论文部分内容阅读
新一代视频压缩编码标准H.264/AVC将压缩效率提高了一倍,但随之而来的问题是码率控制更加复杂。H.264/AVC标准比以往的编码算法有更出色的性能,在同样的视频质量下,H.264/AVC的码率能降低一半左右;在同样的码率下,H.264/AVC视频压缩编码标准可以获得更高的信噪比。H.264/AVC视频编码标准码率控制和率失真是其中的两个关键技术,有着复杂而紧密的关系。码率控制技术并非视频压缩编码框架必须包含的技术,其算法是开放的,根据应用场合选择采用码率控制技术与否。但码率控制对视频压缩质量,缓冲区控制,码率控制都起着重要的作用。合理有效的码率控制能够在编码质量、缓冲区控制、码率控制、跳帧率等方面取得较合理的平衡。因此,码率控制技术是视频编码重要的技术之一。本文首先介绍了新一代视频压缩标准H.264/AVC的一些关键技术,如帧内帧间预测、熵编码、离散余弦整数变换等,然后介绍了H.264/AVC中的码率控制算法,主要包括码率控制算法与率失真之间的关系、经典码率控制提案JVT-G012、码率控制技术性能评价机制等。本文主要研究内容如下:(1)在大多数应用场合中,视频序列都是由不同的场景组成,如多媒体视频。如果用传统的码率控制技术来处理包含场景切换的视频序列,将导致视频编码质量下降,缓冲区控制失效,码率控制波动很大等问题。因此,针对这一问题,本文提出一种改进的码率控制技术来应对场景切换的视频序列,首先用峰值信噪比检测场景切换,然后提出了GOP(Group of Pictures)重组方案、码率更新方法和量化参数的计算。实验表明,新的算法不仅能提高场景切换处的视频编码质量,而且视频评价视频质量也有所提高,码率波动也更小。(2)针对传统的码率控制技术不能够很好地应对包含场景切换的视频序列这一问题,提出一种自适应GOP长度码率控制技术,该技术适用于处理包含频繁场景切换的视频序列,首先用峰值信噪比检测场景切换,然后立即停止编码当前GOP,并且将当前GOP未编码帧平均分配给后续两个GOP,并重新分配码率和调整I帧的量化参数,整个算法并未增加I帧的数量。仿真结果表明,本文方法能够处理包含频繁场景切换的视频序列,整体提高了视频编码质量,码率波动也更小。