The invention discloses an optimized rate-distortion coding method for surveillance video based on background distortion propagation. Firstly, the coding block is divided into background block and foreground block, the background block distortion propagation model is constructed, the global rate-distortion optimization is achieved based on the background block distortion propagation model, and the parameters of the global rate-distortion optimization are obtained. The background block is encoded losslessly, and the background block is encoded based on asymmetric quantization parameters. The background block mask and asymmetric quantization parameter offset are decoded at the decoding end to reconstruct the background block. The invention realizes the improvement of video compression performance and coding efficiency, and solves the technical problem of low coding efficiency caused by the mutual influence of background and foreground in coding.
【技术实现步骤摘要】
基于背景失真传播的监控视频率失真优化编码方法
本专利技术属于分辨率失真优化领域,具体涉及一种基于背景失真传播的监控视频率失真优化编码方法。
技术介绍
随着多媒体技术的迅猛发展和视频监控设备的日益普及,视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于安全生产、智慧交通、平安城市等场合,监控视频数据量呈现出爆炸性的增长。目前,我国大型城市的视频监控摄像头数量通常都在数十万个以上,全国城市已安装的摄像头已经超过两千万个。视频监控已经成为继数字电视、视频会议之后的又一个重大视频应用,而且日益成为“体量”最大的一个视频应用系统。面对大量摄像头采集的海量监控视频和高昂的存储成本,如何对其进行有效地编码压缩已成为当前视频监控领域面临的重大挑战。监控视频压缩编码技术是其存储、传输、分析和识别等环节的前提,是视频监控应用的核心技术。目前的视频压缩技术有HEVC、H.264/AVC,这些技术均采用了大量的编码模式和编码参数。如何选取最优的编码模式和参数,以达到最佳压缩性能的技术被称为率失真优化。该技术基于香农率失真编码理论,以期花费尽量少的比特、获得尽量高的视频质量、达到率失真性能最优的目的。在实际应用中,率失真优化技术是视频编码中最基础、最核心的技术,几乎所有的视频编码优化均以率失真优化为基础准则。鉴于监控视频压缩技术的重要性、以及率失真优化技术在视频压缩中的关键性,面向监控视频编码的率失真优化技术研究成为视频多媒体应用的关键。视频编码率失真优化的核心问题是,在比特消耗的限制下,如何最小化视频编码的失真,表示为minD,s.t.R<Rc,其中D表示失真,R表示比特消耗 ...
【技术保护点】
1.基于背景失真传播的监控视频率失真优化编码方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将编码块分为背景块和前景块;2)构建背景块失真传播模型;3)基于背景块失真传播模型进行全局率失真优化,获得全局率失真优化的参数;4)利用掩膜标记背景块,对掩膜进行无损编码;5)基于非对称量化参数对背景块编码;6)在解码端对背景块掩膜和非对称量化参数偏移值进行解码,实现对背景块的重构。
【技术特征摘要】
1.基于背景失真传播的监控视频率失真优化编码方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将编码块分为背景块和前景块;2)构建背景块失真传播模型;3)基于背景块失真传播模型进行全局率失真优化,获得全局率失真优化的参数;4)利用掩膜标记背景块,对掩膜进行无损编码;5)基于非对称量化参数对背景块编码;6)在解码端对背景块掩膜和非对称量化参数偏移值进行解码,实现对背景块的重构。2.根据权利要求1所述的基于背景失真传播的监控视频率失真优化编码方法,其特征在于,步骤1)中将编码块分成背景块和前景块,具体为对背景块进行分类检测,得到时域上K帧连续的背景块。3.根据权利要求1所述的基于背景失真传播的监控视频率失真优化编码方法,其特征在于,步骤2)中构建背景块失真传播模型具体为:基于静止背景构建背景块失真传播模型:对于时域上连续K帧的背景块,背景块为正方形,第i帧背景块的失真和比特消耗分别为Di和Ri,其中i=1,2,…,K,pi,j表示第i帧图像、坐标位置为j的源像素值,表示第i帧图像、坐标位置为j的像素解码后的像素值,编码过程中各帧背景块的相同坐标位置的源像素值相同,即pi,j=pi-1,j=…=p1,j,pi-1,j和p1,j分别表示第i-1帧图像的坐标位置为j的源像素值和第1帧图像的坐标位置为j的源像素值,像素的坐标位置j=1,2,…,N2,N为背景块的边长;采用SKIP模式进行编码,即和分别表示第i-1帧图像的坐标位置为j的像素解码后的像素值和第1帧图像的坐标位置为j的像素解码后的像素值,第i帧背景块的失真Di有以下关系:其中,D1表示第一帧背景块的失真。4.根据权利要求1所述的基于背景失真传播的监控视频率失真优化编码方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊健,路丽果,桂冠,杨洁,范山岗,潘金秋,华文韬,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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