CN112565765B - 一种多点视频的分级编解码方法和传输装置 - Google Patents

一种多点视频的分级编解码方法和传输装置 Download PDF

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Abstract

本发明一种多点视频的分级编解码方法和传输装置，涉及视频编解码领域，包括：编码设备对K帧以帧内编码模式进行编码，并作为K帧的基本层；对K帧进行小波变换，得到K帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以LL子带和HH子带作为K帧的第一增强层，以LH子带作为K帧的第二增强层，以HL子带作为K帧的第三增强层；对WZ帧进行小波变换，得到WZ帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以LL子带作为WZ帧的基本层，以LH子带作为WZ帧的第一增强层，以HH子带作为WZ帧的第二增强层，以HL子带作为WZ帧的第三增强层，进行编码；向解码设备发送进行解码。本发明使得编码设备、解码设备的复杂度降低，实现了传输的低延时和低能耗。

Description

一种多点视频的分级编解码方法和传输装置
技术领域
本发明涉及视频传输领域，特别是一种多点视频的分级编解码方法和一种多点视频的分级编解码传输装置。
背景技术
目前针对移动终端的异构网络中，在无线带宽不足(即无线网络质量较差)的情况下，移动终端接收到的视频质量较差；当无线网络的带宽丰富(即无线网络质量较好)的情况下，移动终端接收到的视频质量高。为了解决这个问题，目前已经提出分级编码的方式。
编码设备对视频数据分级编码后，输出码流一般有一个基本层和多个增强层，解码设备通过仅解码基本层码流即可恢复出有意义的图像或视频信息。这些分层输出码流可以适应网络带宽的频繁变化，并且用户可根据自身终端情况自适应调整播放速率。可以看出，分级编码很好地适应了网络的异构性及带宽波动所带来的负面影响，已被证明是解决网络带宽波动的最有效的方法。例如：对一般视频码流，若用户通过高速链路连接到服务器终端，可以实现实时播放；但假若用户仅有56kbps调制解调器则不可能接收到足够的码流进行播放。如果传输的是分级视频码流，则通过高速链路连接的用户可以下载基本层及增强层码流以观看高质量的视频；而具有56kbps连接的用户也能下载到基本层码流，观看质量较低的视频。
目前视频分级编码系统主要有H.264可伸缩视频编码，H.265可伸缩高效视频编码(Scalable High Efficiency Video Coding，SHVC)等。SHVC基本层(Base Layer，BL)是原始视频图像下采样后的图像，而增强层(Enhance Layer，EL)是利用层间预测获得，由此可实现视频的压缩性能。由于SHVC系统采用了层间预测技术，其编码设备复杂度非常高，对应的解码设备复杂度也较高，因此亟需提出一种编码设备、解码设备复杂度较低的编解码方式。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种多点视频的分级编解码方法和一种多点视频的分级编解码传输装置，基于移动终端的异构网络，提出一种复杂度较低的编解码方式。
本发明实施例提供了一种多点视频的分级编解码方法，所述方法包括：
所述编码设备对视频采集设备采集到的视频数据中的K帧，以帧内编码模式进行编码，并以编码后的K帧作为所述K帧的基本层；
所述编码设备对所述K帧进行小波变换，得到所述K帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以所述LL子带和所述HH子带作为所述K帧的第一增强层，以LH子带作为所述K帧的第二增强层，以HL子带作为所述K帧的第三增强层；
所述编码设备对所述视频数据中的WZ帧进行小波变换，得到所述WZ帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以所述LL子带作为所述WZ帧的基本层，以所述LH子带作为所述WZ帧的第一增强层，以所述HH子带作为所述WZ帧的第二增强层，以所述HL子带作为所述WZ帧的第三增强层；
所述编码设备对所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、以及所述K帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；
所述编码设备对所述WZ帧的基本层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；
所述编码设备向解码设备发送编码后的所述K帧、所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层，同时，向所述解码设备发送编码后的所述WZ帧的基本层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层；
所述解码设备根据无线信道的网络质量，接收编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及接收编码后的所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码。
可选地，所述解码设备根据无线信道的网络质量，接收编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及接收编码后的所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码，包括：
所述解码设备在所述网络质量不大于第一阈值的情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，并进行解码；
所述解码设备在所述网络质量大于所述第一阈值情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及选择性的接收到编码后所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码。
可选地，所述解码设备在所述网络质量不大于第一阈值的情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，并进行解码，包括：
所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到所述K帧；
所述解码设备以所述K帧为边信息，结合编码后的所述WZ帧的基本层进行解码，得到基于所述K帧和所述WZ帧的基本层的视频数据。
可选地，所述解码设备在所述网络质量大于所述第一阈值情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及选择性的接收到编码后的所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码，包括：
若所述解码设备接收到编码后的所述K帧、编码后的所述WZ帧的基本层、以及编码后的所述K帧的第一增强层，则所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧；
所述解码设备对所述当前K帧进行小波变换得到所述当前K帧的基本层和所述当前K帧的第一增强层；
所述解码设备以所述当前K帧的基本层为基本层初始边信息，结合前一K帧的运动矢量计算出所述当前K帧的基本层的修正边信息；
所述解码设备根据所述当前K帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的K帧码流进行修正，得到更优编码后的当前K帧；
所述解码设备基于更优编码后的当前K帧，得到针对所述当前K帧的第一增强层的运动估计；
所述解码设备根据所述当前K帧的第一增强层的运动估计，计算得到所述当前K帧的第一增强层的运动矢量；
所述解码设备以所述当前K帧的第一增强层为第一增强层初始边信息，结合所述当前K帧的第一增强层的运动矢量，计算出所述当前K帧的第一增强层的修正边信息；
所述解码设备根据所述当前K帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的所述K帧的第一增强层码流进行修正，得到更优所述当前K帧的第一增强层；
