CN1668097A - 一种视频文件快速生成的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种视频文件快速生成的方法，属于数字视频编辑领域。现有技术中，对于采用帧间预测编码技术的视频文件，进行剪辑时，如果需要帧精确，则需要对剪辑后的视频文件进行全部重新解码并编码，不但效率低下，而且视频质量损失较大；如果需要快速生成新的视频文件而不进行重新编码，则只能采用基于关键帧直接拷贝的方法，无法做到帧精确。本发明所述的方法，通过精确划分出需要重新编码的视频片段和可以直接拷贝的视频片段，只把需要重新编码的视频片段进行重新编码。采用本发明所述的方法，视频文件的生成速度大大提高，并且可以做到帧精确生成。

Description

一种视频文件快速生成的方法

技术领域

本发明属于数字视频编辑领域，具体涉及一种视频文件快速生成的方法。

背景技术

帧间预测编码技术是目前视频压缩编码格式普遍采用的技术，包括MPEG1/2/4及视窗媒体视频(Windows Media Video)等格式文件。帧间预测编码技术一方面大大提高了压缩效率，减少了视频文件存储所需的空间，但另一方面，也给视频剪辑带来了不便。

两段视频通过按帧拷贝的方式拼接在一起后，能正常进行播放的必要条件是：两段视频的编码压缩方式和压缩参数相同，并且每一段视频是完全自封闭的，即该段视频解码时不需要该段视频之外的其他视频帧的信息，能独立形成视频文件，进行播放。

对于只采用帧内压缩的视频文件而言，每一帧的压缩和解压缩都和其他帧无关，每一段视频都是完全自封闭的。这样，剪辑时，只要拼接的两段视频的压缩参数都相同，就可以以帧为单位拷贝拼接即可。但是，对于采用帧间预测编码技术的视频而言，如果剪辑点不是关键帧，则一段视频就被剪辑点拆分成两个非完全封闭的视频。对于这两段视频，如果不进行重新编码压缩，每一段都不能独立地进行解码，进而就不能直接按帧进行拷贝、拼接了。

对于采用帧间预测编码技术的视频文件，进行剪辑时，通常有两种方法。一种是帧精确剪辑，这种方法需要对剪辑后的视频文件全部重新解码并编码，不但效率低下，而且新生成的视频片段质量和原来的相比，每一帧都有下降。还有一种方法是基于关键帧精确的，在采用帧间压缩方式的视频文件里，所谓关键帧是指那些只采用了帧内编码技术的帧，这些帧解码时，不依赖其他帧，这种方法可以不需要任何编码压缩，只需要拷贝即可，但是做不到帧精确，经常出现不需要的画面，或者有些需要的画面没有生成出来。这两种方法都不能得到令人满意的剪辑结果。

网络电视、视频点播和数字电视等应用的发展，对基于帧间压缩的视频节目的生产制作要求高效、帧精确，且能高保真。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种视频文件快速生成的方法，该方法能够解决基于帧间压缩的视频剪辑的效率低下、不精确和质量整体下降的问题。在基本保持原有视频质量的前提下，提高视频文件剪辑的精确度，提高剪辑后视频文件的生成速度，从而大大提高视频节目的生产效率。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种视频文件快速生成的方法，包括以下步骤：

(1)根据视频文件的编码特征、剪辑点位置信息，对视频文件进行帧精确切分，划分出需要重新编码的视频片段和能够直接拷贝的视频片段；

(2)把需要重新编码的视频片段进行重新压缩编码，生成新的能够直接拷贝的视频片段；

(3)把所有需要的视频片段按排列顺序拷贝拼接到一起即可生成新的视频文件。

更进一步，为使本发明获得更好地发明效果，步骤(1)中划分出需要重新编码的视频片段和能够直接拷贝的视频片段时，采用如下方法进行，具体步骤如下：

假设一段视频头尾各被剪掉一部分，形成了两个剪辑点，分别记为起始剪辑点Ei和终止剪辑点Eo，它们分别代表剪辑点的帧在原来视频片段中的帧号，设视频片段起始帧编号为0，最后一帧编号为L，0＜Ei＜Eo＜L；

1)在原来视频中分别找到起始剪辑点Ei和终止剪辑点Eo两个剪辑点相邻的最近的两个关键帧，对于Ei，相邻的最近的两个关键帧分别记为Pi和Ni，满足Pi≤Ei＜Ni；对于Eo，相邻的最近的两个关键帧分别记为Po和No，满足Po＜Eo≤No，如果Ei或/和Eo位于视频文件的最后一个关键帧之后，则Ni或/和No将不存在；

2)利用找到的关键帧和剪辑点一起，对原视频文件进行帧精确切分；

a)如果Ni存在且Ni≤Po，一般情况下都是这种情况，则帧号f满足Ei≤f＜Ni或者Po≤f＜Eo的视频需要重新编码，帧号满足Ni≤f＜Po的视频可以直接进行拷贝；

b)如果Ni＞Po或者Ni不存在，则由步骤1)中的约定可知，Pi＝Po，此时帧号f满足Ei≤f＜Eo的视频片段需要重新编码，而没有视频片段可以直接拷贝。

更进一步，对于视窗媒体格式的视频文件，在步骤(1)的步骤1)中确定关键帧时，通过视窗媒体格式开发包中的同步读文件接口IWMSyncReader的下一个取样方法(GetNextSample())中的参数值来判定该帧是否为关键帧。

