CN102026000A - 像素域-变换域联合的分布式视频编码*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种像素域-变换域联合的分布式视频编码***，它属于视频编码技术领域，主要解决变换域分布式视频编码***存在量化损失及边信息预测精度较低的问题。该***主要由三部分组成：编码端，反馈信道和解码端。编码端用于对输入视频帧进行独立编码，并将Wyner-Ziv帧分为像素域信息和变换域信息分别进行编码；解码端对接受到的码流作联合解码，并在解码像素域信息的过程中对边信息进行更新并解码后面的变换域信息；反馈信道为解码端向编码端请求校验比特提供信息通道。本发明降低了Wyner-Ziv帧有用信息的损失，提高了边信息的预测精度，进一步提高了***的整体性能及压缩效率，可用于编码设备简单的视频通信***。

Description

像素域-变换域联合的分布式视频编码***

技术领域

本发明属于视频编码技术领域，特别涉及一种像素域-变换域联合的分布式视频编码***，用于减小***存在的量化损失并提高边信息的预测精度，从而提高***的率失真性能及压缩效率。

背景技术

随着信息技术和互联网的飞速发展，多媒体已成为人们获取信息最主要的载体，无线环境下的多媒体通信将成为一种新的趋势。为了适应无线网络的日益发展，越来越多的移动视频终端应用于多媒体通信中，如无线多媒体传感器网络WMSNs中低功耗的视频传感器，无线PC照相机及无线视频监控等。这些设备通常采用电池驱动、需要对视频进行实时编码，并将码流传送到一个中心节点，如控制室的中央处理器进行解码。在这种情况下，编码设备的处理能力、信息存储能力及功耗都受到了严重的限制，因此要求编码器简单易实现，且具有良好的抗误码性能和压缩效率。然而传统的视频压缩标准如MPEG系列和H.26x系列，其编码端由于利用输入视频帧之间的相似性进行压缩编码，运算复杂度一般比解码端要高出5至10倍。这种不对称的视频编码框架因编码端过于复杂而不便应用到实际中去。

分布式视频编码***DVC作为一种全新的非对称的视频压缩框架，其理论基础是20世纪70年代Slepian和Wolf提出的分布式无损编码理论，以及Wyner和Ziv提出的基于边信息的有损编码理论。它采用一种单独编码和联合解码的方案，其中在解码端对原始信号进行独立编码，不进行运动估计；解码端则利用视频序列的时域、空域等相关性进行联合解码，将复杂的运动估计、补偿技术从编码端移到了解码端，即将编码端运算复杂度转移到解码端。同时它采用了信道编码技术，很好地解决了无线信道中传输的抗误码性的问题。分布式视频编码适用于需要多次编码，一次解码的情况，因此，在需要编码复杂度较低的无线视频场合能得到较广泛的应用。

在分布式视频编码***中，边信息SI作为主信息解码的辅助是极其重要的。边信息的正确性对分布式视频编码***的率失真性能与压缩效率有显著影响。边信息构造得越准确，解码端需要提供越少的校验比特进行解码，压缩效率就越高。如何准确的构造边信息是分布式视频编码的难点之一。

目前，变换域分布式视频编码***由于具有更高的压缩效率和性能表现而成为研究的主要对象，在这种***中，DCT和按系数子带量化的组合操作往往会带来比较多的有用信息的损失，使***的整体性能难以得到很大的提高。而在边信息构建方面，目前常用的边信息构造方法是通过前后两关键帧进行插值得到的，但即使内插的边信息已经估计的足够精确，其与原始图像之间仍然存在着一定的差异，尤其当图像序列运动较剧烈时，这种差异将非常明显。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种像素域与变换域联合的分布式视频编码***，通过对编码端像素域和解码端进行像素域处理，减少***的量化损失并提高边信息的预测精度，从而提高***的率失真性能及压缩效率。

