低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)幀排列方式的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于分布式視頻編碼【技術(shù)領(lǐng)域】，為實現(xiàn)提高視頻幀的重構(gòu)質(zhì)量，降低解碼時延，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)幀排列方式，包括如下步驟：首先，在時間方向上，即同一個視點不同時刻的幀，奇數(shù)視點的前兩幀都是關(guān)鍵幀即K幀，從第三幀開始出現(xiàn)非關(guān)鍵幀即WZ幀，此后K幀、WZ幀交替出現(xiàn)；偶數(shù)視點的前兩幀是WZ幀，第三幀是K幀，此后K幀、WZ幀交替出現(xiàn)；奇數(shù)視點的前兩幀外推出后一幀，然后把當(dāng)前解碼的WZ幀作為已解碼幀與后一K幀外推出后面的WZ幀；第二，在視點方向上，即不同視點同一時刻的幀，在同一時刻的不同視點的幀的排列是K幀與WZ幀交替出現(xiàn)的。本發(fā)明主要應(yīng)用于視頻編碼。
【專利說明】低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)幀排列方式
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]發(fā)明屬于分布式視頻編碼【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)巾貞排列方式。
技術(shù)背景
[0002]分布式視頻編碼是一種新興的視頻編碼技術(shù)，它能夠使運動估計與運動補(bǔ)償預(yù)測從編碼端轉(zhuǎn)移到解碼端，有效地降低了編碼端復(fù)雜度，適用于低復(fù)雜度、低功耗的視頻系統(tǒng)，如無線監(jiān)控系統(tǒng)、無線視頻系統(tǒng)等。多視點分布式視頻編碼和傳統(tǒng)的單視點視頻編碼相比可以提供更多的視頻場景信息。
[0003]多視點分布式視頻編碼中，邊信息的獲得是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，直接影響解碼端非關(guān)鍵幀的重構(gòu)質(zhì)量。不同的幀排列方式采用不同的時間邊信息和視點間邊信息生成方式，傳統(tǒng)的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)中選擇的大多都是棋盤型的幀排列方式，但這種幀排列方式的多視點視頻編碼系統(tǒng)中存在著大量的時間延遲，不能夠滿足實時性要求高的視頻系統(tǒng)的要求。
[0004]現(xiàn)有的多視點分布式視頻編碼的幀排列方式大多采用棋盤型，即關(guān)鍵幀(K幀)和非關(guān)鍵幀(WZ幀)間隔排布，在這種排列方式中，視點間邊信息與時間邊信息分別采用視差矢量內(nèi)插法和運動補(bǔ)償內(nèi)插法。這種排列方式在視點內(nèi)部采用運動補(bǔ)償內(nèi)插法，這導(dǎo)致視點內(nèi)部的解碼順序與顯示順序不一致，從而導(dǎo)致了一定的解碼時延，加上本身的傳輸時延，這種邊信息解碼方式存在較大時延。為了降低整個系統(tǒng)的解碼時延，急需一種新型的幀排列方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，實現(xiàn)提高視頻幀的重構(gòu)質(zhì)量，降低解碼時延，能夠適用于對實時性要求高的視頻系統(tǒng)。為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)幀排列方式，包括如下步驟:首先，在時間方向上，即同一個視點不同時刻的幀，奇數(shù)視點的前兩幀都是關(guān)鍵幀即K幀，從第三幀開始出現(xiàn)非關(guān)鍵幀即WZ幀，此后K幀、WZ幀交替出現(xiàn)；偶數(shù)視點的前兩幀是WZ幀，第三幀是K幀，此后K幀、WZ幀交替出現(xiàn)；奇數(shù)視點的前兩幀外推出后一幀，然后把當(dāng)前解碼的WZ幀作為已解碼幀與后一 K幀外推出后面的WZ幀；偶數(shù)視點的第二幀與第三幀外推出第四幀；第二，在視點方向上，即不同視點同一時刻的幀，在同一時刻的不同視點的幀的排列是K幀與WZ幀交替出現(xiàn)的；每個視點的WZ幀的邊信息是通過與之相鄰的視點的同一時刻的K幀通過視差矢量內(nèi)插法獲得的。
