CN111343455A - 编码方式确定方法及装置 - Google Patents

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CN111343455A CN202010115150.2A CN202010115150A CN111343455A CN 111343455 A CN111343455 A CN 111343455A CN 202010115150 A CN202010115150 A CN 202010115150A CN 111343455 A CN111343455 A CN 111343455A
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Abstract

本公开提供一种编码方式确定方法及装置，涉及计算机编码领域，所述方法包括：分别获取第一参数、第二参数和第三参数；其中，所述第一参数用于标识带宽，第二参数用于标识传输速率，第三参数用于标识码流量；根据所述第一参数、第二参数和第三参数按照预设算法计算权重系数；获取当前编码方式，并根据所述权重系数和当前编码方式查询预设表格，确定待编码图像帧的目标编码方式，所述待编码图像帧的编码格式为YUV平面格式；所述预设表格存储有当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系。本公开能够在编码过程中基于带宽情况，实现编码方式的动态调整。

Description

编码方式确定方法及装置
技术领域
本公开涉及计算机编码技术领域，尤其涉及编码方式确定方法及装置。
背景技术
在图像传输系统中，影响画面传输清晰度最重要的因素就是带宽。特别是在网络环境差或者窄带网络中，即使采用业界最高压缩比的编码算法，也可能无法保证每一帧画面都得到清晰地传输。带宽受限直接限制了每一秒可以传输的画面数据大小。对于此类问题，一般采用画面分层编码传输和策略丢帧，但带来的问题是画面清晰度不够以及卡顿。
发明内容
本公开实施例提供一种编码方式确定方法及装置，能够在编码过程中基于带宽情况，实现编码方式的动态调整。所述技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供一种编码方式确定方法，该方法包括：
分别获取第一参数、第二参数和第三参数；其中，所述第一参数用于标识带宽，第二参数用于标识传输速率，第三参数用于标识码流量；
根据所述第一参数、第二参数和第三参数按照预设算法计算权重系数；
获取当前编码方式，并根据所述权重系数和当前编码方式查询预设表格，确定待编码图像帧的目标编码方式，所述待编码图像帧的编码格式为YUV平面格式；所述预设表格存储有当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系。
在一个实施例中，第一参数为当前网络带宽，第二参数为传输帧率，第三参数为当前帧的码流量。
在一个实施例中，根据所述第一参数、第二参数和第三参数按照预设算法计算权重系数包括：
将所述第一参数除以所述第二参数再除以第三参数，计算得到所述权重系数。
在一个实施例中，根据所述权重系数，根据预设策略确定目标编码方式包括：
在所述权重系数大于第一预设阈值时，维持目标编码方式不变。
在所述权重系数不大于第一预设阈值时，根据预设表格查询目标编码方式，所述预设表格存储有当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系。
在一个实施例中，根据所述权重系数，根据预设策略确定目标编码方式包括：
根据预设表格查询目标编码方式，所述预设表格存储有当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系。
在一个实施例中，若当前编码方式为YUV444方式，所述当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系包括：
当所述权重系数不小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV444；
当所述权重系数不小于第二预设阈值且小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV422；
当所述权重系数不小于第三预设阈值且小于第二预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV420；
当所述权重系数小于第三预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV400；第三预设阈值小于第二预设阈值，第二预设阈值小于第一预设阈值。
