[發明專利]一種自適應跳幀方法和裝置

無效

• 申請號: 200810168861.5
• 申請日: 2008-09-28
• 公開（公告）號: CN101394554A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 沈未名;黃曉平;種衍文;萬守杰;楊黎東;方廣;李偉;宋繪宏;魯盛
• 申請（專利權）人: 湖北科創高新網絡視頻股份有限公司
• 主分類號: H04N7/24
• 分類號: H04N7/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫長龍

技術領域

本發明涉及多媒體處理技術領域，特別是指視頻編碼中的一種自適應跳幀方法和裝置。

背景技術

在多媒體數據處理中，碼率控制是實時視頻編碼的關鍵技術，它決定著編碼圖像的質量；特別是在無線低變碼率實時視頻通信中，碼率控制算法至關重要。

跳幀處理是碼率控制的幀層控制技術，在變碼率信道中對時間質量和空間選題進行平衡，最終得到最優解碼視頻質量。以往的視頻主要在有限網絡傳輸，帶寬波動很小，基本是固定碼率編碼，很少有跳幀處理，故研究也不多。比較經典的跳幀方法是TMN8的碼率控制中的跳幀方法，它完全根據編碼緩沖區的充盈度來判斷的。碼率控制假設編碼器端有個虛擬緩沖區，每編完一幀，就把所編比特流全部放到些緩沖區，接著進行下一幀編碼。而緩沖區中的數據則按信道帶寬要求發送到信道進行傳輸(如64k/s)。如果緩沖區容量無限大，這樣就不可能出現溢出，但在實時視頻應用中，緩沖區太大會帶來相應的時延，也稱編碼緩沖區時延。為了保證實時視頻通信，時延要求小于100ms，所以緩沖區容量必須小于所容忍時延內的信道傳輸的數據量(即帶寬乘以時延)，否則數據在緩沖區保存時間過長，就會超過最低時延要求，引起圖像滯后。緩沖區的容量也不能太小，如果很小，數據經常溢出，雖然滿足了實時，但是圖像數據經常丟失，圖像質量無法保證。保存在緩沖區中數據不能過大也不能過小。如果緩沖區上溢，則會丟掉這些數據引起解碼錯誤；相反，如果緩沖區占用量過低就會浪費帶寬。所以編碼器要控制緩沖區不能既不能上溢也不能下溢，一般圖像數據比較大，不容易出現下溢，主要是防止上溢，而且上溢產生解碼錯誤會嚴重影響圖像質量。

當緩沖區保存數據量很大，避免上溢的一個有效方法就是跳幀，只根據緩沖區狀態進行跳幀的算法，是一種突然跳幀算法，存在明顯的問題：它沒有考慮所跳過圖像本身特性，可能會跳過復雜圖像或運動劇烈(視覺敏感性)的圖像，導致運動平滑性和連續性下降，圖像質量不一致，引起主觀視覺質量嚴重下降。

發明內容

有鑒于此，本發明在于提供一種自適應跳幀方法和裝置，以解決上述的跳幀方案存在的圖像質量較差的問題。

為解決上述問題，本發明提供一種自適應跳幀的方法，包括：運算當前幀的運動矢量的平均值；使用當前幀的運動矢量的平均值與運算出的相鄰最近的至少一幀的平均運動矢量的平均值的比值，和，當前幀的運動矢量的相對平均值與運算出的相鄰最近的至少一幀的平均運動矢量的相對平均值的比值加權之和作為平滑因子；當判斷出所述平滑因子的值在閾值范圍之內，對所述當前幀做跳幀處理。

優選的，所述運算當前幀的運動矢量的平均值的過程包括：

運算出所有運動矢量的值，保存并排序所有宏塊的運動矢量，選擇出值最大的20％至30％個運動矢量值MVx、MVy，通過選擇出的運動矢量值得出平均值MA。

優選的，得出平滑因子的過程采用如下公式運算：

MI=0.5*MAcurrMAavg+0.5*ΔMAcurrΔMAavg]]>

MA_curr表示當前幀的平均運動矢量信息，即MA(motion?average)值；ΔMA_curr表當前幀的MA相對前N幀MA的差的絕對值，N大于或等于1；MA_avg和ΔMA_avg分別表示前面多幀MA、ΔMA的平均值。

優選的，所述當判斷出所述平滑因子的值在閾值范圍之內，對所述當前幀作跳幀處理的過程包括：

如果判斷出平滑因子的值在[0.9～1.1]之間，則作跳幀處理；或，如果判斷出平滑因子的值在[0.7～0.9]或[1.1～1.3]之間，則判斷緩沖區狀態，如果緩沖區數據量在50％至70％之間，則對當前幀作跳幀處理。

本發明還提供一種自適應跳幀的裝置，包括：

接收單元，用于各個數據幀；

連接所述接收單元的運算單元，包括：