分布式視頻編碼邊信息生成方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于分布式視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，為一種新型的分布式視頻編碼邊信息生成方法。為此，本發(fā)明專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是，分布式視頻編碼邊信息生成方法，包括如下步驟：全局邊信息生成步驟是，首先，在編碼端將前、后兩個(gè)關(guān)鍵幀作為前、后參考幀，并與當(dāng)前的非關(guān)鍵幀進(jìn)行SURF算法特征點(diǎn)提取，計(jì)算出特征點(diǎn)的主方向，從而生成特征描述向量，接著根據(jù)最鄰向量匹配法進(jìn)行匹配，然后將全局參數(shù)通過信道傳遞到解碼端，解碼端根據(jù)接收到的全局參數(shù)與已解碼的前、后參考幀進(jìn)行變換，得到兩個(gè)當(dāng)前非關(guān)鍵幀的邊信息，最后將兩個(gè)邊信息取平均，獲得全局邊信息。本發(fā)明專利技術(shù)主要應(yīng)用于分布式視頻編碼。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于分布式視頻編碼
，尤其涉及一種新型的分布式視頻編碼邊信 息生成方法。 技術(shù)背景 分布式視頻編碼是一種新興的視頻編碼技術(shù)，它能夠使運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè) 從編碼端轉(zhuǎn)移到解碼端，有效地降低了編碼端復(fù)雜度，適用于低復(fù)雜度、低功耗的視頻系 統(tǒng)，如無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)、無(wú)線視頻系統(tǒng)等。 分布式視頻編碼的解碼端依靠校驗(yàn)信息輔助邊信息對(duì)非關(guān)鍵幀進(jìn)行解碼，邊信息 的質(zhì)量對(duì)于重構(gòu)非關(guān)鍵幀至關(guān)重要。通常的邊信息是在解碼端由關(guān)鍵幀通過一定的算法生 成的，不具有編碼端幀信息，因此不具有全局性。如果能夠?qū)⑷中畔⑴c局部信息融合，生 成的邊信息質(zhì)量較高，解碼幀質(zhì)量也相應(yīng)較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新型的。為 此，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是，，包括如下步驟：兩種邊信 息，分別是全局邊信息和局部邊信息；全局邊信息是在編碼端，根據(jù)前后兩個(gè)關(guān)鍵幀分別與 當(dāng)前巾貞經(jīng)過快速魯棒特征SURF (Speeded Up Robust Feature)算法進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，將匹 配參數(shù)傳遞到解碼端，與已解碼的關(guān)鍵幀共同解碼得到全局邊信息；局部邊信息是在解碼 端由已解碼關(guān)鍵幀通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插法獲得的邊信息；全局邊信息生成步驟是，首先，在編 碼端將前、后兩個(gè)關(guān)鍵幀作為前、后參考幀，并與當(dāng)前的非關(guān)鍵幀進(jìn)行SURF算法特征點(diǎn)提 取，計(jì)算出特征點(diǎn)的主方向，從而生成特征描述向量，接著根據(jù)最鄰向量匹配法進(jìn)行匹配， 然后將全局參數(shù)通過信道傳遞到解碼端，解碼端根據(jù)接收到的全局參數(shù)與已解碼的前、后 參考幀進(jìn)行變換，得到兩個(gè)當(dāng)前非關(guān)鍵幀的邊信息，最后將兩個(gè)邊信息取平均，獲得全局邊 信息。 局部邊信息生成步驟是，首先，使用塊匹配法在下一個(gè)和前一個(gè)關(guān)鍵幀中執(zhí)行前 向運(yùn)動(dòng)估計(jì)，如向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的方法是對(duì)于如一關(guān)鍵巾貞中的每個(gè)塊，在后一關(guān)鍵巾貞定義一 個(gè)搜索范圍，在此搜索范圍中找到一個(gè)塊，兩者之間的平均絕對(duì)差分MAD (Mean Absolute difference)值最小，則該塊被定義為與當(dāng)前塊最匹配的塊，計(jì)算兩個(gè)塊之間的運(yùn)動(dòng)矢量， 把前一關(guān)鍵幀中的每個(gè)塊像素值按1/2的運(yùn)動(dòng)矢量復(fù)制到欲解碼幀中即可；然后將獲得的 運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)；獲得雙向運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)后，使用空間平滑算法提高運(yùn)動(dòng)矢量的 空間一致性；最后使用標(biāo)準(zhǔn)視頻編碼模式中所定義的雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值出當(dāng)前欲解碼的 幀。 