[發明專利]一種基于時間相關性的分布式視頻壓縮感知采樣方法

有效

• 申請號: 201710595955.X
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107277537B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 張登銀;楊陽;丁飛
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04N19/42
• 分類號: H04N19/42;H04N19/132;H04N19/137;H04N19/177;H04N19/154
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李吉寬

1.一種基于時間相關性的分布式視頻壓縮感知采樣方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

輸入：視頻序列，每幀有I_c×I_r個像素；

步驟1：將原始視頻流拆分為若干個長度為G的圖像組(Group of Picture，GOP)，每組第一幀X₀為關鍵幀，其余幀{X₁,X₂,…,X_j,…,X_G-1}為非關鍵幀；

步驟2：將每個非關鍵幀劃分為n個大小為B×B的塊；

步驟3：計算一個圖像組中每兩相鄰非關鍵幀之間的結構相似度：0<j<G以及一個GOP中每個非關鍵幀時間相關性信息占整個圖像組中信息的比例為

步驟4：利用每個非關鍵幀時間相關性信息占一個圖像組中時間相關性信息比例分配采樣率，則第t個非關鍵幀中每塊的采樣率分配比例為：

步驟5：計算第t個非關鍵幀每塊的采樣率為其中為平均每個非關鍵幀的采樣率；

步驟6：當R_t大于1時，不符合實際采樣，需進行采樣率的重分配，如果是R_t的值超過了閥值M_max，則按照閥值進行采樣，多余的采樣率為R_rt＝R_t-M_max，R_rt依照其后非關鍵幀中m_t的大小按比例分配給后面的幀，測量數完全被分配，得到最終的R_t；

步驟7：計算相鄰兩非關鍵幀相對應塊的殘差S_t,i＝X_t,i-X_t-1,i，其中X_t,i為第t個非關鍵幀的第i個小塊，若殘差大于閥值T，則每個圖像塊的模式識別標記值C_t,i記為0，否則，C_t,i記為1，計算每塊的最終采樣率為：r_t,i＝C_t,i×R_t；

步驟8：對關鍵幀幀內編碼或壓縮測量，對非關鍵幀進行基于塊的壓縮感知；

步驟9：對關鍵幀進行幀內解碼或重構，對非關鍵幀每小塊進行解碼重構，只需要對C_t,i＝1的塊進行解碼，對標記為C_t,i＝0的塊直接用前一幀重構后的塊填補即可；

步驟10：將非關鍵幀中重構后的小塊和已用前一幀填補后的塊按照原幀大小進行重組。

2.根據權利要求1所述的一種基于時間相關性的分布式視頻壓縮感知采樣方法，其特征在于：所述步驟1中的G為6，關鍵幀的采樣率固定為0.7。

3.根據權利要求1所述的一種基于時間相關性的分布式視頻壓縮感知采樣方法，其特征在于：所述步驟2中的分塊尺寸為B＝32。

4.根據權利要求1所述的一種基于時間相關性的分布式視頻壓縮感知采樣方法，其特征在于：所述步驟5中的分別取0.1，0.2，0.3，0.4，0.5。

5.根據權利要求1所述的一種基于時間相關性的分布式視頻壓縮感知采樣方法，其特征在于：所述步驟6中的閥值M_max取0.7。

6.根據權利要求1所述的一種基于時間相關性的分布式視頻壓縮感知采樣方法，其特征在于：所述步驟7中的閥值T為S_t,i的均值。

7.根據權利要求1所述的一種基于時間相關性的分布式視頻壓縮感知采樣方法，其特征在于：所述步驟8中的壓縮感知的稀疏矩陣采用沃爾什-哈達瑪矩陣。

8.根據權利要求1所述的一種基于時間相關性的分布式視頻壓縮感知采樣方法，其特征在于：所述步驟9中重構采用梯度投影稀疏重構算法，重構迭代次數為100。