CN102695028A - 视频图像动态降帧方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种视频图像动态降帧方法和系统，其方法包括步骤：接收视频数据流，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据；将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的最后一帧的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值；将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值；将当前的像素和值分别与一个以上的阈值进行比较；根据比较结果，做降帧处理。本发明可以实现运动图像少丢帧保证图像质量，静态图像多丢帧节省视频带宽，设计简单、构思巧妙。

Description

视频图像动态降帧方法和系统

技术领域

本发明涉及视频图像动态处理领域，特别是涉及一种视频图像动态降帧方法和系统。

背景技术

现在视频图像的分辨率越来越大，帧率越来越高，单位时间数据量越来越大，给前端的视频处理带宽带来的很大的压力，目前很多视频处理器处理不了这么高的数据量，诸如有些H.264编码器处理不了1080P60Hz的图像，所以这时候需要前端做降帧处理，将帧率降下来，以降低单位时间的数据流量。

目前的作法都是简单的固定丢帧处理，如每相邻两帧丢掉一帧，可以将1080P60Hz转成1080P30Hz等，但是由于是固定丢帧，所以对视频流中的运动图像和静止图像的处理是一样的，这种固定丢帧会存在两个问题：对于运动图像，由于大量丢帧，造成运动图像抖动厉害，而对于静止图像，丢帧后还是存在大量的重复帧，浪费了宝贵的带宽资源。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的缺点和不足，提供一种视频图像动态降帧方法和系统，可以实现运动图像少丢帧保证图像质量，静态图像多丢帧节省视频带宽等。

一种视频图像动态降帧方法，包括如下步骤：

接收视频数据流，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据；

将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的最后一帧的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值；

将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值；

将当前的像素和值分别与一个以上的阈值进行比较；

根据比较结果，做降帧处理。

一种视频图像动态降帧系统，包括：

视频数据流接收模块，用于在接收视频数据流时，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据，并将获取的数据传输给计算模块；

计算模块，用于将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的最后一帧的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值，并将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值，并将像素和值传输给比较模块；

比较模块，用于将当前的像素和值分别与一个以上的阈值进行比较；

视频信号处理模块，用于根据比较模块的比较结果，做降帧处理。

依据上述本发明的方案，在接收视频数据流时，每次把时间上相邻的若干帧作为一组，并将通过计算得到的第一帧与最后一帧的像素和值分别与若干个阈值进行比较的比较结果，并可以根据不同情况，采取不同的降帧处理，如根据比较结果得出当前图像是否运动以及运动大小来决定丢帧的数量等等，可以实现运动图像少丢帧以保证图像质量，静态图像多丢帧以节省视频带宽，设计简单、构思巧妙。

附图说明

图1为本发明实施例的视频图像动态降帧方法流程示意图；

图2为本发明实施例的视频图像动态降帧系统结构示意图；

图3为图2中视频信号处理模块的结构示意图；

图4为图3中的第二丢帧处理模块的结构示意图；

图5为图3中的第三丢帧处理模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

参见图1所示，本发明的视频图像动态降帧方法实施例的流程示意图。如图1所示，该实施例中的视频图像动态降帧方法包括步骤：

步骤S101：接收视频数据流，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据，进入步骤S102，其中，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据是指以每相邻的三帧以上图像的数据为一组，如接收到的视频数据流按时间顺序依次是第1帧、第2帧、第3帧、第4帧......，而选择的是每四帧为一组，则可以以第1帧、第2帧、第3帧、第4帧为一组，以第5帧、第6帧、第7帧、第8帧为一组等等，依此类推，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据后都用当前获取三帧以上图像的数据更新这之前获取的三帧以上图像的数据，在实际操作中，可以通过FPGA(现场可编程门阵列)接收视频数据流，并将当前获取的相邻的三帧以上图像的数据储存在FPGA的存储空间内部，具体选择每次获取几帧图像可以根据实际情况而定；

步骤S102：将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的最后一帧的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值，进入步骤S103，其中，步骤S101中存储的数据包括各像素点的RGB值，对应相减并取差值的绝对值可以通过将根据像素点和RGB值之间的对应关系建立的函数相减并取差值的绝对值值得到，如若步骤S101中取的是相邻四帧图像，且这四帧图像分别对应的是t、t+1、t+2、t+3四帧，而f(x，y，t)，f(x，y，t+1)，f(x，y，t+2)，f(x，y，t+3)为这相邻四帧图像的数据，其值为像素的RGB值，则可以将第t帧和第t+3帧各个像素相减再取绝对值得到差分图像，即D(x，y，Δt3)＝|f(x，y，t+3)-f(x，y，t)|，则建立了差分值和各个像素点的对应关系；

