方權(quán)亮

（武警西藏總隊(duì) 信息化處，西藏 拉薩 850000）

隨著數(shù)字視頻技術(shù)的快速發(fā)展，在人們?nèi)粘９ぷ魃钪谐霈F(xiàn)了形式多樣的視頻應(yīng)用，這些視頻業(yè)務(wù)給現(xiàn)有的存儲(chǔ)資源和通信系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。H.264/AVC是目前使用最廣泛的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，因在碼率控制和率失真優(yōu)化過(guò)程之間存在編碼參數(shù)的依賴關(guān)系，使其碼率控制技術(shù)也更加復(fù)雜，如何提高碼率控制精度，更好地平衡編碼效率和圖像質(zhì)量之間的關(guān)系，成為碼率控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

1 初始量化參數(shù)分析

初始量化參數(shù)（QP0）是指編碼視頻序列的I幀所使用量化參數(shù)，在H.264/AVC的JVT-G012碼率控制算法提案中，初始量化參數(shù)QP0采用兩種方法進(jìn)行預(yù)測(cè)：（1）預(yù)先定義的方法，QP0取值范圍為0～51；（2）在沒(méi)有預(yù)先定義的情況下，在參考軟件JM10.1中，QP0根據(jù)每像素的比特?cái)?shù) bpp（bits per pixel）將信道分成 4個(gè)級(jí)別，不同的級(jí)別采用不同的初始量化參數(shù)，通過(guò)式 （1）計(jì)算，bpp 由式（2）確定。

其中，Rtarget為當(dāng)前可用的信道帶寬，即目標(biāo)比特?cái)?shù)；f為編碼時(shí)的幀率；Npixel為每幀圖像的像素個(gè)數(shù)。 l1、l2、l3為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，對(duì)于 QCIF視頻格式，取 l1=0.1，l2=0.3，l3=0.6；CIF 視頻格式，取 l1=0.2，l2=0.6，l3=1.2；其他比 CIF 大的視頻格式，取 l1=0.6，l2=1.4，l3=2.4。 由式（1）、（2）可知，對(duì)于相同視頻格式不同圖像內(nèi)容的視頻序列，在信道帶寬、幀率相同的情況下，將使用相同的初始量化參數(shù)。

表2 碼率控制性能比較

本文分析了JVT-G012碼率控制提案中預(yù)測(cè)初始量化參數(shù)的方法過(guò)于簡(jiǎn)單、沒(méi)有考慮不同I幀圖像特性的問(wèn)題，提出了基于Cauchy分布R-Q模型的自適應(yīng)初始量化參數(shù)預(yù)測(cè)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文算法減少了視頻序列整體的量化參數(shù)和PSNR的波動(dòng)，在提高碼率控制精度的同時(shí)，保持了穩(wěn)定的重建圖像質(zhì)。

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