[发明专利]一种分布式视频压缩感知编解码方法

说明书

视频信号的分布式压缩感知编码是实现视频信号高效传输的基础和关键，针对分布式压缩感知编码中的边信息准确获取和重建算法问题，本发明通过运动搜索和单应性矩阵补偿时间插值获得边信息，在解码端接收到陪集索引后即可融合边信息进行解码。在联合解码重构时引入Huber‑Markov随机场先验概率模型对解码像素点进行平滑性约束，获得更佳重建质量。该基于压缩感知的分布式视频编解码技术方法采用“独立编码，联合解码”的方法，将复杂度从编码端转移到解码端，使得编码运算复杂度低，适合无线网络中资源受限的视频编码设备。

技术领域

本发明属于压缩感知和分布式视频编码技术领域，具体涉及一种分布式视频压缩感知编解码方法。

背景技术

在以H.26x和MPEG系列标准为代表的传统视频编码框架中，编码端承担了变换、量化、熵编码以及运动估计/运动补偿等大量的运算。其中，运动估计和运动补偿占据了整个系统大部分的运算量，导致编码端的计算量和复杂度远大于解码端。因此，这些编解码方式非常适用于一次编码多次解码的视频系统，例如广播电视、VOD和DVD等。

然而在有些视频应用场景，例如移动视频通信、无线视频监控和无线摄像机等新的视频应用，其视频系统通常具有编码器复杂度低，而解码器可进行高复杂度运算的特点。对于这一类视频应用，显然不适合采用传统的视频编码方法。

有鉴于此，有必要提供一种分布式视频压缩感知编解码方法，以解决上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于压缩感知的分布式视频编解码方法，将运算量巨大的运动估计和运动补偿从编码端转移到解码端，在保证压缩效率的前提下，大大降低编码器的复杂度。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种分布式视频压缩感知编解码方法，其特征在于，包括相互通信连接的编码端和解码端，其中编码端包括自适应CS随机测量模块、码率控制模块和MPEG/H.264帧内编码模块，该自适应CS随机测量模块同码率控制模块相通信连接，码率控制模块同MPEG/H.264帧内编码模块相通信连接；所述的解码端内包括最优观测值生成模块、联合视频稀疏模型的CS重建模块、运动估计和估算边信息模块、H.264帧内解码模块和加法器，该最优观测值生成模块同联合视频稀疏模型的CS重建模块相通信连接，联合视频稀疏模型的CS重建模块与运动估计和估算边信息模块相通信连接，运动估计和估算边信息模块同H.264帧内解码模块相通信连接，联合视频稀疏模型的CS重建模块和H.264帧内解码模块同加法器相通信连接。

如上所述的分布式视频压缩感知编解码方法，其特征在于：解码端内的运动估计和估算边信息模块，来自视角内的边信息采用运动补偿空间插值方式来估计产生，而来自视角间的边信息则采用单应性矩阵补偿视角间插值得到。

如上所述的分布式视频压缩感知编解码方法，其特征在于：解码端内的联合视频稀疏模型的CS重建模块，将接收到陪集索引后，通过运动搜索和单应性矩阵补偿时间插值获取边信息。

如上所述的分布式视频压缩感知编解码方法，其特征在于：所述的解码端在联合解码重构中引入Huber-Markov随机场的先验概率模型，对解码像素点做平滑性约束。