[發明專利]低時延的多視點分布式視頻編碼系統幀排列方式

在審

• 申請號: 201410252473.0
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN103997654A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 郭繼昌;許穎
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04N19/597
• 分類號: H04N19/597;H04N19/51;H04N19/59
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

技術領域

發明屬于分布式視頻編碼技術領域，尤其涉及一種低時延的多視點分布式視頻編碼系統幀排列方式。

技術背景

分布式視頻編碼是一種新興的視頻編碼技術，它能夠使運動估計與運動補償預測從編碼端轉移到解碼端，有效地降低了編碼端復雜度，適用于低復雜度、低功耗的視頻系統，如無線監控系統、無線視頻系統等。多視點分布式視頻編碼和傳統的單視點視頻編碼相比可以提供更多的視頻場景信息。

多視點分布式視頻編碼中，邊信息的獲得是整個系統的關鍵部分，直接影響解碼端非關鍵幀的重構質量。不同的幀排列方式采用不同的時間邊信息和視點間邊信息生成方式，傳統的多視點分布式視頻編碼系統中選擇的大多都是棋盤型的幀排列方式，但這種幀排列方式的多視點視頻編碼系統中存在著大量的時間延遲，不能夠滿足實時性要求高的視頻系統的要求。

現有的多視點分布式視頻編碼的幀排列方式大多采用棋盤型，即關鍵幀(K幀)和非關鍵幀(WZ幀)間隔排布，在這種排列方式中，視點間邊信息與時間邊信息分別采用視差矢量內插法和運動補償內插法。這種排列方式在視點內部采用運動補償內插法，這導致視點內部的解碼順序與顯示順序不一致，從而導致了一定的解碼時延，加上本身的傳輸時延，這種邊信息解碼方式存在較大時延。為了降低整個系統的解碼時延，急需一種新型的幀排列方式。

發明內容

為了克服現有技術的不足，實現提高視頻幀的重構質量，降低解碼時延，能夠適用于對實時性要求高的視頻系統。為此，本發明采取的技術方案是，低時延的多視點分布式視頻編碼系統幀排列方式，包括如下步驟：首先，在時間方向上，即同一個視點不同時刻的幀，奇數視點的前兩幀都是關鍵幀即K幀，從第三幀開始出現非關鍵幀即WZ幀，此后K幀、WZ幀交替出現；偶數視點的前兩幀是WZ幀，第三幀是K幀，此后K幀、WZ幀交替出現；奇數視點的前兩幀外推出后一幀，然后把當前解碼的WZ幀作為已解碼幀與后一K幀外推出后面的WZ幀；偶數視點的第二幀與第三幀外推出第四幀；第二，在視點方向上，即不同視點同一時刻的幀，在同一時刻的不同視點的幀的排列是K幀與WZ幀交替出現的；每個視點的WZ幀的邊信息是通過與之相鄰的視點的同一時刻的K幀通過視差矢量內插法獲得的。

解碼順序如下：對于視點之間的邊信息解碼，是先解碼1號視點的第一幀關鍵幀K幀，同時解碼3號視點的第一幀關鍵幀K幀，然后通過視差矢量內插法解碼2號視點的第一幀非關鍵幀WZ幀；依次按照這樣的順序，視點間解碼，先解碼K幀，再由已解碼的關鍵幀通過視差矢量內插法解碼WZ幀；在視點內部，在1號視點內部，先解碼1號幀關鍵幀K幀，再解碼2號幀關鍵幀K幀，然后由已解碼的2個K幀，經過運動補償外推法獲得2號幀非關鍵WZ幀的邊信息，從而重構出2號幀。然后將已解碼的3號幀，和解碼的4號幀，通過運動補償外推法外推出5號幀的時間邊信息，重構出5號幀；在2號視點內部，1號幀和2號幀非關鍵幀WZ幀是通過視點間邊信息得到解碼的，然后已解碼的2號幀與3號幀關鍵幀K幀，通過運動補償外推法獲得4號幀的視點間邊信息，解碼4號幀，然后4號幀與5號幀外推解碼6號幀，以此類推其他的幀間解碼，幀間的解碼，是通過前兩幀根據運動補償外推法得到WZ幀的。

與已有技術相比，本發明的技術特點與效果：

比較之前的棋盤式排列的多視點分布式視頻編碼，本發明所提的低時延的多視點分布式視頻編碼系統幀排列方式，在視點間采用視差矢量內插法，保證了視點間邊信息的質量。在視點內部，采用運動補償外推法，保證了視頻的解碼順序與顯示順序的一致性，降低了解碼時延，同時降低了傳輸時延，能夠很好的滿足實時性視頻系統的要求。

附圖說明

圖1本發明的一種低時延的多視點分布式視頻編碼系統幀排列方式。

具體實施方式

一種低時延的多視點分布式視頻編碼系統幀排列方式，按照幀的排列，可以從兩個方向考慮-時間和視點。首先，在時間方向上，即同一個視點不同時刻的幀，奇數視點的前兩幀都是關鍵幀(K幀)，從第三幀開始出現非關鍵幀(WZ幀)，此后K幀、WZ幀交替出現。偶數視點的前兩幀是WZ幀，第三幀是K幀，此后K幀、WZ幀交替出現。奇數視點的前兩幀外推出后一幀，然后把當前解碼的WZ幀作為已解碼幀與后一K幀外推出后面的WZ幀。偶數視點的第二幀與第三幀外推出第四幀等。第二，在視點方向上，即不同視點同一時刻的幀，在同一時刻的不同視點的幀的排列是K幀與WZ幀交替出現的。每個視點的WZ幀的邊信息是通過與之相鄰的視點的同一時刻的K幀通過視差矢量內插法獲得的。