4的DCT變換作用于這8個(gè)變換矩陣，得到8個(gè)變換后 的系數(shù)矩陣；
[0068] 步驟S306C2,將8個(gè)4x4的系數(shù)矩陣合并成一個(gè)128維的變換系數(shù)<。
[0069] 步驟S306還可以包括：
[0070] 步驟S306D，通過(guò)率失真選擇決定是否進(jìn)行變換，如果跳過(guò)變換，那么殘差系數(shù)就 是此時(shí)進(jìn)行量化的變換系數(shù)。當(dāng)跳過(guò)變換直接對(duì)殘差系數(shù)進(jìn)行量化時(shí)，即為第一實(shí)施方式 的具體實(shí)施例。
[0071]步驟S307,通過(guò)設(shè)定的量化步長(zhǎng)（Qs, Quantization step)，對(duì)變換系數(shù)進(jìn)行標(biāo)量 m . 量化= g得到量化后的量化系數(shù)<。這里的量化也可以是矢量量化，本實(shí)施例 \^S J 優(yōu)選為標(biāo)量量化。
[0072] 步驟S308,通過(guò)熵編碼器對(duì)量化系數(shù) < 進(jìn)行熵編碼，編碼模型采用視頻編碼 標(biāo)準(zhǔn)中常用的上下文自適應(yīng)的二進(jìn)制摘編碼方法（CABAC, Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)，最終形成二值化碼流，j：商編碼中的二值化的處理過(guò)程具體步驟包括：
[0073] 步驟S308A，輸出一個(gè)bin表示< 是否為全零系數(shù)，如果是算法結(jié)束；
[0074]步驟S308B，輸出一個(gè)二值向量，其中每個(gè)bin表示< 中對(duì)應(yīng)系數(shù)是否為零；
[0075] 步驟S308C，對(duì)于每一個(gè)非零系數(shù)，首先輸出一個(gè)符號(hào)位，接著輸出一個(gè)bin表示 這個(gè)系數(shù)的絕對(duì)值是否為1 ;如果不是再輸出一個(gè)bin表示系數(shù)絕對(duì)值是否為2 ;如果還不 是，將這個(gè)系數(shù)絕對(duì)值減去3之后的指數(shù)哥倫布碼輸出。編碼完成后得到重構(gòu)描述子，輸出 碼流。
[0076] 需要說(shuō)明的是，步驟S308中進(jìn)行熵編碼時(shí)，同時(shí)對(duì)變換控制標(biāo)識(shí)也進(jìn)行熵編碼， 將所做的變換過(guò)程記錄在編碼中。這里的變換控制標(biāo)識(shí)，指的是，是否進(jìn)行了步驟S306的 變換。
[0077] 本實(shí)施例所述的基于視頻的局部特征描述子的壓縮方法，對(duì)視頻局部特征描述子 進(jìn)行壓縮，在聯(lián)合視頻內(nèi)容的基礎(chǔ)上，使壓縮后的視頻數(shù)據(jù)得到緊湊的表示，達(dá)到的很高的 壓縮比，從而提高了視頻數(shù)據(jù)的傳輸速率和存儲(chǔ)效率，同時(shí)提高了視頻數(shù)據(jù)的檢索效率。
[0078] 圖4是本發(fā)明第三實(shí)施方式的基于視頻的局部特征描述子的壓縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0079] 如圖4所示，本實(shí)施方式的基于視頻的局部特征描述子的壓縮系統(tǒng)，包括：預(yù)測(cè)模 塊11、殘差系數(shù)計(jì)算模塊12、量化模塊14、編碼模塊15 ;其中，
[0080] 所述預(yù)測(cè)模塊11用于聯(lián)合視頻內(nèi)容對(duì)當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行重構(gòu)幀預(yù)測(cè)得到 預(yù)測(cè)信號(hào)。
[0081] 預(yù)測(cè)模塊11對(duì)所述當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行重構(gòu)幀預(yù)測(cè)，具體為，在所述當(dāng)前局 部特征描述子所在幀的重構(gòu)幀對(duì)應(yīng)位置提取局部特征描述子作為預(yù)測(cè)信號(hào)。在視頻數(shù)據(jù)的 處理中，首先需要對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼得到重構(gòu)視頻數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)由幀構(gòu)成，也即首 先得到視頻數(shù)據(jù)的重構(gòu)幀。這里重構(gòu)幀預(yù)測(cè)，即通過(guò)視頻數(shù)據(jù)的重構(gòu)幀進(jìn)行，即聯(lián)合視頻內(nèi) 容，在重構(gòu)幀中對(duì)應(yīng)位置處提取局部特征描述子作為預(yù)測(cè)信號(hào)，這里的提取，可以是直接提 取，也可以是帶有附加條件的提取。
[0082] 所述殘差系數(shù)計(jì)算模塊12與所述預(yù)測(cè)模塊11相連，用于計(jì)算所述預(yù)測(cè)信號(hào)的殘 差系數(shù)。優(yōu)選的，本步驟中計(jì)算預(yù)測(cè)信號(hào)的殘差系數(shù)，通過(guò)作差的方法進(jìn)行。
[0083] 所述量化模塊14與所述預(yù)測(cè)選擇模塊12相連，用于接收所述預(yù)測(cè)模塊12所輸出 的殘差系數(shù)，并用于對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行量化得到并輸出量化系數(shù)。量化模塊14對(duì)所述殘 差系數(shù)進(jìn)行標(biāo)量量化，或矢量量化。
[0084] 所述編碼模塊15與所述量化模塊14相連，用于接收所述量化模塊14輸出的量化 系數(shù)，并用于對(duì)所述量化系數(shù)進(jìn)行熵編碼，輸出碼流。