所述解码设备根据更优编码后的当前K帧，和更优所述当前K帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到更优当前K帧；
所述解码设备对更优当前K帧做小波变换，得到对应的更优当前K帧的基本层；
所述解码设备以所述更优当前K帧的基本层为边信息，对编码后的所述WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优的编码后的所述WZ帧的基本层；
所述解码设备对更优的编码后的所述WZ帧的基本层进行解码，得到更优当前WZ帧；
所述解码设备根据所述更优当前K帧和所述更优当前WZ帧，进行重建得到基于所述K帧、所述K帧的第一增强层以及所述WZ帧的基本层的视频数据。
可选地，所述解码设备在所述网络质量大于所述第一阈值情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及选择性的接收到编码后的所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码，包括：
若所述解码设备接收到编码后的所述K帧、编码后的所述WZ帧的基本层、以及编码后的所述WZ帧的第一增强层，则所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧；
所述解码设备对所述当前K帧进行小波变换得到所述当前K帧的基本层和所述当前K帧的第一增强层；
所述解码设备以所述当前K帧的基本层为K帧边信息，对编码后的所述WZ帧的基本层码流进行修正，得到较优编码后的当前WZ帧的基本层；
所述解码设备以较优编码后的当前WZ帧的基本层为WZ基本初始边信息，结合前一WZ帧的运动矢量计算出所述当前WZ帧的基本层的修正边信息；
所述解码设备根据所述当前WZ帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优编码后的当前WZ帧的基本层；
所述解码设备基于所述当前K帧，得到针对所述当前WZ帧的第一增强层的运动估计；
所述解码设备根据所述当前WZ帧的第一增强层的运动估计，计算得到所述当前WZ帧的第一增强层的运动矢量；
所述解码设备以所述当前K帧的第一增强层为WZ增强初始边信息，结合所述当前WZ帧的第一增强层的运动矢量，计算出所述当前WZ帧的第一增强层的修正边信息；
所述解码设备根据所述当前WZ帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的所述WZ帧的第一增强层码流进行修正，得到更优所述当前WZ帧的第一增强层；
所述解码设备根据更优编码后的当前WZ帧的基本层，和更优所述当前WZ帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到优化后当前WZ帧；
所述解码设备根据所述当前K帧和所述优化后当前WZ帧，进行重建得到基于所述K帧、所述WZ帧的基本层以及所述WZ帧的第一增强层的视频数据。
本发明还提供了一种多点视频的分级编解码传输装置，所述传输装置包括：编码设备和解码设备；所述编码设备包括：
帧内编码模块，用于对视频采集设备采集到的视频数据中的K帧，以帧内编码模式进行编码，并以编码后的K帧作为所述K帧的基本层；
K帧小波变换模块，用于对所述K帧进行小波变换，得到所述K帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以所述LL子带和所述HH子带作为所述K帧的第一增强层，以LH子带作为所述K帧的第二增强层，以HL子带作为所述K帧的第三增强层；
WZ帧小波变换模块，用于对所述视频数据中的WZ帧进行小波变换，得到所述WZ帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以所述LL子带作为所述WZ帧的基本层，以所述LH子带作为所述WZ帧的第一增强层，以所述HH子带作为所述WZ帧的第二增强层，以所述HL子带作为所述WZ帧的第三增强层；
K帧累加码编码模块，用于对所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、以及所述K帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；
WZ帧累加码编码模块，用于所述编码设备对所述WZ帧的基本层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；
发送模块，用于向解码设备发送编码后的所述K帧、所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层，同时，向所述解码设备发送编码后的所述WZ帧的基本层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层；
所述解码设备包括：
接收解码模块，用于根据无线信道的网络质量，接收编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及接收编码后的所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码。
可选地，所述接收解码模块包括：
接收基本解码单元，用于在所述网络质量不大于第一阈值的情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，并进行解码；
接收增强解码单元，用于在所述网络质量大于所述第一阈值情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及选择性的接收到编码后所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码。
可选地，所述接收基本解码单元具体用于：
对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到所述K帧；
以所述K帧为边信息，结合编码后的所述WZ帧的基本层进行解码，得到基于所述K帧和所述WZ帧的基本层的视频数据。
可选地，所述接收增强解码单元用于：
若接收到编码后的所述K帧、编码后的所述WZ帧的基本层、以及编码后的所述K帧的第一增强层，则所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧；
对所述当前K帧进行小波变换得到所述当前K帧的基本层和所述当前K帧的第一增强层；
以所述当前K帧的基本层为基本层初始边信息，结合前一K帧的运动矢量计算出所述当前K帧的基本层的修正边信息；
根据所述当前K帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的K帧码流进行修正，得到更优编码后的当前K帧；
基于更优编码后的当前K帧，得到针对所述当前K帧的第一增强层的运动估计；
根据所述当前K帧的第一增强层的运动估计，计算得到所述当前K帧的第一增强层的运动矢量；
以所述当前K帧的第一增强层为第一增强层初始边信息，结合所述当前K帧的第一增强层的运动矢量，计算出所述当前K帧的第一增强层的修正边信息；
根据所述当前K帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的所述K帧的第一增强层码流进行修正，得到更优所述当前K帧的第一增强层；
根据更优编码后的当前K帧，和更优所述当前K帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到更优当前K帧；
对更优当前K帧做小波变换，得到对应的更优当前K帧的基本层；
以所述更优当前K帧的基本层为边信息，对编码后的所述WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优的编码后的所述WZ帧的基本层；
对更优的编码后的所述WZ帧的基本层进行解码，得到更优当前WZ帧；
根据所述更优当前K帧和所述更优当前WZ帧，进行重建得到基于所述K帧、所述K帧的第一增强层以及所述WZ帧的基本层的视频数据。
可选地，所述接收增强解码单元还用于：
若接收到编码后的所述K帧、编码后的所述WZ帧的基本层、以及编码后的所述WZ帧的第一增强层，则所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧；
对所述当前K帧进行小波变换得到所述当前K帧的基本层和所述当前K帧的第一增强层；
