[發明專利]一種分布式視頻編碼中基于視覺感知特性的量化方法

有效

• 申請號: 201110279783.8
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102281446A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 張蕾;彭強;任健鵬;王瓊華
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/30
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張澎

1.一種分布式視頻編碼中基于視覺感知特性的量化方法，根據人眼感知特征調整量化步長，避免對原始圖像與邊信息中人眼觀察不到的誤差進行編解碼，包含如下步驟：

A.圖像編碼前，通過視頻訓練集，建立初始化的感知量化矩陣

A.1基于空間對比度的視覺感知閾值計算：根據待編碼視頻圖像的大小、最佳觀看距離v，計算8×8DCT變換塊中各個頻率系數基于空間對比度的視覺感知閾值T_b(i，j)；

A.2統計采用不同量化級數時圖像的編碼失真及編碼碼率：選取視頻圖像訓練集中每個視頻用于統計編碼失真與碼率；首先，依次對每個視頻序列的每幀圖像進行8×8DCT變換；然后，依次提取每個視頻序列每幀圖像8×8變換系數中相同位置的系數，組成系數矩陣M(i，j)；最后根據分布式編碼時像素精度的取值確定可能的量化級數，從最小量化級數開始對系數矩陣中每個系數進行編解碼，并記錄編碼失真D(q，i，j)與碼率R(q，i，j)，直到遍歷完系數矩陣的所有系數及其可能的量化級數；其中，D(q，i，j)表示主觀感知編碼失真，它是根據A.1步驟計算得到的空間對比感知閾值T_b(i，j)、原始系數值與重建系數值確定的；

A.3確定初始化感知量化矩陣：根據A.2步驟計算得到的客觀編碼失真D(q，i，j)與編碼碼率R(q，i，j)，計算8×8系數矩陣中各系數在不同量化級數下的率失真代價值J(q，i，j)；取率失真代價最小的量化級數作為當前系數的最佳量化級數，各系數的最佳量化級數組成初始化的8×8感知量化矩陣Q(i，j)；

注：步驟A.2中的視頻序列集可包含不同圖像內容、視頻特性的序列，由此獲取的初始化感知量化矩陣具有通用性；視頻序列集也可針對特定應用場景選取，由此獲取的初始化感知量化矩陣僅對特定視頻場景有效；

B.視頻編解碼過程中，動態地修正感知量化步長

B.1基于空間位置和背景亮度的視覺感知閾值計算：根據待編碼圖像中當前8×8DCT變換塊的位置，計算基于空間位置的視覺感知閾值a_fov(b)；同時根據該變換塊的DC系數，計算基于背景亮度的視覺感知閾值a_lum(b)；

B.2感知量化步長修正：根據待編碼圖像中當前8×8DCT變換塊的視覺感知閾值a_fov(b)和a_lum(b)，對變換塊中各AC系數的量化步長進行動態修正；

編碼過程中：首先，由A步驟的初始化量化矩陣，計算AC系數的初始化量化步長；然后，根據B.1步驟得到的視覺感知閾值a_fov(b)和a_lum(b)，計算AC系數量化步長的修正值；最后，使用修正后的量化步長對AC系數進行量化；

解碼過程中：首先，由A步驟的初始化量化矩陣，計算AC系數的初始化量化步長；然后，重建當前圖像中各8×8DCT變換塊的DC系數，根據B.1步驟得到的視覺感知閾值a_fov(b)和a_lum(b)，計算AC系數量化步長的修正值；最后，使用修正后的量化步長重建AC系數。

2.根據權利要求1所述之一種分布式視頻編碼中基于視覺感知特性的量化方法，其特征在于，所述步驟A.2中的視頻序列集可包含不同圖像內容、視頻特性的序列。