視頻編碼中碼率控制的算法及實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)有的視頻編碼標準雖然規(guī)定了視頻解碼的過程以及壓縮碼流的語法結(jié)構(gòu)，但對編碼算法的具體實現(xiàn)并沒有完全限定，這種開放式的框架使得人們可以根據(jù)各自的應(yīng)用來設(shè)計不同的編碼方案。其中碼率控制作為標準的開放部分之一，因其直接關(guān)系著視頻圖像的重建質(zhì)量與傳輸延時，多年來一直為視頻編碼領(lǐng)域的研究熱點。 本文在介紹了碼率控制相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，指出具體的碼率控制算法應(yīng)該與編碼器應(yīng)用場合相匹配。然后，以采用AVS標準的編碼器為平臺，就面向廣播網(wǎng)等單向通

2、信、視頻會議等實時雙向通信以及本地存儲離線編碼三種不同類型的應(yīng)用情況，分別分析了其約束條件，針對性地設(shè)計了相應(yīng)的碼率控制算法，而且給出相應(yīng)的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。 在廣播網(wǎng)等單向通信的應(yīng)用中，由于時延要求較寬松，編碼端可采用相對簡單的幀級碼率控制方法，編碼碼流只需要滿足標準定義的緩沖區(qū)限制即可。硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計上，采用硬件結(jié)構(gòu)復(fù)用，查表等方法減少復(fù)雜運算帶來的資源消耗，以極小的代價實現(xiàn)了碼率控制模塊。 在視頻會議等實時通信場合的應(yīng)用

3、中，由于時延要求非常高，編碼碼流對應(yīng)的緩沖區(qū)尺寸以及碼率控制的顆粒度都受到嚴格的限制。在算法的設(shè)計上，本文提出了宏塊級以及slice級可調(diào)整的碼率控制算法，分析了各自的性能并給出硬件實現(xiàn)方案。特別就場景切換的情況進行了特殊處理，性能最大提高了1.7dB。 在本地存儲離線編碼的應(yīng)用中，碼率控制屬于可變碼率的情況，由于其對于時延幾乎沒有要求，可以采用二次編碼的方法來合理分配碼率。實驗結(jié)果證明本文提出的碼率控制算法能夠在滿足存儲媒質(zhì)容