步骤S103：将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值，进入步骤S104，其中，将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值是指，将步骤S102中得到的各个差分值相加求和，由于静态图像或运动量较少的视频相邻的几帧图像内容基本不变，因此第一帧和最后一帧各个像素点相减再取绝对值得到的基本都是0或是较小的数值，把这些0或较小值相加总和仍是一个较小的值；而运动图像前后帧会存在较大的差异，因此相减并求和后会得到一个较大的值，并且运动量越大求和得到的和值越大，根据这个和值就可以判断当前获取的这几帧图像是静止图像还是运动图像及运动量的大小等；

步骤S104：将当前的像素和值分别与一个以上的阈值进行比较，进入步骤S105，将当前的像素和值分别与一个以上的阈值进行比较应该有多种比较结果，如将当前的像素和值与一个阈值进行比较，应该有两种可能，一是小于阈值阈值，二是大于或者等于这个阈值，那么也就可以根据比较结果将当前获取的这几帧相邻的图像分成两个的等级，如果是将当前的像素和值与两个大小不同的阈值进行比较，则相应的可以分成三个等级等等，具体取几个阈值，以及每个阈值的大小可以根据实际情况而定；

步骤S105：根据比较结果，做降帧处理，即根据步骤S104中的不同的比较结果采取不同的降帧处理，其中，降帧处理可以包括丢帧率、丢哪些帧等等，如根据比较结果得出当前图像是否运动以及运动大小来决定丢帧的数量等等，可以实现运动图像少丢帧保证图像质量，静态图像多丢帧节省视频带宽。

依据上述本发明的方案，接收视频数据流时，把时间上每相邻若干帧作为一组，并将通过计算得到的像素和若干个阈值进行比较，并可以根据不同比较结果，采取不同的降帧处理，如根据比较结果得出当前图像是否运动以及运动大小来决定丢帧的数量等等，可以实现运动图像少丢帧保证图像质量，静态图像多丢帧节省视频带宽，本发明设计简单、构思巧妙。

在前面提及每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据，而具体每次获取几帧可以根据实际情况而定，但每次取得相邻帧数特别多的话，有可能出现虽然这相邻帧的图像运动量大，而恰巧第一帧和最后一帧的图像差别不大，进而导致得到的像素和值较小，而不能更好的反应这相邻帧的图像的静止或者运动的情况，所以一般不适合每次取的帧数特别多，此外，在做降帧处理时，要考虑具体降几帧的问题，为了使算法简便，在一个具体实施例中给出了每次取四帧图像的数据的情况，但本发明不限于取四帧的情况，以下详细介绍取四帧图像的数据的具体处理情况，在这一具体实施例中，包括步骤：

步骤S101’：接收视频数据流，每次获取时间上相邻的四帧图像的数据，所述四帧图像依次为第一帧图像、第二帧图像、第三帧图像、第四帧图像，进入步骤S102’，其中，每次获取时间上相邻的四帧图像是指以每相邻的四帧视频图像为一组，如接收到的视频数据流按时间顺序依次是第1帧、第2帧、第3帧、第4帧......，则可以以第1帧、第2帧、第3帧、第4帧为一组，以第5帧、第6帧、第7帧、第8帧为一组等等，依此类推，每次获取时间上相邻的四帧图像的数据后都用当前获取四帧图像的数据更新这之前获取的四帧图像，在实际操作中，可以通过FPGA(现场可编程门阵列)接收视频数据流，并将当前获取的相邻的四帧图像的数据储存在FPGA的存储空间内部；

步骤S102’：将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的第四帧图像的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值，进入步骤S103’，其中，步骤S101’中存储的数据包括各像素点的RGB值，对应相减并取差值的绝对值可以通过将根据像素点和RGB值之间的对应关系建立的函数相减并取差值的绝对值值得到，如若步骤S101’中取的四帧图像分别对应的是t、t+1、t+2、t+3四帧，而f(x，y，t)，f(x，y，t+1)，f(x，y，t+2)，f(x，y，t+3)为这相邻四帧图像的数据，其值为像素的RGB值，则可以将第t帧和第t+3帧各个像素相减再取绝对值得到差分图像，即D(x，y，Δt3)＝|f(x，y，t+3)-f(x，y，t)|，则建立了差分值和各个像素点的对应关系；

