AFM60B-S1AL008192神經的HEVC幀內編碼器SFM60-HKBT2K02

SFM60-HKBT2K02為了提高R-λ模型碼率控制算法的碼率控制精度和率失真性能,文中提出了相應的算法改進。首先,根據圖像組的編碼結構設計了精確的率失真模型參數更新方法;其次,根據率失真依賴關系改進了圖像組層的比特分配策略;后,提出動態的圖像組層拉格朗日乘子和編碼幀比特權重計算方法。實驗結果顯示,所提方法在低延遲P幀和B幀配置下,碼率相對誤差僅為0.006%和0.005%,相比自適應比率比特分配碼率控制策略,改進方法的率失真性能提高了1.2%和1.3%。 傳統碼率控制方法常常引起視頻編碼器的率失真性能降底。為了在滿足碼率控制精度的同時改善編碼器率失真性能,提出一種基于改進R-λ模型的幀級碼率控制算法。根據幀率把待編碼視頻序列劃分成多個控制單元,并為當前控制單元分配目標比特;根據控制單元層的可用比特數為當前GOP分配目標比特;根據GOP層的可用比特數為當前待編碼幀分配目標比特,再利用改進的R-λ模型計算得到拉格朗日乘子λ進行編碼。在通用測試條件下的實驗結果顯示,該算法具有較高的碼率控制精度,同時改善了編碼器的率失真性能。其平均碼率相對誤差為0.095%;以不開啟碼率控制的HM16.7作為基準,平均碼率節省(BD-Rate)達到了2.6%。在相同的主觀視頻質量條件下,HEVC比H.264/AVC提高了近50%的壓縮率。但同時HEVC編碼器的復雜度也明顯增加,因此,如何實現超高清視頻的實時HEVC編碼成為一個關鍵問題。本文在Nvidia Jetson TX1嵌入式平臺上設計了一個多路視頻的HEVC編碼和傳輸系統。為了解決HEVC實時編碼問題,本文采用Jetson TX1上的視頻編碼器硬核作為HEVC編碼實現方案,基于Nvidia提供的視頻編碼low-level API進行開發。其次,為了支持多種視頻數據源輸入,設計了并發的視頻數據采集系統。同時,為了支持多路HEVC編碼和傳輸,對Nvidia提供的HEVC編碼例程進行封裝和擴展,并設計了一個HEVC壓縮碼流的網絡傳輸系統。后,在上位機基于Gstreamer框架開發了一個多路視頻的取流解碼軟件。本文實現了在Nvidia Jetson TX1平臺開發了一個實時的HEVC視頻編碼系統。能夠支持多種視頻源的數據采集,包括CSI相機、網口相機和本地視頻文件。能夠支持多路視頻HEVC實時編碼和傳輸。能夠支持分辨率為4K、幀率為25的實時視頻編碼和傳輸。能夠在上位機PC上接收從Jetson TX1發送的壓縮碼流并進行HEVC視頻解碼。后,實驗結果表明,本文使用的Jetson TX1上硬件HEVC編碼器的編碼速率比PC(In酷睿i5 3230M)上x265的編碼速率約高2個數量級。

AFM60B-S1AL008192神經的HEVC幀內編碼器SFM60-HKBT2K02

SFM60-HKBT2K02從編碼參數入手,通過分析量化參數、參考幀數目和圖像組等因素與編碼耗時之間的關系,提出了一種基于編碼參數的編碼時間預測模型。以位置上和時間層上相鄰已編碼幀的編碼信息為基礎,以實際編碼參數為依據,根據編碼時間預測模型進行當前幀編碼時間的預測,從而以當前幀的預測時間為依據,進行多條帶HEVC并行編碼器的負載均衡操作。實驗結果表明,與現有均勻條帶劃分方法相比,提出的方法能夠提升加速比9.23%左右,而編碼的性能損失幾乎可以忽略不計。 

 
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