CN107087184B - 一种多媒体数据再压缩方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多媒体数据在压缩方法，包括以下步骤：步骤S1、对采用分块为基础的压缩方法压缩的多媒体数据进行解码；步骤S2、对解码后多媒体数据按照该多媒体数据采用压缩方法的分块大小进行分块，对分块数据进行相似性比较，获取相似宏块的位置信息，得到相似块组信息；步骤S3、根据相似块组信息，对相应压缩方法压缩好的数据信息进行再压缩；本发明具有对已经过相应数据压缩方法压缩后的多媒体数据再次进行压缩的作用，具有降低了压缩后的多媒体数据所占的存储空间等优点。

Description

一种多媒体数据再压缩方法

技术领域

本发明涉及一种对采用分块为基础的压缩方法压缩后的图片和视频类多媒体数据进行再次压缩的技术，特别涉及一种多媒体数据再压缩方法。

背景技术

图片、视频类多媒体数据较其它类型数据的特点就是数据量大，对网络带宽、数据存储都是很大的负担，图片和视频中存在大量冗余信息，对图片、视频类多媒体数据压缩方法的研究也一直是研究的热点，并且形成了相对稳定的算法框架和当前普遍采用的压缩算法。

当前对图片、视频等多媒体数据压缩所普遍采用的方法均是对原图像或图像帧中的像素点按照一定大小划分成宏块，对各宏块数据采取相应方法进行相应压缩，最终压缩所得数据中是按照每个压缩好的分块数据按顺序存放。其中对图像中划分的数据块和视频不同GOP的I帧中数据块的压缩均为单独压缩，数据块之间的压缩并无关系。而这些数据块中存在大量相似性较强的数据块，图片、视频类多媒体数据对数据的精确度没有很强的要求，这些相似性较强的数据块可以互相替换而不造成图片、视频质量的过度下降，当前普遍采用的压缩方法会存储所有这些相似性较强的宏块，这样就造成了压缩后的多媒体数据中存在大量不必要的冗余信息。

如果对这些相似性较强的宏块只存储一个宏块数据，而其它与之相似的宏块在解码时用该宏块数据进行替换，这样就可以以损失很小的图片、视频质量的代价来进一步减少多媒体数据占用存储空间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种多媒体数据再压缩方法。

本发明的目的可以通过下述技术方案实现：一种多媒体数据再压缩方法，包含以下步骤：

数据再压缩端的再压缩步骤如下：

步骤S1、对采用分块为基础的压缩方法压缩的多媒体数据进行解码；

步骤S2、对解码后多媒体数据按照原多媒体数据采用压缩方法的分块大小进行分块，对分块数据进行相似性比较，获取相似数据块信息，将相似块划分相似块组；

步骤S3、根据相似块组信息，对每个相似块组中的宏块只保存组中第一个宏块数据，同一相似块组中其它宏块数据不予保存，仅在原位置保存替换宏块信息，从而将原来压缩好的多媒体数据进行再压缩处理；

再压缩数据解压缩端的解压缩的步骤如下：

步骤T1、对采用本方法再压缩处理的多媒体数据恢复为再压缩前的多媒体数据。

在步骤S1中，识别多媒体数据类型及压缩格式，采取相应解码方法对多媒体数据进行解码，解码出原图片或视频I帧每个像素点的YUV值，用YUV值来做之后的宏块相似性比较操作。

在步骤S2中，按照相应压缩方法的分块大小对解码后原始多媒体数据按照像素点位置进行分块处理，即按照原多媒体数据采用压缩方法压缩的单位即宏块，来做后面相似性比较操作。

在步骤S2中，按照一定判定相似标准，对分块数据进行相似性比较，将相似数据块位置信息分组保存为临时文件，为每一组相似数据块保存一个相似块组信息，相似块组信息中按照原多媒体数据相应压缩方法压缩数据块的先后顺序，保存这一组相似块在解码后多媒体数据中的相对位置信息，其中相似块组中首个宏块作为替换宏块，同一相似块组中其他宏块作为被替换宏块。

