专利名称：像素域-变换域联合的分布式视频编码系统的制作方法
像素域-变换域联合的分布式视频编码系统技术领域
本发明属于视频编码技术领域，特别涉及一种像素域-变换域联合的分布式视 频编码系统，用于减小系统存在的量化损失并提高边信息的预测精度，从而提高系统的 率失真性能及压缩效率。
背景技术：
随着信息技术和互联网的飞速发展，多媒体已成为人们获取信息最主要的载 体，无线环境下的多媒体通信将成为一种新的趋势。为了适应无线网络的日益发展，越 来越多的移动视频终端应用于多媒体通信中，如无线多媒体传感器网络WMSNs中低功 耗的视频传感器，无线PC照相机及无线视频监控等。这些设备通常采用电池驱动、需 要对视频进行实时编码，并将码流传送到一个中心节点，如控制室的中央处理器进行解 码。在这种情况下，编码设备的处理能力、信息存储能力及功耗都受到了严重的限制， 因此要求编码器简单易实现，且具有良好的抗误码性能和压缩效率。然而传统的视频压 缩标准如MPEG系列和H.26x系列，其编码端由于利用输入视频帧之间的相似性进行压 缩编码，运算复杂度一般比解码端要高出5至10倍。这种不对称的视频编码框架因编码 端过于复杂而不便应用到实际中去。
分布式视频编码系统DVC作为一种全新的非对称的视频压缩框架，其理论基础 是20世纪70年代Slepian和Wolf提出的分布式无损编码理论，以及Wyner和Ziv提出的基于边信息的有损编码理论。它采用一种单独编码和联合解码的方案，其中在解码端对 原始信号进行独立编码，不进行运动估计；解码端则利用视频序列的时域、空域等相关 性进行联合解码，将复杂的运动估计、补偿技术从编码端移到了解码端，即将编码端运 算复杂度转移到解码端。同时它采用了信道编码技术，很好地解决了无线信道中传输的 抗误码性的问题。分布式视频编码适用于需要多次编码，一次解码的情况，因此，在需 要编码复杂度较低的无线视频场合能得到较广泛的应用。
在分布式视频编码系统中，边信息^[作为主信息解码的辅助是极其重要的。边 信息的正确性对分布式视频编码系统的率失真性能与压缩效率有显著影响。边信息构造 得越准确，解码端需要提供越少的校验比特进行解码，压缩效率就越高。如何准确的构 造边信息是分布式视频编码的难点之一。
目前，变换域分布式视频编码系统由于具有更高的压缩效率和性能表现而成为 研究的主要对象，在这种系统中，DCT和按系数子带量化的组合操作往往会带来比较多 的有用信息的损失，使系统的整体性能难以得到很大的提高。而在边信息构建方面，目 前常用的边信息构造方法是通过前后两关键帧进行插值得到的，但即使内插的边信息已 经估计的足够精确，其与原始图像之间仍然存在着一定的差异，尤其当图像序列运动较 剧烈时，这种差异将非常明显。发明内容
本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种像素域与变换域联合的 分布式视频编码系统，通过对编码端像素域和解码端进行像素域处理，减少系统的量化 损失并提高边信息的预测精度，从而提高系统的率失真性能及压缩效率。
为实现上述目的，本发明提供的像素域与变换域联合的分布式视频编码系统包 括编码端、解码端和反馈信道其中
编码端，采用像素域与变换域联合处理的结构，包括
H.264/AVC帧内编码器用于根据质量要求选择相应的量化因子对关键帧进行 编码，并将得到的压缩码流发送至解码端；
编码端像素域处理器用于对输入的视频原始Wyner-ZiV帧进行处理，将该视 频原始Wyner-Ziv帧分为低错误率的像素域信息和高相关性的变换域信息两类，并分别 将像素域信息和变换域信息直接发送至LDPC编码器和DCT变换模块；
变换模块用于对变换域信息进行基于块的nXn的离散余弦变换DCT，并将得 到的频率系数按其在ηΧη块中所处的位置划分构成变换系数子带，再将各系数子带发送 至量化模块；
