CN106454383A - 一种高倍率数字视频压缩处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高倍率数字视频压缩处理系统，将宏块的大小从H.264的16×16扩展到64×64，包括编码单元、预测单元和变化单元，所述编码单元用于编码的过程；预测单元是进行预测的基本单元；变化单元是进行变化和量化的基本单元，所述编码单元、预测单元和变化单元的分离设置。本发明利用内嵌DSP的高速处理能力，实现了一种基于小波变换的改进视频压缩算法，并结合内嵌ARM视频数据网络传输反馈机制，实现高清视频数据在低带宽下高速低延时和高可靠性传输，并大大减小了网络带宽压力和视频存储空间，保证了在占用很小的网络带宽和存储空间的下可靠的传输和存储视频数据，节省了高清监控项目的成本。
Description
技术领域
本发明涉及视频压缩处理技术领域，具体是一种高倍率数字视频压缩处理系统。
背景技术
在通信技术飞速发展的今天，多媒体已经融入到了人们的生活工作当中。随着视频从模拟到数字化的转变，同时人们也对视频质量的清晰度、流畅度、实时度的要求越来越高，视频压缩技术成为解决此问题的一个重要环节。数字化的视频信息数据量巨大，且会占用极大的存储空间和信道带宽，制约视频通信行业的扩展。在带宽受限的信道中，采用压缩编码技术减少传输数据量，是提高通信速度的重要手段。从目前多媒体通信的现状、未来的发展趋势来看，接下来在相当长的时间内，以压缩形式存储和传输数字化的视频信息仍将是唯一的途径。
目前安防监控产品对于高清视频的压缩，通常采用H264格式和一个固定的压缩码率如4M或者8M，当网络带宽低于2M时，一般通过降低视频分辨率如D1、CIF等和降低视频质量的方式来降低码率满足实时传输的要求。当前主流视频编码技术仍是基于H264技术，对高清视频进行压缩后进行传输，压缩与传输是独立分开的，这样导致的结果是在较低的网络带宽下视频质量和流畅性差，误码率高。
高清视频由于数据量很大，如果采用较大的压缩码率，在传输时为了保证低延时，高可靠性等要求，需要搭建足够的网络带宽环境，并且需要分配足够的存储空间来存储视频数据，增加监控成本开销。如果采用降低分辨率和视频质量等方式来降低码率，必然导致效果受到极大影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高倍率数字视频压缩处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高倍率数字视频压缩处理系统，将宏块的大小从H.264的16×16扩展到64×64，包括编码单元、预测单元和变化单元，所述编码单元用于编码的过程；预测单元是进行预测的基本单元；变化单元是进行变化和量化的基本单元，所述编码单元、预测单元和变化单元的分离设置。
作为本发明进一步的方案：所述视频压缩处理系统基于离散小波变换和可以同时实现多种伸缩性的编解码，实现动态适应各种视频流的高质量高倍率压缩转化。
作为本发明再进一步的方案：所述视频压缩处理系统采用自适应样点补偿重构图像按照递归的方式分裂成四个子区域，每个子区域将根据其图像像素特征选择一种像素补偿方式，以减少源图像与重构图像之间的失真。
作为本发明再进一步的方案：所述自适应补偿方式包括带状补偿和边缘补偿。
作为本发明再进一步的方案：所述带状补偿将像素值强度等划分为若干个条带，每个条带内的像素拥有相同的补偿值，进行补偿时根据重构像素点所处的条带，选择相应的带状补偿值进行补偿。
作为本发明再进一步的方案：所述带状补偿将像素强度从0到最大值划分为48个等级，同时划分为两类，第一类位于中间的24个条带，剩余24个条带为第二类，编码是将一类条带的补偿信息写入片头，二类条带信息则不传送。
作为本发明再进一步的方案：所述边缘补偿用于对图像的轮廓进行补偿，将当前像素点与相邻的2个像素值进行对比，用于比较的2个相邻像素在4种模板中选择，从而得到该像素点的类型为局部最大、局部最小或者图像边缘，解码端根据码流中标示的像素点的类型信息进行相应的补偿校正。
作为本发明再进一步的方案：所述视频压缩处理系统采用多线程并行化代码架构设计，以达到提高整体效能的目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用内嵌DSP的高速处理能力，实现了一种基于小波变换的改进视频压缩算法，并结合内嵌ARM视频数据网络传输反馈机制，实现高清视频数据在低带宽下高速低延时和高可靠性传输，并大大减小了网络带宽压力和视频存储空间，保证了在占用很小的网络带宽和存储空间的下可靠的传输和存储视频数据，节省了高清监控项目的成本。
