Abstract
In this work, a new rate control algorithm for transmission of H.264/AVC video bit stream through CBR(constant bit rate) channel is proposed. The proposed algorithm predicts target bit rate and MAD(mean of absolute difference) for current frame considering image complexity variance between neighboring backward and current images. In details, respective linear regression analysis for MAD and encoded bit rate against image complexity variance produce correlation parameters. Additionally, it uses frame skip technique to maintain bit stream within a manageable range and protect buffer from overflow or underflow. Implementation and experimental results show that the proposed algorithm can provide accurate bit allocation, and can effectively visual degradation after scene changes. Also our proposed algorithm encodes the video sequences with less frame skipping compared to the existing rate control for H.264/AVC.
H.264/AVC 표준은 기존의 부호화 기법보다 뛰어난 압축성능 때문에 비디오 데이터의 압축과 전송에 널리 응용될 것으로 전망된다. 그러나 H.264/AVC 표준도 기존의 비디오 압축표준과 마찬가지로 가변길이부호화방식을 따르기 때문에, 동영상을 부호화할 때 발생하는 데이터 량은 시간의 흐름에 따라 큰 폭으로 변할 수 있다. 이 때문에 PSTN이나 ISDN 망과 같이 대역폭이 고정된 네트워크를 통해 비디오 스트림을 전송하고자 할 경우에는 부호기로부터 출력되는 비트량을 제어할 필요가 있다. 본 논문에서는 전송율이 고정된 비디오 전송채널 환경에서 H.264/AVC 부호화 기법으로 압축된 영상 데이터를 전송할 때 필요한 새로운 비트율 제어방식을 제안한다. 제안하는 비트율 제어방식은 우선 화면간 영상 변화량 따른 프레임당 목표비트량과 MAD간의 관계를 선형회귀분석기법을 이용하여 분석한 다음, 이를 기반으로 프레임 단위로 효율적인 비트율 제어 방법을 제안한다. 실험결과 화면간 움직임이 많은 영상의 경우 기존의 비트율 제어 방법이 채널 전송에 부적합할 정도로 비트량을 초과하지만, 제안한 방법은 채널 전송에 적합하게 효율적으로 부호화한다. 또한 프레임 스킵 방법은 기존의 비트율 제어 방법에 비하여 제안한 방법이 평균 $1{\sim}15%$ 감소하였다.
