x264视频编码器关键参数的选择和优化

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1、X264视频编码器关键参数的选择和优化孟雷雷【基金项目】浙江省自然科学基金资助项目（No.LY12F01011），夏哲雷（1中国计量学院信息工程学院，浙江杭州310018）【摘要】X264是目前工业界性能最好的H.264/AVC编码器，它采用一系列编码参数，允许用户为这些参数选择合适取值，以满足特定的率-失真-复杂度约束。如何为可定制编码参数选择合适取值，是最大限度发挥X264编码器性能的关键。关注对编码性能影响显著的编码参数，根据性能变化的灵敏度建立显性编码参数的离散化候选取值列表；根据参数不同候选取值单位复杂度的率-失

2、真性能变化，提出性能提升效率最大化的参数取值选择方法。实验结果表明本文方法配置的X264编码器能获得比默认preset配置更高的率-失真-复杂度性能。【关键词】编码参数；复杂度；率失真性能；性能提升效率；【中图分类号】TN914【文献标识码】ATheSelectionandOptimizationofDominantEncodingParametersinX264MengLeilei1,XiaZhelei（CollegeofInformationEngineering,ChinaJiliangUniversity,Hang

3、zhou310018,China）Abstract:AsanencoderofH.264/AVC,X264hasthebestperformanceinindustry.Itcontainsaseriesofencodingparameters,andallowuserchooseappropriatevaluesforthemtomeetrate-distortion-complexity’sconstraints.Howtochooseappropriatevaluesforthesecustomablecodingp

4、arametersisthekeytomaximizeX264encoderperformance.Wefocusontheencodingparameterswhichaffectperformancesignificantly.Basedonthesensitivityofperformance,establishthecandidatevalueslistofdominantencodingparameters.Basedontherate-distortionperformancechangeofunitcompl

5、exity,weputforwardtheperformanceboostefficiencymaximizationselectionmethodofparametervalue.TheexperimentresultsshowthatconfiguretheX264encoderwithourmethodcanobtainhigherrate-distortion-complexitythanthedefaultpreset.Keywords:encodingparameters;complexity;rate-dis

6、tortionperformance;performanceboostefficiency;1引言作为新一代的多媒体应用视频编码标准，H.264/AVC采用了许多不同于以往标准的先进技术，在提高编码效率和性能的同时，增加了编码复杂度。如何权衡率-失真-复杂度的约束，满足不同领域应用的需求，成为视频编码技术研究的一个重要方向[1]。Chen等人集中研究了芯片逻辑门、访存带宽、片上SRAM等性能参数，对各目标性能参数表现定性分析[2]。Li等人提出了将率-失真-复杂度这三者映射到三维空间，通过计算曲面之间间距来度量率-失真-复

7、杂度性能[4]。这些算法提升了编码性能，但复杂度较高，应用具有局限性。X264编码器作为H.264标准发布的三大开源编码器之一，它采用大量的编码参数，这些编码参数取值的组合使得编码器可以满足特定的率-失真-复杂度约束。针对影响编码性能显著的编码参数，如何在兼顾灵敏度和区分度前提下，为各个参数选择合适的离散化候选取值；基于参数的候选取值，如何在率-失真-复杂度约束下，为关键编码参数选择合适的取值组合，将是视频编码优化过程亟待解决的问题。针对以上问题，本文以开源代码X264为实验平台，进行一系列分析研究。2X264中显性编码参

8、数2.1重要编码参数在H.264/AVC视频编码标准中，根据涉及的编码技术在编码流程中的作用，可以将未规定具体实现方案，允许用户根据应用需求进行定制的模块归纳为四个典型模块：视频预处理、运动估计、码率控制、模式选择模块[2]，每个模块中包含大量的编码参数。视频预处理模块：bframes参数设定X264使