Rate–distortion optimization (RDO)

Rate–distortion optimization (RDO) is a method of improving video quality in video compression. The name refers to the optimization of the amount of distortion (loss of video quality) against the amount of data required to encode the video, the rate. While it is primarily used by video encoders, rate-distortion optimization can be used to improve quality in any encoding situation (image, video, audio, or otherwise) where decisions have to be made that affect both file size and quality simultaneously.



Rate–distortion optimization solves the aforementioned problem by acting as a video quality metric, measuring both the deviation from the source material and the bit cost for each possible decision outcome. The bits are mathematically measured by multiplying the bit cost by the Lagrangian, a value representing the relationship between bit cost and quality for a particular quality level. The deviation from the source is usually measured as the mean squared error, in order to maximize the PSNR video quality metric.

Calculating the bit cost is made more difficult by the entropy encoders in modern video codecs, requiring the rate-distortion optimization algorithm to pass each block of video to be tested to the entropy coder to measure its actual bit cost. In MPEG codecs, the full process consists of a discrete cosine transform, followed by quantization and entropy encoding. Because of this, rate-distortion optimization is much slower than most other block-matching metrics, such as the simple sum of absolute differences (SAD) and sum of absolute transformed differences (SATD). As such it is usually used only for the final steps of the motion estimation process, such as deciding between different partition types in H.264/AVC.

Kết quả (Việt) 1:

Tối ưu hóa tỷ lệ-biến dạng (RDO) là một phương pháp cải thiện chất lượng video trong nén video. Tên đề cập đến tối ưu hóa số lượng biến dạng (mất chất lượng video) chống lại số lượng dữ liệu cần thiết để mã hóa video, tỷ lệ. Trong khi nó chủ yếu được sử dụng bởi bộ mã hóa video, tối ưu hóa tốc độ biến dạng có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng trong bất kỳ mã hóa tình huống (hình ảnh, video, âm thanh, hoặc bằng cách khác) mà quyết định phải được thực hiện có ảnh hưởng đến cả hai kích thước và chất lượng cùng một lúc.Tối ưu hóa tỷ lệ-biến dạng giải quyết các vấn đề nói trên bằng hành động như là một thước đo chất lượng video, đo độ lệch cả hai từ nguồn nguyên liệu và chi phí bit cho mỗi kết quả có thể quyết định. Các bit toán học được đo bằng cách nhân chi phí chút bởi Lagrange, một giá trị đại diện cho mối quan hệ giữa chút chi phí và chất lượng cho một mức độ chất lượng cụ thể. Độ lệch từ nguồn thường được đo như là bình phương lỗi có nghĩa là, để tối đa hóa số liệu chất lượng video PSNR.Tính toán chi phí bit được làm khó khăn hơn bởi các bộ mã hóa dữ liệu ngẫu nhiên trong codec video hiện đại, đòi hỏi các thuật toán tối ưu hóa tốc độ biến dạng để vượt qua mỗi khối của video để được kiểm tra để coder dữ liệu ngẫu nhiên để đo lường chi phí thực tế chút của nó. Ở MPEG codec, quá trình đầy đủ bao gồm một biến đổi cô sin rời rạc, theo sau là sự lượng tử hóa và mã hóa dữ liệu ngẫu nhiên. Bởi vì điều này, tối ưu hóa tốc độ biến dạng là chậm hơn nhiều so với hầu hết khối kết hợp các số liệu khác, chẳng hạn như đơn giản tổng số tuyệt đối sự khác biệt (SAD) và tổng hợp của sự khác biệt chuyển tuyệt đối (SATD). Như vậy nó thường được sử dụng chỉ để biết các bước cuối cùng của quá trình dự toán chuyển động, chẳng hạn như quyết định giữa các loại phân vùng khác nhau trong H.264/AVC.

Kết quả (Việt) 2:

Tối ưu hóa tốc độ biến dạng (RDO) là một phương pháp cải thiện chất lượng video trong nén video. Tên đề cập đến việc tối ưu hóa lượng biến dạng (giảm chất lượng video) so với số lượng dữ liệu cần thiết để mã hóa video, tỷ lệ. Trong khi nó là chủ yếu được sử dụng bởi các bộ mã hóa video, tối ưu hóa tốc độ biến dạng có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng trong bất kỳ tình huống mã hóa (hình ảnh, video, âm thanh, hoặc bằng cách khác), nơi quyết định đã được thực hiện mà ảnh hưởng đến cả kích thước file và chất lượng cùng một lúc. Rate- tối ưu hóa biến dạng giải quyết vấn đề nói trên bằng cách hoạt động như một chất lượng số liệu video, đo cả độ lệch từ các nguồn nguyên liệu và chi phí bit cho mỗi kết cục ra quyết định có thể. Các bit được toán học đo bằng cách nhân chi phí chút bởi Lagrange, một giá trị đại diện cho mối quan hệ giữa chi phí và chất lượng bit cho một mức độ chất lượng cụ thể. Độ lệch từ các nguồn thường được đo như là giá trị trung bình bình phương lỗi, để tối đa hóa chất lượng PSNR Video metric. Tính toán chi phí bit được thực hiện khó khăn hơn bởi bộ mã hóa entropy trong codec video hiện đại, đòi hỏi các thuật toán tối ưu hóa tỷ lệ biến dạng để vượt qua mỗi khối của video được thử nghiệm để các coder entropy để đo lường chi phí chút thực tế của nó. Trong codec MPEG, quá trình đầy đủ bao gồm một cosin rời rạc, tiếp theo là lượng tử hóa và mã hóa entropy. Bởi vì điều này, tối ưu hóa tốc độ biến dạng là chậm hơn nhiều so với hầu hết các số liệu khối khớp khác, chẳng hạn như số tiền đơn giản của sự khác biệt tuyệt đối (SAD) và số tiền chênh lệch chuyển đổi tuyệt đối (SATD). Như vậy nó thường được sử dụng chỉ cho những bước cuối cùng của quá trình đánh giá chuyển động, chẳng hạn như việc quyết định giữa các loại phân vùng khác nhau trong H.264 / AVC.