周易龙

（上海海事大学 信息工程学院，上海 201306）

码率控制就是调整视频编码输出码率，使之与传输带宽相匹配，同时获取最小的解码失真，以保证良好并且稳定的接收解码质量。因此，在给定的比特流的条件下，编解码器采用码率控制可以获得高质量和高平滑的视频。量化是视频数据压缩的重要过程，QP（量化参数）是影响码率的关键因素。

量化参数反映了空间细节压缩情况，QP 减小，大部分细节会被保留，同时码流比较大，QP 增大，大部分细节会丢失，此时码流较小。为了保证缓冲区的码流既不上溢也不下溢，可以通过二次率失真模型进行预测QP 的值，调节QP 的大小来调整码率。二次率失真模型中采用MAD 计算QP 时，在图像内容变换较大时，会导致估算的目标比特数与实际输出之间误差很大，并且相邻两帧图像之间的剧烈波动将严重影响图像的主观质量。为了有效地解决这个问题，本文提出了在像素差值计算基础上加入hadamard 变换即SATD，用SATD 来代替MAD 计算QP，可以很好地解决了这一问题。

1 标准的码率控制算法

码率控制主要包括3 步，首先，目标比特数的分配，然后，根据目标比特数进行编码参数的选择，最后，参数更新过程。标准中的码率控制方案共分3 层：GOP（groupof pictures）层码率控制，帧层码率控制，基本单元层码率控制。

QP 在现在的标准（JVT-K049）中通过二次率失真模型进行计算Qstep，再通过QP 与Qstep 的关系来计算QP[1]。

其中Tsrc为目标比特数，α1，α2为预测模型系数，初值分别为1 和0，通过线性回归统计计算得到。……