一种低码率下的新型码率控制策略
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ｔ ｅ ｉ ． ｖ
Ｋｅ ｗｏｄ Ｖｉｅ ｏ ｐ ｅｓｏ Ｒａ ｅｃ ｎ ｒ ｌＶａｉ ｉｓ Ｌ ｗ ｉ ｒ ｔ ｙ ｒｓ ｄ ｏｃ ｍ ｒ ｓｉｎ， ｔ ｏ ｔｏ ， ｌ ｂｔ ， ｏ ｂｔ ａｅ ｄ —
１ 引言
码率控制虽然不是视 频压缩 标准 的一部分 ， 其重 要性 但 显而易见 。常见 的编码 标 准都 采用 了其独 特 的码率 控 制算 法 ， ＭＰ Ｇ ２的 ＴＭ５１， Ｅ － 如 Ｅ－ － ＿ ＭＰ Ｇ ４的 ＶＭ１ ｌ ， ２ ３中的 ． ６２ Ｈ． ６ ］
Ａ ｗ ｔ ｏ ｔ ｏ ｃ ｅ ｅ ｏ ｏ Ｂ ｔＲａ ｅ Ｎｅ Ｒａ ｅ Ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ｍ ｎ Ｌ ｗ ｉ ｔ Ｓ
Ｚ ＨＵ ａ ｇＸｉ ＤＡＩＳ ｅ ｇ Ｋｕ ＬＩＸｉｏ ＬＩ Ｗ ｅ － Ｚ Ｇｕ － ｈｎ ｉ ａ Ｕ ｎ Ｙｕ ＨＡＮＧ ｉｎ － ｈ ｎ Ｊａ ｇ Ｓ ａ
ｚ ）』 ｇ （ ・ ） ｙ＝。 ｆ 一 ｉ １ （ 。 ｙ≤ Ｏ・５ Ｂ（ １０ （ ２６ ＋ ）．６２ ｙ “ 。 ｏ ｏ
法都有着较好 的工作效 果。
Ｖｉｉ １（ ２ ／ ＋）ｙｏ ａ Ｂ（ ＩＬ ￣ｘ十Ｊ ≠ ｌ ｔ ａ，Ａ １ ： 口 ｄ ｙ ｍ一 Ｏ ｌ 产 ｑ ｔｇ ｓ ） Ｕ Ｉ Ｊ ｏ ｙ
同时文 ［］ ７ 验证 了有 效 比特 位与输 出码率 之 间的相互关 系 ： 码输 出码 率 会 随着 有 效 比特 位 的增 加 而增 加 。由 于 编 Ｊ 、 ｖ１ 中最小量化 步长为 ０ ６ ５ 因此本 文修 改（ ） ．２， １ 如下式 （ １ １）
维普资讯
计算 机科学 ２０Ｖ １ ３０１ ０６ ｏ． Ｎ． ３
一
种 低 码 率 下 的 新 型 码 率控 制 策 略 ＊ ）
、
朱 光喜
戴声奎
李
霄
刘 文予
张 江 山
（ ｅ科 技大 学 电子 与信 息工 程 系 武汉 ４０ ７ ） 华 ｅ ３ ０４
ｒｔ ｏ ｄｔｏ ｓ ｗｈｌ ｏｎ ｔｗｏ ｋｗｅｌ ｏ ｗ ｔｒｔ． ｎｔ ｉ ａ ｅ ， ｏ ｅ ｉ ｒｔ ｒｄｃ ｔｏ ｄ ｌｓｂ ｉ ， ｎ ｈ ｎ ａｅｃ ｎ ｉ ｎ ． ｉ ｄ ｏ ｒ ｌｆ ｒｌ ｂｉ ａｅ Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒａｎ ｖ ｌ ｔ ａｅｐ ｅ ｉａｉｎ ｍｏ ｅ ｕｌ ａ ｄ ｔｅ ｉ ｅ ｏ — ｂ－ ｉ ｔ
所示 。
随着社会 的发展 ， 人们 在对移 动通信 环境 下进行 多媒体 通信 的需求越 来越 强烈 。如 标准 Ｈ． ６ ／ ｃ在 制定之 初 ， ２ ４ ＡＶ 就考 虑到了面向移 动流媒体 、 移动 多媒 体通信 等新 业务 的需 求 。从 ２ ０ ０ ４年 ３月起 ， 国内的“ 国数 字音 视频 编码标 准 化 中 工作 组” Ａ ） （ ＶＳ 开始制定 面 向移 动多媒 体通信 等新 业务 的音 视频 标准 ＡＶ Ｍ。但 在移 动多媒 体通信 等码率 较低 的应 用 中， 目前各标准 中的码率控制方法 的性能都有所下降 。例如 ， 对运 动 比较剧烈的标 准序列（ Ｆ ｏｂ ｌ序列） 在低 帧率 、 如 ｏ ｔａ ｌ ， 低
ＴＭ Ｎ８ ａ 、 ＴＭＮ１Ｅ ｃ］ ２ 等 。在 最 新
低码 率情况下可取得较 好 的控 制效 果 ， 用于移 动多媒体 通 适 信 等应用之 中。
２ 相关 原理
２ １ 有 效 比 特 位 ．
的 国 际 编 码 标 准 Ｈ． ６ ／ ２４
文［ ］ ７ 中提 出了一 个有 效 比特 位 的定 义 ， 于 Ｄ Ｔ（ 对 ｃ 或
Ｉ Ｔ 系数 ｙ， Ｃ ） 如果编码器 的最小量 化步长为 Ｘ， 其有效 比特定 义为 ：
ｆ ０ Ｙ一 ０时
ＡＶＣ中， 率 控制 有 两个 比较优 秀 的提 案 ：ｖ１ Ｆ ８ ＿ 和 码 Ｊ 、 ０ ６５ 一 ］ Ｊ － ０ ２ 。码率控制算法一般依据其码率预测模 型 ＱＰ ＶＴ Ｇ １Ｅ ＝ 厂Ｒ）按照输 出码 流 的大小对 量化 系数 进行调 整 ， 而达 到 （ ， 从 控制输 出码率 的 目的 。在 中高码率 情况下 ， 以上 码率控 制方
