高分辨率视频编码参数优化的关键技术研究

项目名称： 高分辨率视频编码参数优化的关键技术研究

项目编号： No.61303158

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 李玲

作者单位： 中国科学院计算技术研究所

项目金额： 23万元

中文摘要： 视频编码有大量可调的编码参数，不同的参数组合会带来不同的性能。随着视频分辨率的提高和H.264、HEVC的制定，编码参数空间成指数级增长。如何从中选出合适的参数组合获得较高的率失真性能，已经成为高分辨率视频编码的核心难题。传统上，编码参数组合的选择需要多次全部或部分编码，否则只能调节个别参数，极大地影响了编码速度和性能。申请者在图像编码的前期研究发现，事实上不需要编码，仅结合图像特征，就可能以极低代价准确地预测出一组参数组合的编码性能。以此为基础，本项目提出建立视频编码的编码前性能预测模型。通过该预测模型，无需编码即可快速准确地得到一组视频编码参数组合的性能，可望对编码参数空间搜索带来变革。再结合参数空间的预选、裁剪技术，即可实现一个实用高效的H.264 和HEVC编码参数优化方法。本项目的研究成果最终将实用于国产实时高分辨率视频编码IP研发中，并力争为同行提供一个开源的编码参数优化软件。

中文关键词： 高分辨率视频；视频编码；性能建模；设计空间搜索；视频加速器

英文摘要： In video coding, many encoding parameters are adjustable, and different parameters sets bring different coding performance. In H.264 encoder, there are more than 100 encoding parameters. Over 10 additional encoding parameters would be included in the next-generation High Efficiency Video Coding (HEVC) standard under development. The encoding parameter space is also expanded with the increasing video definition. The selection of encoding parameters is critical to video encoders for optimal rate-distortion performance with videos of different contents and high-definitions. Traditionally, to choose the encoding parameter set of near-optimal performance, multi-pass encodings are generally required, which is quite time-consuming for encoding high-definition videos. Besides, many works focus on the selection of several encoding parameters by fixing other parameters, which would obviously affect the whole performance. The main constraint to the parameter selection is that the rate-distortion performance is obtained after video encoding. From our previous research on image coding, the compression quality could be predicted accurately with the image feature under a set of encoding parameters without actual image encoding. Based on previous work, a pre-encoding performance prediction model is presented for video encoding

英文关键词： high-definition video；video encoding；performance modeling；design space exploration；video accelerator