步骤S103’：将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值，进入步骤S104’，其中，将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值是指，将步骤S102’中得到的各个差分值相加求和，由于静态图像或运动量较少的视频相邻的几帧图像内容基本不变，因此第一帧和第四帧各个像素点相减再取绝对值得到的基本都是0或是较小的数值，把这些0或较小值相加总和仍是一个较小的值；而运动图像前后帧会存在较大的差异，因此相减并求和后会得到一个较大的值，并且运动量越大求和得到的和值越大，根据这个和值就可以判断这四个帧是静止图像还是运动图像及运动量的大小等；

步骤S104’：将当前的像素和值分别与第一阈值、第二阈值比较，其中第一阈值小于第二阈值，进入步骤S105’，将当前的像素和值分别与第一阈值、第二阈值比较的结果应该有三种可能，一是像素和值小于第一阈值，二是像素和值大于第二阈值，三是像素和值介于第一阈值、第二阈值之间，这样也就将图像类型大概分成了三个等级，第一阈值、第二阈值可以根据实际情况预先设定；

步骤S105’：根据比较结果，做降帧处理，即根据步骤S104’中的不同的比较结果采取不同的降帧处理，其中，降帧处理可以包括丢帧率、丢哪些帧等等，如根据比较结果得出当前图像是否运动以及运动大小来决定丢帧的数量等等，可以实现运动图像少丢帧保证图像质量，静态图像多丢帧节省视频带宽。

为了详细介绍在什么情况下对每组图像(四帧图像)降几帧，及相应的降帧率是多少，在其中一个实施例中，上述步骤S104’和步骤S105’可以包括如下步骤：

若步骤S104’中的比较结果是像素和值小于第一阈值，则丢弃四帧图像中的任意三帧图像，其中，像素和值小于第一阈值表示当前获取的四帧图像为静态图像或运动极少的图像，对于静态图像或运动极少的图像可以丢弃大量重复帧以节省视频带宽同时还不会影响视频质量，本发明通过丢弃这四帧图像中的任意三帧图像来实现对静态图像75％的丢帧率；

若步骤S104’中的比较结果是像素和值大于第二阈值，则丢弃四帧图像中的一帧图像，其中，像素和值大于第二阈值表示当前获取的四帧图像是个运动量丰富的视频，本发明通过只丢弃一帧来保证高运动视频的流畅性，实现25％的丢帧率；

若步骤S104’中的比较结果是像素和值大于/等于第一阈值，且像素和值小于/等于第二阈值，则丢弃四帧图像中的两帧图像，其中，像素和值大于/等于第一阈值，且像素和值小于/等于第二阈值，表示当前获取的四帧图像是个中等运动量的视频，本发明通过丢弃两帧图像来实现高质量的运动画面和极小带宽的平衡，实现50％的丢帧率。

在其中一个实施例中，详细介绍了若丢弃四帧图像中的一帧图像，具体丢弃哪一帧的问题，即若步骤S104’中的比较结果是像素和值大于第二阈值之后的具体操作过程，其具体过程包括如下步骤：

分别求取当前四帧图像中的任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后差值的绝对值的和值，得到第一帧图像和第二帧图像的第一像素和值、第二帧图像和第三帧图像的第二像素和值、第三帧图像和第四帧图像的第三像素和值，其中，任意相邻两帧图像包括第一帧图像和第二帧图像、第二帧图像和第三帧图像、第三帧图像和第四帧图像，任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后取差值的绝对值与步骤S102’相类似，若表示成函数的形式，即D(x，y，Δt11)＝|f(x，y，t+1)-f(x，y，t)|，D(x，y，Δt12)＝|f(x，y，t+2)-f(x，y，t+1)，D(x，y，Δt13)＝∑|f(x，y，t+3)-f(x，y，t+2)，然后再分别将任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减取差值的绝对值后的值相加求和；

比较当前第一像素和值、第二像素和值、第三像素和值的大小，此步骤主要是通过比较得到第一像素和值、第二像素和值、第三像素和值三个中的最小的一个，因为若某一个在三个中最小表示对应的相邻两帧相关性最强，可以丢弃其中一帧而不会导致大的图像抖动；

若第一像素和值最小，则丢弃第二帧图像，在这里丢弃的是第二帧图像而并非第一帧图像是为了保证当前获取的图像与这之前获取的四帧图像的连续性；

若第二像素和值最小，则再比较第一像素和值、第三像素和值的大小，若第一像素和值小于第三像素和值，则表明第二帧图像与第一帧图像相对于第三帧图像与第四帧图像具有较大的相似性，因此丢弃第二帧图像，若第一像素和值大于或者等于第三像素和值，则表明第三帧图像与第四帧图像相对于第二帧图像与第一帧图像具有较大的相似性，因此丢弃第三帧图像，这样可以保证最大的运动图像的连续性；

