CN114222131B - 低延时视频编码方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了低延时视频编码方法和装置，包括：获取连续视频传输数据，将连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据；从多帧的连续静态图像数据中选取任一连续静态图像数据，作为当前帧的连续静态图像数据；将当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较得到差异图像；将差异图像进行编码得到编码后的差异图像；将编码后的差异图像进行标记得到标记后的编码差异图像；将标记后的编码差异图像发送给接收端，将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据；通过差异图像可以减少对信道的占用流量，提高单位时间内传输的数据量，避免滞塞；通过整合，可以提高传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及视频传输技术领域，尤其是涉及低延时视频编码方法和装置。
背景技术
所谓视频编码方式就是指通过压缩技术，将原始视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。视频流传输中最为重要的编解码标准有国际电联的H.261、H.263和H.264，运动静止图像专家组的M-JPEG和国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准。此外还有VP9算法、AV1算法和AVS系列算法等。
普通的视频编码方法是在获取到一帧图像数据后，进行编码，其延时较大，在某些对延时要求极高的应用场景下，不能满足观看者的观看要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供低延时视频编码方法和装置，通过差异图像的获取，可以减少对信道的占用流量，提高单位时间内传输的数据量，避免滞塞；通过将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，可以提高传输效率。
第一方面，本发明实施例提供了低延时视频编码方法，所述方法包括：
获取连续视频传输数据，将所述连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据；
从所述多帧的连续静态图像数据中选取任一连续静态图像数据，作为当前帧的连续静态图像数据；
将所述当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像；
将所述差异图像进行编码，得到编码后的差异图像；
将所述编码后的差异图像进行标记，得到标记后的编码差异图像；
将所述标记后的编码差异图像发送给接收端，并且将所述标记后的编码差异图像与所述前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据。
进一步的，所述将所述连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据，包括：
将所述连续视频传输数据在动态演示播放过程中，按照时间的先后顺序呈现连续的单帧静态图像数据；
将所述单帧静态图像数据按照时间轴进行排布，得到所述多帧的连续静态图像数据。
进一步的，所述将所述当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像，包括：
在所述当前帧的连续静态图像数据的外边缘，等距离设定M个检测点，其中，M大于或等于4；
通过所述检测点对所述当前帧的连续静态图像数据的画面移动方向和移动位移进行检测，得到移动位移值；
根据所述前一帧的连续静态图像数据，将所述当前帧的连续静态图像数据沿所述画面移动方向进入画面的图像信息作为行程差异图像；
设定所述检测点对所述当前帧的连续静态图像数据内产生的自运动对象进行记录，并将所述自运动对象作为运动差异图像；
将所述行程差异图像和所述运动差异图像作为所述差异图像。
进一步的，所述方法还包括：
将所述移动位移值沿着所述画面移动方向以像素点为移动单位。
进一步的，将所述标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据，包括：
将所述标记后的编码差异图像进行解码，得到所述差异图像；
在所述前一帧的连续静态图像数据沿着画面移动方向的尾端删减移动位移值长度的画面，得到待补充基画面；
将行程差异图像补入到所述待补充基画面沿着画面移动方向的前端位置，构成完整画面的图像数据；
将运动差异图像替换所述完整画面的图像数据对应的自运动对象，从而得到所述完整静态图像数据。
第二方面，本发明实施例提供了低延时视频编码装置，所述装置包括：
分裂单元，用于获取连续视频传输数据，将所述连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据；
选取单元，用于从所述多帧的连续静态图像数据中选取任一连续静态图像数据，作为当前帧的连续静态图像数据；
比较单元，用于将所述当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像；
编码单元，用于将所述差异图像进行编码，得到编码后的差异图像；
标记单元，用于将所述编码后的差异图像进行标记，得到标记后的编码差异图像；
