CN100490534C - 连续影像压缩方法 - Google Patents
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Abstract
一种连续影像压缩方法，是利用JPEG编码中产生的DCT参数值进行移动侦测的判断，并可依移动侦测判断的结果，决定是否要输出DCT参数值中的高频部分，以解省编码时产生的数据量，特别是可应用在使用视讯串流等需要对一连串的画面进行压缩编码的监控系统中，节省传输或储存的数据量并达到最大的效能。
Description
技术领域
本发明是关于一种连续影像压缩方法。
背景技术
目前应用于影像式数字监控的视讯串流多数以动态JPEG(motion JPEG)、少部份以MPEG算法进行视讯编码和压缩；动态JPEG编码具有无延迟特性，而且算法复杂性较低，进行编码时在效能的需求上较低，但是编码时只针对每个画面独立编码，如果连续好几张画面内容相同时，相同的数据就会重复产出或传送；而MPEG编码除了对单一画面编码外，亦会比较与邻近画面内容间的差异，若与邻近画面内容有相同或相似的部分，就会产生移动向量(motionvector)和代表差异性的少量数据来节省数据量；然而，MPEG算法较复杂，进行编码时需要有较高的效能要求，且MPEG编码以画面群(GOP，group of pictures)为单位，会受到每个画面群中的画面数影响而延迟，对于在各种影像监控上的应用造成不便，且无法达到最佳的监控效果。
由此可见，上述现有技术的方法仍有较大缺陷，亟待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种算法简单、数据量少的连续影像压缩方法，应用于需以因特网联机进行数字视讯串流的程序或系统，作为数字监控和视讯串流机制，以减少因特网数据传输量和增进视讯画面的流畅度。
本发明的连续影像压缩方法，是以JPEG编码法为核心，除了针对每张画面独立编码外，在编码过程中亦与前一张画面内容进行移动侦测，执行的方法为：当输入的画面进行JPEG编码时，画面首先被切割成不重叠的以8×8像素为单位的区块，然后每个区块各自使用离散余弦转换(DCT，Discrete Cosine Transform)取得64个参数值，再将该64个参数值与前一张画面中相同位置区块的DCT参数值做比较，若这两组参数值的相似度低于临界值，就视为在这个8×8的区块中前后两张画面产生了差异性，即移动(motion)的条件成立，所以就保留这64个参数值进行后续编码；如果这两组参数值的相似度不低于临界值，就视为在这个8×8的区块中前后两张画面是相同或相似的，此时就只保留直流系数(DC coefficient)值，其余63个交流系数值(AC coefficient)皆设为0，然后继续进行编码流程，DC值所代表的意义为该8×8区块中的平均亮度值，若前后画面间的差异性不大，则只需将旧的区块中的亮度值更新而成为新的画面即可。
当接收端收到编码数据后即进行译码，在所解出来的DCT参数值中，如果只有DC值不为零的话，就必须先取得前一张画面的DCT参数，然后将新的DC值取代原DCT参数的DC值，然后继续译码流程；如果在DCT参数值中有两个以上的参数不为零的话，就代表该DCT参数为完整的参数值，可直接进行后续的译码流程。
本发明所提供的连续影像压缩方法，与现有技术相互比较时，更具有下列的优点：
1.编码端使用JPEG算法编码压缩，因算法复杂性较MPEG算法低，进行编码时在效能的需求上较低，且无延迟特性，符合大部分数字影像监控系统实际所需。
2.在原始画面进行编码时即可进行移动侦测，不需另外执行移动侦测程序对原始画面作移动侦测。
3.当连续两张画面的同一区块内容相同或相似时，只需产生DC值修正区块平均亮度值，节省传送或储存的数据量。
因此，本发明可应用于需以因特网联机进行数字视讯串流的程序或系统，作为数字监控和视讯串流机制，达到了减少因特网数据传输量和增进视讯画面的流畅度的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明连续影像压缩方法的编码端运作流程图；
图2为本发明连续影像压缩方法的译码端运作流程图。
具体实施方式
本发明所提供连续影像压缩方法的编码端运作流程，如图1所示，原始画面10首先被切割成不重叠的8×8像素的区块11，编码端针对每个区块使用离散余弦转换(DCT，DiscreteCosine Transform)取得64个参数值12，此时将这64个参数值与前一张画面中相同位置区块的DCT参数值13做比较，若这两组DCT参数值的相似度不低于临界值14，即视为在该8×8的区块中前后两张画面为相同或相似的，亦即动态(motion)的条件不成立，此时就只保留直流系数(DC coefficient)值(左上角灰色部分)，其余63个交流系数值(ACcoefficient)皆设为0(白色部分)；若这两组DCT参数值的相似度低于临界值14，即视为在该8×8的区块中前后两张画面12及13产生了差异性，即动态(motion)的条件成立，故不调整这64个参数值；如此即可得到新的所有DCT参数值15，后续编码处理即可用一般JPEG编码法对所有DCT参数值的编码处理方式，比如量化编码16、霍夫曼编码17及可变长度编码18，来编码处理新的所有DCT参数值，产生编码后数据19。上述临界值可使用一组8×8的对照表(look-up table)14，作为8×8个DCT参数个别相似度的临界值，亦可使用1个临界值作为8×8个DCT参数整体相似度的临界值。
本发明所提供连续影像压缩方法的译码端运作流程，如图2所示，译码端收到编码数据21后即进行译码步骤：霍夫曼解码22及逆量化解码23，在所解出来的DCT参数值24中，若只有DC值(左上角灰色部分)不为零，即代表该8×8的区块中前后两张画面为相同或相似的，此时就必须先取得前一张画面同一区块的8×8个DCT参数25，然后将新的DC值取代原DCT参数的DC值26，以得到调整后的8×8个DCT参数值27；若解码出的该8×8个DCT参数值24中有两个以上的参数不为零，则不需调整该8×8个DCT参数；如此即可得到新的所有DCT参数值26，后续解码处理可用一般JPEG译码法对所有DCT参数值的译码处理方式，来译码处理新的所有DCT参数值，以得到解码后的画面28。
Claims (3)
1、一种连续影像压缩方法，其特征在于：先将输入画面切割为不重叠的N x N像素为单位的区块，每个区块各自使用离散余弦转换取得N2个参数值，再将该N2个参数值与前一张画面中相同位置区块的DCT参数值比较，若该两组参数值的相似度低于临界值，则保留该N2个参数值进行后续编码处理；若该两组参数值的相似度不低于临界值，则保留直流系数值，其余(N2-1)个交流系数值皆设为0，并进行后续编码处理；当接收端收到编码数据后即进行译码，所译码出的DCT参数值中，若有两个以上的参数不为零，则不需调整该DCT参数值，可直接进行后续译码处理；若所解码出的DCT参数值中，只有DC值不为零，则以前一张画面的DCT参数为基准，将该新的DC值取代原DCT参数的DC值，并进行后续译码流程，所述后续编码处理可用JPEG编码法对所有DCT参数值的编码处理方式，来编码处理新的所有DCT参数值，所述后续译码处理可用JPEG译码法对所有DCT参数值的译码处理方式，来译码处理新的所有DCT参数值，其中N＝8。
2、如权利要求1所述的连续影像压缩方法，其特征在于：所述DCT参数值相似度的临界值是使用一组N x N的对照表作为N x N个DCT参数个别相似度的临界值。
3、如权利要求1所述的连续影像压缩方法，其特征在于：所述DCT参数值相似度的临界值是使用1个临界值作为N x N个DCT参数整体相似度的临界值。
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2004
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