[0085] 通過(guò)本實(shí)施例所述的視頻局部特征描述子壓縮系統(tǒng)，對(duì)視頻局部特征描述子進(jìn)行 壓縮，在聯(lián)合視頻內(nèi)容的基礎(chǔ)上，使壓縮后的視頻數(shù)據(jù)得到緊湊的表示，達(dá)到的很高的壓縮 比，從而提高了視頻數(shù)據(jù)的傳輸速率和存儲(chǔ)效率，同時(shí)提高了視頻數(shù)據(jù)的檢索效率。
[0086] 圖5是本發(fā)明第四實(shí)施方式的基于視頻的局部特征描述子的壓縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0087] 如圖5所示，本實(shí)施方式所述描述子的壓縮系統(tǒng)與第三實(shí)施方式所述的局部特征 描述子的壓縮系統(tǒng)包括相同的預(yù)測(cè)模塊11、殘差系數(shù)計(jì)算模塊12、編碼模塊15,不同的是， 本實(shí)施方式還包括變換模塊13,同時(shí)在量化模塊14的連接關(guān)系上有所不同，具體的：
[0088] 所述變換模塊13與所述殘差系數(shù)計(jì)算模塊12和量化模塊14相連，用于接收所述 殘差系數(shù)計(jì)算模塊12輸出的殘差系數(shù)，并用于對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行變換得到并輸出變換 系數(shù)。
[0089] 所述量化模塊14用于接收所述變換模塊13所輸出的變換系數(shù)，并用于對(duì)所述變 換系數(shù)進(jìn)行量化得到量化系數(shù)。
[0090] 圖6是本發(fā)明第五實(shí)施方式的視頻壓縮方法流程示意圖。
[0091] 如圖6所示，本實(shí)施方式所述的視頻壓縮方法包括：
[0092] 步驟S400,對(duì)視頻原始數(shù)據(jù)進(jìn)壓縮，得到視頻自身碼流，并得到重構(gòu)幀組成的視頻 重構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0093] 步驟S401，聯(lián)合視頻內(nèi)容對(duì)當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行重構(gòu)幀預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)信號(hào)。 本步驟與圖1所示步驟S101相同。
[0094] 步驟S402,計(jì)算所述預(yù)測(cè)信號(hào)的殘差系數(shù)。優(yōu)選的，本步驟中計(jì)算預(yù)測(cè)信號(hào)的殘差 系數(shù)，通過(guò)作差的方法進(jìn)行。
[0095] 步驟S403,對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行變換得到變換系數(shù)。
[0096] 本步驟中，優(yōu)選的，變換方式為DCT作用于二維矩陣的方式得到系數(shù)矩陣，從而得 到變換系數(shù)。
[0097] 步驟S404,對(duì)所述殘差系數(shù)變換后的所述變換系數(shù)進(jìn)行量化并得到量化系數(shù)。優(yōu) 選的，這里的量化為標(biāo)量量化。
[0098] 步驟S405,對(duì)所述量化系數(shù)進(jìn)行熵編碼，完成對(duì)視頻原始數(shù)據(jù)中的局部特征描述 子的壓縮，得到熵編碼后的描述子碼流。本步驟中的熵編碼，優(yōu)選的，編碼模型采用視頻 編碼標(biāo)準(zhǔn)中常用的上下文自適應(yīng)的二進(jìn)制摘編碼方法（CABAC, Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)，最終形成二值化的描述子碼流。
[0099] 步驟S406,將所述描述子碼流輸出到視頻自身碼流中，輸出視頻碼流。
[0100] 通過(guò)本實(shí)施方式所述的視頻壓縮方法，對(duì)視頻進(jìn)行壓縮，在聯(lián)合視頻內(nèi)容的基礎(chǔ) 上壓縮視頻局部特征描述子，使壓縮后的視頻數(shù)據(jù)得到緊湊的表示，達(dá)到的很高的壓縮比， 從而提高了視頻數(shù)據(jù)的傳輸速率和存儲(chǔ)效率，同時(shí)提高了視頻數(shù)據(jù)的檢索效率。
[0101] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述方法和系統(tǒng)的全部或部分步驟和 模塊可以通過(guò)硬件來(lái)完成，或通過(guò)程序指令硬件來(lái)完成，該程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存 儲(chǔ)介質(zhì)中，如磁盤(pán)、存儲(chǔ)器等。
[0102] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的 原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何 修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨 在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修 改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種視頻局部特征描述子的壓縮方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： 聯(lián)合視頻內(nèi)容對(duì)當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行重構(gòu)幀預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)信號(hào)； 計(jì)算所述預(yù)測(cè)信號(hào)的殘差系數(shù)； 