[發明專利]一種用于靜態背景視頻的編碼方法及解碼方法

有效

• 申請號: 202010737371.3
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111901603B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 李國平;侯世維;沈怡君;王國中;范濤;商習武;趙曉麗
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: H04N19/157
• 分類號: H04N19/157;H04N19/167;H04N19/17
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙) 31293
• 代理人: 姜曉艷

本發明屬于編解碼的技術領域，公開了一種用于靜態背景視頻的編碼方法，以是否包含感興趣目標，對靜態背景視頻的所有幀圖像進行分類，將包含感興趣目標的圖像中的感興趣目標分割出來單獨編碼，而不包含感興趣目標的圖像則采用跳幀編碼。還公開了一種用于靜態背景視頻的解碼方法。本發明的方法能夠對靜態背景視頻編碼，極大的提高了靜態背景視頻壓縮率，同時也極大的提高感興趣目標區域圖像的清晰度，從而更好的解決了靜態背景視頻的存儲和后期分析的需要。

技術領域

本發明屬于視頻編解碼的技術領域，具體涉及一種用于靜態背景視頻的編碼方法及解碼方法。

背景技術

靜態背景視頻是指有固定背景，活動目標不多的視頻，如各種監控場景視頻，工業生產與檢測視頻等應用。在靜態背景視頻中，感興趣區域(ROI,region?of?interest)編碼是靜態背景視頻應用的關鍵技術。

現有的視頻監控ROI編碼方法為：首先在圖像區域選擇前景區域和背景區域，以及用戶選擇的前景區域圖像質量等級；然后視頻監控編解碼系統根據前景區域圖像質量等級確定前景區域和背景區域的碼率分配比例，并根據該碼率分配比例分配前景區域和背景區域的碼率；視頻監控編解碼系統還可以根據前景區域和背景區域的碼率，分別對前景區域和背景區域進行靈活宏塊次序FMO編碼，這樣有效了提高了前景區域的清晰度。更高級的ROI編碼方法能夠在圖像區域自動檢測感興趣目標區域。

這些ROI編碼方法都是基于傳統的視頻編碼標準(MPEG-2，H264，H265等)算法，只是將一幀圖像分為感興趣區域和非感興趣區域，然后在碼率分配時加大對感興趣區域的碼率分配，減小對非感興趣區域的碼率分配，這樣提高了感興趣目標區域的清晰度，但是非感興趣區域和沒有感興趣目標的圖像還需要進行碼率分配和編碼，這樣也就浪費了大量編碼碼流。

發明內容

本發明提供了一種用于靜態背景視頻的編碼方法及解碼方法，解決了現有ROI編碼方法仍會對非感興趣區域和沒有感興趣目標的圖像還需要進行碼率分配和編碼，浪費了大量編碼碼流等問題。

本發明可通過以下技術方案實現：

一種用于靜態背景視頻的編碼方法，以是否包含感興趣目標，對靜態背景視頻的所有幀圖像進行分類，將包含感興趣目標的圖像中的感興趣目標分割出來單獨編碼，而不包含感興趣目標的圖像則采用跳幀編碼。

進一步，包括以下步驟：

步驟一、將靜態背景視頻中包含感興趣目標的圖像劃分為目標幀，不包含感興趣目標的圖像劃分為背景幀；

步驟二、將每個目標幀中各個感興趣目標對應的區域分割出來，單獨進行編碼，其余區域不編碼，形成目標幀編碼流，對背景幀采用跳幀編碼，形成背景幀編碼流；

步驟三、將目標幀編碼流和背景幀編碼流按照靜態背景視頻中每幀對應的時間順序排列，形成完整的視頻編碼流。

進一步，在將感興趣目標對應的區域分割出來時，記錄對應的個數、位置和大小。

進一步，對于背景幀采用每隔N幀編碼，即進行編碼的兩幀圖像之間的N幀圖像不進行編碼，N為大于1的自然數，記錄不編碼的N幀圖像對應幀類型和幀序號。

一種基于上文所述的用于靜態背景視頻的解碼方法，包括以下步驟：

步驟①、對背景幀編碼流進行解碼，并按照就近原則，用已經解碼的背景幀將間隔的圖像補全，形成背景幀圖像集；

步驟②、對目標幀編碼流進行解碼，用最近的背景幀作為目標幀的背景，將解碼出來的目標圖像與之相融合，重建還原成完整的目標幀圖像，形成目標幀圖像集；

步驟③、將目標幀圖像集和背景幀圖像集按照視頻編碼流中每幀對應的時間順序排列，形成完整的靜態背景視頻輸出。