在步骤S3中，对图片数据和视频数据使用不同策略进行再压缩，可根据不同类型多媒体数据和不同场景，在两种策略中选取相应策略来对多媒体数据再压缩。

在步骤S3中，第一种策略为：按照步骤S2中生成的相似块组信息，生成一个再压缩文件A1，其中保存的数据为原始压缩好的多媒体数据中去掉除了相似块组中首个作为替换宏块的其他存在于相似块组中的宏块数据，并且在这些块原数据位置插入被替换标识信息，此标识信息为该被替换宏块对应的替换宏块在A1中的偏移信息和数据大小，A1即为最终保存的再压缩图片数据和视频数据。

在步骤S3中，第二种策略为：按照步骤S2中生成的相似块组信息，生成一个替换块文件A2，其中保存每个相似块组中首个宏块在原多媒体数据中对应的压缩数据及其在文件A2中起始偏移位置信息；按照所得的相似块组信息，生成一个再压缩文件B，其中保存的数据为原始压缩好的多媒体数据中去掉所有存在于相似块组中的块压缩数据，并且在这些块原数据位置插入被替换标识信息，此标识信息即为块所在相似块组中替换宏块数据在A中位置信息，最终再压缩数据包括A2和B两部分。

在步骤T1中，可根据步骤S3所采用策略以及具体使用场景采取相对应策略来解压步骤S3生成的再压缩多媒体文件。

在步骤T1中，如S3步骤采用第一种对多媒体数据再压缩，顺序扫描并复制生成的再压缩文件，如遇到标识信息，根据标识信息所提供的替换宏块偏移位置及大小信息，获得替换宏块数据，按此步骤通过顺序扫描复制，还原为再压缩前的多媒体数据。

在步骤T1中，如S3步骤采用第二种策略对多媒体数据再压缩，顺序扫描采用本方法再压缩处理的多媒体数据中的B文件，如识别到被替换标识信息时，根据标识信息在A2中找到替换块数据，将替换块数据插入到原来被替换标识信息处，依次恢复为再压缩前多媒体数据。

本发明的技术方案也可以是一种对经现在广泛采用压缩方法压缩后数据的再次压缩的方法，该方法能够在当前主流多媒体数据压缩方法的基础上再次提高多媒体数据的压缩率。

具体而言，如图1所示，本发明所采用的技术方案包含以下步骤：数据再压缩端：

数据再压缩端：

步骤S1、对采用分块为基础的压缩方法压缩的多媒体数据进行解码；

步骤S2、对解码后多媒体数据按照原多媒体数据采用压缩方法的分块大小进行分块，对分块数据进行相似性比较，获取相似数据块信息，将相似块划分相似块组；

步骤S3、根据相似块组信息，对每个相似块组中的宏块只保存组中第一个宏块数据，同一相似块组中其它宏块数据不予保存，仅在原位置保存替换宏块信息，从而将原来压缩好的多媒体数据进行再压缩处理；

再压缩数据解压缩端：

步骤T1、对采用本方法再压缩处理的多媒体数据恢复为再压缩前的多媒体数据；

步骤S1具体为：

识别多媒体数据类型及压缩格式，采取相应解码方法对多媒体数据进行解码，解码出原图片或视频I帧每个像素点的YUV值。

步骤S2具体为：

按照相应压缩方法的分块大小对解码后原始多媒体数据按照像素点位置进行分块处理；按照一定判定相似标准，对分块数据进行相似性比较，将相似数据块位置信息分组保存为临时文件，为每一组相似数据块保存一个相似块组信息，相似块组信息中按照原多媒体数据相应压缩方法压缩数据块的先后顺序，保存这一组相似块在解码后多媒体数据中的相对位置信息，其中相似块组中首个宏块作为替换宏块，同一相似块组中其他宏块作为被替换宏块，图2、图3分别为图片、视频帧比较相似性后获得替换宏块和被替换宏块示意图。

