率失真优化

✍ dations ◷ 2025-04-03 10:18:21 #影像编解码器,最优化算法,最优化,图像处理,编解码器,影像压缩技术

率失真优化(Rate–distortion optimization,简称RDO)是一种提升视频压缩性能的最优化方法。其原理是对视频的有损(画面质量)与比特率(编码所需的数据量)同时进行最优化,以求达到一个最佳的平衡点。虽然此算法一开始是在视频压缩的编码器中被使用,但也可以用于各种多媒体编码包含影像、视频、音频等等,只要编码时会同时考虑到质量及文件大小皆可使用。

传统视频编码器在做编码决策时,是挑选出影像质量最好的画面。然而只考虑质量的缺点是,会让决策的结果有时相较于质量稍差的选择下,花费了更多数据量但只相对提升了一点点质量。一个常见的例子就是动作补偿,尤其是使用1/4像素精确度的时候。在动作补偿过程中,为宏区块的动作向量增加额外的精确度可能可提升质量,但有些时候提升的质量,并不值得额外花费用来编码高精确度动作向量的数据量。

率失真优化借由作为影像质量的衡量方法,解决了上述的问题。数据量会被用比特数乘上拉格朗日乘数来取代。拉格朗日乘数代表了在某种程度范围的影像质量下,比特的花费与影像质量之间的关系。以数学式表示:

其中

为了最大化峰值信噪比的视频画值衡量,有损部分通常使用均方差做计算。

现行的视频压缩编解码器中,率失真优化需要将每一块视频画面的区块,经由熵编码器运算来衡量实际的比特花费,而此计算是复杂的。例如在MPEG的许多编解码器标准中,完整的计算流程包含了离散余弦变换、量化以及熵编码,需全部运算完才能得到实际的比特花费。因此率失真优化会较大部分其他的衡量方法来得慢,譬如绝对值差和(英语:sum of absolute differences)(SAD)和转换后绝对值差和(英语:sum of absolute transformed differences)(SATD)。因此率失真优化通常只在动作补偿的最后一个步骤才会被使用,像是在H.264/AVC中最后需要对各种分割模式下决定的时候。

相关

  • 洪康乔洪康乔(英语:Kevin Hu,1992年04月22日-)毕业于高雄七贤国中,与余纯安一同到“绿色神盾”松山高中接受铁血教头黄万隆的训练,并在高二、高三带领绿色神盾完成2连霸。其中,98学年度的H
  • 尼内特吉尼内特吉(Nynetjer)是古埃及第二王朝的第三位法老。其名字的意思为“神所青睐的”。巴勒莫石碑以及一个从位于萨卡拉、可能是其陵墓的地下通道中发现的泥质封印的铭文中均提及
  • 库纳尔省库纳尔省(波斯语:د کنړونه ولايت‎)是阿富汗34个省份之一,位于阿富汗东北部,省会阿萨达巴德,人口约428,800人。库纳尔省是四个“N2KL(英语:N2KL)”省份之一(另外三个为楠
  • 山东民歌中国民歌包括用以演唱的歌和用于吟诵的谣两种形式。中国民歌是中国民族民间音乐的一部分,由劳动人民集体创作,口头传唱,是民间文学的一种形式,民歌多为以吟诵为主的韵文。公元前
  • 印度斯坦人印度斯坦人(英语:Hindustani people)又译“兴都斯坦人”,世界人口排名第二的民族(仅次于汉族),是对印度北部和整个南亚以北地区的主要民族的一种通称。他们是印度十大民族中人口最
  • 智辩家智辩家(希腊语:σοφιστής, )是古希腊公元前5世纪至4世纪时的一种类型的教师。他们中的许多善于哲学和修辞学,但也有人教授音乐、体育和数学。他们通常声称自己传授Arete(
  • 亨里克四世亨里克四世(波兰语:Henryk IV Probus or Prawy;德语:Heinrich IV. der Gerechte;1257年/1258年-1290年)是波兰皮亚斯特王朝弗罗茨瓦夫公爵(1266年-1290年)、希齐纳瓦公爵(英语:Duke of S
  • 布赖恩·德帕尔马布赖恩·拉塞尔·德帕尔马(Brian Russell De Palma,1940年9月11日-)是一位美国电影导演和编剧。他的职业生涯长达40年,主要以拍摄悬疑电影和犯罪惊悚电影而知名,包括获得票房成功
  • 石金俊石金俊(越南语:Thạch Kim Tuấn;1994年1月15日-)是越南下高棉人男性举重运动员。他于2010年参加新加坡举行的2010年夏季青年奥林匹克运动会之举重项目比赛,获得56公斤级的冠军金
  • 陈嘉谟 (成化进士)陈嘉谟(1444年-1503年),字良显,四川省重庆府巴县人,明朝政治人物。成化八年(1472年)壬辰科第三甲第一百三十九名进士。。升任监察御史,后历任广西按察使司佥事,官至山东按察使司副使。