[发明专利]基于空间下采样的多描述编码高质量边重建方法

说明书

本发明提供了一种基于空间下采样的多描述编码高质量边重建方法，包括，制作数据集：选取视频，通过空间下采样分成两个描述，在量化参数QP值设定下，编码，解码，将解码后的视频和相应的原始视频作为训练集；训练SD‑VSRnet网络：每五帧视频作为网络的输入，依次进行特征提取，恢复高频细节，像素重排，再与输入的中间帧进行跳跃连接得到重建的视频帧，逐帧重建获得最后的重建视频，实现SD‑VSRnet网络的训练。本发明提出的方法制作了适用于空间下采样的多描述编码高质量边重建的数据集，另外，采用视频超分辨率的神经网络，分别测试4种QP值，可以有效提高不同压缩程度的边缘解码视频重建质量。

技术领域

本发明涉及视频编解码领域，尤其涉及一种基于空间下采样的多描述编码高质量边重建方法。

背景技术

随着第五代移动通信网络的推进和千兆WIFI的普及等，互联网和无线通道已经成为数字视频的主要传输通道。但互联网中仍然存在网络拥挤、信道干扰和无线信道的随机比特错误以及突发错误等现象。因此，研究具有容错编码能力的视频编码是十分重要的。

而在容错编码领域中，多描述视频编码(Multiple Description Coding,MDC)是一种能有效解决无线通道和互联网在传输中发生信息丢失、误码和延时等造成视频质量下降问题的容错编码方法。多描述编码技术的基本原理是将信源分解成两个或多个具有同等重要性的码流，分别通过不同的信道传输到接收端，每个码流是信源的一个描述，由于每个描述都含有其他描述所没有的信息，重建的效果将随着接收到的描述数的增多而得到改善。如果能够理想地接收到所有描述，用中心解码器重建。但在不可靠网络传输中，更常见的是只接收到部分描述，用边缘解码器重建。在基于空间下采样的多描述编码方法中，下采样过程就是像素丢失的过程。对低分辨率视频进行编解码，若只能接收到部分描述，就需要设计相应的边缘解码器，以保证视频的重建质量。因此，针对空间下采样形成不同描述的多描述编码方法，提出基于空间下采样的高质量边重建方法，可以有效提高经不可靠传输后多描述编码视频流的重建质量，具有一定的研究意义和实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提高多描述编码视频流的边缘解码重建质量，提出一种基于空间下采样的多描述编码高质量边重建方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于空间下采样的多描述编码高质量边重建方法，包括制作数据集阶段、训练SD-VSRnet网络阶段、测试SD-VSRnet网络阶段，具体包括如下步骤：

步骤S1：制作数据集阶段

步骤S11：选取多种分辨率和多种场景的视频，将每一帧视频图像通过空间下采样分成两个描述；

步骤S12：在量化参数QP值设定下，通过原始HEVC编码器中编码；

步骤S13：将两个描述的码流分别打包后通过不同的信道进行传输；

步骤S14：通过原始HEVC解码器解码，将解码后的视频序列和相应的原始视频作为训练集，其中，所述解码后的视频序列作为训练的数据，所述相应的原始视频作为训练的标签；

步骤2：训练SD-VSRnet网络阶段

步骤S21：将每一帧视频以步长为36分为大小为48的图像块，每五帧作为网络的输入，逐帧顺延，每五帧视频经过双三次上采样后作为网络的输入；

步骤S21：利用不同大小的卷积层进行不同大小的特征提取；

步骤S21：通过残差学习恢复高频细节；

步骤S21：通过亚像素卷积层进行像素重排；

步骤S21：经过最大池化层，与输入的中间帧进行跳跃连接得到重建的视频帧；