視頻局部特征描述子的壓縮方法、系統(tǒng)及視頻壓縮方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種視頻局部特征描述子的壓縮方法、 壓縮系統(tǒng)及視頻壓縮方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，在網(wǎng)絡(luò)的傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中，視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)越來(lái)越龐 大。對(duì)視頻數(shù)據(jù)的壓縮則顯得尤為重要。而局部特征描述子，在圖像/視頻數(shù)據(jù)處理W 及計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，描述子的壓縮也是提高視頻數(shù)據(jù)檢索等視頻數(shù)據(jù) 應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。例如，對(duì)128維的SIFT局部特征描述子而言，將每個(gè)維度量化到8比 特，一帖圖像包含1000個(gè)SIFT特征點(diǎn)，則一個(gè)300帖的視頻包含的SIFT特征數(shù)據(jù)量為 300*1000*128*861*3 = 292.97113，無(wú)論對(duì)于存儲(chǔ)還是傳輸都是需要付出巨大的代價(jià)，在實(shí) 際應(yīng)用中是難W承受的。
[0003] 在對(duì)視頻數(shù)據(jù)處理的現(xiàn)有技術(shù)中，大多單獨(dú)對(duì)描述子進(jìn)行壓縮，限制了描述子的 壓縮比，不利于數(shù)據(jù)檢索效率的提高，同時(shí)也阻礙了視頻檢索技術(shù)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種視頻局部特征描述子的壓縮方法、系統(tǒng)及視頻壓 縮方法，W提高視頻局部特征描述子的壓縮效率，從而提高視頻壓縮數(shù)據(jù)的傳輸速率和存 儲(chǔ)效率。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種視頻局部特征描述子的壓縮方法，所述方法 包括如下步驟：
[0006] 聯(lián)合視頻內(nèi)容對(duì)當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行帖間預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)信號(hào)；
[0007] 計(jì)算所述預(yù)測(cè)信號(hào)的殘差系數(shù)；
[000引對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行量化得到量化系數(shù)；
[0009] 對(duì)所述量化系數(shù)進(jìn)行滴編碼，輸出碼流。
[0010] 上述方案中，所述計(jì)算殘差系數(shù)之后，得到量化系數(shù)之前，所述方法還包括：
[0011] 對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行變換得到變換系數(shù)；
[0012] 對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行量化得到量化系數(shù)，進(jìn)一步為，對(duì)所述變換系數(shù)進(jìn)行量化并 得到量化系數(shù)。
[0013] 上述方案中，所述方法還包括；對(duì)所述量化系數(shù)進(jìn)行反量化和反變換，得到重構(gòu)描 述子，并存儲(chǔ)所述重構(gòu)描述子。
[0014] 上述方案中，所述聯(lián)合視頻內(nèi)容對(duì)當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行帖間預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)信 號(hào)，進(jìn)一步包括；在所述當(dāng)前局部特征描述子所在帖的已編碼的前一帖中，找到一個(gè)與所述 當(dāng)前局部特征描述子最相近的重構(gòu)描述子，作為預(yù)測(cè)信號(hào)。
[0015] 上述方案中，所述量化為標(biāo)量量化或矢量量化。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種視頻局部特征描述子的壓縮系統(tǒng)，所述 系統(tǒng)包括：預(yù)測(cè)模塊、殘差系數(shù)計(jì)算模塊、量化模塊、編碼模塊
[0017] 所述預(yù)測(cè)模塊用于聯(lián)合視頻內(nèi)容對(duì)當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行帖間預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè) 信號(hào)；
[001引所述殘差系數(shù)計(jì)算模塊與所述預(yù)測(cè)模塊相連，用于計(jì)算所述預(yù)測(cè)信號(hào)的殘差系 數(shù)；
[0019] 所述量化模塊與所述殘差系數(shù)計(jì)算模塊相連，用于對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行量化得到 量化系數(shù)；
[0020] 所述編碼模塊與所述量化模塊相連，用于對(duì)所述量化系數(shù)進(jìn)行滴編碼，輸出碼流。
[0021] 上述方案中，所述系統(tǒng)還包括變換模塊，所述變換模塊與所述殘差系數(shù)計(jì)算模塊 和量化模塊相連，用于對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行變換得到變換系數(shù)；
[0022] 所述量化模塊還用于對(duì)所述變換系數(shù)進(jìn)行量化并得到量化系數(shù)。
