一種高魯棒性的視頻編、解碼方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高魯棒性的視頻編、解碼方法及系統(tǒng)，該高魯棒性的視頻編碼方法包括：A.對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；B.分別對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行以下處理：B1.根據(jù)圖像塊中的像素的視覺重要屬性值為圖像塊中的像素分配權(quán)重值；B2.以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解；B3.重建新的圖像塊，且在所述新的圖像塊中，具有最高權(quán)重值的像素分散排列。實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，即使無(wú)線傳輸信道出現(xiàn)惡化，由于具有最高權(quán)重值的像素分散排列，接收端所接收的圖像的質(zhì)量只會(huì)降低，而不會(huì)使圖像突然發(fā)生惡化或者中斷。而且，視頻的傳輸延時(shí)低于20ms。
【專利說(shuō)明】一種高魯棒性的視頻編、解碼方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻編碼領(lǐng)域，尤其涉及一種高魯棒性的視頻編、解碼方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)視頻拍攝操控系統(tǒng)、專業(yè)影視拍攝監(jiān)看系統(tǒng)、校園視頻分發(fā)系統(tǒng)等系統(tǒng)中，攝像機(jī)將所拍攝的視頻數(shù)據(jù)傳送到發(fā)射機(jī)后，發(fā)射機(jī)對(duì)該視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送到接收機(jī)。接收機(jī)接收到該視頻數(shù)據(jù)后，對(duì)其進(jìn)行解碼，然后輸出。
[0003]視頻編碼的目的在于緊湊地準(zhǔn)確地表達(dá)視頻數(shù)據(jù)。目前，常采用視頻壓縮來(lái)減小視頻數(shù)據(jù)的大小，但是，無(wú)線傳輸信道的信噪比和信道容量是動(dòng)態(tài)變化的，當(dāng)無(wú)線傳輸信道情況變差時(shí)，即，信噪比較小或信道容量較小時(shí)，接收端所接收的圖像會(huì)出現(xiàn)突然惡化，甚至?xí)l(fā)生中斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述在信道情況變差時(shí)，圖像質(zhì)量會(huì)突然惡化的缺陷，提供一種高魯棒性的視頻編、解碼方法及系統(tǒng)，即使信道情況變差，圖像質(zhì)量不會(huì)突然惡化。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種高魯棒性的視頻編碼方法，包括:
[0006]A.對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；
[0007]B.分別對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行以下處理:
[0008]B1.根據(jù)圖像塊中的像素的視覺重要屬性值為圖像塊中的像素分配權(quán)重值；
[0009]B2.以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解；
[0010]B3.重建新的圖像塊，且在所述新的圖像塊中，具有最高權(quán)重值的像素分散排列。
[0011]在本發(fā)明所述的高魯棒性的視頻編碼方法中，在所述步驟B2和步驟B3之間，還包括:
[0012]B4.在判斷圖像塊中的像素的視覺重要屬性值低于預(yù)設(shè)值時(shí)，丟棄該像素。
[0013]在本發(fā)明所述的高魯棒性的視頻編碼方法中，在所述步驟B3中，在重建新的圖像塊時(shí)，先對(duì)像素進(jìn)行FEC編碼和/或CRC編碼，而且，像素的權(quán)重值越高，對(duì)該像素進(jìn)行編碼的編碼強(qiáng)度越大。
[0014]在本發(fā)明所述的高魯棒性的視頻編碼方法中，在步驟BI中，為像素分別分配亮度權(quán)重值和色度權(quán)重值，而且，像素的亮度權(quán)重值高于其色度權(quán)重值。
[0015]本發(fā)明還構(gòu)造一種高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)，包括:
[0016]第一劃分模塊，用于對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；及
[0017]第一處理模塊,且所述第一處理模塊包括:
[0018]第一分配單元，用于根據(jù)圖像塊中的像素的視覺重要屬性值為圖像塊中的像素分配權(quán)重值；[0019]第一分解單元，用于以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解；
[0020]第一重建單元，用于重建新的圖像塊，且在所述新的圖像塊中，具有最高權(quán)重值的像素分散排列。
[0021]在本發(fā)明所述的高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)中，所述第一處理模塊還包括:
[0022]丟棄單元，用于在判斷圖像塊中的像素的視覺重要屬性值低于預(yù)設(shè)值時(shí)，則丟棄該像素。