在一个实施例中，若当前编码方式为YUV422方式，所述当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系包括：
当所述权重系数不小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV422；
当所述权重系数不小于第四预设阈值且小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV420；
当所述权重系数小于第四预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV400；第四预设阈值小于第一预设阈值。
在一个实施例中，若当前编码方式为YUV420方式，所述当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系包括：
当所述权重系数不小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV420；
当所述权重系数小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV400。
在一个实施例中，第一预设阈值为1，第二预设阈值为2/3，第三预设阈值为1/2，第四预设阈值为3/4。
在一个实施例中，根据所述权重系数，根据预设策略确定待编码图像帧的目标编码方式之前，该方法还包括：
采集待编码图像帧，判断所述待编码图像帧的编码格式是否为YUV平面格式；
如果否，则将所述待编码图像帧的编码格式转换为YUV平面格式。
本公开提出一种优先保障实时性的图像编码确定方法，在编码传输时，可以优先传输当前帧的Y分量，再传输当前帧的UV分量；若当前带宽不足，则可以放弃传输当前帧的UV分量，直接传输下一帧。
本公开尤其适用在窄带网络环境下，可以牺牲画面颜色细节为代价，优先保障画面的实时性，适用于对实时性要求比较高的场景。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种编码方式确定装置，该装置包括：
获取模块，用于分别获取第一参数、第二参数和第三参数；其中，所述第一参数用于标识带宽，第二参数用于标识传输速率，第三参数用于标识码流量；
计算模块，用于根据所述第一参数、第二参数和第三参数按照预设算法计算权重系数；
确定模块，用于获取当前编码方式，并根据所述权重系数和当前编码方式查询预设表格，确定待编码图像帧的目标编码方式，所述待编码图像帧的编码格式为YUV平面格式；所述预设表格存储有当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系。
在一个实施例中，第一参数为当前网络带宽，第二参数为传输帧率，第三参数为当前帧的码流量。
在一个实施例中，计算模块具体用于：
将所述第一参数除以所述第二参数再除以第三参数，计算得到所述权重系数。
在一个实施例中，确定模块具体用于：
在所述权重系数大于第一预设阈值时，维持目标编码方式不变。
本公开实施例提供的编码方式确定方法和装置，尤其适用于窄带网络下，优先保障实时性的图像传输，在编码传输时，可以优先传输当前帧的Y分量，再传输当前帧的UV分量；若当前带宽不足，则可以放弃传输当前帧的UV分量，直接传输下一帧。
这样，在带宽不满足传输需求的情况下，尤其是在窄带网络环境下，可以牺牲画面颜色细节为代价，优先保障画面的实时性，适用于对实时性要求比较高的场景。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开实施例提供的一种编码方式确定方法流程图；
图2是本公开实施例提供的一种编码方式确定装置结构图。
图3是本公开实施例提供的一种编码方式确定装置结构图；
图4是本公开实施例提供的一种编码方式确定装置结构图；
图5是本公开实施例提供的一种编码方式确定方法效果示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本公开提供了一种编码方式确定方法及装置，可以在编码过程中基于带宽情况，实现编码方式的动态调整。
YUV格式通常有两大类：打包(packed)格式和平面(planar)格式。Packed格式将YUV分量存放在同一个数组中，通常是几个相邻的像素组成一个宏像素(macro-pixel)；而planar格式使用三个数组分开存放YUV三个分量，就像是一个三维平面一样。本公开针对的是从源图像中采集当前帧为待编码图像帧，将待编码图像帧的编码格式转换为YUV的planar格式。
YUV是一种颜色编码方法，主要将亮度信息(Y)与色彩信息(UV)分离，没有UV信息一样可以显示完整的图像，只不过是黑白的。并且，YUV不像RGB那样要求三个独立的视频信号同时传输，所以用YUV方式传送占用极少的频宽。
