CN113973208A - 数据编码、解码方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种数据编码、解码方法及装置,涉及电子信息技术领域,能够解决视频数据编码效果不佳的问题。具体技术方案为:获取视频中的帧图像,对该帧图像进行YVU编码处理,获取第一编码数据;根据所采集帧图像的变化程度,在确定退出混合编码时,则仅发送第一编码数据,在确定进行混合编码时,则进行VU通过的补偿编码,获取第二编码数据,并发送第一编码数据和第二编码数据。本公开用于视频数据的编解码处理。
Description
技术领域
本公开涉及电子信息技术领域,尤其涉及数据编码、解码方法及装置。
背景技术
现有技术在进行视频编码处理时,可以通过YUV编码方式进行编码处理。
具体的,YUV是一种常见的媒体流颜色编码格式,其特点占用带宽低,Y、U、V分别代表三个通到,Y代表明亮度,基础灰度值,UV代表颜色和饱和度,420代表对原始数据的采样率,0不代表V上就没有采集,而是相邻行对UV的采集比例关系,比如第一行UV采集比例是2:0,第二行则为0:2,依次交替进行;每个像素点都是一个YUV数据。但是,现有技术在通过YUV420编码规则进行视频编码时,会存在颜色不准的问题。如果使用YUV444对视频进行编码,则会导致码流过大,因此,在通过YUV编码过程中造成图像传输效果不佳的后果。
发明内容
本公开实施例提供一种数据编码、解码方法及装置,能够解决视频编码传输过程中传输效果不佳的问题。所述技术方案如下:
根据本公开实施例的第一方面,提供一种数据编码方法,该方法包括:采集视频中的至少一帧图像;
根据YUV编码算法,逐帧对该所采集帧图像中的每一帧图像进行编码处理,获取第一编码数据;
若预设编码模式为混合编码模式,且所采集的帧图像符合退出混合编码模式的条件时,则退出混合编码模式,该混合编码模式包括YUV编码和UV通道的编码;
打包处理该第一编码数据,生成目标码流,并通过第一标识信息标记,该第一标识信息用于标识该编码码流是是基于YUV编码算法产生的。
在一个实施例中,该方法还包括:
获取预设时间段内所采集帧图像的帧率,并确定所采集的多帧图像之间的变化区域;
若所采集帧图像的帧率大于预设值,或者所采集的帧图像与参考图像之间的变化区域大于预设值,则确定满足退出混合编码模式的条件。
在一个实施例中,该方法在获取预设时间段内所采集帧图像的帧率之前,包括:
采集帧图像,并根据预设格式对该帧图像进行转换处理,该预设格式包括YUV444格式;
根据预设算法,逐个宏块的对比当前帧图像和上一帧图像,确定二者的变化区域;
若二者的变化区域大于或者等于预设值时,则根据当前所采集的帧图像的数量,增加预设时间段内所采集图像的帧数,该帧数用于计算预设时间段内所采集帧图像的帧率。
在一个实施例中,该方法还包括:
若预设编码模式不是混合编码模式,且满足切换到混合编码模式条件时,则对所采集的帧图像进行UV通道编码处理;
其中,该满足切换到混合编码模式的条件包括:
预设时间段内采集帧图像的帧率小于预设值;
或者,
预设时间段采集的多帧图像之间的变化区域小于预设值。
在一个实施例中,该方法还中UV通道编码,包括:
确定所采集帧图像中UV通道的彩色图像;
对该彩色图像进行编码处理,获取彩色图像的第二编码数据。
在一个实施例中,该方法还包括:
当处于混合编码模式时,打包处理该第一编码数据和第二编码数据,生成目标码流;
通过第二标识信息标记该目标码流,并发送,该第二标识信息用于指示该编码数据是通过混合编码后产生的数据。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种数据解码方法,包括:
获取目标码流数据,该目标码流包括帧图像和标识信息,该标识信息用于指示该目标码流是否是基于混合编码产生的码流;
