專(zhuān)利名稱(chēng)：基于odwt子帶分類(lèi)的dvc解碼端邊信息幀生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編碼技術(shù)，特別是一種DVC(分布式視頻編碼)解碼端邊信息 (Sidelnformation，簡(jiǎn)寫(xiě)為Si)幀的生成方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，如MPEG和H. 26x等，采用的都是不對(duì)稱(chēng)編碼方式，編碼器端隱含一個(gè)解碼器。編碼端的主要步驟包括變換、量化、熵編碼、相應(yīng)的解碼過(guò)程以及運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，因此編碼端的復(fù)雜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于解碼端，尤其是運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償占用了大量的資源，使編碼端的復(fù)雜度在解碼端的5至10倍以上。這種技術(shù)不適用于編碼設(shè)備簡(jiǎn)單而解碼設(shè)備復(fù)雜的場(chǎng)合，如無(wú)線視頻監(jiān)控，物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)等。DVC(分布式視頻編碼)是一種完全不同于傳統(tǒng)編碼的技術(shù)。根據(jù)Slapian 和Wolf建立的分布式無(wú)損編碼理論以及Wyner和Ziv提出的使用解碼端輔助信息 (Sidelnformation)的有損編碼理論，在該編碼框架中編碼端對(duì)各幀圖像進(jìn)行獨(dú)立編碼， 不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)或只進(jìn)行非常簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)估計(jì)，尤其是省去了傳統(tǒng)視頻編碼算法中的反變換、反量化、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)冉獯a重構(gòu)過(guò)程；而解碼端則進(jìn)行時(shí)域預(yù)測(cè)，利用生成的邊信息(源圖像的預(yù)測(cè)值)進(jìn)行解碼和重構(gòu)圖像，將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)估計(jì)/運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)人惴◤木幋a器轉(zhuǎn)移到了解碼器，正好解決了編碼設(shè)備簡(jiǎn)單而解碼設(shè)備復(fù)雜的問(wèn)題。DVC的時(shí)域預(yù)測(cè)是在解碼端未知當(dāng)前編碼信息的情況下進(jìn)行的。時(shí)域預(yù)測(cè)生成的邊信息(Si)，也即對(duì)當(dāng)前編碼的Wyner-ZiV幀(簡(jiǎn)稱(chēng)WZ幀)的預(yù)測(cè)，將極大的影響DVC的 CNM建模、碼率分配等環(huán)節(jié)，同時(shí)也是提升DVC RD性能的關(guān)鍵。因此SI的生成算法一直是 DVC的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)?？沼騇CTI生成邊信息的方法是，把視頻幀分為兩類(lèi)一類(lèi)以Intra編碼模式進(jìn)行編碼，稱(chēng)為關(guān)鍵幀，其余的幀則進(jìn)行WZ編碼稱(chēng)為WZ幀。在解碼端使用與當(dāng)前編碼的WZ幀相鄰的已解碼的前后兩幀作為預(yù)測(cè)的信息源，基于MEMC(Motion Estimate and MotionCompensation)的原理通過(guò)外推或者內(nèi)插的方式生成Si。

發(fā)明內(nèi)容
在DVC中當(dāng)前編碼幀和時(shí)域預(yù)測(cè)生成的邊信息分處DVC編碼端和解碼端，該特點(diǎn)被稱(chēng)為DVC的“盲”特點(diǎn)。但通過(guò)對(duì)比分析DVC、傳統(tǒng)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)和Wyner-Ziv定理，我們認(rèn)為深層的原因是當(dāng)前DVC解決方案可以使用的解碼邊信息集合所包含的有效信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的目的是提供一種基于ODWT子帶分類(lèi)的DVC解碼端邊信息幀生成方法，以擴(kuò)充DVC使用的解碼邊信息集合所包含的有效信息，提高DVC的率失真性能。ODWT變換可以看作是連續(xù)小波變換的一種近似。在濾波器組實(shí)現(xiàn)方式中ODWT 同DWT的Mallat算法相比，主要差別在于=Mallat算法在每級(jí)分解后都要進(jìn)行下采樣，而 ODffT則去掉了下采樣環(huán)節(jié)從而得到的是過(guò)采樣的輸出系數(shù)，這就是著名的“多孔算法”。