量化模块用于对变换模块传送的变换系数子带进行量化得到量化系数，对该 量化系数提取比特平面，并将比特平面传送给LDPC编码模块；
LDPC编码模块用于对接收到的像素域信息和变换域信息提取的比特平面， 分别进行独立的LDPC编码，并将校验比特保存在缓存区中等待解码端请求；
解码端，采用像素域与变换域联合处理的结构，包括
HJ64/AVC帧内解码器用于对接收到的关键帧压缩码流进行帧内解码，并将 解码得到的数据发送至边信息生成模块；
边信息生成模块用于对已解码的前后两关键帧采用基于帧内插的方式产生边 信息，并将其发送至解码端像素域处理器；
解码端像素域处理器用于对输入的边信息作与编码端像素域处理器类似的 处理，同时，在解码像素域信息的过程中，每解码一个比特平面，对边信息进行一次更 新，然后利用更新后的边信息继续解码后面的信息；
相关噪声模型用于估计原始视频帧与边信息之间的相关性，分别对像素域信 息和变换域信息建立各自独立的虚拟信道噪声模型；
LDPC解码模块用于在边信息的辅助下，利用接收到的校验比特根据相关噪 声模型提供的参数解码像素域信息和变换域信息，解码后的像素域信息分别发送至解码 端像素域处理器和重建模块II，解码后的变换域信息发送至重建模块I ；
第一重建模块用于将输入的已解码的变换域信息按照比特平面合成为系数子 带，再将各子带中的系数还原到各个块中得到变换域帧数据，并将该帧数据发送至反变 换模块；
反变换模块用于对输入的变换域帧数据按块进行反离散预选变换IDCT，得到 像素域帧数据；
第二重建模块用于接收由LDPC解码器送出的像素域数据和反变换模块送出的像 素域帧数据，将这两种像素域帧数据按照比特平面合成为恢复的Wyner-Ziv帧视频图像。
为实现上述目的，本发明提供的编码端像素域处理方法，包括如下步骤
(1)提取原始Wyner-Ziv帧第i像素值8比特中的前两个比特bu及bl2，其中， ie [1,176X144],将该像素值去掉前两个比特后构成的数值记为Pl，并设定一个新的数值 P1'，令 P1' = Ρ/2 ；
(2)将Wyner-Ziv帧中所有的bu及1 分别集合起来，构成两个比特平面Blx及B2X ；
(3)定义一个符号比特平面MBX，如果Pl' >16,则第i像素对应的MBxi = 1， 并设一新的像素值P1"，令P1" =P1' -16,反之若P1' < 16,则MBxi = O,且Pl〃 = 16-Pl'；
(4)由所述的Blx、B^t及MBx构成编码端像素域数据流EPDS，将该数据流直 接进行LDPC编码获取校验比特，并将获得的校验比特储存在缓存区中等待解码器的请 求，同时将像素值P1 〃组合构成变换域信息TPic送入变换模块，获得编码端变换域数据 流 ETD。
为实现上述目的，本发明提供的解码端像素域处理方法包括如下步骤
(1)提取初始边信息Y 第i像素值8比特中的第一个比特(^，其中， i e [1,176X144],将C^11集合起来构成比特平面Cly ；
(2)利用初始边信息Y(°)对编码端像素域数据流中首比特平面Blx进行解码，得 到比特平面Blx‘，查询比特平面Cly中的第i个值Cll，如果(^11等于比特平面Blx‘中对应 的第i个比特值Blxi‘，则初始边信息Y(°)中对应的第i个像素pyi不进行更新；
(3)如果比特值C^11不等于Blxi‘，则在以像素pyi为中心的nXn的像素范围内搜 索首比特等于Β1χ1 ‘的像素值，若存在这类像素值，则将这些像素值的平均值设为像素Py1 的更新后的值，反之若在该范围内不存在符合要求的像素值，则在所有首比特是Blxi‘的 像素值中选择最接近像素Pyl的值作为更新后的像素值；
(4)当初始边信息Υ(°)中所有像素均完成更新后，得到第一步更新边信息Υ(1)， 提取Υω第i像素值8比特中的第二个比特C12，将( 集合起来构成比特平面C2y ；