[0023]在本發(fā)明所述的高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)中，所述第一重建單元，還用于在重建新的圖像塊時(shí)，先對(duì)像素進(jìn)行FEC編碼和/或CRC編碼，而且，像素的權(quán)重值越高，對(duì)該像素進(jìn)行編碼的編碼強(qiáng)度越大。
[0024]在本發(fā)明所述的高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)中，所述第一分配單元為像素分別分配亮度權(quán)重值和色度權(quán)重值，而且，像素的亮度權(quán)重值高于其色度權(quán)重值。
[0025]本發(fā)明還構(gòu)造一種高魯棒性的視頻解碼方法，包括:
[0026]C.對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；
[0027]D.分別對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行以下處理:
[0028]Dl.以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解，并提取每個(gè)像素的位置信息；
[0029]D2.根據(jù)每個(gè)像素的位置信息重建新的圖像塊。
[0030]本發(fā)明還構(gòu)造一種高魯棒性的視頻解碼系統(tǒng)，包括:
[0031]第二劃分模塊，用于對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；及
[0032]第二處理模塊，且所述第二處理模塊包括:
[0033]第二分解單元，用于以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解，并提取每個(gè)像素的位置信息；
[0034]第二重建單元，用于根據(jù)每個(gè)像素的位置信息重建新的圖像塊。
[0035]實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，即使無(wú)線傳輸信道出現(xiàn)惡化，由于具有最高權(quán)重值的像素分散排列，接收端所接收的圖像的質(zhì)量只會(huì)降低，而不會(huì)使圖像突然發(fā)生惡化或者中斷。而且，由于在對(duì)圖像進(jìn)行編碼時(shí)，未對(duì)視頻碼流進(jìn)行壓縮，接收端也未進(jìn)行解壓，可使傳輸延時(shí)小于20ms，因此可實(shí)現(xiàn)無(wú)壓縮高清影音數(shù)據(jù)的近乎實(shí)時(shí)中遠(yuǎn)距離傳送。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0037]圖1是本發(fā)明高魯棒性的視頻編碼方法實(shí)施例一的流程圖；
[0038]圖2是圖像質(zhì)量與信道的信噪比/容量關(guān)系的曲線圖；
[0039]圖3是本發(fā)明高魯棒性的視頻編碼方法實(shí)施例二的流程圖；
[0040]圖4是本發(fā)明高魯棒性的視頻解碼方法實(shí)施例一流程圖；
[0041]圖5是本發(fā)明高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)實(shí)施例一的邏輯圖；
[0042]圖6是本發(fā)明高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)實(shí)施例二的邏輯圖；
[0043]圖7是本發(fā)明高魯棒性的視頻解碼系統(tǒng)實(shí)施例一邏輯圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]圖1是本發(fā)明高魯棒性的視頻編碼方法實(shí)施例一的流程圖，該高魯棒性的視頻編碼方法包括:
[0045]A.對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；
[0046]B.分別對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行以下處理:
[0047]B1.根據(jù)圖像塊中的像素的視覺重要屬性值為圖像塊中的像素分配權(quán)重值，優(yōu)選地，為像素分別分配亮度權(quán)重值和色度權(quán)重值，而且，像素的亮度權(quán)重值高于其色度權(quán)重值。一般情況下，圖像內(nèi)容的邊緣處亮度值的視覺重要屬性值較大，此時(shí)，應(yīng)為邊緣處的像素分配較高的權(quán)重值；
[0048]B2.以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解，使得圖像塊被打散成多個(gè)像素，應(yīng)理解，每個(gè)像素都攜帶有自身的位置信息，例如，屬于第幾個(gè)圖像塊，位于圖像塊的第幾行第幾列；
[0049]B3.重建新的圖像塊，且在所述新的圖像塊中，具有最高權(quán)重值的像素分散排列。在該步驟中，需說(shuō)明的是，在重建新的圖像塊時(shí)，可僅將本圖像塊中具有最高權(quán)重值的像素分散排列在所重建的新圖像塊中，也可將相鄰圖像塊中具有最高權(quán)重值的像素分散排列在所重建的新圖像塊中。
[0050]在經(jīng)過(guò)上述方式對(duì)圖像進(jìn)行編碼后，可將多個(gè)圖像塊重新組合成視頻碼流的一部分，然后對(duì)其進(jìn)行射頻調(diào)制，以將其映射到無(wú)線傳輸信道上，并進(jìn)行發(fā)送。這樣，即使無(wú)線傳輸信道出現(xiàn)惡化，由于具有最高權(quán)重值的像素分散排列，接收端所接收的圖像的質(zhì)量降低，而不會(huì)使圖像突然發(fā)生惡化或者中斷。而且，由于在對(duì)圖像進(jìn)行編碼時(shí)，未對(duì)視頻碼流進(jìn)行壓縮，接收端也未進(jìn)行解壓，可使傳輸延時(shí)小于20ms，因此可實(shí)現(xiàn)無(wú)壓縮高清影音數(shù)據(jù)的近乎實(shí)時(shí)中遠(yuǎn)距離傳送。
