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一种视频压缩方法及装置


技术摘要:
本发明目的在于提供一种视频压缩方法及装置,通过采用创新的视频压缩方式,以解决现有视频传输带宽占用过大的技术问题;所述方法包括:步骤1:基于H.265设置动态背景变化预定数值,将变化小于所述预定数值的场景定义为背景,其余定义为前景;步骤2:采用H.265针对前景  全部
背景技术:
随着网络通信技术的快速发展,网络服务的多媒体化使得各种多媒体应用大量涌 现并进入人们生活的方方面面。如远程视频监控,实时视频流服务,智慧交通,智慧社区等 等。这就对网络承载的负载能力要求也随之提高,从而有许多关键技术待研究和解决,如1. 高压缩比多媒体数据压缩问题;2.数据存储;3.传输带宽的压力等问题。解决这些问题的关 键就是对采集到的数据进行有效高质量的压缩。 目前,现有技术中的视频编码技术包括:MJPEG、H.264、MPEG-1压缩技术,及MPEG-2 压缩技术。其中,MJPEG压缩率低,占用带宽很大;H.264标准压缩率较高,CIF格式全实时模 式下单路占用带宽一般在几百左右,具体占用带宽视画面运动量多少而不同,缺点是画质 相对差一些,占用带宽随画面运动的复杂度而大幅变化;MPEG-1压缩技术属于VCD标准; MPEG-2压缩技术属于DVD标准,画质质量好,但同时占用带宽也非常大,在4M~15M之间,不 太适于远程传输。 因此,针对上述问题提供一种视频压缩方法及装置成为一种必需。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种视频压缩方法及装置,通过采用创新的视频压缩方 式,以解决现有视频传输带宽占用过大的技术问题。 一方面,本发明提供的一种视频压缩方法,包括如下操作步骤: 步骤1:基于H.265标准视频压缩参考帧机制,获取程序预设的背景变化预定数值 常量,将所述背景变化预定数值常量设置动态背景变化预定数值;将不同视频帧中变化小 于所述动态背景变化预定数值的场景定义为背景;将不同视频帧中变化大于或等于所述预 定数值的场景定义为前景; 步骤2:采用H.265视频压缩参考帧机制对所述背景和前景分别采用不同的参考帧 进行编码;其中,针对所述前景采用高编码,针对所述后景采用低编码; 步骤3:采用多帧平均算法,在编码后的所述参考帧中,去除重复出现的I帧带来的 冗余信息,并针对P帧将多余重复的信息过滤来降低P帧的数据量,以获得预处理视频; 步骤4:采用分频滤波器消除所述预处理视频中产生的颗粒噪声; 步骤5:通过计算对比前后两帧,裁剪静止的帧场景进而获得压缩后的视频文件。 进一步地,在步骤1中,还包括:采用差分编码减少视频数据数量;其中,将一个帧 与所述I帧或P帧进行对比,仅针对相对于所述I帧或P帧发生变化的像素进行编码。 进一步地,在步骤2中,将所述编码的操作方式替换为:根据像素块或宏块进行差 分编码;其中,所述差分编码仅对存在差别大于30的块进行编码。 进一步地,在步骤2中,若被处理的视频中存在多个物体运动时,采用基于块的运 4 CN 111586418 A 说 明 书 2/6 页 动补偿方法;所述基于块的运动补偿方法包括如下操作步骤:将一个帧分为一系列的宏块; 通过在参考帧中查找匹配块的方式,逐块地构建或“预测”一个新帧;如果发现匹配的块,编 码器对参考帧中发现匹配块的位置进行编码。 进一步地,所述新帧为P帧。 进一步地,若被处理的视频中存在大于等于5个物体运动时,采用基于块的运动补 偿方法;所述基于块的运动补偿方法包括如下操作步骤:将一个帧分为一系列的宏块;通过 在参考帧中查找匹配块的方式,逐块地构建或“预测”一个新帧;如果发现匹配的块,编码器 对参考帧中发现匹配块的位置进行编码。 进一步地,在步骤3中还包括:使用插帧重建方法降低P帧跳帧后的跳跃感。 进一步地,在步骤3中,所述“去除重复出现的I帧带来的冗余信息”操作进一步包 括如下步骤:采用背景提取技术,将背景宏块进行算法处理,对所述背景宏块放弃压缩编 码;当解码端遇到所述背景宏块时,使用已经缓存的背景数据直接拷贝填充宏块数据进行 解码。 另一方面,本发明还提供一种视频压缩装置,包括: 场景定义模块:用于基于H.265标准视频压缩参考帧机制,获取程序预设的背景变 化预定数值常量,将所述背景变化预定数值常量设置动态背景变化预定数值;将不同视频 帧中变化小于所述动态背景变化预定数值的场景定义为背景;将不同视频帧中变化大于或 等于所述预定数值的场景定义为前景; 编码模块:用于采用H.265视频压缩参考帧机制对所述背景和前景分别采用不同 的参考帧进行编码;其中,针对所述前景采用高编码,针对所述后景采用低编码; 数据压缩模块:用于采用多帧平均算法,在编码后的所述参考帧中,去除重复出现 的I帧带来的冗余信息,并针对P帧将多余重复的信息过滤来降低P帧的数据量,以获得预处 理视频; 数据去噪模块:用于采用分频滤波器消除所述预处理视频中产生的颗粒噪声; 压缩视频生成模块:用于通过计算对比前后两帧,裁剪静止的帧场景进而获得压 缩后的视频文件。 进一步地,所述场景定义模块中还包括: 视频数据量精简模块:用于采用差分编码减少视频数据数量;其中,将一个帧与所 述I帧或P帧进行对比,仅针对相对于所述I帧或P帧发生变化的像素进行编码。 本发明提供的视频压缩方法及装置与现有技术相比具有以下进步: 本发明通过提供的一种视频压缩方法,不仅可以减小数据文件的大小,还可延长 记录时间并减少网络负载,降低带宽和存储成本的同时保持运动图像的质量。在不损害图 像重要部分的质量的情况下,保持流畅高质量的视频。其中,基于H.265标准视频压缩参考 帧机制按前景和背景将视频帧加以区分,并针对前景采用高编码,针对后景采用低编码能 够初步减轻视频数据的容量;将参考帧中重复出现的I帧及P帧滤除能够进一步降低视频文 件的数据量;采用分频滤波器消除视频中产生的颗粒噪声能够将视频文件的容量更进一步 压缩;通过计算对比前后两帧,裁剪静止的帧场景进而获得视频数据更进一步的精简,进而 达到获得高压缩比的视频文件的技术目的。具体的,在差分编码中,将一个帧与I帧或P帧进 行对比,然后只对那些相对于参考帧来说发生了变化的像素进行编码。通过这种方法,可以 5 CN 111586418 A 说 明 书 3/6 页 降低需要进行编码和发送的像素值。此外,对于视频中存在大量物体运动的话,采用文献: 韦蕾《. DVC和MD中的运动补偿技术研究》,2006中公开的“基于块的运动补偿技术”。基于块 的运动补偿考虑到视频序列中构成新帧的大量信息都可以在前面的帧中找到,但可能会在 不同的位置上。所以,这种技术将一个帧分为一系列的宏块。然后,通过在参考帧中查找匹 配块的方式,逐块地构建或者“预测”一个新帧(例如P帧)。如果发现匹配的块,编码器只需 要对参考帧中发现匹配块的位置进行编码。与对块的实际内容(即视频压缩前的原始帧)进 行编码相比,只对运动矢量进行编码可以减少所占用的数据位。 附图说明 为了更清楚地说明本发明
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