(5)利用第一步更新边信息Υω对编码端像素域数据流中第二个比特平面Bat进 行解码，得到比特平面B2x‘，查询比特平面Qy中的第i个值(^，如果( 等于比特平面 B2x‘中对应的第i比特值B2xi‘，则第一步更新边信息Υω中对应的第i个像素pyi不进 行更新，反之若比特值( 不等于B2xi‘，则重复步骤(3)，但此时搜寻的对象为前两个比 特是Blxi‘和B2xi‘的像素值，当Υω中所有像素均完成更新后，得到第二步更新边信息γ⑵；
(6)将第二步更新边信息Y 中的像素Pyi去掉前两个比特后的数值记为Pyi‘， 并设定一个新的数值P/，令P/ =Pyi' /2；
(7)定义一个符号比特平面MBy，如果pyi‘ >16,则第i像素对应的MByi = 1， 反之，若p/ < 16，贝丨J MByi = 0 ；
(8)利用第二步更新边信息Y⑵解码符号比特平面MBX，得到比特平面MBx'， 查询符号比特平面MBy中的第i个值MByi,如果MByi等于符号比特平面MBx'中对应的 第i比特值MBX1，则第二步更新边信息Y⑵中对应的第i个像素pyi不进行更新，反之若 比特值MByi不等于MBX1，则重复步骤(3)，但此时搜寻的对象为前三个比特是Blxi‘、B2xi‘和MBxi的像素值，当Y 中的所有像素更新完之后得到最终边信息Y ；
(9)设Val1为最终边信息Y 中第i个像素pyi去掉前两个比特后的值，令Val1' =|Val/2-16|,将所有的Val1'组成的信息UTPic经过DCT和量化后发送至LDPC解码器 辅助变换域的解码。
本发明与现有技术相比具有如下优点
1)本发明由于使用了编码端像素域处理器，减少了传统变换域分布式视频编码 中进行变换及量化带来的有用信息的损失，能够提高系统的率失真性能。
幻本发明由于使用了解码端像素域处理器，对基于帧内插方法产生的边信 息进行了更新，使其更加接近当前欲解码Wyner-Ziv帧图像的真实值，用其辅助解码 Wyner-Ziv帧，能有效提高系统的率失真性能及压缩效率。
图1是本发明的像素域与变换域联合的分布式视频编码系统框图2是本发明的编码端像素域处理方法流程图3是本发明的解码端像素域处理方法流程图4是本发明像素域与变换域联合的分布式视频编码系统的率失真性能对比 图。
具体实施方式
参照图1，本发明的像素域与变换域联合的分布式视频编码系统，由编码端，解 码端与反馈信道三部分组成，其中
编码端用于将输入视频帧分为关键帧和Wyner-Ziv帧，并分别对关键帧和 Wyner-Ziv帧进行HJ64/AVC帧内编码和Wyner-Ziv编码。它主要由HJ64/AVC帧内编码器、编码端像素域处理器、变换模块、量化模块及LDPC编码模块组成。其中HJ64/ AVC帧内编码器，根据质量要求选择量化因子将关键帧送入进行编码，并将得到的压缩 码流发送至解码端；编码端像素域处理器，将Wyner-Ziv帧分为低错误率的像素域信息 和高相关性的变换域信息两类，并分别将像素域信息和变换域信息发送至LDPC编码模 块和变换模块；变换模块，对变换域信息进行基于块的nXn的离散余弦变换DCT，并将 得到的频率系数按其在ηΧη块中所处的位置划分构成变换系数子带，该子带按其位置的 不同，分别成为DC子带和AC子带，并将各系数子带发送至量化模块；该量化模块由量 化子模块与提取子模块组成，量化子模块按照质量需求选择输入各系数子带的量化级， 对每一个接收到的系数子带按照对应的量化级求量化步长，对整个子带进行均勻量化得 到量化系数子带，将该子带发送至提取子模块，提取子模块将量化系数子带按照比特平 面从高到低进行提取并发送至LDPC编码模块；LDPC编码模块对接收到的像素域信息和 变换域信息按比特平面从高到低，分别进行独立的LDPC编码，并将校验比特保存在缓 存区中等待解码端请求。
