Optimalizace zkreslení rychlosti - Rate–distortion optimization - Wikipedia
Optimalizace rychlostního zkreslení (RDO) je metoda vylepšení kvalita videa v komprese videa. Název odkazuje na optimalizaci množství zkreslení (ztráta kvality videa) oproti množství dat potřebných pro kódování videa, hodnotit. I když je primárně používán video kodéry, lze optimalizaci zkreslení rychlosti použít ke zlepšení kvality v jakékoli situaci kódování (obraz, video, zvuk nebo jinak), kde je třeba učinit rozhodnutí, která ovlivňují velikost i kvalitu souboru současně.
Pozadí
Klasická metoda rozhodování o kódování spočívá v tom, že kodér videa zvolí výsledek, který poskytne nejvyšší kvalitu výstupního obrazu. To však má tu nevýhodu, že výběr, který provede, může vyžadovat více bitů a současně poskytnout relativně malou výhodu kvality. Jeden běžný příklad tohoto problému je v odhad pohybu,[1]a zejména pokud jde o používání odhad pohybu na čtvrtinu pixelu. Přidání extra přesnosti k pohybu a blok během odhadu pohybu může zvýšit kvalitu, ale v některých případech tato extra kvalita nestojí za další bity potřebné k kódování pohybového vektoru s vyšší přesností.
Jak to funguje
Optimalizace rychlostního zkreslení řeší výše uvedený problém tím, že funguje jako metrika kvality videa a měří jak odchylku od zdrojového materiálu, tak bitové náklady pro každý možný výsledek rozhodnutí. Bity jsou matematicky měřeny vynásobením bitové ceny číslem Lagrangian, hodnota představující vztah mezi bitovými náklady a kvalitou pro konkrétní úroveň kvality. Odchylka od zdroje se obvykle měří jako střední čtvercová chyba za účelem maximalizace PSNR metrika kvality videa.
Výpočet bitových nákladů ztěžuje kodéry entropie v moderních video kodekech, které vyžadují algoritmus optimalizace rychlostního zkreslení, aby předal každý blok videa, který má být testován, entropickému kodéru pro měření jeho skutečných bitových nákladů. v MPEG kodeků, celý proces se skládá z a diskrétní kosinová transformace, následován kvantování a entropické kódování. Z tohoto důvodu je optimalizace zkreslení rychlosti mnohem pomalejší než většina ostatních metrik shody bloků, například jednoduchá součet absolutních rozdílů (SAD) a součet absolutních transformovaných rozdílů (SATD). Jako takový se obvykle používá pouze pro závěrečné kroky odhad pohybu procesu, jako je rozhodování mezi různými typy oddílů v systému Windows H.264 / AVC.
Seznam kodérů, které podporují RDO
- Ateme H.264 kodér
- Grass Valley Kodéry ViBE (SD a HD MPEG-2 / MPEG-4)
- Kodér Harmonic Electra 8000 (SD a HD MPEG-2 / MPEG-4)
- libavcodec
- MainConcept H.264 kodér
- Microsoft VC-1 kodér
- Televize TANDBERG SD MPEG-2 EN8100
- Televize TANDBERG HD MPEG-4 EN8190
- Televize TANDBERG SD a HD MPEG-4 iPlex
- Theora 1.1-alfa1 a novější (větev „Thennelda“)
- x264 Kodér H.264
- x265 Kodér H.265
- Xvid MPEG-4 ASP kodér
- H.264 / AVC referenční software JM (Joint Model)
- HEVC referenční software HM (HEVC Test Model)
- Kvazaar (částečný)[2]
Reference
- ^ D. T. Hoang, P. M. Long a Jeffrey Vitter, Optimalizace rychlostního zkreslení pro odhad pohybu při kódování videa s nízkou přenosovou rychlostí, Transakce IEEE na obvodech a systémech pro videotechniku, 8 (4), srpen 1998, 488-500. Kratší verze se objeví v Sborník konference o digitální kompresi videa, IS & T / SPIE 1996 Symposium on Electronic Imaging: Science & Technology, 2668, San Jose, CA, leden-únor 1996, 18-27.
- ^ http://ultravideo.cs.tut.fi/#encoder