[发明专利]一种高码率图像的视频编、解码方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字视频编解码技术领域，具体涉及一种高码率图像的视频编、解码方法及系统。

背景技术

随着数字媒体的应用日益广泛，视频技术的研究野越来越受到重视。视频技术主要是通过去除视频中的空间冗余、时间冗余和编码冗余实现的。目前主流的视频编码采用的主要有预测、变换、量化和熵编码方式。

预测编码利用信号间的相关性，用前面一个或多个信号作为当前信号的预测值，对当前信号的实际值与预测值的差进行编码，是现代视频编解码中消除视频冗余的重要工具之一。帧内预测和帧间预测是分别用于消除空间冗余和时域冗余的主要技术，其中的帧间预测是是去除视频冗余的重要方法之一，它是利用相邻帧间的信息进行预测编码，其中P帧只使用前向预测，B帧可用于前向和后向进行双向预测，但是，预测方法中参考帧的质量对后续帧的质量影响很大，从而可能影响整个编码性能；在编码性能方面，质量高的参考帧所带来的编码增益高于质量低的参考帧带来的编码增益。如果能够提高某个或某些参考帧的质量，则参考这些帧的图像的编码性能都将得到提升。因此如何提高参考帧的质量成为研究的重点之一。

随着科技的发展，视频传输、存储系统和计算能力的差别，比特流要适应不同用户的需求、网络状况和终端设备等。但是在视频编解码过程中，可能会因某一帧或几帧图像数据量大，导致瞬时码率突然增加，而由于网络状况和终端设备的限制，会造成该图像的不完全传输或者延迟，造成缓冲器上溢或后续图像的延迟，不利于后面的图像进行帧间预测，同时对接收端的影响也很大。本发明中将这样的原始图像定义为高码率图像。如何实现高码率图像的有效传输并保持码率平稳，成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高码率图像的视频编、解码方法及系统，旨在既降低高码率图像的瞬时码率，又保证该高码率图像的有效传输。

本发明采用的技术方案具体为：

一种高码率图像的视频编码方法，具体包括如下步骤：

残差图像获取步骤：采用序列编码参数值对原始的高码率图像编码，得到原始的高码率图像的第一重建图像，所述原始的高码率图像的第一重建图像为基本图像；所述原始的高码率图像减去所述基本图像，得到第一残差图像；

高码率图像重建步骤：对所述第一残差图像编码，得到第一残差图像的重建图像，对所述第一残差图像进行编码的编码数值小于所述序列编码参数值；所述第一残差图像的重建图像与所述基本图像求和，得到原始的高码率图像的第二重建图像；

图像分层步骤：所述基本图像和所述原始的高码率图像的第二重建图像形成高码率图像的基本层，所述第一残差图像形成高码率图像的残差层；

编码标志位生成步骤：生成所述基本层的基本图像的标志位，将标识当前图像为所述基本层的基本图像的标志位写入码流；生成所述残差层的第一残差图像的标志位，将标识当前图像为所述残差层的第一残差图像的标志位写入码流。

一种高码率图像的视频编码方法，具体包括如下步骤：

残差图像获取步骤：采用序列编码参数值对原始的高码率图像编码，得到原始的高码率图像的第一重建图像，所述原始的高码率图像的第一重建图像为基本图像；所述原始的高码率图像减去所述基本图像，得到第一残差图像；

高码率图像重建步骤：对所述第一残差图像编码，得到第一残差图像的重建图像，所述第一残差图像的重建图像与所述基本图像求和，得到原始的高码率图像的第二重建图像；所述原始的高码率图像减去所述原始的高码率图像的第二重建图像，得到第二残差图像；对所述第二残差图像编码，得到第二残差图像的重建图像，所述第二残差图像的重建图像与所述原始的高码率图像的第二重建图像求和，得到原始的高码率图像的第三重建图像；以此类推，某一层残差图像为所述原始的高码率图像与原始的高码率图像的本层重建图像之差，本层残差图像的重建图像与原始的高码率图像的本层重建图像求和，得到的原始的高码率图像的下一层重建图像；对各层残差图像进行编码的编码数值小于所述序列编码参数值；随着层数的增加所述编码参数递减，且残差的编码数据量和普通帧帧内编码的数据量在同一数量级；

图像分层步骤：原始的高码率图像的每一层重建图像形成高码率图像的基本层，每一层残差图像形成高码率图像的残差层；

编码标志位生成步骤：生成所述基本层的基本图像的标志位，将标识当前图像为所述基本层的基本图像的标志位写入码流；生成所述残差层的每一层残差图像的标志位，将标识当前图像为所述残差层的某一层残差图像的编码标志位写入码流。