3. Các phương pháp điều khiển tốc độ trong các chuẩn mã hóa trước H264
3.1 Điều khiển tốc độ TM5 trong MPEG2
Điều khiển tốc độ trong MPEG2 đưa ra phương pháp tương đối đơn giản được chia làm 3 bước như sau:
Bước 1: Thực hiện ước lượng số bit được sử dụng cho mã hoá khung. Số lượng bit
được được dự đoán sư dụng cho các khung như sau: Khung I:
Khung P:
Khung B:
Trong đó:
Mai Gia Hà Page 68
- R là số lượng bit được cấp phát cho một GoP còn lại sau khi mã hoá một khung ảnh
R được cập nhật lại như sau: R=R-Si,p,b trong đó Si,p,b là số bit được tạo ra khi mã
hoá một khung ảnh tương ứng kiểu I, P, B. Trước khi mã hoá khung đầu tiên của
GoP thì R=G+R trong đó
- N là số khung trong một GoP và khởi tạo ban đầu thì R=0
- , là số lượng khung P và khung B trong GoP.
Xi, Xp, Xb là độ phức tạp của các khung tương ứng được mã hóa trước đó.
Với Si, Sp, Sb là số lượng bit được tạo ra sau khi mã hoá khung I, P, B trong đó Qi , Qp , Qb là các tham số QP trung bình của các MB trong các khung tương ứng.
Bước 2: Điều khiển tốc độ
Tham số lượng tử QP của MB thứ j trong khung được mã được tính toán như sau:
Trong đó r được tính như sau:
Mai Gia Hà Page 69 Giá trị khởi đầu cho chúng là
Bước 3: điều khiển lượng tử tương thích
Tính toán hoạt tính không gian cho MB thứ j từ các block con các giá trị độ chói trong block con đó các block con theo tổ chức khung (từ 1 tới 4) và trường (từ 5 tới 8) như sau:
Trong đó: Và
Pk là các giá trị mẫu trong các block 8x8. Actj chuẩn hóa là:
Avg_act là giá trị trung bình của actj của khung trước đó được mã hóa, với khung đầu tiên thì avg_act=400.
Từ đó ta có tham số lượng tử:
Trong đó Qj là tham số lượng tử tham chiếu được tính trong bước 2. Giá trị tham số mquantj được giới hạn trong khoảng từ 1-31 và được sử dụng mã hóa cho các Mb.
Nhật xét: Có một số vấn đề trong mô hình điều khiển tốc độ TM5. Thứ nhất, việc thực
Mai Gia Hà Page 70 đầu ra của các kiểu khung làm cho chất lượng đầu ra của bộ mã hóa không cao. Thứ 2,
TM5 không có một cơ chế chống quá tải bộ đệm do có 3 bộ đệm ảo cho mỗi kiểu
khung và vì thế bộ đệm thực tế không được giám sát và việc điều khiển có thể bị lỗi, đặc biệt khi kích cỡ bộ đệm là nhỏ. Điều cuối cùng là TM5 không thể xử lý thay đổi
cảnh tốt, vì độ phức tạp và mức độ linh động của macroblock đều được đo từ khung
trước và các tham số này khá khác so với khung hiện tại đặc biệt khi mà có sự thay đổi cảnh. Nhiều cải thiện được đề xuất trong các TM sau đã phần nào cải thiện các nhược điểm trên của TM5.