【摘要】：近年來,隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善,視頻媒體已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)最重要的內(nèi)容生產(chǎn)載體之一,與此同時,用戶對于網(wǎng)絡(luò)視頻的質(zhì)量要求也越來越高。由于終端設(shè)備的多樣性和移動網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性,為了提升用戶的觀看體驗,可以根據(jù)設(shè)備狀況和網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)調(diào)節(jié)視頻質(zhì)量的動態(tài)自適應(yīng)流技術(shù)正在被越來越多的視頻公司所使用。在動態(tài)自適應(yīng)流技術(shù)中,視頻以多碼率切片的形式存放在服務(wù)器中,供用戶端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況自適應(yīng)選擇下載。由于用戶端播放器無法預(yù)知每個切片的大小,而是通過每個流的平均碼率來估算切片下載時間,因此切片的實際碼率相對于平均碼率的波動會影響自適應(yīng)算法的正確決策。工業(yè)界現(xiàn)在最廣泛使用的x264等編碼器基于連續(xù)碼流的應(yīng)用場景而設(shè)計,所使用的碼率控制方法沒有考慮視頻被分割的情況,缺乏切片級的碼率控制,因此產(chǎn)生的切片碼率波動較大,導(dǎo)致自適應(yīng)算法判斷失準(zhǔn),在實際應(yīng)用中易產(chǎn)生卡頓或帶寬浪費(fèi)。針對傳統(tǒng)算法的不足,本文以x264的編碼框架為基礎(chǔ),提出了一種切片層級的碼率控制方法,該方法包括比特分配和控制模型兩個部分。在比特分配方面,根據(jù)各類型幀在幀間預(yù)測中的參考關(guān)系,使用了基于幀類型的碼率分配方法,并通過前向預(yù)測對切片的幀類型構(gòu)成進(jìn)行預(yù)估,與此同時提出了關(guān)鍵P幀的概念,通過自適應(yīng)調(diào)整關(guān)鍵P幀的數(shù)量和分布來優(yōu)化不同視頻內(nèi)容下的比特分配。在控制模型方面,方法建立了基于SATD(SumofAbsoluteTransformed Difference)值和量化系數(shù)q的線性預(yù)測模型,利用模型迭代調(diào)整每行的量化系數(shù)來控制整幀的編碼大小,從而達(dá)到準(zhǔn)確控制每幀編碼大小的目的,并使用了二次編碼檢查的方法對部分質(zhì)量過低的幀再次編碼。本文方法基于工業(yè)編碼器x264(libx264 v20161024.2245)實現(xiàn),并搭建了動態(tài)自適應(yīng)流媒體平臺進(jìn)行仿真實驗。通過統(tǒng)計并分析實驗數(shù)據(jù),同x264原有的碼率控制算法相比,本文方法在控制視頻切片碼率方面有較好表現(xiàn),切片碼率波動相比于x264原有算法減少了 63%,與此同時保證了視頻的平均質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN919.81
【圖文】：

個假想的解碼端緩存區(qū)模型，其作用是在編碼的過程中控制緩存區(qū)容量不產(chǎn)生上逡逑溢或者下溢，以此達(dá)到控制視頻流碼率波動和平均碼率的目的。逡逑ｘ２６４中的ＡＢＲ模式的基本流程圖如圖２－２中所示：逡逑１７逡逑

信息進(jìn)行選擇。因此，切片的實際碼率和設(shè)定值的差異直接決定了播放器的自適逡逑應(yīng)策略是否正確。如果切片碼率高出設(shè)定值過多或者過少，則容易產(chǎn)生卡頓或者逡逑帶寬浪費(fèi)，如圖３－１中所示。逡逑（ａ）切片過小導(dǎo)致畫質(zhì)下降邐（ｂ）切片過大易導(dǎo)致卡頓逡逑圖３－１切片碼率控制不準(zhǔn)對服務(wù)質(zhì)量的影響逡逑在ｘ２６４等傳統(tǒng)編碼器中，并沒有引入視頻切片的概念，因此缺乏切片級的逡逑碼率控制方法，在編碼時無法控制切片的碼率波動，因此最后產(chǎn)生的部分切片實逡逑際碼率和ＭＰＤ文件中的設(shè)定值相差甚遠(yuǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致播放器決策失準(zhǔn)，影響視頻逡逑服務(wù)的質(zhì)量和用戶的觀看體驗。為了解決以上問題，本文研究并提出了一種面向逡逑動態(tài)自適應(yīng)流視頻服務(wù)的碼率控制算法。逡逑同大多數(shù)傳統(tǒng)碼率控制算法相似，本文所提出的算法主要由兩部分組成：比逡逑特分配、控制基本單元編碼達(dá)到目標(biāo)比特。本文提出的比特分配算法在兩個級別逡逑分別進(jìn)行，切片級和幀級。切片級分配的首要目的是為了實現(xiàn)切片層面的恒定碼逡逑率，即ＣＢＲ，該分配算法根據(jù)切片時長和目標(biāo)碼率，給每個切片分配了固定的逡逑目標(biāo)比特。幀級分配的主要目標(biāo)是為了優(yōu)化切片內(nèi)部的比特分配

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

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2 田一姝;沈強(qiáng);劉延偉;張宇;趙志軍;;X264的平均比特率控制算法優(yōu)化[J];計算機(jī)應(yīng)用;2013年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王苫社;基于率失真優(yōu)化的高效視頻編碼技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 任恪杉;可伸縮視頻編碼的碼率控制算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

本文編號：2712729