ａｎ ｗ ａｅｃ ｎ ｒ ｌｓｈ ｍｅｉ ｐ ｏ ｏ ｅ Ｏ ｓ ｌｅｔ ｉ ｒ ｂｅ Ｔｈ ｘ ｅｉ ｎ ｓｐ ｏ ｅｔ ａ ｈ ｅ ｓｈ ｍｅｉ ｅ ｙｅｆｃ ｅ ｒｔ ｏ ｔｏ ｃ ｅ ｓ ｒ ｐ ｓｄｔ ｏｖ ｈｓｐ ｏ ｌｍ． ｅｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔ ｒ ｖ ｈ ｔｔ ｅｎ ｗ ｃ ｅ ｖ ｒ ｆｅ — ｓ
摘 要 在 大多数视频压 缩标 准 中， 码率控制 方法都是针对 中高码 率情况而设计的 ， 而在 较低 码率情况 下的工作情 况
都 不够理 想。针 对这 个问题 ， 文提 出了一个较低 码率情况 下的码率预测模型 ， 本 并在 该模 型基础上建立起一种针 对较 低码 率情况的码 率控 制策略 实验结果证 明了这种码 率控 制策略 的有 效性 关键词 视频压 缩 ， 码率控制 ， 有效比特位 ， 低码 率
（ ｐ ｒｍｅ ｔ ｆ ＆ＩＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｈｕ ｚ ｏ ｇＵｎｖ ｏ ｃ ＆ Ｔｅｈ Ｗ ｕ ａ ３ ０ ４ Ｄｅａｔ ｎ ｎ ｉｅ ｒ ， ａｈ ｎ ｉ． ｆ ｉ ｏ Ｅ ｎ Ｓ ． ｃ． ｈ ｎ４ ０ ７ ）
Ａｂｔ ｔ Ｍ ｏ ｔｏ ｈ ｉ ｒｔ ｏ ｔｏ ｃ ｅ ｓｉ ｉｅ－ｏ ｒｓ ｉｎ ｓａ ｄ ｒ ｓａ ｅｄ ｓｇ ｅ ｏ ｄ ｕ ａ ｄ ｈｇ ｉ ｓＩ 徼 ｓ ｆｔｅ ｂｔ ａｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ｍｅ ｎ ｖｄ ｏ ｃ ｍｐ ｅ ｓｏ ｔ ｎ ａｄ ｒ ｅ ｉｎ ｄ ｆ ｒｍｅ ｉｍ ｎ ｉｈ ｂｔ — ｓ －
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码率控制虽然不是视 频压缩 标准 的一部分 ， 其重 要性 但 显而易见 。常见 的编码 标 准都 采用 了其独 特 的码率 控 制算 法 ， ＭＰ Ｇ ２的 ＴＭ５１， Ｅ － 如 Ｅ－ － ＿ ＭＰ Ｇ ４的 ＶＭ１ ｌ ， ２ ３中的 ． ６２ Ｈ． ６ ］
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同时文 ［］ ７ 验证 了有 效 比特 位与输 出码率 之 间的相互关 系 ： 码输 出码 率 会 随着 有 效 比特 位 的增 加 而增 加 。由 于 编 Ｊ 、 ｖ１ 中最小量化 步长为 ０ ６ ５ 因此本 文修 改（ ） ．２， １ 如下式 （ １ １）
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计算 机科学 ２０Ｖ １ ３０１ ０６ ｏ． Ｎ． ３
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种 低 码 率 下 的 新 型 码 率控 制 策 略 ＊ ）
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随着社会 的发展 ， 人们 在对移 动通信 环境 下进行 多媒体 通信 的需求越 来越 强烈 。如 标准 Ｈ． ６ ／ ｃ在 制定之 初 ， ２ ４ ＡＶ 就考 虑到了面向移 动流媒体 、 移动 多媒 体通信 等新 业务 的需 求 。从 ２ ０ ０ ４年 ３月起 ， 国内的“ 国数 字音 视频 编码标 准 化 中 工作 组” Ａ ） （ ＶＳ 开始制定 面 向移 动多媒 体通信 等新 业务 的音 视频 标准 ＡＶ Ｍ。但 在移 动多媒 体通信 等码率 较低 的应 用 中， 目前各标准 中的码率控制方法 的性能都有所下降 。例如 ， 对运 动 比较剧烈的标 准序列（ Ｆ ｏｂ ｌ序列） 在低 帧率 、 如 ｏ ｔａ ｌ ， 低
ＴＭ Ｎ８ ａ 、 ＴＭＮ１Ｅ ｃ］ ２ 等 。在 最 新
低码 率情况下可取得较 好 的控 制效 果 ， 用于移 动多媒体 通 适 信 等应用之 中。
２ 相关 原理
２ １ 有 效 比 特 位 ．
的 国 际 编 码 标 准 Ｈ． ６ ／ ２４
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