基于自适应哈什和格型矢量量化的分布式视频编码方法

摘要

本发明是一种基于自适应“哈什”和格型矢量量化的分布式视频编码方法。一是在编码端产生“哈什”比特流，利用“哈什”在解码端产生运动补偿的边信息帧；二是对Wyner-Ziv帧进行Wyner-Ziv帧内编码，以产生Wyner-Ziv比特流，并利用产生的边信息帧对Wyner-Ziv比特流进行解码。这两个过程中都利用了带有反馈的LDPCA(累积低密度奇偶校验码)编码器，但在第一环节中利用反馈来生成码率自适应的“哈什”，压缩“哈什”比特流，第二环节中利用反馈来适应主、边信息的相关性变化，以压缩格型矢量量化的比特流。

主权项

1. 基于自适应“哈什”和格型矢量量化的分布式视频编码方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1)设定每个图像组GOP中的帧数，发送“哈什”的Hamming距离域值θ，存储优化的格型矢量量化组合量化表；2)对每个GOP的关键帧，用传统的帧内编码方案编解码，发送其帧内编码的比特流，并把解码的关键帧作为下一Wyner-Ziv帧的初始边信息帧；3)对关键帧进行“欠采样”及“粗量化”，并且按块存储其粗量化比特；4)将Wyner-Ziv帧分为16×16的块，对当前的16×16块进行1/2“欠采样”，每像素3比特“粗量化”得到序列q，并求q与上一帧相同位置块的粗量化序列的Hamming距离Dist；5)如果Dist>θ，则发送块标志flag＝1到解码端，跳到步骤12，否则，继续进行；6)发送块标志flag＝0，并令q2＝q，对q2进行LDPCA累积低密度奇偶校验码编码；7)在“缓存”中存储q2的LDPCA的所有校验位；8)解码端将“初始边信息帧”内所有搜索像素块进行与编码端相同的“欠采样粗量化”，得到边序列集合q′2s；9)发送q2的部分校验位；10)解码端根据收到的校验位在q′2s集合中搜索，寻找能使LDPCA正确解码q2的边序列q′2，如果这样的边序列存在，继续进行下列的步骤11，否则返回步骤9，增加一部分校验位，直至找到能利用最少的校验位解码q2的边序列q′2；11)由q′2对应的块作为最佳匹配块，并用解码的q2对匹配块内的相对应像素点进行量化重构，得到当前编码块的补偿块；12)如果当前块不是当前Wyner-Ziv帧的最后一块，返回步骤4，继续下一块的判断与处理，否则继续步骤13；13)解码端根据flag组织生成最终的边信息帧：flag＝0，利用补偿块替换初始边信息帧的同位置块，flag＝1，初始边信息帧的块不变，即用初始边信息块作最终的边信息块；14)保存当前Wyner-Ziv帧的“欠采样粗量化”序列；15)编码端对当前Wyner-Ziv帧做4×4块的DCT变换，按照“Z”扫描顺序将每块生成的16个系数组成16个主系数带；对边信息帧做4×4块的DCT变换，按照“Z”扫描顺序将每块生成的16个系数组成16个边系数带；在主系数带内，顺序选择两个系数组成2维矢量进行基于边信息的LVQ格型矢量量化编码，形成差值主序列q1；在边系数带内，顺序选择两个系数组成2维矢量进行上述基于边信息的LVQ编码，形成差值边序列q1′；16)对q1进行LDPCA编码，将生成的全部校验位存储在“缓存”中；17)发送q1的部分校验位到解码端；18)解码端用收到的校验位和q1′进行LDPCA解码，如果q1解码不成功，返回步骤17，增加校验位的发送，直到解码成功，恢复差值主序列q1；19)用恢复的主序列q1和边信息帧的DCT系数进行基于边信息的LVQ解码和重构得到恢复的DCT系数，然后进行逆Z扫描，逆DCT变换，得到当前Wyner-Ziv帧的恢复帧；20)如果当前的Wyner-Ziv帧不是当前GOP的最后一帧，用当前恢复的Wyner-Ziv帧更新初始边信息帧，返回步骤4，否则进行下列的步骤21；21)如果当前的GOP不是最后GOP，返回步骤2，否则结束。