以所述当前K帧的基本层为K帧边信息，对编码后的所述WZ帧的基本层码流进行修正，得到较优编码后的当前WZ帧的基本层；
以较优编码后的当前WZ帧的基本层为WZ基本初始边信息，结合前一WZ帧的运动矢量计算出所述当前WZ帧的基本层的修正边信息；
根据所述当前WZ帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优编码后的当前WZ帧的基本层；
基于所述当前K帧，得到针对所述当前WZ帧的第一增强层的运动估计；
根据所述当前WZ帧的第一增强层的运动估计，计算得到所述当前WZ帧的第一增强层的运动矢量；
以所述当前K帧的第一增强层为WZ增强初始边信息，结合所述当前WZ帧的第一增强层的运动矢量，计算出所述当前WZ帧的第一增强层的修正边信息；
根据所述当前WZ帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的所述WZ帧的第一增强层码流进行修正，得到更优所述当前WZ帧的第一增强层；
根据更优编码后的当前WZ帧的基本层，和更优所述当前WZ帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到优化后当前WZ帧；
根据所述当前K帧和所述优化后当前WZ帧，进行重建得到基于所述K帧、所述WZ帧的基本层以及所述WZ帧的第一增强层的视频数据。
本发明提供的多点视频的分级编解码方法，编码设备对视频采集设备采集到的视频数据中的K帧，以帧内编码模式进行编码，并以编码后的K帧作为K帧的基本层；编码设备对K帧进行小波变换，得到K帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以LL子带和HH子带作为K帧的第一增强层，以LH子带作为K帧的第二增强层，以HL子带作为K帧的第三增强层；再对K帧的第一增强层、K帧的第二增强层、以及K帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；同时，编码设备对视频数据中的WZ帧进行小波变换，得到WZ帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以LL子带作为WZ帧的基本层，以LH子带作为WZ帧的第一增强层，以HH子带作为WZ帧的第二增强层，以HL子带作为WZ帧的第三增强层，再对WZ帧的基本层、WZ帧的第一增强层、WZ帧的第二增强层、以及WZ帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码。最后将编码后的上述K帧和WZ帧的基本层和增强层通过无线信道发送给解码设备，以供解码设备根据接收到的数据进行解码。
本发明的方案，对视频数据中的K帧进行帧内编码，还进行小波变换，以编码后的K帧作为K帧的基本层，以小波变换后的不同子带分别作为不同的增强层，对于WZ帧也进行小波变换，以小波变换后的不同子带分别作为基本层和不同的增强层。而不再需要利用层间预测来获得增强层，这在一定程度上降低了编码设备的计算复杂度。在此基础上，对K帧的增强层以及WZ帧的基本层、增强层的编码，是基于并行截断的非规则重复累加码进行编码实现，不同于目前的非规则重复累加码编码方式，将较长的码流进行并行截断，截断后较短的码流编码时间短，可以实现更快的编码，这进一步降低了编码设备的复杂度，从整体上使得编码设备的复杂度降低。并且传输过程中由于码流变短了，间接实现了传输的低延时和低能耗。由于解码设备可以理解为与编码设备基本相反的工作过程，因此解码设备的复杂度也降低了。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例一种多点视频的分级编解码方法的流程图；
图2是本发明实施例中逐级优化示意图；
图3是本发明实施例一种多点视频的分级编解码的过程示意图；
图4是本发明实施例一种多点视频的分级编解码传输装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，并不用于限定本发明。
多视点视频编码(Distributed Multi-view Video Coding，DMVC)采用独立编码-联合解码的方式，具有编码复杂度低、误码鲁棒性高等特点。视频数据中的K帧的正确解码有助于生成高质量的边信息，而边信息直接关系到整个DMVC系统的数据压缩率以及视频的恢复效果。本发明实施例的多点视频的分级编解码方法，基于DMVC系统实现。参照图1，示出了本发明实施例一种多点视频的分级编解码方法的流程图，该方法包括：
步骤101：编码设备对视频采集设备采集到的视频数据中的K帧，以帧内编码模式进行编码，并以编码后的K帧作为K帧的基本层。
步骤102：编码设备对K帧进行小波变换，得到K帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以LL子带和HH子带作为K帧的第一增强层，以LH子带作为K帧的第二增强层，以HL子带作为K帧的第三增强层。
本发明实施例中，编码设备根据预设的GOP将视频数据分成相应的K帧和WZ帧，之后同时并行的对K帧和WZ帧进行处理。
针对K帧，以通用的帧内编码模式进行编码，之后以编码后的K帧作为K帧的基本层。同时还对K帧进行小波变换，本发明实施例中，以3层9/7小波变换为例，来说明本发明的方法，实际应用中，还可以根据实际情况来进行不同的小波变换。
本发明实施例中，对K帧进行小波变换得到K帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，其中同一滤波通道产生的子带有3层，即LL子带有3层：LL1、LL2以及LL3；LH子带有3层：LH1、LH2以及LH3；HL子带有3层：HL1、HL2以及HL3；HH子带有3层：HH1、HH2以及HH3。而以3层LL子带和3层HH子带作为K帧的第一增强层，以3层LH子带作为K帧的第二增强层，以3层HL子带作为K帧的第三增强层。这样的好处是，K帧的三个增强层的码流大小比较接近，更有利于编码以及传输。
步骤103：编码设备对视频数据中的WZ帧进行小波变换，得到WZ帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以LL子带作为WZ帧的基本层，以LH子带作为WZ帧的第一增强层，以HH子带作为WZ帧的第二增强层，以HL子带作为WZ帧的第三增强层。
本发明实施例中，与K帧略有不同，WZ帧不能进行帧内编码，而是直接对WZ帧进行小波变换，得到WZ帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，同样的，同一滤波通道产生的子带有3层，即LL子带有3层：LL1、LL2以及LL3；LH子带有3层：LH1、LH2以及LH3；HL子带有3层：HL1、HL2以及HL3；HH子带有3层：HH1、HH2以及HH3。而以3层LL子带作为WZ帧的基本层，以3层LH子带作为WZ帧的第一增强层，以3层HL子带作为WZ帧的第二增强层，以3层HH子带作为WZ帧的第三增强层。这样的好处同样是，WZ帧的三个增强层的码流大小比较接近，更有利于编码以及传输。由于是利用小波变换得到K帧、WZ帧增强层，而不再需要利用层间预测来获得增强层，这在一定程度上降低了编码设备的计算复杂度。
步骤104：编码设备对K帧的第一增强层、K帧的第二增强层、以及K帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码。
步骤105：编码设备对WZ帧的基本层、WZ帧的第一增强层、WZ帧的第二增强层、以及WZ帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码。
本发明实施例中，在对K帧进行帧内编码，以及对K帧和WZ帧进行小波变换后得到各个子带后，确定好K帧、WZ帧各自的基本层和增强层。之后，编码设备对K帧的第一增强层、K帧的第二增强层、K帧的第三增强层、WZ帧的基本层、WZ帧的第一增强层、WZ帧的第二增强层、以及WZ帧的第三增强层首先进行量化处理，再基于并行截断的非规则重复累加码进行编码。由于是并行截断，将较长的码流并行截断为较短的码流，因此截断后较短的码流编码时间短，编码设备可以实现更快的编码，这进一步降低了编码设备的复杂度，从整体上使得编码设备的复杂度降低。
步骤106：编码设备向解码设备发送编码后的K帧、K帧的第一增强层、K帧的第二增强层、K帧的第三增强层，同时，向解码设备发送编码后的WZ帧的基本层、WZ帧的第一增强层、WZ帧的第二增强层、以及WZ帧的第三增强层。
