HEVC碼率控制算法研究.pdf

1、3G技術和Internet技術的高速發(fā)展，使得當前主流的H.264/AVC編碼標準不能滿足人們對于高分辨率視頻的要求，JCT-VC研究的高效率視頻編碼HEVC逐漸興起。在實際的應用中，由于帶寬資源的稀缺和有限性，如何在限定帶寬下保證編碼質(zhì)量成為了視頻編碼中的一個重要問題，這就是碼率控制技術所研究的內(nèi)容。而對于不同的應用，對碼率控制的要求有著不同的側重點，生活影音娛樂中，對視頻質(zhì)量的要求比較高，而在視頻會議等實時視頻傳輸應用中，就要求傳輸

2、系統(tǒng)延遲低，實時視頻傳輸應用的快速發(fā)展使得針對低時延的碼率控制成為一個研究的熱點。
　　本文對HEVC編碼標準的技術特點和碼率控制的原理進行理論分析和總結，針對HEVC標準測試模型(HM)中采用的JCTVC-K0103提案中的碼率控制算法在低延時應用的不足，對算法的碼率分配方案進行了改進。在幀級，在分析虛擬緩沖區(qū)狀態(tài)和幀編碼比特的關系基礎上，提出了基于虛擬緩存區(qū)狀態(tài)的比特分配方案。在基本編碼樹單元CTU（Coded Tree Un

3、it）級，在R-λ（Rate-Lambda）模型的基礎上，用數(shù)值解法得到了一種新的權重，然后根據(jù)該權重和幀級緩沖區(qū)的狀態(tài)對未編碼的CTU進行了比特分配。實驗結果顯示，在考慮緩存區(qū)狀態(tài)進行比特分配后，碼率控制的更加精確，能夠解決緩存區(qū)溢出和下溢的問題，從而達到低延時的目的。同時，R-λ模型對于I幀控制的不準確性，使得碼率控制算法的性能在遇到場景切換時會受到很大的影響，由此引入單位像素梯度(gpp，gradient per pixel)對R