为实现上述目的，本发明提供的像素域与变换域联合的分布式视频编码***包括编码端、解码端和反馈信道：其中

编码端，采用像素域与变换域联合处理的结构，包括：

H.264/AVC帧内编码器：用于根据质量要求选择相应的量化因子对关键帧进行编码，并将得到的压缩码流发送至解码端；

编码端像素域处理器：用于对输入的视频原始Wyner-Ziv帧进行处理，将该视频原始Wyner-Ziv帧分为低错误率的像素域信息和高相关性的变换域信息两类，并分别将像素域信息和变换域信息直接发送至LDPC编码器和DCT变换模块；

变换模块：用于对变换域信息进行基于块的n×n的离散余弦变换DCT，并将得到的频率系数按其在n×n块中所处的位置划分构成变换系数子带，再将各系数子带发送至量化模块；

量化模块：用于对变换模块传送的变换系数子带进行量化得到量化系数，对该量化系数提取比特平面，并将比特平面传送给LDPC编码模块；

LDPC编码模块：用于对接收到的像素域信息和变换域信息提取的比特平面，分别进行独立的LDPC编码，并将校验比特保存在缓存区中等待解码端请求；

解码端，采用像素域与变换域联合处理的结构，包括：

H.264/AVC帧内解码器：用于对接收到的关键帧压缩码流进行帧内解码，并将解码得到的数据发送至边信息生成模块；

边信息生成模块：用于对已解码的前后两关键帧采用基于帧内插的方式产生边信息，并将其发送至解码端像素域处理器；

解码端像素域处理器：用于对输入的边信息作与编码端像素域处理器类似的处理，同时，在解码像素域信息的过程中，每解码一个比特平面，对边信息进行一次更新，然后利用更新后的边信息继续解码后面的信息；

相关噪声模型：用于估计原始视频帧与边信息之间的相关性，分别对像素域信息和变换域信息建立各自独立的虚拟信道噪声模型；

LDPC解码模块：用于在边信息的辅助下，利用接收到的校验比特根据相关噪声模型提供的参数解码像素域信息和变换域信息，解码后的像素域信息分别发送至解码端像素域处理器和重建模块II，解码后的变换域信息发送至重建模块I；

第一重建模块：用于将输入的已解码的变换域信息按照比特平面合成为系数子带，再将各子带中的系数还原到各个块中得到变换域帧数据，并将该帧数据发送至反变换模块；

反变换模块：用于对输入的变换域帧数据按块进行反离散预选变换IDCT，得到像素域帧数据；

第二重建模块：用于接收由LDPC解码器送出的像素域数据和反变换模块送出的像素域帧数据，将这两种像素域帧数据按照比特平面合成为恢复的Wyner-Ziv帧视频图像。

为实现上述目的，本发明提供的编码端像素域处理方法，包括如下步骤：

(1)提取原始Wyner-Ziv帧第i像素值8比特中的前两个比特b_i1及b_i2，其中，i∈[1,176×144]，将该像素值去掉前两个比特后构成的数值记为p_i，并设定一个新的数值p_i′，令p_i′＝p_i/2；

(2)将Wyner-Ziv帧中所有的b_i1及b_i2分别集合起来，构成两个比特平面B_1x及B_2x；

(3)定义一个符号比特平面MB_x，如果p_i′≥16，则第i像素对应的MB_xi＝1，并设一新的像素值p_i″，令p_i″＝p_i′-16，反之若p_i′＜16，则MB_xi＝0，且p_i″＝16-p_i′；

(4)由所述的B_1x、B_2x及MB_x构成编码端像素域数据流EPDS，将该数据流直接进行LDPC编码获取校验比特，并将获得的校验比特储存在缓存区中等待解码器的请求，同时将像素值p_i″组合构成变换域信息TPic送入变换模块，获得编码端变换域数据流ETD。

