요금-분할 최적화

RDO(Rate-district Optimization, RDO)는 비디오 압축에서 비디오 화질을 향상시키는 방법이다.이 명칭은 영상을 인코딩하는 데 필요한 데이터 양(비율) 대비 왜곡량(영상 화질 손실)을 최적화한 것을 말한다.주로 비디오 인코더에 의해 사용되는 반면, 비율-분산 최적화는 파일 크기와 품질 모두에 동시에 영향을 미치는 의사결정이 이루어져야 하는 모든 인코딩 상황(이미지, 비디오, 오디오 또는 기타)에서 품질을 개선하는 데 사용될 수 있다.

배경

인코딩 결정의 고전적인 방법은 비디오 인코더가 최고 품질의 출력 이미지를 산출하는 결과를 선택하는 것이다.그러나 이는 선택권이 비트를 더 많이 필요로 하는 반면 상대적으로 적은 품질 이익을 줄 수 있다는 단점이 있다.이 문제의 일반적인 예로는 움직임 추정에 있으며, 특히 1/4 픽셀 고정밀 움직임 추정에 관한 것이다.모션 추정 중에 블록의 움직임에 추가 정밀도를 추가하면 품질이 향상될 수 있지만, 어떤 경우에는 추가 품질이 모션 벡터를 더 높은 정밀도로 인코딩하는 데 필요한 추가 비트의 가치가 없다.

작동 방식

요금 배분 최적화는 비디오 품질 지표로 작용하여 가능한 각 결정 결과에 대한 소스 재료의 편차와 비트 비용을 모두 측정함으로써 전술한 문제를 해결한다.비트는 특정 품질 수준의 비트 비용과 품질 사이의 관계를 나타내는 값인 라그랑지안에 비트 비용을 곱하여 수학적으로 측정한다.PSNR 비디오 품질 메트릭을 최대화하기 위해 소스의 편차는 보통 평균 제곱 오차로 측정된다.

비트 비용을 계산하는 것은 현대의 비디오 코덱에서 엔트로피 인코더에 의해 더욱 어렵게 되어, 실제 비트 비용을 측정하기 위해 테스트할 각 비디오 블록을 테스트하기 위해 비율 분산 최적화 알고리즘을 필요로 한다.MPEG 코덱에서 전체 프로세스는 이산 코사인 변환으로 구성되며, 정량화와 엔트로피 인코딩이 뒤따른다.이 때문에, 요율 편중 최적화는 절대 차이의 단순 합계(SAD), 절대 변환 차이의 합계(SATD)와 같은 대부분의 다른 블록 매칭 지표보다 훨씬 느리다.이와 같이 H.264/AVC에서 서로 다른 파티션 형식 간에 결정하는 것과 같은 움직임 추정 프로세스의 최종 단계에만 일반적으로 사용된다.

RDO를 지원하는 인코더 목록

• 아테메 H.264 인코더
• 그래스 밸리 ViBE 인코더(SD & HD MPEG-2/MPEG-4)
• Harmonic Electra 8000 인코더(SD & HD MPEG-2/MPEG-4)
• 리바브코덱
• MainConcept H.264 인코더
• Microsoft VC-1 인코더
• TANDBERG TV SD MPEG-2 EN8100
• TANDBERG TV HD MPEG-4 EN8190
• TANDBERG TV SD & HD MPEG-4 iPlex
• Theora 1.1-alpha1 이상("Thusnelda" 분기)
• x264 H.264 인코더
• x265 H.265 인코더
• Xvid MPEG-4 ASP 인코더
• H.264/AVC 참조 소프트웨어 JM(공동 모델)
• HEVC 참조 소프트웨어 HM(HEVC 테스트 모델)
• 크바자르 (부분적)^[2]

참조