專利名稱：基于多描述視頻編碼、解碼方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編解碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多描述視頻編碼、解碼方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著因特網(wǎng)的爆炸式發(fā)展，視頻傳輸?shù)膽?yīng)用越來(lái)越廣泛。然而，網(wǎng)絡(luò)的擁塞、隨機(jī)比特錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)包的丟失可能將導(dǎo)致視頻壓縮數(shù)據(jù)質(zhì)量的嚴(yán)重下降，這就給視頻傳輸帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。特別是在需要實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)膱?chǎng)合，反饋重傳等技術(shù)由于延遲往往不能滿足實(shí)時(shí)性需求。因此，急需開發(fā)一種視頻編解碼系統(tǒng)，它不僅要有高的壓縮效率還要保證傳輸?shù)聂敯粜?。多描述編碼作為一種能在易錯(cuò)信道上提高傳輸?shù)聂敯粜缘募夹g(shù)，吸引了越來(lái)越多學(xué)者的研究?？梢约僭O(shè)在信源和信宿之間存在著很多的信道，不可能所有的信道同時(shí)在一個(gè)視頻幀出錯(cuò)，多描述編碼是在這個(gè)假設(shè)的基礎(chǔ)上提出來(lái)的。在編碼端信源產(chǎn)生多個(gè)比特流(稱之為描述)，每個(gè)比特流具有同樣的優(yōu)先級(jí)，在多個(gè)信道上進(jìn)行傳輸。在解碼端，每一個(gè)描述都能被獨(dú)立的解碼，重建用戶可接收質(zhì)量的視頻序列；隨著接收到描述數(shù)量的增加，重建視頻序列的質(zhì)量也隨之提高。本專利主要針對(duì)兩信道的情況。在通常的兩信道的情形下，接收到全部?jī)陕访枋龆a(chǎn)生的失真稱為中心失真，接收到某一個(gè)描述而產(chǎn)生的失真稱為單路失真。多描述視頻編碼的基本思想是如何利用描述的冗余信息來(lái)提高傳輸?shù)聂敯粜?。因此，在多描述視頻編碼中需要一些必要的冗余，盡管這樣會(huì)降低壓縮效率。在過(guò)去的幾年里，設(shè)計(jì)一個(gè)多描述編解碼的方案的主要目標(biāo)是在傳輸比特率和重建質(zhì)量之間折中。經(jīng)典的多描述編碼方案是利用變換和量化。根據(jù)多描述標(biāo)量量化的原則，在“V. A. Vaishampayanand S. John，“Balanced interframe multiple description Video compression，，，inProceedings of the IEEE International Conference on Image Processing(ICIP’99)，Vol. 3，pp. 812-816，Kobe，Japan，0ctoberl999”中設(shè)計(jì)了多描述視頻編碼方案。多描述相關(guān)性變換在 “A. R. Reibman, H. Jafarkhani, Y. Wang, Μ. T. Orchard, and R. Puri,“Multiple description coding for Video using motion compensated prediction，”inProceedings of the IEEE International Conference on Image Processing(ICIP’99)，Vol. 3，pp. 837-841，Kobe，Japan, October 1999”中被用來(lái)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償多描述視頻編碼。盡管上述方法取得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是這些方案不能兼容與廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)編解碼器，如H. 26x和MPEG系列。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在“N. Conci and F. G. B. DeNatale，“Multiple description Video coding using coefficients ordering andinterpolation，” Signal Processing Image Communication, Vol. 22，no. 3，pp. 252-265，2007”中多描述視頻編碼通過(guò)應(yīng)用H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)中的先進(jìn)的視頻編碼工具來(lái)引入描述間的冗余信息。此外，很多方案都是針對(duì)于某一種確定的標(biāo)準(zhǔn)編解碼器而提出的，如H. 264/AVC0 尤其是“L. Peraldo,E. Baccaglini,E. Magli,G. 01mo，R. Ansari,Y. Yao, “Slice-levelrate-distortion optimized multiple description coding for H. 264/AVC,，，IEEEInternational Conference on Acoustics Speech and Signal Processing(ICASSPj10),pp. 2330-2333, 2010. ”和“C.Lin,T. Tillo,Y Zhao,B. Jeon,“Multiple description codingfor H. 264/AVCffith redundancy allocation at macro block level,，，IEEE Trans, onCircuits and Systems for Video Technology, vol. 21，No. 5，pp. 589-600，2011 ”，為了提高性能，針對(duì)H. 264/AVC采用了片級(jí)和宏塊級(jí)的的多描述視頻編碼方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于多描述視頻編碼的兼容性問(wèn)題。 