Adaptive Macroblock Quantization Method for H.264 Codec

This paper presents a new adaptive macroblock quantization algorithm which generates the output bits corresponding to the target bit budget. The H.264 standard uses various coding modes and optimization methods to improve the compression performance, which makes it difficult to control the amount of the generated traffic accurately. In the proposed scheme, linear regression analysis is used to analyze the relationship between the bit rate of each macroblock and the quantization parameter and to predict the MAD values. Using the predicted values, the quantization parameter of each macroblock is determined by the Lagrange multiplier method and then modified according to the difference between the bit budget and the generated bits. It is shown by experimental results that the new algorithm can generate output bits accurately corresponding to the target bit rates.

H.264 코덱을 위한 적응적 매크로블록 양자화 방법

본 논문에서는 목표 비트량에 맞게 영상을 압축하는 모델 기반 매크로블록 레이어 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. H.264 비디오 압축 표준은 다양한 압축 모드 및 최적화 방법을 사용하여 압축률을 향상 시키지만 복잡한 인코더 구조는 정확한 트래픽 제어를 어렵게 한다. 제안된 알고리즘에서는 매크로블록 단위에서 비트율과 양자화 파라미터의 관계 및 화면간 영상 변화량에 따른 MAD 값을 선형회귀분석을 통해 예측한다. 예측된 데이터를 바탕으로 각 매크로블록의 양자화 파라미터를 라그랑지 곱수 방법을 이용하여 결정한다. 이 값은 다시 한 프레임에 할당된 비트량과 발생한 비트량의 차이에 따라 수정하여 한 프레임을 압축했을 때 결과 비트량이 목표치에 근접할 수 있게 한다. 제안하는 알고리즘과 기존 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 목표 비트량과 일치하는 결과 비트량을 생성하는 것을 보여준다.