解码端用于对Wyner-Ziv帧进行联合解码，得到恢复视频帧。它主要由 HJ64/AVC帧内解码器、边信息生成模块、解码端像素域处理器、相关噪声模型、LDPC 解码模块、第一重建模块、反变换模块及第二重建模块组成。其中HJ64/AVC帧内解码器，用于对已编码关键帧进行帧内解码，并将已解码的前后相邻关键帧发送至边信 息生成模块；边信息生成模块，由前向运动估计、双向运动估计、空域运动平滑及双向 运动补偿四个子模块组成，前向运动估计子模块将输入的已解码的后一关键帧划分成若 干大小相同、互不重叠的子块，对每个子块在已解码的前一关键帧中按一定匹配准则进 行搜索，找到最优匹配块，建立初始运动矢量，将该运动矢量发送至双向运动估计子模 块，双向运动估计子模块在每个子块周围较小范围内以同一匹配准则搜索最优匹配块， 修正初始运动矢量，获得双向运动矢量，将该运动矢量发送至空域运动平滑子模块，空 域运动平滑子模块使用权重中值滤波器对每个子块的双向运动矢量进行平滑，修正双向 运动矢量的不一致性，获取每个子块的最终运动矢量，将最终运动矢量发送至双向运动 补偿子模块，双向运动补偿子模块获取最终运动矢量后，使用双向运动补偿构建初始边 信息，并将其发送至解码端像素域处理器；解码端像素域处理器，对初始边信息作与编 码端像素域处理器类似的处理，同时，在解码像素域信息的过程中，每解码一个比特平 面，对边信息进行一次更新，然后利用更新后的边信息继续解码后面的信息；相关噪声 模型，估计原始视频帧与边信息之间的相关性，分别对像素域信息和变换域信息建立各 自独立的虚拟信道噪声模型；LDPC解码模块，用于在边信息的辅助下，利用接收到的 校验比特根据相关噪声模型提供的参数解码像素域信息和变换域信息，解码后的像素域 信息分别发送至解码端像素域处理器和第二重建模块，解码后的变换域信息发送至第一 重建模块；第一重建模块，将输入的已解码的变换域信息按照比特平面合成为系数子 带，再将各子带中的系数还原到各个块中得到变换域帧数据，并将该帧数据发送至反变 换模块；反变换模块，对输入的变换域帧数据按块进行反离散预选变换IDCT，得到像素 域帧数据；第二重建模块，接收由LDPC解码器送出的像素域数据和反变换模块送出的 像素域帧数据，将这两种像素域帧数据按照比特平面合成为恢复的Wyner-Ziv帧视频图 像。
反馈信道用于为解码端向编码端请求解码Wyner-Ziv帧所需的校验比特提供 信息通道。
参照图2，本发明的编码端像素域处理步骤如下
步骤1，提取原始Wyner-Ziv帧第i像素值8比特中的前两个比特bu及bl2，其 中，ie [1,176X144]，将该像素值去掉前两个比特后构成的数值记为Pl，并设定一个新的 数值 P1'，令 P1' =p/2。
步骤2，将Wyner-Ziv帧中所有的比特bu及1 分别集合起来，构成两个比特平 面 Blx 及 B2x。
步骤3，定义一个符号比特平面MBX，如果Pl' >16,则第i像素对应的MBxi = 1，并设一新的像素值Pl〃，令Pl〃 =Pl' -16,反之若Pl' < 16,则MBxi = O,且Pl" =16-Pl'。
步骤4，由所述的Blx、Bat及MBx构成编码端像素域数据流EPDS，将该数据流 直接进行低密度校验LDPC编码获取校验比特，并将获得的校验比特储存在缓存区中等 待解码器的请求，同时将像素值P1 〃组合构成变换域信息TPic送入变换模块，获得编码 端变换域数据流ETD。
参照图3，本发明的解码端像素域处理步骤如下
步骤1，提取初始边信息Y(°)第i像素值8比特中的第一个比特(^，其中， i e [1,176X144],将~集合起来构成比特平面Cly。
