联合率失真模型的帧级码率控制方法

计算机工程与应用 ›› 2013, Vol. 49 ›› Issue (23): 19-23.

联合率失真模型的帧级码率控制方法

何书前1，2，邓正杰2，石春2

1.中山大学信息科学与技术学院，广州 510275
2.海南师范大学信息科学技术学院，海口 571158

出版日期:2013-12-01 发布日期:2016-06-12

Joint rate distortion models rate control method for frame level

HE Shuqian1，2, DENG Zhengjie2, SHI Chun2

1.School of Information Science and Technology, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China
2.School of Information Science and Technology, Hainan Normal University, Haikou 571158, China

Online:2013-12-01 Published:2016-06-12

摘要/Abstract

摘要： 在H.264/AVC视频编码框架下，基于联合率失真模型，提出了一种新的帧级码率控制方法。利用分块数量和平均运动矢量信息，发展了一种精确的头信息估计模型；联合头信息与残差信息模型，并结合残差失真模型，提出新的联合头信息与残差率失真模型；利用精确的估计方法进一步提高率失真性能。相对于最新的JVT H.264/AVC参考软件JM10.2中采用的JVT-G012方法，该方法提高了实际码率与目标码率之间的匹配率达到了98.06%，重构视频的平均亮度PSNR值增加了0.27 dB。

关键词: 率失真, 码率控制, 头信息, 目标码率

Abstract: This paper presents a new frame-level rate control scheme for H.264/AVC with joint rate and distortion models. A rate model for the header information is developed to estimate header bits more accurately. The number of header bits is modeled as a function of the number of blocks and the average bits of MVs. A new Rate-Distortion（R-D） model for header information and texture is proposed to joint header-texture rate model and a distortion model. An accurate estimation method is proposed to improve rate distortion performance. When compared with the rate control scheme G012 which is adopted by the latest JVT H.264/AVC reference model JM10.2, the proposed rate control algorithm could improve the matching rate between actual bits and targets ones by up to 98.06%. The average luminance PSNR of decoded video is increased by up to 0.27 dB.

Key words: rate distortion, rate control, header information, target rate

何书前1，2，邓正杰2，石春2. 联合率失真模型的帧级码率控制方法[J]. 计算机工程与应用, 2013, 49(23): 19-23.

HE Shuqian1，2, DENG Zhengjie2, SHI Chun2. Joint rate distortion models rate control method for frame level[J]. Computer Engineering and Applications, 2013, 49(23): 19-23.

[1]	罗志伟，冯桂. 利用运动信息及率失真代价的HEVC帧间快速算法[J]. 计算机工程与应用, 2017, 53(21): 167-173.
[2]	郑伯伟，杨春玲，欧伟枫. 外推结构无反馈DVC码率控制算法研究[J]. 计算机工程与应用, 2017, 53(1): 207-212.
[3]	揭月馨，刘浩，王登程. 基于SATD准则的HEVC快速帧内预测算法[J]. 计算机工程与应用, 2016, 52(11): 185-189.
[4]	束建华1，殷志祥2. 基于wedgelets的快速图像表示方法[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(2): 147-151.
[5]	严涛. 基于相关性分析的MVC比特分配算法[J]. 计算机工程与应用, 2013, 49(23): 24-26.
[6]	林艺1，谢伟凯2，鲁晨平2，张智强2，申瑞民1. 支持混合演示场景的移动学习直播系统[J]. 计算机工程与应用, 2012, 48(34): 64-68.
[7]	孙杨，王英坤，徐伯庆. H.264帧内预测模式选择快速算法[J]. 计算机工程与应用, 2012, 48(26): 148-151.
[8]	蒋志平1，艾云峰2，侯向宁1. H.264视频最佳宏块模式快速选择[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(9): 171-174.
[9]	邵娟，张卫宁，陈栋，魏磊. AVS中B帧宏块模式选择快速方法[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(5): 179-181.
[10]	杨晓琴1，季晓勇1，盛任农2，牟英良2，王元庆1. 基于H.264的码率控制[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(13): 186-187.
[11]	潘志红，金曦. H.264/AVC帧内4×4块快速帧内预测算法[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(11): 175-177.
[12]	赖昌材1，蒋洁2，吴宪祥2. 利用参考像素相似度检测的帧内预测编码[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(10): 20-22.
[13]	何军球,赵欢. 基于运动复杂度的快速模式选择算法[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(7): 79-81.
[14]	辛丰，罗桂娥，杨欣荣，马俊杰. H.264/AVC快速帧间模式选择算法研究[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(33): 183-185.
[15]	李明媚，何小海，吕瑞，曾强宇. 优化的Hierarchical B码率控制算法[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(28): 174-176.