YUV码流的存储格式其实与其采样的方式密切相关，主流的采样方式有三种：YUV444、YUV422和YUV420。其中，YUV444，这种格式占用空间最大，每个像素点有一个Y分量+一个U分量+一个V分量所以每个像素点占用3个字节；YUV422每两个Y分量公用一个UV分量，所以一个像素占用两个字节；YUV420每四个y分量公用一个UV分量，所以每个像素点占用1.5个字节空间。需要说明的是，YUV格式有两大类：planar和packed。planar的YUV格式，是指先连续存储所有像素点的Y分量，紧接着存储所有像素点的U分量，随后是所有像素点的V分量。packed的YUV格式，是指每个像素点的Y分量、U分量、V分量是连续交叉存储的。
还需要说明的是，YUV可以包括YUV444、YUV422、YUV420、YUV400等几种编码方式。
具体的，YUV444的编码方式，是指每一个Y分量对应一组UV分量。YUV422的编码方式，是指每两个Y分量共用一组UV分量。YUV420的编码方式，是指每四个Y分量共用一组UV分量。YUV400的编码方式，是指丢弃UV分量，只保留Y分量。每种YUV编码方式(除YUV400以外)，均包括planar和packed这两大类格式。
在本步骤中，当待编码图像帧的编码格式为YUV packed时，可以将待编码图像帧的编码格式转换为YUV的planar格式，但是，不改变编码方式；比如，待编码图像帧的编码格式为YUV packed，编码方式为YUV444，那么，在本步骤中，将待编码图像帧的编码格式从YUVpacked转换为YUV的planar，编码方式仍为YUV44。当待编码图像帧的编码方式为RGB时，可以将待编码图像帧的编码格式转换为YUV的planar格式，且默认的编码方式为YUV444，也就是说，若待编码图像帧的编码方式为RGB，则转换后的编码方式均为YUV444。当待编码图像帧的编码格式为YUV planar时，无需转换，可以跳过本步骤。可以理解的，本公开的基础是统一待编码图像帧的格式。
本公开实施例提供一种编码方式确定方法如图1所示，该编码方式确定方法包括以下步骤：
步骤101、分别获取第一参数、第二参数和第三参数；其中，所述第一参数用于标识带宽，第二参数用于标识传输速率，第三参数用于标识码流量；
第一参数为当前网络带宽TB，第二参数为传输帧率FPS，第三参数为当前帧的码流量sizeof(L(YUV))。
在一种实施方式中，当前网络带宽TB的单位是bits/s)，秒传输帧率为FPS的单位是帧/秒。sizeof(L(YUV))为图像编码的码流大小，单位bits/s。
sizeof(L(Y))为当前帧的Y分量编码的码流大小，单位bits/s。sizeof(L(UV))为当前帧的UV分量编码的码流大小，单位bits/s。
步骤102、根据所述第一参数、第二参数和第三参数按照预设算法计算权重系数；
具体的，将所述第一参数除以所述第二参数再除以第三参数，计算得到所述权重系数。
在该实施例中，单帧带宽LB＝TB/FPS，带宽系数k＝TB/FPS/sizeof(L(YUV))；其中，单帧带宽是指每帧占用的带宽，比如，一秒30帧，单帧带宽＝TB/30；TB为当前网络带宽，FPS为传输帧率，sizeof(L(YUV))为当前帧的码流大小。
比如，FPS为30帧/秒，TB为30M bits/s，sizeof(L(YUV))为2.5Mbits/s；计算出的权重系数k为0.4。
步骤103、获取当前编码方式，并根据所述权重系数和当前编码方式查询预设表格，确定待编码图像帧的目标编码方式，所述待编码图像帧的编码格式为YUV平面格式；所述预设表格存储有当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系。
在所述权重系数大于等于第一预设阈值时，维持目标编码方式不变。
例如，第一预设阈值取1，当k≥1时，如果当前编码方式为YUV444的场景下，目标编码方式仍然确定为YUV444；如果当前编码方式为YUV422的场景下，目标编码方式仍然确定为YUV422；如果当前编码方式为YUV420的场景下，目标编码方式仍然确定为YUV420；如果当前编码方式为YUV400的场景下，目标编码方式仍然确定为YUV400。
在所述权重系数小于第一预设阈值时，根据预设表格查询目标编码方式，所述预设表格存储有当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系。
具体的，预设表格如表1所示。
Figure BDA0002391263160000071
表1
根据预设表格，当前编码方式为YUV444时，需要判断权重系数是否在第一预设阈值和第二预设阈值之间，在第二预设阈值和第三阈值之间，或者小于第三预设阈值，第一预设阈值大于第二预设阈值，第二预设阈值大于第三预设阈值。在一实施例中，第一预设阈值为1，第二预设阈值为2/3，第三预设阈值为1/2。当前编码方式为YUV422时，需要判断权重系数是否大于第一预设阈值，在第一预设阈值和第四预设阈值之间还是小于第四预设阈值，第一预设阈值大于第四预设阈值。