若第三像素和值最小，则丢弃第三帧图像，在这里丢弃的是第三帧图像而并非第四帧图像是为了保证当前获取的图像与这之后获取的四帧图像的连续性。

在其中一个实施例中，详细介绍了若丢弃四帧图像中的两帧图像，具体丢弃哪两帧的情况，其具体过程包括如下步骤：

分别求取当前四帧图像中的任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后差值的绝对值的和值，得到第一帧图像和第二帧图像的第四像素和值、第二帧图像和第三帧图像的第五像素和值、第三帧图像和第四帧图像的第六像素和值，其中，任意相邻两帧图像包括第一帧图像和第二帧图像、第二帧图像和第三帧图像、第三帧图像和第四帧图像，任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后取差值的绝对值与步骤S102’相类似，若表示成函数的形式，即D(x，y，Δt11)＝|f(x，y，t+1)-f(x，y，t)|，D(x，y，Δt12)＝|f(x，y，t+2)-f(x，y，t+1)，D(x，y，Δt13)＝∑|f(x，y，t+3)-f(x，y，t+2)，然后再分别将任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减取差值的绝对值后的值相加求和；

比较当前第四像素和值、第五像素和值、第六像素和值的大小，此步骤主要是通过比较得到第四像素和值、第五像素和值、第六像素和值三个中的最大的一个，因为若某一个在三个中最大表示对应相邻两帧图像变化最大，为保证运动图像的连续性需要保留；

若第四像素和值最大，则丢弃第三帧图像和第四帧图像，因为第四像素和值最大表示第一帧图像和第二帧图像变化最大，需保留这两帧的图像，则丢弃第三帧图像和第四帧图像；

若第五像素和值最大，则丢弃第一帧图像和第四帧图像，因为第五像素和值最大表示第二帧图像和第三帧图像变化最大，需保留这两帧的图像，则丢弃第一帧图像和第四帧图像；

若第六像素和值最大，则丢弃第一帧图像和第二帧图像，因为第六像素和值最大表示第三帧图像和第三帧图像变化最大，需保留这两帧的图像，则丢弃第一帧图像和第二帧图像。

实施例2

根据上述本发明的视频图像动态降帧方法，本发明还提供一种视频图像动态降帧系统，以下就本发明的视频图像动态降帧系统的示例进行详细说明。图2中示出了本发明实施例的视频图像动态降帧系统的结构示意图、如图2所示，其包括视频数据流接收模块201、计算模块202、比较模块203、视频信号处理模块204，其中：

视频数据流接收模块201，用于视频数据流接收模块，用于在接收视频数据流时，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据，并将每次获取的数据传输给计算模块202，其中，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据是指以每相邻的三帧以上图像为一组，如接收到的视频数据流按时间顺序依次是第1帧、第2帧、第3帧、第4帧......，而选择的是每四帧为一组，则可以以第1帧、第2帧、第3帧、第4帧为一组，以第5帧、第6帧、第7帧、第8帧为一组等等，依此类推，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据后都用当前获取三帧以上图像的数据更新这之前获取的三帧以上图像的数据，在实际操作中，可以通过FPGA(现场可编程门阵列)接收视频数据流，并将当前获取的相邻的三帧以上图像的数据储存在FPGA的存储空间内部，具体选择每次获取几帧图像可以根据实际情况而定；

计算模块202，用于将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的最后一帧的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值，其中，视频数据流接收模块201获取的数据包括各像素点的RGB值，对应相减并取差值的绝对值可以通过将根据像素点和RGB值之间的对应关系建立的函数相减并取差值的绝对值值得到，如若视频数据流接收模块201中取的是相邻四帧图像，且这四帧图像分别对应的是t、t+1、t+2、t+3四帧，而f(x，y，t)，f(x，y，t+1)，f(x，y，t+2)，f(x，y，t+3)为这相邻四帧图像的数据，其值为像素的RGB值，则可以将第t帧和第t+3帧各个像素相减再取绝对值得到差分图像，即D(x，y，Δt3)＝|f(x，y，t+3)-f(x，y，t)|，则建立了差分值和各个像素点的对应关系并将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值，并将像素和值传输给比较模块，由于静态图像或运动量较少的视频相邻帧的图像内容基本不变，因此第一帧和最后一帧各个像素点相减得到的基本都是0或是较小的数值，把这些0或较小值相加总和仍是一个较小的值；而运动图像前后帧会存在较大的差异，因此相减并求和后会得到一个较大的值，并且运动量越大求和得到的和值越大，根据这个和值就可以判断这相邻的几帧是静止图像或运动图像及运动量的大小等；