更进一步，为使本发明获得更好地发明效果，步骤(2)中需要重新编码的视频片段进行重新编码时，采用如下方法进行：

1)获取原来视频文件的压缩编码方式和参数设置信息；

2)采用原来视频的压缩编码方式和参数设置信息，对需要重新编码的视频片段进行重新编码，生成能够直接拷贝的视频片段。

更进一步，为使本发明获得更好地发明效果，步骤(3)中把所有需要的视频片段按排列顺序拷贝拼接到一起时，采用以帧为单位进行拷贝。

再进一步，在步骤(2)的步骤1)获取原来视频文件的压缩编码方式和参数设置信息时，对于视窗媒体格式的视频文件，采用视窗媒体格式软件开发包中的读文件接口(IWMReader)获取原来视频媒体文件的压缩编码方式和参数设置信息。

再进一步，在步骤(2)的步骤2)生成能够直接拷贝的视频片段时，对于视窗媒体格式的视频文件，采用视窗媒体格式软件开发包中的写文件接口(IWMWriter)来设置压缩编码方式和参数设置信息，压缩编码方式和参数设置信息采用原来视频文件的压缩编码方式和参数设置信息。

本发明的效果在于：本方法与将视频文件完全解码后再全部重新编码的方法相比，视频文件重新生成的速度大大提高；与基于关键帧精确进行快速生成视频文件的方法相比，本方法可以实现帧精确生成。同时，本发明生成的视频文件能够高保真。

附图说明

图1是划分需要拷贝和需要重新编码生成的视频片断的示意图；

图2是本发明所述的一种视频文件快速生成方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，本发明的流程图如图2所示：

本发明的具体实施方式与视频采用的压缩方法、读写访问的方法有关，下面以Windows Media Video视频为例，来说明用本发明所述的方法进行视频文件的快速剪辑生成时的步骤。具体实施步骤如下：

前提是获得剪辑点精确位置信息。这一点可以由用户通过剪辑系统的操作界面来指定；

(1)根据视频的编码特征、剪辑点位置信息，对视频文件进行帧精确切分，划分出需要重新编码的视频片段和能够直接拷贝的视频片段；如图1所示，具体定位方法如下：

假设一段视频头尾各被剪掉一部分，形成了两个剪辑点，分别记为起始剪辑点Ei(如图1中的附图标记2所示)，和终止剪辑点Eo(如附图标记3所示)，它们分别代表剪辑点的帧在原来视频片段中的帧号，设视频片段起始帧编号为0即附图标记1所示，最后一帧编号为L即附图标记4所示，则0＜Ei＜Eo＜L；

1)在原来视频中分别找到起始剪辑点Ei(如附图标记2)和终止剪辑点Eo(如附图标记3)两个剪辑点相邻的最近的两个关键帧。对于Ei(如附图标记2)，相邻的关键帧记为Pi(如附图标记5)和Ni(如附图标记6)，满足Pi≤Ei＜Ni；对于Eo(如附图标记3)，相邻的关键帧记为Po(如附图标记7)和No(如附图标记8)，满足Po＜Eo≤No，如果Ei或/和Eo位于视频文件的最后一个关键帧之后，则Ni或/和No将不存在。在确定一帧是否为关键帧时，通过同步读文件接口IWMSyncReader的下一个取样方法(GetNextSample())中的参数值来判定该帧是否为关键帧。

2)利用找到的关键帧和剪辑点一起，对原视频文件进行帧精确切分；

a)如果Ni存在且Ni≤Po，一般情况下都是这种情况，则帧号f满足Ei≤f＜Ni的视频片段(如附图标记9)或者Po≤f＜Eo的视频片段(如附图标记11)需要生成，帧号满足Ni≤f＜Po的视频片段(如附图标记10)直接进行拷贝即可；

b)如果Ni＞Po或者Ni不存在，则由步骤1)中的约定可知，Pi＝Po，此时帧号f满足Ei≤f＜Eo的视频片段需要生成，而没有片段需要拷贝。

(2)把需要重新编码的视频片段进行重新编码，生成新的能够直接拷贝的视频片段，替换掉对应的重新编码前的视频片段；具体方法如下：

1)获取原来视频文件的压缩编码方式和参数设置信息；对于WindowsMedia Video格式的视频，采用视窗媒体格式软件开发包(WindowsMedia Format SDK)中的读文件接口IWMReader获取原来视频媒体文件的压缩编码方式和参数设置信息。代码示例如下：

//获取原来的视频压缩编码Profile

HRESULT hr＝m_pReader-＞QueryInterface(IID_IWMProfile，

(VOID**)&m_pProfile)。

2)把需要重新编码的视频片段根据原来视频的压缩编码方式和参数设置信息进行重新编码，生成新的能够直接拷贝的视频片段。对于Windows Media Video格式的视频，采用视窗媒体格式软件开发包(Windows Media Format SDK)中的写文件接口IWMWriter来设置压缩编码方式和参数设置信息，压缩编码方式和参数设置信息采用原来视频文件的压缩编码方式和参数设置信息。代码示例如下：