步骤S3具体为：

对图片数据和视频数据使用不同策略进行再压缩，策略a用于图片数据、视频数据、图片集数据的再压缩，策略b用于对视频数据或图片集数据的再压缩。

a)步骤S2所得的相似块组中首个宏块作为替换宏块，同一相似块组中其他宏块作为被替换宏块，按照相似块组信息，生成一个再压缩文件A1，其中保存的数据为原始压缩好的多媒体数据中去掉除了相似块组中首个作为替换宏块的其他存在于相似块组中的宏块数据，并且在这些块原数据位置插入被替换标识信息，此标识信息为该被替换宏块对应的替换宏块在A1中的偏移信息和数据大小，A1即为最终保存的再压缩图片数据和视频数据，图4为本策略生成再压缩多媒体数据文件示意图。

b)步骤S2所得的相似块组中首个宏块作为替换宏块，同一相似块组中其他宏块作为被替换宏块，按照相似块组信息，生成一个替换块文件A2，其中保存每个相似块组中首个宏块在原多媒体数据中对应的压缩数据及其在文件A2中起始偏移位置信息；按照所得的相似块组信息，生成一个再压缩文件B，其中保存的数据为原始压缩好的多媒体数据中去掉所有存在于相似块组中的块压缩数据，并且在这些块原数据位置插入被替换标识信息，此标识信息即为块所在相似块组中替换宏块数据在A2中位置信息，A2和B为最终保存的再压缩多媒体数据，图5为本策略生成再压缩多媒体数据文件示意图。

步骤T1具体为：

可根据步骤S3所采用策略以及具体使用场景采取以下两种策略之一：

c)如S3步骤采用策略a对多媒体数据再压缩，顺序扫描并复制生成的再压缩文件，如遇到标识信息，根据标识信息所提供的替换宏块偏移位置及大小信息，获得替换宏块数据，按此步骤通过顺序扫描复制，还原为再压缩前的多媒体数据。

d)如S3步骤采用策略b对多媒体数据再压缩，顺序扫描采用本方法再压缩处理的多媒体数据中的B文件，如识别到被替换标识信息时，根据标识信息在A中找到替换块数据，将替换块数据插入到原来被替换标识信息处，依次恢复为再压缩前多媒体数据。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明针对采用分块为基础的图片、视频压缩方法，对当前普遍采用的图像、视频压缩算法的基础上可对多媒体数据再次压缩，以算法中分割的宏块为单位对多个相似宏块只存储一个宏块的原数据，去除多媒体数据中的冗余信息，进一步提高多媒体数据压缩率，以减少压缩后多媒体数据占用的存储空间。本发明具有对已经过相应数据压缩方法压缩后的多媒体数据再次进行压缩的作用，降低了压缩后的多媒体数据所占的存储空间。

附图说明

图1是本发明的方法流程图。

图2是图片经过相似性比较后示意图。

图3是视频I帧经过相似性比较后示意图。

图4是策略a所得再压缩文件示意图。

图5是策略b所得再压缩文件示意图。

图6是数据再压缩端对图片再压缩具体实现的流程图。

图7是再压缩数据解压缩端对图片再压缩数据解压具体实现的流程图。

图8是数据再压缩端对视频再压缩具体实现的流程图。

图9是再压缩数据解压缩端对视频再压缩数据解压具体实现的流程图。

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的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，具体实现的系统包括数据再压缩端和再压缩数据解压缩端两个部分：

实施例1

具体实现的系统包括数据再压缩端和再压缩数据解压缩端两个部分：

使用策略a和策略c分别对采用分块为基础的压缩方法压缩的图片数据再压缩及解压缩

如图6所示，数据再压缩端主要包括以下步骤：

P1、识别已经通过以分块为基础压缩算法压缩好的图片数据的压缩格式；

P2、按照步骤P1识别的压缩格式对应解码算法，解码出图片的每个像素点的YUV值；

P3、按照相应图片数据压缩算法的分块大小对解码后图片的YUV数据按照图片像素点位置进行分块处理；

P4、选取一定标准对步骤P3所划图片分块数据进行相似性比较，得到临时文件，该临时文件存储的是每一组相似数据块保存一个相似宏块组信息，相似块组信息中按照图片数据的压缩算法中数据块的先后顺序，保存这一组相似宏块在解码后图片数据中的相对位置信息；

