[发明专利]一种基于高斯混合模型的压缩传感视频编解码方法

摘要

本发明提出了一种基于高斯混合模型的压缩传感视频编解码方法，首先利用高斯混合模型对压缩传感视频进行建模，在此基础上设计了一种基于乘积量化器的GMM有损压缩方法，提出了压缩传感视频编码器与解码器。对于压缩传感视频的时域冗余，采用了DPCM差分编码技术进行消除，进一步采用算术编码去除数据冗余得到输出码流，用于存储和传输。本发明利用高斯混合模型针对具有随机特性的压缩传感视频进行建模，同时对压缩传感视频进行时域冗余消除，能够节省系统的能量和计算资源，并提高压缩效率。本发明可以满足对视频编码系统有能量、计算复杂度限制的应用环境，如无线多媒体传感网络、空间视频获取、移动终端视频获取等。

主权项

1.一种基于高斯混合模型的压缩传感视频编解码方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：在压缩传感视频发送端，场景视频X的每一帧通过孔径调制的方式与随机掩模H进行哈达码乘积运算得到调制帧S，在一个相机曝光周期内的T个调制帧S经过叠加得到压缩传感视频的一帧Y，压缩传感相机将观测到的压缩传感视频的一帧Y以模拟信号的形式输出；步骤二：压缩传感视频帧Y首先被送入基于高斯混合模型的有损压缩算法编码得到码流YS，再将码流YS送入差分脉冲编码得到码流YP，最后对码流YP进行算数编码，可得到可以用于存储或者传输的二进制发送码流SBS；步骤三：在解码端得到二进制接收码流后，解码端将此码流的头信息部分首先解码得到：视频帧的水平分辨率，竖直分辨率，帧率，块大小，总码流大小信息；然后将此码流的其他部分按照帧顺序依次进行算数解码，差分脉冲解码流程，解码的结果包括：均值符号、残差系数符号、高斯混合模型的符号；对于均值符号，采用标量反量化器得到重建的均值；利用基于高斯混合模型的解压缩器，将残差系数符号与高斯混合模型的符号解压缩成为重建的残差系数；将重建的均值与重建的残差系数相加，得到一个重建的图像块，最后将所有的重建图像块组合在一起得到重建的压缩传感视频帧；步骤四：解码的压缩传感视频Yd被送入压缩传感视频重建模块得到重建的原始输入视频Xd。