[发明专利]一种码率控制方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种码率控制方法及装置，其中，码率控制方法包括：获取并根据长周期中当前短周期的码率控制模式及编码控制参数，确定当前短周期的帧级编码参数，发送帧级编码参数至编码器；获取第二码流信息；根据第二码流信息，统计包括当前视频帧的复杂度信息、当前短周期的总编码比特及编码质量信息的统计信息；在长周期未结束时，若当前短周期结束，获取并根据当前短周期的周期长度、预设码率控制参数及统计信息，确定长周期中当前短周期的相邻下一个短周期的平均码率，以通过计算相邻下一个短周期的帧级编码参数，对相邻下一个短周期的视频帧进行编码。通过本方案可以实现在保证图像满足一定质量的条件下，合理分配存储空间。

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，特别是涉及一种码率控制方法及装置。

背景技术

在视频传输或存储过程中，为减少传输或存储的数据量，通常需要对原始视频数据进行压缩编码。每一帧画面的运动复杂度、动态纹理、遮挡、光照变化等情况会有所不同，因此压缩后的帧的数据量会有变化，单位时间内视频传输的码率就会有所波动。在实际的视频传输或存储应用中，由于带宽和存储空间的限制，通常需要对码率的最大值、平均值等进行限制。通过控制编码器的一些编码参数以达到使编码器产生的码率符合预期的过程就是码率控制过程，码率控制器与编码器的关系如图1所示，编码器103依据码率控制器102输出的编码参数对输入的视频帧101进行编码，将编码后的码流状态反馈给码率控制器102，并输出视频比特流。

在实际应用中，通常有两种码率控制模式：VBR(Variable Bit Rate，可变码率模式)和CBR(Constant Bit Rate，固定码率模式)。VBR设定图像质量值和码率上限，在不超出码率上限的情况下，保持图像质量稳定在所设定的值，该模式适用于本地存储的应用场景；CBR保持输出瞬时码率维持在所设定的码率值，该模式适用于信道带宽基本恒定的应用场景。

当编码设备采用VBR模式时，由于码率波动难以预估，通常使用VBR的码率上限值来计算存储空间，这会导致预估的存储设备容量过大，浪费存储资源；当编码设备采用CBR模式时，可以使用CBR的目标码率值来精确估计监控系统需要的存储空间，但是CBR算法对简单场景和复杂场景都用同样的目标码率进行编码，而在复杂场景时，为了防止存储空间溢出，又不能采用更大的码率进行编码，使得图像质量下降。因此，以上两种常用的码率控制模式都难以在一定容量的存储空间中最大效率的得到最清晰、效果最好的码流。

针对VBR模式下存储设备容量过大、浪费存储资源的问题，现有技术提出根据业务需求为编码设备配置较小的存储空间，在使用VBR获得固定质量的视频编码码流的基础上，实时监测剩余存储空间和存储时间，使用丢帧、降低QP(Quantization Parameter，量化参数)等码率控制策略保证实际编码码流满足存储空间的要求。但是该方案只能保证实际编码大小不大于预设存储空间，这样有可能会使得实际使用过程中硬盘剩余过多的空间。

针对CBR模式下图像质量不稳定的问题，现有技术提出一种缓冲区自适应的码率控制方法。这种方法是在CBR的前提下，通过对一段时间内的图像复杂度信息的分析，调整虚拟缓冲区的目标平衡点和缓冲区调整力度两个参数，应对图像变复杂时产生的跳帧和图像质量不稳定问题。但是利用该方案，目标平衡点的调整余量太小，只能应对短时的图像复杂化，如果场景长期变复杂，难以保证能将空闲时段的码率匀给繁忙时段，从而使得在繁忙时段下没有足够的存储空间以保证图像质量。

综上所述，现有的码率控制方法在保证图像满足一定质量的条件下，无法合理分配存储空间。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种码率控制方法及装置，以实现在保证图像满足一定质量的条件下，合理分配存储空间。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种码率控制方法，所述方法包括：