一种基于感知噪声信道模型的视频编码方法技术

本发明专利技术公开了一种基于感知噪声信道模型的视频编码方法，包括：S1、建立考虑视觉抖动噪声和恰可察觉失真(Just Noticeable Distortion，JND)噪声的感知噪声信道模型；S2、对视觉抖动的量化步长进行动态估计并计算视觉抖动噪声，计算JND噪声；S3、计算感知噪声权重因子；S4、根据感知噪声权重因子优化率失真代价函数；S5、基于优化后的率失真代价函数进行编码树单元(Code Tree Unit,CTU)编码。与现有技术相比，本发明专利技术引入了人眼视觉感知特性，在确保编码后视频主观质量良好的基础上，可有效节省视频编码码率，提升视频压缩性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于感知噪声信道模型的视频编码方法
本专利技术涉及多视点视频比特分配领域，具体涉及一种基于感知噪声信道模型的视频编码方法。
技术介绍
与高清(HighDefinition,HD)视频相比，超高清(Ultra-highDefinition,UHD)视频具有更宽广的视场和更精细的视频图像，为观看者提供了沉浸式的视觉体验。另外，随着5G通信的逐步推广使用，UHD视频未来将成为多媒体主流的播放制式，具有更加广泛的应用前景，如教育、娱乐和体育等各个领域。不幸的是，UHD视频在现实应用过程中，需要占用大量的带宽进行传输以及消耗硬件更多的存储空间，因此限制了UHD视频的推广和应用。与HD视频一样，UHD视频中除了存在空间和时间上的冗余外，还广泛存在视觉冗余。因此，基于感知模型的感知视频编码(PerceptualVideoCoding,PVC)技术应运而生，并被用于去除视频图像的视觉冗余，进一步提高编码压缩性能。PVC技术的核心是视频编码过程中引入了符合人类视觉系统(HumanVisualSystem,HVS)的感知模型。目前基于不同应用或者场景下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于感知噪声信道模型的视频编码方法，其特征在于，包括：/nS1、建立考虑视觉抖动噪声和JND噪声的感知噪声信道模型；/nS2、对视觉抖动的量化步长进行动态估计，并计算视觉抖动噪声和JND噪声；/nS3、计算感知噪声权重因子；/nS4、根据感知噪声权重因子优化率失真代价函数；/nS5、基于优化后的率失真代价函数进行编码树单元编码。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于感知噪声信道模型的视频编码方法，其特征在于，包括：
S1、建立考虑视觉抖动噪声和JND噪声的感知噪声信道模型；
S2、对视觉抖动的量化步长进行动态估计，并计算视觉抖动噪声和JND噪声；
S3、计算感知噪声权重因子；
S4、根据感知噪声权重因子优化率失真代价函数；
S5、基于优化后的率失真代价函数进行编码树单元编码。


2.如权利要求1所述的基于感知噪声信道模型的视频编码方法，其特征在于，步骤S1中，视频图像特征和外界环境变化的感知噪声信道模型为：



式中，Ik为第k个原始视频编码图像块的像素值集合，为第k个视频编码图像块的视觉抖动噪声集合，为第k个视频编码图像块的JND噪声集合，I′k为第k个遭受噪声攻击后的视频编码图像块的像素值集合；



式中，为第k个视频编码图像块中第(i,j)个像素值的视觉抖动噪声，Ik,i,j为第k个原始视频编码图像块中第(i,j)个像素值，为Ik,i,j对应的JND量化索引调制模型,bk,i,j为Ik,i,j对应的外界视觉刺激信号；



式中，为第k个视频编码图像块中第(i,j)个像素值的JND噪声，为第k个视频编码图像块中第(u,v)受噪声干扰后的离散余弦变换系数，为受噪声干扰后系数的DCT反变换。


3.如权利要求2所述的基于感知噪声信道模型的视频编码方法，其特征在于，步骤S2包括：
S201、初始化变量Δk和Δk表示视觉抖动量化步长；
S202、根据接收到的遭受噪声攻击后的视频编码图像块的亮度值和变量节点右行或左行消息更新噪声节点上行消息：



式中，μ→(·)表示从原始节点到目标节点的消息，δ(·)是单位脉冲函数，Ik′,i,j为遭受噪声攻击后的视频编码图像块中第(i,j)个像素值，表示视觉抖动模型，表示JND噪声的概率密度函数；
S203、利用视觉抖动节点，根据噪声节点上行消息和变量节点左行或者右行消息，得到随机视觉抖动信号的最大后验概率，视觉抖...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭宗举，崔鑫，彭醇陵，陈芬，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50