如表1所示，在当前编码方式为YUV444的场景下：若k≥1时，查询表1，可知目标编码方式为YUV444，若2/3≤k<1时，则查询表1，可知目标编码方式为YUV422；若1/2≤k<2/3时，则查询表1，可知目标编码方式为YUV420；若k<1/2，则查询表1，可知目标编码方式为YUV400。
在当前编码方式为YUV422的场景下：若k≥1时，查询表1，可知目标编码方式为YUV422，若3/4≤k<1时，则查询表1，可知目标编码方式为YUV420；若k<3/4时，则查询表1，可知目标编码方式为YUV400。
在当前编码方式为YUV420的场景下：k≥1时，查询表1，可知目标编码方式为YUV420，若k<1时，则查询表1，可知目标编码方式为YUV400。
本公开实施例提供一种编码方式确定方法如图2所示，该编码方式确定方法包括以下步骤：
步骤201、分别获取第一参数、第二参数和第三参数；其中，所述第一参数用于标识带宽，第二参数用于标识传输速率，第三参数用于标识码流量；
步骤202、根据所述第一参数、第二参数和第三参数按照预设算法计算权重系数；
步骤203、获取当前编码方式，并根据所述权重系数和当前编码方式查询预设表格，确定待编码图像帧的目标编码方式；步骤204、将当前帧的编码方式转换为目标编码方式；
在本步骤中，可以将待编码图像帧的编码方式，转换为步骤103确定的目标编码方式。
比如，待编码图像帧的编码方式为YUV444，且步骤103计算出的目标编码方式为YUV400；那么，则取待编码图像帧编码数据中的前1/3的Y分量，丢弃其他的UV分量，以将编码方式转换为YUV400。
步骤205、将转换为目标编码方式的当前帧的编码数据发送至接收端进行解码显示。
图3是本公开实施例提供的一种编码方式确定装置结构图，如图3所示的编码方式确定装置30包括获取模块301、计算模块302和确定模块303；
获取模块301，用于分别获取第一参数、第二参数和第三参数；其中，所述第一参数用于标识带宽，第二参数用于标识传输速率，第三参数用于标识码流量；
计算模块302，用于根据所述第一参数、第二参数和第三参数按照预设算法计算权重系数；
确定模块303，用于获取当前编码方式，并根据所述权重系数和当前编码方式查询预设表格，确定待编码图像帧的目标编码方式，所述待编码图像帧的编码格式为YUV平面格式；所述预设表格存储有当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系。
第一参数为当前网络带宽TB，第二参数为传输帧率FPS，第三参数为当前帧的码流量L。
计算模块302具体用于：
将所述第一参数除以所述第二参数再除以第三参数，计算得到所述权重系数。
图4是本公开实施例提供的一种编码方式确定装置结构图，如图4所示的编码方式确定装置40包括获取模块401、计算模块402、确定模块403、转化模块404和发送模块405；
转化模块404，用于将当前帧的编码方式转换为目标编码方式；
发送模块405，用于将转换为目标编码方式的当前帧的编码数据发送至接收端进行解码显示。
图5是本公开实施例提供的一种编码方式确定方法效果示意图。在该实施例中，比如，原图像的视觉效果如图5左半部分所示，当前编码方式为YUV444，经过本公开提供的编码方式确定方法，确定目标编码方式为YUV400；那么，则取待编码图像帧编码数据中的前1/3的Y分量，丢弃其他的UV分量，以将编码方式转换为YUV400，接收端接收到的图像的视觉效果如图5中的右半部分所示，原图像是彩色图，接收到的图像时黑白图，但不影响图像的整体轮廓。
比如，计算权重系数k＝25/60＝5/12，根据表确定目标编码方式为YUV400；那么，可以去当前帧的前1/3编码数据传输到接收端进行解码显示，如图5所示，图5中的左图为原图，图5中的右图为接收端解码显示出的图像，可以看出，发送端只将当前帧中的Y分量传输到接收端。
本公开提出一种优先保障实时性的图像编码确定方法，在编码传输时，可以优先传输当前帧的Y分量，再传输当前帧的UV分量；若当前带宽不足，则可以放弃传输当前帧的UV分量，直接传输下一帧。
本公开尤其适用在窄带网络环境下，可以牺牲画面颜色细节为代价，优先保障画面的实时性，适用于对实时性要求比较高的场景。
基于上述图1对应的实施例中所描述的编码方式确定方法，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，例如，非临时性计算机可读存储介质可以是只读存储器(英文：Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储装置等。该存储介质上存储有计算机指令，用于执行上述图1对应的实施例中所描述的编码方式确定方法，此处不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种编码方式确定方法，其特征在于，所述方法包括：