[0051]結(jié)合圖2，LI為經(jīng)現(xiàn)有的高壓縮率壓縮編碼后的圖像質(zhì)量與信道的信噪比/容量關(guān)系的曲線山2為經(jīng)現(xiàn)有的低壓縮率壓縮編碼后的圖像質(zhì)量與信道的信噪比/容量關(guān)系的曲線；L3為經(jīng)上述實(shí)施例的編碼方法編碼后的圖像質(zhì)量與信道的信噪比/容量關(guān)系的曲線。經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，如曲線L1、L2所示，在無(wú)線傳輸信道惡化到一定程度，S卩，信噪比(SNR)或信道容量(Capacity)小于某個(gè)特定值時(shí),PSNR (Picture Signal to Noise Ratio,圖像信噪比)降低到零，圖像質(zhì)量急劇惡化，甚至出現(xiàn)中斷。但是，如曲線L3所示，圖像質(zhì)量與信道的信噪比或信道容量成線性變化，也就是說(shuō)，當(dāng)無(wú)線傳輸信道惡化時(shí)，圖像質(zhì)量只會(huì)跟隨信道惡化的情況而降低，而不會(huì)出現(xiàn)急劇惡化，甚至中斷的情況。因此，這種高魯棒性的視頻編碼方法對(duì)無(wú)線傳輸信道常出現(xiàn)的信噪比和信道容量的變化有非常好的適應(yīng)性。這對(duì)中遠(yuǎn)距離的高清圖像傳輸尤其重要，因?yàn)樵谳^長(zhǎng)的傳輸距離中，出現(xiàn)各種影響無(wú)線傳輸信道的因素增多，對(duì)圖像編碼的魯棒性要求就突出了，所以，本實(shí)施例的視頻編碼方法特別適合無(wú)線中遠(yuǎn)距離視頻的傳輸。
[0052]圖3是本發(fā)明高魯棒性的視頻編碼方法實(shí)施例二的流程圖，相比圖1所示的實(shí)施例，該實(shí)施例的高魯棒性的視頻編碼方法，在步驟B2、B3之間還包括:
[0053]B4.在判斷圖像塊中的像素的視覺重要屬性值低于預(yù)設(shè)值時(shí)，丟棄該像素。在該步驟中，例如，如果某一個(gè)像素與其周圍相鄰的像素的亮度、色度相同，就可將該像素丟棄，也就是說(shuō)，對(duì)于由亮度色度一樣的某幾個(gè)像素構(gòu)成的小塊，僅保留起始和結(jié)束位置處的像素。再例如，由某幾個(gè)像素構(gòu)成圖像內(nèi)容中某個(gè)細(xì)節(jié)，而該細(xì)節(jié)對(duì)人類視覺不敏感，也可將這幾個(gè)像素丟棄。這樣，可降低視頻碼流的碼率，在傳輸時(shí)，可對(duì)這些視覺重要性較低的像素分配較少的信道資源。另外，還需說(shuō)明的是，在接收端對(duì)視頻解碼時(shí)，需要對(duì)這些丟棄的像素重建亮度和色度信息。
[0054]在本發(fā)明的高魯棒性的視頻編碼方法中，優(yōu)選地，在步驟B3中，在重建新的圖像塊時(shí)，先對(duì)像素進(jìn)行FEC (Forward Error Correction,前向糾錯(cuò))編碼和/或CRC (CyclicRedundancy Check,循環(huán)冗余校驗(yàn))編碼，而且，像素的權(quán)重值越高，對(duì)該像素進(jìn)行編碼的編碼強(qiáng)度越大，以通過(guò)傳輸冗長(zhǎng)信息或差錯(cuò)校驗(yàn)的方式，保證具有較高權(quán)重值的像素能順利傳送到接收端。
[0055]圖4是本發(fā)明高魯棒性的視頻解碼方法實(shí)施例一流程圖，該高魯棒性的視頻解碼方法包括:
[0056]C.對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；
[0057]D.分別對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行以下處理:
[0058]Dl.以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解，并提取每個(gè)像素的位置信息；
[0059]D2.根據(jù)每個(gè)像素的位置信息重建新的圖像塊。
[0060]圖5是本發(fā)明高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)實(shí)施例一的邏輯圖，該實(shí)施例的高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)包括第一劃分模塊10和第一處理模塊20,其中，第一處理模塊20包括第一分配單元21、第一分解單元22和第一重建單元23。其中，第一劃分模塊10用于對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；第一分配單元21用于根據(jù)圖像塊中的像素的視覺重要屬性值為圖像塊中的像素分配權(quán)重值，優(yōu)選地，為像素分別分配亮度權(quán)重值和色度權(quán)重值，而且，像素的亮度權(quán)重值高于其色度權(quán)重值；第一分解單元22用于以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解；第一重建單元23用于重建新的圖像塊，且在所述新的圖像塊中，具有最高權(quán)重值的像素分散排列，優(yōu)選地，在重建新的圖像塊時(shí)，先對(duì)像素進(jìn)行FEC編碼和/或CRC編碼，而且，像素的權(quán)重值越高，對(duì)該像素進(jìn)行編碼的編碼強(qiáng)度越大。
[0061]圖6是本發(fā)明高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)實(shí)施例二的邏輯圖，相比圖5所示的實(shí)施例，該實(shí)施例的高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)還包括連接在第一分解單元22和第一重建單元23之間的丟棄單元24，該丟棄單元24用于在判斷圖像塊中的像素的視覺重要屬性值低于預(yù)設(shè)值時(shí)，則丟棄該像素。
