[發明專利]基于多描述網絡的圖像編碼、解碼方法及系統

有效

• 申請號: 201911001710.5
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110753241B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 孟麗麗;李紅菲;張佳;譚艷艷;劉麗;張化祥
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: H04N21/2343
• 分類號: H04N21/2343;H04N21/4402
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

本公開公開了基于多描述網絡的圖像編碼、解碼方法及系統，對于編碼：接收圖像信息，對圖像信息進行歸一化處理，經過四層卷積操作，獲得卷積特征。得到的卷積特征分成兩個描述，分別經過不同的信道傳輸，經過兩層卷積操作和量化操作，得到最終的兩個多描述碼流。對于解碼：接收多描述碼流，若只接收到一個多描述碼流，分別經過兩個邊解碼器網絡對接收到的多描述碼流進行反卷積操作，得到邊重構信息。若接收到兩個多描述碼流，則中心解碼器網絡同時對所有接收到的多描述碼流進行反卷積處理得到中心重構信息。進行去歸一化操作，分別得到邊重構圖像和中心重構圖像。能夠在保證解決丟包問題的前提下提高編碼效率，能夠獲得精確度更高的重建圖像。

技術領域

本公開涉及通信技術領域和計算機技術領域，特別是涉及基于多描述網絡的圖像編碼、解碼方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提到了與本公開相關的背景技術，并不必然構成現有技術。

隨著多媒體技術和計算機網絡的發展，網絡中圖像和視頻信號的高質量傳輸變得越來越重要。多描述編碼方法可以防止由噪聲信道的圖像通信中的分組丟失引起的圖像和視頻質量降低的問題，從而節省傳輸成本。多描述編碼假設源和接收器之間存在多個通道，并且每個通道上同時出錯的概率非常低。通過生成多個可獨立解碼的編碼描述，確保當丟失一些描述時仍然獲得可接受的圖像質量，并且隨著接收的描述增加，圖像的質量增加。通過使用部分信息重建質量可接受的圖像，因此，多描述編碼方法在圖像編碼和視頻編碼的場中起著非常重要的作用。

在實現本公開的過程中，發明人發現現有技術中存在以下技術問題：

多描述編碼于1979年9月在香農理論研究會議上提出，當時Gersho，Ozarow，Witsenhausen，Wolf，Wyner，和Ziv提出了以下問題：如果一個來源由兩個單獨的描述代表，那么當這些描述被分開或組合時，對來源質量的限制是什么。此問題稱為多描述問題。參見附圖1所示，源通過多描述編碼器生成兩個描述，它們分別在兩個單獨的通道S1和S2上發送到接收器。接收器使用不同的解碼器。如果完全接收到所有描述，則信號通過中央解碼器，并根據每個描述的重要信息獲得高質量的重建效果。如果僅接收到描述的一部分，則信號通過側解碼器，并從接收的描述所攜帶的冗余信息中恢復丟失的信息部分，以便獲得可接受的重建質量。因此，接收器接收的描述越多，重建源的質量越好。

現有技術中無法實現低比特率下的高質量圖像壓縮，無法解決丟包前提下編碼效率的提高，無法獲得高精確度的重構圖像。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本公開提供了基于多描述網絡的圖像編碼、解碼方法及系統；

第一方面，本公開提供了基于多描述網絡的圖像編碼方法；

基于多描述網絡的圖像編碼方法，包括：

接收原始圖像，對原始圖像進行歸一化處理；

將歸一化處理后的結果送入第一組若干個卷積層進行特征提取處理，最后得到卷積特征；

卷積特征分別送入兩個不同的信道；

第一信道：將卷積特征送入第二組若干個卷積層進行特征提取，然后第二組若干個卷積層得到的處理結果經過第一量化處理，得到第一多描述碼流；

第二信道：將卷積特征送入第三組若干個卷積層進行特征提取，然后第三組若干個卷積層得到的處理結果經過第二量化處理，得到第二多描述碼流。

第二方面，本公開還提供了基于多描述網絡的圖像解碼方法；

基于多描述網絡的圖像解碼方法，包括：

S21：請求接收第一多描述碼流和第二多描述碼流；

如果只接收到第一多描述碼流或者只接收到第二多描述碼流，則將接收到的第一多描述碼流或第二多描述碼流，進行去量化處理，然后進入S22；