整合单元，用于将所述标记后的编码差异图像发送给接收端，并且将所述标记后的编码差异图像与所述前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据。
进一步的，所述分裂单元具体用于：
将所述连续视频传输数据在动态演示播放过程中，按照时间的先后顺序呈现连续的单帧静态图像数据；
将所述单帧静态图像数据按照时间轴进行排布，得到所述多帧的连续静态图像数据。
进一步的，所述比较单元具体用于：
在所述当前帧的连续静态图像数据的外边缘，等距离设定M个检测点，其中，M大于或等于4；
通过所述检测点对所述当前帧的连续静态图像数据的画面移动方向和移动位移进行检测，得到移动位移值；
根据所述前一帧的连续静态图像数据，将所述当前帧的连续静态图像数据沿所述画面移动方向进入画面的图像信息作为行程差异图像；
设定所述检测点对所述当前帧的连续静态图像数据内产生的自运动对象进行记录，并将所述自运动对象作为运动差异图像；
将所述行程差异图像和所述运动差异图像作为所述差异图像。
第三方面，本发明实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
第四方面，本发明实施例提供了具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行如上所述的方法。
本发明实施例提供了低延时视频编码方法和装置，包括：获取连续视频传输数据，将连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据；从多帧的连续静态图像数据中选取任一连续静态图像数据，作为当前帧的连续静态图像数据；将当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像；将差异图像进行编码，得到编码后的差异图像；将编码后的差异图像进行标记，得到标记后的编码差异图像；将标记后的编码差异图像发送给接收端，并且将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据；通过差异图像的获取，可以减少对信道的占用流量，提高单位时间内传输的数据量，避免滞塞；通过将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，可以提高传输效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的低延时视频编码方法流程图；
图2为本发明实施例一提供的整合后的完整静态图像数据示意图；
图3为本发明实施例二提供的低延时视频编码装置示意图。
图标：
1-分裂单元；2-选取单元；3-比较单元；4-编码单元；5-标记单元；6-整合单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的低延时视频编码方法流程图。
参照图1，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取连续视频传输数据，将连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据；
步骤S102，从多帧的连续静态图像数据中选取任一连续静态图像数据，作为当前帧的连续静态图像数据；
步骤S103，将当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像；
步骤S104，将差异图像进行编码，得到编码后的差异图像；
步骤S105，将编码后的差异图像进行标记，得到标记后的编码差异图像；
步骤S106，将标记后的编码差异图像发送给接收端，并且将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据。
这里，差异图像按照数字顺序编排，且每个差异图像的标记在有效时间段内唯一，当对标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据整合后，则该差异图像的标记为自由标记，可供后面的差异图像使用。
本实施例中，通过对差异图像的获取，可以减少对信道的占用流量，提高传输效率和单位时间内传输的数据量；还可以减少传输数据量的设计，节省能源，保证其他数据快速传导，避免滞塞；通过将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，可以提高传输效率。
进一步的，步骤S101包括以下步骤：
步骤S201，将连续视频传输数据在动态演示播放过程中，按照时间的先后顺序呈现连续的单帧静态图像数据；
步骤S202，将单帧静态图像数据按照时间轴进行排布，得到多帧的连续静态图像数据。
具体地，将连续视频传输数据在动态演示播放过程中，按照时间的先后顺序呈现连续的单帧静态图像数据；其中，单帧静态图像数据视为依次并联的图像串，从前一帧图像切换到当前帧图像，由于图像内容的变化，形成动态展示，此处，将前一帧图像与当前帧图像之间切断联系，且以前一帧图像为基础，当前帧图像在基础上变化。然后将单帧静态图像数据按照时间轴进行排布，得到多帧的连续静态图像数据。
进一步的，步骤S103包括以下步骤：
步骤S301，在当前帧的连续静态图像数据的外边缘，等距离设定M个检测点，其中，M大于或等于4；
步骤S302，通过检测点对当前帧的连续静态图像数据的画面移动方向和移动位移进行检测，得到移动位移值；
步骤S303，根据前一帧的连续静态图像数据，将当前帧的连续静态图像数据沿画面移动方向进入画面的图像信息作为行程差异图像；