本发明实施例中，编码设备完成编码后，当解码设备有需求时，会向编码设备请求视频数据，编码设备会将编码后的K帧、K帧的第一增强层、K帧的第二增强层、K帧的第三增强层、编码后的WZ帧的基本层、WZ帧的第一增强层、WZ帧的第二增强层、以及WZ帧的第三增强层都发送给解码设备。这样做是为了保证解码设备最终可以得到最高品质的视频数据，但是编码设备一般不考虑无线信道的网络质量，因此即使编码设备全部发送出去，解码设备实际上也可能接收不到全部的。
步骤107：解码设备根据无线信道的网络质量，接收编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层，以及接收编码后的K帧的第一增强层、K帧的第二增强层、K帧的第三增强层、WZ帧的第一增强层、WZ帧的第二增强层、以及WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码。
本发明实施例中，解码设备在实际接收上，受限于无线信道的网络质量，由于K帧的帧内编码，以及基于WZ帧小波变换后3层LL子带的特性，两者基本层的码流所需带宽很小，目前的网络质量一般都可以满足传输K帧、WZ帧的基本层的码流。所以解码设备肯定可以接收到编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层，而由于小波变换后的LH子带、HK子带以及HH子带，其形成的增强层的码流的大小要大于基本层的码流，因此，若是网络质量不好，那么解码设备有可能只能接收到K帧、WZ帧增强层中的一个或者多个。一般情况下，第一增强层的码流大于基本层的码流，但小于第二增强层的码流，而第三增强层的码流是三者之间最大的。
可选地，解码设备根据无线信道的网络质量，接收编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层，以及接收编码后的K帧的第一增强层、K帧的第二增强层、K帧的第三增强层、WZ帧的第一增强层、WZ帧的第二增强层、以及WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码的步骤：
步骤s1：解码设备在网络质量不大于第一阈值的情况下，接收到编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层，并进行解码。
本发明实施例中，解码设备根据网络质量的情况，在网络质量不大于第一阈值的情况下，此时网络很差，解码设备只能接收到编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层，而无法接收到任何增强层，所以解码设备只能依据编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层进行解码。
步骤s2：解码设备在网络质量大于第一阈值情况下，接收到编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层，以及选择性的接收到编码后K帧的第一增强层、K帧的第二增强层、K帧的第三增强层、WZ帧的第一增强层、WZ帧的第二增强层、以及WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码。
本发明实施例中，解码设备根据网络质量的情况，在网络质量大于第一阈值的情况下，此时网络较好甚至很好，解码设备不但可以接收到编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层，而且可以接收到K帧的一个或者多个增强层，以及WZ帧的一个或者多个增强层，所以解码设备可以依据实际接收到的编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层，以及增强层进行解码。
需要说明的是，解码设备在网络质量较好的情况下，可以接收到的K帧的增强层数量以及WZ帧的增强层数量不是固定的。即，解码设备在接收到编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层的基础上，可能只接收到K帧的第一增强层，其余的K帧增强层以及WZ帧的所有增强层都没有接收到；也可能只接收到WZ帧的第一增强层，其余的WZ帧增强层以及K帧的所有增强层都没有接收到；也可能只接收到K帧的第一增强层和WZ帧的第一增强层，其余的WZ帧增强层以及其余的K帧增强层都没有接收到；也可能只接收到K帧的第一增强层和K帧的第二增强层，其余的WZ帧增强层以及其余的K帧增强层都没有接收到；也可能只接收到K帧的第一增强层、K帧的第二增强层以及WZ帧的第一增强层，其余的WZ帧增强层以及其余的K帧增强层都没有接收到。其余情况不多赘述，总之，解码设备根据无线信道的网络质量，对于K帧增强层和WZ帧增强层可能的接收数量是不确定的，但这都不影响解码设备的解码，只是会影响最终解码得到的视频数据的质量而已。
针对解码设备只接收到编码后的K帧和编码后的WZ帧的基本层的情况，解码设备对编码后的K帧，利用帧内解码进行解码，即可得到K帧；之后，解码设备以K帧为边信息，结合编码后的WZ帧的基本层进行解码，得到基于K帧和WZ帧的基本层的视频数据。由于以K帧作为了边信息，对WZ帧的质量有着一定的提升，因此基于K帧和WZ帧的基本层得到的视频数据，相较于不以K帧为边信息，而是直接将K帧和WZ帧的基本层解码得到的视频数据的质量要稍好一些。但编码设备和解码设备的复杂度均极大降低了，间接提升了编码设备和解码设备的编解码效率。
假若解码设备接收到编码后的K帧、编码后的WZ帧的基本层、以及编码后的K帧的第一增强层，针对这种情况，解码设备对编码后的K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧，可以理解的是，解码设备在解码时，实质上是按照一帧一帧的处理，因此，在某一时刻，解码设备利用帧内解码进行解码，只能得到该时刻的当前K帧；而前一时刻的K帧和WZ帧实际上都是已经被正确解码了的。
在得到当前K帧后，为了进一步提升其质量，也为了进一步提升K帧的第一增强层的质量，解码设备需要对当前K帧进行小波变换得到当前K帧的基本层和当前K帧的第一增强层；解码设备以当前K帧的基本层为基本层初始边信息，结合前一K帧的运动矢量计算出当前K帧的基本层的修正边信息，由于前一K帧已经正确解码，因此可以借用其运动矢量计算出当前K帧的基本层的修正边信息，解码设备根据当前K帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的K帧码流进行修正，即可得到更优编码后的当前K帧。
解码设备得到更优编码后的当前K帧后，再基于更优编码后的当前K帧，结合基本层、增强层之间的层间相关性，得到针对当前K帧的第一增强层的运动估计，根据当前K帧的第一增强层的运动估计，计算得到当前K帧的第一增强层的运动矢量。之后解码设备以当前K帧的第一增强层为第一增强层初始边信息，结合当前K帧的第一增强层的运动矢量，计算出当前K帧的第一增强层的修正边信息，再根据当前K帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的K帧的第一增强层码流进行修正，即可得到更优当前K帧的第一增强层，最后解码设备根据更优编码后的当前K帧，和更优当前K帧的第一增强层，进行联合解码，就可以重建得到更优当前K帧。该更优当前K帧相较于单纯帧内解码得到的当前K帧，由于修正了编码后的当前K帧，和编码后的当前K帧的第一增强层，并且是在K帧的基础上还增加了第一增强层，实现了逐级优化，因此该更优当前K帧的质量更加优秀。
而在此基础上，为了优化WZ帧的基本层，解码设备再对更优当前K帧做小波变换，得到对应的更优当前K帧的基本层，以该更优当前K帧的基本层为边信息，对编码后的WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优的编码后的WZ帧的基本层，解码设备对更优的编码后的WZ帧的基本层进行解码，得到更优当前WZ帧，最终根据更优当前K帧和更优当前WZ帧，进行重建得到基于K帧、K帧的第一增强层以及WZ帧的基本层的视频数据。这视频数据相较于前述基于K帧和WZ帧的基本层得到的视频数据的质量更加优秀，解码设备最终展示出来的视频数据的图像更加清晰。而整个过程中，相较于层间预测技术的编解码设备，编码设备和解码设备的复杂度均降低了，间接提升了编码设备和解码设备的编解码效率。