为实现上述目的，本发明提供的解码端像素域处理方法包括如下步骤：

(1)提取初始边信息Y⁽⁰⁾第i像素值8比特中的第一个比特c_i1，其中，i∈[1,176×144]，将c_i1集合起来构成比特平面C_1y；

(2)利用初始边信息Y⁽⁰⁾对编码端像素域数据流中首比特平面B_1x进行解码，得到比特平面B_1x′，查询比特平面C_1y中的第i个值c_i1，如果c_i1等于比特平面B_1x′中对应的第i个比特值B_1xi′，则初始边信息Y⁽⁰⁾中对应的第i个像素p_yi不进行更新；

(3)如果比特值c_i1不等于B_1xi′，则在以像素p_yi为中心的n×n的像素范围内搜索首比特等于B_1xi′的像素值，若存在这类像素值，则将这些像素值的平均值设为像素p_yi的更新后的值，反之若在该范围内不存在符合要求的像素值，则在所有首比特是B_1xi′的像素值中选择最接近像素p_yi的值作为更新后的像素值；

(4)当初始边信息Y⁽⁰⁾中所有像素均完成更新后，得到第一步更新边信息Y⁽¹⁾，提取Y⁽¹⁾第i像素值8比特中的第二个比特c_i2，将c_i2集合起来构成比特平面C_2y；

(5)利用第一步更新边信息Y⁽¹⁾对编码端像素域数据流中第二个比特平面B_2x进行解码，得到比特平面B_2x′，查询比特平面C_2y中的第i个值c_i2，如果c_i2等于比特平面B_2x′中对应的第i比特值B_2xi′，则第一步更新边信息Y⁽¹⁾中对应的第i个像素p_yi不进行更新，反之若比特值c_i2不等于B_2xi′，则重复步骤(3)，但此时搜寻的对象为前两个比特是B_1xi′和B_2xi′的像素值，当Y⁽¹⁾中所有像素均完成更新后，得到第二步更新边信息Y⁽²⁾；

(6)将第二步更新边信息Y⁽²⁾中的像素p_yi去掉前两个比特后的数值记为p_yi′，并设定一个新的数值p_yi″，令p_yi″＝p_yi′/2；

(7)定义一个符号比特平面MB_y，如果p_yi′≥16，则第i像素对应的MB_yi＝1，反之，若p_yi″＜16，则MB_yi＝0；

(8)利用第二步更新边信息Y⁽²⁾解码符号比特平面MB_x，得到比特平面MB_x′，查询符号比特平面MB_y中的第i个值MB_yi，如果MB_yi等于符号比特平面MB_x′中对应的第i比特值MB_xi，则第二步更新边信息Y⁽²⁾中对应的第i个像素p_yi不进行更新，反之若比特值MB_yi不等于MB_xi，则重复步骤(3)，但此时搜寻的对象为前三个比特是B_1xi′、B_2xi′和MB_xi的像素值，当Y⁽²⁾中的所有像素更新完之后得到最终边信息Y⁽³⁾；

(9)设Val_i为最终边信息Y⁽³⁾中第i个像素p_yi去掉前两个比特后的值，令Val_i′＝|Val/2-16|，将所有的Val_i′组成的信息UTPic经过DCT和量化后发送至LDPC解码器辅助变换域的解码。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1)本发明由于使用了编码端像素域处理器，减少了传统变换域分布式视频编码中进行变换及量化带来的有用信息的损失，能够提高***的率失真性能。

2)本发明由于使用了解码端像素域处理器，对基于帧内插方法产生的边信息进行了更新，使其更加接近当前欲解码Wyner-Ziv帧图像的真实值，用其辅助解码Wyner-Ziv帧，能有效提高***的率失真性能及压缩效率。

