[發(fā)明專利]可自動調(diào)節(jié)冗余的無反饋多描述分布式視頻編解碼器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210253379.8
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102811349A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 闊永紅;張鵬;陳健;李婷;楊龍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;黎漢華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，涉及多描述視頻編碼和分布式視頻編碼，特別涉及一種可自動調(diào)節(jié)冗余且不需要反饋信道的多描述分布式視頻編解碼器，適用于無線視頻實(shí)時(shí)傳輸。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，視頻通信作為一種多媒體傳輸技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用到人們的日常生活中。由于無線通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸信道并不十分可靠，很有可能因?yàn)樾诺赖淖枞蛘咄饨缧盘柕母蓴_，造成數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤或丟失，而導(dǎo)致信號重建性能的急劇下降。在無線視頻通信中，判斷一種編解碼技術(shù)的優(yōu)劣已經(jīng)不能簡單的用壓縮率來衡量，如何保證信號的抗信道差錯(cuò)傳輸已經(jīng)成為一個(gè)不容忽視的問題。

多描述編碼是一種比較有效的傳輸差錯(cuò)控制技術(shù)，它可以在無線信道中實(shí)現(xiàn)魯棒性傳輸。多描述編碼問題最初由Gersho等人在1979年IEEE?Information?Workshop上提出。多描述編碼將信息源分成多路描述，然后每個(gè)描述通過相互獨(dú)立的信道進(jìn)行傳輸，每個(gè)描述都有恢復(fù)整幅圖像的能力，因此，即使在傳輸過程中丟失了某一個(gè)描述，仍然可以在一個(gè)可接受的范圍內(nèi)通過其他的描述來恢復(fù)圖像，而當(dāng)描述全部傳輸過去時(shí)，可以得到一個(gè)最佳的恢復(fù)質(zhì)量。

現(xiàn)在多描述視頻編碼方案大都基于當(dāng)前的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，也即基于“運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測環(huán)路”。在無線傳輸中，由于信道丟包而導(dǎo)致解碼端和編碼端的參考幀不同，會造成多描述編碼端和解碼端的預(yù)測不匹配，這個(gè)偏差隨著時(shí)間擴(kuò)大，會對視頻圖像重建造成嚴(yán)重的影響。分布式視頻編碼技術(shù)因?yàn)榫幋a端沒有運(yùn)動估計(jì)和運(yùn)動補(bǔ)償，所以可以應(yīng)用到多描述編碼中來避免預(yù)測誤差。分布式視頻編碼技術(shù)是一種新興的無線視頻編碼方案，它的特點(diǎn)是獨(dú)立編碼聯(lián)合解碼，在編碼端對原始信號進(jìn)行獨(dú)立編碼，不進(jìn)行運(yùn)動估計(jì)，解碼端則利用視頻序列的時(shí)域、空域等相關(guān)性進(jìn)行聯(lián)合解碼，將復(fù)雜的運(yùn)動估計(jì)、補(bǔ)償技術(shù)從編碼端移到了解碼端。但是在現(xiàn)有的多描述分布式視頻編解碼系統(tǒng)中大多是通過迭代進(jìn)行譯碼，迭代譯碼需要反饋信道的存在，反饋信道會造成信息的延遲，不適用實(shí)時(shí)傳輸。同時(shí)，現(xiàn)有的方案不能自適應(yīng)地調(diào)節(jié)描述間的冗余度，無法使系統(tǒng)的性能達(dá)到最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述已有技術(shù)的不足，提供一種可自動調(diào)節(jié)冗余的無反饋多描述分布式視頻編解碼器，不僅保證了視頻信號的實(shí)時(shí)傳輸，而且實(shí)現(xiàn)了描述間冗余的自動調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)的性能達(dá)到最優(yōu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的可自動調(diào)節(jié)冗余的無反饋多描述分布式視頻編碼器包括：

第一變換量化模塊（101）：用于對WZ幀進(jìn)行基于n×n塊的離散余弦變換DCT，并將得到的頻率系數(shù)按其在n×n塊中所處的位置劃分構(gòu)成系數(shù)子帶，對系數(shù)子帶進(jìn)行量化得到量化系數(shù)，對該量化系數(shù)提取比特平面，將得到的比特平面?zhèn)魉徒o第一多描述分配器（103）；

簡單運(yùn)動估計(jì)模塊（102）：用于對編碼端的關(guān)鍵幀進(jìn)行一個(gè)簡單的運(yùn)動估計(jì)，得到一個(gè)粗化邊信息，通過該邊信息的性能來判斷當(dāng)前WZ幀運(yùn)動量的劇烈程度，設(shè)置相關(guān)因子r，將該因子r送至第一多描述分配器模塊（103）；

第一多描述分配器（103）：利用傳送過來的相關(guān)因子r，對收到的比特平面進(jìn)行分配處理，生成兩路比特平面描述，將第一路比特平面描述送至第一循環(huán)移位處理器（104），將第二路比特平面描述送至第二循環(huán)移位處理器（105）；

第一循環(huán)移位處理器（104）：對收到的第一路比特平面描述按位進(jìn)行循環(huán)移位處理，生成循環(huán)移位后的第一路比特平面并送至第一LDPC編碼器（106）；

第二循環(huán)移位處理器（105）：對收到的第二路比特平面描述按位進(jìn)行循環(huán)移位處理，生成循環(huán)移位后的第二路比特平面并送至第二LDPC編碼器（107）；

第一LDPC編碼器（106）：對收到的循環(huán)移位后的第一路比特平面，進(jìn)行LDPC編碼，產(chǎn)生第一路校驗(yàn)比特WZ1發(fā)送至解碼端；

第二LDPC編碼器（107）：對收到的循環(huán)移位后的第二路比特平面，進(jìn)行LDPC編碼，產(chǎn)生第二路校驗(yàn)比特WZ2發(fā)送至解碼端；

H.264/AVC幀內(nèi)編碼器（108）：對關(guān)鍵幀進(jìn)行H.264幀內(nèi)編碼，得到編碼后的關(guān)鍵幀壓縮碼流，然后將該碼流復(fù)制成KF1和KF2并發(fā)送至解碼端；

所述的簡單運(yùn)動估計(jì)模塊（102）包括：

基本層提取子模塊（301）：對于關(guān)鍵幀所有像素點(diǎn)，提取偶數(shù)行偶數(shù)列的像素點(diǎn)組成基本層，將基本層輸出給塊分類子模塊（302）；