P5、根据相似块组信息，顺序扫描原图片数据，如未扫描到被替换宏块数据，则复制图片数据到再压缩图片文件，扫描到替换宏块数据时记录替换宏块数据偏移位置及大小，当扫描到被替换宏块数据时，不将该被替换宏块数据复制到再压缩图片文件中，而是插入被替换标识信息，此标识信息为该被替换宏块对应的替换宏块在再压缩图片文件中的偏移信息和数据大小，替换宏块在再压缩图片文件中的偏移位置s的计算方式是：

如果该替换宏块在原图片文件偏移位置为l，在原图片文件中该替换宏块之前所有被替换宏块个数为n、总大小为x，被替换标识信息为固定大小d,则有：

s＝1-x+n×d,

按此步骤顺序处理原图片数据，最后得到再压缩图片数据。

如图7所示，再压缩数据解压缩端主要包括以下步骤：

R1、顺序扫描步骤P5所得的再压缩图片数据，如识别到步骤P5在再压缩数据中插入的被替换标识信息，执行下一步，若未识别到被替换标识信息，转到步骤R3，直到处理至再压缩文件末尾；

R2、根据标识信息中的替换宏块在再压缩图片文件中的偏移位置及大小信息得到替换宏块数据，追加复制到解压缩图片文件中；

R3、追加复制到解压缩图片文件中，如未扫描到再压缩图片文件末尾，转到步骤R1。

实施例2

使用策略b和策略d分别对采用分块为基础的压缩方法压缩的视频数据再压缩及解压缩

如图8所示，数据再压缩端主要包括以下步骤：

P1、识别已经通过以分块为基础压缩算法压缩好的视频数据的压缩格式；

P2、按照步骤P1识别的压缩格式对应解码算法，解码出每个视频I帧的每个像素点YUV值；

P3、按照相应视频数据压缩算法的分块大小对解码后视频I帧的YUV数据按照图片像素点位置进行分块处理；

P4、对解码后的视频I帧，选取一定标准对步骤P3所划视频I帧分块数据进行相似性比较，得到临时文件，该临时文件为每一组相似数据块保存一个相似块组信息，相似块组信息中按照视频数据的压缩算法中数据块的先后顺序，保存这一组相似块在解码后I视频帧数据中的相对位置信息。

P5、按照所得的相似块组信息，生成一个替换块文件File1，其中保存每个组中首个数据块在原始压缩好的视频数据中对应的压缩数据及其在文件File1中起始偏移位置信息；

P6、按照所得的相似块组信息，生成一个再压缩文件File2，其中保存的数据为原始压缩好的视频数据中去掉所有存在于相似块组中的块压缩数据，并且在这些块原数据位置插入替换信息，替换信息即为块所在相似块组中首个块数据在File1中位置信息。最终所得File1和File2为对原始压缩好的视频文件的再压缩后的文件。

如图9所示，再压缩数据解压缩端主要包括以下步骤：

R1、顺序扫描步骤P6所得的再压缩视频数据中的File2，如识别到步骤P6中在File2中插入的被替换标识信息，执行下一步，若未识别到被替换标识信息，转到步骤R3，直到处理至File2末尾；

R2、按照被替换标识信息，得到该位置宏块的被替换宏块在步骤P6所得File1中的位置及大小信息，从File1中获得被替换宏块数据，追加复制到解压缩文件中；

R3、追加复制File2中数据到解压缩文件中，如扫描到文件File2末尾，转到步骤R1。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多媒体数据再压缩方法，其特征是：包含以下步骤：

