[發明專利]一種無反饋的分布式視頻編解碼方法及其系統

有效

• 申請號: 201210376220.5
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102857761A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 紀雯;陳益強
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

技術領域

本發明涉及視頻編解碼領域，特別是涉及一種無反饋的分布式視頻編解碼方法及其系統。

背景技術

隨著多媒體技術、3G等無線通信網絡及終端技術的迅速發展，視頻處理將是無線通信系統和網絡系統中最多的應用之一。尤其對于無線和便攜式終端，在存儲、計算、電力資源有限的發送端（如無線視頻監控系統，移動攝像手機，帶攝像功能的筆記本等）難以應用高計算復雜度編碼技術。

而分布式視頻編碼具有獨特的技術特征：其采用幀內編碼，幀間解碼技術，將運動估計從編碼端移到解碼端，有效地降低了編碼端的復雜度，因此復雜度低、耗電量低、容錯性好的分布式視頻編碼技術在無線視頻傳感器網絡、移動視頻、低功耗視頻監控系統等無線視頻應用領域以及立體電視、基于多視的消費類電子領域均具有廣闊的應用前景。

然而，已有的分布式視頻編碼研究成果中，都采用解碼端通過反饋信道不斷地反饋解碼信息到編碼端，編碼端根據反饋信息，判斷解碼是否成功，而傳輸校驗子到解碼端來更新邊信息，直至解碼成功，重建WZ幀。這種方法采用反饋信道，造成現有的分布式編碼方案不能應用于實際系統中，而且增加了系統的復雜度。

發明內容

本發明的目的是：提出一種無反饋的分布式視頻編解碼方法及其系統，不需要采用反饋信道，編碼端不需要解碼端反饋的解碼信息即可估計當前的解碼情況，獲取關鍵幀K幀與WZ幀之間的噪聲方差，然后根據當前的噪聲方差與噪聲門限之間的差異，判斷是否繼續發送校驗子。

為實現上述目的，本發明提出了一種無反饋的分布式視頻編解碼方法，包括：

步驟1，在編碼端將視頻序列劃分為關鍵幀K幀和關鍵幀WZ幀；

步驟2，所述K幀采用幀內編解碼方式重建K幀輸出K’幀；

步驟3，所述WZ幀經過離散余弦變換、量化、信道編碼后產生校驗子序列，所述編碼端直接判斷是否發送所述校驗子序列到解碼端，然后所述解碼端K’幀生成的邊信息與所述校驗子序列聯合進行解碼，最后重建WZ幀輸出WZ’幀。

進一步的，所述步驟3包括：

步驟31，將所述校驗子序列儲存在緩存器中；

步驟32，利用外信息轉移圖計算在各個碼率下的噪聲門限并存儲在噪聲門限查找表內；

步驟33，利用相關性估計器計算K幀生成的邊信息與WZ幀序列之間的相關性，得到初始噪聲方差；

步驟34，從緩存器里提取所述校驗子序列中的一個固定長度為P的校驗子序列發送到解碼端，計算此時的碼率，更新所述的初始噪聲方差，計算此時碼率下的噪聲方差；

步驟35，查詢所述噪聲門限查找表，獲取所述此時碼率下的噪聲門限；

步驟36，碼率控制器判斷所述噪聲方差是否于小所述噪聲門限，如果小于，則譯碼成功，輸出WZ’幀；否則，返回步驟34，直到譯碼成功。

進一步的，所述步驟32包括：

步驟321，對選定的信道編碼進行規則碼或非規則碼的外信息轉移圖曲線計算，獲得各個碼率下的變量節點譯碼器和校驗節點譯碼器的輸出互信息、輸入互信息；

步驟322，對所述曲線進行轉換，使所述變量節點譯碼器和校驗節點譯碼器的輸出互信息和輸入互信息曲線能在一幅圖中比較；

步驟323，跟蹤變量節點譯碼器和校驗節點譯碼器的曲線，獲取各個碼率下的噪聲門限。

其中所述步驟34中此時的碼率計算公式為：

rp=1-min[N,c*P]n]]>

其中n為信道編碼碼長，N為WZ幀分組編碼的長度，初始c=1，P為發送的校驗子序列的固定長度。

其中所述步驟34中，更新后的噪聲方差為

其中，定義p_e為RC-LDPC的誤碼率，函數當目前沒有閉式表達式時可通過蒙特卡羅方法獲得。

本發明還提供了一種無反饋的分布式視頻編解碼系統，包括：

劃分模塊，用于在編碼端將視頻序列劃分為關鍵幀K幀和關鍵幀WZ幀；

K’幀重建模塊，采用幀內編解碼方式重建K幀輸出K’幀；