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可伸缩视频编码程序.docx

上传人：b****7 文档编号：25040942 上传时间：2023-06-04 格式：DOCX 页数：25 大小：18.64KB
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可伸缩视频编码程序.docx

可伸缩视频编码程序

#include

#include

#include

#include

#defineMAXSIZE352*288

#defineWIDTH352

#defineLENGTH288

#defineGOP16

#defineBLOCKTYPE4//BLOCKTYPE为块的大小4，实质是把视频分成4*4的方块

FILE*p_in=NULL;

FILE*p_out=NULL;

FILE*text=NULL;

//charfilename0="crew.yuv";

//charfilename1="crew_left.yuv";

//charfilename2="flower.yuv";

//charfilename3="flower_lift.yuv";

intABANDONED,GOPNUM;

structqualevy

{

doubleframeY[MAXSIZE];

doubleframeU[MAXSIZE/4];

doubleframeV[MAXSIZE/4];

}yuan[GOP];//Y:

U:

V=4:

1:

1表示4:

1的水平取样，没有垂直下采样。

structqua

{

doubleframeY[MAXSIZE];

doubleframeU[MAXSIZE/4];

doubleframeV[MAXSIZE/4];

}yuan1[GOP];//Y:

U:

V=4:

1:

1表示4:

1的水平取样，没有垂直下采样。

intMVX[GOP-1][MAXSIZE/（BLOCKTYPE*BLOCKTYPE）]={0};

intMVY[GOP-1][MAXSIZE/（BLOCKTYPE*BLOCKTYPE）]={0};

unsignedcharbitvecY[LENGTH][WIDTH];

unsignedcharbitvecUV[LENGTH/2][WIDTH/2];

voidreadoneframe（inti）;

voidreadoneGOP（）;

voidmotionestimate（double*s,double*p,intsrc）;

voidgetLH（intsrc,double*sy,double*su,double*sv,double*py,double*pu,double*pv）;

voidsearch（intsrc）;

voiddecode（intsrc,double*sy,double*su,double*sv,double*py,double*pu,double*pv）;

voidprosessOneGOP（）;

voidfind_snr（float*a,float*b,float*c,intsrc,double*y,double*u,double*v）;

intmain（void）

{

registerinti;

doubletotal_time=0.0f;

doubletotal_cost=0.0f;

charletter;

printf（"#####################################\n"）;

printf（"##\n"）;

printf（"#此程序为基于哈尔小波的提升实现方案#\n"）;

printf（"#ZZIA_WXJ#\n"）;

printf（"#####################################\n"）;

printf（"请输入您要丢弃的帧数:

\n"）;

scanf（"%d",&ABANDONED）;

GOPNUM=8;

printf（"您确定要舍弃%d帧?

\n",ABANDONED）;

printf（"确认请按:

Y,否则请按其它键.\n"）;

getchar（）;

scanf（"%c",&letter）;

if（（letter=='y'）||（letter=='Y'））

{

printf（"系统运行中，请稍等……\n"）;

if（（p_in=fopen（"crew.yuv","rb"））==NULL）

{

printf（"Inputfile%sdoesnotexist\n","crew.yuv"）;

exit

（1）;

}

//新建输出文件

if（（p_out=fopen（"crew_lift.yuv","wb"））==NULL）

{

printf（"can'tcreatfile%s","crew_lift.yuv"）;

}

if（（text=fopen（"stat.txt","wb"））==NULL）

{

printf（"can'tcreatfile%s","stat.txt"）;

}

for（i=0;i

{

registerclock_tbegin=0;

registerclock_tend=0;

registerdoublecost=0;

begin=clock（）;

/*程序代码*/

prosessOneGOP（）;

//printf（"完成第%d个GOP的处理!

\n",i+1）;

end=clock（）;

cost=（double）（end-begin）/CLOCKS_PER_SEC;

printf（"完成第%d个GOP的处理,所使用的时间:

%lfseconds.\n\n",i+1,cost）;

total_cost+=cost;

//printf（"总共用时：

%lfseconds\n",total_cost）;

}

printf（"总共耗时：

%.4fseconds\n",total_cost）;

printf（"程序运行结束！

\n"）;

}

else

exit（0）;

return0;

}

/*************************************

编解码一组数据

******************************************/

voidprosessOneGOP（）

{

double*fmy[GOP];

double*fmu[GOP];

double*fmv[GOP];

floatpsnr[GOP][3];

registerinti,j,y,a;

readoneGOP（）;//读入一组数据

for（i=0;i

{

fmy[i]=yuan[i].frameY;

fmu[i]=yuan[i].frameU;

fmv[i]=yuan[i].frameV;

}

for（i=1;i

{

motionestimate（fmy[i],fmy[i-1],i）;

getLH（i,fmy[i],fmu[i],fmv[i],fmy[i-1],fmu[i-1],fmv[i-1]）;

