[发明专利]一种面向图像组分块压缩感知的测量端观测效能调控方法

摘要

难控的观测效能是制约视频观测编码技术发展的主要难题。基于图像组分块压缩感知架构，本发明提供了一种模型引导的观测效能调控方法，测量端根据当前图像组的观测结果与GOP帧间相关模型，在功耗约束下为后一图像组预先分配关键帧/非关键帧的采样率和量化深度。当前图像组执行完观测编码，若当前功耗满足功耗约束，后一图像组仍然采用当前图像组的观测参数；否则，后一图像组进入递减模式或递增模式，根据GOP帧间相关模型更新观测参数。由于邻近的图像组具有近似的统计特性，所提方法为视频观测编码提供了一种在功耗约束下观测参数的预设机制，能够快速地为关键帧/非关键帧分配采样率和量化深度，为连续图像组提供优化的观测效能。

主权项

1.一种面向图像组分块压缩感知的测量端观测效能调控方法，其特征在于，为后一图像组预先设定合适的观测参数，实现效能可控的视频观测编码，包括以下步骤：步骤一、效能控制器分别获取测量端各功能单元的耗电量，设G_m表示第m个图像组，m≥1，P_m表示观测第m个图像组的耗电量，帧间向量相关度q_m是第m个图像组非关键帧之间观测向量相关系数的平均值，则第m个图像组G_m在执行观测编码时需要确定四个观测参数：关键帧采样率S^k_m、关键帧量化深度D^k_m、非关键帧采样率S^nk_m、非关键帧量化深度D^nk_m，k表示关键帧，nk表示非关键帧；步骤二、效能控制器根据第m个图像组G_m的耗电量P_m，判断后一图像组G_m+1的工作模式：相邻图像组具有近似的统计特性，后一图像组可以工作在保持模式、递减模式或递增模式，对于给定的功耗阈值P_t和置信比γ，若P_t×(1‑γ)％≤P_m≤P_t×(1+γ)％，满足功耗约束，后一图像组G_m+1进入保持模式，跳转到步骤三(a)；若P_m<P_t×(1‑γ)％，后一图像组G_m+1进入递增模式，跳转到步骤三(b)；若P_m>P_t×(1+γ)％，后一图像组G_m+1进入递减模式，跳转到步骤三(c)；步骤三(a)、保持模式后一图像组G_m+1仍采用当前图像组G_m的观测参数，即{S^k_m+1＝S^k_m,D^k_m+1＝D^k_m,S^nk_m+1＝S^nk_m,D^nk_m+1＝D^nk_m}，随后跳转到步骤四；步骤三(b)、递增模式后一图像组G_m+1的关键帧采样率S^k_m+1是在第m个图像组G_m的关键帧采样率S^k_m的基础上增加步长α，关键帧量化深度D^k_m+1是在第m个图像组G_m的关键帧量化深度D^k_m的基础上增加步长β，直至最大的观测参数值；然后利用GOP帧间相关模型分别确定后一图像组G_m+1的非关键帧采样率S^nk_m+1、非关键帧量化深度D^nk_m+1，即{S^k_m+1＝min(S^k_m+α,1.00),D^k_m+1＝min(D^k_m+β,16),S^nk_m+1＝max(q_m·S^k_m+1,α),D^nk_m+1＝max(q_m·D^k_m+1,β)}，随后跳转到步骤四；步骤三(c)、递减模式后一图像组G_m+1的关键帧采样率S^k_m+1是在第m个图像组G_m的关键帧采样率S^k_m的基础上减少步长α，关键帧量化深度D^k_m+1是在第m个图像组G_m的关键帧量化深度D^k_m的基础上减少步长β，直至最小的观测参数值；然后利用GOP帧间相关模型分别确定后一图像组G_m+1的非关键帧采样率S^nk_m+1、非关键帧量化深度D^nk_m+1，即{S^k_m+1＝max(S^k_m‑α,α),D^k_m+1＝max(D^k_m‑β,β),S^nk_m+1＝max(q_m·S^k_m+1,α),D^nk_m+1＝max(q_m·D^k_m+1,β)}；步骤四、测量端利用前一步骤确定的观测参数{S^k_m+1,D^k_m+1,S^nk_m+1,D^nk_m+1}对后一图像组G_m+1执行观测编码，根据图像组G_m+1的观测结果计算帧间向量相关度q_m+1，同时获取相应的耗电量P_m+1，跳转到步骤二，继续逐一观测后续的图像组，直到最后一个图像组。