附图说明

图1是本发明的像素域与变换域联合的分布式视频编码***框图；

图2是本发明的编码端像素域处理方法流程图；

图3是本发明的解码端像素域处理方法流程图；

图4是本发明像素域与变换域联合的分布式视频编码***的率失真性能对比图。

具体实施方式

参照图1，本发明的像素域与变换域联合的分布式视频编码***，由编码端，解码端与反馈信道三部分组成，其中：

编码端：用于将输入视频帧分为关键帧和Wyner-Ziv帧，并分别对关键帧和Wyner-Ziv帧进行H.264/AVC帧内编码和Wyner-Ziv编码。它主要由H.264/AVC帧内编码器、编码端像素域处理器、变换模块、量化模块及LDPC编码模块组成。其中H.264/AVC帧内编码器，根据质量要求选择量化因子将关键帧送入进行编码，并将得到的压缩码流发送至解码端；编码端像素域处理器，将Wyner-Ziv帧分为低错误率的像素域信息和高相关性的变换域信息两类，并分别将像素域信息和变换域信息发送至LDPC编码模块和变换模块；变换模块，对变换域信息进行基于块的n×n的离散余弦变换DCT，并将得到的频率系数按其在n×n块中所处的位置划分构成变换系数子带，该子带按其位置的不同，分别成为DC子带和AC子带，并将各系数子带发送至量化模块；该量化模块由量化子模块与提取子模块组成，量化子模块按照质量需求选择输入各系数子带的量化级，对每一个接收到的系数子带按照对应的量化级求量化步长，对整个子带进行均匀量化得到量化系数子带，将该子带发送至提取子模块，提取子模块将量化系数子带按照比特平面从高到低进行提取并发送至LDPC编码模块；LDPC编码模块对接收到的像素域信息和变换域信息按比特平面从高到低，分别进行独立的LDPC编码，并将校验比特保存在缓存区中等待解码端请求。

解码端：用于对Wyner-Ziv帧进行联合解码，得到恢复视频帧。它主要由H.264/AVC帧内解码器、边信息生成模块、解码端像素域处理器、相关噪声模型、LDPC解码模块、第一重建模块、反变换模块及第二重建模块组成。其中：H.264/AVC帧内解码器，用于对已编码关键帧进行帧内解码，并将已解码的前后相邻关键帧发送至边信息生成模块；边信息生成模块，由前向运动估计、双向运动估计、空域运动平滑及双向运动补偿四个子模块组成，前向运动估计子模块将输入的已解码的后一关键帧划分成若干大小相同、互不重叠的子块，对每个子块在已解码的前一关键帧中按一定匹配准则进行搜索，找到最优匹配块，建立初始运动矢量，将该运动矢量发送至双向运动估计子模块，双向运动估计子模块在每个子块周围较小范围内以同一匹配准则搜索最优匹配块，修正初始运动矢量，获得双向运动矢量，将该运动矢量发送至空域运动平滑子模块，空域运动平滑子模块使用权重中值滤波器对每个子块的双向运动矢量进行平滑，修正双向运动矢量的不一致性，获取每个子块的最终运动矢量，将最终运动矢量发送至双向运动补偿子模块，双向运动补偿子模块获取最终运动矢量后，使用双向运动补偿构建初始边信息，并将其发送至解码端像素域处理器；解码端像素域处理器，对初始边信息作与编码端像素域处理器类似的处理，同时，在解码像素域信息的过程中，每解码一个比特平面，对边信息进行一次更新，然后利用更新后的边信息继续解码后面的信息；相关噪声模型，估计原始视频帧与边信息之间的相关性，分别对像素域信息和变换域信息建立各自独立的虚拟信道噪声模型；LDPC解码模块，用于在边信息的辅助下，利用接收到的校验比特根据相关噪声模型提供的参数解码像素域信息和变换域信息，解码后的像素域信息分别发送至解码端像素域处理器和第二重建模块，解码后的变换域信息发送至第一重建模块；第一重建模块，将输入的已解码的变换域信息按照比特平面合成为系数子带，再将各子带中的系数还原到各个块中得到变换域帧数据，并将该帧数据发送至反变换模块；反变换模块，对输入的变换域帧数据按块进行反离散预选变换IDCT，得到像素域帧数据；第二重建模块，接收由LDPC解码器送出的像素域数据和反变换模块送出的像素域帧数据，将这两种像素域帧数据按照比特平面合成为恢复的Wyner-Ziv帧视频图像。