步骤S304，设定检测点对当前帧的连续静态图像数据内产生的自运动对象进行记录，并将自运动对象作为运动差异图像；
步骤S305，将行程差异图像和运动差异图像作为差异图像。
具体地，采集图像的设备为无人机拍摄设备，无人机拍摄设备是移动的，因此，落入在无人机拍摄设备拍摄画面内的边界是变化的，如前一帧中物体A在拍摄画面的中部，当前帧中该物体A在拍摄画面的左侧，则视为无人机从左向右移动，以此作为连续静态图像数据的画面移动方向判断依据；
在连续静态图像数据内存在多个物体，有静态的和动态的。例如房屋视为静态物体，动物和车辆等视为动态物体。由于受到力的作用，动态物体会运动，因此，前一帧的连续静态图像数据、当前帧的连续静态图像数据中的动态物体可能会存在不同状态变化，且在移动拍摄模式下，拍摄的角度也会变化。
进一步的，该方法还包括：
将移动位移值沿着画面移动方向以像素点为移动单位。
进一步的，步骤S106包括以下步骤：
步骤S401，将标记后的编码差异图像进行解码，得到差异图像；
步骤S402，在前一帧的连续静态图像数据沿着画面移动方向的尾端删减移动位移值长度的画面，得到待补充基画面；
步骤S403，将行程差异图像补入到待补充基画面沿着画面移动方向的前端位置，构成完整画面的图像数据；
步骤S404，将运动差异图像替换完整画面的图像数据对应的自运动对象，从而得到完整静态图像数据。
这里，为了得到完整静态图像数据，可以将前一帧的连续静态图像数据中的动态物体从该画面中擦去，将当前帧的连续静态图像数据中的动态物体补入。
如图2所示，例如拍摄画面为圆形，当无人机拍摄设备拍摄画面向右移动时，则可认为无人机拍摄设备拍摄画面的左侧边界消失，右侧边界向右扩张。因而，拍摄画面的当前帧相对前一帧增加右侧边界画面和损失左侧边界画面，将增加右侧边界画面补充值当前帧与前一帧的相交范围(即待补充基画面)的右侧即可。
本发明实施例提供了低延时视频编码方法，包括：获取连续视频传输数据，将连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据；从多帧的连续静态图像数据中选取任一连续静态图像数据，作为当前帧的连续静态图像数据；将当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像；将差异图像进行编码，得到编码后的差异图像；将编码后的差异图像进行标记，得到标记后的编码差异图像；将标记后的编码差异图像发送给接收端，并且将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据；通过差异图像的获取，可以减少对信道的占用流量，提高单位时间内传输的数据量，避免滞塞；通过将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，可以提高传输效率。
实施例二：
图3为本发明实施例二提供的低延时视频编码装置示意图。
参照图3，该装置包括：
分裂单元1，用于获取连续视频传输数据，将连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据；
选取单元2，用于从多帧的连续静态图像数据中选取任一连续静态图像数据，作为当前帧的连续静态图像数据；
比较单元3，用于将当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像；
编码单元4，用于将差异图像进行编码，得到编码后的差异图像；
标记单元5，用于将编码后的差异图像进行标记，得到标记后的编码差异图像；
整合单元6，用于将标记后的编码差异图像发送给接收端，并且将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据。
进一步的，分裂单元1具体用于：
将连续视频传输数据在动态演示播放过程中，按照时间的先后顺序呈现连续的单帧静态图像数据；
将单帧静态图像数据按照时间轴进行排布，得到多帧的连续静态图像数据。
进一步的，比较单元3具体用于：
在当前帧的连续静态图像数据的外边缘，等距离设定M个检测点，其中，M大于或等于4；
通过检测点对当前帧的连续静态图像数据的画面移动方向和移动位移进行检测，得到移动位移值；
根据前一帧的连续静态图像数据，将当前帧的连续静态图像数据沿画面移动方向进入画面的图像信息作为行程差异图像；
设定检测点对当前帧的连续静态图像数据内产生的自运动对象进行记录，并将自运动对象作为运动差异图像；
将行程差异图像和运动差异图像作为差异图像。
本发明实施例提供了低延时视频编码装置，包括：获取连续视频传输数据，将连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据；从多帧的连续静态图像数据中选取任一连续静态图像数据，作为当前帧的连续静态图像数据；将当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像；将差异图像进行编码，得到编码后的差异图像；将编码后的差异图像进行标记，得到标记后的编码差异图像；将标记后的编码差异图像发送给接收端，并且将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据；通过差异图像的获取，可以减少对信道的占用流量，提高单位时间内传输的数据量，避免滞塞；通过将标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，可以提高传输效率。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的低延时视频编码方法的步骤。
