[发明专利]一种基于虚拟编码缓冲区充盈度的码率控制算法

摘要

本发明提出了一种基于虚拟编码缓冲区充盈度的码率控制算法，该算法通过在编码端严格控制虚拟编码缓冲区充盈度的范围来满足目标码率的要求，并根据当前虚拟编码缓冲区充盈度及上一帧编码完后虚拟编码缓冲区充盈度变化情况决定量化参数QP值，在决定量化参数QP值时，以当前的虚拟缓冲区充盈度、充盈度的变化度以及充盈度的量化步长为输入，决定QP值，并根据图像或者音频帧原始数据或者残差数据的复杂度MAD值决定最大最小量化参数QP值，通过最大最小参数QP值限制量化参数QP值的范围。本算法通过在编码端严格控制虚拟编码缓冲区充盈度的范围，并考虑了图像及音频数据实际复杂度的变化，其结果是在码率控制收敛性与图像或者音频质量之间到达较好的平衡。

主权项

一种基于虚拟编码缓冲区充盈度的码率控制算法，其特征在于，所述算法包括以下步骤：第一步：限制虚拟编码缓冲区充盈度的范围以满足目标码率的要求；第二步：计算虚拟编码缓冲区充盈度的量化步长VBFCStep；第三步：计算音视频序列第一帧量化参数值InitialQP及量化参数的变化值InitialDeltaQP；第四步：根据前一帧编码前的虚拟编码缓冲区充盈度PrevVBF，当前帧编码前的虚拟编码缓冲区充盈度CurrVBF及充盈度的量化步长VBFCStep，计算基于前一帧的量化参数的变化值ΔQP1；第五步：根据前一帧编码前的虚拟编码缓冲区充盈度PrevVBF，当前帧编码前的虚拟编码缓冲区充盈度CurrVBF及充盈度的量化步长VBFCStep，计算基于前一帧的量化参数的变化值ΔQP2；第六步：根据前一帧编码前后虚拟编码缓冲区充盈度的变化方向，并根据前一帧的量化参数值PrevQP,变化值ΔQP1及ΔQP2计算当前将要编码帧的量化参数值CurrQP；第七步：根据前一帧残差数据的复杂度值PrevMAD、前一帧原数据的平均值PrevMean及当前帧原数据的平均值CurrMean线性预测当前帧残差系数的复杂度值CurrMAD或者根据当前帧的原始数据直接计算原始数据的复杂度值CurrMAD；第八步：根据计算的当前帧的残差数据或者原始数据的复杂度值CurrMAD来计算当前帧的最大最小量化参数值MaxQP,MinQP；第九步：根据最大最小参数值MaxQP,MinQP限制当前将要编码帧的量 化参数值CurrQP的范围；第十步：帧编码后虚拟编码缓冲区充盈度的更新的实现。