본 논문에서는 H.263, H.263+, MPEG-4와 같은 블록 기반 비디오 압축을 위한 비트-율 제어 기법을 제안한다. 제안 알고리즘은 선형 모델에 기반한 라그랑지안 최적화 기법을 통해서 매크로블록 당 할당되는 양자화 파라미터의 조합을 산출한다. 제안 알고리즘에 사용하는 라그랑지안 비용함수는 선형 모델에 의해서 산출되는 비트-율과 왜곡을 통해 구한다. H.263과 MPEG-4의 양자화 파라미터를 부호화하는 Dquant 방법에 맞도록 하기 위해 Dquant 방법을 고려하면서 동시에 라그랑지안 최적화 기법에 의한 해를 구하는 비터비 알고리즘에 의해 양자화 파라미터 조합을 구한다. 제안 알고리즘은 모델 기반 비트-율 제어 기법 중 하나인 TMN8 기법에 비해 1.5 dB 정도의 비디오 화질 개선 효과를 가지며, 선형 모델 기반 비트-율 제어 기법인 일정화질 접근 방법에 비해 화질은 거의 동일하게 유지하면서 비트-율의 변동폭이 줄어드는 효과가 있다.
In this paper, we propose the bit-rate control algorithm for the block based image compression like H.263, H.263+ or MPEG-4. The proposed algorithm is designed to identify the quantization parameter set through the Lagrangian optimization technique based on the well-known linear source model. We set the Lagrangian cost function with the rates and distortion calculated from the linear source model. We calculate the quantization parameter set using the Vitervi algorithm to solve the Lagrangian optimization problem considering the Dquant method of H.263 and MPEG-4. The proposed algorithm improves the video quality by up to 1.5 dB compared with the TMN8 scheme, and is more effective in the video sources with dynamic activities than the consistent quality approaches.
