简明H.264率失真分析概念

简明H.264率失真分析概念

所谓 率失真（distortion-rate），其实指的是图像失真度与编码码率二者之间的相互关系。

其中的 图像失真度，目前一般采用原始图像与编码重建图像之间的峰值性噪比PSNR来衡量，这个PSNR可以是亮度PSNR，也可以是亮度与色度PSNR的线性组合。一般最简单的情况下，采用亮度的PSNR（Y-PSNR)来作为主要衡量依据。其中所谓的 峰值信号，即图像中像素的最大值（比方说像素亮度的最大值）；其中所谓的 噪声，指的是原始图像与重建图像中各像素值的均方差(差值的平方取均值）；将两者一除，取其比值，再转换成分贝形式，即为PSNR。

其中的 编码码率，指的是选取不同编码参数、量化参数、预测模式时最终所需传输的运动矢量、参考帧编号、预测残差值等总体编码数据的多少。

率失真优化：其一般目的就在于，在以尽可能小的编码码率下，获取的图像失真度尽可能的少，唯有如此，编码器的编码效率才是最高。当然，也不排除率失真优化的一些其他的特殊目的，比方说，在保证码率不过上限的情况下失真度最小、在保证失真度不过下限的情况下码率最小，等等

率失真分析：指某种可合理选择编码/量化参数及预测模式、从而实现率失真优化的建模、优化、分析过程。在H.264的编码器中，一般均采用 基于拉格朗日的优化算法来进行选取相应的编码参数及预测模式，从而达到编码控制及率失真优化的目的。

率失真优化过程的算法及实现优化程度，将极大地影响编码器运行效率及配置要求，同时也极大地影响编码器编码效率和质量，因此是个非常重要的环节。