CN107205153A - 视频编码方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种视频编码方法及其系统，方法包括：根据预测像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的预测残差值；获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，得到参考像素值；根据所述参考像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的参考残差值；根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值；根据所述调整残差值对当前编码单元进行编码。根据参考残差值对预测残差值进行调整，从而使I帧编码质量接近前一个P帧的编码质量，可以降低视频播放的闪烁程度，在对预测残差值进行调整时，可以根据场景需要进行动态调整，提高视频播放质量。

Description

视频编码方法及其系统
技术领域
本发明涉及视频处理技术领域，尤其涉及一种视频编码方法及其系统。
背景技术
视频编码过程中，固定数量的帧组成一组图像，通常一组图像的第一帧为I帧，其余各帧为P帧。I宏块只能利用当前帧中已解码的像素作为参考进行帧内预测，P宏块可以利用前面帧已解码的图像作为参考图像进行帧内预测。I帧只包含I宏块，P帧可以既包含P宏块又包含I宏块。由于I帧和P帧的编码方式不同，编码后I帧和P帧的图像质量也会有所不同，从一组图像的最后一个P帧到下一组图像的I帧，图像质量可能发生很大变化，而当图像质量发生很大变化时会产生闪烁现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种降低视频闪烁程度的视频编码方法及其系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种视频编码方法，包括：
依序获取I帧中的一未编码的编码单元作为当前编码单元；
获取所述当前编码单元的原始像素值；
若不存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，则将当前编码单元的预测像素值设置为预设的像素值；
若存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，根据所述原始像素值、所述相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值以及预设的预测模式，计算得到当前编码单元的预测像素值；
根据所述预测像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的预测残差值；
获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，得到参考像素值；
根据所述参考像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的参考残差值；
根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值；
根据所述调整残差值对当前编码单元进行编码。
本发明采用的另一技术方案为：
一种视频编码系统，包括：
第一获取模块，用于依序获取I帧中的一未编码的编码单元作为当前编码单元；
第二获取模块，用于获取所述当前编码单元的原始像素值；
设置模块，用于若不存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，则将当前编码单元的预测像素值设置为预设的像素值；
第一计算模块，用于若存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，根据所述原始像素值、所述相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值以及预设的预测模式，计算得到当前编码单元的预测像素值；
第二计算模块，用于根据所述预测像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的预测残差值；
第三获取模块，用于获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，得到参考像素值；
第三计算模块，用于根据所述参考像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的参考残差值；
第四计算模块，用于根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值；
调整模块，用于根据所述调整残差值对当前编码单元进行编码。
本发明的有益效果在于：若当前编码单元为I帧的第一个编码单元，直接将其预测像素值设置为预设的像素值，若当前编码单元不为I帧的第一个编码单元，则根据原始像素值、相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值以及预设的预测模式，计算得到当前编码单元的预测像素值，然后通过获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，计算出当前编码单元的参考残差值，根据参考残差值对预测残差值进行调整，从而使I帧编码质量接近前一个P帧的编码质量，可以降低视频播放的闪烁程度，在对预测残差值进行调整时，可以根据场景需要进行动态调整，提高视频播放质量。
附图说明
图1为本发明的视频编码方法的流程图；
图2为本发明实施例一的视频编码方法的流程图；
图3为本发明实施例一的I帧中的编码单元的排列示意图；
图4为本发明的视频编码系统的示意图；
图5为本发明实施例二的视频编码系统的示意图。
标号说明：
1、第一获取模块；2、第二获取模块；3、设置模块；4、第一计算模块；
5、第二计算模块；6、第三获取模块；7、第三计算模块；
8、第四计算模块；9、调整模块；81、预设单元；82、缩放单元；