比较模块203，用于将当前的像素和值分别与一个以上的阈值进行比较，将当前的像素和值分别与一个以上的阈值进行比较应该有多种比较结果，如将当前的像素和值与一个阈值进行比较，应该有两种可能，一是小于阈值，二是大于或者等于这个阈值，那么也就可以根据比较结果将当前获取的这几帧相邻的图像分成两个的等级，如果是将当前的像素和值与两个大小不同的阈值进行比较，则相应的可以分成三个等级等等，具体取几个阈值，以及每个阈值的大小可以根据实际情况而定；

视频信号处理模块204，用于根据比较模块的203比较结果，做降帧处理，其中，其中，降帧处理可以包括丢帧率、丢哪些帧等等，即根据比较模块的203比较结果采取不同的降帧处理，如根据比较结果得出当前图像是否运动以及运动大小来决定丢帧的数量等等，可以实现运动图像少丢帧保证图像质量，静态图像多丢帧节省视频带宽。

依据上述本发明的方案，视频数据流接收模块201在接收视频数据流时，把时间上每相邻的四帧作为一组进行存储，比较模块203将计算模块202计算得到的像素和值分别与第一阈值、第二阈值进行比较，视频信号处理模块204可以根据不同比较结果，采取不同的降帧处理，如根据比较结果得出当前图像是否运动以及运动大小来决定丢帧的数量等等，可以实现运动图像少丢帧保证图像质量，静态图像多丢帧节省视频带宽，本发明结构简单、构思巧妙。

在前面提及每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据，而具体每次获取几帧可以根据实际情况而定，但如果每次取得相邻帧数特别多的话，有可能出现虽然这相邻帧的图像运动量大，而恰巧第一帧和最后一帧的图像差别不大，进而导致得到的像素和值不能更好的反应这相邻帧的图像的静止或者运动的情况，所以一般不适合每次取的帧数特别多，此外，在做降帧处理时，要考虑具体降哪些帧的问题，为了使算法简便，在一个具体实施例中给出了每次取四帧图像的数据的情况，但本发明不限于取四帧图像数据的情况，以下详细介绍取四帧图像的数据时的具体处理情况，在这一具体实施例中：

视频数据流接收模块201在接收视频数据流时，每次获取时间上相邻的四帧图像的数据，所述四帧图像依次为第一帧图像、第二帧图像、第三帧图像、第四帧图像，并将四帧图像的数据传输给计算模块202，其中，每次获取时间上相邻的四帧图像是指可以以每相邻的四帧视频图像为一组进行存储，如接收到的视频数据流按时间顺序依次是第1帧、第2帧、第3帧、第4帧......，则可以以第1帧、第2帧、第3帧、第4帧为一组，以第5帧、第6帧、第7帧、第8帧为一组等等，依此类推，每次获取时间上相邻的四帧图像的数据后都用当前获取四帧图像的数据更新这之前获取的四帧图像，可以通过FPGA接收视频数据流，并将当前的四帧图像的数据储存在FPGA的存储空间内部；

计算模块202将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的第四帧图像的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值，并将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值，其中，通过将根据像素点和RGB值之间的对应关系建立的函数相减并取差值的绝对值值得到，如若步骤S101中取的四帧图像分别对应的是t、t+1、t+2、t+3四帧，而f(x，y，t)，f(x，y，t+1)，f(x，y，t+2)，f(x，y，t+3)为这相邻四帧图像的数据，其值为像素的RGB值，则可以将第t帧和第t+3帧各个像素相减再取绝对值得到差分图像，即D(x，y，Δt3)＝|f(x，y，t+3)-f(x，y，t)|，则建立了差分值和各个像素点的对应关系，再将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值，由于静态图像或运动量较少的视频相邻帧的图像内容基本不变，因此第一帧和第四帧各个像素点相减得到的基本都是0或是较小的数值，把这些0或较小值相加总和仍是一个较小的值；而运动图像前后帧会存在较大的差异，因此相减并求和后会得到一个较大的值，并且运动量越大求和得到的和值越大，根据这个和值就可以判断这四个帧是静止图像或运动图像及运动量的大小等；

比较模块203将所述像素和值分别与第一阈值、第二阈值比较，其中第一阈值小于第二阈值，将当前的像素和值分别与第一阈值、第二阈值比较的结果应该有三种可能，一是像素和值小于第一阈值，二是像素和值大于第二阈值，三是像素和值介于第一阈值、第二阈值之间，这样也就将图像类型大概分成了三个等级，第一阈值、第二阈值可以根据实际情况预先设定；

