[发明专利]基于模式决策的自适应帧组分布式视频编码和解码方法

摘要

本发明公开了一种能够提高率失真性能的基于模式决策的自适应帧组编解码方法，帧组编码为把帧分为关键帧、准关键帧、WZ帧；对准关键帧的块采用帧间模式、帧内模式或Skip模式进行编码；对WZ帧的块采用WZ模式、帧内/WZ模式或Skip/WZ模式进行编码；帧组解码分为关键帧解码、准关键帧解码和WZ帧解码；对关键帧采用传统的帧内解码方法；对准关键帧分为帧间模式、帧内模式、Skip模式解码；对WZ帧分为WZ块模式、粗糙帧内块模式、Skip块模式解码；存储器内存储一个GOP中的解码后的关键帧和准关键帧。本发明能够提高整个系统的编码效率和最终的解码质量，在计算量略微提高的条件下，很大程度地提高了其率失真性能。

主权项

1.一种基于模式决策的自适应帧组分布式视频编码方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）读取一个帧组所包含的最大图像帧的个数L及时间相关性判断准则的门限值T1 和T2，然后以帧为单位读取图像值；（2）每个图像组的第一帧作为关键帧进行H.264帧内编码，生成H.264帧内码流，并发送到解码端；（3）对关键帧采用H.264帧内解码，用解码恢复关键帧来生成参考帧，即（1）其中为当前编码帧相邻的前一个已解码的关键帧；（4）用当前编码帧X与其参考帧的差值来生成残差帧D，即残差帧为：（2）其中为帧像素的坐标；（5）对步骤（4）中得到的残差帧进行8×8块划分，分别计算各块的绝对残差和SAD，第K块的绝对残差和为；（6）根据步骤（5）中计算得到的利用公式（4）对当前编码帧中的块进行块模式判断，块分为三种类型：Skip块、WZ块和块；（4）其中T1、T2是通过实验预先设定的门限值；（7）根据步骤（6）中的块分类，对当期编码帧中的块进行块模式统计，根据块类型的数量来确定当前帧的模式，当Skip块或WZ块数量最多，当前帧的模式设置为WZ帧；当：块数量大于Skip块和WZ块数量之和，设置当前帧为关键帧；（8）自适应帧组方式编码：在连续WZ帧个数大于L-1的情况下,强制设置第L-1的WZ帧为关键帧，该情况下帧组长度＝L；在连续WZ帧个数不大于L-1的情况下，根据步骤（7）判断的结果，若当前编码帧为关键帧，并且前一帧为WZ帧的情况下，则强制设置前一帧为准关键帧，否则不强制设置准关键帧，并根据帧数设置该情况下GOP长度；并对关键帧采用帧内编码方式，对准关键帧采用基于块的帧内、帧间混合编码方式；对WZ帧采用基于块的混合分布式编码方式；（9）对模式信息码流的熵编码：按照帧的次序以头信息方式对每帧进行模式信息编码，对于关键帧，只需设置帧级头信息，对于准关键帧和WZ帧，需设置帧级头信息和块级头信息，对于块头信息采用“从左到右，从上到下”的顺序进行扫描，形成块模式信息码流，模式信息码流包括帧组长度、帧级头信息和块级头信息，模式码流采用熵编码压缩后发送到解码端。