[0023] 上述方案中，所述系統(tǒng)還包括；重構(gòu)描述子存儲(chǔ)模塊，用于對(duì)所述量化系數(shù)進(jìn)行反 量化和反變換，得到重構(gòu)描述子，并存儲(chǔ)所述重構(gòu)描述子。
[0024] 上述方案中，所述預(yù)測(cè)模塊進(jìn)一步用于在所述當(dāng)前局部特征描述子所在帖的已編 碼的前一帖中，找到一個(gè)與所述當(dāng)前局部特征描述子最相近的重構(gòu)描述子，作為預(yù)測(cè)信號(hào)。 [00巧]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，還提供了一種視頻壓縮方法，所述方法包括：
[0026] 對(duì)視頻原始數(shù)據(jù)進(jìn)壓縮，得到視頻自身碼流，并得到重構(gòu)帖組成的視頻重構(gòu)數(shù) 據(jù)；
[0027] 聯(lián)合所述視頻重構(gòu)數(shù)據(jù)中的重構(gòu)帖的內(nèi)容，采用權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的視 頻局部特征描述子的壓縮方法，對(duì)視頻原始數(shù)據(jù)中的局部特征描述子進(jìn)行壓縮，得到滴編 碼后的描述子碼流；
[002引將所述描述子碼流輸出到視頻自身碼流中，輸出視頻碼流。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種視頻局部特征描述子的壓縮方法、系統(tǒng)和視頻壓縮方 法，所述視頻局部特征描述子的壓縮方法包括預(yù)測(cè)、量化、滴編碼，其中預(yù)測(cè)為聯(lián)合視頻內(nèi) 容的帖間預(yù)測(cè)，而后計(jì)算預(yù)測(cè)信號(hào)的殘差系數(shù)，對(duì)殘差系數(shù)進(jìn)行量化得到量化系數(shù)，再對(duì)量 化系數(shù)進(jìn)行滴編碼，輸出碼流，完成對(duì)視頻的局部特征描述子的壓縮。通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例的 方法對(duì)視頻局部特征描述子進(jìn)行壓縮，在聯(lián)合視頻內(nèi)容的基礎(chǔ)上，使壓縮后的視頻數(shù)據(jù)得 到緊湊的表示，達(dá)到高的壓縮比，從而提高視頻數(shù)據(jù)的傳輸速率和存儲(chǔ)效率，同時(shí)提高了視 頻數(shù)據(jù)的檢索效率。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的視頻局部特征描述子的壓縮方法流程示意圖；
[0031] 圖2是本發(fā)明第二實(shí)施方式的視頻局部特征描述子的壓縮方法流程示意圖；
[0032] 圖3是本發(fā)明第二實(shí)施方式具體實(shí)施例的壓縮方法流程圖；
[0033] 圖4是本發(fā)明第=實(shí)施方式的視頻局部特征描述子的壓縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖5是本發(fā)明第四實(shí)施方式的視頻局部特征描述子的壓縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖6是本發(fā)明第五實(shí)施方式的視頻壓縮方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參 照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，該些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā) 明的范圍。此外，在W下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，W避免不必要地混淆本 發(fā)明的概念。
[0037] 本發(fā)明實(shí)施例W局部特征描述子在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用為基礎(chǔ)，對(duì)視頻局 部特征描述子進(jìn)行壓縮，將重構(gòu)后的帶有重構(gòu)描述子內(nèi)容的視頻內(nèi)容本身應(yīng)用在壓縮過(guò)程 中，即聯(lián)合視頻內(nèi)容，指導(dǎo)局部特征描述子的壓縮，提出了視頻局部特征描述子的壓縮方 法、系統(tǒng)及視頻壓縮方法。W下結(jié)合實(shí)施方式及附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
[003引圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的視頻局部特征描述子的壓縮方法流程示意圖。本實(shí) 施方式對(duì)于視頻局部特征描述子的壓縮方法的框架，包括聯(lián)合視頻內(nèi)容的預(yù)測(cè)、量化、滴編 碼。
[0039] 如圖1所示，本實(shí)施例的視頻局部特征描述子的壓縮方法，包括如下步驟：
[0040] 步驟S101，聯(lián)合視頻內(nèi)容對(duì)當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行帖間預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)信號(hào)。
[0041] 本步驟中，對(duì)所述當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行帖間預(yù)測(cè)，具體為，在所述視頻的已編 碼的帖中，找到一個(gè)與所述當(dāng)前局部特征描述子最相近的重構(gòu)描述子，作為預(yù)測(cè)信號(hào)。視頻 數(shù)據(jù)是由帖組成，每一帖中都有相應(yīng)的局部特征描述子。處于壓縮過(guò)程中的當(dāng)前局部特征 描述子所屬的帖，即當(dāng)前帖。優(yōu)選的，所述視頻的已編碼的帖，為當(dāng)前帖的前一帖。該里的 最相近，是指所述已編碼的重構(gòu)描述子與所述當(dāng)前描述子具有的相同特征數(shù)據(jù)最多，也可 W通過(guò)絕對(duì)值誤差和（SAD, Sum