[發(fā)明專利]用于在有限帶寬和發(fā)射速率條件下對視頻文件的改進(jìn)型H.264壓縮編碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410409829.7
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104135662B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李卓明;王鵬;高峰;沙學(xué)軍;趙洪林;李德志;高玉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04N19/103
• 分類號: H04N19/103;H04N19/105;H04N19/63;H04N19/13
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 岳泉清

1.用于在有限帶寬和發(fā)射速率條件下對視頻文件的改進(jìn)型H.264壓縮編碼方法，其特征是：在頻寬受限的無線信道環(huán)境下，對于每一幀圖像的視頻的壓縮編碼，均包括以下步驟：

步驟一、初始化：判斷當(dāng)前幀圖像是否為起始幀，即：判斷當(dāng)前幀是否為視頻流的第一幀或者編碼流的第一幀，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟一一；若判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟一二；

步驟一一、對當(dāng)前幀圖像進(jìn)行復(fù)數(shù)小波變化，得到當(dāng)前幀圖像的水平、垂直和45°角方向信息，并執(zhí)行步驟四；

步驟一二、對當(dāng)前幀圖像進(jìn)行復(fù)數(shù)小波變化，得到當(dāng)前幀圖像的水平、垂直和45°角方向信息，執(zhí)行步驟二；

步驟二、預(yù)測方式選擇：根據(jù)當(dāng)前幀圖像和參考幀圖像的方向特征相關(guān)性，判斷采用的預(yù)測方式，若采用的是幀間預(yù)測方式，則執(zhí)行步驟三；若采用的是幀內(nèi)預(yù)測方式，則執(zhí)行步驟四；所述參考幀圖像是將前一幀圖像通過去塊效應(yīng)濾波器，重建原始圖像和各方向的特征信息后獲得的圖像；

步驟三、在水平、垂直方向上分別對當(dāng)前幀圖像進(jìn)行偏移相關(guān)性操作，并根據(jù)峰值判斷當(dāng)前幀圖像相對于參考幀圖像的運(yùn)動主方向，計算運(yùn)動向量，并執(zhí)行步驟四；

步驟四、若當(dāng)前幀圖像采用的是幀間預(yù)測，則執(zhí)行步驟四一；若當(dāng)前幀圖像采用的是幀內(nèi)預(yù)測，執(zhí)行步驟四二；

步驟四一、根據(jù)運(yùn)動向量和參考幀圖像，將小波變換后的主成分圖像壓縮為殘差信號，去掉細(xì)節(jié)特征，即：去掉對角方向的信息，并執(zhí)行步驟五；

步驟四二、對主成分圖像執(zhí)行H.264的幀內(nèi)預(yù)測模式選擇，同時去掉細(xì)節(jié)特征，即：去掉對角方向的信息，執(zhí)行步驟五；

步驟五、對預(yù)測之后的當(dāng)前幀做整數(shù)余弦變換和量化，執(zhí)行步驟六；

步驟六、判斷當(dāng)前幀圖像是否為視頻流或者編碼流的最后一幀，如果判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟六一；如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行六二；

步驟六一、對當(dāng)前幀圖像進(jìn)行逆量化和逆變換，同時對當(dāng)前幀圖像進(jìn)行熵編碼，并在不同的傳輸協(xié)議下打包發(fā)送，完成當(dāng)前幀圖像的壓縮編碼；

步驟六二、直接進(jìn)行熵編碼，打包發(fā)送，完成當(dāng)前幀圖像的壓縮編碼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在有限帶寬和發(fā)射速率條件下對視頻文件的改進(jìn)型H.264壓縮編碼方法，其特征在于它還包括：

步驟七、在完成步驟六一后，通過去塊效應(yīng)濾波器，重建原始圖像和各方向的特征信息，作為下一幀的參考幀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在有限帶寬和發(fā)射速率條件下對視頻文件的改進(jìn)型H.264壓縮編碼方法，其特征在于步驟二中的預(yù)測方式選擇過程具體為：

在水平方向進(jìn)行分段的相關(guān)性操作，在水平方向的操作具體為：

步驟二一、根據(jù)水平方向特征圖像的分辨率，將水平方向特征圖像在水平方向上進(jìn)行N等分，并執(zhí)行步驟二二；N為正整數(shù)；

步驟二二、在第n等分區(qū)間的子圖像上進(jìn)行n-1單位的偏移，與參考幀的對應(yīng)區(qū)間的圖像進(jìn)行相關(guān)性操作，計算互相關(guān)值，獲得N個互相關(guān)值；

步驟二三、將獲得的N個互相關(guān)值做歸一化操作，判斷是否有50％以上的互相關(guān)值大于0.5，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟二四；如果判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟二五；

步驟二四、確定執(zhí)行幀間預(yù)測，計算初始水平運(yùn)動偏移量等于N個區(qū)間偏移量和互相關(guān)值相乘的加權(quán)和形式；

步驟二五、確定執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在有限帶寬和發(fā)射速率條件下對視頻文件的改進(jìn)型H.264壓縮編碼方法，其特征在于步驟一一或步驟一二中使用的復(fù)數(shù)小波變化方法具體為：根據(jù)視頻圖像的畫質(zhì)要求和應(yīng)用場景，使用不同類型的小波提取方向性圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在有限帶寬和發(fā)射速率條件下對視頻文件的改進(jìn)型H.264壓縮編碼方法，其特征在于步驟一一或步驟一二中使用的復(fù)數(shù)小波變化采用Haar或dbN小波實現(xiàn)。