專利名稱：一種視頻編解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多媒體通信領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻編解碼方法。
背景技術(shù)：
目前的視頻壓縮方法主要是從時(shí)間域和空間域兩個(gè)維度上進(jìn)行壓縮。其中，大部分視頻壓縮算法主要是從空間域上對(duì)圖像進(jìn)行壓縮處理，這種方法通過利用空間域上的冗余信息，來提高視頻數(shù)據(jù)的壓縮比，但是未能充分利用時(shí)間域上的信息冗余。因此，為了進(jìn)一步提高無線鏈路上視頻數(shù)據(jù)的壓縮比，有人提出了通過在數(shù)據(jù)發(fā)送端和接收端存儲(chǔ)一定量的數(shù)據(jù)壓縮狀態(tài)信息，利用數(shù)據(jù)流中存在的重復(fù)性減少時(shí)間域上信息冗余的有狀態(tài)壓縮編碼方法。但是，現(xiàn)有的有狀態(tài)壓縮編碼方法只是利用了視頻數(shù)據(jù)在短時(shí)間尺度上的相關(guān)性，并未考慮長(zhǎng)時(shí)間尺度上的相關(guān)性。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)開發(fā)了一種視頻編解碼方法，目的在于同時(shí)從空間域和時(shí)間域上對(duì)圖像進(jìn)行壓縮處理，有效減少信息冗余，提高視頻數(shù)據(jù)的壓縮比。本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種視頻編解碼方法，包括以下步驟:步驟一、將距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的第一關(guān)鍵幀按照采集原始視頻流的時(shí)間順序緩存在第一存儲(chǔ)模塊中；步驟二、編碼生成模塊分別以每個(gè)所述第一關(guān)鍵幀為參考幀，對(duì)原始視頻流進(jìn)行編碼，生成多個(gè)第一編碼視頻幀；步驟三、輸出模塊按照生成第一編碼視頻幀的時(shí)間順序輸出所述第一編碼視頻幀，當(dāng)輸出的第一編碼視頻幀為關(guān)鍵幀時(shí)，輸出模塊內(nèi)部設(shè)置的比較模塊將所述關(guān)鍵幀與所述比較模塊中預(yù)先存儲(chǔ)的原始視頻流的關(guān)鍵幀進(jìn)行比較確認(rèn)，若確定輸出的第一編碼視頻幀為關(guān)鍵幀，則所述輸出模塊自動(dòng)攔截當(dāng)前輸出的第一編碼視頻幀，并通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)調(diào)取所述編碼生成模塊中當(dāng)前輸出的第一編碼視頻幀其后緊鄰的下一個(gè)第一關(guān)鍵幀繼續(xù)輸出；步驟四、接收模塊順序接收輸入第一編碼視頻幀，所述輸入第一編碼視頻幀通過可變長(zhǎng)度解碼器、反向量化器和反向離散余弦變化器輸出預(yù)測(cè)誤差幀，解碼輸出模塊根據(jù)接收模塊傳送的所述輸入第一編碼視頻幀和相應(yīng)的預(yù)測(cè)誤差幀以及緩存在第二存儲(chǔ)模塊中的距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的相應(yīng)的第二關(guān)鍵幀對(duì)所述輸入第一編碼視頻幀解碼，得到解碼視頻流；其中，所述第二存儲(chǔ)模塊中的第二關(guān)鍵幀和所述第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀存在映射關(guān)系，當(dāng)解碼輸出模塊解碼時(shí)，接收模塊傳送的所述輸入第一編碼視頻幀在第一存儲(chǔ)模塊中的位置記錄和緩存在第二存儲(chǔ)模塊中的距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的相應(yīng)的第二關(guān)鍵幀在第二存儲(chǔ)模塊中的位置記錄相同，當(dāng)輸出的第一編碼視頻幀為關(guān)鍵幀時(shí)，所述輸出模塊通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將所述第一編碼視頻幀在編碼生成模塊中的位置傳輸給所述第二存儲(chǔ)模塊，所述第二存儲(chǔ)模塊將與其對(duì)應(yīng)的第二關(guān)鍵幀刪除。