一种分布式视频编码框架的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及图像处理技术，特别是设及一种分布式视频编码框架。
【背景技术】
[0002] 在环境复杂、恶劣的矿井中，无线传感网络(WSN,wirelesssensornetwork)利用 大量能量受限的微型节点采集、传输与处理矿井环境信息，使管理调度人员实时了解现场 情况。但是，在煤炭安全高效生产或矿井灾难发生后的救援工作中，由该传统的传感器网络 所获取的信息已无法满足管理调度人员对信息获取的全面需求。目前，无线视频传感网络 (WVSN,wirelessvideosensornetwork)由于能获取图像、视频等丰富的多媒体信息，故 得到了研究人员的大量关注。
[0003]在无线视频传感网络中，因为其传输信息主要设及音频信息或视频信息，而单个 传感器节点的存储、处理能力又严重受限，故高效实现多媒体信息的压缩编码成为WVSN研 究的一个重要方面。面向不同应用场合的无线视频传感器网络中，由于节点相关模型和工 作机制不同，故其编码方法也不同；也就是说，没有一个高效普适的编码方法适用各种不同 应用场合的无线视频传感器网络。尤其是，在矿井巷道狭长、重型机电设备通过频繁的情况 下，无法实现编码节点的随机部署;而且，矿井巷道存在严重的电磁干扰、无线信道质量差 等固有特点，使得当前的编码方法也不适宜应用于高噪声、不可靠的信道中。
[0004]由此可见，现有技术中，尚无一种能适用于复杂恶劣环境的高容错性、普遍适用的 分布式视频编码框架。
【发明内容】
[000引有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能适用于复杂恶劣环境的高容错性、 普遍适用的分布式视频编码框架。
[0006]为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：
[0007] -种分布式视频编码框架，包括:基本视点、增强视点、Wyner-ZiV编码器、Wyner-Ziv解码器、第一帖内编码器、第一帖内解码器、时间边信息生成模块、第二帖内编码器、第 二帖内解码器、空间边信息生成模块、融合模块、重构模块;其中，
[0008]基本视点，用于采集第一环境视频图像，根据第一环境视频图像的序号将第一环 境视频图像分为第一Wyner-Ziv帖与第一关键帖，将第一Wyner-Ziv帖、第一关键帖分别发 送至Wyner-ZiV编码器、第一帖内编码器。
[0009]增强视点，用于采集第二环境视频图像，根据第二环境视频图像的序号将第二环 境视频图像分为第二Wyner-Ziv帖与第二关键帖，将第二关键帖发送至第二帖内编码器。
[0010]Wyner-ZiV编码器，用于对基本视点发送的第一Wyner-Ziv帖进行去除像素间相关 性的离散余弦变换，对将变换系数量化后形成的位平面进行信道编码，并将得到的Wyner-Ziv编码帖通过无线信道发送至Wyner-Ziv解码器。
[0011]Wyner-Ziv解码器，用于对Wyner-Ziv编码器发送的Wyner-Ziv编码帖进行解码，并 将Wyner-ZiV解码帖发送至重构模块。
[0012] 第一帖内编码器，用于对基本视点发送的第一关键帖进行H.264帖内编码，并将得 到的第一关键编码帖通过无线信道发送至第一帖内解码器。
[0013] 第一帖内解码器，用于对第一帖内编码器发送的第一关键编码帖进行H. 264帖内 解码，并将得到的第一关键解码帖发送至时间边信息生成模块。
[0014]时间边信息生成模块，用于对来自第一帖内解码器的两个连续的第一关键解码帖 依次进行预处理、块匹配、双向运动内插后，将生成的时间边信息帖发送至融合模块。
[0015]第二帖内编码器，用于对增强视点发送的第二关键帖进行H.264帖内编码，并将得 到的第二关键编码帖通过无线信道发送至第二帖内解码器。
[0016] 第二帖内解码器，用于对第二帖内编码器发送的第二关键编码帖进行H. 264帖内 解码，并将得到的第二关键解码帖发送至空间信息生成模块。
[0017]空间边信息生成模块，用于根据第二帖内解码器发送的第二关键解码帖进行运动 估计，将得到的初始空间边信息帖发送至融合模块。
[0018]融合模块，用于根据基本视点与增强视点之间的相关性，通过基础矩阵将空间边 信息生成模块发送的初始空间边信息帖映射到基本视点，得到映射空间边信息帖，并采用 平均内插法对时间边信息生成模块发送的时间边信息帖与映射空间边信息帖进行信息融 合后，将得到的融合信息帖发送至重构模块。
[0019]重构模块，用于对融合模块发送的融合信息帖进行滤波，并根据Wyner-ZiV解码器 发送的Wyner-Ziv解码帖、经过滤波的融合信息帖进行图像重建。
[0020] 综上所述，本发明所述分布式视频编码框架中，由基本视点与增强视点同时采集 视频图像，并且由基本视点作为主采集设备，增强视点作为辅助采集设备;而且，在狭窄的 矿井巷道中，基本视点与增强视点平行放置，使得基本视点和增强视点所采集的视频图像 之间的对应核线相互平行，且位于相同的图像水平扫描线上。由此，基本视点与增强视点象 人类的两只眼睛一样，被部署在矿井巷道之中。基本视点所采集视频图像被分为Wyner-Ziv 帖与第一关键帖，Wyner-Ziv帖通过编码发送至监控室进行解码;第一关键帖通过编码也被 发送至监控室解码后，用于生成时间边信息；将从增强视点所采集视频图像中抽取第二关 键帖编码后发送至监控室解码，并用于生成与增强视点对应的初始空间边信息。时间边信 息与初始空间边信息在融合模块中进行预处理后，根据基本视点与增强视点之间的相关 性，将初始空间边信息映射为与基本视点对应的映射空间边信息;运样，对时间边信息与映 射空间边信息进行融合后，由重构模块对矿井巷道中的视频图像进行重构再现。本发明所 述分布式视频编码框架借鉴了人眼视觉系统的特点，将基本视点邻近的增强视点所采集视 频图像作为参考图像，避免了监控室内重建图像因为采集视频信息的不完备而导致重建图 像质量差的问题;另外，由于本发明所述分布式视频编码框架中，将基本视点所采集视频图 像分为Wyner-Ziv帖与第一关键帖后，分别对它们进行编码与解码，同时仅对从增强视点所 采集视频图像中提取的第二关键帖进行编码与解码，因此本发明还具有较高的编码效率与 解码质量。综上所述，本发明所述分布式视频编码框架能适应于恶劣环境，具有较高的容错 率与普遍适用性。
【附图说明】
[0021 ]图I是本发明所述分布式视频编码框架的组成结构示意图。
[0022] 图2是本发明所述时间边信息生成模块的组成结构示意图。
[0023]图3是本发明所述空间边信息生成模块的组成结构示意图。
[0024]图4是本发明所述融合模块的组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对 本发明作进一步地详细描述。
[0026]图1是本发明所述分布式视频编码框架的组成结构示意图。如图1所示，本发明所 述编码框架包括:基本视点1、增强视点2、￥71161-2;[￥编码器3、￥7]161-2;[￥解码器4、第一帖内 编码器5、第一帖内解码器6、时间边信息生成模块9、第二帖内编码器7、第二帖内解码器8、 空间边信息生成模块10、融合模块11、重构模块12;其中，
[0027] 基本视点1，用于采集第一环境视频图像，根据第