[发明专利]利用动态背景帧的视频编码方法

权利要求书

1.一种利用动态背景帧的视频编码方法，其特征在于，将背景帧作为视频编码的一种参考帧，所述背景帧利用重建图像动态生成，并且被不断动态更新，在帧间预测编码时，与当前宏块对应的背景帧宏块可作为对当前宏块的一种预测；同时对视频图像噪声进行估计。

2.如权利要求1所述的利用动态背景帧的视频编码方法，其特征在于，帧间预测过程包括以下步骤：

1)在帧间预测过程中，当前宏块首先与背景帧相应宏块计算匹配误差，然后将匹配误差与阈值TH1进行比较，若比较结果未超过该阈值TH1，则采用背景帧相应宏块作为当前宏块的预测，否则，采用其他参考帧进行帧间预测；

2)运动搜索结束后，若用其他参考帧进行帧间预测的最佳匹配块的匹配误差仍比其与背景帧相应块的匹配误差大，且未达到采用I宏块编码要求，则采用背景帧相应宏块作为对当前宏块的估计，否则采用搜索到的最佳匹配块进行预测或采用I宏块编码。

3.如权利要求2所述的利用动态背景帧的视频编码方法，其特征在于，其中的阈值TH1是根据随机噪声的估计值动态确定的，阈值TH1随该估计值增大而增大。

4.如权利要求1或2或3所述的利用动态背景帧的视频编码方法，其特征在于，随机噪声估计过程如下：

1)将图像上噪声看成是零均值高斯随机噪声，构造一个噪声统计矩阵，矩阵的每个元素对应图像上一个宏块的随机噪声的估计值，并设定一个任意初值；

2)若当前宏块采用背景帧进行预测，或采用其他参考帧进行预测运动矢量小于预设值TH2，且不是I宏块，则利用预测误差直接计算随机噪声的估计值；否则保留原值不变。

5.如权利要求4所述的利用动态背景帧的视频编码方法，其特征在于，随机噪声的估计值用预测误差平方和进行计算，或用预测误差绝对值之和(SAD)进行计算。

6.如权利要求1或2或3所述的利用动态背景帧的视频编码方法，其特征在于，背景帧的动态生成和更新过程如下：

1)若当前帧为I帧，则将当前帧的重建帧作为背景帧，或用其取代已有背景帧；

2)帧间预测时若当前宏块为采用背景帧对应宏块作为参考宏块进行预测，则用当前宏块重建数据与已有背景帧对应宏块数据的加权平均更新背景帧相应宏块；

3)帧间预测时若当前宏块的运动搜索结果为不用背景帧预测，且运动矢量小于TH2，则用当前重建宏块和其预测块的对应像素平均值更新背景帧的相应宏块；

4)帧间预测时若当前宏块的运动搜索结果为运动矢量大于TH2，或当前宏块为I宏块，则背景帧相应宏块不更新。

7.如权利要求4所述的利用动态背景帧的视频编码方法，其特征在于，根据估计到的随机噪声的均方差，可以选择强弱不同的滤波系数来对当前帧图像进行滤波。