需要说明的是，本发明实施中提出的逐级优化方法，在前述以K帧的基本层和K帧的第一增强层为例，进行了解释，相同的原理，假设解码设备还接收到了K帧的第二增强层，那么在帧内解码得到当前K帧后，进行小波变换的时候得到的是当前K帧的基本层、当前K帧的第一增强层以及当前K帧的第二增强层。
更优编码后的当前K帧和更优当前K帧的第一增强层还是前述一样的方法得到，得到更优编码后的当前K帧后，再基于更优编码后的当前K帧，结合基本层、第一增强层以及第二增强层三者之间的层间相关性，得到针对当前K帧的第二增强层的运动估计，根据当前K帧的第二增强层的运动估计，计算得到当前K帧的第二增强层的运动矢量。之后解码设备以当前K帧的第二增强层为第二增强层初始边信息，结合当前K帧的第二增强层的运动矢量，计算出当前K帧的第二增强层的修正边信息，再根据当前K帧的第二增强层的修正边信息，对接收到的编码后的K帧的第二增强层码流进行修正，即可得到更优当前K帧的第二增强层，最后解码设备根据更优编码后的当前K帧、更优当前K帧的第一增强层以及更优当前K帧的第二增强层，进行联合解码，就可以重建得到比前述基于更优编码后的当前K帧、更优当前K帧的第一增强层得到的更优当前K帧质量更加好的当前K帧。该质量更加好的当前K帧由于修正了编码后的当前K帧，和编码后的当前K帧的第一增强层以及编码后的当前K帧的第二增强层，并且是在K帧的基础上还增加了第一增强层和第二增强层，实现了逐级优化，因此该质量更加好的当前K帧更加优秀。而在这个基础上，按照前述相同的方法再去优化WZ帧的基本层，最终得到基于K帧、K帧的第一增强层、K帧的第二增强层以及WZ帧的基本层的视频数据，该视频数据相较于前述基于K帧、K帧的第一增强层以及WZ帧的基本层得到的视频数据，其质量自然更上一层楼，解码设备最终展示出来的视频数据的图像也比之前的更加清晰。
相同的原理，假设解码设备还接收到了K帧的第三增强层，那么最终得到的视频数据的质量比没有接收到K帧的第三增强层的要更好。
与上述情况类似，假若解码设备接收到的是编码后的K帧、编码后的WZ帧的基本层、以及编码后的WZ帧的第一增强层，则解码设备对编码后的K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧，虽然没有接收到K帧的增强层，但是WZ帧有接收到第一增强层，因此解码设备对当前K帧进行小波变换得到当前K帧的基本层和当前K帧的第一增强层；以当前K帧的基本层为K帧边信息，对编码后的WZ帧的基本层码流进行修正，得到较优编码后的当前WZ帧的基本层；以较优编码后的当前WZ帧的基本层为WZ基本初始边信息，结合前一WZ帧(前一WZ帧肯定是已正确解码的)的运动矢量计算出当前WZ帧的基本层的修正边信息；解码设备根据当前WZ帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的WZ的基本层帧码流进行修正，得到更优编码后的当前WZ帧的基本层，可以看出，WZ帧的基本层和K帧的基本层的优化类似，不同的是WZ帧是以K帧的基本层作为边信息的。
可以理解的是，如果解码设备接收到了K帧的增强层，那么最终会解码得到基于K帧增强层的更优K帧，那么就会以这个更优K帧做小波变换得到更优的K帧基本层作为边信息，对WZ帧的基本层进行优化，此时得到的更优编码后的当前WZ帧的基本层，由于边信息的质量比之前提高了，所以相较于以没有经过K帧增强层优化的K帧作为边信息，进行优化得到的更优编码后的当前WZ帧的基本层的质量自然就更好。
得到更优编码后的当前WZ帧的基本层后，与K帧的逐级优化方法稍有不同，解码设备基于当前K帧，得到针对当前WZ帧的第一增强层的运动估计，根据当前WZ帧的第一增强层的运动估计，计算得到当前WZ帧的第一增强层的运动矢量，以当前K帧的第一增强层为WZ增强初始边信息，结合当前WZ帧的第一增强层的运动矢量，计算出当前WZ帧的第一增强层的修正边信息，解码设备根据当前WZ帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的WZ帧的第一增强层码流进行修正，得到更优当前WZ帧的第一增强层，解码设备再根据更优编码后的当前WZ帧的基本层，和更优当前WZ帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到优化后当前WZ帧，解码设备最终根据当前K帧和优化后当前WZ帧，进行重建得到基于K帧、WZ帧的基本层以及WZ帧的第一增强层的视频数据。该视频数据相较于基于K帧、WZ帧的基本层得到的视频数据质量自然要更优。
假设解码设备接收到的是编码后的K帧、编码后的WZ帧的基本层、编码后的WZ帧的第一增强层、编码后的WZ帧的第二增强层，甚至编码后的WZ帧的第三增强层，利用相同的WZ帧逐级优化的方法，最终得到的视频数据的质量随着接收WZ帧增强层数量的增多，而质量越来越高。由此可以知晓，若是解码设备接收到的是编码后的K帧、编码后的K帧的第一增强层、编码后的K帧的第二增强层、编码后的K帧的第三增强层、编码后的WZ帧的基本层、编码后的WZ帧的第一增强层、编码后的WZ帧的第二增强层以及编码后的WZ帧的第三增强层，那么最终得到的视频数据的质量最好。而如果编码设备在小波变化时的层数更多，超过3层，那么层数越多，且解码设备接收到的增强层越多，那么最终解码得到的视频数据的质量会更好更优，但是这对编码设备和解码设备的运算处理能力有着较高的要求，因此小波变换的层数需要根据编码设备和解码设备的运算处理能力来决定。
上述这种以边信息为基础的逐级优化的方法，用图2所示的逐级优化示意图可以得到直观的体现，图2中以基本层加三层增强层为例，已解码帧表示经过帧内解码后的当前K帧，DWT表示小波变换，LLn(t)表示当前K帧的基本层，LHn(t)表示当前K帧的第一增强层，HHn(t)表示当前K帧的第二增强层，HLn(t)表示当前K帧的第三增强层；RBL表示WZ帧的基本层码流，REL1表示WZ帧的第一增强层码流，REL2表示WZ帧的第二增强层码流，REL3表示WZ帧的第三增强层码流；初始mv(t)＝0表示初始的运动矢量为0，mv(t-1)表示前一帧的运动矢量；SI1表示LLn(t)的修正边信息，SI2表示LHn(t)的修正边信息，SI3表示HHn(t)的修正边信息，SI4表示HLn(t)的修正边信息；FBL表示更优编码后的当前WZ帧的基本层，FEL1表示更优编码后的当前WZ帧的第一增强层，FEL2表示更优编码后的当前WZ帧的第二增强层，FEL3表示更优编码后的当前WZ帧的第三增强层。假若有第四增强层甚至更多增强层，那么依照这个逐级优化的方法，可以继续为后续的帧做准备。
综上所述，本发明实施例的整个编解码过程可以以图3来更直观的得到展现，参照图3，示出了本发明实施例一种多点视频的分级编解码的过程示意图，待编码的视频数据被分为K帧和WZ帧，K帧采用HEVC帧内编码形成K帧的基本层BL码流，同时，对K帧进行DWT小波变化，按照前述的分层方法得到三个增强层：增强层1、增强层2、增强层3，对这三个增强层进行编码(基于并行截断的非规则重复累加码进行编码)形成EL1、EL2、EL3三个增强层码流，将基本层BL码流以及EL1、EL2、EL3三个增强层码流均通过无线信道传输至解码设备。基本层BL码流通过HEVC帧内编码得到当前K帧，同时基于该当前K帧，结合EL1、EL2、EL3三个增强层码流，通过前述的逐级优化方法(图3中用WZ解码器表示逐级优化)，最终得到质量更优的解码K帧。
对于WZ帧，经过进行DWT小波变化，按照前述的分层方法得到基本层BL和三个增强层：增强层1、增强层2、增强层3，对基本层BL和三个增强层进行编码(基于并行截断的非规则重复累加码进行编码)形成BL基本层码流、EL1、EL2、EL3三个增强层码流，将基本层BL码流以及EL1、EL2、EL3三个增强层码流均通过无线信道传输至解码设备。解码K帧小波变换后参与边信息SI的更新(即逐级优化)，同时基于解码K帧提供初始化运动矢量，再联合WZ帧传输来的基本层BL码流以及EL1、EL2、EL3三个增强层码流，进行修正解码，之后重建、反小波变换(IDWT)后得到解码WZ帧。
另外，本发明实施例中，在K帧的逐级优化以及边信息SI的逐级优化过程中，还可以引入已解码相邻视点最高层，利用视点间的空域相关性，更进一步的优化边信息SI。
为了表明本发明多点视频的分级编解码的方法的有效性，通过实验仿真，针对K帧以本发明的方法进行分级(即得到基本层和增强层)，对其码率和PSNR值进行了测试：
