專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自適應(yīng)圖像大小提高低帶寬下視頻質(zhì)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編解碼領(lǐng)域，特別針對(duì)低帶寬下的視頻編解碼應(yīng)用。
背景技術(shù)：
由于高清晰視頻數(shù)據(jù)量比較大，視頻清晰度與網(wǎng)絡(luò)帶寬始終存在矛盾。特別是對(duì)一些帶寬比較低的網(wǎng)絡(luò)，如無(wú)線，衛(wèi)星，ADSL上行512K帶寬限制等。如何利用有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸更清晰的視頻， 一直是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。 本發(fā)明提出了一種全新的方法，根據(jù)視頻自身特征，自適應(yīng)調(diào)節(jié)編碼圖像大小，可以在低帶寬下大幅提升視頻主觀質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容
經(jīng)過(guò)大量測(cè)試比較后，我們發(fā)現(xiàn)在限定輸出帶寬的環(huán)境下，當(dāng)編碼后圖像質(zhì)量下降到一定程度時(shí)，如果將源圖像縮小后編碼，并在解碼端放大到源圖像大小，此時(shí)與不做縮放處理的情況相比，縮放處理后的圖像主觀質(zhì)量要優(yōu)于未做縮放處理的圖像。相反的，如果圖像質(zhì)量足夠好，縮放處理后的圖像主觀質(zhì)量要差于未做縮放處理的圖像。
附圖2中， 一種情況以30Kbps帶寬來(lái)編碼352x288視頻序列(運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景)，和另一種情況以30Kbps帶寬來(lái)編碼縮放到176x144的同一視頻序列，并在解碼端將圖像放大到352x288顯示。結(jié)果很明顯，經(jīng)過(guò)縮放處理后的視頻主觀質(zhì)量要優(yōu)于未做縮放處理的視頻。 附圖3中， 一種情況以30Kbps帶寬來(lái)編碼352x288視頻序列(小運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景)，和另一種情況以30Kbps帶寬來(lái)編碼縮放到176x144的同一視頻序列，并在解碼端將圖像放大到352x288顯示。結(jié)果很明顯，經(jīng)過(guò)縮放處理后的視頻主觀質(zhì)量要差于未做縮放處理的視頻。 由此可見(jiàn)，在限定網(wǎng)絡(luò)帶寬的條件下，對(duì)于相對(duì)簡(jiǎn)單的視頻場(chǎng)景，可以選用更高的圖像分辯率，而對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的視頻場(chǎng)景，可以選用較低的圖像分辯率，這樣可以提高視頻主觀質(zhì)量。 本發(fā)明中，以圖像編碼中的量化步長(zhǎng)參數(shù)作為圖像質(zhì)量參數(shù)。如H. 264編碼算法中的QP (Quantization Parameters) ， QP值越大，則圖像質(zhì)量越差。QP值越小，則圖像質(zhì)量越好。 如附圖1所示，在編碼器之前和解碼器之后，分別添加縮放模塊。設(shè)定縮放因子參數(shù)。編碼器側(cè)縮放模塊依據(jù)縮放因子縮小圖像后，將圖像送到編碼器進(jìn)行編碼。解碼器側(cè)，縮放模塊依據(jù)縮放因子，將解碼后的圖像放大到源圖像大小顯示。 設(shè)定圖像質(zhì)量的閾值區(qū)間，如H. 264編碼器中，設(shè)定QP-high， QP-low。當(dāng)圖像編碼的QP值大于QP-high時(shí)，認(rèn)為圖像質(zhì)量變差，調(diào)小縮放因子，使編碼圖像縮小。當(dāng)圖像編碼的QP值小于QP-low時(shí)，認(rèn)為圖像質(zhì)量變好，調(diào)大縮放因子，使編碼圖像放大。縮放因子最大值為l，即編碼圖像不大于源圖像大小。
圖l自適應(yīng)圖像大小模塊圖
圖2運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景圖像對(duì)比
圖3小動(dòng)動(dòng)場(chǎng)景圖像對(duì)比
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明可以按如下步驟實(shí)施(以H. 264編碼器為例) 步驟1 :設(shè)定圖像質(zhì)量閾值區(qū)間QP-high， QP-low?？s放因子初始值factor。
步驟2 :編碼器側(cè)縮放模塊依據(jù)縮放因子，縮小圖像。縮小后的圖像寬度width—=width氺factor，高度height— = height氺factor。 步驟3 :編碼器對(duì)縮小后的圖像進(jìn)行編碼。并將圖像質(zhì)量參數(shù)QP反饋給縮放模塊。
步驟4 :如果一段時(shí)間內(nèi)，QP值大于QP-high，則減小factor值。相反，如果QP值小于QP-low，則增加factor值。并始終保持factor不大于1。 步驟5 :解碼器模塊對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，解碼后的圖像大小為width— ， heigh—。
步驟6 :解碼側(cè)縮放模塊對(duì)解碼輸出圖像進(jìn)行放大。放大到源圖像大小width,height顯示。
重復(fù)步驟2。
權(quán)利要求
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種自適應(yīng)圖像大小提高低帶寬下視頻質(zhì)量方法，其特征在于，該方法包括以下步驟在視頻編碼之前和視頻解碼之后加入圖像縮放模塊。編碼模塊反饋編碼后的圖像質(zhì)量參數(shù)，并根據(jù)圖像質(zhì)量自適應(yīng)調(diào)節(jié)縮放因子。編碼側(cè)縮放模塊根據(jù)縮放因子改變編碼圖像大小。在解碼端，縮放模塊將解碼圖像放大到源圖像大小顯示。
2. 如權(quán)利要求l所述圖像縮放模塊，其特征在于編碼側(cè)縮放模塊根據(jù)縮放因子，將圖像縮小到指定大小。解碼側(cè)縮放模塊根據(jù)縮放因子，將圖像放大到源圖像大小。
3. 如權(quán)利要求1所述圖像質(zhì)量參數(shù)，其特征在于以編碼器的量化步長(zhǎng)作為圖像質(zhì)量參數(shù)。如H. 264編碼算法中的QP(QuantizationParameters) ， QP值越大，則圖像質(zhì)量越差。QP值越小，則圖像質(zhì)量越好。
4. 如權(quán)利要求1中所述自適應(yīng)調(diào)節(jié)縮放因子，其特征在于以圖像質(zhì)量參數(shù)為依據(jù)調(diào)節(jié)縮放因子。設(shè)定圖像質(zhì)量的閾值區(qū)間(如QP-high，QP-low)。如果QP值大于閾值最大值，則認(rèn)為圖像質(zhì)量變差，調(diào)小縮放因子，縮小圖像。如果QP值小于閾值最小值，則認(rèn)為圖像質(zhì)量變好，調(diào)大縮放因子，放大圖像。設(shè)定縮放因子的最大值為l，即不超過(guò)源圖像大小。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自適應(yīng)圖像大小提高低帶寬下視頻質(zhì)量方法。在低帶寬環(huán)境下，對(duì)于小運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，高分辨率視頻圖像主觀質(zhì)量?jī)?yōu)于低分辨率圖像，而對(duì)于大運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，低分辨率視頻圖像質(zhì)量?jī)?yōu)于高分辨率圖像。本發(fā)明中，通過(guò)編碼后的圖像質(zhì)量反饋信息，自適應(yīng)調(diào)節(jié)編碼圖像大小，從而使視頻主觀質(zhì)量大幅提升。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101783948SQ201010109229
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者陳興桃 申請(qǐng)人:深圳市宇速科技有限公司