與已有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)與效果： 本專利技術(shù)通過分布式視頻編碼邊信息的生成方法，不僅考慮到解碼端的相關(guān)性，還 考慮到編碼端相關(guān)性，極大提1? 了邊彳目息的質(zhì)量，從而提1? 了非關(guān)鍵巾貞的重構(gòu)質(zhì)量。 【附圖說(shuō)明】 圖1本專利技術(shù)的框圖。 圖2本專利技術(shù)的分布式視頻編碼全局邊信息生成框圖。 圖3本專利技術(shù)的分布式視頻編碼局部邊信息生成框圖。 【具體實(shí)施方式】 所提的分布式視頻編碼的邊信息生成方法，包括兩種邊信息，然后經(jīng)過融合，得到 融合的邊信息，再經(jīng)過重構(gòu)解碼出非關(guān)鍵幀。兩種邊信息，分別是全局邊信息和局部邊信 息。全局邊信息是在編碼端，根據(jù)前后兩個(gè)關(guān)鍵幀分別與當(dāng)前幀經(jīng)過SURF算法進(jìn)行特征點(diǎn) 匹配，將匹配參數(shù)傳遞到解碼端，與已解碼的關(guān)鍵幀共同解碼得到全局邊信息。局部邊信息 是在解碼端由已解碼關(guān)鍵幀通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插法獲得的邊信息。 本專利技術(shù)所提的全局邊信息生成方法，首先，在編碼端將前、后兩個(gè)關(guān)鍵幀作為前、 后參考幀，并與當(dāng)前的非關(guān)鍵幀進(jìn)行SURF算法特征點(diǎn)提取，計(jì)算出特征點(diǎn)的主方向，從而 生成特征描述向量，接著根據(jù)最鄰向量匹配法進(jìn)行匹配，然后將全局參數(shù)通過信道傳遞到 解碼端，解碼端根據(jù)接收到的全局參數(shù)與已解碼的前、后參考幀進(jìn)行變換，得到兩個(gè)當(dāng)前非 關(guān)鍵幀的邊信息，最后將兩個(gè)邊信息取平均，獲得全局邊信息。 本專利技術(shù)所提的局部邊信息生成方法，首先，使用塊匹配法在下一個(gè)和前一個(gè)關(guān)鍵 幀中執(zhí)行前向運(yùn)動(dòng)估計(jì)，前向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的方法是對(duì)于前一關(guān)鍵幀中的每個(gè)塊，在后一關(guān)鍵 幀定義一個(gè)搜索范圍，在此搜索范圍中找到一個(gè)塊，兩者之間的MAD值最小，則該塊被定義 為與當(dāng)前塊最匹配的塊，計(jì)算兩個(gè)塊之間的運(yùn)動(dòng)矢量，把前一關(guān)鍵幀中的每個(gè)塊像素值按 1/2的運(yùn)動(dòng)矢量復(fù)制到欲解碼幀中即可；然后將獲得的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)，雙向 運(yùn)動(dòng)估計(jì)模型精化了在上一步所求得的運(yùn)動(dòng)矢量；獲得雙向運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)后，可以觀察到運(yùn) 動(dòng)矢量有時(shí)會(huì)有低的空間一致性，這樣有可能會(huì)導(dǎo)致插值出來(lái)的幀產(chǎn)生塊效應(yīng)，為了減少 錯(cuò)誤的運(yùn)動(dòng)矢量的數(shù)目，可以使用空間平滑算法提高運(yùn)動(dòng)矢量的空間一致性；最后使用標(biāo) 準(zhǔn)視頻編碼模式中所定義的雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值出當(dāng)前欲解碼的幀。 下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作更詳細(xì)的說(shuō)明。 如圖1所示，所述的中，所有幀分為關(guān)鍵幀和非 關(guān)鍵幀。關(guān)鍵幀通過H. 264進(jìn)行編碼和解碼，得到關(guān)鍵幀的重構(gòu)幀。非關(guān)鍵幀在編碼端， 分為兩方面進(jìn)行。首先是通過前后兩個(gè)參考幀進(jìn)行SURF算法特征點(diǎn)提取，然后進(jìn)行特 征匹配，將全局參數(shù)傳遞到解碼端；另一方面，非關(guān)鍵幀分別進(jìn)行DCT(Dis Crete Cosine Transform，離散余弦變換）變換、量化、信道編碼，將校驗(yàn)信息傳遞到解碼端。在解碼端，編 碼端傳遞過來(lái)的全局參數(shù)與已解碼的關(guān)鍵幀進(jìn)行變換，獲得全局邊信息；由已解碼的關(guān)鍵 幀通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插法獲得局部邊信息。兩個(gè)邊信息通過線性融合算法獲得融合后的邊信 息，再經(jīng)過反量化、IDCT變換，獲得重構(gòu)非關(guān)鍵幀。 如圖2所示，所述的分布式視頻編碼全局邊信息生成方法中，首先，在編碼端將 前、后兩個(gè)關(guān)鍵幀作為前、后參考幀，并與當(dāng)前的非關(guān)鍵幀進(jìn)行SURF算法特征點(diǎn)提取，計(jì)算 出特征點(diǎn)的主方向，從而生成特征描述向量，接著根據(jù)最鄰向量匹配法進(jìn)行匹配，然后將全 局參數(shù)Tb，Tf(其中，Tb，Tf是經(jīng)過SURF算法中的匹配算法，當(dāng)前幀分別與前一幀、后一幀 的匹配參數(shù)）通過信道傳遞到解碼端，解碼端根據(jù)接收到的全局參數(shù)與已解碼的前、后參 考幀進(jìn)行變換，得到兩個(gè)當(dāng)前非關(guān)鍵幀的邊信息，最后將兩個(gè)邊信息取平均，獲得全局邊信 肩、。 