基于模糊逻辑的视频编码率控算法研究与实现

发布时间：2017-12-30 06:08

  本文关键词：基于模糊逻辑的视频编码率控算法研究与实现　出处：《电子科技大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 模糊控制 码率控制 初始QP设置 可变比特率控制 自适应GOP长度

【摘要】：随着人们对更高分辨率,更为清晰的视频需求的发展,在存储空间和网络带宽仍然有限的情况下,视频压缩中的码率控制显得尤为重要。如何在网络通信条件限制下为用户提供尽可能最佳的视觉质量成为长久以来的研究课题。本文紧扣码率控制原理,深入探讨了率失真理论与经典模型,系统地分析了传统视频编码标准中经典码率控制算法的基本理论与工作原理,并重点讨论了主流视频编码标准H.264/AVC和HEVC中的码率控制算法提案。在总结和借鉴经典码率控制算法的基础上,提出了一整套新的码率控制算法。新算法包括恒定比特率控制算法、初始QP自动设定算法、可变比特率控制算法、自适应GOP长度调节算法。全文工作的主要内容有以下四个方面:(1)建立了缓冲区误差和缓冲区误差变化量与视频编码量化参数之间的模糊控制模型。在此基础上建立了比特率和误差的关系,给出了缓冲区误差范围的分析,最终提出了一种基于模糊逻辑的码率控制算法。(2)建模分析了比特率R与量化参数Q、图像梯度G的线性关系。通过线性回归统计建立了RQG和RQ关系模型,提出了一种新的初始QP自动设定算法。新算法能更好地设定适合的码率控制初始QP,提高码率控制性能。(3)深入研究了运动过程和运动补偿技术,定义了图像波动强度与其计算方法。结合模糊逻辑码率控制算法,提出了一种可变比特率控制算法。该算法能在满足人眼观感所需视频质量的同时,尽可能高地节省比特率。(4)分析和探讨了分层级编码结构特性,提出了一种基于运动特征统计的自适应GOP长度调节算法。实验表明,与固定GOP长度的帧间预测编码相比较,自适应GOP长度调节算法能够更好地消除图像时域冗余,提高编码性能。上述四个方面的工作满足了码率控制在不同场景的应用需求,并表现出了良好的算法性能。本文提出的帧级、GOP级码率控制算法和初始QP自动设定算法已被AVS专家组采纳并集成至RD参考模型,作为唯一的码率控制算法。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.81

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本文编号：1353639