[发明专利]视频编码器和编码方法以及视频解码器和解码方法

权利要求书

1.一种视频编码器，其特征在于，其包括：

视频输入模块，输入视频图像；

背景更新模块，在所述视频图像中的背景变化时更新视频图像中的背景；

背景建模模块，根据更新的所述视频图像中的背景建立背景模型；

背景编码模块，对所述背景模型进行编码以获取背景码流；

前景分割模块，根据输入的视频图像以及所述背景模型分割出所述视频图像中的前景区域；

前景编码模块，对得到的前景区域进行编码以获取前景码流；和

传输模块，分别传输所述背景码流和前景码流。

2.根据权利要求1所述的视频编码器，其特征在于：所述传输模块包括背景图像传输模块和前景图像传输模块，所述背景述图像传输模块用于传输编码后的背景码流，所述前景图像传输模块用于传输编码后的前景码流。

3.根据权利要求1所述的视频编码器，其特征在于：所述基于最大流分割的方法包括：

获取系列背景图像中每个背景像素的颜色分量的高斯模型；

对视频图像中的像素和背景图像进行像素差值，对所述差值大于阈值的像素则作为前景像素；

获取所述前景像素的颜色分量的混合高斯模型；

采用背景的所述高斯模型和前景的所述混合高斯模型计算视频图像中所有像素属于前景或背景的概率，归一化后得到该像素对应节点在图中分别与前景和背景节点的连接能量；

对所述视频图像分别求其相邻像素间的水平边缘强度和垂直边缘强度；

根据每个像素和相邻像素的水平边缘强度和垂直边缘强度得到在视频图像中所述像素与相邻像素间的连接能量；和

根据得到的所有节点间的连接能量，采用最大流分割方法进行最小分割，得到所述视频图像中的前景和背景像素。

4.根据权利要求1所述的视频编码器，其特征在于：所述前景编码模块对前景区域内的有效宏块以及相同前景区域的二进制掩模进行编码以组成前景码流，其中所述二进制掩模用于标识视频图像中哪些位置属于前景区域，掩模上每个属于前景的像素被标记为1，否则标记为0；所述前景区域内的有效宏块获取方法为：根据前景区域的二进制掩模获取其最小外接矩形，将所述外接矩形内图像区域分为正方形的宏块，如果宏块中包含前景像素则判定该宏块为有效宏块，需要编码，否则判定为无效宏块，不进行编码。

5.根据权利要求4所述的视频编码器，其特征在于：所述前景编码模块对前景区域内的有效宏块进行编码包括：

对第一帧出现的有效前景宏块，按照宏块的顺序依次处理，对所述宏块进行离散余弦变换，并对离散余弦变换系数进行量化，采用差分编码方式对离散余弦变换系数进行预测，进而进行熵编码；

对后续出现的各帧，判定前景区域内各宏块是否有效，对有效宏块按照顺序进行下述处理：对当前宏块，在前一帧图像的搜索范围内寻找与其最匹配的有效前景宏块，对前一帧图像中的所述最匹配的有效前景宏块与所述当前宏块做差，对得到的差值进行离散余弦变换，将其离散余弦变换系数量化后进行熵编码。

6.根据权利要求5所述的视频编码器，其特征在于：所述前景编码模块对前景区域的二进制掩模进行编码包括：

记录图像中前景区域数目及各前景区域的外接矩形范围，还要记录外接矩形范围内的图像区域中各个宏块是否有效，如有有效则该位置标志为1，否则标志为0，将各个宏块的标志采用熵编码方式进行编码，并与宏块编码结果组成码流传输。

7.一种视频编码方法，其特征在于，其包括：

输入视频图像；

在所述视频图像的背景变化时更新其背景；

对所述更新的背景建立背景模型并对所述背景模型进行编码以得到背景码流；

根据所述视频图像以及所述背景模型分割出所述视频图像中的前景区域并对所述前景区域进行编码以得到前景码流；和

分别传输所述背景码流和前景码流。