本发明针对HEVC视频编码标准提供了一种基于Sobel算子和线性回归的高清视频编码码率控制算法。该发明主要包括利用已学习的线性回归模型为编码的第一帧找到最佳初始QP(量化参数),从而使编码过程快速适应设定的带宽,以及利用Sobel算子产生帧内和帧间的一阶梯度信息,然后自适应选择最优梯度信息取代编码复杂度成为LCU层比特分配的权重。本发明方法使比特率误差更小,输出码率更平稳,且视频的主客观质量更好。实验结果表明,本发明方法与HEVC标准码率控制提案K0103相比,比特率误差平均降低约0.67%,峰值信噪比平均提高约0.44dB。