[发明专利]一种自适应的码率控制方法

权利要求书

1.一种自适应的码率控制方法，适用于固定码率模式和可变码率模式，其特征在于，包含以下步骤：

(1)如果当前的编码帧为I帧并且前面一帧为非I帧，对之前已编码各帧的量化参数QP求加权平均值，并转化为量化缩放因子qscale_i；

(2)如果当前帧为非I帧，或者当前帧为I帧但是前一帧仍为I帧，在固定码率模式下，根据上一帧匹配代价来预测当前帧的复杂度，并用经验公式计算出对应该复杂度的图像理论上应使用的qscale_i，作为当前帧的qscale_i初始值，然后根据实际的已编码比特数与预期的目标比特数间的差值，结合事先设定的可容忍的码率浮动范围，修正qscale_i；在可变码率模式下，直接由量化参数QP得到量化缩放因子qscale_i；

(3)将步骤(2)得到的当前帧的qscale_i限制在前一帧qscale_i-1的[0.83，1.2]范围内，从而避免由于qscale_i和qscale_i-1偏离过大引起的连续图像间的质量跳变；然后由虚拟缓存的满度来修正qscale_i；之后预测当前帧在量化缩放因子取值为qscale_i时将得到的编码比特数，从而推测出当前帧编码结束后的虚拟缓存满度是否会超出预期范围，以此修正qscale_i；

(4)将经过上述步骤(1)转化的量化缩放因子qscale_i或经过步骤(2)和(3)修正的量化缩放因子qscale_i限制在LMIN和LMAX之间，[LMIN，LMAX]是用户设定的量化步长最大变化范围；

(5)将步骤(4)所得的qscale_i利用式qp＝12.0+6.0×log(qscale/0.85)/log(2.0)，转化为当前帧的量化参数QP。

其中，所述步骤(2)中，所述经验公式为：

qscale_i＝blurred_complexity_i/rate_factor_i

blurred_complexity_i＝short_term_cplxsum_i/short_term_cplxcount_i

rate_factor_i＝wanted_bits_win_i/cplxr_sum_i

short_term_cplxsum_i＝short_term_cplxsum_i-1×0.5+satd_i

short_term_cplxcount_i＝short_term_cplxcount_i-1×0.5+1

wanted_bits_win_i＝wanted_bits_win_i-1+buf_rate

cplxr_sum_i＝cplxr_sum_i-1+qscale_i-1×bits_i-1/blurred_complexity_i-1

bits_i-1＝min(last_bits_i-1，8000000)

上述各式中，buf_rate表示编码每帧的目标比特数，以bits/frame为单位，last_bits_i-1表示上一帧的实际编码比特数，以bit为单位；short_term_cplxsum_i表示之前已经编码的所有帧satd的加权和，初始值short_term_cplxsum₀等于0；short_term_cplxcount_i表示加权平均因子，初始值short_term_cplxcount₀等于0；wanted_bits_win_i表示预期的累积编码比特数，初始值为0.01。