[0006]解碼順序如下:對于視點之間的邊信息解碼，是先解碼I號視點的第一幀關(guān)鍵幀K幀，同時解碼3號視點的第一幀關(guān)鍵幀K幀，然后通過視差矢量內(nèi)插法解碼2號視點的第一幀非關(guān)鍵幀WZ幀；依次按照這樣的順序，視點間解碼，先解碼K幀，再由已解碼的關(guān)鍵幀通過視差矢量內(nèi)插法解碼WZ幀；在視點內(nèi)部，在I號視點內(nèi)部，先解碼I號幀關(guān)鍵幀K幀，再解碼2號幀關(guān)鍵幀K幀，然后由已解碼的2個K幀，經(jīng)過運動補(bǔ)償外推法獲得2號幀非關(guān)鍵WZ巾貞的邊信息,從而重構(gòu)出2號巾貞。然后將已解碼的3號巾貞,和解碼的4號巾貞,通過運動補(bǔ)償外推法外推出5號幀的時間邊信息，重構(gòu)出5號幀；在2號視點內(nèi)部，I號幀和2號幀非關(guān)鍵幀WZ幀是通過視點間邊信息得到解碼的，然后已解碼的2號幀與3號幀關(guān)鍵幀K幀，通過運動補(bǔ)償外推法獲得4號幀的視點間邊信息，解碼4號幀，然后4號幀與5號幀外推解碼6號幀，以此類推其他的幀間解碼，幀間的解碼，是通過前兩幀根據(jù)運動補(bǔ)償外推法得到WZ幀的。
[0007]與已有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)特點與效果:
[0008]比較之前的棋盤式排列的多視點分布式視頻編碼，本發(fā)明所提的低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)幀排列方式，在視點間采用視差矢量內(nèi)插法，保證了視點間邊信息的質(zhì)量。在視點內(nèi)部，采用運動補(bǔ)償外推法，保證了視頻的解碼順序與顯示順序的一致性，降低了解碼時延，同時降低了傳輸時延，能夠很好的滿足實時性視頻系統(tǒng)的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1本發(fā)明的一種低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)幀排列方式。
【具體實施方式】
[0010]一種低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)幀排列方式，按照幀的排列，可以從兩個方向考慮-時間和視點。首先，在時間方向上，即同一個視點不同時刻的巾貞，奇數(shù)視點的前兩幀都是關(guān)鍵幀(K幀)，從第三幀開始出現(xiàn)非關(guān)鍵幀(WZ幀)，此后K幀、WZ幀交替出現(xiàn)。偶數(shù)視點的前兩幀是WZ幀，第三幀是K幀，此后K幀、WZ幀交替出現(xiàn)。奇數(shù)視點的前兩幀外推出后一幀，然后把當(dāng)前解碼的WZ幀作為已解碼幀與后一 K幀外推出后面的WZ幀。偶數(shù)視點的第二幀與第三幀外推出第四幀等。第二，在視點方向上，即不同視點同一時刻的幀，在同一時刻的不同視點的幀的排列是K幀與WZ幀交替出現(xiàn)的。每個視點的WZ幀的邊信息是通過與之相鄰的視點的同一時刻的K幀通過視差矢量內(nèi)插法獲得的。
[0011]視點內(nèi)部的時間邊信息的生成方法為運動補(bǔ)償外推法
[0012]結(jié)合附圖對本發(fā)明作更詳細(xì)的說明。
[0013]傳統(tǒng)的棋盤型多視點分布式視頻編碼幀排列方式中，在視點內(nèi)部采用運動補(bǔ)償內(nèi)插法，通過當(dāng)前幀的前、后兩幀作運動估計、運動補(bǔ)償?shù)全@得當(dāng)前幀的時間邊信息。由于涉及到對后一幀的運動計、運動補(bǔ)償?shù)?，這就要求必須要首先解碼后一幀，那么就導(dǎo)致整個視頻的解碼順序與視頻的顯示順序不一致。系統(tǒng)的解碼時延包括解碼后一幀的時延和傳輸后一幀的時延。
