CN105657422A - 多场景的图像压缩处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多场景图像压缩处理方法及系统，本发明对实时图像压缩处理，采用速度优先模式的压缩算法，减少图像压缩处理时间；同时，采用实时低码率控制策略，根据实时检测待发送码流的多少，动态调整图像压缩量化值，以此适度调节输出码流大小，确保输出码流满足低带宽传输要求；本发明对非实时图像压缩处理，采用质量优先的压缩算法，确保图像的质量。
Description
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种多场景的图像压缩处理方法及系统。
背景技术
图像处理技术在武器系统的目标识别与情报侦察中有着广泛的应用，由于数据链传输带宽越来越低，这样就对低带宽下图像压缩处理提出了更高的要求。而且，不同应用场景，对图像压缩处理技术提出了不同的要求。例如，在飞行过程不同场景下，对图像的实时性与图像分辨率有不同的需求；在飞行前期，主要是进行侦察图像回传，需要分辨率相对较高的图像以获得更多的战场信息，而对图像实时性要求稍低些；但在飞行后期，主要是进行目标识别与跟踪，对图像的实时性要求非常高，而对图像分辨率要求稍低。
目前图像处理技术在国防武器系统中的应用，大都是针对一种应用场景设计的。或者是只用于目标识别与跟踪，采用低分辨率低码率实时图像压缩处理技术，主要是保证目标图像的实时传输；或者是用于情报侦察，采用高分辨率高码率图像压缩处理技术，主要是保证侦察图像的质量。而在武器等系统应用中，对上述2中场景都有需求，需要在一个图像压缩处理系统中实现对情报侦察图像或目标识别图像的压缩处理。
H.264视频编码标准是目前主流的图像压缩处理标准，它采用了多种帧内预测模式、变块大小运动补偿、基于上下文自适应可变长编码、环路滤波等复杂度高的技术。这些技术的采用，为实现较高的视频质量提供了保证，在实现更高压缩比的同时，大幅增加了计算复杂度，并应用场景也有限。
发明内容
本发明实施例提供了一种多场景的图像压缩处理方法及系统，用以解决现有技术中图像压缩处理方法计算复杂度高，并且应用场景也有限的问题。
其具体的技术方案如下：
一种多场景的图像压缩处理方法，所述方法包括：
接收场景控制信号；
确定所述控制信号是否对应图像实时传输场景；
若所述控制信号对应为图像实时传输场景，启用实时图像压缩传输模式，并调取实时图像压缩传输参数，根据所述实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输；
若所述控制信号对应为图像非实时传输场景，启用非实时图像压缩传输模式，并调取非实时图像压缩传输参数，根据非实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
可选的，根据所述实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输，包括：
获取待发送码流数据量；
判定所述待发送码流数据量是否大于第一预设阈值；
若所述待发送码流数据量大于第一预设阈值，则调大图像压缩量化值，并对采集到的图像数据进行压缩以及传输；
若所述待发送码流数据量小于第一预设阈值，则调小图像压缩量化值，并对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
可选的，对采集到的图像数据进行压缩以及传输，包括：
采用图像传输速度优先的算法优化实时图像压缩传输参数，并根据优化后的实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行的压缩以及传输。
可选的，根据非实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输，包括：
检测是否接收到压缩指令或检测原始图像缓存是否大于第二预设阈值；
若接收到压缩指令，则马上启动图像压缩以及传输；若检测原始图像缓存大于第二预设阈值，则自动启动图像压缩以及传输；
采用图像质量优先的算法优化非实时图像压缩传输参数，并根优化后的非实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行压缩以及传输。
可选的，对采集到的图像数据进行压缩以及传输，包括：
根据所述控制信号，确定出图像类型；
根据所述图像类型，在缓存区中读取出所述图像类型对应的图像数据；
对所述图像数据进行压缩；
在得到压缩后的图像数据时，将压缩后的图像数据进行组帧，并按照设定传输速率传输至控制端。
一种多场景的图像压缩处理系统，包括：
接收模块，用于接收场景控制信号；
确定模块，用于确定所述控制信号是否对应图像实时传输场景；
处理模块，用于若所述控制信号对应为图像实时传输场景，启用实时图像压缩传输模式，并调取实时图像压缩传输参数，根据所述实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输；若所述控制信号对应为图像非实时传输场景，启用非实时图像压缩传输模式，并调取非实时图像压缩传输参数，根据非实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