反馈信道：用于为解码端向编码端请求解码Wyner-Ziv帧所需的校验比特提供信息通道。

参照图2，本发明的编码端像素域处理步骤如下：

步骤1，提取原始Wyner-Ziv帧第i像素值8比特中的前两个比特b_i1及b_i2，其中，i∈[1,176×144]，将该像素值去掉前两个比特后构成的数值记为p_i，并设定一个新的数值p_i′，令p_i′＝p_i/2。

步骤2，将Wyner-Ziv帧中所有的比特b_i1及b_i2分别集合起来，构成两个比特平面B_1x及B_2x。

步骤3，定义一个符号比特平面MB_x，如果p_i′≥16，则第i像素对应的MB_xi＝1，并设一新的像素值p_i″，令p_i″＝p_i′-16，反之若p_i′＜16，则MB_xi＝0，且p_i″＝16-p_i′。

步骤4，由所述的B_1x、B_2x及MB_x构成编码端像素域数据流EPDS，将该数据流直接进行低密度校验LDPC编码获取校验比特，并将获得的校验比特储存在缓存区中等待解码器的请求，同时将像素值p_i″组合构成变换域信息TPic送入变换模块，获得编码端变换域数据流ETD。

参照图3，本发明的解码端像素域处理步骤如下：

步骤1，提取初始边信息Y⁽⁰⁾第i像素值8比特中的第一个比特c_i1，其中，i∈[1,176×144]，将c_i1集合起来构成比特平面C_1y。

步骤2，利用初始边信息Y⁽⁰⁾对编码端像素域数据流中首比特平面B_1x进行解码，得到比特平面B_1x′，查询比特平面C_1y中的第i个值c_i1，如果c_i1等于比特平面B_1x′中对应的第i个比特值B_1xi′，则初始边信息Y⁽⁰⁾中对应的第i个像素p_yi不进行更新。

步骤3，如果比特值c_i1不等于B_1xi′，则在以像素p_yi为中心的n×n的像素范围内搜索首比特等于B_1xi′的像素值，若存在这类像素值，则将这些像素值的平均值设为像素p_yi的更新后的值，反之若在该范围内不存在符合要求的像素值，则在所有首比特是B_1xi′的像素值中选择最接近像素p_yi的值作为更新后的像素值。

步骤4，当初始边信息Y⁽⁰⁾中所有像素均完成更新后，得到第一步更新边信息Y⁽¹⁾，提取Y⁽¹⁾第i像素值8比特中的第二个比特c_i2，将c_i2集合起来构成比特平面C_2y。

步骤5，利用第一步更新边信息Y⁽¹⁾对编码端像素域数据流中第二个比特平面B_2x进行解码，得到比特平面B_2x′，查询比特平面C_2y中的第i个值c_i2，如果c_i2等于比特平面B_2x′中对应的第i比特值B_2xi′，则第一步更新边信息Y⁽¹⁾中对应的第i个像素p_yi不进行更新，反之若比特值c_i2不等于B_2xi′，则重复步骤三，但此时搜寻的对象为前两个比特是B_1xi′和B_2xi′的像素值，当Y⁽¹⁾中所有像素均完成更新后，得到第二步更新边信息Y⁽²⁾。

