基于时空联合的解码边信息插值算法

doi:10.3724/SP.J.1087.2012.02324

计算机应用 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (08): 2324-2327.DOI: 10.3724/SP.J.1087.2012.02324

基于时空联合的解码边信息插值算法

王凤琴,陈晓雷,陈燕

郑州轻工业学院计算机与通信工程学院，郑州 450002

收稿日期:2012-02-01 修回日期:2012-03-28 发布日期:2012-08-28 出版日期:2012-08-01
通讯作者: 王凤琴
作者简介:王凤琴(1980-)，女，河南开封人，讲师，博士，主要研究方向：视频压缩、分布式视频编码;
陈晓雷(1964-)，男，河南郑州人，高级工程师，硕士，主要研究方向：图像处理、嵌入式系统;
陈燕(1979-)，女，河南南阳人，助教，硕士，主要研究方向：图像处理、嵌入式系统。
基金资助:
河南省教育厅自然科学基金资助项目(2009A510015);郑州轻工业学院博士基金资助项目(2011BSJJ001)

Side information interpolation algorithm based on spatio-temporal correlations at decoder

WANG Feng-qin,CHEN Xiao-lei,CHEN Yan

School of Computer and Communication Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou Henan 450002, China

Received:2012-02-01 Revised:2012-03-28 Online:2012-08-28 Published:2012-08-01
Contact: WANG Feng-qin

摘要/Abstract

摘要： 在Wyner-Ziv视频编码中，边信息质量是影响系统编码效率的关键因素，但解码端获得的运动矢量不精确而导致内插边信息的质量不高。为此，提出一种基于时空联合的解码边信息插值算法。该算法将多种块分割模式与双向运动估计相结合，匹配准则采用双向平均绝对误差和(SBAD)判断运动矢量时间变化，利用边界绝对误差(BAD)判断运动矢量的空间变化，通过时空联合匹配准则保证运动矢量的空间平滑性和时间连贯性。实验结果表明，该算法降低了编码码率，内插边信息的主观和客观质量均有所提高，边信息的峰值信噪比(PSNR)最大提高1.41dB。

关键词: 分布式视频编码, Wyner-Ziv编码, 运动估计, 边信息, 帧内插

Abstract: In Wyner-Ziv video coding, the coding efficiency depends mainly on the quality of side information. However, the poor motion vector, which is obtained from motion estimation at decoder, will result in quality degradation of the side information. To improve the performance of Wyner-Ziv video coding, a side information interpolation algorithm was proposed, which applied multi-macroblock partition modes technology to bi-directional motion estimation. Sum of Bilateral Absolute Difference (SBAD) was utilized to measure the temporal continuity of motion vector, and Boundary Absolute Difference (BAD) was used to measure the spatial continuity of motion vector, and spatio-temporal matching criterion was applied to find the optimal motion vector. The simulation results show that the proposed algorithm can maximally achieve 1.41dB improvement in the Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) of side information with reducing coding bit rate.

Key words: Distributed Video Coding (DVC), Wyner-Ziv coding, motion estimation, side information, frame interpolation

中图分类号:

TN919.81

王凤琴陈晓雷陈燕. 基于时空联合的解码边信息插值算法[J]. 计算机应用, 2012, 32(08): 2324-2327.

WANG Feng-qin CHEN Xiao-lei CHEN Yan. Side information interpolation algorithm based on spatio-temporal correlations at decoder[J]. Journal of Computer Applications, 2012, 32(08): 2324-2327.

