[發明專利]視頻序列的解碼切換方法

無效

• 申請號: 200610149791.X
• 申請日: 2006-11-27
• 公開（公告）號: CN101184231A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 陳睿;郭曉強;宋立鋒;王寧;于培松
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/24
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍洪;霍育棟

技術領域

本發明涉及一種圖像信息的傳輸和處理技術，具體說，涉及一種視頻序列的解碼切換方法。

背景技術

隨著有線寬帶網絡和無線網絡的發展和用戶需求的驅動，多媒體技術和相關的應用得到了越來越多的關注。特別是數字視頻技術得到了廣泛的應用，例如IPTV、手機電視、數字電視、會議電視、激光視盤等。其中一個常見的用戶操作是進行視頻切換，即用戶端從一個正在播放的視頻序列切換到另外一個視頻序列。

對于數字視頻而言，由于現有的數字視頻編碼方法都采取了圖像幀編碼的方式，視頻序列的切換無法快速完成。這些圖像幀含有幀內編碼幀(I幀)和非幀內編碼幀，其中非幀內編碼幀有預測幀(P幀)和雙向預測幀(B幀)。I幀是可以獨立解碼的幀，不需要其它圖像幀作為參考圖像。而P幀是前向預測幀，需要用當前解碼的P幀圖像之前的圖像作為參考幀，B幀是雙向預測幀，需要用當前解碼的B幀之前和之后的圖像作為參考圖像。

在傳統的視頻序列切換方法中，如果視頻切換位置的圖像幀是幀內編碼模式(I幀)，從切換位置開始可以立即進行標準的視頻解碼處理。解碼圖像可以進行顯示，并作為后續編碼視頻碼流的參考圖像。

如圖1所示，如果視頻切換位置的圖像幀不是幀內編碼模式，例如P幀或者B幀。由于P幀或者B幀需要使用前向或/和后向的重建圖像作為參考幀，不能立即進行視頻解碼處理。在t+i時刻進行視頻切換時，由于此時的編碼圖像幀不是幀內編碼，需要參考前向或/和后向的重建圖像幀進行解碼。在這種情況下，視頻解碼器必須暫停，等待至下一個幀內編碼圖像幀才能開始進行視頻解碼，需要等待至t+n時刻，接收到幀內編碼圖像才能恢復解碼。因此在傳統的視頻切換方法中，視頻切換的等待時延為n-i。

由于視頻碼流中只有I幀能夠獨立解碼，因此一段視頻碼流必須以I幀作為起始幀。在進行頻道切換時，需要等待視頻碼流的I幀正確接收后，才能進行解碼和顯示。

因此為了實現視頻碼流的切換，需要在編碼的視頻碼流中插入I幀編碼圖像。但是由于I幀的編碼效率遠低于P幀或者B幀的編碼效率，在編碼視頻碼流中頻繁插入I幀會造成編碼效率降低，從而影響用戶觀看的圖像質量。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種視頻序列的解碼切換方法，能夠對不同的視頻序列進行快速切換，而且能夠保證用戶觀看圖像的質量。

技術方案如下：

視頻序列的解碼切換方法，步驟如下：

(1)當收到視頻切換請求和切換幀時，進行切換幀的視頻解碼處理，得到切換幀的解碼圖像；

(2)對解碼圖像按照縮放系數進行恢復，得到切換參考圖像；

(3)將切換參考圖像作為后續視頻圖像解碼的參考幀。

進一步，步驟(1)具體為：

當接收到視頻切換請求時，對接受的視頻碼流進行判斷；如果為非幀內編碼模式的普通圖像幀，則不進行解碼處理；如果為幀內編碼模式的普通圖像幀，則進行標準的解碼處理；如果為視頻切換幀，則進行切換幀的視頻解碼處理，得到解碼圖像。

進一步，步驟(1)中，得到切換幀的具體步驟如下：

a、在視頻碼流中選取插入切換幀的時刻；

b、提取對應的原始圖像幀或者重建圖像幀；

c、將原始圖像幀或者重建圖像幀按照視頻編碼方法進行幀內編碼，得到切換幀。

進一步，步驟(a)中：相鄰切換幀之間的間隔小于相鄰I幀之間的間隔。

進一步，步驟(c)具體為：

(c1)選定縮放系數，對所述原始圖像幀或者重建圖像幀進行縮放處理；

(c2)對縮放處理后的原始圖像幀或者重建圖像幀進行幀內編碼，得到切換幀。

進一步，步驟(2)中，如果縮放系數小于1，表示對圖像進行縮小；如果縮放系數大于1，表示對圖像進行放大；如果縮放系數等于1，表示圖像保持原有大小。

進一步，對切換幀的視頻解碼處理通過采樣濾波器完成。

技術效果如下：

本發明方法可以在不明顯降低視頻編碼效率的條件下，實現解碼器端的快速視頻切換，與原有的根據視頻序列的I幀進行視頻切換相比，切換時間被縮短。

由于切換幀是對普通的視頻圖像幀進行了縮放后再進行幀內編碼，而且在對切換幀進行編碼時，采取了提高壓縮比的方法，例如粗量化、更有效的熵編碼方法、更有效的幀內預測方法等，切換幀的編碼后數據量遠小于普通的I幀編碼。在這種情況下，當編碼視頻碼流的相鄰普通I幀之間相隔較遠時，通過在相鄰的普通I幀之間插入多個切換幀，從而可以在解碼端實現快速的視頻序列切換，而且插入的切換幀不會明顯增加編碼后的視頻碼流數據量。