步骤2，利用初始边信息Y(°)对编码端像素域数据流中首比特平面Blx进行解 码，得到比特平面Blx‘，查询比特平面Cly中的第i个值C11,如果(^11等于比特平面Blx‘ 中对应的第i个比特值Blxi‘，则初始边信息Y 中对应的第i个像素pyi不进行更新。
步骤3，如果比特值C^11不等于Blxi‘，则在以像素pyi为中心的nXn的像素范 围内搜索首比特等于Blxi‘的像素值，若存在这类像素值，则将这些像素值的平均值设为 像素Pyi的更新后的值，反之若在该范围内不存在符合要求的像素值，则在所有首比特是 Β1χι ‘的像素值中选择最接近像素Pyl的值作为更新后的像素值。
步骤4，当初始边信息Υ(°)中所有像素均完成更新后，得到第一步更新边信息 Υω，提取Υω第i像素值8比特中的第二个比特C12，将( 集合起来构成比特平面C2y。
步骤5，利用第一步更新边信息Υω对编码端像素域数据流中第二个比特平面 B^t进行解码，得到比特平面B2x‘，查询比特平面C2y中的第i个值(^，如果(^等于比特 平面B2x‘中对应的第i比特值B2xi ‘，则第一步更新边信息Υω中对应的第i个像素pyi不 进行更新，反之若比特值( 不等于B2xi‘，则重复步骤三，但此时搜寻的对象为前两个比 特是Blxi‘和B2xi‘的像素值，当Υω中所有像素均完成更新后，得到第二步更新边信息 Y⑵。
步骤6，将第二步更新边信息Y 中的像素pyi去掉前两个比特后的数值记为 Pyi'，并设定一个新的数值Pyi 〃，令p/ =Pyi' /2。
步骤7，定义一个符号比特平面MBy，如果pyi‘ >16,则第i像素对应的MByi = 1，反之，若 p/ <16，则 MByi = 0。
步骤8，利用第二步更新边信息Y⑵解码符号比特平面MBX，得到比特平面 MBx'，查询符号比特平面MBy中的第i个值MByi,如果MByi等于符号比特平面MBx' 中对应的第i比特值MBX1，则第二步更新边信息Y(2)中对应的第i个像素pyi不进行更 新，反之若比特值MByi不等于MBX1，则重复步骤三，但此时搜寻的对象为前三个比特是 Blxi‘、B2xi‘和MBxi的像素值，当Y⑵中的所有像素更新完之后得到最终边信息Y 。
步骤9，设Val1为最终边信息Y(3)中第i个像素pyi去掉前两个比特后的值，令 Val1' = |Val/2-16|,将所有的Val1'组成的信息UTPic经过DCT变换和量化后发送至 LDPC解码器辅助变换域的解码。
本发明的效果可以通过以下仿真进一步说明
一 .仿真条件
(1)软件环境Visual Studio 2008 ；
(2) GOP尺寸奇数帧为WZ帧，偶数帧为关键帧；
(3)块尺寸4X4像素；
(4)参考序列Foreman (中高速运动)序列，Hall (低速运动)序列；
(5)分辨率176X144 ；
二.仿直内容与结果
(1)在上述仿真条件下，对本发明中解码端像素域处理方法中边信息更新的结果 进行了仿真，在整个实验中，仅考虑图像的亮度分量，系统性能采用峰值信噪比PSNR进行衡量。设定解码端像素域处理方法中像素的搜索搜索范围为3X3，仿真结果如表1 所示，其中PSNR值的单位为dB。
表1边信息更新性能
权利要求
1.一种像素域与变换域联合的分布式视频编码系统，包括编码端、解码端和反馈信 道，其特征在于编码端，采用像素域与变换域联合处理的结构，它包括H.264/AVC帧内编码器用于根据质量要求选择相应的量化因子对关键帧进行编 码，并将得到的压缩码流发送至解码端；编码端像素域处理器用于对输入的视频原始Wyner-Ziv帧进行处理，将该视频原 始Wyner-Ziv帧分为低错误率的像素域信息和高相关性的变换域信息两类，并分别将像 素域信息和变换域信息直接发送至LDPC编码器和DCT变换模块；变换模块用于对变换域信息进行基于块的nXn的离散余弦变换DCT，并将得到的 频率系数按其在nXn块中所处的位置划分构成变换系数子带，再将各系数子带发送至量 