[发明专利]基于标量量化分割的视频多描述编码方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及视频通信中的差错复原技术领域，尤其是涉及一种基于标量量化分割的视频多描述编码方法及系统。

背景技术

随着多媒体技术与计算机网络的发展，网上视频点播、可视会议、网上可视电子商务、网上政务等层出不穷的视频业务如雨后春笋般地发展起来。同时，对于视频编码技术的研究一直在继续，视频编码的目标已由过去的面向存储转为面向网络传输。

在无线、因特网等易发生误码的网络环境中，视频传输面临着巨大挑战。目前的压缩编码标准对信息的处理主要采用基于块的预测编码和变长编码技术，压缩后的码流对传输错误十分敏感。传统编码方法主要采用分层编码技术来压缩图像，若基本层码流中出现误码可能导致恢复出来的图像质量严重恶化。更差的情况是如果基本层数据帧丢失，接收方则很难重构图像。为此，现有采用纠错机制来保证部分数据，特别是基本层数据的正确传输，但这种方法要么不便实现要么就是代价太高。比如ARQ(Automatic Repeat Request，自动重传请求)协议利用重传来保证数据的无误传输，但由此造成的延时可能是实时传输中难以接受的。

而视频多描述编码则不存在这个问题，多描述编码技术可以利用正确接收到的任何一个描述重构出有用的原始信号，随着接收到的描述数量的增加，解码出的图像质量也逐步提高。采用视频多描述编码算法，还可以利用其他描述中未受损害的帧来修复本描述中受损的帧。这样，即便是两个描述都遭受了分组丢失，只要这两个描述遭受的分组丢失不是同时发生，它们仍然可以维持有用的视频质量。正是由于多描述编码技术具有较强的抗差错能力，它在视频通信中有着广泛的应用前景，多描述编码的研究对于视频通信有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于标量量化分割的视频多描述编码方法及系统，能够在编码端采用映射算法将视频码流分解为多个码流，在解码端又能通过相应的反映射算法对收到的多个码流联合解码，从而更好的实现视频信号的高效稳定传输。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种基于标量量化分割的视频多描述编码方法，包括以下步骤：

S1，编码端将图像信号依次经DCT变换和量化后，对量化后的DCT系数进行映射，将一路图像信号分解为两路码流；

S2，解码端对收到的任意单路所述码流独立解码，或对两路所述码流联合解码。

优选地，在步骤S1中，选取部分所述DCT系数对其进行映射分解。

优选地，所述DCT系数存放在数组中，且所述数组中的零数据以及左上角的直流系数不映射。

优选地，所述编码端采用矩阵算法将所述DCT系数进行垂直方向和水平方向分解。

优选地，分解后的所述DCT系数在矩阵中紧靠所述矩阵的主对角线摆放，且按照zigzag扫描顺序摆放，得到两张索引映射表，根据所述索引映射表将所述图像源信号分解为两路码流。

优选地，其中一张所述索引映射表对应的映射公式为：

a＝x/3+x％3，

b＝x/3+1；

另一张所述索引映射表对应的映射公式为：

a＝x/3+x％3，

b＝x/3-1；

其中，a，b分别为分解后的垂直方向和水平方向的DCT系数，x为分解前的DCT系数。

优选地，所述步骤S2中，所述解码端采用边解码器对任意单路所述码流独立解码，采用联合解码器对多个所述码流联合解码。

优选地，所述边解码器和所述联合解码器同样根据所述编码端得到的两张索引映射表，并通过相应的反映射算法得到分解前的所述DCT系数。

优选地，其中一张所述索引映射表对应的反映射公式为：

x＝a+2b-2或x＝3a-2或x＝3b-2；

另一张所述索引映射表对应的反映射公式为：

x＝a+2b+2或x＝3a+2或x＝3b+2。

本发明的另一目的还在于，提供一种基于标量量化分割的视频多描述编码系统，包括编码端和解码端，所述编码端包括DCT变换模块、量化模块和映射模块，所述解码端包括反映射模块、反量化模块和反DCT变换模块，所述DCT变换模块、量化模块分别对图像信号进行DCT变换和量化；所述映射模块采用映射算法将量化后的DCT系数进行垂直方向和水平方向分解为两路数据；所述反映射模块采用反映射算法将收到的任意单路或两路数据恢复出源所述DCT系数，恢复后的所述DCT系数依次经反量化模块、量化模块进行反量化和反DCT变换后恢复出原所述图像信号。

本发明的有益效果是：