[發明專利]一種直播場景自適應視頻編碼方法

在審

• 申請號: 202310454109.1
• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116489372A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 曾輝;龍仕強;陳智敏;魏文應;林曉帆;肖鐵軍;張偉民
• 申請（專利權）人: 廣東博華超高清創新中心有限公司
• 主分類號: H04N19/182
• 分類號: H04N19/182;H04N19/196;H04N19/11;H04N19/119;H04N21/2368;H04N21/2187
• 代理公司: 北京京萬通知識產權代理有限公司 11440
• 代理人: 萬學堂;王躍交

本發明的直播場景自適應視頻編碼方法，通過將圖像進行分割成一半分辨率的四路視頻來降低分辨率和碼率，同時又可以將四路視頻拼接還原成高分辨率高質量的視頻，從而實現適應不同的網絡帶寬和設備。相比較傳統的方式，本發明相當于只編碼一路高分辨率的視頻，只是將其分割，從而實現既有低分辨率又有高分辨率，在編碼效率和網絡帶寬占用、存儲占用都只相當于傳統方式一路高分辨率視頻的前提下，實現了不同的分辨率、碼率，用于滿足不同的設備和網絡帶寬情況。

技術領域

本發明涉及本發明屬于視頻編碼領域，特別地，涉及一種直播場景自適應視頻編碼方法。

背景技術

隨著視頻技術和網絡的發展，網絡視頻直播在近幾年日漸興起，應用于教育培訓，休閑娛樂，電商直播帶貨等各種場景。雖然網絡直播領域發展特別迅速，但是當前網絡直播還是面臨一些問題，其中比較突出的問題是怎么去適應觀看者各種性能差異的設備和復雜多變的網絡環境，既要保證使用低性能設備或者網絡環境差的用戶能流暢的觀看直播，又要保證使用高性能設備或者網絡環境良好的用戶能享受高質量的直播。

當前手機、平板電腦等設備的迭代更新很快，用戶手中的觀看設備的性能差異巨大，高端的設備能支持4K超高清解碼、具有高清的屏幕，而低端的設備可能只支持高清晰度(HD)解碼。網絡環境也會有很大的差異，同一個設備可能使用無線通信技術(WiFi)，也有可能使用移動網絡，移動網絡有第四代移動通信技術4G、第五代移動通信技術5G，信號強度也各不相同。怎么才能更好的適應不同的設備和網絡帶寬情況，是網絡視頻直播需要解決的問題。

背景技術存在的主要問題及解決現有問題存在的困難是：網絡視頻直播為了適應不同的觀看設備和網絡情況，傳統的做法是將視頻編碼成多路不同等級的視頻，包括多種不同的分辨率，相同分辨率下多種不同的碼率，觀看設備根據自身的硬件性能和網絡情況選擇不同的視頻流進行播放，這種方式的弊端是編碼端需要重復的編碼多路視頻，一方面降低了編碼的效率，另一方面重復的視頻占用了更多的帶寬和存儲。

解決上述問題的意義為：通過將圖像進行分割成一半分辨率的四路視頻來降低分辨率和碼率，同時又可以將四路視頻拼接還原成高分辨率高質量的視頻，從而實現適應不同的網絡帶寬和設備，以避免現有技術中存在的缺點。相比較傳統的方式，本發明相當于只編碼一路高分辨率的視頻，只是將其分割，從而實現既有低分辨率又有高分辨率，在編碼效率和網絡帶寬占用、存儲占用都只相當于傳統方式一路高分辨率視頻的前提下，實現了不同的分辨率、碼率，用于滿足不同的設備和網絡帶寬情況，同時又能提高編碼效率，降低帶寬和存儲占用。

發明內容

本發明提供了一種，特別是涉及到網絡視頻直播、需要適應不同的網絡帶寬和不同屏幕分辨率設備的場景，同時又能提高編碼效率，降低帶寬和存儲占用。

本發明的技術方案如下：

本發明的直播場景自適應視頻編碼方法，包括以下步驟：S0.從攝像頭讀取一幀原始圖像數據；S1.按照上下各兩個像素的田字形四個像素為一組，對步驟S0中讀取的圖像像素點依次進行分割，得到多個四像素組；S2.對于步驟S1中分割的每一個四像素組，提取左上角的像素，將這些像素組成一幅新的圖像A；S3.按照步驟S2的方法，將每一個四像素組的右上角、左下角、右下角的像素分別提取并組成新的圖像B、C、D，原始圖像就被分割成了四個分辨率降低一半的完整圖像A、B、C、D；S4.將圖像A、B、C、D圖像的對應每個像素點相加，再求平均值，得到一幅平均之后的圖像A'；S5.對步驟S4中得到的平均之后的圖像A'采用進行編碼，記錄編碼過程中幀內預測得分最高的八種預測方式；S6.對步驟S3中得到的圖像B、C、D進行編碼，采用步驟S5中記錄的幀內預測方式進行預測；S7.重復步驟S0到步驟S6的步驟，進行下一幀圖像的處理和編碼，得到四路編碼后的視頻原始碼流1、2、3、4；S8.將S7中得到的視頻原始碼流1和音頻數據進行復用封裝成傳輸碼流；S9.其他三路原始碼流2、3、4直接封裝傳輸碼流；S10.通過流媒體傳輸協議將四路傳輸碼流分別進行傳輸。