優(yōu)選的是，所述的視頻編解碼方法中，所述第二存儲(chǔ)模塊中的第二關(guān)鍵幀的采集時(shí)間緊鄰對(duì)應(yīng)的所述第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀的采集時(shí)間且滯后于所述第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀的采集時(shí)間。優(yōu)選的是，所述的視頻編解碼方法中，所述編碼生成模塊包括多個(gè)編碼生成單元，多個(gè)編碼生成單元同時(shí)對(duì)每一個(gè)關(guān)鍵幀編碼。優(yōu)選的是，所述的視頻編解碼方法中，所述第一存儲(chǔ)模塊還存儲(chǔ)有編碼視頻流時(shí)所需的其他視頻幀，如P幀。本發(fā)明所述的視頻編解碼方法具有以下有益效果:緩存多個(gè)距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的第一關(guān)鍵幀和第二關(guān)鍵幀于第一存儲(chǔ)模塊和第二存儲(chǔ)模塊中進(jìn)行編解碼，充分利用了視頻場(chǎng)景中長(zhǎng)時(shí)間尺度上的相關(guān)性，同時(shí)輸入第一編碼視頻幀通過可變長(zhǎng)度解碼器、反向量化器和反向離散余弦變化器輸出預(yù)測(cè)誤差幀，解碼輸出模塊根據(jù)輸入第一編碼視頻幀和相應(yīng)的預(yù)測(cè)誤差幀以及第二關(guān)鍵幀對(duì)所述輸入第一編碼視頻幀解碼，得到解碼視頻流，有效減少了空間域上的信息冗余，提高了視頻數(shù)據(jù)的壓縮比。


圖1是本發(fā)明所述的視頻編解碼方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。本發(fā)明提供一種視頻編解碼方法，包括以下步驟:步驟一、將距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的第一關(guān)鍵幀按照采集原始視頻流的時(shí)間順序緩存在第一存儲(chǔ)模塊中，第一關(guān)鍵幀的時(shí)間間隔與實(shí)際視頻場(chǎng)景的變化和所采用的編碼方法相關(guān)；步驟二、編碼生成模塊分別以每個(gè)所述第一關(guān)鍵幀為參考幀，對(duì)原始視頻流進(jìn)行編碼，生成多個(gè)第一編碼視頻幀，生成的第一個(gè)第一編碼視頻幀在編碼生成模塊中的位置記錄為I，以后的依次遞增；步驟三、輸出模塊按照生成第一編碼視頻幀的時(shí)間順序輸出所述第一編碼視頻幀，當(dāng)輸出的第一編碼視頻幀為關(guān)鍵幀時(shí)，例如位置記錄為5的第一編碼視頻幀，輸出模塊內(nèi)部設(shè)置的比較模塊將所述關(guān)鍵幀與所述比較模塊中預(yù)先存儲(chǔ)的原始視頻流的關(guān)鍵幀進(jìn)行比較確認(rèn)，若確定輸出的第一編碼視頻幀為關(guān)鍵幀，則所述輸出模塊自動(dòng)攔截當(dāng)前輸出的第一編碼視頻幀，并通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)調(diào)取所述編碼生成模塊中當(dāng)前輸出的第一編碼視頻幀其后緊鄰的下一個(gè)第一關(guān)鍵幀繼續(xù)輸出，即位置記錄為6的第一編碼視頻幀，這樣可以使緩存的第一關(guān)鍵幀跟隨視頻場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，以便第一存儲(chǔ)模塊緩存的第一關(guān)鍵幀始終是與當(dāng)前幀最接近的、相關(guān)性最大的關(guān)鍵幀，有利于充分發(fā)揮利用長(zhǎng)時(shí)間尺度上的相關(guān)性的優(yōu)點(diǎn)；步驟四、接收模塊順序接收輸入第一編碼視頻幀，即上述輸出第一編碼視頻幀，所述輸入第一編碼視頻幀通過可變長(zhǎng)度解碼器、反向量化器和反向離散余弦變化器輸出預(yù)測(cè)誤差幀，預(yù)測(cè)誤差幀通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送至解碼輸出模塊，解碼輸出模塊根據(jù)接收模塊傳送的所述輸入第一編碼視頻