一种改进的R-λ模型码率控制算法

码率控制是视频编码系统中的重要模块,用于控制编码器输出特定目标的码率,并使编码视频失真最小。R-λ模型码率控制方法是新一代视频编码标准HEVC中推荐的码率控制算法,其主要包括固定比例比特分配和自适应比率比特分配两种码率控制策略。为了提高R-λ模型码率控制算法的码率控制精度和率失真性能,文中提出了相应的算法改进。首先,根据图像组的编码结构设计了精确的率失真模型参数更新方法;其次,根据率失真依赖关系改进了图像组层的比特分配策略;最后,提出动态的图像组层拉格朗日乘子和编码帧比特权重计算方法。实验结果显示,所提方法在低延迟P帧和B帧配置下,码率相对误差仅为0.006%和0.005%,相比自适应比率比特分配码率控制策略,改进方法的率失真性能提高了1.2%和1.3%。

H.265/HEVC中基于R-λ模型码率控制的优化算法

在H.265/HEVC基于R-λ模型码率控制算法中,为了提高最大编码单元(LCU)的比特分配的效果以及参数(α、β)更新的精度,提出一种码率控制优化算法。该算法主要是利用当前最大编码单元原始比特进行比特分配,以及利用编码失真度对参数(α、β)更新。实验结果表明,在恒定比特率情况下,相对于HM13.0码率控制算法三分量峰值信噪比(PSNR)增益至少提高0.76 d B,编码传输比特每帧消耗比特至少降低0.46%,编码时间至少减少0.54%。

一种场景切换下的HEVC码率控制算法

针对HEVC(High Efficiency Video Coding)编码器对图像组(Group of Picture,GOP)层采用平均分配的方式,在场景切换背景下,容易导致场景切换帧以及后续视频图像质量严重下降的问题,本文提出一种基于场景切换的码率控制算法:根据场景的复杂度,重新分配GOP层目标比特,并且当检测到场景切换时,对模型参数,当前帧以及参考帧等做出适当调整。实验结果表明:相比HEVC自带的码率控制算法,该策略能有效降低场景切换带来的负面影响,使序列的平均峰值信噪比(PSNR)最高提升1.4 d B,并保持精确的输出码率。

基于平均报酬模型全过程R(λ)学习的互联电网CPS最优控制

提出了一种新颖的基于平均报酬模型的全过程R(λ)学习互联电力系统CPS最优控制方法。该方法与电网自动发电控制(AGC)追求较高的考核时间段内的10min平均控制性能标准(CPS)指标合格率的目标相吻合,且所提出的基于平均报酬模型的R(λ)学习算法与基于折扣报酬模型的Q(λ)学习算法相比,在线学习收敛速度更快,可获得更佳的CPS指标。此外,所提出的改进的R(λ)控制器具有全过程在线学习的特点,其预学习过程被一种新型的在线"模仿学习"所代替,克服了以往强化学习控制需要另外搭建仿真模型来进行预学习收敛的严重缺陷,提高了R(λ)控制器的学习效率及其在实际电力系统中的应用性。

考虑内容复杂度的HEVC帧层码率控制优化

为了克服高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)的R-λ模型速率控制算法现使用的比特分配策略缺乏对图像内容的复杂性的参考的问题,提高标准码率控制算法的码率控制精度和编码器率失真性能,提出一种基于新的R-λ模型的帧层码率控制算法。首先引入一种新的图像复杂度的表示方法,改进帧层比特分配,然后采用重新计算的目标比特参与率失真模型参数更新,以提高参数精度,改善编码器率失真性能。实验结果显示,在恒定比特率的情况下,与参考算法相比,该算法的实际输出码率更接近目标码率,较标准算法相比峰值信噪比平均提高0. 681 7 d B。在低延时的测试环境下,算法的BD-Rate值为-3. 2%,率失真性能较好;对于具有更复杂纹理的视频,优化效果尤为明显,并且视频的编码质量得到显著提高。

高效率视频编码中基于R-λ模型的码率控制优化算法

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。