率控制方案中存在目标比特分配不准确和剧烈运动场景量化不准确的缺陷.实验结果表明:该算法在码率控制方面优于标准码率控制方案,使得输出的码流更加平稳;同时得到的视频图像的峰值信噪比也比标准算法平均高出0.25dB,便于码率的有效传输和在解码端得到更佳的解码视频图像.     

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。     

MPEG-4码率控制算法的改进

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码系统来说是一个必不可少的组成部分.因此,每一个视频标准都有相应地的一个或者多个码率控制方案.本文提出了一种基于MPEG-4码率控制方案SRC(Scalable Rate Control)的改进码率控制算法MP4ADV,在编码比特率和图像质量之间有效地实现了恰当的折中.最后给出了SRC、MP4ADV以及H.264参考软件JM9.2中的码率控制算法的比较结果,在对图像质量的提高上更好的体现出了MP4ADV的优越性.     

一种基于H.264/AVC的宏块级码率控制优化算法

为了在网络带宽和延迟的限制条件下获得持续稳定的视频编码质量,提出一种优化的宏块级码率控制算法.这种算法基于平均绝对误差(mean absolute difference,MAD)线性预测模型和二元率失真模型,充分利用视频序列的时空相关性,有效降低了MAD预测复杂度和目标位率与实际位率的误匹配率.大量实验结果表明,与JM8.6中的码率控制算法相比,提出的算法大大降低了编码时间,能够实现位优化分配和输出码率的精确控制.     

一种基于H.264/AVC的宏块级码率控制优化算法

为了在网络带宽和延迟的限制条件下获得持续稳定的视频编码质量,提出一种优化的宏块级码率控制算法。这种算法基于平均绝对误差(mean absolute difference,MAD)线性预测模型和二元率失真模型,充分利用视频序列的时空相关性,有效降低了MAD预测复杂度和目标位率与实际位率的误匹配率。大量实验结果表明,与JM8.6中的码率控制算法相比,提出的算法大大降低了编码时间,能够实现位优化分配和输出码率的精确控制。     

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.     

HEVC码率控制技术的研究进展

鉴于码率控制在视频编码应用中的重要性,综述了针对新一代国际视频编码标准HEVC (high efficiency video coding)的码率控制技术研究进展。介绍了码率控制的基本工作原理,通过调节编码器参数使输出码率符合信道带宽限制或满足存储设备的容量需求,主要包含比特分配和比特控制2个部分。然后,介绍了HEVC开发过程中接收的2个重要码率控制技术提案,从码率模型和比特分配两方面阐述了提案中的URQ (unified rate-quantization) 模型码率控制算法和R-λ模型码率控制算法。依据比特控制中的码率模型选择,把近年出现的HEVC码率控制算法分为Q域或λ域方法,并分别展开论述和技术点归纳;对HEVC扩展及其相应的码率控制进行了简要阐述。最后,结合码率控制仍需解决的问题,提出一些值得进一步探索的工作。     

一种高灵活性HEVC帧内编码器前端设计

本文基于一种两级流水的高灵活性HEVC帧内编码器架构,完成了其前端设计,主要完成块大小划分和码率控制2个功能.针对这2个功能的算法优化,提出了一种基于梯度的帧内编码器块大小判决快速算法和一种低复杂度的码率控制算法,并最终用软硬件协同的方式将这两种算法在硬件中实现.     

采用相似度分析的MV-HEVC码率控制算法

针对当前MV-HEVC尚未给出有效码率控制的问题,提出一种基于相似度分析的MV-HEVC码率控制算法. 该算法的核心是首先建立ρ域的码率控制模型,然后采用相似度分析视点间相关性,利用已编码信息以及帧复杂度进行视点间、帧层、基本单元层比特分配与码率控制. 实验仿真结果表明,该算法能够保持高效的编码效率,且实际码率与目标码率平均误差仅为0.96%.     

一种基于变换系数拉普拉斯分布的HEVC码率控制算法

基于变换后残差信号的拉普拉斯分布特性, 提出了一种面向高效视频编码(high efficiency video coding, HEVC) 的编码树单元(coding tree unit, CTU) 级码率控制算法. 首先, 研究了量化参数、拉普拉斯分布参数以及拉格朗日乘数之间的关系, 并建立了模型. 然后, 根据每个CTU 的变换残差的拉普拉斯分布特性动态调整其量化参数, 以获取高效的编码性能. 此外, 通过与帧级码率控制算法相结合, 获得了更加精确的码率控制效果以及良好的编码性能. 实验结果表明, 所提出的码率控制算法可以获得比HEVC标准提案JCTVC-H0213和JCTVC-K0103中所述码率控制算法更优的编码性能.     

基于H.263协议的极低码率视频编码系统的一种实现

提出了基于Ｈ．２６３协议的极低低码率视频编码系统的一种具体实现,详细地讨论了码率控制算法和运动估计的搜索算法。其中该系统采用的自适应码率控制方法,能够动态地控制码率到指定的数值。提出的一种局部最优搜索算法,与全局最优搜索相比,大大地减少了搜索时间,而信噪比相差不大。     

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。     

基于梯度的HEVC帧内码率控制算法

在很多的视频应用中,压缩视频往往被限制在一定的信道带宽中,因此需将传输的码率控制在某个限定值,新一代视频压缩编码标准HEVC(high efficiency video coding)编码器引入了一种新的基于R-λ模型的码率控制算法,旨在降低比特估计误差。然而,HEVC的R-λ模型对于I帧的处理没有考虑视频内容复杂度,导致降低了该算法的性能。针对该问题,提出了一种基于R-λ模型的HEVC帧内码率控制算法,根据每个最大编码单元LCU(largest coding unit)的梯度去分配LCU的比特,这样可以使得比特分配更加准确。实验结果显示,所提算法在峰值信噪比(PSNR)基本不变的条件下,平均比特率误差控制在了0.018 5%。     

基于运动估计的H.264/AVC BU层码率控制算法

为解决H.264/AVC视频编码标准中码率预测不准确的问题,基于JM80提出了一种改进的BU层码率控制算法.该算法假设编码复杂度均匀分布在图像宏块的每个点上,根据宏块运动矢量预测出下一帧的编码复杂度,进而预测出宏块的量化步长和输出比特数的关系,因而比JM80采用的模型更直接和准确.该算法同时采用基于Lagrange乘子法的率失真最优准则的比特分配策略.仿真结果显示出经该算法控制后的输出码率非常接近目标码率,且和JM80中方法相比,对所有测试序列都有明显的峰值信噪比(PSNR)增益.     

科学发现综述

针对H.264的码率控制算法的不足,利用视频中各图像的运动活动性实现了帧级比特分配,实现结果与JVT-G012提案相比,本文方法在精确控制码率的同时,图像的视觉质量也得到了提高。     

高码率平滑图像质量自适应量化控制算法

针对MPEG-2纯Ⅰ帧编码情况，在MPEG-2TM5自适应量化控制算法的基础上，提出了一种基于平滑图像质量的高码率下自适应量化控制算法。根据已编码帧的复杂度平滑分配各帧目标码字，利用非线性方法使宏块的量化因子变化平缓，以达到高码率下提高图像质量的目的，仿真结果表明，在相同码率下重建图像质量(PSNR)优于TM5算法。     

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。