83、计算单元；811、判断单元；812、设置单元。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过获取I帧之前的且与其相邻的P帧中与当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，计算出当前编码单元的参考残差值，根据参考残差值对预测残差值进行调整。
请参照图1，一种视频编码方法，包括：
依序获取I帧中的一未编码的编码单元作为当前编码单元；
获取所述当前编码单元的原始像素值；
若不存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，则将当前编码单元的预测像素值设置为预设的像素值；
若存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，根据所述原始像素值、所述相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值以及预设的预测模式，计算得到当前编码单元的预测像素值；
根据所述预测像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的预测残差值；
获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，得到参考像素值；
根据所述参考像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的参考残差值；
根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值；
根据所述调整残差值对当前编码单元进行编码。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：当对I帧中的第一个编码单元进行编码时，将其预测像素值直接设置为预设的像素值，像素值的大小可根据需要进行调整，当对I帧中的其他编码单元进行编码时，此时由于存在已编码的相邻的编码单元，所以根据当前编码单元的原始像素值、相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值以及预设的预测模式，计算得到当前编码单元的预测像素值，然后通过获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，计算出当前编码单元的参考残差值，根据参考残差值对预测残差值进行调整，从而使I帧编码质量接近前一个P帧的编码质量。预测模式可以根据具体的需要进行选择，优选计算得到的参考残差值最小的预测模式。本发明方案可以大大降低视频播放的闪烁程度，在对预测残差值进行调整时，可以根据场景需要进行动态调整，提高视频播放质量。
进一步的，所述“根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值”具体包括：
预设参考残差值的缩放比例；
根据所述缩放比例对参考残差值进行缩放，得到缩放参考残差值；
将所述缩放参考残差值与所述预测残差值进行求和计算，得到调整残差值。
由上述描述可知，在对参考残差值进行缩放时，可根据需要预设缩放比例。
进一步的，所述“预设参考残差值的缩放比例”具体为：
判断所述参考残差值是否超过预设值；
若是，则将缩放比例设为0。
由上述描述可知，当参考残差值过大时，则不对预测残差值进行调整，可以保证视频播放质量。
进一步的，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中的坐标与所述当前编码单元在I帧中的坐标相同的编码单元。
进一步的，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中与所述当前编码单元具有相同的特征点的编码单元。
由上述描述可知，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元可以是坐标对应的编码单元，也可以是具有相同特征点的编码单元，可根据具体的需要进行选择。
请参照图4，本发明的另一技术方案为：
一种视频编码系统，包括：
第一获取模块，用于依序获取I帧中的一未编码的编码单元作为当前编码单元；
第二获取模块，用于获取所述当前编码单元的原始像素值；
设置模块，用于若不存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，则将当前编码单元的预测像素值设置为预设的像素值；
第一计算模块，用于若存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，根据所述原始像素值、所述相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值以及预设的预测模式，计算得到当前编码单元的预测像素值；
第二计算模块，用于根据所述预测像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的预测残差值；
第三获取模块，用于获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，得到参考像素值；
第三计算模块，用于根据所述参考像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的参考残差值；
第四计算模块，用于根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值；
调整模块，用于根据所述调整残差值对当前编码单元进行编码。
进一步的，所述第四计算模块具体包括：
预设单元，用于预设参考残差值的缩放比例；
缩放单元，用于根据所述缩放比例对参考残差值进行缩放，得到缩放参考残差值；
计算单元，用于将所述缩放参考残差值与所述预测残差值进行求和计算，得到调整残差值。
进一步的，所述预设单元具体包括：
判断单元，用于判断所述参考残差值是否超过预设值；
设置单元，用于若是，则将缩放比例设为0。