可选的，所述处理模块，具体用于获取待发送码流数据量；判定所述待发送码流数据量是否大于第一预设阈值；若所述待发送码流数据量大于第一预设阈值，则调大图像压缩量化值，并对采集到的图像数据进行压缩以及传输；若所述待发送码流数据量小于第一预设阈值，则调小图像压缩量化值，并对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
可选的，所述处理模块，具体用于采用图像传输速度优先的算法优化实时图像压缩传输参数，并根据优化后的实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行的压缩以及传输。
可选的，所述处理模块，具体用于检测是否接收到压缩指令或检测原始图像缓存是否大于第二预设阈值；若接收到压缩指令，则马上启动图像压缩以及传输；若检测原始图像缓存大于第二预设阈值，则自动启动图像压缩以及传输；采用图像质量优先的算法优化非实时图像压缩传输参数，并根优化后的非实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行压缩以及传输。
可选的，所述处理模块，具体用于根据所述控制信号，确定出图像类型；根据所述图像类型，在缓存区中读取出所述图像类型对应的图像数据；对所述图像数据进行压缩；在得到压缩后的图像数据时，将压缩后的图像数据进行组帧，并按照设定传输速率传输至控制端。
该发明根据图像传输模式确定对图像进行实时图像压缩处理还是非实时图像压缩处理；本发明对实时图像压缩处理，采用速度优先模式的压缩算法，减少图像压缩处理时间；同时，采用实时低码率控制策略，根据实时检测待发送码流的多少，动态调整图像压缩量化值，以此适度调节输出码流大小，确保输出码流满足低带宽传输要求；本发明对非实时图像压缩处理，采用质量优先的压缩算法，确保图像的质量，先对收到的图像数据与图像压缩参数进行绑定存储，接收一定数量图像后自动启动图像压缩存储，在收到图像传输指令时按顺序输出码流数据。因此，本发明在满足低带宽传输条件下可实现对低分辨率图像实时压缩处理与对较高分辨率图像压缩缓存非实时处理。
附图说明
图1为本发明实施例中一种多场景的图像压缩处理方法的流程图；
图2为本发明实施例中图像压缩处理的流程图；
图3为本发明实施例中一种多场景的图像压缩处理系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中提供了一种多场景的图像压缩处理方法，该方法包括：接收场景控制信号；确定控制信号是否对应图像实时传输场景；若控制信号对应为图像实时传输场景，启用实时图像压缩传输方式，并调取实时图像压缩传输参数，根据实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输；若控制信号对应为图像非实时传输场景，启用非实时图像压缩传输方法，并调取非实时图像压缩传输参数，根据非实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输。通过本发明实施例中所提供的方法，实现了对低带宽多场景图像压缩处理，扩展了低带宽图像压缩处理系统的通用性，并且可以适用于不同的应用场景。
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。
如图1所示为本发明实施例中一种多场景的图像压缩处理方法，该方法包括：
S101，接收场景控制信号；
S102，确定控制信号是否对应图像实时传输场景；
若是，则执行S103；若否，则执行S104。
S103，若控制信号对应为图像实时传输场景，启用实时图像压缩传输方式，并调取实时图像压缩传输参数，根据实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输；
S104，若控制信号对应为图像非实时传输场景，启用非实时图像压缩传输方法，并调取非实时图像压缩传输参数，根据非实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
首先来讲，如图2所示，该图2为了图像压缩处理过程的流程图，下面基于图2来对本发明实施例做详细的说明。
在本发明实施例中，对于不同应用场景设置了不同的标志，比如说：对于实时图像传输场景，则对应实时图像压缩传输模式；对于非实时图像传输场景，则对应非实时图像压缩传输模式，对于该模式还可以设置各个模式对应的标识，比如说，实时图像压缩传输模式的标识可以是1，非实时图像压缩传输模式的标识可以是0。当然，在本发明实施例中除了上述两种模式之外，还可以定义其他模式，在本发明实施例中就不再一一举例说明。
除了设置模式之外，在本发明实施例中，还可以设置图像类型对应的标识，比如说：；320x256像素红外图像设置为0，512x512像素可见光图像设置为1，1024x1024像素可见光图像设置为2。然后设置有图像输入标志。
基于上述的模式以及标识，系统将首先获取采集到的图像数据，对于采集到的图像数据将首先缓存在一个缓存区中，缓存区的大小依据图像分辨率最大的图像数据来进行设定，从而可以保证各种类型的图像数据的缓冲并且不会产生溢出。比如：红外图像尺寸为320x256，可见光1图像大小为512x512，可见光2图像大小为1024x1024，设置的输入原始图像暂存的缓存区大小为1024x1024。
在接收到控制指令之后，首先对控制指令进行解析，确定该控制指令是需要实时图像传输，还是非实时图像传输，也就是确定当前的场景。