当该标识信息指示该帧图像是基于混合编码产生的码流时,分解处理该目标码流数据,获取第一编码数据和第二编码数据,该第一编码数据是基于YUV编码产生,该第二编码数据是基于对UV通道的图像编码产生;
分别对第一编码数据和第二编码数据进行解码处理,获取第一图像和第二图像,并合成处理后生成帧图像。
在一个实施例中,该方法还包括:
当该标识信息指示该帧图像是基于YUV编码产生的码流时,获取第一编码数据;
解码处理该第一编码数据,获取帧图像。
根据本公开实施例的第三方面,提供一种数据编码装置,用于执行上述编码方法。
根据本公开实施例的第四方面,提供一种数据解码装置,用于执行上述解码方法。
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数据编码方法的流程图;
图1a是本公开实施例提供的一种数据编码方法的逻辑示意图;
图2是本公开实施例提供的一种数据解码方法的流程;
图2a是本公开实施例提供的一种数据解码方法的逻辑示意图;
图3是本公开实施例提供的一种数据编码装置的结构图;
图4是本公开实施例提供的一种数据解码装置的结构图。
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。
本公开实施例提供一种数据编码方法,如图1所示,该数据编码方法包括以下步骤:
101、采集视频中的至少一帧图像。
具体的,本公开所提供方法中的采集帧图像,包括:
采集帧图像,并根据预设格式对该帧图像进行转换处理,该预设格式包括YUV444格式。
YUV444格式相较于YUV420格式能够更好的保留图像的色彩度,从而提高图像的传输质量。
本公开所提供的方法还包括根据预设时间段内所采集的图像,计算帧率,包括:
采集帧图像,并根据预设格式对该帧图像进行转换处理,该预设格式包括YUV444格式;
根据预设算法,逐个宏块的对比当前帧图像和上一帧图像,确定二者的变化区域;
当二者的变化区域小于预设值时,且,当前的编码模式为混合编码模式,继续采集下一帧图像;
当二者的变化区域大于或者等于预设值时,则根据所采集帧的图像数量,计算帧数,并通过统计预设时间段内的帧数,获取帧率。
通过对图像进行判断后,确定是否可以将该图像记作后续计算帧率时的图像,能够提高判断后续编码是否进行混合编码模式时的效率。
102、根据YUV编码算法,逐帧对该所采集帧图像中的每一帧图像进行编码处理,获取第一编码数据;
在实际的部署中,本公开所采集的图像,即通过的YUV444图像进行下采样得到YUV420图像,输入视频编码器进行编码,得到第一编码数据。
此时的编码处理是指仅根据YUV420编码策略进行编码处理。
103、若预设编码模式为混合编码模式,且所采集的帧图像符合退出混合编码模式的条件时,则退出混合编码模式,该混合编码模式包括YUV编码和UV通道的编码。
本公开所提供的方法中预设编码模式包括混合编码模式和非混合编码模式,非混合编码模式可以包括单独的YUV编码模式。
在实际应用时,因为现有技术中对视频进行编码时,无法兼顾图像传输质量和图像传输数据量,因此本公开会采取混合编码模式,即进一步针对图像中的彩色区域补偿编码。
具体的,在画面变化剧烈、快速变化的图像时,采用YUV420编码,从而减少了传输的数据量;
在画面变化缓慢、变化区域小的图像时,采用YUV420加V通道补偿的混合编码方式,从而提高了图像传输质量。
本公开所提供方法中,为了实现上述的技术效果可以根据所采集的帧图像和编码模式进行判断:
当前的编码模式是否处于混合编码模式:
若处于混合编码模式,则需要进一步判断是否满足退出混合编码模式:
若不处于混合编码模式,则需要进一步判断是否满足切换至混合编码模式。
本公开所提供方法中,还包括若预设编码模式处于混合编码模式,则判断是否符合退出混合编码模式,具体的包括:
获取预设时间段内所采集帧图像的帧率,并确定所采集的多帧图像之间的变化区域;
