[发明专利]基于视频时空相关性约束的分布式视频编码重构方法

权利要求书

1.一种基于视频时空相关性约束的分布式视频编码重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、编码端将视频帧分为关键帧和Wyner-Ziv帧并相应编码后得到关键帧码流以及Wyner-Ziv帧码流并发送至解码端；

第二步、解码端根据收到的关键帧码流进行解码并构造得到Wyner-Ziv帧的边信息，然后通过Slepian-Wolf解码器参考Wyner-Ziv帧的边信息与所收到的Wyner-Ziv帧码流进行比特平面的解码，当前Wyner-Ziv帧的所有比特平面解码完成之后，得到量化区间[B_L，B_U]；

第三步、Slepian-Wolf解码后，根据确定的量化区间[B_L，B_U]、边信息以及已解码的相邻帧进行包括像素域分布式编码重构方法和变换域分布式编码重构方法的重构操作，实现分布式视频编码重构。

2.根据权利要求1所述的基于视频时空相关性约束的分布式视频编码重构方法，其特征是，所述的视频时空相关性约束是指：将Wyner-Ziv帧建模为一个马尔科夫随机场并通过定义能量函数在重构过程中引入相邻像素间以及同一子带内相邻变换系数间的空间相关性约束，并通过估计当前帧初始估计值与相邻已解码帧之间的运动场，预测当前Wyner-Ziv帧的局部结构特征以用于施加具体的空间约束。

3.根据权利要求1所述的基于视频时空相关性约束的分布式视频编码重构方法，其特征是，所述的像素域分布式编码重构方法包括以下步骤：

1.1)估计Wyner-Ziv帧和边信息间的相关性；

1.2)采用传统重构方法获得Wyner-Ziv帧的初始估计值

1.3)根据初始估计值分析Wyner-Ziv帧与其相邻的关键帧之间的相对运动，并根据相对运动预测Wyner-Ziv帧的局部结构特征

1.4)引入权重参数w表示所预测的局部结构特征的可靠性；

1.5)根据以上获得的局部结构特征及其可靠性w，利用能量最小化方法获得Wyner-Ziv帧的最佳重构结果作为分布式视频编码的解码输出。

4.根据权利要求1所述的基于视频时空相关性约束的分布式视频编码重构方法，其特征是，所述的变换域分布式编码重构方法包括以下步骤：

2.1)估计Wyner-Ziv帧和边信息间的相关性；

2.2)采用传统重构方法获得Wyner-Ziv帧的变换系数的初始估计

2.3)将初始估计变换到像素域获得像素域初始估计分析Wyner-Ziv帧与其相邻的关键帧之间的相对运动，并利用运动补偿预测Wyner-Ziv帧的像素域局部结构特征以及变换域的局部特性

2.4)估计局部结构的准确性，具体分为像素域和变换域估计两步：

像素域：像素域优化的局部结构特征权重参数w被设置为常数；

变换域：根据运动补偿结果的变换域系数与解码得到的Wyner-Ziv帧变换系数的量化区间[B_L，B_U]确定权重系数w^TD；

2.5)首先进行变换域的能量最小化重构，其输出结果经过反变换至像素域后执行像素域的能量最小化重构，其输出结果变换至变换域与原变换系数的估计值加权平均后作为变换域能量最小化过程的输入进行下一轮循环，直至两次迭代能量之差小于某一门限或迭代次数达到设定次数后结束迭代；

2.6)最终的优化输出结果反变换至像素域作为分布式视频解码器的最终输出。