[发明专利]基于直方图匹配和SAD判决的DMVC边信息融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频压缩技术领域，特别是一种基于直方图匹配和SAD判决的DMVC边信息融合方法。

背景技术

分布式视频编码是一种全新的视频编码模式，它基于Slepian-Wolf和Wyner-Ziv多信源信息编码理论，采用帧内编码、帧间解码的方式，将计算复杂度从编码端转移到解码端，具有编码器复杂度低、耗电量低、容错性好等特点。分布式多视点视频编码(Distributed Multi-view Video Coding，DMVC)是分布式视频编码与多视点视频编码的结合，该编码系统既具有分布式视频编码的编码简单特性，同时也能充分利用多视点视频中时间和空间方向上的相关性，使其特别适合于一些计算能力、内存容量、耗电量等受限的无线视频终端(如无线视频监控系统、视频传感器网络等)，并随着这些新视频应用的发展快速成熟起来。

通常认为边信息(Side information，SI)是当前WZ(Wyner-Ziv)帧通过一个虚拟信道传输所得到的，是原始WZ帧的估计值。边信息SI是由当前待译码WZ帧的相邻关键帧通过内插或者外插以及一些改进方法生成的，它联合信道传输的校验信息位进行信道译码，并与译码后的量化值一起对当前帧进行重构，得到最终的WZ帧。SI和WZ帧之间的相关性越高，译码时出现错误的概率就越少，译码成功需要的校验信息位就越少，译码WZ帧质量越高，能够达到更好的系统性能。但由于解码端无法获得原始WZ帧的信息，并且不同序列的不同帧的边信息质量是不断变化的，因此获取质量较好的边信息是分布式多视点视频编码系统的一项重要工作。好的边信息不仅能够提高DVC系统的编码效率而且能够降低译码端的复杂度，并能够适用在一些低时延的视频应用中。

在分布式多视点视频编码系统中，不仅可以在同一视点中利用时间相关性获得时间边信息，也可以在不同视点中利用空间相关性获得空间边信息。研究人员对上述两种边信息的获取方法进行研究，通常可以通过运动补偿时间内插法或者外插法以及在此基础上的改进方法来获取时间边信息，而采用基于单应性变换或者虚拟视点合成等方法获取空间边信息。如何有效地融合这两种边信息得到最终的高质量的边信息，是译码端一项重要工作。

为了有效融合可用的边信息，研究人员提出了一种构造掩码信息的方法，以此判断某处应该采用哪种边信息进行译码。Guo等人提出在DMVC中对WZ帧的前后关键帧的像素差值进行阈值判断，同时对运动矢量进行阈值限定。对像素差值小于设定阈值Th1，且运动矢量的幅度小于设定阈值Th2的位置标记为1，采用时间边信息作为此处的最终边信息；反之，标记为0，采用空间边信息。M.Ouaret等人提出一种由译码端决定的时间边信息和空间边信息的融合方法，分别计算两个关键帧与时间边信息的差值以及二者与空间边信息的差值，构造掩码信息。然而，目前的掩码方法只考虑时间边信息的准确性，并优先选择时间边信息，对运动快速和复杂的场景适应性不好。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够有效提高最终边信息质量和DMVC系统性能的基于直方图匹配和SAD判决的DMVC边信息融合方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于直方图匹配和SAD判决的DMVC边信息融合方法，包括以下步骤：

(1)使用运动补偿时间内插法生成时间边信息Y1，同时采用最小绝对误差和作为判断准则寻找最佳匹配块并构造基于SAD阈值判断的flag标记；

(2)使用虚拟视点合成方法生成空间边信息Y2；

(3)采用基于灰度直方图匹配和SAD判决的边信息融合算法对时间边信息Y1和空间边信息Y2进行融合得到最终的边信息。

而且，所述步骤(1)中运动补偿时间内插法采用如下计算公式：