若是当前的场景为实时图像传输时，则获取待发送码流数据量，判定所述待发送码流数据量是否大于第一预设阈值；若待发送码流数据量大于第一预设阈值，则调大图像压缩量化值Q；若待发送码流数据量小于第一预设阈值，则调小图像压缩量化值Q，这样可以确保后续码流传输延迟够小，并且保证图像压缩处理与传输的实时性。
在调整了图像压缩量化值Q之后，就可以对图像数据进行压缩处理，首先就是基于图像类型，在缓存中调取出对应类型的图像数据，在上述的实施例中已经说明各个图像类型以及对应的标识，所以根据标识就可以在缓存区中调取出对应的图像数据。
进一步，在本发明实施例中，对于不同的场景下，设定不同的参数来对图像数据进行压缩处理，具体来讲，对于实时图像压缩传输模式，则采用速度优先的算法优化实时图像压缩传输参数；对于非实时图像压缩传输模式，则采用质量优先的算法优化非实时图像压缩传输参数，这样保证在实时图像场景下，图像数据能够实时传输至控制端，在非实时图像场景下，图像能够以最好的质量传输至控制端。
这里主要说明是，图像压缩传输参数具体包括了图像传输模式、图像类型、有损/无损图像压缩方式等等，当然不限于上述的参数，上述参数可以根据具体的应用场景来做调整。
在图像实时传输场景下，按照上述的方式对指定图像类型的图像数据进行压缩处理，并将图像数据与对应的图像处理参数进行绑定，并存入到指定片外图像码流缓存区中，这里的图像处理参数包括了本帧图像压缩码流大小、图像类型等。
对于图像非实时传输场景下，系统将首先检测是否接收到压缩指令或检测原始图像缓存是否大于第二预设阈值，如不是，则结束图像压缩处理流程。
若接收到压缩指令，则马上启动图像压缩以及传输；若检测原始图像缓存大于第二预设阈值，这里的第二预设阈值可以设置为10帧，则自动启动图像压缩以及传输。
并采用图像质量优先的算法优化非实时图像压缩传输参数，并根据优化后的非实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行压缩。然后将压缩处理后得到的图像码流数据存储到指定片外图像缓存空间。
最后，在需要将图像码流数据进行传输时，确定需要传输的图像类型，基于该图像类型，在缓存区中读取出图像类型对应的图像数据，最后将实时图像码流数据与非实时图像码流数据输出。在本发明实施例中，设定了固定数据包格式来传输图像码流数据，采用的帧格式如下：帧头+图像处理参数+码流数据，图像处理参数包括本帧图像压缩码流大小与图像类型；其他帧格式为：帧头+码流数据。码流输出速度设定为80Kbps。
该发明实施例中，根据图像传输模式确定对图像进行实时图像压缩处理还是非实时图像压缩处理；本发明对实时图像压缩处理，采用速度优先模式的压缩算法，减少图像压缩处理时间；同时，采用实时低码率控制策略，根据实时检测待发送码流的多少，动态调整图像压缩量化值，以此适度调节输出码流大小，确保输出码流满足低带宽传输要求；本发明对非实时图像压缩处理，采用质量优先的压缩算法，确保图像的质量，先对收到的图像数据与图像压缩参数进行绑定存储，接收一定数量图像后自动启动图像压缩存储，在收到图像传输指令时按顺序输出码流数据。因此，本发明在满足低带宽传输条件下可实现对低分辨率图像实时压缩处理与对较高分辨率图像压缩缓存非实时处理。
对应本发明实施例中一种多场景的图像压缩处理方法，本发明实施例中还提供了一种多场景的图像压缩处理系统，如图3所示为本发明实施例中一种多场景的图像压缩处理系统的结构示意图，该系统包括：
接收模块301，用于接收场景控制信号；
确定模块302，用于确定所述控制信号是否对应图像实时传输场景；
处理模块303，用于若所述控制信号对应为图像实时传输场景，启用实时图像压缩传输模式，并调取实时图像压缩传输参数，根据所述实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输；若所述控制信号对应为图像非实时传输场景，启用非实时图像压缩传输模式，并调取非实时图像压缩传输参数，根据非实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
进一步，在本发明实施例中，所述处理模块303，具体用于获取待发送码流数据量；判定所述待发送码流数据量是否大于第一预设阈值；若所述待发送码流数据量大于第一预设阈值，则调大图像压缩量化值，并对采集到的图像数据进行压缩以及传输；若所述待发送码流数据量小于第一预设阈值，则调小图像压缩量化值，并对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
进一步，在本发明实施例中，所述处理模块303，具体用于采用图像传输速度优先的算法优化实时图像压缩传输参数，并根据优化后的实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行的压缩以及传输。
进一步，在本发明实施例中，所述处理模块303，具体用于检测是否接收到压缩指令或检测原始图像缓存是否大于第二预设阈值；若接收到压缩指令，则马上启动图像压缩以及传输；若检测原始图像缓存大于第二预设阈值，则自动启动图像压缩以及传输；采用图像质量优先的算法优化非实时图像压缩传输参数，并根优化后的非实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行压缩以及传输。
