[發明專利]基于模式決策的自適應幀組分布式視頻編碼和解碼方法

有效

• 申請號: 201110275465.4
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102271256A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 朱金秀;李莉;邵永琴;孟雨
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于模式決策的自適應幀組分布式視頻編碼方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）讀取一個幀組所包含的最大圖像幀的個數L及時間相關性判斷準則的門限值T1?和T2，然后以幀為單位讀取圖像值；

（2）每個圖像組的第一幀作為關鍵幀進行H.264幀內編碼，生成H.264幀內碼流，并發送到解碼端；

（3）對關鍵幀采用H.264幀內解碼，用解碼恢復關鍵幀來生成參考幀????????????????????????????????????????????????，即?

　　　　　（1）

其中為當前編碼幀相鄰的前一個已解碼的關鍵幀；

（4）用當前編碼幀X與其參考幀?的差值來生成殘差幀D，即殘差幀為：

　　　　（2）

其中為幀像素的坐標；

（5）對步驟（4）中得到的殘差幀進行8×8塊劃分，分別計算各塊的絕對殘差和SAD，第K塊的絕對殘差和為；

（6）根據步驟（5）中計算得到的利用公式（4）對當前編碼幀中的塊進行塊模式判斷，塊分為三種類型：Skip塊、WZ塊和塊；?

　　　　　（4）

其中T1、T2是通過實驗預先設定的門限值；

（7）根據步驟（6）中的塊分類，對當期編碼幀中的塊進行塊模式統計，根據塊類型的數量來確定當前幀的模式，當Skip塊或WZ塊數量最多，當前幀的模式設置為WZ幀；當：塊數量大于Skip塊和WZ塊數量之和，設置當前幀為關鍵幀；

（8）自適應幀組方式編碼：在連續WZ幀個數大于L-1的情況下,強制設置第L-1的WZ幀為關鍵幀，該情況下幀組長度＝L；在連續WZ幀個數不大于L-1的情況下，根據步驟（7）判斷的結果，若當前編碼幀為關鍵幀，并且前一幀為WZ幀的情況下，則強制設置前一幀為準關鍵幀，否則不強制設置準關鍵幀，并根據幀數設置該情況下GOP長度；并對關鍵幀采用幀內編碼方式，對準關鍵幀采用基于塊的幀內、幀間混合編碼方式；對WZ幀采用基于塊的混合分布式編碼方式；

（9）對模式信息碼流的熵編碼：按照幀的次序以頭信息方式對每幀進行模式信息編碼，對于關鍵幀，只需設置幀級頭信息，對于準關鍵幀和WZ幀，需設置幀級頭信息和塊級頭信息，對于塊頭信息采用“從左到右，從上到下”的順序進行掃描，形成塊模式信息碼流，模式信息碼流包括幀組長度、幀級頭信息和塊級頭信息，模式碼流采用熵編碼壓縮后發送到解碼端。

2.根據權利要求1所述的基于模式決策的自適應幀組分布式視頻編碼方法，其特征在于：步驟（5）中所述的絕對殘差和為利用公式（3）計算得到，即：

　　　　　（3）

其中為殘差幀第K個8×8塊像素的坐標。

3.根據權利要求1或2所述的基于模式決策的自適應幀組分布式視頻編碼方法，其特征在于：步驟（8）中所述的準關鍵幀的編碼方法為在準關鍵幀中設置與步驟（6）中Skip塊、WZ塊和塊相對應的Skip塊、Inter塊和Intra塊,對Skip塊無需進行編碼，只需向解碼端發送塊的編碼模式信息；對WZ塊采用傳統的幀間編碼模式；對塊，采用H.264幀內編碼方式。

4.根據權利要求3所述的基于模式決策的自適應幀組分布式視頻編碼方法，其特征在于：步驟（8）中所述的WZ幀的編碼方法為對Skip塊無需進行編碼，只需向解碼端發送塊的編碼模式信息；對WZ塊采用目前分布式編碼中的Wyner-Ziv編碼模式；對塊采用編碼質量低于關鍵幀的粗糙幀內編碼方式。

5.根據權利要求4所述的基于模式決策的自適應幀組分布式視頻編碼方法，其特征在于：所述的Wyner-Ziv編碼模式為：對WZ塊的殘差進行8×8?DCT變換，統一量化后提取位平面，輸出頻域系數，并送入LDPC編碼器編碼，采用編碼端碼率控制器ERC來控制哪些部分校驗碼需要傳輸，通過編碼端碼率控制，得出LDPC編碼器產生的校驗信息需要傳送到解碼端的位平面數N和每個位平面需要傳輸到解碼端的碼率。