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缓冲区用延迟换取速率平滑

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内容

视频内容的复杂度实时变化,同一个量化参数在场景切换时产生的码率可能远高于平静场景,而信道带宽通常是相对恒定的,编码速率和传输速率天然不匹配。解决办法是在编码器和信道之间插入一个先进先出的缓冲区:编码速率短暂超过信道速率时,多余数据先堆积在缓冲区里,等内容变简单、编码速率降下来后再逐步清空;缓冲区快满时主动调高量化参数抑制码率,快空时则调低量化参数提升质量。这是一个把”瞬时速率不匹配”问题转化成”缓冲区水位控制”问题的标准解法——生产者消费者速率不一致时插入队列削峰填谷,代价是数据要在队列里多停留一段时间。缓冲区越大,能吸收的速率波动越大,但排队等待引入的时延也越大,两者需要根据应用可承受的延迟来取舍。

参考来源

《新一代高效视频编码H.265/HEVC:原理、标准与实现》第12章《速率控制》