對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行量化得到量化系數(shù)； 對(duì)所述量化系數(shù)進(jìn)行熵編碼，輸出碼流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻局部特征描述子的壓縮方法，其特征在于，所述計(jì)算殘 差系數(shù)之后，得到量化系數(shù)之前，所述方法還包括： 對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行變換得到變換系數(shù)； 對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行量化得到量化系數(shù)，進(jìn)一步為，對(duì)所述變換系數(shù)進(jìn)行量化并得到 量化系數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻局部特征描述子的壓縮方法，其特征在于，所述聯(lián)合視 頻內(nèi)容對(duì)當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行重構(gòu)幀預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)信號(hào)，進(jìn)一步包括：在所述當(dāng)前局 部特征描述子所在幀的重構(gòu)幀對(duì)應(yīng)位置提取對(duì)應(yīng)的已編碼局部特征描述子，作為預(yù)測(cè)信 號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的視頻局部特征描述子的壓縮方法，其特征在于，所 述量化為標(biāo)量量化或矢量量化。
5. -種視頻局部特征描述子的壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：預(yù)測(cè)模塊、殘差 系數(shù)計(jì)算模塊、量化模塊、編碼模塊 所述預(yù)測(cè)模塊用于聯(lián)合視頻內(nèi)容對(duì)當(dāng)前局部特征描述子進(jìn)行重構(gòu)幀預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)信 號(hào)； 所述殘差系數(shù)計(jì)算模塊與所述預(yù)測(cè)模塊相連，用于計(jì)算所述預(yù)測(cè)信號(hào)的殘差系數(shù)； 所述量化模塊與所述殘差系數(shù)計(jì)算模塊相連，用于對(duì)所述殘差系數(shù)進(jìn)行量化得到量化 系數(shù)； 所述編碼模塊與所述量化模塊相連，用于對(duì)所述量化系數(shù)進(jìn)行熵編碼，輸出碼流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻局部特征描述子的壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還 包括變換模塊，所述變換模塊與所述殘差系數(shù)計(jì)算模塊和量化模塊相連，用于對(duì)所述殘差 系數(shù)進(jìn)行變換得到變換系數(shù)； 所述量化模塊還用于對(duì)所述變換系數(shù)進(jìn)行量化并得到量化系數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻局部特征描述子的壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測(cè)模 塊進(jìn)一步用于在所述當(dāng)前局部特征描述子所在幀的重構(gòu)幀對(duì)應(yīng)位置提取對(duì)應(yīng)的已編碼局 部特征描述子，作為預(yù)測(cè)信號(hào)。
8. -種視頻壓縮方法，其特征在于，所述方法包括： 對(duì)視頻原始數(shù)據(jù)進(jìn)壓縮，得到視頻自身碼流，并得到重構(gòu)幀組成的視頻重構(gòu)數(shù)據(jù)； 聯(lián)合所述視頻重構(gòu)數(shù)據(jù)中的重構(gòu)幀的內(nèi)容，采用權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的視頻局 部特征描述子的壓縮方法，對(duì)視頻原始數(shù)據(jù)中的局部特征描述子進(jìn)行壓縮，得到熵編碼后 的描述子碼流； 將所述描述子碼流輸出到視頻自身碼流中，輸出視頻碼流。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種視頻局部特征描述子的壓縮方法、系統(tǒng)和視頻壓縮方法，所述視頻局部特征描述子的壓縮方法包括聯(lián)合視頻內(nèi)容的重構(gòu)幀預(yù)測(cè)、量化、熵編碼，而后計(jì)算預(yù)測(cè)信號(hào)的殘差系數(shù)，對(duì)殘差系數(shù)進(jìn)行量化得到量化系數(shù)，再對(duì)量化系數(shù)進(jìn)行熵編碼，輸出熵編碼后形成的碼流，完成對(duì)視頻的局部特征描述子的壓縮。通過(guò)本發(fā)明對(duì)視頻局部特征描述子進(jìn)行壓縮，在聯(lián)合視頻內(nèi)容的基礎(chǔ)上，使壓縮后的視頻數(shù)據(jù)得到緊湊的表示，達(dá)到高的壓縮比，從而提高視頻數(shù)據(jù)的傳輸速率、存儲(chǔ)效率及壓縮效率，同時(shí)提高了視頻數(shù)據(jù)的檢索效率。
【IPC分類(lèi)】H04N19-61, H04N19-13, H04N19-124
【公開(kāi)號(hào)】CN104735459
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510073627
【發(fā)明人】馬思偉, 張翔, 王苫社, 王詩(shī)淇
【申請(qǐng)人】北京大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年2月11日