化模块；量化模块用于对变换模块传送的变换系数子带进行量化得到量化系数，对该量化 系数提取比特平面，并将比特平面传送给LDPC编码模块；LDPC编码模块用于对接收到的像素域信息和变换域信息按比特平面从高到低， 分别进行独立的LDPC编码，并将校验比特保存在缓存区中等待解码端请求； 解码端，采用像素域与变换域联合处理的结构，它包括H.264/AVC帧内解码器用于对接收到的关键帧压缩码流进行帧内解码，并将解码 得到的数据发送至边信息生成模块；边信息生成模块用于对已解码的前后两关键帧采用基于帧内插的方式产生边信 息，并将其发送至解码端像素域处理器；解码端像素域处理器用于对输入的边信息作与编码端像素域处理器类似的处理， 同时，在解码像素域信息的过程中，每解码一个比特平面，对边信息进行一次更新，然 后利用更新后的边信息继续解码后面的信息；相关噪声模型用于估计原始视频帧与边信息之间的相关性，分别对像素域信息和 变换域信息建立各自独立的虚拟信道噪声模型；LDPC解码模块用于在边信息的辅助下，利用接收到的校验比特根据相关噪声模 型提供的参数解码像素域信息和变换域信息，解码后的像素域信息分别发送至解码端像 素域处理器和第二重建模块，解码后的变换域信息发送至第一重建模块；第一重建模块用于将输入的已解码的变换域信息按照比特平面合成为系数子带， 再将各子带中的系数还原到各个块中得到变换域帧数据，并将该帧数据发送至反变换模 块；反变换模块用于对输入的变换域帧数据按块进行反离散预选变换IDCT，得到像素 域帧数据；第二重建模块用于接收由LDPC解码器送出的像素域数据和反变换模块送出的 像素域帧数据，将这两种像素域帧数据按照比特平面合成为恢复的Wyner-Ziv帧视频图像。
2.根据权利要求1所述的像素域与变换域联合的分布式视频编码系统，其中量化模块 包括量化子模块用于按照质量需求选择各系数子带的量化级，对每一个接收到的系数子带按照对应的量化级求量化步长，对整个子带进行均勻量化得到量化系数子带，将该 子带发送至提取子模块；提取子模块用于将量化系数子带按照比特平面从高到低进行提取并发送至LDPC 编码模块。
3.根据权利要求1所述的像素域与变换域联合的分布式视频编码系统，其中边信息生 成模块包括前向运动估计子模块用于将已解码的后一关键帧划分成若干大小相同、互不重叠 的子块，对每个子块在已解码的前一关键帧中按一定匹配准则进行搜索，找到最优匹配 块，建立初始运动矢量，将该运动矢量发送至双向运动估计子模块；双向运动估计子模块用于在每个子块周围较小范围内以一定的匹配准则搜索最优 匹配块，修正初始运动矢量，获得双向运动矢量，将该运动矢量发送至空域运动平滑子 模块；空域运动平滑子模块用于使用权重中值滤波器对每个子块的双向运动矢量进行平 滑，修正双向运动矢量的不一致性，获取每个子块的最终运动矢量，将最终运动矢量发 送至双向运动补偿子模块；双向运动补偿子模块用于在获取最终运动矢量后，使用双向运动补偿来构建初始 -fn 思 ο
4.一种编码端像素域处理方法，包括如下步骤(1)提取原始Wyner-Ziv帧第i像素值8比特中的前两个比特bu及bl2，其中， ie [1,176X144],将该像素值去掉前两个比特后构成的数值记为Pl，并设定一个新的数值 P1'，令 P1' = Ρ/2 ；(2)将Wyner-Ziv帧中所有的bu及bl2分别集合起来，构成两个比特平面Blx及B2x；(3)定义一个符号比特平面MBX，如果Pl'>16,则第i像素对应的MBxi=I,并设一 新的像素值 P1"，令 P1" =P1' -16，反之若 P1' <16，则 MBxi = O,且 Pl〃 = 16-Pl'；(4)由所述的Blx、B2x及MBx构成编码端像素域数据流EPDS，将该数据流直接进行 LDPC编码获取校验比特，并将获得的校验比特储存在缓存区中等待解码器的请求，同时 将像素值P1"组合构成变换域信息TPic送入变换模块，获得编码端变换域数据流ETD。