步骤6，将第二步更新边信息Y⁽²⁾中的像素p_yi去掉前两个比特后的数值记为p_yi′，并设定一个新的数值p_yi″，令p_yi″＝p_yi′/2。

步骤7，定义一个符号比特平面MB_y，如果p_yi′≥16，则第i像素对应的MB_yi＝1，反之，若p_yi″＜16，则MB_yi＝0。

步骤8，利用第二步更新边信息Y⁽²⁾解码符号比特平面MB_x，得到比特平面MB_x′，查询符号比特平面MB_y中的第i个值MB_yi，如果MB_yi等于符号比特平面MB_x′中对应的第i比特值MB_xi，则第二步更新边信息Y⁽²⁾中对应的第i个像素p_yi不进行更新，反之若比特值MB_yi不等于MB_xi，则重复步骤三，但此时搜寻的对象为前三个比特是B_1xi′、B_2xi′和MB_xi的像素值，当Y⁽²⁾中的所有像素更新完之后得到最终边信息Y⁽³⁾。

步骤9，设Val_i为最终边信息Y⁽³⁾中第i个像素p_yi去掉前两个比特后的值，令Val_i′＝|Val/2-16|，将所有的Val_i′组成的信息UTPic经过DCT变换和量化后发送至LDPC解码器辅助变换域的解码。

本发明的效果可以通过以下仿真进一步说明：

一.仿真条件：

(1)软件环境：Visual Studio 2008；

(2)GOP尺寸：奇数帧为WZ帧，偶数帧为关键帧；

(3)块尺寸：4×4像素；

(4)参考序列：Foreman(中高速运动)序列，Hall(低速运动)序列；

(5)分辨率：176×144；

二.仿直内容与结果：

(1)在上述仿真条件下，对本发明中解码端像素域处理方法中边信息更新的结果进行了仿真，在整个实验中，仅考虑图像的亮度分量，***性能采用峰值信噪比PSNR进行衡量。设定解码端像素域处理方法中像素的搜索搜索范围为3×3，仿真结果如表1所示，其中PSNR值的单位为dB。

表1边信息更新性能

从表1中可以看出，运用本发明提出的解码端像素域处理方法每一步更新后的边信息与利用帧内插生成的初始边信息相比，“Foreman”序列最终更新边信息的PSNR值增加了0.68dB，“Hall”序列最终更新边信息的PSNR值增加了0.13dB。这意味着边信息的预测精确度有了提高，由其辅助解码Wyner-Ziv帧将获得更好的率失真性能及压缩效率。

(2)在上述仿真条件下，对本发明和传统变换域分布式视频编码***的率失真性能进行了仿真，仿真结果如图4所示，其中，图4(a)为“Foreman”序列仿真结果，图4(b)为“Hall”序列仿真结果，图4中线‘□‘表示传统变换域分布式视频编码***的率失真性能，线‘o‘表示本发明得到的***率失真性能，横坐标表示编码速率，纵坐标表示峰值信噪比PSNR。

从图4(a)可以看出，对于“Foreman”序列，本发明***与传统变换域分布式视频编码***相比，率失真性能增长约1.8dB；从图4(b)可以看出，对于“Hall”序列，本发明***与传统变换域分布式视频编码***相比，率失真性能增长约2.4dB。

本发明提出的像素域-变换域联合分布式视频编码***与传统的变换域分布式视频编码***相比，率失真性能有明显提高。

Claims (5)

1.一种像素域与变换域联合的分布式视频编码***，包括编码端、解码端和反馈信道，其特征在于：

编码端，采用像素域与变换域联合处理的结构，它包括：

H.264/AVC帧内编码器：用于根据质量要求选择相应的量化因子对关键帧进行编码，并将得到的压缩码流发送至解码端；

编码端像素域处理器：用于对输入的视频原始Wyner-Ziv帧进行处理，将该视频原始Wyner-Ziv帧分为低错误率的像素域信息和高相关性的变换域信息两类，并分别将像素域信息和变换域信息直接发送至LDPC编码器和DCT变换模块；