进一步，在本发明实施例中，所述处理模块303，具体用于根据所述控制信号，确定出图像类型；根据所述图像类型，在缓存区中读取出所述图像类型对应的图像数据；对所述图像数据进行压缩；在得到压缩后的图像数据时，将压缩后的图像数据进行组帧，并按照设定传输速率传输至控制端。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种多场景的图像压缩处理方法，其特征在于，所述方法包括：
接收场景控制信号；
确定所述控制信号是否对应图像实时传输场景；
若所述控制信号对应为图像实时传输场景，启用实时图像压缩传输模式，并调取实时图像压缩传输参数，根据所述实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输；
若所述控制信号对应为图像非实时传输场景，启用非实时图像压缩传输模式，并调取非实时图像压缩传输参数，根据非实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输，包括：
获取待发送码流数据量；
判定所述待发送码流数据量是否大于第一预设阈值；
若所述待发送码流数据量大于第一预设阈值，则调大图像压缩量化值，并对采集到的图像数据进行压缩以及传输；
若所述待发送码流数据量小于第一预设阈值，则调小图像压缩量化值，并对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对采集到的图像数据进行压缩以及传输，包括：
采用图像传输速度优先的算法优化实时图像压缩传输参数，并根据优化后的实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行的压缩以及传输。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据非实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输，包括：
检测是否接收到压缩指令或检测原始图像缓存是否大于第二预设阈值；
若接收到压缩指令，则马上启动图像压缩以及传输；若检测原始图像缓存大于第二预设阈值，则自动启动图像压缩以及传输；
采用图像质量优先的算法优化非实时图像压缩传输参数，并根优化后的非实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行压缩以及传输。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对采集到的图像数据进行压缩以及传输，包括：
根据所述控制信号，确定出图像类型；
根据所述图像类型，在缓存区中读取出所述图像类型对应的图像数据；
对所述图像数据进行压缩；
在得到压缩后的图像数据时，将压缩后的图像数据进行组帧，并按照设定传输速率传输至控制端。
6.一种多场景的图像压缩处理系统，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收场景控制信号；
确定模块，用于确定所述控制信号是否对应图像实时传输场景；
处理模块，用于若所述控制信号对应为图像实时传输场景，启用实时图像压缩传输模式，并调取实时图像压缩传输参数，根据所述实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输；若所述控制信号对应为图像非实时传输场景，启用非实时图像压缩传输模式，并调取非实时图像压缩传输参数，根据非实时图像压缩传输参数，对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理模块，具体用于获取待发送码流数据量；判定所述待发送码流数据量是否大于第一预设阈值；若所述待发送码流数据量大于第一预设阈值，则调大图像压缩量化值，并对采集到的图像数据进行压缩以及传输；若所述待发送码流数据量小于第一预设阈值，则调小图像压缩量化值，并对采集到的图像数据进行压缩以及传输。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理模块，具体用于采用图像传输速度优先的算法优化实时图像压缩传输参数，并根据优化后的实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行的压缩以及传输。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理模块，具体用于检测是否接收到压缩指令或检测原始图像缓存是否大于第二预设阈值；若接收到压缩指令，则马上启动图像压缩以及传输；若检测原始图像缓存大于第二预设阈值，则自动启动图像压缩以及传输；采用图像质量优先的算法优化非实时图像压缩传输参数，并根优化后的非实时图像压缩传输参数对采集到的图像进行压缩以及传输。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理模块，具体用于根据所述控制信号，确定出图像类型；根据所述图像类型，在缓存区中读取出所述图像类型对应的图像数据；对所述图像数据进行压缩；在得到压缩后的图像数据时，将压缩后的图像数据进行组帧，并按照设定传输速率传输至控制端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160608 |