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적응적 프레임 레벨 H.264 비트율 제어

Adaptive Frame Level Rate Control for H.264

  • 박상현 (순천대학교 정보통신공학부 멀티미디어공학)
  • 발행 : 2009.08.31

초록

본 논문에서는 저전송률 환경에서 영상의 품질을 향상 시키고 전체 영상의 품질 변화를 감소시키는 프레임 레벨 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는 한 GOP에 할당된 비 트량을 버퍼 상태와 전송률뿐만 아니라 각 프레임의 특성에 맞게 적절하게 분배함으로써 전체 영상의 품질을 향상시킨다. H.264 비디오 압축 표준은 다양한 압축 모드 및 최적화 방법을 사용하여 압축률을 향상 시키지만 복잡한 인코더 구조는 정확한 영상 압축 제어를 어렵게 한다. 본 논문에서는 먼저 압축된 영상의 특성을 분석하여 저전송률에 맞는 예측 모델을 제시하고, 이를 이용하여 목표 왜곡 값을 설정하고 목표 왜곡 값에 맞는 비트량을 할당한다. 제안하는 알고리즘과 기존 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

This paper propose a new frame level rate control algorithm for improving video quality and decreasing quality variation of an entire video sequence in a very low bit rate environment. In the proposed scheme, the allocated bits to a GOP are distributed to each frame properly according to the frame characteristics as well as the buffer status and the channel bandwidth. The H.264 standard uses various coding modes and optimization methods to improve the compression performance, which makes it difficult to control the generated traffic accurately. In this paper, proper prediction models for low bit rate environments are lust proposed, and a target distortion is determined using the models. According to the target distortion, the bit budget is allocated to each frame. It is shown by experimental results that the new algorithm can generate the PSNR performance better than that of the existing rate control algorithm.

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참고문헌

  1. Z. Chen and K.N. Ngan, "Recent advances in rate control for video coding," Signal Process.: Image Commun., vol 22, pp. 19-38, Jan. 2007 https://doi.org/10.1016/j.image.2006.11.002
  2. H. Song and C.-C. J. Kuo, "Rate control for low-bit-rate video via variable-encoding frame rates," IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol. 11, no. 4, pp. 512–521, Apr. 2001 https://doi.org/10.1109/76.915357
  3. Y. Liu, Z. G. Li, and Y. C. Soh, "A Novel Rate Control Scheme for Low Delay Video Communication of H.264/AVC Standard," IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol. 17, no. 1, pp. 68-78, Jan. 2007 https://doi.org/10.1109/TCSVT.2006.887081
  4. Z. Chen and K. N. Ngan, "Distortion variation minimization in real-time video coding," Signal Process.: Image Commun., vol 21, pp. 273-279, Apr. 2006 https://doi.org/10.1016/j.image.2005.11.001
  5. 윤홍준, 서영호, 최현준, 김동욱, "H.264/A VC의 고속 인트라 예측 방법," 한국해양정보통신학회논문지, vol. 10, no. 7, pp. 1172-1179, 2006년 7월
  6. T. Wiegand, H. Schwarz, A. Joch, F. Kossentini, and G. J. Sullivan, "Rate-constrained coder control and comparison of video coding standards, "IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol. 7, pp. 688-703, Jul. 2003
  7. T. Wiegand, G. J. Sullivan, G. Bjontegaard, and A. Luthra, "Overview of the H.264/AVC video coding standard," IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol. 7, no. 7, pp. 1-19, Jul. 2003
  8. Z. G. Li, W. Gao, F. Pan, S. W. Ma, K.P. Lim, G.N. Feng, X. Lin, S. Rahardja, H.Q. Lu, and Y. Lu, "Adaptive rate control for H.264," J. Vis. Commun. Image R., vol 17, pp 376-406, Apr. 2006 https://doi.org/10.1016/j.jvcir.2005.04.004
  9. T. Chiang and Y.-Q. Zhang, "A new rate control scheme using quadratic rate distortion model," IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol. 7, no. 1, pp. 246–250, Feb. 1997 https://doi.org/10.1109/76.554439
  10. 박상현, "적응적 베이직 유닛 레벨 H.264 비트율 제어," 한국해양정보통신학회논문지, vol. 13, no. 2, pp. 355-361, 2009년 2월
  11. Z. Li, F. Pan, and K. P. Lim, Adaptive Basic Unit Layer Rate Control for JVT Doc. JVT-G012-r1, Thailand, Mar. 2003