jvt-g012 （3）

5.      Basic Unit Layer Rate Control

如果没有使用帧做为基本单元层，那么在我们的方案中将添加基本单元层的码率控制。

和帧层的码率控制一样，I帧使用单一的QP进行编码。它的计算和帧层控制中的一样。B帧也是使用单一QP值编码，计算方法同帧层的几乎一样，  和 使用相关帧的所有基本单元的平均QP值代替。

在剩余的章节中，我们为每个P帧提供基本单元层的码率控制。

和帧层一样，我们应该首先决定每个P帧的目标码率。这个过程和帧层是一样的。比特数被分配给每个基本单元。因为在当前帧中每个未编码基本单元的MAD未知，我们给当前帧的每个未编码单元平均的分配剩余的bit。

基本层码率控制选择一帧中所有基本单元的QP值，因此生成bit的和更加接近与帧目标

下面是控制方法的步骤

步骤1 计算当前基本单元的结构bit（texture bits） 。这一步由下面3个子步骤完成。

步骤1.1 计算当前基本单元的目标比特数

用  和 表示当前帧未编码基本单元剩余的比特数和未编码基本单元数。  and 为他们的初始值。当前基本单元的目标比特数由 给出。

步骤1.2 为所有的已编码基本单元计算生成的平均头比特数（header bits）

                                                           (27)

其中 是lth基本单元的实际头比特数， 是前一帧所有基本单元的估算？

步骤1.3 计算结构比特数

                                                                             (28)

 

步骤2 使用前一帧相同位置的基本单元的MAD通过模型（3）预测当前帧当前基本单元的MAD

步骤3 使用二次RD模型计算当前基本单元的QP，我们需要考虑下面3个因素。

1 当前帧的第一个基本单元

                                                                                    (29)

其中 是前一帧中所有基本单元的平均QP值。

2 .在这种情况下，QP值应该大于前个基本单元的以便生成bit接近

                                                                         (30)

其中 是前个基本单元的QP，减掉blocking artifacts，当 大于8的时候DQuant为1，否则为2.

为了保持视觉效果的平滑，QP值由下式限制

                                                 (31)

其中 为3当 低于一行中的MB数,否则为6

3 此外,在这种情况下,我们应该首先使用二次模型计算QP值 ,和情况2类似,他由下式决定

                                          (32)

目标是减少blocking artifacts,也就是保持视觉效果平滑,他依赖与下式

                                                 (33)

 

步骤4 在当前基本单元中为所有MB计算RDO

步骤5 更新剩余bit数和当前帧中未编码基本单元数.

步骤6 一帧编码结束后,更新 .

为了获得平均PSNR和bit波动的折中, 取自实时视频通信中一行的MB数, 而在其他程序中 为9.

注意: 为了降低使用在不同QP值MB中使用的bit数,H264的语法应该修改,在bit流开始的时候加入一个标志位用来只是基本单元中的实际MB数。之后我们就只需要编码基本单元之间QP值的不同来取代那些MB。

6.      Experimental Results