[0014]如圖1所示，所述的低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)幀排列圖中，橫向表示時間，縱向表不視點。K代表關(guān)鍵巾貞，WZ代表非關(guān)鍵巾貞。在時間方向上，即同一個視點不同時刻的幀，奇數(shù)視點的前兩幀都是K幀，從第三幀開始出現(xiàn)WZ幀，此后K幀、WZ幀交替出現(xiàn)。偶數(shù)視點的前兩幀是WZ幀，第三幀是K幀，此后K幀、WZ幀交替出現(xiàn)。奇數(shù)視點的前兩幀外推出后一幀，然后把當(dāng)前解碼的WZ幀作為已解碼幀與后一 K幀外推出后面的WZ幀。偶數(shù)視點的第二幀與第三幀外推出第四幀等。第二，在視點方向上，即不同視點同一時刻的幀，在同一時刻的不同視點的幀的排列是K幀與WZ幀交替出現(xiàn)的。每個視點的WZ幀的邊信息是通過與之相鄰的視點的同一時刻的K幀通過視差矢量內(nèi)插法獲得的。對于本發(fā)明的低時延的多視點分布式視頻編碼的幀排列方法，解碼順序如下:對于視點之間的邊信息解碼，是先解碼I號視點的第一幀(K幀)，同時解碼3號視點的第一幀(K幀)，然后通過視差矢量內(nèi)插法解碼2號視點的第一幀(WZ幀)。依次按照這樣的順序，視點間解碼，先解碼K幀，再由已解碼的關(guān)鍵幀通過視差矢量內(nèi)插法解碼WZ幀。在視點內(nèi)部(以I號視點和2號視點為例)，在I號視點內(nèi)部，先解碼I號幀(K幀)，再解碼2號幀(K幀)，然后由已解碼的2個K幀，經(jīng)過運動補(bǔ)償外推法獲得2號幀(WZ)幀的邊信息，從而重構(gòu)出2號幀。然后將已解碼的3號幀，和解碼的4號幀，通過運動補(bǔ)償外推法外推出5號幀的時間邊信息，重構(gòu)出5號巾貞。在2號視點內(nèi)部，I號幀和2號幀(WZ幀)是通過視點間邊信息得到解碼的，然后已解碼的2號幀與3號幀(K)幀，通過運動補(bǔ)償外推法獲得4號幀的視點間邊信息，解碼4號幀，然后4號幀與5號幀外推解碼6號幀，以此類推其他的幀間解碼，幀間的解碼，是通過前兩幀根據(jù)運動補(bǔ)償外推法得到WZ幀的。
[0015]2號視點內(nèi)部的第3幀是由第I幀與第2幀通過運動補(bǔ)償外推法獲得的。同樣的，第4幀是由第2幀、第3幀通過運動補(bǔ)償外推法獲得，所以描述為第二幀與第三幀外推出第四幀。
【權(quán)利要求】
1.一種低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)幀排列方式，其特征是，包括如下步驟:首先，在時間方向上，即同一個視點不同時刻的幀，奇數(shù)視點的前兩幀都是關(guān)鍵幀即K幀，從第三幀開始出現(xiàn)非關(guān)鍵幀即WZ幀，此后K幀、WZ幀交替出現(xiàn)；偶數(shù)視點的前兩幀是WZ幀，第三幀是K幀，此后K幀、WZ幀交替出現(xiàn)；奇數(shù)視點的前兩幀外推出后一幀，然后把當(dāng)前解碼的WZ幀作為已解碼幀與后一 K幀外推出后面的WZ幀；偶數(shù)視點的第二幀與第三幀外推出第四幀；第二，在視點方向上，即不同視點同一時刻的幀，在同一時刻的不同視點的幀的排列是K幀與WZ幀交替出現(xiàn)的；每個視點的WZ幀的邊信息是通過與之相鄰的視點的同一時刻的K幀通過視差矢量內(nèi)插法獲得的。
2.如權(quán)利要求1所述的低時延的多視點分布式視頻編碼系統(tǒng)幀排列方式，其特征是，解碼順序如下:對于視點之間的邊信息解碼，是先解碼I號視點的第一幀關(guān)鍵幀K幀，同時解碼3號視點的第一幀關(guān)鍵幀K幀，然后通過視差矢量內(nèi)插法解碼2號視點的第一幀非關(guān)鍵幀WZ幀；依次按照這樣的順序，視點間解碼，先解碼K幀，再由已解碼的關(guān)鍵幀通過視差矢量內(nèi)插法解碼WZ幀；在視點內(nèi)部，在I號視點內(nèi)部，先解碼I號幀關(guān)鍵幀K幀，再解碼2號幀關(guān)鍵幀K幀，然后由已解碼的2個K幀，經(jīng)過運動補(bǔ)償外推法獲得2號幀非關(guān)鍵WZ幀的邊信息，從而重構(gòu)出2號幀。然后將已解碼的3號幀，和解碼的4號幀，通過運動補(bǔ)償外推法外推出5號巾貞的時間邊信息,重構(gòu)出5號巾貞；在2號視點內(nèi)部，I號巾貞和2號巾貞非關(guān)鍵巾貞WZ幀是通過視點間邊信息得到解碼的，然后已解碼的2號幀與3號幀關(guān)鍵幀K幀，通過運動補(bǔ)償外推法獲得4號巾貞的視點間邊信息,解碼4號巾貞,然后4號巾貞與5號巾貞外推解碼6號中貞，以此類推其他的幀間解碼，幀間的解碼，是通過前兩幀根據(jù)運動補(bǔ)償外推法得到WZ幀的。
【文檔編號】H04N19/59GK103997654SQ201410252473
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】郭繼昌, 許穎 申請人:天津大學(xué)