若所采集帧图像的帧率大于预设值,或者所采集的帧图像与参考图像之间的变化区域大于预设值,则确定满足退出混合编码模式的条件。
根据判断结果,如果同时符合这两个条件,则退出混合编码模式。
若不符合上述条件,则无需退出混合编码模式。
进一步的,如果退出混合编码模式,只打包发送第一编码数据。
本公开所提供方法中,还包括若预设编码模式不处于混合编码模式,则判断是否符合切换至混合编码模式的条件,具体包括:
获取预设时间段内所采集帧图像的帧率,并确定所采集的多帧图像之间的变化区域;
其中,该满足切换到混合编码模式的条件包括:
预设时间段内采集帧图像的帧率小于预设值;
或者,
预设时间段采集的多帧图像之间的变化区域小于预设值。
若预设编码模式不是混合编码模式,且满足切换到混合编码模式条件时,则对所采集的帧图像进行UV通道编码处理;
若预设编码模式不是混合编码模式,且不满足切换到混合编码模式条件时,则只需对该编码码流进行标记处理。
本公开所提供的方法中混合编码算法中的UV通道编码,包括:
确定所采集帧图像中UV通道的彩色图像;
对该彩色图像进行编码处理,获取彩色图像的第二编码数据。
具体的,需要对当前帧的UV通道进行压缩。压缩UV通道时可以使用无损压缩或有损压缩;可以使用帧内预测和帧间预测的方法。
本公开所提供的混合编码模式包括预设编码算法和UV通道编码,若进入混合编码模式则是在预设编码算法后,还需进行UV通道编码,若无需进入混合编码则仅需进行预设编码算法。
104、打包处理该第一编码数据,生成目标码流,并通过第一标识信息标记。
该第一标识信息用于标识该编码码流是是基于YUV编码算法产生的,从而便于解码装置快速识别编码策略,从而确定相应的解码策略,提高了解码效率。
本公开所提供的方法在发送基于混合编码模式或者YUV编码模式时,会对不同的编码数据时会标注不同的信息,具体的:
当处于混合编码模式时,打包处理该第一编码数据和第二编码数据,生成目标码流;
通过第二标识信息标记该目标码流,并发送,该第二标识信息用于指示该编码数据是通过混合编码后产生的数据。
本公开实施例提供的数据编码方法,获取视频中的帧图像,对该帧图像进行YVU编码处理,获取第一编码数据;根据所采集帧图像的变化程度,在确定退出混合编码时,则仅发送第一编码数据,在确定进行混合编码时,则进行VU通过的补偿编码,获取第二编码数据,并发送第一编码数据和第二编码数据。
如图1a所示的本公开所提供的编码方法的逻辑示意图,本公开所提供的编码方法包括以下步骤:
步骤一:.对编码器进行初始化,对采集模块进行初始化,对使用到的内存进行分配和初始化。
步骤二:采集原始视频中帧图像,并根据预设格式对该帧图像进行转换处理,该预设格式包括YUV444格式。
步骤三:对当前采集到的图像和上一帧采集到的图像进行对比,计算变化区域的大小。
根据预设算法,逐个宏块的对比当前帧图像和上一帧图像,确定二者的变化区域;
步骤四:当二者的变化区域小于预设值时,判断当前的编码模式是否为混合编码模式;
若当前的编码模式为混合编码模式,则回到步骤二继续采集下一帧图像。
若当前的编码模式不是混合编码模式,则跳转至步骤六:获取预设时间段内采集到的图像帧数,计算该原始视频的编码帧率。
步骤五:当二者的变化区域大于或者等于预设值,获取预设时间段内采集到的图像帧数,计算该原始视频的编码帧率。
步骤六:根据预设编码算法,对该采集的图像,进行编码处理。
具体的,获取步骤二处理后的YUV444图像进行下采样得到YUV420图像,输入视频编码器进行编码,得到视频码流。
步骤七:判断当前的编码模式:
若当前编码模式处于混合编码模式,跳转至步骤八,继续判断是否退出混合编码模式。
若当前编码模式不处于混合编码模式,跳转至步骤九,判断当前是否满足切换到混合编码模式。
步骤八:若当前处于混合编码模式,则判断当前采集的帧图像,是否满足退出混合编码模式的条件:
具体的,退出混合编码模式的条件有:1)预设时间段内所采集的图像帧率高;2)预设时间段内所采集的图像帧与帧之间的变化范围大。
如果同时符合这两个条件,则退出混合编码模式。
当满足退出条件时,则跳转至步骤十一;
当不满足退出条件时,则跳转至步骤十。
步骤九:若当前不处于混合编码模式,需要判断当前是否满足切换到混合编码模式。
当确定满足切换到混合编码模式的条件时,跳转至步骤十:对当前帧的UV通道进行压缩;
当确定不满足切换到混合编码模式的条件时,跳转至步骤十一:打包视频码流并进行发送;
其中,满足切换到混合编码模式的条件至少包括:1)预设时间段内所采集的图像帧率低;2)预设时间段内所采集的图像帧与帧之间的变化范围小。
步骤十:对当前帧UV通道进行压缩,然后将压缩后的码流和视频码流一起打包,并在包头中标注这个包中含有两部分码流。
步骤十一:打包处理编码码流。
具体的,打包时需要在开始处标注出这个包中只含有视频码流。
如果不退出混合编码模式,需要对当前帧的UV通道进行压缩。压缩UV通道时可以使用无损压缩或有损压缩;可以使用帧内预测和帧间预测的方法。
步骤十二:判断是否满足程序结束条件。如果满足条件,编码结束。否则,跳转至步骤二。
本公开实施例提供的数据编码方法,在画面变化剧烈、快速变化时采用YUV420编码,在画面变化缓慢、变化区域小的时候采用YUV420加V通道补偿的混合编码方式。从而避免了YUV420编码算法造成的色彩失真问题,以及YUV444编码算法造成的编码码流大的问题。
实施例二
基于上述图1对应的实施例提供的数据编码方法,本公开另一实施例提供一种数据解码方法,该方法可以应用于解码端,例如,解码端可以是终端设备或网络服务器等,并不代表本公开局限于此。参照图2所示,本实施例提供的数据解码方法包括以下步骤:
201、获取目标码流数据,该目标码流包括帧图像和标识信息,该标识信息用于指示该目标码流是否是基于混合编码产生的码流;
202、当该标识信息指示该帧图像是基于混合编码产生的码流时,分解处理该目标码流数据,获取第一编码数据和第二编码数据。
该第一编码数据是基于YUV编码产生,该第二编码数据是基于对UV通道的图像编码产生。
本公开所提供方法还包括:
当该标识信息指示该帧图像是基于YUV编码产生的码流时,获取第一编码数据;
解码处理该第一编码数据,获取帧图像。
203、分别对该第一编码数据和第二编码数据进行解码处理,获取第一图像和第二图像,并合成处理生成帧图像。
如图2a所示的本公开所提供的解码方法的逻辑示意图,本公开所提供的解码方法包括以下步骤:
步骤一:初始化解码器并分配内存。
步骤二:从文件中读取码流或者从网络中接收码流。
步骤三:解析该码流,根据码流包头判断是否混合模式的码流。
如果是混合模式的码流,则执行步骤三
如果不是混合编码模式生成的码流,则执行步骤五。
步骤三:将视频码流和UV通道的码流拆开,并分别解码。
视频码流解码后得到YUV420图像,UV通道码流解码后得到UV通道的图像。
步骤四:将二者合并成YUV444图像,并显示,执行步骤七。
步骤五:如果当前仅含有视频码流,解码处理视频码流
步骤六:获取到YUV420图像,并显示,执行步骤七。
步骤七:判断是否需要继续解码。
如果需要继续解码转到步骤二,否则结束程序。
本公开实施例提供的数据解码方法,在获取目标码流后,根据目标码流所指示的编码模式,当确定编码模式为混合编码时,对该目标码流进行拆分处理,并对拆分处理后的数据进行解码处理,当确定编码模式为YUV编码时,直接进行解码处理,从而能够根据不同的数据码流,提供不同的解码策略:针对于变化剧烈的图像,能够提高图像传输的数据量;针对于变化缓慢的图像,能够提高图像传输的质量。
实施例三
基于上述图1和图1a对应的实施例中所描述的数据编码方法,下述为本公开装置实施例,可以用于执行本公开方法实施例。
