面向包交换网络的多视点视频传输失真预测方法
【专利摘要】一种面向包交换网络的多视点视频传输失真预测方法，包括如下步骤：用H.264/MVC对多视点视频序列编码，s为视点编号，t为帧编号；仿真不同丢包率下失真的测量值Dc(s,t)，统计视点间预测、帧内编码和运动补偿时域掩盖的宏块比例V、Q、U；由第(s,t)帧第i像素在编码器和解码器处重建的像素值和得到DTEC(s,t)和DVEC(s,t)，用最小二乘法计算传输参数λa、λb以及μa、μb；迭代出每个视点的失真值Dc-test(s,t)；预测多视点视频传播的失真PSNR和MSE。本发明能够在保持较低运算复杂度的前提下正确有效地估计已编码的多视点视频流传输时由丢包引起的失真，预测任何帧、任何视点中的误差带给未来帧的误差传播，较好地模拟实际帧失真水平，仿真值与实际测量值基本契合。
【专利说明】面向包交换网络的多视点视频传输失真预测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种立体视频的传输失真预测方法。特别是涉及一种面向包交换网络的多视点视频传输失真预测方法。
【背景技术】
[0002]在包交换IP网络中，某节点上的存储区溢出可能会引起丢包，也可能会因为时间延迟过长而被认为某个包丢失了。然而，被压缩的视频信号，特别是被编码的立体视频，由于采用了低比特率视频编码方案而必须依靠帧间编码来提高编码效率，因此在面对传输错误时非常脆弱。这种采用运动补偿和视差补偿的编码结构会在码间预测时产生很强的时空依赖性。研究IP包交换网络中端到端丢包与视频通信质量之间的关系，最关键的就是要建立适合IP网络丢包特性的视频传输失真模型。为视频传输失真建模的主要目的，就是希望可以准确预测由丢包引发的视频解码失真。
[0003]尽管一些文献中已经提出了多种失真计算方法，但是它们大多只能应用到基于块的运动补偿预测框架下的单视点视频编码器，不适合多视点立体视频的传输。对于低复杂度的传输失真模型，大多考虑内部编码和空间环路滤波器传输来进行失真分析，低复杂度估计模型主要应用在低误码率的情况，通常不能满足率失真(R-D)性能最优化对模型准确度的要求。对于有适度复杂度的精确传输失真估计，通常估计由前面的帧的失真积累得到的总的失真量来决定当前宏块的编码模式。例如Yang和Rose给出的最佳像素估计递归算法(ROPE)和该算法的扩展，它递归地计算每个解码后像素值的一阶和二阶距从而确定每个像素的总失真(均方差)。He等人建立了动态补偿中比特误差的失真预测模型，并将该模型应用于时变信道条件下的信源率失真自适应帧内模式选择和联合信源信道模型的速率控制。
[0004]迄今为止，在国内外公开发表的论文和文献中尚未见开展有关多视点视频传输失真建模研究工作的报道，因此多视点立体视频网络传输失真建模几乎是一个空白的研究领域。将平面视频失真预测模型直接扩展到多视点视频的情况，需要计算每条传播路径上的传播失真，这会导致复杂度的巨大增加。因此，分析多视点视频在随即丢包的IP网络中的传输失真并建立失真估计的数学模型是一个具有挑战性的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种考虑了视点内和视点间的误差传播，并将当前帧的传输失真和同一视点以前的帧和相邻视点的帧的失真联系起来，能够以较低复杂度有效模拟多视点立体视频中更为复杂的二维失真传播模式的面向包交换网络的多视点视频传输失真预测方法。
[0006]本发明所采用的技术方案是:一种面向包交换网络的多视点视频传输失真预测方法，包括如下步骤:
[0007]I)采用H.264/MVC对多视点视频序列进行编码，用s表示视点编号，t为同一视点内帧的编号；
[0008]2)首先通过仿真在不同丢包率的条件下获得对应失真的测量值D。(s，t) ；Dc(s, t)定义为仿真中实际测量到的失真，即视频传输前后同一视点同一帧的像素差值；在编码端统计出来视点间预测的宏块比例V和帧内模式编码的宏块比例Q，以及宏块中采用运动补偿时域掩盖方式的百分比U;
[0009]3)测量出第(s，t)帧第i像素的像素值Fi (s，t)分别在编码器和解码器处重建的第(s，t)帧第i像素的像素值A(V)和6(.ν,O ;
[0010]4)计算出视点内相邻帧的均方差Dtec (s，t)和相邻视点的相同帧的均方差Dvec (s，t);
[0011]5)由以下公式采用最小二乘法计算出XjP Xb的值，
【权利要求】
1.一种面向包交换网络的多视点视频传输失真预测方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)采用H.264/MVC对多视点视频序列进行编码，用S表示视点编号，t为同一视点内帧的编号； 2)首先通过仿真在不同丢包率的条件下获得对应失真的测量值D。(s，t)；Dc(s, t)定义为仿真中实际测量到的失真，即视频传输前后同一视点同一帧的像素差值；在编码端统计出来视点间预测的宏块比例V和帧内模式编码的宏块比例Q，以及宏块中采用运动补偿时域掩盖方式的百分比U; 3)测量出第(s，t)帧第i像素的像素值FiUt)分别在编码器和解码器处重建的第(s，t)帧第i像素的像素值和M.v,/)； 4)计算出视点内相邻帧的均方差Dtk(s，t)和相邻视点的相同帧的均方差Dvrc(s，t)； 5)由以下公式采用最小二乘法计算出入3和Xb的值，
2.根据权利要求1所述的面向包交换网络的多视点视频传输失真预测方法，其特征在于，步骤(4)所述的视点内相邻帧的均方差DTK(s，t)和相邻视点的相同帧的均方差Dvec (s，t)是分别通过下式得到:
3.根据权利要求1所述的面向包交换网络的多视点视频传输失真预测方法，其特征在于，步骤(8)中: MSE值是参考图像和重建图像之间的均方误差，代表重建图像的失真值，
【文档编号】H04N19/154GK103856779SQ201410098310
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】周圆, 陈莹, 庞勃, 崔波, 侯春萍 申请人:天津大学