本發(fā)明基于ODWT子帶分類(lèi)的DVC解碼端邊信息幀生成方法，包括以下步驟S1、采用ODWT變換將當(dāng)前WZ幀的前后兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀分別分解為多個(gè)子帶；S2、計(jì)算所述兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀的差值的方差；S3、根據(jù)所述方差將所述兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀分解得到的子帶分成兩類(lèi)，對(duì)其中一類(lèi)中的子帶分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)域插值處理，得到一部分邊信息子帶，計(jì)算另一類(lèi)中同級(jí)別子帶的平均值得到另一部分邊信息子帶；S4、對(duì)兩部分邊信息子帶進(jìn)行逆 ODffT變換得到當(dāng)前WZ幀的邊信息幀，所述前后兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀為解碼后的幀。對(duì)兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀的分解可通過(guò)下式實(shí)現(xiàn)
權(quán)利要求
1.基于ODWT子帶分類(lèi)的DVC解碼端邊信息幀生成方法，其特征是，包括以下步驟S1、 采用ODWT變換將當(dāng)前WZ幀的前后兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀分別分解為多個(gè)子帶；S2、計(jì)算所述兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀的差值的方差；S3、根據(jù)所述方差將所述兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀分解得到的子帶分成兩類(lèi)，對(duì)其中一類(lèi)中的子帶分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)域插值處理，得到一部分邊信息子帶，計(jì)算另一類(lèi)中同級(jí)別子帶的平均值得到另一部分邊信息子帶；S4、對(duì)兩部分邊信息子帶進(jìn)行逆 ODffT變換得到當(dāng)前WZ幀的邊信息幀，所述前后兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀為解碼后的幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊信息幀生成方法，其特征是對(duì)兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀的分解通過(guò)下式實(shí)現(xiàn){Sk(x^j-\))k=ODWT(f(x,y,t-\))其中k表示子帶分解級(jí)別，k e [1，J]，J = 3*L+1，L為ODWT的分解級(jí)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊信息幀生成方法，其特征是所述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)域插值處理通過(guò)以下公式實(shí)現(xiàn){SIkF^-dF/2,SI)}k=({Sk( ,t + l)}k+{Sk( -dF,t-l)}k)/2{SIkB^-dB/2,SI)}k=({Sk( -dB,t + l)}k+{Sk( ,t-l)}k)/2[SIk (P, si)}k = asikB (P, Siysk + {sikB (P, si))k) / 2其中P= [X y]T，分別為前向和后向運(yùn)動(dòng)估計(jì)獲得的運(yùn)動(dòng)矢量。
全文摘要
一種基于ODWT子帶分類(lèi)的DVC解碼端邊信息幀生成方法，包括以下步驟S1、采用ODWT變換將當(dāng)前WZ幀的前后兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀分別分解為多個(gè)子帶；S2、計(jì)算所述兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀的差值的方差；S3、根據(jù)所述方差將所述兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀分解得到的子帶分成兩類(lèi)，對(duì)其中一類(lèi)中的子帶分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)域插值處理，得到一部分邊信息子帶，計(jì)算另一類(lèi)中同級(jí)別子帶的平均值得到另一部分邊信息子帶；S4、對(duì)兩部分邊信息子帶進(jìn)行逆ODWT變換得到當(dāng)前WZ幀的邊信息幀，所述前后兩個(gè)相鄰關(guān)鍵幀為解碼后的幀。本方法有效提高了邊信息的生成質(zhì)量，提高了DVC的率失真性能。
文檔編號(hào)H04N7/50GK102333218SQ201110285240
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者房勝, 王鑫, 袁春 申請(qǐng)人:清華大學(xué)深圳研究生院