為了解決以上問(wèn)題，一種基于多描述視頻編碼方法，包括如下步驟奇數(shù)幀偶數(shù)幀被分開來(lái)產(chǎn)生初始的描述并編碼；利用不同描述間的宏塊級(jí)的相關(guān)性產(chǎn)生不同模式的邊信息并編碼；信道傳輸。進(jìn)一步，作為一種優(yōu)選方案，所述奇數(shù)幀偶數(shù)幀被分開來(lái)產(chǎn)生初始的描述并編碼，具體為奇偶幀分離，奇偶幀分別利用描述內(nèi)相關(guān)性，采用標(biāo)準(zhǔn)編碼算法編碼。進(jìn)一步，作為一種優(yōu)選方案，所述標(biāo)準(zhǔn)編碼算法為H. 264編碼。 進(jìn)一步，作為一種優(yōu)選方案，描述內(nèi)的相關(guān)性P intra依賴于同一描述內(nèi)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)系數(shù)，是當(dāng)前塊Bk和它的前一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊B, H的相關(guān)系數(shù)，
權(quán)利要求
1.一種基于多描述視頻編碼方法，其特征在于包括如下步驟奇數(shù)幀偶數(shù)幀被分開來(lái)產(chǎn)生初始的描述并編碼；利用不同描述間的宏塊級(jí)的相關(guān)性產(chǎn)生不同模式的邊信息并編碼；信道傳輸。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于多描述視頻編碼方法，其特征在于所述奇數(shù)幀偶數(shù)幀被分開來(lái)產(chǎn)生初始的描述并編碼，具體為奇偶幀分離，奇偶幀分別利用描述內(nèi)相關(guān)性，采用標(biāo)準(zhǔn)編碼算法編碼。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于多描述視頻編碼方法，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)編碼算法為H. 264編碼。
4.權(quán)利要求2所述的一種基于多描述視頻編碼方法，其特征在于描述內(nèi)的相關(guān)性P intra依賴于同一描述內(nèi)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)系數(shù)，是當(dāng)前塊Bk和它的前一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊B' H的相關(guān)系數(shù)
5.如權(quán)利要求I所述的一種基于多描述視頻編碼方法，其特征在于所述利用不同描述間的宏塊級(jí)的相關(guān)性產(chǎn)生不同模式的邊信息并編碼，如果是使用奇數(shù)幀估計(jì)偶數(shù)幀，先計(jì)算出每一對(duì)宏塊的相關(guān)系數(shù)
6.一種基于多描述視頻編碼裝置，其特征在于包括奇數(shù)幀偶數(shù)幀被分開來(lái)產(chǎn)生初始的描述并編碼模塊，用于將視頻序列進(jìn)行奇偶幀分離，奇偶幀分別進(jìn)行描述內(nèi)相關(guān)性計(jì)算然后再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)編碼；利用不同描述間的宏塊級(jí)的相關(guān)性產(chǎn)生不同模式的邊信息并編碼模塊，用于通過(guò)計(jì)算奇偶描述間相關(guān)性產(chǎn)生不同模式的邊信息編碼；信道模塊，用于編碼后信號(hào)傳輸。
7.一種基于多描述視頻解碼方法，其特征在于如果兩個(gè)信道都正常工作，兩路比特流就能解碼成兩路視頻子序列，然后這兩路視頻子序列就能重構(gòu)出中心視頻序列；如果只有一個(gè)信道正常工作，單路解碼器就會(huì)根據(jù)不同的模式來(lái)估計(jì)丟失的信息，在Model中，用MCI的方法能直接重建出丟失的幀，這里所運(yùn)用的MCI方法采用雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的，我們用f來(lái)表示幀fk和幀fk+1之間的估計(jì)幀，用MK(>)來(lái)表示像素移動(dòng)位置的運(yùn)動(dòng)矢量，為了避免重構(gòu)圖像中的空洞，我們可以計(jì)算出一個(gè)初步的重構(gòu)幀來(lái)作為背景，
8.一種基于多描述視頻解碼裝置，其特征在于，包括，標(biāo)準(zhǔn)解碼器用于解碼；利用邊信息重構(gòu)，用于重構(gòu)出奇偶幀； 幀交織，用于奇偶幀交織。
9.一種基于多描述視頻編解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求6所述的一種基于多描述視頻編碼裝置和權(quán)利要求8所述的一種基于多描述視頻解碼裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多描述視頻編解碼方法、裝置和系統(tǒng)編碼方法，包括如下步驟奇數(shù)幀偶數(shù)幀被分開來(lái)產(chǎn)生初始的描述并編碼；利用不同描述間的宏塊級(jí)的相關(guān)性產(chǎn)生不同模式的邊信息并編碼；信道傳輸。本發(fā)明還公開了一種基于多描述視頻編碼裝置，及解碼方法、裝置和系統(tǒng)，可用于實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)膱?chǎng)合。
文檔編號(hào)H04N7/26GK102630012SQ201210091619
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者白慧慧, 趙耀 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)