}//一级提升

j=GOP/2;

if（j>1）

{

j=j/2;

for（i=2;i

{

motionestimate（fmy[i],fmy[i-2],i）;

getLH（i,fmy[i],fmu[i],fmv[i],fmy[i-2],fmu[i-2],fmv[i-2]）;

}

}//二级提升

if（j>1）

{

j=j/2;

for（i=4;i

{

motionestimate（fmy[i],fmy[i-4],i）;

getLH（i,fmy[i],fmu[i],fmv[i],fmy[i-4],fmu[i-4],fmv[i-4]）;

}

}//三级提升

if（j>1）

{

j=j/2;

for（i=8;i

{

motionestimate（fmy[i],fmy[i-8],i）;

getLH（i,fmy[i],fmu[i],fmv[i],fmy[i-8],fmu[i-8],fmv[i-8]）;

}

}//四级提升

if（j>1）

{

j=j/2;

for（i=16;i

{

motionestimate（fmy[i],fmy[i-16],i）;

getLH（i,fmy[i],fmu[i],fmv[i],fmy[i-16],fmu[i-16],fmv[i-16]）;

}

}//五级提升

if（j>1）

printf（"ThebiggestnumberofGOPis32!

"）;

a=1;

j=ABANDONED;

while（（a<16）&&（j>0））

{

for（y=0;y

*（fmy[a]+y）=0;

for（y=0;y

{

*（fmu[a]+y）=0;

*（fmv[a]+y）=0;

}

a=a+2;

--j;

}

a=2;

while（（a<16）&&（j>0））

{

for（y=0;y

*（fmy[a]+y）=0;

for（y=0;y

{

*（fmu[a]+y）=0;

*（fmv[a]+y）=0;

}

a=a+4;

--j;

}

a=4;

while（（a<16）&&（j>0））

{

for（y=0;y

*（fmy[a]+y）=0;

for（y=0;y

{

*（fmu[a]+y）=0;

*（fmv[a]+y）=0;

}

a=a+8;

--j;

}

a=8;

if（j>0）

{

for（y=0;y

*（fmy[a]+y）=0;

for（y=0;y

{

*（fmu[a]+y）=0;

*（fmv[a]+y）=0;

}

--j;

}

if（j>0）

printf（"最多可以丢弃15帧!

"）;

//解码

decode（8,fmy[8],fmu[8],fmv[8],fmy[0],fmu[0],fmv[0]）;

decode（4,fmy[4],fmu[4],fmv[4],fmy[0],fmu[0],fmv[0]）;

decode（12,fmy[12],fmu[12],fmv[12],fmy[8],fmu[8],fmv[8]）;

decode（2,fmy[2],fmu[2],fmv[2],fmy[0],fmu[0],fmv[0]）;

decode（6,fmy[6],fmu[6],fmv[6],fmy[4],fmu[4],fmv[4]）;

decode（10,fmy[10],fmu[10],fmv[10],fmy[8],fmu[8],fmv[8]）;

decode（14,fmy[14],fmu[14],fmv[14],fmy[12],fmu[12],fmv[12]）;

decode（1,fmy[1],fmu[1],fmv[1],fmy[0],fmu[0],fmv[0]）;

decode（3,fmy[3],fmu[3],fmv[3],fmy[2],fmu[2],fmv[2]）;

decode（5,fmy[5],fmu[5],fmv[5],fmy[4],fmu[4],fmv[4]）;

decode（7,fmy[7],fmu[7],fmv[7],fmy[6],fmu[6],fmv[6]）;

decode（9,fmy[9],fmu[9],fmv[9],fmy[8],fmu[8],fmv[8]）;

decode（11,fmy[11],fmu[11],fmv[11],fmy[10],fmu[10],fmv[10]）;

decode（13,fmy[13],fmu[13],fmv[13],fmy[12],fmu[12],fmv[12]）;

decode（15,fmy[15],fmu[15],fmv[15],fmy[14],fmu[14],fmv[14]）;

for（i=0;i

find_snr（&psnr[i][0],&psnr[i][1],&psnr[i][2],i,fmy[i],fmu[i],fmv[i]）;

for（i=0;i

{

fprintf（text,"\n%f",psnr[i][0]）;

fprintf（text,"%f",psnr[i][1]）;

fprintf（text,"%f",psnr[i][2]）;

}

for（i=0;i

{

for（y=0;y

fprintf（p_out,"%c",（unsignedchar）（*（fmy[i]+y）））;

for（y=0;y

fprintf（p_out,"%c",（unsignedchar）（*（fmu[i]+y）））;

for（y=0;y

fprintf（p_out,"%c",（unsignedchar）（*（fmv[i]+y）））;

}

}

/********************************************

读取一组数据到数组中

*********************************************/

voidreadoneGOP（）

{

inti=0;

for（i=0;i

readoneframe（i）;

}

/************************************************

读入一帧图像到charframeY[i][WIDTH][LENGTH];

　　　　　　　charframeU[i][WIDTH/2][LENGTH/2];

　　　　　　　charframeV[i][WIDTH/2][LENGTH/2];

*************************************************/

voidreadoneframe（inti）

{

registerinty;

unsignedcharfry[MAXSIZE]={0};

unsignedcharfru[MAXSIZE/4]={0};

unsignedcharfrv[MAXSIZE/4]={0};

if（fread（fry,1,MAXSIZE,p_in）!