进一步的，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中的坐标与所述当前编码单元在I帧中的坐标相同的编码单元。
进一步的，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中与所述当前编码单元具有相同的特征点的编码单元。
实施例一
请参照图2，本发明的实施例一为：一种视频编码方法，可降低视频播放的闪烁程度，具体包括：
S101、依序获取I帧中的一未编码的编码单元作为当前编码单元。如图3所示，假设I帧中存在九个编码单元，依次标号为1-9，那么依次获取I帧中未编码的编码单元的顺序可以是：1、2、3、4、5、6、7、8、9，或1、2、3、6、5、4、7、8、9，也可以是：1、4、7、2、5、8、3、6、9，或者1、4、7、8、5、2、3、6、9，当然获取编码单元的顺序可根据需要进行选择，不限于列举的四种方式，也可以按其他的方式依次获取。但是，无论按何种方式进行排序，都需保证除序列中第一个编码单元外，其他的编码单元至少与排序在其之前的任一编码单元相邻。
S102、获取所述当前编码单元的原始像素值。
S103、判断是否存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，若否，则执行步骤S104；若是，则执行步骤S105。
S104、将当前编码单元的预测像素值设置为预设的像素值，继续执行步骤S107。此时的当前编码单元即为I帧的第一个编码单元，优选地，预设的像素值为128，也可根据编码的需要选择其他的像素值。执行步骤S107。
S105、获取所述相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值。
S106、根据所述原始像素值、所述相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值以及预设的预测模式，计算得到当前编码单元的预测像素值，继续执行步骤S107。预测模式可以是垂直预测模式，也可以是水平预测模式，选择哪个预测模式由编码的算法决定，预测模式不同，获取相邻的已编码单元的方式不同。以图3为例，假设1、2、3、4、6、7、8、9均为已编码单元，5为当前编码单元，那么5的相邻的已编码的编码单元可以是2、4、6、8，若为垂直预测模式，则选择2、8中任意一个作为5的相邻已编码的编码单元，若为水平预测模式，则选择4、6中任意一个作为5的相邻已编码的编码单元。。
S107、根据所述预测像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的预测残差值。具体做法是，原始像素值减去预测像素值得到预测残差值。进一步的，假设本实施例中为水平预测模式，优选的，可分别计算出根据4、6解码后的像素值计算得到5的预测残差值，判断哪个预测残差值的绝对值小，选择绝对值较小的那个作为最终的预测残差值。
S108、获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，得到参考像素值。所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中的坐标与所述当前编码单元在I帧中的坐标相同的编码单元，也可以是在P帧中与所述当前编码单元具有相同的特征点的编码单元，可根据具体需要进行选择。
S109、根据所述参考像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的参考残差值。具体做法是，将参考像素值减去原始像素值，以得到参考残差值。
S110、根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值。步骤S9具体包括：
S1101、预设参考残差值的缩放比例。缩放比例可以根据具体需要进行设置，一般情况下，缩放系数大于等于0且小于等于1，当参考残差值超过预设值时，将所述缩放比例设为0，所述预设值可根据具体的需要进行调整，例如可以设置为2，当参考残差值超过2时，就将缩放比例设为0，此时就相当于不对预测残差值进行调整，直接根据预设残差值对当前编码单元进行编码。
S1102、根据所述缩放比例对参考残差值进行缩放，得到缩放参考残差值。
S1103、将所述缩放参考残差值与所述预测残差值进行求和计算，得到调整残差值。
S111、根据所述调整残差值对当前编码单元进行编码。
本实施例中，通过计算得到的参考残差值对预测残差值进行调整，可以降低视频播放时的闪烁程度，当参考残差值超过预设值时，不对预测残差值进行调整，直接根据预测残差值对当前编码单元进行编码，可以保证视频播放质量。
实施例二
请参照图5，本发明的实施例二与上述实施例的方法相对应，为一种视频编码系统，包括：
第一获取模块1，用于依序获取I帧中的一未编码的编码单元作为当前编码单元；
第二获取模块2，用于获取所述当前编码单元的原始像素值；
设置模块3，用于若不存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，则将当前编码单元的预测像素值设置为预设的像素值；
第一计算模块4，用于若存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，根据所述原始像素值、所述相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值以及预设的预测模式，计算得到当前编码单元的预测像素值；
第二计算模块5，用于根据所述预测像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的预测残差值；
第三获取模块6，用于获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，得到参考像素值；
第三计算模块7，用于根据所述参考像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的参考残差值；
第四计算模块8，用于根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值；