本公开实施例提供一种数据传输装置,如图3所示,该数据编码装置30用于执行图1和图1a所述的方法。
在具体的实施部署中,如图3所示,该数据编码装置30,包括:采集模块301、第一编码模块302、处理模块303和发送模块304,
该采集模块301,用于采集视频中的至少一帧图像,并根据预设格式对该帧图像进行转换处理,该预设格式包括YUV444格式;
该第一编码模块302,用于根据YUV编码算法,逐帧对该所采集帧图像中的每一帧图像进行编码处理,获取第一编码数据;
该处理模块303,用于若预设编码模式为混合编码模式,且所采集的帧图像符合退出混合编码模式的条件时,则退出混合编码模式,该混合编码模式包括YUV编码和UV通道的编码;
该发送模块304,用于通过第一标识信息标记第一编码数据,并发送,该第一标识信息用于标识该编码码流是是基于YUV编码算法产生的。
在一个实施例中,该数据编码装置包括第二编码模块305,该数据编码装置中的处理模块还用于:
若预设编码模式不是混合编码模式,且满足切换到混合编码模式条件时,则对所采集的帧图像通过第二编码模块305进行UV通道编码处理;
其中,该满足切换到混合编码模式的条件包括:
预设时间段内采集帧图像的帧率小于预设值;
或者,
预设时间段采集的多帧图像之间的变化区域小于预设值。
在一个实施例中,该数据编码装置还包括第二编码模块305,该第二编码模块305,用于UV通道编码,具体包括:
确定所采集帧图像中UV通道的彩色图像;
对该彩色图像进行编码处理,获取彩色图像的第二编码数据。
在一个实施例中,该数据编码装置中的发送模块304,还用于:
当处于混合编码模式时,打包处理该第一编码数据和第二编码数据,生成目标码流;
通过第二标识信息标记该目标码流,并发送,该第二标识信息用于指示该编码数据是通过混合编码后产生的数据。
本公开实施例提供的数据编码装置,采集视频中的帧图像,对该帧图像进行预设编码,获取第一编码数据,根据所采集图像的变化程度,在确定退出混合编码时,则仅发送第一编码数据,在确定进行混合编码时,则进行补偿编码,获取第二编码数据,并发送第一编码数据和第二编码数据。
实施例四
基于上述图2和图2a对应的实施例中所描述的数据解码方法,下述为本公开装置实施例,可以用于执行本公开方法实施例。
本公开实施例提供一种数据解码装置,该数据解码装置40用于执行实施例二中所述的方法。
在具体的实施部署中,如图4所示,该数据解码装置包括:获取模块401、处理模块402、解码模块403,
该获取模块401,用于获取目标码流数据,该目标码流包括帧图像和标识信息,该标识信息用于指示该目标码流是否是基于混合编码产生的码流;
该处理模块402,用于当该标识信息指示该帧图像是基于混合编码产生的码流时,分解处理该目标码流数据,获取第一编码数据和第二编码数据,该第一编码数据是基于YUV编码产生,该第二编码数据是基于对UV通道的图像编码产生;
该解码模块403,用于分别对该第一编码数据和第二编码数据进行解码处理,获取第一图像和第二图像,并合成处理生成帧图像。
在一个实施例中,该装置40中的处理模块402还用于当该标识信息指示该帧图像是基于YUV编码产生的码流时,获取第一编码数据;
在一个实施例中,该装置40中的解码模块403还用于
解码处理该第一编码数据,获取帧图像。
本公开实施例提供的数据解码方法,在获取目标码流后,根据目标码流所指示的编码模式,当确定编码模式为混合编码时,对所述目标码流进行拆分处理,并对拆分处理后的数据进行解码处理,当确定编码模式为YUV编码时,直接进行解码处理,从而能够根据不同的数据码流,提供不同的解码策略:针对于变化剧烈的图像,能够提高图像传输的数据量;针对于变化缓慢的图像,能够提高图像传输的质量。