变换模块：用于对变换域信息进行基于块的n×n的离散余弦变换DCT，并将得到的频率系数按其在n×n块中所处的位置划分构成变换系数子带，再将各系数子带发送至量化模块；

量化模块：用于对变换模块传送的变换系数子带进行量化得到量化系数，对该量化系数提取比特平面，并将比特平面传送给LDPC编码模块；

LDPC编码模块：用于对接收到的像素域信息和变换域信息按比特平面从高到低，分别进行独立的LDPC编码，并将校验比特保存在缓存区中等待解码端请求；

解码端，采用像素域与变换域联合处理的结构，它包括：

H.264/AVC帧内解码器：用于对接收到的关键帧压缩码流进行帧内解码，并将解码得到的数据发送至边信息生成模块；

边信息生成模块：用于对已解码的前后两关键帧采用基于帧内插的方式产生边信息，并将其发送至解码端像素域处理器；

解码端像素域处理器：用于对输入的边信息作与编码端像素域处理器类似的处理，同时，在解码像素域信息的过程中，每解码一个比特平面，对边信息进行一次更新，然后利用更新后的边信息继续解码后面的信息；

相关噪声模型：用于估计原始视频帧与边信息之间的相关性，分别对像素域信息和变换域信息建立各自独立的虚拟信道噪声模型；

LDPC解码模块：用于在边信息的辅助下，利用接收到的校验比特根据相关噪声模型提供的参数解码像素域信息和变换域信息，解码后的像素域信息分别发送至解码端像素域处理器和第二重建模块，解码后的变换域信息发送至第一重建模块；

第一重建模块：用于将输入的已解码的变换域信息按照比特平面合成为系数子带，再将各子带中的系数还原到各个块中得到变换域帧数据，并将该帧数据发送至反变换模块；

反变换模块：用于对输入的变换域帧数据按块进行反离散预选变换IDCT，得到像素域帧数据；

第二重建模块：用于接收由LDPC解码器送出的像素域数据和反变换模块送出的像素域帧数据，将这两种像素域帧数据按照比特平面合成为恢复的Wyner-Ziv帧视频图像。

2.根据权利要求1所述的像素域与变换域联合的分布式视频编码***，其中量化模块包括：

量化子模块：用于按照质量需求选择各系数子带的量化级，对每一个接收到的系数子带按照对应的量化级求量化步长，对整个子带进行均匀量化得到量化系数子带，将该子带发送至提取子模块；

提取子模块：用于将量化系数子带按照比特平面从高到低进行提取并发送至LDPC编码模块。

3.根据权利要求1所述的像素域与变换域联合的分布式视频编码***，其中边信息生成模块包括：

前向运动估计子模块：用于将已解码的后一关键帧划分成若干大小相同、互不重叠的子块，对每个子块在已解码的前一关键帧中按一定匹配准则进行搜索，找到最优匹配块，建立初始运动矢量，将该运动矢量发送至双向运动估计子模块；

双向运动估计子模块：用于在每个子块周围较小范围内以一定的匹配准则搜索最优匹配块，修正初始运动矢量，获得双向运动矢量，将该运动矢量发送至空域运动平滑子模块；

空域运动平滑子模块：用于使用权重中值滤波器对每个子块的双向运动矢量进行平滑，修正双向运动矢量的不一致性，获取每个子块的最终运动矢量，将最终运动矢量发送至双向运动补偿子模块；

双向运动补偿子模块：用于在获取最终运动矢量后，使用双向运动补偿来构建初始边信思。

4.一种编码端像素域处理方法，包括如下步骤：

(1)提取原始Wyner-Ziv帧第i像素值8比特中的前两个比特b_i1及b_i2，其中，i∈[1,176×144]，将该像素值去掉前两个比特后构成的数值记为p_i，并设定一个新的数值p_i′，令p_i′＝p_i/2；

