H.265/HEVC码率控制优化算法

　　在视频通信中，视频压缩效率和编码视频质量，以及传输带宽与编码码率的适配性始终是研究者们最关注的问题。为了解决这一问题，在目前的主流视频编码标准H．264/AVC（ Advanced Video Coding）¨1和最新的视频编码标准H．265/HEVC（ High Efficiency Video Coding）中，均采用了码率控制关键技术。码率控制技术一直是研究的热点，国内外研究者相继提出过多种关于码率控制的算法。在H．265/HEVC中，其中具有代表性的码率控制算法主要有基于R-Q模型的JCTVC-H0213‘3 3算法以及基于R-A模型JCTVC-K0103算法。基于R-A模型码率控制算法通过建立率失真优化模型得到拉格朗日因子（A），利用拉格朗日因子求得量化参数（ Quantization Parameter，QP）。此类算法相对于基于R-Q模型的码率控制算法，其码率控制效果更优，比特波动更小。但是仍存在不足：首先在对最大编码单元（Largest Coding Unit，LCU）层比特分配时利用均值绝对差（Mean Absolute　Difference．MAD）的预测值进行分配，只能部努体现LCU残差的比特数，不能充分体现LCU非残差消耗比特数带来的效果，这会影响到LCU层比特分配的效果；接着在参数（a、b）更新过程中，通过已编码单元平均每像素目标比特和拉格朗日因子建立关系两1进行更新参数，只能近似逼近当前编码单元的特征。针对这些不足，码率控制性能还有提升的空间。

　　本文提出一种基于最大编码单元的比特分配和模型参数（a、b）更新的码率控制优化算法。此算法充分利用当前编码单元的原始比特进行编码单元层的比特分配；通过编码单元的失真度和视频序列特性的相关参数对参数（a、p）进行更新。实验结果表明本文算法在码率控制精度与编码效率方面有较好效果。