视频信号处理模块204根据比较模块的203比较结果，做降帧处理，其中，其中，降帧处理可以包括丢帧率、丢哪些帧等等，即根据比较模块的203比较结果采取不同的降帧处理，如根据比较结果得出当前图像是否运动以及运动大小来决定丢帧的数量等等，可以实现运动图像少丢帧保证图像质量，静态图像多丢帧节省视频带宽。

为了实现在不同情况下对每组图像(四帧)降帧处理，如图3所示，视频信号处理模块204可以包括第一丢帧处理模块301、第二丢帧处理模块302、第三丢帧处理模303块，其中：

第一丢帧处理模块301，用于当比较模块203的比较结果是像素和值小于第一阈值时，丢弃四帧图像中的任意三帧图像，其中，像素和值小于第一阈值表示当前获取的四帧图像为静态图像或运动极少的图像，对于静态图像或运动极少的图像可以丢弃大量重复帧以节省视频带宽同时还不会影响视频质量，本发明通过丢弃这四帧图像中的任意三帧图像来实现对静态图像75％的丢帧率；

第二丢帧处理模块302，用于当比较模块203的比较结果是像素和值大于第二阈值时，丢弃四帧图像中的一帧图像，其中，像素和值大于第二阈值表示当前获取的四帧图像是个运动量丰富的视频，本发明通过只丢弃一帧来保证高运动视频的流畅性，实现25％的丢帧率；

第三丢帧处理模块303，用于当比较模块203的比较结果是像素和值大于/等于第一阈值，且像素和值小于/等于第二阈值时，丢弃四帧图像中的两帧图像，其中，像素和值大于/等于第一阈值，且像素和值小于/等于第二阈值，表示当前获取的四帧图像是个中等运动量的视频，本发明通过丢弃两帧图像来实现高质量的运动画面和极小带宽的平衡，实现50％的丢帧率。

在其中一个实施例中，详细介绍了若丢弃四帧图像中的一帧图像，具体丢弃哪一帧的情况，参见图4所示，第二丢帧处理302模块包括第一计算单元401、第一比较单元402、第一丢帧单元403，其中：

第一计算单元401，用于分别求取当前四帧图像中的任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后差值的绝对值的和值，得到第一帧图像和第二帧图像的第一像素和值、第二帧图像和第三帧图像的第二像素和值、第三帧图像和第四帧图像的第三像素和值，其中，任意相邻两帧图像包括第一帧图像和第二帧图像、第二帧图像和第三帧图像、第三帧图像和第四帧图像，任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后取差值的绝对值与计算模块202中的计算相类似，若表示成函数的形式，即D(x，y，Δt11)＝|f(x，y，t+1)-f(x，y，t)|，D(x，y，Δt12)＝|f(x，y，t+2)-f(x，y，t+1)，D(x，y，Δt13)＝∑|f(x，y，t+3)-f(x，y，t+2)，然后再分别将任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减取差值的绝对值后的值相加求和；

第一比较单元402，用于比较第一像素和值、第二像素和值、第三像素和值的大小，还用于当比较第一像素和值、第二像素和值、第三像素和值的大小的比较结果是第二像素和值最小时再比较第一像素和值、第三像素和值的大小，第一比较单元402主要是通过比较得到第一像素和值、第二像素和值、第三像素和值中的最小的一个，因为若某一为三个中的最小的一个，则表示对应的相邻两帧相关性最强，可以丢弃其中一帧而不会导致大的图像抖动；

第一丢帧单元403，用于当第一比较单元的比较结果为第一像素和值最小时，则丢弃第二帧图像，在这里丢弃的是第二帧图像而并非第一帧图像是为了保证当前获取的图像与这之前的四帧图像的连续性，当第一比较单元的比较结果为第二像素和值最小，且第一像素和值小于第三像素和值时，丢弃第二帧图像，第一像素和值小于第三像素和值，则表明第二帧图像与第一帧图像相对于第三帧图像与第四帧图像具有较大的相似性，因此丢弃第二帧图像，当第一比较单元的比较结果为第二像素和值最小，且第一像素和值大于/等于第三像素和值时，丢弃第三帧图像，第一像素和值大于或者等于第三像素和值，则表明第三帧图像与第四帧图像相对于第二帧图像与第一帧图像具有较大的相似性，因此丢弃第三帧图像，这样可以保证最大的运动图像的连续性；当第一比较单元的比较结果为第三像素和值最小时，丢弃第三帧图像，在这里丢弃的是第三帧图像而并非第四帧图像是为了保证当前获取的图像与这之后的四帧图像的连续性。