(2)将Wyner-Ziv帧中所有的b_i1及b_i2分别集合起来，构成两个比特平面B_1x及B_2x；

(3)定义一个符号比特平面MB_x，如果p_i′≥16，则第i像素对应的MB_xi＝1，并设一新的像素值p_i″，令p_i″＝p_i′-16，反之若p_i′＜16，则MB_xi＝0，且p_i″＝16-p_i′；

(4)由所述的B_1x、B_2x及MB_x构成编码端像素域数据流EPDS，将该数据流直接进行LDPC编码获取校验比特，并将获得的校验比特储存在缓存区中等待解码器的请求，同时将像素值p_i″组合构成变换域信息TPic送入变换模块，获得编码端变换域数据流ETD。

5.一种解码端像素域处理方法，包括如下步骤：

(1)提取初始边信息Y⁽⁰⁾第i像素值8比特中的第一个比特c_i1，其中，i∈[1,176×144]，将c_i1集合起来构成比特平面C_1y；

(2)利用初始边信息Y⁽⁰⁾对编码端像素域数据流中首比特平面B_1x进行解码，得到比特平面B_1x′，查询比特平面C_1y中的第i个值c_i1，如果c_i1等于比特平面B_1x′中对应的第i个比特值B_1xi′，则初始边信息Y⁽⁰⁾中对应的第i个像素p_yi不进行更新；

(3)如果比特值c_i1不等于B_1xi′，则在以像素p_yi为中心的n×n的像素范围内搜索首比特等于B_1xi′的像素值，若存在这类像素值，则将这些像素值的平均值设为像素p_yi的更新后的值，反之若在该范围内不存在符合要求的像素值，则在所有首比特是B_1xi′的像素值中选择最接近像素p_yi的值作为更新后的像素值；

(4)当初始边信息Y⁽⁰⁾中所有像素均完成更新后，得到第一步更新边信息Y⁽¹⁾，提取Y⁽¹⁾第i像素值8比特中的第二个比特c_i2，将c_i2集合起来构成比特平面C_2y；

(5)利用第一步更新边信息Y⁽¹⁾对编码端像素域数据流中第二个比特平面B_2x进行解码，得到比特平面B_2x′，查询比特平面C_2y中的第i个值c_i2，如果c_i2等于比特平面B_2x′中对应的第i比特值B_2xi′，则第一步更新边信息Y⁽¹⁾中对应的第i个像素p_yi不进行更新，反之若比特值c_i2不等于B_2xi′，则重复步骤(3)，但此时搜寻的对象为前两个比特是B_1xi′和B_2xi′的像素值，当Y⁽¹⁾中所有像素均完成更新后，得到第二步更新边信息Y⁽²⁾；

(6)将第二步更新边信息Y⁽²⁾中的像素p_yi去掉前两个比特后的数值记为p_yi′，并设定一个新的数值p_yi″，令p_yi″＝p_yi′/2；

(7)定义一个符号比特平面MB_y，如果p_yi′≥16，则第i像素对应的MB_yi＝1，反之，若p_yi″＜16，则MB_yi＝0；

(8)利用第二步更新边信息Y⁽²⁾解码符号比特平面MB_x，得到比特平面MB_x′，查询符号比特平面MB_y中的第i个值MB_yi，如果MB_yi等于符号比特平面MB_x′中对应的第i比特值MB_xi，则第二步更新边信息Y⁽²⁾中对应的第i个像素p_yi不进行更新，反之若比特值MB_yi不等于MB_xi，则重复步骤(3)，但此时搜寻的对象为前三个比特是B_1xi′、B_2xi′和MB_xi的像素值，当Y⁽²⁾中的所有像素更新完之后得到最终边信息Y⁽³⁾；

(9)设Val_i为最终边信息Y⁽³⁾中第i个像素p_yi去掉前两个比特后的值，令Val_i′＝|Val/2-16|，将所有的Val_i′组成的信息UTPic经过DCT和量化后发送至LDPC解码器辅助变换域的解码。

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