实验中，对K帧的量化参数设置为{40，36，32，28}。实验采用3个具有不同运动特性的标准测试视频序列：'Kendo'(256×192，30bps)，'Balloons'(256×192，30bps)及'PoznanHall2'(480×272，25bps)。考虑到由K帧生成的边信息质量好坏直接决定了本发明编解码系统的整体性能，所以本实验测试K帧分级性能的实现，并与以SHVC方法进行编码的系统作比较。
下表1、2、3中，DMVC表示采用本发明的方法进行编码，QP表示量化参数，BL表示基本层，EL1表示第一增强层，EL2表示第二增强层，EL3表示第三增强层。下表1表示部分量化参数下本发明的方法与SHVC方法基于视频系列'Balloons'进行编码，得到的码率和PSNR值。
Figure BDA0002831173130000201
下表2表示部分量化参数下本发明的方法与SHVC方法基于视频系列'Kendo'进行编码，得到的码率和PSNR值。
Figure BDA0002831173130000211
下表3表示部分量化参数下本发明的方法与SHVC方法基于视频系列'PoznanHall2'进行编码，得到的码率和PSNR值。
Figure BDA0002831173130000212
测试结果说明了本发明的K帧逐级优化方法有效，分级编码的方法也有效，且针对同一层，其性能相较于SHVC方法对应的层质量更好。更优的K帧以及基于该更优的K帧为边信息，得到的WZ帧的质量也更好。
基于上述多点视频的分级编解码的方法，本发明实施例还提出一种多点视频的分级编解码传输装置，参照图4，示出了本发明实施例多点视频的分级编解码传输装置的示意图，所述传输装置包括：编码设备和解码设备；编码设备和解码设备之间通过无线信道传输数据，所述编码设备包括：
帧内编码模块，用于对视频采集设备采集到的视频数据中的K帧，以帧内编码模式进行编码，并以编码后的K帧作为所述K帧的基本层；
K帧小波变换模块，用于对所述K帧进行小波变换，得到所述K帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以所述LL子带和所述HH子带作为所述K帧的第一增强层，以LH子带作为所述K帧的第二增强层，以HL子带作为所述K帧的第三增强层；
WZ帧小波变换模块，用于对所述视频数据中的WZ帧进行小波变换，得到所述WZ帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以所述LL子带作为所述WZ帧的基本层，以所述LH子带作为所述WZ帧的第一增强层，以所述HH子带作为所述WZ帧的第二增强层，以所述HL子带作为所述WZ帧的第三增强层；
K帧累加码编码模块，用于对所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、以及所述K帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；
WZ帧累加码编码模块，用于所述编码设备对所述WZ帧的基本层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；
发送模块，用于向解码设备发送编码后的所述K帧、所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层，同时，向所述解码设备发送编码后的所述WZ帧的基本层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层；
所述解码设备包括：
接收解码模块，用于根据无线信道的网络质量，接收编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及接收编码后的所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码。
可选地，所述接收解码模块包括：
接收基本解码单元，用于在所述网络质量不大于第一阈值的情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，并进行解码；
接收增强解码单元，用于在所述网络质量大于所述第一阈值情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及选择性的接收到编码后所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码。
可选地，所述接收基本解码单元具体用于：
对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到所述K帧；
以所述K帧为边信息，结合编码后的所述WZ帧的基本层进行解码，得到基于所述K帧和所述WZ帧的基本层的视频数据。
可选地，所述接收增强解码单元用于：
若接收到编码后的所述K帧、编码后的所述WZ帧的基本层、以及编码后的所述K帧的第一增强层，则所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧；
对所述当前K帧进行小波变换得到所述当前K帧的基本层和所述当前K帧的第一增强层；
以所述当前K帧的基本层为基本层初始边信息，结合前一K帧的运动矢量计算出所述当前K帧的基本层的修正边信息；
根据所述当前K帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的K帧码流进行修正，得到更优编码后的当前K帧；
基于更优编码后的当前K帧，得到针对所述当前K帧的第一增强层的运动估计；
根据所述当前K帧的第一增强层的运动估计，计算得到所述当前K帧的第一增强层的运动矢量；
以所述当前K帧的第一增强层为第一增强层初始边信息，结合所述当前K帧的第一增强层的运动矢量，计算出所述当前K帧的第一增强层的修正边信息；
根据所述当前K帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的所述K帧的第一增强层码流进行修正，得到更优所述当前K帧的第一增强层；
根据更优编码后的当前K帧，和更优所述当前K帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到更优当前K帧；
对更优当前K帧做小波变换，得到对应的更优当前K帧的基本层；
以所述更优当前K帧的基本层为边信息，对编码后的所述WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优的编码后的所述WZ帧的基本层；
对更优的编码后的所述WZ帧的基本层进行解码，得到更优当前WZ帧；
根据所述更优当前K帧和所述更优当前WZ帧，进行重建得到基于所述K帧、所述K帧的第一增强层以及所述WZ帧的基本层的视频数据。
可选地，所述接收增强解码单元还用于：
若接收到编码后的所述K帧、编码后的所述WZ帧的基本层、以及编码后的所述WZ帧的第一增强层，则所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧；
对所述当前K帧进行小波变换得到所述当前K帧的基本层和所述当前K帧的第一增强层；
以所述当前K帧的基本层为K帧边信息，对编码后的所述WZ帧的基本层码流进行修正，得到较优编码后的当前WZ帧的基本层；
以较优编码后的当前WZ帧的基本层为WZ基本初始边信息，结合前一WZ帧的运动矢量计算出所述当前WZ帧的基本层的修正边信息；
根据所述当前WZ帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优编码后的当前WZ帧的基本层；
基于所述当前K帧，得到针对所述当前WZ帧的第一增强层的运动估计；
根据所述当前WZ帧的第一增强层的运动估计，计算得到所述当前WZ帧的第一增强层的运动矢量；
以所述当前K帧的第一增强层为WZ增强初始边信息，结合所述当前WZ帧的第一增强层的运动矢量，计算出所述当前WZ帧的第一增强层的修正边信息；
根据所述当前WZ帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的所述WZ帧的第一增强层码流进行修正，得到更优所述当前WZ帧的第一增强层；
根据更优编码后的当前WZ帧的基本层，和更优所述当前WZ帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到优化后当前WZ帧；
根据所述当前K帧和所述优化后当前WZ帧，进行重建得到基于所述K帧、所述WZ帧的基本层以及所述WZ帧的第一增强层的视频数据。
