H.264码率控制算法的研究与基于结构失真的图像质量评价

摘要

2003年3月，联合视频工作组JVT（Joint Video Team）正式提出了新一代视频压缩标准。由于其相比以往标准的出色的性能，被人们称为新一代视频编码标准。H．264/AVC标准支持从低带宽、高误码率的无线移动视频通信到码率、低延迟的视频广播及在线流媒体等多种应用，因此，日益受到业界的关注。 码率控制算法是视频压缩的重要部分，用来控制视频压缩比特率，不管在哪一种视频编码标准中，码率控制算法的好坏，将直接影响到视频的质量和传输能力。在受实际传输和处理速度限制的条件下，控制视频编码过程是很重要的，这样才能获得最佳的压缩性能。 本文从H．264/AVC视频应用的角度，针对码率控制算法和质量评价进行了研究与分析。 1、介绍了码率控制原理和码率控制中的一些关键技术如多参考帧预测、多尺寸编码块模式、1/4像素精度运动补偿、整数变换量化、基于内容的熵编码、新型帧内预测、抗块效应滤波器等。 2、对经典码率控制算法进行了研究并指出其存在的问题，通过对G012的仿真实现，深刻认识到峰值信噪比和比特率之间的关系。并在此基础上提出了平均变换误差（MATD）的概念，然后给出了完整的宏块级码率控制算。实验结果表明，与JM（Joint Model）85下的标准码率控制算法JVT—G012相比，本文提出的算法的码率控制精度更高，输出码流更加平稳，图像的平均质量更好。 3、在基于结构失真的评价方法上充分考虑了人眼的视觉特点——人眼的主要功能是提取图像的结构信息。在VQEG实验测试数据集合中，证明了该方法与图像的主观视觉评价有高的相关性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.绪论

1.1引言

1.2视频编码技术的发展历程

1.3数字视频编码标准

1.4现有的研究成果

1.5本文研究内容及结构安排

2.H.264码率控制算法简介

2.1引言

2.2码率控制原理

2.3码率控制中的关键技术

2.4经典的码率控制模型

2.5小结

3.H.264码率控制算法的改进

3.1引言

3.2JVT-G012的码率控制算法实现

3.3目前经典算法存在的问题

3.4本文改进的算法

3.5小结

4.图像的质量评价

4.1引言

4.2图像质量评价方法的方类

4.3基于结构失真的图像质量评价方法

4.4本文改进的图像质量评价算法

4.5小结

总结

参考文献

附录 攻读硕士期间发表的学术论文

致谢