=MAXSIZE）

printf（"ReadOneFrame:

cannotread%dbytesfrominputfile,unexpectedEOF?

exiting",MAXSIZE）;

if（fread（fru,1,MAXSIZE/4,p_in）!

=MAXSIZE/4）

printf（"ReadOneFrame:

cannotread%dbytesfrominputfile,unexpectedEOF?

exiting",MAXSIZE/4）;

if（fread（frv,1,MAXSIZE/4,p_in）!

=MAXSIZE/4）

printf（"ReadOneFrame:

cannotread%dbytesfrominputfile,unexpectedEOF?

exiting",MAXSIZE/4）;

for（y=0;y

{

yuan[i].frameY[y]=fry[y];

yuan1[i].frameY[y]=fry[y];

}

for（y=0;y

{

yuan[i].frameU[y]=fru[y];

yuan1[i].frameU[y]=fru[y];

yuan[i].frameV[y]=frv[y];

yuan1[i].frameV[y]=frv[y];

}

}

/******************************************

brife:

motionestimate

in:

sourceframe,refrenceframe,searchrange

out:

MV[src-1]

*******************************************/

voidmotionestimate（double*s,double*p,intsrc）

{

//全搜索

registerintpic_x=0;

registerintpic_y=0;

registerintpic_xref=0;

registerintpic_yref=0;

registerinta,i,j,x,y;

for（a=0;a

{

unsignedsad=~0U;

unsignedcharacc=0;

for（x=-4;x<=4;x++）

{

pic_xref=pic_x+x;

if（pic_xref<0）

continue;

if（pic_xref>（WIDTH-BLOCKTYPE））

continue;

for（y=-4;y<=4;y++）

{

pic_yref=pic_y+y;

if（pic_yref<0）

continue;

if（pic_yref>（LENGTH-BLOCKTYPE））

continue;

for（j=0;j

for（i=0;i

acc+=abs（*（s+（pic_y+j）*WIDTH+pic_x+i）-*（p+（pic_yref+j）*WIDTH+pic_xref+i））;

if（acc

{

sad=acc;

MVX[src-1][a]=x;

MVY[src-1][a]=y;

}

}

}

pic_x+=BLOCKTYPE;

if（（（a+1）*BLOCKTYPE）%WIDTH==0）

{pic_x=0;

pic_y+=BLOCKTYPE;

}

}

}

/**************************************************

brief:

getlowandhighfrequencyframe

in:

sourceframe,refrenceframe

out:

lowandhighfrequencyframe,bitvecY,bitvecuv

**************************************************/

voidgetLH（intsrc,double*sy,double*su,double*sv,double*py,double*pu,double*pv）

{

registerintpic_x=0;

registerintpic_y=0;

registerintpic_xref=0;

registerintpic_yref=0;

registerintpic_xuvref=0;

registerintpic_yuvref=0;

registerintpic_uvx=0;

registerintpic_uvy=0;

registerinta,i,j,x,y;

unsignedcharbitvecY[LENGTH][WIDTH];

unsignedcharbitvecUV[LENGTH/2][WIDTH/2];

for（y=0;y

for（x=0;x

bitvecY[y][x]=0;

for（a=0;a

{

//获得高频子带

pic_xref=pic_x+MVX[src-1][a];

pic_yref=pic_y+MVY[src-1][a];

for（j=0;j

for（i=0;i

*（sy+（pic_y+j）*WIDTH+pic_x+i）=（*（sy+（pic_y+j）*WIDTH+pic_x+i）-*（py+（pic_yref+j）*WIDTH+pic_xref+i））/2;

pic_xuvref=pic_uvx+（MVX[src-1][a]）/2;

pic_yuvref=pic_uvy+（MVY[src-1][a]）/2;

for（j=0;j<（BLOCKTYPE/2）;j++）

for（i=0;i<（BLOCKTYPE/2）;i++）

{

*（su+（pic_uvy+j）*WIDTH/2+pic_uvx+i）=（*（su+（pic_uvy+j）*WIDTH/2+pic_uvx+i）-*（pu+（pic_yuvref+j）*WIDTH/2+pic_xuvref+i））/2;

*（sv+（pic_uvy+j）*WIDTH/2+pic_uvx+i）=（*（sv+（pic_uvy+j）*WIDTH/2+pic_uvx+i）-*（pv+（pic_yuvref+j）*WIDTH/2+pic_xuvref+i））/2;

}

////参考中心更新

pic_x+=BLOCKTYPE;

if（（（a+1）*BLOCKTYPE）%WIDTH==0）

{pic_x=0;

pic_y+=BLOCKTYPE;

}

pic_uvx+=BLOCKTYPE/2;

if（（（a+1）*BLOCKTYPE）%WIDTH==0）

{pic_uvx=0;

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