Motion-JPEG2000码率控制算法研究

摘要

本文论述了两种对Motion-JPEG2000可变码率编码（VBR）的码率控制算法的改进：单缓冲多步长的码率控制算法（Single Buffer Multiple Steps rate controller，SBMS）和带场景切换检测的两次扫描码率控制算法（Two-Pass coding with Scene Change Detection rate controller，TPSCD）。SBMS算法利用视频相邻帧的帧间相关性，使用前一编码帧的率失真斜率值估计当前帧的率失真情况，预测邻近几帧的率失真截止门限，能够有效地节省了编码时间，改善了输出视频质量的稳定性。实验表明，该算法在相同编码码率情况下输出视频序列的PSNR标准方差与双缓冲码率控制算法（Double Buffer Rate Controller，DBRC）相当，但计算量少于DBRC算法。TPSCD算法首先以CBR编码方式进行第一次的编码扫描，然后将视频序列进行场景切换检测，分成若干个复杂度近似的场景组，从各场景组抽选若干样本帧，利用DBRC算法为每个场景组确定目标码率，最后用SBMS算法对每个场景组的各帧进行第二次编码扫描得到最后的VBR码流。实验证明该算法能提供更为稳定的输出视频质量，在相同码率下，输出视频序列的PSNR方差较DBRC算法有较大的改善，特别适宜应用于对实时性要求较低的视频转录系统。