通过上述实施例，本发明提供的多点视频的分级编解码方法，编码设备对视频采集设备采集到的视频数据中的K帧，以帧内编码模式进行编码，并以编码后的K帧作为K帧的基本层；编码设备对K帧进行小波变换，得到K帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以LL子带和HH子带作为K帧的第一增强层，以LH子带作为K帧的第二增强层，以HL子带作为K帧的第三增强层；再对K帧的第一增强层、K帧的第二增强层、以及K帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；同时，编码设备对视频数据中的WZ帧进行小波变换，得到WZ帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以LL子带作为WZ帧的基本层，以LH子带作为WZ帧的第一增强层，以HH子带作为WZ帧的第二增强层，以HL子带作为WZ帧的第三增强层，再对WZ帧的基本层、WZ帧的第一增强层、WZ帧的第二增强层、以及WZ帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码。最后将编码后的上述K帧和WZ帧的基本层和增强层通过无线信道发送给解码设备，以供解码设备根据接收到的数据进行解码。
本发明的方案，对视频数据中的K帧进行帧内编码，还进行小波变换，以编码后的K帧作为K帧的基本层，以小波变换后的不同子带分别作为不同的增强层，对于WZ帧也进行小波变换，以小波变换后的不同子带分别作为基本层和不同的增强层。而不再需要利用层间预测来获得增强层，这在一定程度上降低了编码设备的计算复杂度。在此基础上，对K帧的增强层以及WZ帧的基本层、增强层的编码，是基于并行截断的非规则重复累加码进行编码实现，不同于目前的非规则重复累加码编码方式，将较长的码流进行并行截断，截断后较短的码流编码时间短，可以实现更快的编码，这进一步降低了编码设备的复杂度，从整体上使得编码设备的复杂度降低。并且传输过程中由于码流变短了，间接实现了传输的低延时和低能耗。
解码设备根据接收到K帧和WZ帧的不同层的码流，进行逐级优化，得到更优的K帧和WZ帧，降低解码设备复杂度的同时，还提高了解码出的视频数据的质量。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种多点视频的分级编解码方法，其特征在于，所述方法包括：
编码设备对视频采集设备采集到的视频数据中的K帧，以帧内编码模式进行编码，并以编码后的K帧作为所述K帧的基本层；
所述编码设备对所述K帧进行小波变换，得到所述K帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以所述LL子带和所述HH子带作为所述K帧的第一增强层，以LH子带作为所述K帧的第二增强层，以HL子带作为所述K帧的第三增强层；
所述编码设备对所述视频数据中的WZ帧进行小波变换，得到所述WZ帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以所述LL子带作为所述WZ帧的基本层，以所述LH子带作为所述WZ帧的第一增强层，以所述HH子带作为所述WZ帧的第二增强层，以所述HL子带作为所述WZ帧的第三增强层；
所述编码设备对所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、以及所述K帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；
所述编码设备对所述WZ帧的基本层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；
所述编码设备向解码设备发送编码后的所述K帧、所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层，同时，向所述解码设备发送编码后的所述WZ帧的基本层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层；
所述解码设备根据无线信道的网络质量，接收编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及接收编码后的所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码包括：
所述解码设备在所述网络质量不大于第一阈值的情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，并进行解码；
所述 解码设备在所述网络质量大于所述第一阈值情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及选择性的接收到编码后的所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码，包括：
若所述解码设备接收到编码后的所述K帧、编码后的所述WZ帧的基本层、以及编码后的所述K帧的第一增强层，则所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧；
所述解码设备对所述当前K帧进行小波变换得到所述当前K帧的基本层和所述当前K帧的第一增强层；
所述解码设备以所述当前K帧的基本层为基本层初始边信息，结合前一K帧的运动矢量计算出所述当前K帧的基本层的修正边信息；
所述解码设备根据所述当前K帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的K帧码流进行修正，得到更优编码后的当前K帧；
所述解码设备基于更优编码后的当前K帧，得到针对所述当前K帧的第一增强层的运动估计；
所述解码设备根据所述当前K帧的第一增强层的运动估计，计算得到所述当前K帧的第一增强层的运动矢量；
所述解码设备以所述当前K帧的第一增强层为第一增强层初始边信息，结合所述当前K帧的第一增强层的运动矢量，计算出所述当前K帧的第一增强层的修正边信息；
所述解码设备根据所述当前K帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的所述K帧的第一增强层码流进行修正，得到更优所述当前K帧的第一增强层；
所述解码设备根据更优编码后的当前K帧，和更优所述当前K帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到更优当前K帧；
所述解码设备对更优当前K帧做小波变换，得到对应的更优当前K帧的基本层；
所述解码设备以所述更优当前K帧的基本层为边信息，通过已解码相邻视点最高层进一步优化边信息，对编码后的所述WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优的编码后的所述WZ帧的基本层；
所述解码设备对更优的编码后的所述WZ帧的基本层进行解码，得到更优当前WZ帧；
所述解码设备根据所述更优当前K帧和所述更优当前WZ帧，进行重建得到基于所述K帧、所述K帧的第一增强层以及所述WZ帧的基本层的视频数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解码设备在所述网络质量不大于第一阈值的情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，并进行解码，包括：
所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到所述K帧；
所述解码设备以所述K帧为边信息，结合编码后的所述WZ帧的基本层进行解码，得到基于所述K帧和所述WZ帧的基本层的视频数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述解码设备在所述网络质量大于所述第一阈值情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及选择性的接收到编码后的所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码，包括：
若所述解码设备接收到编码后的所述K帧、编码后的所述WZ帧的基本层、以及编码后的所述WZ帧的第一增强层，则所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧；
