[发明专利]基于前景背景分离的分布式压缩感知视频编解码方法

权利要求书

1.一种基于前景背景分离的分布式压缩感知视频编解码方法，包括下列两个方面：

(1)在编码端，根据重构精度和实时性的要求，将视频按照帧序分为关键帧，即I帧，和非关键帧， 即P帧，每两帧组成一图像组GOP；对于I帧，选择适当的观测矩阵对其进行测量；对于P帧，需要与对 应I帧进行背景和前景分离，再使用相同的观测矩阵对分离后的前景进行测量，使用差分完成背景和前景 的分离，设P帧与I帧的差值为d_v，在编码端引入解码模式判断，判断依据为d_v的均方误差值MSE， 根据MSE的值将一个GOP中P帧的解码模式分为跳帧模式SKIP、普通模式NORMAL和字典学习模式 DL三种模式，若MSE小于阈值下限，则判定这两帧非常相似，该P帧无需重构，可直接使用I帧重构结 果作为其重构结果；若MSE在阈值范围内，则直接对I帧和P帧的前景分别进行重构；若MSE大于阈值 上限，表明这两帧差别很大，应更新稀疏字典以适应新的场景，解码端在完成此GOP内I帧的重构后用字 典学习算法更新当前稀疏字典；

(2)在解码端，首先根据编码端发送的判断信号确定解码模式，之后对该GOP的两帧进行相应的解 码操作，具体的解码操作为：若为跳帧模式，则只重构I帧，P帧用I帧重构结果替代；若为普通模式，I 帧和差值分别进行重构，再通过图像重组得到P帧的重构结果；若为字典学习模式，则先按照普通模式的 步骤进行重构，再根据I帧的重构结果进行字典更新，并将更新后的稀疏字典应用于P帧和下一个I帧的 重构中，最后按照帧序和帧率输出重构视频流。

2.根据权利要求1所述的分布式压缩感知视频编解码方法，其特征在于，在DL模式中，对每帧均采 用分块压缩感知，即先将图像信号X分为N个b×b的不重叠块b_i,i＝1,2,......N，再将每个块b_i看作一 个长度为N_b＝b×b的列向量，至此，图像信号X被转化为N_b×N的矩阵，对其进行差分分离和判断， 并进行观测，最后将测量信号和模式判断信号传给解码端。