[发明专利]基于嵌入式分布式视频编码描述的视频抗差错编解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种视频编解码技术领域的方法，具体是一种基于嵌入式分布式视频编码描述的视频抗差错编解码方法。

背景技术

视频编解码技术对于视频的存储和传输等应用至关重要。现有的混合式视频编码技术(如H.264/AVC，MPEG-x系列标准)在编码端利用时间空间预测编码提高编码效率，但其产生的码流对于传输差错非常敏感。为了提高编码码流的抗差错能力，人们通常采用信道编码等方法提高编码码流传输链路的可靠性，或者在解码时对于丢失或者出现差错的宏块(Macroblocks)利用视频信号帧间和帧内的相关性进行预测，以尽量减弱传输差错对解码图像的质量恶化。但是这两类方法相互之间独立进行的，为了进一步提高整体编码效率，研究者提出了一套完整的基于分布式视频编码的视频抗差错编码方案。

经过对现有技术的文献检索发现，S.Rane、P.Baccichet和B.Girod在2008年10月份的IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technoloy期刊上发表的“Systematiclossy error protection of video signals”上提出采用分布式视频编码的粗量化的视频信号在解码质量和保护强度之间进行折中。A.Sehgal、A.Jagmohan和N.Ahuja在2004年4月份的IEEETransactions on Multimedia期刊上发表的“Wyner-Ziv coding of video：an error-resilientcompression framework”上提出通过插入采用分布式视频编码保护的基准帧来结束传输失真在时间上的传播。Y.Zhang、C.Zhu和K.-H.Yap在2008年12月的“IEEE Transactions onMultimedia”期刊上提出在Sehgal等人方案的基础上进行分布式视频解码时应联合考虑传输失真和Wyner-Ziv帧与其参考帧间的相关性。但是这些方案并没有给出如何在解码端估计传输失真以及在编码端进行分布式视频编码和传统视频编码的联合优化问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于嵌入式分布式视频编码描述的视频抗差错编解码方法，通过对于分布式视频编码和传统编码的联合优化可提高该系统的整体性能，而解码端的传输失真估计所需要的要素均可在解码端获得，更加适用于无反馈信道或反馈信道传输时延较长的视频传输应用。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明通过在编码端进行混合式预测视频编码后得到分布式视频编码码流，对其中的帧间编码帧进行嵌入式分布式视频编码保护处理并发送至解码端，当解码端收到的帧间编码帧中没有传输差错并且其参考帧也未受到传输失真的影响，则丢弃该帧间编码帧所对应的分布式视频编码码流；否则解码接收到的分布式视频编码码流，并将解码结果作为后续帧的参考，从而消除传输失真随时间的传播，实现视频抗差错。

所述的混合式预测视频编码包括：H.264规范编码、AVC规范编码或MPEG-x规范编码；

所述的嵌入式分布式视频编码保护处理是指：

第一步、首先将分布式视频编码码流中的图像划分为若干宏块，并采用混合式预测视频编码中的率失真优化方法计算每一个宏块针对所有帧内编码模式以及所有帧间编码模式的对应代价J(m)＝D(m)+λR(m)，其中D(m)为模式m对应的编码失真，R(m)为模式m对应的编码码率，并选取所有帧内编码模式中代价最小值及其对应的帧内编码模式以及所有帧间编码模式中代价最小值及其对应的帧间编码模式

第二步、当时，则对于该宏块采用帧内编码模式进行编码，否则计算该宏块分布式视频编码和混合式预测编码的联合信源信道代价J_WZ(m)＝D(m)+D_WZ(m)+λ(R(m)+R_WZ(m))，其中D_WZ(m)为模式m经过分布式视频编码保护后残余的传输失真，R_WZ(m)为对模式m进行分布式视频编码保护所需的码率；

第三步、当时，则对于该宏块采用帧内编码模式进行编码，否则采用帧间编码模式进行编码，重复执行上述第一步至第三步直至所有宏块均完成编码；

第四步、步骤二中对于所有宏块(Macroblocks)计算所得的R_WZ(m)之和作为嵌入式分布式视频编码的码率，并据此进行分布式视频编码。