基于圖像復(fù)雜度的碼率控制和率失真算法研究.pdf

1、相比以往的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),H.264／AVC具有高壓縮比、高圖像質(zhì)量、強(qiáng)抗誤碼性以及很好的網(wǎng)絡(luò)親和性,在近幾年得到了廣泛的研究和應(yīng)用。碼率控制與率失真是視頻編碼器中重要的組成部分,在以往的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中有著深入廣泛的研究,H.264／AVC中的碼率控制算法以及率失真算法成為近幾年視頻編碼研究的熱點(diǎn)之一。X264是以GNU GPL協(xié)議發(fā)布的開(kāi)放源代碼視頻編碼器,實(shí)現(xiàn)了H.264／AVC標(biāo)準(zhǔn)中的絕大部分特性,與同類編碼器相比,X264編碼速度

2、快、性能出色,在多個(gè)開(kāi)源視頻編解碼項(xiàng)目中得到應(yīng)用。本文以X264為平臺(tái)對(duì)碼率控制、比特分配和率失真算法進(jìn)行了研究。碼率控制算法中,平均為每幀分配目標(biāo)比特?cái)?shù)的思想忽略了圖像復(fù)雜性的變化,導(dǎo)致了壓縮后的圖像質(zhì)量波動(dòng)。
　　 本文首先從相關(guān)性角度出發(fā),利用圖像復(fù)雜度對(duì)碼率控制算法進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了圖像質(zhì)量波動(dòng)的改善,但碼率控制精度有所下降且效果有待進(jìn)一步提高。針對(duì)此問(wèn)題,結(jié)合X264中的碼率控制算法,進(jìn)一步提出基于變換域的圖像復(fù)雜度計(jì)算

3、方法,在改善圖像質(zhì)量波動(dòng)問(wèn)題的同時(shí),提高了碼率控制精度。亮度色度采樣率差異導(dǎo)致了圖像壓縮不均衡,針對(duì)人眼對(duì)亮度和色度的敏感度差異,本文對(duì)亮度色度均衡算法進(jìn)行了研究,分析比較了在不同碼率和不同幀類型下的亮色均衡效果,并提出一種基于復(fù)雜區(qū)域亮度色度均衡方法,實(shí)現(xiàn)了編碼比特分配的優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在基本保持主觀視頻質(zhì)量不下降的情況下,編碼器的壓縮性能可提高1～8％。傳統(tǒng)率失真模型依賴于單一量化參數(shù),在低碼率情況下存在相對(duì)較大的誤差,率失真精