附图说明
图1为高倍率数字视频压缩处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种高倍率数字视频压缩处理系统，将宏块的大小从H.264的16×16扩展到64×64，以便于高分辨率视频的压缩，采用了更为灵活的编码结构来提高编码效率，包括编码单元1、预测单元2和变化单元3，所述编码单元1类似于H.264/AVC中的宏块的概念，用于编码的过程；预测单元2是进行预测的基本单元；变化单元3是进行变化和量化的基本单元，所述编码单元1、预测单元2和变化单元3的分离，使得变换、预测和编码各个处理环节更加灵活，也有利于各个环节的划分更加符合视频图像的纹理特征，有利于各个单元更优化的完成各自的工作。
采用自适应样点补偿重构图像按照递归的方式分裂成4个子区域，每个子区域将根据其图像像素特征选择一种像素补偿方式，以减少源图像与重构图像之间的失真。自适应补偿方式分别是带状补偿和边缘补偿两种。带状补偿将像素值强度等划分为若干个条带，每个条带内的像素拥有相同的补偿值，进行补偿时根据重构像素点所处的条带，选择相应的带状补偿值进行补偿。将像素强度从0到最大值划分为48个等级，同时划分为两类，第一类位于中间的24个条带，剩余24个条带为第二类。编码是只将一类条带的补偿信息写入片头；另一类条带信息则不传送。这样的方式编码将具有较小补偿值的一类条带忽略不计，从而节省了编码比特数。边缘补偿主要用于对图像的轮廓进行补偿。它将当前像素点与相邻的2个像素值进行对比，用于比较的2个相邻像素可以在4种模板中选择，从而得到该像素点的类型为局部最大，局部最小或者图像边缘。解码端根据码流中标示的像素点的类型信息进行相应的补偿校正。
采用并行化设计，在当前芯片架构已经从单核性能逐步向多核并行方向发展，因此为了提高转化效率，采用了多线程并行化代码架构设计，以达到提高整体效能的目的。
视频在数据传输和码流效率上较之前的编码算法，将提高80％。针对网络传输流媒体的分辨率越来越大，对于带宽要求也越来越高的情况，可提供类似质量下更小的码率。
本发明基于离散小波变换和可以同时实现多种伸缩性的编解码，实现动态适应各种视频流的高质量高倍率压缩转化，使其满足网络传输的同时节省存储空间。
本发明采用了一种多核异构架构，Contex-A8是主控核心，其主要作用是控制整个系统的业务逻辑。Contex-M3是解码核心，主要用于解码原始二进制流。DSP的作用是内嵌自主编码算法，对原始图像YUV数据进行编码。
本发明利用内嵌DSP的高速处理能力，实现了一种基于小波变换的改进视频压缩算法，并结合内嵌ARM视频数据网络传输反馈机制，实现高清视频数据在低带宽下高速低延时和高可靠性传输，并大大减小了网络带宽压力和视频存储空间，保证了在占用很小的网络带宽和存储空间的下可靠的传输和存储视频数据，节省了高清监控项目的成本。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种高倍率数字视频压缩处理系统，将宏块的大小从H.264的16×16扩展到64×64，其特征在于，包括编码单元、预测单元和变化单元，所述编码单元用于编码的过程；预测单元是进行预测的基本单元；变化单元是进行变化和量化的基本单元，所述编码单元、预测单元和变化单元的分离设置。
2.根据权利要求1所述的高倍率数字视频压缩处理系统，其特征在于，所述视频压缩处理系统基于离散小波变换和可以同时实现多种伸缩性的编解码，实现动态适应各种视频流的高质量高倍率压缩转化。
3.根据权利要求1所述的高倍率数字视频压缩处理系统，其特征在于，所述视频压缩处理系统采用自适应样点补偿重构图像按照递归的方式分裂成四个子区域，每个子区域将根据其图像像素特征选择一种像素补偿方式，以减少源图像与重构图像之间的失真。
4.根据权利要求3所述的高倍率数字视频压缩处理系统，其特征在于，所述自适应补偿方式包括带状补偿和边缘补偿。
5.根据权利要求4所述的高倍率数字视频压缩处理系统，其特征在于，所述带状补偿将像素值强度等划分为若干个条带，每个条带内的像素拥有相同的补偿值，进行补偿时根据重构像素点所处的条带，选择相应的带状补偿值进行补偿。
6.根据权利要求5所述的高倍率数字视频压缩处理系统，其特征在于，所述带状补偿将像素强度从0到最大值划分为48个等级，同时划分为两类，第一类位于中间的24个条带，剩余24个条带为第二类，编码是将一类条带的补偿信息写入片头，二类条带信息则不传送。