参考文献

[1]SLEPIAN D, WOLF J K. Noiseless coding of correlated information sources [J].IEEE Tranactions on Information Theory, 1973, 19(4)：471-480. [2]WYNER A D, ZIV J. The rate-distortion function for source coding with side information at the decoder [J].IEEE Transactions on Information Theory, 1976, 22(1)：1-10. [3]AARON A,ZHANG R,GIROD B.Wyner-Ziv coding of motion video [C]// Conference Record of the Thirty-Sixth Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers.Piscataway:IEEE,2002,1：241-244. [4]NATRIO L, BRITES C, ASCENSO J, et al. Extrapolating side information for low-delay pixel-domain distributed video coding [C]// VLBV'05: Proceedings of the 9th International Conference on Visual Content Processing and Representation. Berlin: Springer-Verlag, 2006：16-21. [5]卿粼波,何小海,吕瑞,等. DVC中基于亚像素MCI的边信息重建[J].计算机工程, 2010, 36(3)：224-226. [6]LIU RONGKE,YUE ZHI,CHEN CHANGWEN.Side information generation based on hierarchical motion estimation in distributed video coding[J].Chinese Journal of Aeronautics,2009,22(2)：167-173. [7]ASCENSO J, BRITES C, PEREIRA F. Improving frame interpolation with spatial motion smoothing for pixel domain distributed video coding [C]// 5th EURASIP Conference on Speech and Image Processing Multimedia Communications and Services. Slovak: INSPEC, 2005：1-6. [8]ASCENSO J, BRITES C, PEREIRA F. Content adaptive Wyner-Ziv video coding driven by motion activity [C]// ICIP 2006: IEEE International Conference on Image Processing. Piscataway: IEEE, 2006： 605-608. [9]ARTIGAS X, TORRES L. Iterative generation of motion-compensated side information for distributed video coding [C]// ICIP 2005: IEEE International Conference on Image Processing. Piscataway: IEEE, 2005：833-836. [10]卿粼波，何小海，吕瑞，等.分布式视频编码中边信息的多策略优化[J].四川大学学报:工程科学版, 2008, 40(1)：138-142. [11]马力，苏卓涵，杨春玲.基于多假设运动补偿预测的边信息改进方法[J].计算机工程, 2011, 37(12)：248-250. [12]刘东，杜明辉. 基于块的分布式视频编码边信息生成技术[J].华南理工大学学报:自然科学版, 2011, 39(2):32-38. [13]ZHANG YONGBING, ZHAO DEBIN, LIU HONGBIN, et al. Side information generation with auto regressive model for low-delay distributed video coding [J].Journal of Visual Communication and Image Representation, 2012, 23 (1): 229-236. [14]尹明，章云，程良伦，等.分布式视频编码的自适应图像组结构研究[J].JOCA, 2010, 30(5)：1356-1358. [15]王凤琴，樊养余，张政伟，等. 一种有效的自适应边信息帧内插算法 [J].系统仿真学报, 2009, 21(22)：7215-7218.

基于时空联合的解码边信息插值算法

Side information interpolation algorithm based on spatio-temporal correlations at decoder

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

[1]	夏玉杰, 时永鹏, 高雅, 孙鹏. 降低滤波器组多载波信号峰均比的边信息嵌入选择性映射方法[J]. 计算机应用, 2021, 41(5): 1425-1431.
[2]	张圆圆, 黄宜军, 王跃飞. 基于纹理信息的室内场景语义标注学习方法[J]. 计算机应用, 2018, 38(12): 3409-3413.
[3]	赵大鹏, 宋光旋, 靳远远, 王晓玲. 基于查询概率的位置隐私保护方法[J]. 计算机应用, 2017, 37(2): 347-351.
[4]	余应淮, 谢仕义, 梅其祥. 基于核回归修正的上采样相位相关精确运动估计算法[J]. 计算机应用, 2016, 36(8): 2316-2321.
[5]	陈真真, 卿粼波, 何小海, 汪芸. 基于非均匀量化的小波域分布式深度图视频编码[J]. 计算机应用, 2016, 36(4): 1080-1084.
[6]	尹俊, 董利达, 迟天阳. 基于特征点分类策略的移动机器人运动估计[J]. 计算机应用, 2015, 35(2): 590-594.
[7]	张彦煌郭大波王云艳. 基于低密度奇偶校验码的数据协调技术[J]. 计算机应用, 2013, 33(12): 3511-3513.
[8]	庄燕滨桂源肖贤建. 基于运动估计与回溯自适应正交匹配追踪的视频压缩传感[J]. 计算机应用, 2013, 33(09): 2577-2579.
[9]	孟勃韩广良. 基于改进的尺度不变特征变换特征点匹配的电子稳像算法[J]. 计算机应用, 2012, 32(10): 2817-2820.
[10]	李世平郑文彬石鑫. H.264运动估计算法UMHexagonS的斐波纳契数列优化[J]. 计算机应用, 2012, 32(09): 2580-2584.
[11]	吴琳金志刚赵安安周圆. 基于depth-map和分布式视频编码的多视点视频传输方法[J]. 计算机应用, 2012, 32(09): 2441-2444.
[12]	罗桂娥徐运彬. 基于Quaternion-Gabor小波运动估计的深度图获取技术[J]. 计算机应用, 2012, 32(01): 238-240.
[13]	王强李月娥. 基于方向自适应采样搜索的快速运动估计算法[J]. 计算机应用, 2011, 31(10): 2721-2723.
[14]	丁志鸿王刚刘立柱. 基于残差分布的H.264自适应整帧恢复算法[J]. 计算机应用, 2011, 31(06): 1569-1571.
[15]	赵红颖王天增钱旭. 基于滤波与曲线拟合的电子稳像算法[J]. 计算机应用, 2010, 30(11): 3008-3010.