在其中一个实施例中，详细介绍了若丢弃四帧图像中的两帧图像，具体丢弃哪两帧的情况。参见图5所示，第三丢帧处理模块303包括第二计算单元501、第二比较单元502、第二丢帧单元503，其中：

第二计算单元501，用于分别求取当前四帧图像中的任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后差值的绝对值的和值，得到第一帧图像和第二帧图像的第四像素和值、第二帧图像和第三帧图像的第五像素和值、第三帧图像和第四帧图像的第六像素和值，其中，任意相邻两帧图像包括第一帧图像和第二帧图像、第二帧图像和第三帧图像、第三帧图像和第四帧图像，任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后取差值的绝对值与计算模块202中的计算相类似，若表示成函数的形式，即D(x，y，Δt11)＝|f(x，y，t+1)-f(x，y，t)|，D(x，y，Δt12)＝|f(x，y，t+2)-f(x，y，t+1)，D(x，y，Δt13)＝∑|f(x，y，t+3)-f(x，y，t+2)，然后再分别将任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减取差值的绝对值后的值相加求和；

第二比较单元502，用于比较第四像素和值、第五像素和值、第六像素和值的大小，第二比较单元502主要是通过比较得到第四像素和值、第五像素和值、第六像素和值中的最大的一个，因为第四像素和值、第五像素和值、第六像素和值，因为若某一为三个中的最大的一个，则表示对应相邻两帧图像变化最大，为保证运动图像的连续性需要保留；

第二丢帧单元503，用于当第二比较单元502的比较结果为第四像素和值最大时，丢弃第三帧图像和第四帧图像，当第二比较单元502的比较结果为第五像素和值最大时，丢弃第一帧图像和第四帧图像，当第二比较单元502的比较结果为第六像素和值最大时，则丢弃第一帧图像和第二帧图像，其中，因为第四像素和值最大表示第一帧图像和第二帧图像变化最大，需保留这两帧的图像，则丢弃第三帧图像和第四帧图像，若第五像素和值最大，则丢弃第一帧图像和第四帧图像，因为第五像素和值最大表示第二帧图像和第三帧图像变化最大，需保留这两帧的图像，则丢弃第一帧图像和第四帧图像，若第六像素和值最大，则丢弃第一帧图像和第二帧图像，因为第六像素和值最大表示第三帧图像和第三帧图像变化最大，需保留这两帧的图像，则丢弃第一帧图像和第二帧图像。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种视频图像动态降帧方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收视频数据流，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据；

将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的最后一帧的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值；

将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值；

将当前的像素和值分别与一个以上的阈值进行比较；

根据比较结果，做降帧处理。

2.根据权利要求1所述的视频图像动态降帧方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收视频数据流，每次获取时间上相邻的四帧图像的数据，所述四帧图像依次为第一帧图像、第二帧图像、第三帧图像、第四帧图像；

将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的第四帧图像的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值；

将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值；

将当前的像素和值分别与第一阈值、第二阈值比较，其中第一阈值小于第二阈值；

根据比较结果，做降帧处理。

3.根据权利要求2所述的视频图像动态降帧方法，其特征在于，所述将当前的像素和值分别与第一阈值、第二阈值比较，其中第一阈值小于第二阈值，根据比较结果，做降帧处理包括如下步骤：

若像素和值小于第一阈值，则丢弃四帧图像中的任意三帧图像；

若像素和值大于第二阈值，则丢弃四帧图像中的一帧图像；

若像素和值大于/等于第一阈值，且像素和值小于/等于第二阈值，则丢弃四帧图像中的两帧图像。

4.根据权利要求3所述的视频图像动态降帧方法，其特征在于，所述若像素和值大于第二阈值，则丢弃四帧图像中的一帧图像包括如下步骤：

分别求取当前四帧图像中的任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后差值的绝对值的和值，得到第一帧图像和第二帧图像的第一像素和值、第二帧图像和第三帧图像的第二像素和值、第三帧图像和第四帧图像的第三像素和值；

比较当前第一像素和值、第二像素和值、第三像素和值的大小；

若第一像素和值最小，则丢弃第二帧图像；

若第二像素和值最小，则再比较第一像素和值、第三像素和值的大小，若第一像素和值小于第三像素和值，则丢弃第二帧图像，若第一像素和值大于或者等于第三像素和值，则丢弃第四帧图像；

若第三像素和值最小，则丢弃第三帧图像。

5.根据权利要求3或4所述所述的视频图像动态降帧方法，其特征在于，所述若像素和值大于/等于第一阈值，且像素和值小于/等于第二阈值，则丢弃四帧图像中的两帧图像包括如下步骤：

