[发明专利]一种感兴趣区域的率失真优化帧内刷新与码率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感兴趣区域的率失真优化帧内刷新与码率分配方法，属于视频通信领域。

背景技术

视频处理技术广泛采用预测编码，当视频在易受干扰无线信道上传输时，传输差错在时空域扩散，导致视频质量迅速降低。受损宏块的帧内编码更新能有效的阻止差错在时域上的扩散，提高视频差错的恢复能力，然而却以降低信源编码效率为代价。因此，如何合理的进行帧内宏块刷取得视频鲁棒性和编码效率的折衷就具有重要研究意义。

在目前已有的帧内刷新算法中，文献Yuan Zhang，Wen Gao，Yan Lu，Qingming Huang，and Debin Zhao.Joint Source-Channel Rate-DistortionOptimization for H.264 Video Coding Over Error-Prone Networks，IEEE Trans.Multimedia，Vol.9，No.3，pp：445-454.Apr.2007.分析了丢失信道下的端到端失真估计方法，文献Quqing Chen，Zhibo Chen，Xiaodong Gu，and Charles Wang.Attention-based adaptive intra refresh for error-prone video transmission，IEEECommunications Magazine，Vol.45，No.1，pp：52-60.Jan.2007.根据人眼对视频图像有的区域感兴趣有的区域不太关注的特点，提出基于人眼视觉特性的感兴趣区域的帧内宏块刷新，但是感兴趣区域帧内宏块的增加也必然增加了码率开销，在码率受限时会对主观图像质量有很大影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种感兴趣区域的率失真优化帧内刷新与码率分配方法，根据宏块所在区域来计算失真并重新分配码率，提高了码率受限情况下的主观图像质量。

实现本发明目的采用的技术方案是：一种感兴趣区域的率失真优化帧内刷新与码率分配方法，其特征在于：先根据端到端的全局失真理论分析易错下视频传输的端到端全局失真，包括信源失真和信道失真；再推导信道失真计算公式，并根据率失真理论得到基于感兴趣区域的视频编码拉格朗尔代价函数公式，然后根据宏块的时空相关性得到当前宏块的复杂度的加权预测模型，再根据预测得到的当前宏块的复杂度和宏块所在区域来计算该宏块的目标码率，重复上述步骤，直至当前帧编码完毕，具体步骤如下：

(1)根据全局率失真理论计算当前宏块的信源失真D_s(n，m)，

Ds(n,m)=E{[F(n,m)-F‾(n,m)]2}]]>

其中F(n，m)、分别为第n帧第m个宏块的原始值和在编码端的重建值；

(2)根据假定的包丢失率p分别计算帧内宏块的信道失真D_c-I(n，m)和帧间宏块的信道失真D_c-P(n，m)：