幀和相應(yīng)的預(yù)測(cè)誤差幀以及緩存在第二存儲(chǔ)模塊中的距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的相應(yīng)的第二關(guān)鍵幀對(duì)所述輸入第一編碼視頻幀解碼，三者之間相互矯正，從而得到更為準(zhǔn)確的解碼視頻流；其中，所述第二存儲(chǔ)模塊中的第二關(guān)鍵幀和所述第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀存在映射關(guān)系，當(dāng)解碼輸出模塊解碼時(shí)，接收模塊傳送的所述輸入第一編碼視頻幀在第一存儲(chǔ)模塊中的位置記錄和緩存在第二存儲(chǔ)模塊中的距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的相應(yīng)的第二關(guān)鍵幀在第二存儲(chǔ)模塊中的位置記錄相同，第二存儲(chǔ)模塊中的第二關(guān)鍵幀的采集時(shí)間緊鄰對(duì)應(yīng)的第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀的采集時(shí)間，提前或滯后于第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀的采集時(shí)間，當(dāng)輸出的第一編碼視頻幀為關(guān)鍵幀時(shí)，即位置記錄為5的第一編碼視頻幀，所述輸出模塊通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將所述第一編碼視頻幀在編碼生成模塊中的位置5傳輸給所述第二存儲(chǔ)模塊，所述第二存儲(chǔ)模塊將與其對(duì)應(yīng)的第二關(guān)鍵幀，即同樣位置記錄為5的第二關(guān)鍵幀刪除。所述的視頻編解碼方法中，所述第二存儲(chǔ)模塊中的第二關(guān)鍵幀的采集時(shí)間緊鄰對(duì)應(yīng)的所述第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀的采集時(shí)間且滯后于所述第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀的采集時(shí)間，若第二存儲(chǔ)模塊中的第二關(guān)鍵幀的采集時(shí)間在第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀的采集時(shí)間之前，則可能會(huì)出現(xiàn)第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀為第一個(gè)第一關(guān)鍵幀，前面沒有第一關(guān)鍵幀可供第二存儲(chǔ)模塊緩存，影響解碼視頻流的準(zhǔn)確性。所述的視頻編解碼方法中，所述編碼生成模塊包括多個(gè)編碼生成單元，每個(gè)編碼生成單元對(duì)應(yīng)一個(gè)第一關(guān)鍵值，基于對(duì)應(yīng)的第一關(guān)鍵值，多個(gè)編碼生成單元同時(shí)對(duì)每一個(gè)關(guān)鍵幀編碼。所述的視頻編解碼方法中，所述第一存儲(chǔ)模塊還存儲(chǔ)有編碼視頻流時(shí)所需的其他視頻幀，如P幀，其他視頻幀也可單獨(dú)存儲(chǔ)。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求
1.一種視頻編解碼方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、將距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的第一關(guān)鍵幀按照采集原始視頻流的時(shí)間順序緩存在第一存儲(chǔ)模塊中； 步驟二、編碼生成模塊分別以每個(gè)所述第一關(guān)鍵幀為參考幀，對(duì)原始視頻流進(jìn)行編碼，生成多個(gè)第一編碼視頻幀； 