[发明专利]一种面向视频编码的背景建模方法

摘要

本发明公开了一种面向视频编码的背景建模方法，通过在图像块的基础上选择性地进行局部背景建模、局部背景更新、局部多重背景保持，以克服现有以帧为单位的背景建模方法中存在的背景更新的最佳时机难以确定、特定情况下背景建模困难、对周期性背景建模效率低下等问题，从而降低背景建模的开销，提高背景模型的预测质量，最终提高视频编码的总体压缩效率。

主权项

一种面向视频编码的背景建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：针对来自固定摄像头的视频序列的编码，在图像块而不是帧的层次上进行背景建模；同时，为了便于解码，在重构图像序列上按显示顺序进行背景建模；重构图像序列中所有图像按BxB像素划分成图像块，因此一个视频序列可以看作是MxN个图像块序列，其中MxB=W，NxB=H，W为图像宽度，H为图像高度；步骤2：每个图像块序列各自独立地进行背景建模，图像块序列背景建模过程中用到的数据结构有背景块判断缓存和背景块缓存；所述的背景块判断缓存是长度为K块的队列，所述的背景块缓存是长度为L块的队列，二者初始时都为空；图像块序列背景建模过程包括以下子步骤：步骤2.1：将当前重构图像块加入到背景块判断缓存的队尾；步骤2.2：如果当前重构图像块与某些背景块相似，则先删除所有现存的与当前重构图像块相似的背景块，再把当前重构图像块加入到背景块缓存队列的队尾；本流程完毕；否则，则继续进行下述步骤2.3的判断；步骤2.3：如果背景块判断缓存中已有K块，则判断它们是否都相似；若是，则认为当前重构图像块是背景块，先删除所有现存的与当前重构图像块相似的背景块，再把当前重构图像块加入到背景块缓存队列的队尾；本流程完毕；若否，则当前重构图像块不是背景块；步骤3：对于每一个采用帧间编码方式的待编码原始图像块，先进行标准的帧间搜索，再附加搜索对应位置的背景图像块缓存中的每一个背景块；如果某背景块是最佳参考块，则记录其在背景图像块缓存中的序号；在编码一帧原始图像时所有被实际参考的背景块在各自背景图像块缓存中的序号构成背景块选择位图，该位图进行压缩后，保存在码流中传给解码端，解码时采用与编码时相同的背景建模算法，结合背景块选择位图，重构出相同的虚拟参考帧，以实现正确解码；步骤4：当前帧编码完毕后，同时也得到了重构图像；该重构图像先按步骤1所述方式划分为图像块，每一个图像块再按步骤2所述方式进行背景建模，如果是背景块，则在步骤3中作为附加的备选参考块；如此重复直到所有帧编码完毕。