基于上述图1和图2对应的实施例中所描述的数据编码、解码方法,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和图2对应的实施例中所描述的数据编码、解码方法,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)
1.一种数据编码方法,其特征在于,所述方法包括:
采集视频中的至少一帧图像;
根据YUV编码算法,逐帧对所述所采集帧图像中的每一帧图像进行编码处理,获取第一编码数据;
若预设编码模式为混合编码模式,且所采集的帧图像符合退出混合编码模式的条件时,则退出混合编码模式,所述混合编码模式包括YUV编码和UV通道的编码;
打包处理所述第一编码数据,生成目标码流,并通过第一标识信息标记,所述第一标识信息用于标识所述编码码流是是基于YUV编码算法产生的。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取预设时间段内所采集帧图像的帧率,并确定所采集的多帧图像之间的变化区域;
若所采集帧图像的帧率大于预设值,或者所采集的帧图像与参考图像之间的变化区域大于预设值,则确定满足退出混合编码模式的条件。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法中获取预设时间段内所采集帧图像的帧率之前,包括:
采集帧图像,并根据预设格式对所述帧图像进行转换处理,所述预设格式包括YUV444格式;
根据预设算法,逐个宏块的对比当前帧图像和上一帧图像,确定二者的变化区域;
若二者的变化区域大于或者等于预设值时,则根据当前所采集的帧图像的数量,增加预设时间段内所采集图像的帧数,所述帧数用于计算预设时间段内所采集帧图像的帧率。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若预设编码模式不是混合编码模式,且满足切换到混合编码模式条件时,则对所采集的帧图像进行UV通道编码处理;
其中,所述满足切换到混合编码模式的条件包括:
预设时间段内采集帧图像的帧率小于预设值;
或者,
预设时间段采集的多帧图像之间的变化区域小于预设值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法中UV通道编码,包括:
确定所采集帧图像中UV通道的彩色图像;
对所述彩色图像进行编码处理,获取彩色图像的第二编码数据。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当处于混合编码模式时,打包处理所述第一编码数据和第二编码数据,生成目标码流;
通过第二标识信息标记所述目标码流,并发送,所述第二标识信息用于指示所述编码数据是通过混合编码后产生的数据。
7.一种数据解码方法,其特征在于,包括:
获取目标码流数据,所述目标码流包括帧图像和标识信息,所述标识信息用于指示所述目标码流是否是基于混合编码产生的码流;
当所述标识信息指示所述帧图像是基于混合编码产生的码流时,分解处理所述目标码流数据,获取第一编码数据和第二编码数据,所述第一编码数据是基于YUV编码产生,所述第二编码数据是基于对UV通道的图像编码产生;
分别对第一编码数据和第二编码数据进行解码处理,获取第一图像和第二图像,并合成处理后生成帧图像。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述标识信息指示所述帧图像是基于YUV编码产生的码流时,获取第一编码数据;
解码处理所述第一编码数据,获取帧图像。
9.一种数据编码装置,其特征在于,所述数据编码装置用于执行所述权利要求1至7任一所述的方法。
10.一种数据解码装置,其特征在于,所述数据解码装置用于执行权利要求8至9任一所述的方法。
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