[發明專利]一種低碼率視頻重構方法、系統、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202210007865.5
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114025118A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 林自強;李明;林韶文;梁廣;李華;梁志祥;高楊;趙曉寧;王泰然;黃偉豪;王錦濱;熊激川
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司中山供電局
• 主分類號: H04N7/01
• 分類號: H04N7/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

1.一種低碼率視頻重構方法，其特征在于，包括以下步驟：

對待重構視頻進行解幀處理，從而得到若干幀待重構圖像，從而構成待重構圖像序列集；

基于分塊采樣網絡對所述待重構圖像序列集中的每個待重構圖像進行分割處理，得到若干個圖像塊，采用統一的測量矩陣對若干個圖像塊進行測量，得到相應的觀測值向量，通過若干個圖像塊的測量矩陣構成待重構圖像的總觀測矩陣；

采用 MMSE線性估計算法對所述觀測值向量和所述總觀測矩陣進行線性融合，從而得到初始重構圖像；

基于特征取提取網絡對所述初始重構圖像進行特征提取，從而得到特征圖；

通過殘差網絡對所述特征圖進行下采樣操作，得到下采樣后的特征圖；

通過卷積重構網絡對所述下采樣后的特征圖進行特征重構，從而得到重構圖像。

2.根據權利要求1所述的低碼率視頻重構方法，其特征在于，基于分塊采樣網絡對所述待重構圖像序列集中的每個待重構圖像進行分割處理，得到若干個圖像塊，采用統一的測量矩陣對若干個圖像塊進行測量，得到相應的觀測值向量，通過若干個圖像塊的測量矩陣構成待重構圖像的總觀測矩陣的步驟具體包括：

基于分塊采樣網絡對所述待重構圖像序列集中的每個待重構圖像進行分割處理，得到個圖像塊，每個圖像塊的尺寸一致且不重疊；

采用統一的測量矩陣對若干個圖像塊進行測量，得到相應的觀測值向量，記為，則有：

式中，表示測量矩陣，采用二進制稀疏矩陣作為測量矩陣，表示圖像塊的列向量，，N表示待重構圖像的像素總個數；

通過個圖像塊的測量矩陣構成待重構圖像的總觀測矩陣為：

。

3.根據權利要求2所述的低碼率視頻重構方法，其特征在于，所述初始重構圖像表示為：

式中，，其中，為輸入待重構圖像的自相關函數，自相關函數的計算過程為：

計算待重構圖像的各像素與其距離為m的4個像素的平均值之差，則得到：

式中，表示當前像素與其距離為m的4個像素的平均值之差，表示當前像素的坐標值，、、和分別表示當前像素距離為m的像素的坐標值；

將與其 4 個相鄰像素數值的平均值相乘，得到自相關函數為：

式中，為待重構圖像中相互距離為m的像素的坐標集合。

4.根據權利要求1所述的低碼率視頻重構方法，其特征在于，所述特征取提取網絡包括一個卷積層和一個激活層，卷積層由64個大小卷積核組成，激活層采用PReLU激活函數。

5.根據權利要求1所述的低碼率視頻重構方法，其特征在于，所述殘差網絡由多個殘差塊組成，每個殘差塊由一個卷積層與一個激活層組成，其中，卷積層由64個 3 × 3大小卷積核組成，激活層采用 LeakReLU非線性激活函數。

6.根據權利要求1所述的低碼率視頻重構方法，其特征在于，所述卷積重構網絡由一個卷積層和一個激活層組成，其中，卷積層由2個大小卷積核組成，激活層采用Tanh激活函數。

7.根據權利要求1所述的低碼率視頻重構方法，其特征在于，還包括：

利用均方誤差損失函數計算卷積重構網絡的損失值，從而優化所述卷積重構網絡。