7.根据权利要求4所述的高倍率数字视频压缩处理系统，其特征在于，所述边缘补偿用于对图像的轮廓进行补偿，将当前像素点与相邻的2个像素值进行对比，用于比较的2个相邻像素在4种模板中选择，从而得到该像素点的类型为局部最大、局部最小或者图像边缘，解码端根据码流中标示的像素点的类型信息进行相应的补偿校正。
8.根据权利要求1所述的高倍率数字视频压缩处理系统，其特征在于，所述视频压缩处理系统采用多线程并行化代码架构设计，以达到提高整体效能的目的。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108900837A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-11-27 | 沈阳网讯科技有限公司 | 一种h264高清视频编码方法 |
| CN110113603A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-09 | 屠晓 | 高清视频处理终端 |
| CN111163316A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-15 | 东电创新(北京)科技发展股份有限公司 | 一种基于低码流的高清视频传输方法及系统 |
| CN115361556A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-11-18 | 泽恩科技有限公司 | 一种基于自适应的高效视频压缩算法及其系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103039073A (zh) * | 2010-06-07 | 2013-04-10 | 数码士有限公司 | 编码/解码高分辨率图像的方法和执行该方法的装置 |
| CN105306942A (zh) * | 2015-10-19 | 2016-02-03 | 上海增容数据科技有限公司 | 一种视频编码器的编码方法、装置及系统 |
| CN105491377A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-04-13 | 华中科技大学 | 一种计算复杂度感知的视频解码宏块级并行调度方法 |
-
2016
- 2016-06-01 CN CN201610380770.2A patent/CN106454383A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103039073A (zh) * | 2010-06-07 | 2013-04-10 | 数码士有限公司 | 编码/解码高分辨率图像的方法和执行该方法的装置 |
| CN105306942A (zh) * | 2015-10-19 | 2016-02-03 | 上海增容数据科技有限公司 | 一种视频编码器的编码方法、装置及系统 |
| CN105491377A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-04-13 | 华中科技大学 | 一种计算复杂度感知的视频解码宏块级并行调度方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108900837A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-11-27 | 沈阳网讯科技有限公司 | 一种h264高清视频编码方法 |
| CN110113603A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-09 | 屠晓 | 高清视频处理终端 |
| CN111163316A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-15 | 东电创新(北京)科技发展股份有限公司 | 一种基于低码流的高清视频传输方法及系统 |
| CN115361556A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-11-18 | 泽恩科技有限公司 | 一种基于自适应的高效视频压缩算法及其系统 |
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