//采用原来的视频压缩编码Profile

HRESULT hr＝m_pWriter-＞SetProfile(m_pProfile)。

(3)把所有需要的视频片段按排列顺序以帧为单位拷贝拼接到一起即可生成新的视频文件。

采用本发明所述的方法生成Windows Media Video格式的视频文件，不但能够实现帧精确生成视频，而且生成速度与完全解码后重新压缩编码生成相比大大提高，生成后的视频质量除了在剪辑点前后需要进行重新编码的视频片段有人眼无法察觉的下降外，其他部分都保持了原来视频的质量。同时，新生成的视频和原来的视频一样，可以进行流畅地进行播放、快进快退、单帧进退、暂停、停止、剪辑等各种针对视频文件的操作。

对于MPEG1/2/4等其他格式的视频文件，快速生成视频文件的方法原理是一样的，不同之处在于具体实施时，由于每一个压缩编码格式的不同，在对文件进行帧精确切分、获取原视频片段的压缩编码参数方式和拷贝拼接的方式不同。特别是拷贝拼接，对于MPEG1/2/4系列，由于存储顺序和显示顺序的差异，拷贝拼接时，对于拼接点前后的若干帧，需要按存储顺序进行适当调整。

本发明所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (7)

1.一种视频文件快速生成的方法，包括以下步骤：

(1)根据视频文件的编码特征、剪辑点位置信息，对视频文件进行帧精确切分，划分出需要重新编码的视频片段和能够直接拷贝的视频片段；

(2)把需要重新编码的视频片段进行重新压缩编码，生成新的能够直接拷贝的视频片段；

(3)把所有需要的视频片段按排列顺序拷贝拼接到一起即可生成新的视频文件。

2.如权利要求1所述的一种视频文件快速生成的方法，其特征是：步骤(1)中划分出需要重新编码的视频片段和能够直接拷贝的视频片段时，采用如下方法进行，具体步骤如下：

假设一段视频头尾各被剪掉一部分，形成了两个剪辑点，分别记为起始剪辑点Ei和终止剪辑点Eo，它们也分别代表剪辑点的帧在原来视频片段中的帧号，设视频片段起始帧编号为0，最后一帧编号为L，0＜Ei＜Eo＜L；

1)在原来视频中分别找到起始剪辑点Ei和终止剪辑点Eo两个剪辑点相邻的最近的两个关键帧，对于Ei，相邻的最近的两个关键帧分别记为Pi和Ni，满足Pi≤Ei＜Ni；对于Eo，相邻的最近的两个关键帧分别记为Po和No，满足Po＜Eo≤No，如果Ei或/和Eo位于视频文件的最后一个关键帧之后，则Ni或/和No将不存在；

2)利用找到的关键帧和剪辑点一起，对原视频文件进行帧精确切分；

a)如果Ni存在且Ni≤Po，一般情况下都是这种情况，则帧号f满足Ei≤f＜Ni或者Po≤f＜Eo的视频需要重新编码，帧号满足Ni≤f＜Po的视频可以直接进行拷贝；

b)如果Ni＞Po或者Ni不存在，则由步骤1)中的约定可知，Pi＝Po，此时帧号f满足Ei≤f＜Eo的视频片段需要重新编码，而没有视频片段可以直接拷贝。

3.如权利要求2所述的一种视频文件快速生成的方法，其特征是：在步骤(1)的步骤1)中，对于视窗媒体格式的视频文件，确定关键帧时，通过采用视窗媒体格式软件开发包中的同步读文件接口的下一个取样方法中的参数值来判定该帧是否为关键帧。

4.如权利要求1或2所述的一种视频文件快速生成的方法，其特征是：步骤(2)中需要重新编码的视频片段进行重新编码时，采用如下方法进行：

1)获取原来视频文件的压缩编码方式和参数设置信息；

2)采用原来视频的压缩编码方式和参数设置信息，对需要重新编码的视频片段进行重新编码，生成能够直接拷贝的视频片段。

5.如权利要求4所述的一种视频文件快速生成的方法，其特征是：在步骤(2)的步骤1)获取原来视频文件的压缩编码方式和参数设置信息时，对于视窗媒体格式的视频文件，采用视窗媒体格式软件开发包中的读文件接口获取原来视频媒体文件的压缩编码方式和参数设置信息。

6.如权利要求5所述的一种视频文件快速生成的方法，其特征是：在步骤(2)的步骤2)生成能够直接拷贝的视频片段时，对于视窗媒体格式的视频文件，采用视窗媒体格式软件开发包中的写文件接口来设置压缩编码方式和参数设置信息，压缩编码方式和参数设置信息采用原来视频文件的压缩编码方式和参数设置信息。

7.如权利要求1所述的一种视频文件快速生成的方法，其特征是：在步骤(3)中把所有需要的视频片段按排列顺序拷贝拼接时，以帧为单位进行拷贝拼接。

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