优化帧层比特分配方案：从方案到更实用的解决方案

在上一节中的JND模型及基于SSIM的率失真模型的基础上，为降低码率控制方法的计算复杂度，本章的码率控制方法在帧层采用JVT-G012。在进行帧层的比特分配时考虑了缓冲区充盈度与剩余比特数，目标比特采用下式计算：

式中，β 为权重因子，其值通常取0.5； Tbuf（i）表示由缓冲区状态决定的比特数；Tr（i）表示当前GOP中剩余的比特数。Tbuf（i）采用下式计算：

其中，λ的值为0.75，Bc为实际的缓冲区充盈度，Tbl为目标缓冲区水平，Fr、u（i）分别为帧率及信道传输速率。Tr（i）表示为

其中，TC表示当前GOP中剩余的比特数，Np为当前GOP中未编码帧数。(www.xing528.com)

从上述的帧层比特分配方法可以看出，H.264/AVC中的码率控制方法中既没有考虑到各帧本身的特性，也没有从人眼的视觉感知出发消除视觉冗余，率失真性能较低。事实上，从消除视觉冗余的角度出发，更多的比特应分配给更吸引人的注意力的区域。而减少背景或静止区域的比特数，并不会降低视频帧的主观质量。因此，在由式（8.4）计算出帧的活动度的基础上，采用下式计算Tr（i）：

其中，C1 和C2 为常数，其值分别为0.67 和0.33 。，σ为参数，分别为帧活动度与JND的阈值，其值分别取3.5 和12.4。从式（8.29）可知，在进行帧层比特分配时将会对活动度较大的帧分配较多的比特，综合考虑了视频序列中的场景变化及运动特征。同时，在分配比特时也考虑到各帧具有不同的JND值，在保证视频质量的同时，进一步消除了视觉冗余，有效地提高了编码效率及在具有不同服务质量的网络传输环境下的适应能力，这也在本章后续小节的实验中得到了验证。