数据再压缩端的再压缩步骤如下：

步骤S1、对采用分块为基础的压缩方法压缩的多媒体数据进行解码；

步骤S2、对解码后多媒体数据按照原多媒体数据采用压缩方法的分块大小进行分块，对分块数据进行相似性比较，获取相似数据块信息，将相似块划分相似块组；

步骤S3、根据相似块组信息，对每个相似块组中的宏块只保存组中第一个宏块数据，同一相似块组中其它宏块数据不予保存，仅在原位置保存替换宏块信息，从而将原来压缩好的多媒体数据进行再压缩处理；对图片数据和视频数据使用不同策略进行再压缩，可根据不同类型多媒体数据和不同场景，在两种策略中选取相应策略来对多媒体数据再压缩；第一种策略为：按照步骤S2中生成的相似块组信息，生成一个再压缩文件A1，其中保存的数据为原始压缩好的多媒体数据中去掉除了相似块组中首个作为替换宏块的其他存在于相似块组中的宏块数据，并且在这些块原数据位置插入被替换标识信息，此标识信息为该被替换宏块对应的替换宏块在A1中的偏移信息和数据大小，A1即为最终保存的再压缩图片数据和视频数据；第二种策略为：按照步骤S2中生成的相似块组信息，生成一个替换块文件A2，其中保存每个相似块组中首个宏块在原多媒体数据中对应的压缩数据及其在文件A2中起始偏移位置信息；按照所得的相似块组信息，生成一个再压缩文件B，其中保存的数据为原始压缩好的多媒体数据中去掉所有存在于相似块组中的块压缩数据，并且在这些块原数据位置插入被替换标识信息，此标识信息即为块所在相似块组中替换宏块数据在A2中位置信息，最终再压缩数据包括A2和B两部分；

再压缩数据解压缩端的解压缩的步骤如下：

步骤T1、对采用本方法再压缩处理的多媒体数据恢复为再压缩前的多媒体数据。

2.根据权利要求1所述的多媒体数据再压缩方法，其特征是：在步骤S1中，识别多媒体数据类型及压缩格式，采取相应解码方法对多媒体数据进行解码，解码出原图片或视频I帧每个像素点的YUV值，用YUV值来做之后的宏块相似性比较操作。

3.根据权利要求1所述的多媒体数据再压缩方法，其特征是：在步骤S2中，按照相应压缩方法的分块大小对解码后原始多媒体数据按照像素点位置进行分块处理，即按照原多媒体数据采用压缩方法压缩的单位即宏块，来做后面相似性比较操作。

4.根据权利要求1所述的多媒体数据再压缩方法，其特征是：在步骤S2中，按照一定判定相似标准，对分块数据进行相似性比较，将相似数据块位置信息分组保存为临时文件，为每一组相似数据块保存一个相似块组信息，相似块组信息中按照原多媒体数据相应压缩方法压缩数据块的先后顺序，保存这一组相似块在解码后多媒体数据中的相对位置信息，其中相似块组中首个宏块作为替换宏块，同一相似块组中其他宏块作为被替换宏块。

5.根据权利要求1所述的多媒体数据再压缩方法，其特征是：在步骤T1中，可根据步骤S3所采用策略以及具体使用场景采取相对应策略来解压步骤S3生成的再压缩多媒体文件。

6.根据权利要求1所述的多媒体数据再压缩方法，其特征是：在步骤T1中，如S3步骤采用第一种策略对多媒体数据再压缩，顺序扫描并复制生成的再压缩文件，如遇到标识信息，根据标识信息所提供的替换宏块偏移位置及大小信息，获得替换宏块数据，按此步骤通过顺序扫描复制，还原为再压缩前的多媒体数据。

7.根据权利要求1所述的多媒体数据再压缩方法，其特征是：在步骤T1中，如S3步骤采用第二种策略对多媒体数据再压缩，顺序扫描采用本方法再压缩处理的多媒体数据中的B文件，如识别到被替换标识信息时，根据标识信息在A2中找到替换块数据，将替换块数据插入到原来被替换标识信息处，依次恢复为再压缩前多媒体数据。

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