視頻編碼中碼率控制的研究及應用.pdf

1、視頻編碼中的碼率控制是指采用一定方法對一個視頻源進行編碼，使得編碼比特率滿足一個目標比特率。為了滿足帶寬約束又保證一定的質量，一定的碼率控制措施在視頻傳輸中往往是需要的，這是因為過高的碼率會導致過大的流量，超過信道容量，從而造成數(shù)據(jù)丟失；另一方面過低的碼率不能充分利用通信帶寬，造成帶寬浪費并導致不必要的視覺質量降級。如何選擇一組合適的編碼參數(shù)使得在滿足帶寬約束的條件下使編碼質量最優(yōu)是碼率控制的研究內容。事實上，碼率控制問題可以歸結為一類

2、最優(yōu)化問題，尋求編碼參數(shù)的過程就是此最優(yōu)化問題的求解過程。 第一章的緒論部分，回答了為什么需要碼率控制的問題，介紹了碼率控制的一般實現(xiàn)方法和手段，同時回顧了已有的一些碼率控制方法。 第二章主要闡述本文涉及的背景知識以及本文相關算法的基本出發(fā)點。主要內容包括：簡介MPEG-2壓縮標準視頻部分以及H.263標準；介紹幾種常見的信源模型；詳細討論基于MPEG-2的TM5中碼率控制算法的實現(xiàn)步驟，并對其局限性做出說明，據(jù)此提出一

3、種新的復雜度度量方法，這是本文第三章的一個基本出發(fā)點；同時也詳細介紹了基于H.263的TMN8的碼率控制方法的數(shù)學模型以及實現(xiàn)步驟，同時根據(jù)低碼率視頻應用的特點，提出一種使圖像質量最均勻的考慮，這也是第四章的算法思想的基礎。 第三章是基于內容復雜度的碼率控制方法的敘述。根據(jù)碼率的線性模型，提出一種新的宏塊內容復雜度度量方法，以此進行碼率控制。并將該方法應用到MPEG-2編碼中，給出了具體算法以及與常用碼率控制方法的比較結果。

4、 第四章提出一種基于失真度集中進行優(yōu)化的碼率控制方法。從獲得最均勻圖像質量的思想出發(fā)，分別根據(jù)對數(shù)信源模型和線性信源模型建立了優(yōu)化問題的數(shù)學模型，并結合視頻編碼的特點對此優(yōu)化問題進行了數(shù)學推導求解。最后給出了該方法在低碼率視頻編碼中的仿真結果。 第五章從條件熵的原理出發(fā)，提出一種基于時域參考意義區(qū)分宏塊重要性的方法，并以此結合當前幀空域特性實現(xiàn)一種時域空域二維聯(lián)合考慮的碼率控制。這種方法針對編碼對象是相關序列而并非不相關的單