[發(fā)明專利]一種基于H.264和HSV顏色量化的屏幕圖像編碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610143356.X
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105791825B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設計）人: 王中元;張安娜;朱榮;肖晶
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04N19/107
• 分類號: H04N19/107;H04N19/176;H04N19/124;H04N19/51;H04N19/186
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

本發(fā)明公開了一種基于H.264和HSV顏色量化的屏幕圖像編碼方法，包括顏色量化過程和圖像編碼過程。在顏色量化的過程中，針對I幀，將原來的256個顏色區(qū)間量化到32個顏色區(qū)間，再使用無損壓縮編碼進一步降低比特數(shù)。在圖像編碼的過程中，針對P幀，使用H.264編碼器，對前后幀變化的運動區(qū)域進行整體的運動估計，而不是對每個宏塊都進行運動估計。本發(fā)明可以減少編碼后的比特數(shù)，在保證屏幕圖像質量的同時提高了圖像的壓縮效率。

技術領域

本發(fā)明屬于數(shù)字圖像技術領域，涉及一種屏幕圖像壓縮方法，具體涉及一種基于H.264和HSV顏色量化的屏幕圖像編碼方法。

背景技術

在互聯(lián)網和云計算時代，屏幕內容共享已經成為遠程教育、網絡會議、協(xié)作辦公、個人即時通訊等應用中不可或缺的功能。例如，遠程教育系統(tǒng)向學生提供高質量的老師授課場景，包括老師操作幻燈片或其他軟件實時過程。屏幕圖像需要經過壓縮才能進行傳輸和存儲，但不同于觀看自然視頻，人們對呈現(xiàn)在屏幕上的文檔內容的清晰度要求較高，不能忍受任何圖文信息的失真。因此，在存儲空間和網絡帶寬受到限制的情況下，如何對屏幕圖像進行近似無失真的壓縮是亟待解決的問題。

屏幕圖像是由計算機生成的一種特殊的圖像，由文本、圖形及自然圖像等不同統(tǒng)計特性的成份組成。目前已經開展了一些基于混合圖像編碼方法的屏幕圖像壓縮研究，例如，對文本/圖形塊使用無損的LZW算法編碼，對自然圖片塊使用傳統(tǒng)圖像編碼算法JPEG/JPEG2000；或是在幀內編碼時采用Gzip無損編碼和H.264有損編碼相結合的混合編碼方法。

當前對屏幕視頻的編碼依然是沿用H.264等面向自然視頻的編碼技術，由于沒有充利用屏幕視頻中不同類型內容統(tǒng)計特性的差異，壓縮效率停留在一個較低的水平。屏幕視頻中的文字圖形部分帶有大量人眼敏感的高頻信息，屏幕視頻具有文字圖形邊緣銳利、前背景色彩層次感強、屏幕滾動的整體運動等特性，如果從這些特性出發(fā)，發(fā)掘新的編碼方法和編碼工具組合，有望提升屏幕視頻中圖文內容的編碼質量和效率。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于H.264和HSV顏色量化的屏幕圖像編碼方法，該方法采用基于H.264和HSV顏色量化對圖像進行壓縮，在保證圖像質量的前提下提高了圖像的壓縮效率。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種基于H.264和HSV顏色量化的屏幕圖像編碼方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：判斷當前幀類型；

若當前幀是I幀，則執(zhí)行下述步驟2；

若當前幀是P幀，則執(zhí)行下述步驟6；

步驟2：根據YUV轉RGB模型得到當前圖像的RGB三個分量的值，根據RGB轉HSV模型得到當前圖像的HSV三個分量的值；

步驟3：將色調H空間量化成7份，飽和度S空間量化成2份，亮度V空間量化成2份；

步驟4：顏色量化后，H用3bit表示，S、V分別用1bit表示，得到32個顏色空間進行LZMA算法的無失真壓縮編碼；

步驟5：判斷當前幀是否是最后一幀；

若是，則結束編碼；

若否，則回轉執(zhí)行步驟1；

步驟6：則根據幀差法可得到前后兩幀的運動區(qū)域，并將在運動區(qū)域內的宏塊標志為1，否則標志為0；若連續(xù)5個宏塊的運動矢量是一樣的且宏塊的標志為1，則獲取運動區(qū)域中第一個宏塊的坐標和最后一個宏塊的坐標，由此得到一個變化的運動區(qū)域；

步驟7：判斷當前宏塊是否屬于運動區(qū)域；

若是，則執(zhí)行下述步驟8；

若否，則執(zhí)行下述步驟11；

步驟8：判斷當前宏塊是否是運動區(qū)域的第一個宏塊；