所述解码设备对所述当前K帧进行小波变换得到所述当前K帧的基本层和所述当前K帧的第一增强层；
所述解码设备以所述当前K帧的基本层为K帧边信息，对编码后的所述WZ帧的基本层码流进行修正，得到较优编码后的当前WZ帧的基本层；
所述解码设备以较优编码后的当前WZ帧的基本层为WZ基本初始边信息，结合前一WZ帧的运动矢量计算出所述当前WZ帧的基本层的修正边信息；
所述解码设备根据所述当前WZ帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优编码后的当前WZ帧的基本层；
所述解码设备基于所述当前K帧，得到针对所述当前WZ帧的第一增强层的运动估计；
所述解码设备根据所述当前WZ帧的第一增强层的运动估计，计算得到所述当前WZ帧的第一增强层的运动矢量；
所述解码设备以所述当前K帧的第一增强层为WZ增强初始边信息，结合所述当前WZ帧的第一增强层的运动矢量，计算出所述当前WZ帧的第一增强层的修正边信息；
所述解码设备根据所述当前WZ帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的所述WZ帧的第一增强层码流进行修正，得到更优所述当前WZ帧的第一增强层；
所述解码设备根据更优编码后的当前WZ帧的基本层，和更优所述当前WZ帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到优化后当前WZ帧；
所述解码设备根据所述当前K帧和所述优化后当前WZ帧，进行重建得到基于所述K帧、所述WZ帧的基本层以及所述WZ帧的第一增强层的视频数据。
4.一种多点视频的分级编解码传输装置，其特征在于，所述传输装置包括：编码设备和解码设备；所述编码设备包括：
帧内编码模块，用于对视频采集设备采集到的视频数据中的K帧，以帧内编码模式进行编码，并以编码后的K帧作为所述K帧的基本层；
K帧小波变换模块，用于对所述K帧进行小波变换，得到所述K帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以所述LL子带和所述HH子带作为所述K帧的第一增强层，以LH子带作为所述K帧的第二增强层，以HL子带作为所述K帧的第三增强层；
WZ帧小波变换模块，用于对所述视频数据中的WZ帧进行小波变换，得到所述WZ帧对应的LL子带、LH子带、HL子带以及HH子带，并以所述LL子带作为所述WZ帧的基本层，以所述LH子带作为所述WZ帧的第一增强层，以所述HH子带作为所述WZ帧的第二增强层，以所述HL子带作为所述WZ帧的第三增强层；
K帧累加码编码模块，用于对所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、以及所述K帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；
WZ帧累加码编码模块，用于所述编码设备对所述WZ帧的基本层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层，基于并行截断的非规则重复累加码进行编码；
发送模块，用于向解码设备发送编码后的所述K帧、所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层，同时，向所述解码设备发送编码后的所述WZ帧的基本层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层；
所述解码设备包括：
接收解码模块，用于根据无线信道的网络质量，接收编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及接收编码后的所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码；
所述接收解码模块包括：
接收基本解码单元，用于在所述网络质量不大于第一阈值的情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，并进行解码；
接收增强解码单元，用于在所述网络质量大于所述第一阈值情况下，接收到编码后的所述K帧和编码后的所述WZ帧的基本层，以及选择性的接收到编码后所述K帧的第一增强层、所述K帧的第二增强层、所述K帧的第三增强层、所述WZ帧的第一增强层、所述WZ帧的第二增强层、以及所述WZ帧的第三增强层中的至少一个，并进行解码；
所述接收增强解码单元用于：
若接收到编码后的所述K帧、编码后的所述WZ帧的基本层、以及编码后的所述K帧的第一增强层，则所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧；
对所述当前K帧进行小波变换得到所述当前K帧的基本层和所述当前K帧的第一增强层；
以所述当前K帧的基本层为基本层初始边信息，结合前一K帧的运动矢量计算出所述当前K帧的基本层的修正边信息；
根据所述当前K帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的K帧码流进行修正，得到更优编码后的当前K帧；
基于更优编码后的当前K帧，得到针对所述当前K帧的第一增强层的运动估计；
根据所述当前K帧的第一增强层的运动估计，计算得到所述当前K帧的第一增强层的运动矢量；
以所述当前K帧的第一增强层为第一增强层初始边信息，结合所述当前K帧的第一增强层的运动矢量，计算出所述当前K帧的第一增强层的修正边信息；
根据所述当前K帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的所述K帧的第一增强层码流进行修正，得到更优所述当前K帧的第一增强层；
根据更优编码后的当前K帧，和更优所述当前K帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到更优当前K帧；
对更优当前K帧做小波变换，得到对应的更优当前K帧的基本层；
以所述更优当前K帧的基本层为边信息，通过已解码相邻视点最高层进一步优化边信息，对编码后的所述WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优的编码后的所述WZ帧的基本层；
对更优的编码后的所述WZ帧的基本层进行解码，得到更优当前WZ帧；
根据所述更优当前K帧和所述更优当前WZ帧，进行重建得到基于所述K帧、所述K帧的第一增强层以及所述WZ帧的基本层的视频数据。
5.根据权利要求4所述的传输装置，其特征在于，所述接收基本解码单元具体用于：
对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到所述K帧；
以所述K帧为边信息，结合编码后的所述WZ帧的基本层进行解码，得到基于所述K帧和所述WZ帧的基本层的视频数据。
6.根据权利要求4所述的传输装置，其特征在于，所述接收增强解码单元还用于：
若接收到编码后的所述K帧、编码后的所述WZ帧的基本层、以及编码后的所述WZ帧的第一增强层，则所述解码设备对编码后的所述K帧，利用帧内解码进行解码，得到当前K帧；
对所述当前K帧进行小波变换得到所述当前K帧的基本层和所述当前K帧的第一增强层；
以所述当前K帧的基本层为K帧边信息，对编码后的所述WZ帧的基本层码流进行修正，得到较优编码后的当前WZ帧的基本层；
以较优编码后的当前WZ帧的基本层为WZ基本初始边信息，结合前一WZ帧的运动矢量计算出所述当前WZ帧的基本层的修正边信息；
根据所述当前WZ帧的基本层的修正边信息，对接收到的编码后的WZ帧的基本层码流进行修正，得到更优编码后的当前WZ帧的基本层；
基于所述当前K帧，得到针对所述当前WZ帧的第一增强层的运动估计；
根据所述当前WZ帧的第一增强层的运动估计，计算得到所述当前WZ帧的第一增强层的运动矢量；
以所述当前K帧的第一增强层为WZ增强初始边信息，结合所述当前WZ帧的第一增强层的运动矢量，计算出所述当前WZ帧的第一增强层的修正边信息；
根据所述当前WZ帧的第一增强层的修正边信息，对接收到的编码后的所述WZ帧的第一增强层码流进行修正，得到更优所述当前WZ帧的第一增强层；
根据更优编码后的当前WZ帧的基本层，和更优所述当前WZ帧的第一增强层，进行联合解码，以重建得到优化后当前WZ帧；
根据所述当前K帧和所述优化后当前WZ帧，进行重建得到基于所述K帧、所述WZ帧的基本层以及所述WZ帧的第一增强层的视频数据。
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