[发明专利]基于Wyner-Ziv理论的两描述视频编码方法

摘要

本发明涉及一种基于Wyner－Ziv的两描述视频编码方法。包括下列步骤：1)低复杂度编码，具体包括：奇偶帧分离；零运动H.264编码产生描述的第一部分；残差SW－SPIHT编码产生第二部分；冗余优化；2)高复杂度解码，具体包括：当两个描述都收到时，使用中心解码器解码；假设只有一个描述收到，例如，收到描述1，其第一部分进行零运动H.264解码得到W′₁，然后利用插值公式产生参考帧W_re2和边信息Y₂，并产生差值D_1y＝Y₂－W_re2。之后，进行SW－SPIHT解码器以重构差值D′₁，得到W″₂＝D′₁+W_re2，最后合并W′₁和W″₂，得到恢复的整个视频序列V′₁。本发明是一种兼具编码复杂度低和鲁棒性能好的视频编码框架，在有描述丢失时，该方法有更好的压缩性能，同时保持了低复杂度编码，可以满足低能耗设备的网络视频传输需求。

主权项

1、一种基于Wyner-Ziv理论的两描述视频编码方法，其特征在于：包括低复杂度编码和高复杂度解码，所述的低复杂度编码步骤如下：步骤1：帧分离，奇偶帧分离产生两个子序列W₁和W₂；步骤2：对W₁和W₂分别用零运动H.264编码以产生两个描述的part 1；步骤3：解码两个子序列的part 1码流得到W′₁和W′₂，并根据公式Wre1,i=W′2,i+W′2,i+12]]>和Wre2,i=W′1,i-1+W′1,i2]]>产生两个子序列每帧的参考帧W_re1和W_re2，其中，W′_1，i-1和W′_1，i是描述1中当前帧的前、后解码帧；步骤4：做减法产生残差，对描述1，D₁＝W′₂-W_re2，对描述2，D₂＝W′₁-W_re1；步骤5：根据优化的组合量化，对残差D₁和D₂分别进行SW-SPIHT编码产生两个Wyner-Ziv码流，形成对应描述的part 2；步骤6：将相同描述的part 1和part 2码流送入相同的信道进行传输；所述的高复杂度解码步骤如下：步骤1：判断有无描述丢失；步骤2：假设描述2丢失，只收到描述1，进行下列的解码；1)：先进行零运动H.264解码得到part 1，W′₁；2)：分别根据公式Wre2,i=W′1,i-1+W′1,i2]]>和Y_2，i(x，y)＝0.25×W′_1，i-1(x+0.5×dx_f，y+0.5×dy_f)+0.25×W′_1，i(x-0.5×dx_f，y-0.5×dy_f)+0.25×W′_1，i-1(x-0.5×dx_b，y-0.5×dy_b)+0.25×W′_1，i(x+0.5×dx_b，y+0.5×dy_b)产生参考帧W_re2和边信息Y₂，其中，W′_1，i-1和W′_1，i是描述1中当前帧的前、后解码帧，(x，y)是内插帧的坐标，[dx_f，dy_f]和[dx_b，dy_b]分别是前、后向运动矢量，可通过W′_1，i-1和W′_1，i用半像素运动估计等到；3)：计算差值D_y1＝Y₂-W_re2，并用差值D_y1作为边信息进行SW-SPIHT解码，得到恢复的差值D′₁；4)：作加法得到恢复的part 2，即W″₂＝D′₁+W_re2；5)：合并W′₁和W″₂，得到恢复的原始视频序列V′₁；步骤3：假设描述1丢失，只收到描述2，进行下列的解码；1)：先进行零运动H.264解码得到part 1，W′₂；2)：分别根据公式Wre1,i=W′2,i+W′2,i+12]]>和Y_1，i(x，y)＝0.25×W′_2，i(x+0.5×dx_f，y+0.5×dy_f)+0.25×W′_2，i+1(x-0.5×dx_f，y-0.5×dy_f)+0.25×W′_2，i(x-0.5×dx_b，y-0.5×dy_b)+0.25×W′_2，i+1(x+0.5×dx_b，y+0.5×dy_b)产生参考帧W_re1和边信息Y₁，并得到差值D_y2＝Y₁-W_re1；3)：用差值D_y2作为边信息进行SW-SPIHT解码，得到恢复的差值D′₂；4)：作加法得到恢复的part 2，即W″₁＝D′₂+W_re1；5)：合并W″₁和W′₂，得到恢复的原始视频序列V′₂；步骤4：当没有描述丢失时，进行下列的解码；1)：用零运动H.264解码得到两个描述的part 1，W′₁和W′₂，2)：合并W′₁和W′₂以恢复视频V′₀。