5.一种解码端像素域处理方法，包括如下步骤(1)提取初始边信息Y(°)第i像素值8比特中的第一个比特Cll，其中， i e [1,176X144],将C11集合起来构成比特平面Cly ；(2)利用初始边信息Y(°)对编码端像素域数据流中首比特平面Blx进行解码，得到比 特平面Blx‘，查询比特平面Cly中的第i个值C11,如果C11等于比特平面Blx‘中对应的第 i个比特值Blxi‘，则初始边信息Y(°)中对应的第i个像素pyi不进行更新；(3)如果比特值C11不等于Blxi‘，则在以像素pyi为中心的nXn的像素范围内搜索首 比特等于Blxi‘的像素值，若存在这类像素值，则将这些像素值的平均值设为像素pyi的更 新后的值，反之若在该范围内不存在符合要求的像素值，则在所有首比特是Blxi‘的像素 值中选择最接近像素Pyi的值作为更新后的像素值；(4)当初始边信息Υ(°)中所有像素均完成更新后，得到第一步更新边信息Υω，提取 Υ(1)第i像素值8比特中的第二个比特C12，将C12集合起来构成比特平面C2y ；3(5)利用第一步更新边信息Υω对编码端像素域数据流中第二个比特平面B2x进行 解码，得到比特平面B2x‘，查询比特平面C2y中的第i个值C12，如果C12等于比特平面 B2x‘中对应的第i比特值B2xi‘，则第一步更新边信息Υω中对应的第i个像素pyi不进 行更新，反之若比特值C12不等于B2xi‘，则重复步骤(3)，但此时搜寻的对象为前两个比 特是Blxi‘和B2xi‘的像素值，当Υω中所有像素均完成更新后，得到第二步更新边信息γ⑵；(6)将第二步更新边信息Y 中的像素Pyl去掉前两个比特后的数值记为Pyl‘，并设 定一个新的数值P/，令p/ =Pyi' /2；(7)定义一个符号比特平面MBy，如果Pyi'>16,则第i像素对应的MByi= 1，反 之，若 p/ < 16，贝IJ MByi = 0 ；(8)利用第二步更新边信息Y 解码符号比特平面MBX，得到比特平面MBx'，查询 符号比特平面MBy中的第i个值MByi,如果MByi等于符号比特平面MBx'中对应的第i 比特值MBX1，则第二步更新边信息Y(2)中对应的第i个像素pyi不进行更新，反之若比特 值MByi不等于MBX1，则重复步骤(3)，但此时搜寻的对象为前三个比特是Blxi‘、B2xi‘ 和MBxi的像素值，当Y 中的所有像素更新完之后得到最终边信息Y(3)；(9)设Val1为最终边信息Y 中第i个像素pyi去掉前两个比特后的值，令Val1'= |Val/2-16|,将所有的Val1'组成的信息UTPic经过DCT和量化后发送至LDPC解码器辅 助变换域的解码。
全文摘要
本发明公开了一种像素域-变换域联合的分布式视频编码系统，它属于视频编码技术领域，主要解决变换域分布式视频编码系统存在量化损失及边信息预测精度较低的问题。该系统主要由三部分组成编码端，反馈信道和解码端。编码端用于对输入视频帧进行独立编码，并将Wyner-Ziv帧分为像素域信息和变换域信息分别进行编码；解码端对接受到的码流作联合解码，并在解码像素域信息的过程中对边信息进行更新并解码后面的变换域信息；反馈信道为解码端向编码端请求校验比特提供信息通道。本发明降低了Wyner-Ziv帧有用信息的损失，提高了边信息的预测精度，进一步提高了系统的整体性能及压缩效率，可用于编码设备简单的视频通信系统。
文档编号H04N7/26GK102026000SQ20111000153
公开日2011年4月20日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者崔伟, 张涛, 阔永红, 陈健 申请人:西安电子科技大学