高效率视频编码中基于R-λ模型的码率控制优化算法

作     者：李强 许鹤 LI Qiang;XU He

作者机构：重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室重庆400065 

出 版 物：《光电子．激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2018年第29卷第6期

页      面：639-646页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(61102131) 重庆市科委自然科学基金(cstc2016jcyjA0543)资助项目 

主　　题：高效率视频编码 码率控制 R-λ模型 图像复杂度 参数更新 

摘      要：针对高效率视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)在编码过程中复杂度较高的最大编码单元(Largest Coding Unit,LCU)层带宽相对缺乏而复杂度较低的LCU层带宽相对充裕的问题,为了改善编码性能,本文提出一种基于R-λ模型的码率控制改进算法。首先,采用梯度(Gradient,G)与平均绝对差(Mean Absolute Difference,MAD)加权表示LCU层图像复杂度。然后,利用已编码单元的反馈信息进一步调整量化参数。最后,利用视频的编码失真结合牛顿法对模型参数进行更新。实验结果表明,与现有的HEVC码率控制算法相比,本文算法的编码性能更加优良并且具有较强的鲁棒性,即:与HEVC标准的码率控制算法相比,改进算法的平均码率误差下降0.055%,平均亮度分量峰值信噪比提高了0.07dB;与参考文献的算法相比,改进算法的平均码率误差下降0.023%,平均亮度分量峰值信噪比提高了0.05dB。