如圖3所示，所述的分布式視頻編碼局部邊信息生成方法中，首先，使用塊匹配法 在下一個(gè)和前一個(gè)關(guān)鍵幀中執(zhí)行前向運(yùn)動(dòng)估計(jì)，前向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的方法是對(duì)于前一關(guān)鍵幀中 的每個(gè)塊，在后一關(guān)鍵幀定義一個(gè)搜索范圍，在此搜索范圍中找到一個(gè)塊，兩者之間的MAD 值最小，則該塊被定義為與當(dāng)前塊最匹配的塊，計(jì)算兩個(gè)塊之間的運(yùn)動(dòng)矢量，把前一關(guān)鍵幀 中的每個(gè)塊像素值按1/2的運(yùn)動(dòng)矢量復(fù)制到欲解碼幀中即可；然后將獲得的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行 雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)，雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)模型精化了在上一步所求得的運(yùn)動(dòng)矢量；獲得雙向運(yùn)動(dòng)矢量 場(chǎng)后，可以觀察到運(yùn)動(dòng)矢量有時(shí)會(huì)有低的空間一致性，這樣有可能會(huì)導(dǎo)致插值出來(lái)的幀產(chǎn) 生塊效應(yīng)為了減少不真實(shí)運(yùn)動(dòng)矢量（相比于真實(shí)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的不正確運(yùn)動(dòng)矢量）的數(shù)目，可以 使用空間平滑算法提高運(yùn)動(dòng)矢量的空間一致性；最后使用標(biāo)準(zhǔn)視頻編碼模式中所定義的雙 向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值出當(dāng)前欲解碼的中貞。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種分布式視頻編碼邊信息生成方法，其特征是，兩種邊信息，分別是全局邊信息和局部邊信息；全局邊信息是在編碼端，根據(jù)前后兩個(gè)關(guān)鍵幀分別與當(dāng)前幀經(jīng)過快速魯棒特征SURF(Speeded?Up?Robust?Feature)算法進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，將匹配參數(shù)傳遞到解碼端，與已解碼的關(guān)鍵幀共同解碼得到全局邊信息；局部邊信息是在解碼端由已解碼關(guān)鍵幀通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插法獲得的邊信息；全局邊信息生成步驟是，首先，在編碼端將前、后兩個(gè)關(guān)鍵幀作為前、后參考幀，并與當(dāng)前的非關(guān)鍵幀進(jìn)行SURF算法特征點(diǎn)提取，計(jì)算出特征點(diǎn)的主方向，從而生成特征描述向量，接著根據(jù)最鄰向量匹配法進(jìn)行匹配，然后將全局參數(shù)通過信道傳遞到解碼端，解碼端根據(jù)接收到的全局參數(shù)與已解碼的前、后參考幀進(jìn)行變換，得到兩個(gè)當(dāng)前非關(guān)鍵幀的邊信息，最后將兩個(gè)邊信息取平均，獲得全局邊信息。

【技術(shù)特征摘要】
1. 一種分布式視頻編碼邊信息生成方法，其特征是，兩種邊信息，分別是全局邊信息和 局部邊信息；全局邊信息是在編碼端，根據(jù)前后兩個(gè)關(guān)鍵幀分別與當(dāng)前幀經(jīng)過快速魯棒特 征SURF(Speeded Up Robust Feature)算法進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，將匹配參數(shù)傳遞到解碼端，與 已解碼的關(guān)鍵幀共同解碼得到全局邊信息；局部邊信息是在解碼端由已解碼關(guān)鍵幀通過運(yùn) 動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插法獲得的邊信息；全局邊信息生成步驟是，首先，在編碼端將前、后兩個(gè)關(guān)鍵幀 作為前、后參考幀，并與當(dāng)前的非關(guān)鍵幀進(jìn)行SURF算法特征點(diǎn)提取，計(jì)算出特征點(diǎn)的主方 向，從而生成特征描述向量，接著根據(jù)最鄰向量匹配法進(jìn)行匹配，然后將全局參數(shù)通過信道 傳遞到解碼端，解碼端根據(jù)接收到的全局參數(shù)與已解碼的前、后參考幀進(jìn)行變換，得到兩個(gè) 當(dāng)前非關(guān)鍵幀的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭繼昌，許穎，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：天津;12