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低延时H.264码率控制算法研究

论文摘要

H.264是国际电信联盟(ITU-T)的视频编码专家组(VCEG)和国际标准化组织(ISO)/国际电工委员会(IEC)的活动图像专家组(MPEG)共同建立的联合视频组(JVT)开发的一个新的数字视频编码标准,是未来几年视频编码技术研究的主要方向。在视频编码标准中,对标准码流的语法语义,解码器规范做了详细的规定,而对编码策略和算法没有作出要求。正是由于编码策略和算法的差异性,使得编码器的性能干差万别。而码率控制(Rate Control)就是这些编码策略中最为重要的部分之一,是视频编码技术的关键部分。 码率控制对编码的图像质量和输出码率产生直接影响。它通过改变量化参数大小、跳帧、编码方式选择等方法,保证编码比特的合理分配,控制编码器的输出码率,同时尽可能获得更高的重建图像质量。 首先,本文介绍码率控制算法的应用环境——各种视频编码协议。 其次,本文分析应用在视频标准中的码率控制机制,主要探讨适用于MPEG-4和H.264的码率控制算法和基本原理,并通过实验结果给予评价。 最后,本文讨论低延时下对于H.264码率控制算法的影响以及改进的方案。由于标准的H.264码率控制算法对于跳帧(frame-skipping)的情形处理得不是很好。为了改进此缺点,基于GOP的整体情况自适应调整I帧的量化参数,从而避免缓冲区溢位与跳帧的问题。实践证明,在低延时环境的限制下,无论在跳帧的数目或是图像质量方面,此方法比标准的H.264码率控制算法有更好的效能。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 视频编码标准概述
  • 1.3 码率控制概述
  • 1.4 低延时码率控制概述
  • 1.5 论文结构
  • 第二章 视频编码标准
  • 2.1 引言
  • 2.2 H.261标准
  • 2.3 H.263标准
  • 2.4 MPEG-1标准
  • 2.5 MPEG-2标准
  • 2.6 MPEG-4标准
  • 2.7 H.264标准
  • 第三章 码率控制算法综述
  • 3.1 引言
  • 3.2 MPEG-2的码率控制算法
  • 3.3 H.263的码率控制算法
  • 3.4 MPEG-4的码率控制算法
  • 3.4.1 二次率失真(R-D)模型
  • 3.4.2 可伸缩的码率控制(SRC)的框架
  • 3.5 H.264的码率控制算法
  • 3.5.1 术语
  • 3.5.2 码率控制方案概述
  • 3.5.3 GOP层码率控翩
  • 3.5.4 帧层码率控制
  • 3.5.5 基本单元层码率控制
  • 3.6 实验结果
  • 3.7 小结
  • 第四章 低延时码率控制
  • 4.1 引言
  • 4.2 I帧的码率估计
  • 4.3 I帧和P帧的失真估计
  • 4.4 I帧的QP估计
  • 4.4.1 码率估计
  • 4.4.2 失真估计
  • 4.4.3 排除局外候选QP
  • 4.4.4 计算Lagrangian成本并决定I帧的最佳QP
  • 4.5 实验结果
  • 4.6 小结
  • 第五章 总结及展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/fda37cae2c35746091891dbd.html