分别求取当前四帧图像中的任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后差值的绝对值的和值，得到第一帧图像和第二帧图像的第四像素和值、第二帧图像和第三帧图像的第五像素和值、第三帧图像和第四帧图像的第六像素和值；

比较当前第四像素和值、第五像素和值、第六像素和值的大小；

若第四像素和值最大，则丢弃第三帧图像和第四帧图像；

若第五像素和值最大，则丢弃第一帧图像和第四帧图像；

若第六像素和值最大，则丢弃第一帧图像和第二帧图像。

6.一种视频图像动态降帧系统，其特征在于，包括：

视频数据流接收模块，用于在接收视频数据流时，每次获取时间上相邻的三帧以上图像的数据，并将获取的数据传输给计算模块；

计算模块，用于将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的最后一帧的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值，并将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值，并将像素和值传输给比较模块；

比较模块，用于将当前的像素和值分别与一个以上的阈值进行比较；

视频信号处理模块，用于根据比较模块的比较结果，做降帧处理。

7.根据权利要求6所述的视频图像动态降帧系统，其特征在于：

视频数据流接收模块在接收视频数据流时，每次获取时间上相邻的四帧图像的数据，所述四帧图像依次为第一帧图像、第二帧图像、第三帧图像、第四帧图像，并将四帧图像的数据传输给计算模块；

计算模块将当前的第一帧图像的各像素点的RGB值和当前的第四帧图像的各像素点的RGB值对应相减并取差值的绝对值得到各个像素点的差分值，并将各个像素点的差分值相加求和得到像素和值，并将像素和值传输给比较模块；

比较模块将所述像素和值分别与第一阈值、第二阈值比较，其中第一阈值小于第二阈值；

视频信号处理模块根据比较模块的比较结果，做降帧处理。

8.根据权利要求7所述的视频图像动态降帧系统，其特征在于，所述视频信号处理模块包括第一丢帧处理模块、第二丢帧处理模块、第三丢帧处理模块，其中：

第一丢帧处理模块，用于当比较模块的比较结果是像素和值小于第一阈值时，丢弃四帧图像中的任意三帧图像；

第二丢帧处理模块，用于当比较模块的比较结果是像素和值大于第二阈值时，丢弃四帧图像中的一帧图像；

第三丢帧处理模块，用于当比较模块的比较结果是像素和值大于/等于第一阈值，且像素和值小于/等于第二阈值时，丢弃四帧图像中的两帧图像。

9.根据权利要求8所述的视频图像动态降帧系统，其特征在于，第二丢帧处理模块包括第一计算单元、第一比较单元、第一丢帧单元，其中：

第一计算单元，用于分别求取当前四帧图像中的任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后差值的绝对值的和值，得到第一帧图像和第二帧图像的第一像素和值、第二帧图像和第三帧图像的第二像素和值、第三帧图像和第四帧图像的第三像素和值；

第一比较单元，用于比较第一像素和值、第二像素和值、第三像素和值的大小，还用于当比较第一像素和值、第二像素和值、第三像素和值的大小的比较结果是第二像素和值最小时再比较第一像素和值、第三像素和值的大小；

第一丢帧单元，用于当第一比较单元的比较结果为第一像素和值最小时，则丢弃第二帧图像，当第一比较单元的比较结果为第二像素和值最小，且第一像素和值小于第三像素和值时，丢弃第二帧图像，当第一比较单元的比较结果为第二像素和值最小，且第一像素和值大于/等于第三像素和值时，丢弃第三帧图像，当第一比较单元的比较结果为第三像素和值最小时，丢弃第三帧图像。

10.根据权利要求8或9所述所述的视频图像动态降帧系统，其特征在于，所述第三丢帧处理模块包括第二计算单元、第二比较单元、第二丢帧单元，其中：

第二计算单元，用于分别求取当前四帧图像中的任意相邻两帧图像的各像素点的RGB值对应相减后差值的绝对值的和值，得到第一帧图像和第二帧图像的第四像素和值、第二帧图像和第三帧图像的第五像素和值、第三帧图像和第四帧图像的第六像素和值；

第二比较单元，用于比较第四像素和值、第五像素和值、第六像素和值的大小；

第二丢帧单元，用于当第二比较单元的比较结果为第四像素和值最大时，丢弃第三帧图像和第四帧图像，当第二比较单元的比较结果为第五像素和值最大时，丢弃第一帧图像和第四帧图像，当第二比较单元的比较结果为第六像素和值最大时，则丢弃第一帧图像和第二帧图像。

Images