步驟三、輸出模塊按照生成第一編碼視頻幀的時(shí)間順序輸出所述第一編碼視頻幀，當(dāng)輸出的第一編碼視頻幀為關(guān)鍵幀時(shí)，輸出模塊內(nèi)部設(shè)置的比較模塊將所述關(guān)鍵幀與所述比較模塊中預(yù)先存儲(chǔ)的原始視頻流的關(guān)鍵幀進(jìn)行比較確認(rèn)，若確定輸出的第一編碼視頻幀為關(guān)鍵幀，則所述輸出模塊自動(dòng)攔截當(dāng)前輸出的第一編碼視頻幀，并通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)調(diào)取所述編碼生成模塊中當(dāng)前輸出的第一編碼視頻幀其后緊鄰的下一個(gè)第一關(guān)鍵幀繼續(xù)輸出； 步驟四、接收模塊順序接收輸入第一編碼視頻幀，所述輸入第一編碼視頻幀通過可變長(zhǎng)度解碼器、反向量化器和反向離散余弦變化器輸出預(yù)測(cè)誤差幀，解碼輸出模塊根據(jù)接收模塊傳送的所述輸入第一編碼視頻幀和相應(yīng)的預(yù)測(cè)誤差幀以及緩存在第二存儲(chǔ)模塊中的距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的相應(yīng)的第二關(guān)鍵幀對(duì)所述輸入第一編碼視頻幀解碼，得到解碼視頻流； 其中，所述第二存儲(chǔ)模塊中的第二關(guān)鍵幀和所述第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀存在映射關(guān)系，當(dāng)解碼輸出模塊解碼時(shí)，接收模塊傳送的所述輸入第一編碼視頻幀在第一存儲(chǔ)模塊中的位置記錄和緩存在第二存儲(chǔ)模塊中的距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的相應(yīng)的第二關(guān)鍵幀在第二存儲(chǔ)模塊中的位置記錄相同，當(dāng)輸出的第一編碼視頻幀為關(guān)鍵幀時(shí)，所述輸出模塊通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將所述第一編碼視頻幀在編碼生成模塊中的位置傳輸給所述第二存儲(chǔ)模塊，所述第二存儲(chǔ)模塊將與其對(duì)應(yīng)的第二關(guān)鍵幀刪除。
2.如權(quán)利要求1所述的視頻編解碼方法，其特征在于，所述第二存儲(chǔ)模塊中的第二關(guān)鍵幀的采集時(shí)間緊鄰對(duì)應(yīng)的所述第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀的采集時(shí)間且滯后于所述第一存儲(chǔ)模塊中的第一關(guān)鍵幀的采集時(shí)間。
3.如權(quán)利要求2所述的視頻編解碼方法，其特征在于，所述編碼生成模塊包括多個(gè)編碼生成單元，多個(gè)編碼生成單元同時(shí)對(duì)每一個(gè)關(guān)鍵幀編碼。
4.如權(quán)利要求3所述的視頻編解碼方法，其特征在于，所述第一存儲(chǔ)模塊還存儲(chǔ)有編碼視頻流時(shí)所需的其他視頻幀，如P幀。
全文摘要
本發(fā)明涉及多媒體通信領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻編解碼方法，其特征在于，包括將距離當(dāng)前幀不同時(shí)間段的第一關(guān)鍵幀順序緩存在第一存儲(chǔ)模塊中；編碼生成模塊以每個(gè)第一關(guān)鍵幀為參考幀對(duì)原始視頻流進(jìn)行編碼，生成多個(gè)第一編碼視頻幀；輸出模塊順序輸出第一編碼視頻幀，當(dāng)輸出的第一編碼視頻幀為關(guān)鍵幀時(shí)，輸出模塊自動(dòng)攔截當(dāng)前輸出的第一編碼視頻幀并調(diào)取其后緊鄰的下一個(gè)第一關(guān)鍵幀繼續(xù)輸出；接收模塊順序接收輸入第一編碼視頻幀，輸入第一編碼視頻幀通過反量化和反變換輸出預(yù)測(cè)誤差幀，解碼輸出模塊根據(jù)輸入第一編碼視頻幀和預(yù)測(cè)誤差幀以及第二關(guān)鍵幀進(jìn)行解碼，得到解碼視頻流。本發(fā)明所述的方法有效減少了信息冗余，提高了視頻數(shù)據(jù)的壓縮比。
文檔編號(hào)H04N7/26GK103200408SQ201310143178
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月23日
發(fā)明者呂齊, 曲榮磊, 劉小杰, 劉尊格, 王星 申請(qǐng)人:華錄出版?zhèn)髅接邢薰? 中國(guó)華錄集團(tuán)有限公司