基于压缩采样的视频编解码系统及其方法

摘要

发明公开了一种基于压缩采样（CS）的视频编解码系统及其方法，涉及图像压缩技术领域。本视频编解码系统由基于CS视频编码器子系统（100）和基于CS视频解码器子系统（200）组成；基于CS视频编码器子系统（100）在视频发送端实现对输入视频序列图像的压缩编码，产生视频压缩码流；基于CS视频解码器子系统（200）在视频接收端实现对接收的视频压缩码流进行解码，重建原视频序列图像。本发明在实现低复杂度编码的同时，能有效提高压缩效率和重建图像质量，满足无线视频相机与无线视频监控等应用的需要。

主权项

一种基于压缩采样的视频编解码系统，由基于CS视频编码器子系统（100）和基于CS视频解码器子系统（200）组成；基于CS视频编码器子系统（100）在视频发送端实现对输入视频序列图像的压缩编码，产生视频压缩码流；基于CS视频解码器子系统（200）在视频接收端实现对接收的视频压缩码流进行解码，重建原视频序列图像；所述的基于CS视频编码器子系统（100）包括序列图像分割模块（120）、传统帧内图像编码模块（130）；设置有基于CS帧内图像编码模块（110）；所述基于CS帧内图像编码模块（110）包括图像分块DCT模块（113）和量化熵编码模块（114）；设置有块稀疏性检测模块（111）和块自适应压缩采样模块（112）；其交互关系是：序列图像分割模块（120）分别与传统帧内图像编码模块（130）和基于CS帧内图像编码模块（110）并行交互；图像分块DCT模块（113）、块自适应压缩采样模块（112）、量化熵编码模块（114）依次交互；块稀疏性检测模块（111）的输入端与图像分块DCT模块（113）交互，块稀疏性检测模块（111）的输出端交互到块自适应压缩采样模块（112）；所述的基于CS视频解码器子系统（200）包括传统帧内图像解码模块（220）和序列图像合成模块（230）；设置有基于CS帧间联合解码模块；所述设置有基于CS帧间联合解码模块包括熵解码去量化模块（214）、块IDCT图像合成模块（215）；设置有非关键帧块预测模块（211）、块DCT模块（212）和DCT系数重建模块（213）；其交互关系是：传统帧内图像解码模块（220）、非关键帧块预测模块（211）、DCT模块（212） 依次交互；熵解码去量化模块（214）、块DCT系数重建模块（213）、块IDCT图像合成模块（215）依次交互；熵解码去量化模块（214）也交互到非关键预测模块（211），DCT模块（212）也交互到块DCT系数重建模块（213）；序列图像合成模块（230）并行交互到传统帧内图像解码模块（220）和块IDCT图像合成模块（215）的输出端；所述的DCT模块（212）是一种进行DCT变换，得到输入图像块的DCT表示的功能模块，其工作流程是：非关键帧块预测模块（211）产生的图像块预测值输入到该模块进行DCT变换；所述的块DCT系数重建模块（213）是一种根据熵解码去量化模块（214）的输出和DCT模块（212）的输出，得到非关键帧各图像块的DCT系数的重建表示的功能模块，其工作流程是：①截断选取DCT模块（212）输出的预测图像块的DCT系数；②将①中结果与熵解码去量化模块（214）的输出进行合并，得到非关键帧图像块的DCT系数的重建表示；其特征在于：所述的块稀疏性检测模块（111）的是一种根据图像的分块DCT表示，得到各图像块的相对稀疏性表示的功能模块，其工作流程是：①计算图像各块的DCT表示的交流系数分量的绝对值和；②计算整幅图像所有块的DCT表示的交流系数分量的绝对值的和；③计算①中结果与②中结果的比值，得各图像块的相对稀疏性的表示；所述的块自适应压缩采样模块（112）是一种根据块稀疏性检测模块（111）得到的各图像块的相对稀疏性、自适应地截断选取各图像块的DCT系数的功能模块，其工作流程是：①根据各分块图像的相对稀疏性和压缩比要求，确定各图像块的测量维数；②根据①中确定的各图像块的测量维数，截断选取各图像块的对应维数的DCT系数；所述的非关键帧块预测模块（211）是一种根据传统帧内图像解码模块（220）输出的已解码的关键帧图像，和熵解码去量化模块（214）输出的非关键帧各图像块的DCT系数，得到非关键帧各图像块的预测表示的功能模块，其工作流程是：①选取非关键帧图像块在其前后关键帧对应位置处大小合适的图像窗；②在图像窗中滑动选取与非关键帧图像块大小相同的所有不同的图像块；③根据②中各图像块的DCT表示和已解码的非关键帧当前图像块的DCT表示，通过求解压缩采样恢复的方法得到由关键帧图像块线性表示非关键帧图像块的系数矢量；④根据③中得到的系数矢量和②中各图像块，通过线性叠加运算得到非关键帧图像块的预测表示。