[0062]圖7是本發(fā)明高魯棒性的視頻解碼系統(tǒng)實(shí)施例一邏輯圖，該實(shí)施例的高魯棒性的視頻解碼系統(tǒng)包括第二劃分模塊30和第二處理模塊40,而且,第二處理模塊40包括第二分解單元41和第二重建單元42。其中，第二處理模塊30用于對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；第二分解單元41用于以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解，并提取每個(gè)像素的位置信息；第二重建單元42用于根據(jù)每個(gè)像素的位置信息重建新的圖像塊。
[0063]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高魯棒性的視頻編碼方法，其特征在于，包括: A.對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊； B.分別對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行以下處理: B1.根據(jù)圖像塊中的像素的視覺重要屬性值為圖像塊中的像素分配權(quán)重值； B2.以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解； B3.重建新的圖像塊，且在所述新的圖像塊中，具有最高權(quán)重值的像素分散排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高魯棒性的視頻編碼方法，其特征在于，在所述步驟B2和步驟B3之間，還包括: B4.在判斷圖像塊中的像素的視覺重要屬性值低于預(yù)設(shè)值時(shí)，丟棄該像素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高魯棒性的視頻編碼方法，其特征在于，在所述步驟B3中，在重建新的圖像塊時(shí)，先對(duì)像素進(jìn)行FEC編碼和/或CRC編碼，而且，像素的權(quán)重值越高，對(duì)該像素進(jìn)行編碼的編碼強(qiáng)度越大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高魯棒性的視頻編碼方法，其特征在于，在步驟BI中，為像素分別分配亮度權(quán)重值 和色度權(quán)重值，而且，像素的亮度權(quán)重值高于其色度權(quán)重值。
5.一種高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一劃分模塊，用于對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；及 第一處理模塊，且所述第一處理模塊包括: 第一分配單元，用于根據(jù)圖像塊中的像素的視覺重要屬性值為圖像塊中的像素分配權(quán)重值； 第一分解單元，用于以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解； 第一重建單元，用于重建新的圖像塊，且在所述新的圖像塊中，具有最高權(quán)重值的像素分散排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于，所述第一處理模塊還包括: 丟棄單元，用于在判斷圖像塊中的像素的視覺重要屬性值低于預(yù)設(shè)值時(shí)，則丟棄該像素。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于，所述第一重建單元，還用于在重建新的圖像塊時(shí)，先對(duì)像素進(jìn)行FEC編碼和/或CRC編碼，而且，像素的權(quán)重值越高，對(duì)該像素進(jìn)行編碼的編碼強(qiáng)度越大。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低碼率高魯棒性的高魯棒性的視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于，所述第一分配單元為像素分別分配亮度權(quán)重值和色度權(quán)重值，而且，像素的亮度權(quán)重值高于其色度權(quán)重值。
9.一種高魯棒性的視頻解碼方法，其特征在于，包括: C.對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊； D.分別對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行以下處理: Dl.以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解，并提取每個(gè)像素的位置信息； D2.根據(jù)每個(gè)像素的位置信息重建新的圖像塊。
10.一種高魯棒性的視頻解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第二劃分模塊，用于對(duì)未壓縮的部分視頻碼流進(jìn)行緩沖，劃分出多個(gè)圖像塊；及第二處理模塊，且所述第二處理模塊包括:第二分解單元，用于以像素為單位對(duì)圖像塊進(jìn)行分解，并提取每個(gè)像素的位置信息；第二重建單元，用于根據(jù)每 個(gè)像素的位置信息重建新的圖像塊。
【文檔編號(hào)】H04N19/132GK103957417SQ201410161544
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】姜勇, 謝雙勇, 童鷹 申請(qǐng)人:深圳市視晶無(wú)線技術(shù)有限公司