[发明专利]基于压缩感知的分布式视频编解码系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于压缩感知和分布式视频编码技术领域，具体涉及一种基于压缩感知的分布式视频编解码系统及其方法。

背景技术

传统的视频编码标准，无论是H.26x系列还是MPEG系列，编码端通过帧间预测和DCT变换来去除时间冗余和空间冗余，以获取高压缩效率，这就使得编码器对计算能力和内存容量的要求远远高于解码器。

在大多数视频应用中，如广播、视频流的点播等服务，视频序列只需要编码一次，而可能在多个终端上进行多次解码，因此，复杂的编码器和简单的解码器正好可以获得系统整体性能的最优。然而，随着多媒体技术的发展，新的应用场景不断涌现，如便携式摄像机、视频传感器网络、无线视频监控系统等。在这些应用中，视频采集设备往往在运算能力、内存和能量上都有一定的限制，无法承担传统视频编码标准中复杂的编码操作，而解码端的设备往往拥有大量的资源，可以进行复杂的运算。传统的视频编码标准对编码器和解码器的复杂度分配情况与系统的资源分配情况不一致，因而，不适用于这些新应用场景。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于压缩感知的分布式视频编解码系统及其方法，避免了传统的视频编码标准对编码器和解码器的复杂度分配情况与系统的资源分配情况不一致，从而不适用于新应用场景的缺陷，实现了对任意域稀疏的信源进行有效压缩的目的，在相同的重建视频质量前提下，压缩效率高于传统分布式视频编解码系统，编码端的运算复杂度降低。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于压缩感知的分布式视频编解码系统，包括相互通信连接的编码器101和解码器102，其中编码器101内包括视频帧分割器11，该视频帧分割器11同编码器101内的帧内编码器1和非关键帧预处理器4相通信连接，非关键帧预处理器4同编码器101内的第一压缩感知编码器5相通信连接；所述的解码器102内包括视频帧合成器12，该视频帧合成器12同解码器102内的帧内解码器2和非关键帧后处理器10相通信连接，非关键帧后处理器10和帧内解码器2同解码器102内的运动预测与场景分析模块3相通信连接，非关键帧后处理器10和解码器102内的运动预测与场景分析模块3同第二减法器9相通信连接，运动预测与场景分析模块3、解码器102内的第二压缩感知编码器6以及第一减法器7相互通信连接，第二压缩感知编码器6、解码器102内的第一减法器7和第二减法器9同解码器102内的压缩感知解码器8相通信连接；而第一压缩感知编码器5同第一减法器7相通信连接，压缩感知解码器8同非关键帧预处理器4和第一压缩感知编码器5相通信连接，帧内编码器1同帧内解码器2相通信连接。

所述的帧内编码器1采用H.26x系列帧内编码器或MPEG系列帧内编码器，所述的帧内解码器2采用H.26x系列帧内解码器或者MPEG系列帧内解码器。

所述的视频帧分割器11和视频帧合成器12相适配。

所述的第一压缩感知编码器5和第二压缩感知编码器6采用相同的测量矩阵或采样矩阵。