一种基于率失真模型的H.264码率控制算法的设计与实现

摘要

码率控制是视频编码领域一个非常有研究价值的课题，由于视频标准并没有对码率控制模块进行详细的规定，所以可以有多种行之有效的问题解决方案。H.264码率控制问题的关键在于确定量化参数，此参数在率失真优化和预测残差量化时都要用到。本文对码率控制本身，率失真优化过程进行深入的探讨，在此基础上给出了一种编码过程中简单有效的基于率失真模型的码率控制算法。
　　本文的工作主要包括以下几个方面：
　　1.简要介绍视频编码技术的发展，具体说明当前主流的H.264的视频编码标准，结构特点和编码过程。在此基础上，引出H.264视频编码的关键技术码率控制，通过对现有码率控制主要提案的分析和比较，深入的了解码率控制原理。为今后提出新的算法或改进提供了方法和依据。
　　2.结合率失真优化和码率控制，分析量化参数，码率，失真等重要参数的意义。在此基础上根据H.264独有的特点——编码码流中头信息所占比重大，给出了一种新的算法思想，采用一种不同于以前的建模方法，实现更为有效的码率控制。
　　3.以VC++6.0为开发工具，JM13.2为测试平台，通过多个视频序列进行实验，我们发现新算法的特点是相比以前使用了更少的模型更新，降低了运算复杂度。另外本算法还能更好的适应多变信道，在对复杂度高和变换频率快的图像编码时更为有效。

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Contents

1 引 言

1.1 课题背景和研究意义

1.2 视频编码技术发展历程

1.3 码率控制技术研究现状

1.4 本文的研究目标和主要研究内容

2.1 视频压缩编码技术的发展

2.2 H.264视频编码关键技术

2.3 小 结

3率失真优化研究

3.1率失真优化的理论基础

3.2 基于率失真优化的H.264编码模式

4 基于H.264的码率控制算法

4.1 码率控制简介

4.2 主流码率控制提案介绍

4.3 G012码率控制算法结构

4.4 码率控制的改进方法研究

4.5 小 结

5 基于率失真模型的H.264码率控制

5.1 研究背景

5.2 基于率失真模型的码率优化算法思想

5.3 码率和失真模型的建立

5.4 基于率失真模型的码率控制方案

5.5 实验结果及分析

6 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 工作展望

致谢

攻读硕士学位期间的主要成果

参考文献