分别获取第一参数、第二参数和第三参数；其中，所述第一参数用于标识带宽，第二参数用于标识传输速率，第三参数用于标识码流量；
根据所述第一参数、第二参数和第三参数按照预设算法计算权重系数；
获取当前编码方式，并根据所述权重系数和当前编码方式查询预设表格，确定待编码图像帧的目标编码方式，所述待编码图像帧的编码格式为YUV平面格式；所述预设表格存储有当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系。
2.根据权利要求1所述的编码方式确定方法，其特征在于，所述第一参数为当前网络带宽，第二参数为传输帧率，第三参数为当前帧的码流量。
3.根据权利要求2所述的编码方式确定方法，其特征在于，所述根据所述第一参数、第二参数和第三参数按照预设算法计算权重系数包括：
将所述第一参数除以所述第二参数再除以第三参数，计算得到所述权重系数。
4.根据权利要求1所述的编码方式确定方法，其特征在于，若当前编码方式为YUV444方式，所述当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系包括：
当所述权重系数不小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV444；
当所述权重系数不小于第二预设阈值且小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV422；
当所述权重系数不小于第三预设阈值且小于第二预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV420；
当所述权重系数小于第三预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV400；第三预设阈值小于第二预设阈值，第二预设阈值小于第一预设阈值。
5.根据权利要求1所述的编码方式确定方法，其特征在于，若当前编码方式为YUV422方式，所述当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系包括：
当所述权重系数不小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV422；
当所述权重系数不小于第四预设阈值且小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV420；
当所述权重系数小于第四预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV400；第四预设阈值小于第一预设阈值。
6.根据权利要求1所述的编码方式确定方法，其特征在于，若当前编码方式为YUV420方式，所述当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系包括：
当所述权重系数不小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV420；
当所述权重系数小于第一预设阈值时，对应的目标编码方式为YUV400。
7.根据权利要求4-6任一项所述的编码方式确定方法，其特征在于，所述第一预设阈值为1，第二预设阈值为2/3，第三预设阈值为1/2，第四预设阈值为3/4。
8.根据权利要求1所述的编码方式确定方法，其特征在于，根据所述权重系数，根据预设策略确定待编码图像帧的目标编码方式之前，所述方法还包括：
采集待编码图像帧，判断所述待编码图像帧的编码格式是否为YUV平面格式；
如果否，则将所述待编码图像帧的编码格式转换为YUV平面格式。
9.一种编码方式确定装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于分别获取第一参数、第二参数和第三参数；其中，所述第一参数用于标识带宽，第二参数用于标识传输速率，第三参数用于标识码流量；
计算模块，用于根据所述第一参数、第二参数和第三参数按照预设算法计算权重系数；
确定模块，用于获取当前编码方式，并根据所述权重系数和当前编码方式查询预设表格，确定待编码图像帧的目标编码方式，所述待编码图像帧的编码格式为YUV平面格式；所述预设表格存储有当前编码方式、权重系数和目标编码方式的对应关系。
10.根据权利要求8所述的编码方式确定装置，其特征在于，所述第一参数为当前网络带宽，第二参数为传输帧率，第三参数为当前帧的码流量。
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