调整模块9，用于根据所述调整残差值对当前编码单元进行编码。
进一步的，所述第四计算模块8具体包括：
预设单元81，用于预设参考残差值的缩放比例；
缩放单元82，用于根据所述缩放比例对参考残差值进行缩放，得到缩放参考残差值；
计算单元83，用于将所述缩放参考残差值与所述预测残差值进行求和计算，得到调整残差值。
进一步的，所述预设单元81具体包括：
判断单元811，用于判断所述参考残差值是否超过预设值；
设置单元812，用于若是，则将缩放比例设为0。
进一步的，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中的坐标与所述当前编码单元在I帧中的坐标相同的编码单元。
进一步的，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中与所述当前编码单元具有相同的特征点的编码单元。
综上所述，本发明提供的一种视频编码方法及其系统，通过计算得到的参考残差值对预测残差值进行调整，可以降低视频播放时的闪烁程度，当参考残差值超过预设值时，不对预测残差值进行调整，直接根据预测残差值对当前编码单元进行编码，可以保证视频播放质量。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种视频编码方法，其特征在于，包括：
依序获取I帧中的一未编码的编码单元作为当前编码单元；
获取所述当前编码单元的原始像素值；
若不存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，则将当前编码单元的预测像素值设置为预设的像素值；
若存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，根据所述原始像素值、所述相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值以及预设的预测模式，计算得到当前编码单元的预测像素值；
根据所述预测像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的预测残差值；
获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，得到参考像素值；
根据所述参考像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的参考残差值；
根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值；
根据所述调整残差值对当前编码单元进行编码。
2.根据权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，所述“根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值”具体包括：
预设参考残差值的缩放比例；
根据所述缩放比例对参考残差值进行缩放，得到缩放参考残差值；
将所述缩放参考残差值与所述预测残差值进行求和计算，得到调整残差值。
3.根据权利要求2所述的视频编码方法，其特征在于，所述“预设参考残差值的缩放比例”具体为：
判断所述参考残差值是否超过预设值；
若是，则将缩放比例设为0。
4.根据权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中的坐标与所述当前编码单元在I帧中的坐标相同的编码单元。
5.根据权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中与所述当前编码单元具有相同的特征点的编码单元。
6.一种视频编码系统，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于依序获取I帧中的一未编码的编码单元作为当前编码单元；
第二获取模块，用于获取所述当前编码单元的原始像素值；
设置模块，用于若不存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，则将当前编码单元的预测像素值设置为预设的像素值；
第一计算模块，用于若存在与当前编码单元相邻的且已编码的编码单元，根据所述原始像素值、所述相邻的且已编码的编码单元解码后的像素值以及预设的预测模式，计算得到当前编码单元的预测像素值；
第二计算模块，用于根据所述预测像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的预测残差值；
第三获取模块，用于获取所述I帧之前的且与其相邻的P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元解码后的像素值，得到参考像素值；
第三计算模块，用于根据所述参考像素值和原始像素值，计算得到当前编码单元的参考残差值；
第四计算模块，用于根据所述参考残差值和预测残差值，计算得到调整残差值；
调整模块，用于根据所述调整残差值对当前编码单元进行编码。
7.根据权利要求6所述的视频编码系统，其特征在于，所述第四计算模块具体包括：
预设单元，用于预设参考残差值的缩放比例；
缩放单元，用于根据所述缩放比例对参考残差值进行缩放，得到缩放参考残差值；
计算单元，用于将所述缩放参考残差值与所述预测残差值进行求和计算，得到调整残差值。
8.根据权利要求7所述的视频编码系统，其特征在于，所述预设单元具体包括：
判断单元，用于判断所述参考残差值是否超过预设值；
设置单元，用于若是，则将缩放比例设为0。
9.据权利要求6所述的视频编码系统，其特征在于，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中的坐标与所述当前编码单元在I帧中的坐标相同的编码单元。
10.根据权利要求6所述的视频编码系统，其特征在于，所述P帧中与所述当前编码单元对应的编码单元为在P帧中与所述当前编码单元具有相同的特征点的编码单元。
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