本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，计算机可读介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的低延时视频编码方法的步骤。
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种低延时视频编码方法，其特征在于，所述方法包括：
获取连续视频传输数据，将所述连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据；
从所述多帧的连续静态图像数据中选取任一连续静态图像数据，作为当前帧的连续静态图像数据；
将所述当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像；
将所述差异图像进行编码，得到编码后的差异图像；
将所述编码后的差异图像进行标记，得到标记后的编码差异图像；其中，所述编码后的差异图像按照数字顺序进行标记，每个所述标记后的编码差异图像的标记在有效时间段内唯一；
将所述标记后的编码差异图像发送给接收端，并且将所述标记后的编码差异图像与所述前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据；
所述将所述当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像，包括：
在所述当前帧的连续静态图像数据的外边缘，等距离设定M个检测点，其中，M大于或等于4；
通过所述检测点对所述当前帧的连续静态图像数据的画面移动方向和移动位移进行检测，得到移动位移值；
根据所述前一帧的连续静态图像数据，将所述当前帧的连续静态图像数据沿所述画面移动方向进入画面的图像信息作为行程差异图像；
设定所述检测点对所述当前帧的连续静态图像数据内产生的自运动对象进行记录，并将所述自运动对象作为运动差异图像；
将所述行程差异图像和所述运动差异图像作为所述差异图像。
2.根据权利要求1所述的低延时视频编码方法，其特征在于，所述将所述连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据，包括：
将所述连续视频传输数据在动态演示播放过程中，按照时间的先后顺序呈现连续的单帧静态图像数据；
将所述单帧静态图像数据按照时间轴进行排布，得到所述多帧的连续静态图像数据。
3.根据权利要求1所述的低延时视频编码方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述移动位移值沿着所述画面移动方向以像素点为移动单位。
4.根据权利要求1所述的低延时视频编码方法，其特征在于，将所述标记后的编码差异图像与前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据，包括：
将所述标记后的编码差异图像进行解码，得到所述差异图像；
在所述前一帧的连续静态图像数据沿着画面移动方向的尾端删减移动位移值长度的画面，得到待补充基画面；
将行程差异图像补入到所述待补充基画面沿着画面移动方向的前端位置，构成完整画面的图像数据；
将运动差异图像替换所述完整画面的图像数据对应的自运动对象，从而得到所述完整静态图像数据。
5.一种低延时视频编码装置，其特征在于，所述装置包括：
分裂单元，用于获取连续视频传输数据，将所述连续视频传输数据进行单帧分裂，得到多帧的连续静态图像数据；
选取单元，用于从所述多帧的连续静态图像数据中选取任一连续静态图像数据，作为当前帧的连续静态图像数据；
比较单元，用于将所述当前帧的连续静态图像数据与前一帧的连续静态图像数据进行比较，得到差异图像；
编码单元，用于将所述差异图像进行编码，得到编码后的差异图像；
标记单元，用于将所述编码后的差异图像进行标记，得到标记后的编码差异图像；其中，所述编码后的差异图像按照数字顺序进行标记，每个所述标记后的编码差异图像的标记在有效时间段内唯一；
整合单元，用于将所述标记后的编码差异图像发送给接收端，并且将所述标记后的编码差异图像与所述前一帧的连续静态图像数据进行整合，得到完整静态图像数据；
所述比较单元具体用于：
在所述当前帧的连续静态图像数据的外边缘，等距离设定M个检测点，其中，M大于或等于4；
通过所述检测点对所述当前帧的连续静态图像数据的画面移动方向和移动位移进行检测，得到移动位移值；
根据所述前一帧的连续静态图像数据，将所述当前帧的连续静态图像数据沿所述画面移动方向进入画面的图像信息作为行程差异图像；
设定所述检测点对所述当前帧的连续静态图像数据内产生的自运动对象进行记录，并将所述自运动对象作为运动差异图像；
将所述行程差异图像和所述运动差异图像作为所述差异图像。
6.根据权利要求5所述的低延时视频编码装置，其特征在于，所述分裂单元具体用于：
将所述连续视频传输数据在动态演示播放过程中，按照时间的先后顺序呈现连续的单帧静态图像数据；
将所述单帧静态图像数据按照时间轴进行排布，得到所述多帧的连续静态图像数据。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至4任一项所述的方法。
8.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1至4任一项所述的方法。
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