多通道视频信号的静态图像编码方法技术

本发明专利技术利用步骤S1实现了多通道信号自检流程，利用步骤S2和S3实现了通道切换与锁定控制流程，最终利用步骤S4至S7实现了JPEG编码与码流控制流程。故而，本发明专利技术能在1Mbps信道中对多通道进行实时静态图像JPEG压缩编码，能自动完成通道锁定判断、帧频判断及阈值计算，通过基于图像帧大小的实时码流控制技术将信道利用率提升至90％以上，并能将编码图像输出延时控制在800ms以内。

【技术实现步骤摘要】
多通道视频信号的静态图像编码方法
本专利技术涉及多媒体数据压缩编码
，尤其涉及一种多通道视频信号的静态图像编码方法。
技术介绍
随着空间监视技术的不断发展，其在航天领域中对于监视的广度需求也越来越高，此时航天器中图像的通道数增长明显。为了能够满足三通道图像的监视需求，编码技术需要同时完成三通道静态图像的编码，实现空间监视设备的多路图像成像编码功能的需求。同时由于空间应用中对实时性的要求以及对信道带宽的限制，航天领域极需实时性高、图像质量高的编码方法。对于静态图像编码，采用JPEG编码方式进行数据压缩。JPEG编码方式具有算法简单、图像质量较好的优点，可满足监视应用中的图像编码需求。但以数字信号处理器为载体实现的JPEG编码方法存在码流和延时难控的缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何解决多通道视频信号的编码方法中，码流和延时难控的问题为了解决这一技术问题，本专利技术提供了一种多通道视频信号的静态图像编码方法，包括如下步骤：S1：逐一完成多个通道的自检，并标记无效通道，完成后进入步骤S2；S2：接收传输而来的视频信号；当当前通道为步骤S1中标记的无效通道时，则切换至下一个通道；当当前通道非步骤S1中标记的无效通道时，统计得到该通道锁定所需时间；并输出相应的图像用以编码；然后切换至下一个通道；S3：重复步骤S2，直至完成了三次所有有效通道的锁定，统计得到其中每次所有有效通道锁定所需时间，计算得到近三次通道锁定所需的平均时间，进而得到相应的平均帧频；S4：依据步骤S3得到的平均帧频确定当下的编码长度的判定阈值；S5：比较上一帧图像的编码长度与步骤S4得到当下的编码长度的判定阈值，从而依据比较结果第一次修正编码的量化因子；S6：比较输出缓冲区大小与预设的缓冲区大小阈值，从而依据比较结果对步骤S5得到的量化因子进行第二次修正；S7：依据步骤S6修正后的量化因子进行当下一帧图像的编码。在所述步骤S1中，单个通道的自检过程至少包括：等待当前通道锁定，若500毫秒后仍未锁定，则判断该通道为无效通道。在所述步骤S2中，统计得到该通道锁定所需时间的过程中，先统计得到该通道信号锁定所需的帧数n，然后依据以下公式计算得到该通道锁定所需时间Tlock：Tlock＝(n+1)/F其中，F为输入帧频。在所述步骤S2中，对于任意一个有效通道，若其超过15帧后仍未锁定，，则该通道信号锁定所需的帧数的统计值n取15，并将第16帧图像强制输出。在所述步骤S2中，对于任意一个有效通道，若所记录的锁定所需的帧数大于7帧时，则取该记录的帧数为该通道信号锁定所需的帧数的统计值n，并输出下一帧图像；若所记录的锁定所需的帧数不大于7时，则该通道信号锁定所需的帧数的统计值n取7，并输出第8帧图像；在所述步骤S3中，得到平均帧频的过程包括：先依据以下公式计算得到近三次通道锁定所需的平均时间Tlockavg：Tlockavg＝(Tlock_1+Tlock_2+Tlock_3)/3其中，Tlock_、Tlock_2、Tlock_3为近三次所有有效通道的锁定时间；然后，依据以下公式计算得到相应的平均帧频Favg：Favg＝1/(Tlockavg)。在所述步骤S4中，当下的编码长度的判定阈值Nth通过以下公式确定：Nth＝0.95B/Favg；其中，B为输出信道的带宽。在所述步骤S5中，若Nlst落在95％Nth与105％Nth之间，则量化因子Q不做修正；若Nlst落在105％Nth与110％Nth之间，则量化因子Q在原值上增加5；若Nlst落在90％Nth与95％Nth之间，则量化因子Q在原值上减小5；若Nlst小于90％Nth，则量化因子Q在原值上减小10；若Nlst大于110％Nth，则量化因子Q在原值上增加10；其中，Nlst为上一帧图像的编码长度，Nth为当下的编码长度的判定阈值Nth。在所述步骤S6中，所述预设的缓冲区大小阈值设为500kb；若输出缓冲区大小落在500kb到800kb的范围内，则量化因子Q减小5；若输出缓冲区大小超过800kb，则量化因子减小10。在所述步骤S7之前还包括如下步骤：若步骤S6修正后得到的量化因子不大于20，则量化因子修正为20；若步骤S6修正后得到的量化因子不小于100，则量化因子修正为100。可选的，通道的数量不大于六个。本专利技术利用步骤S1实现了多通道信号自检流程，利用步骤S2和S3实现了通道切换与锁定控制流程，最终利用步骤S4至S7实现了JPEG编码与码流控制流程。故而，本专利技术能在1Mbps信道中对多通道进行实时静态图像JPEG压缩编码，能自动完成通道锁定判断、帧频判断及阈值计算，通过基于图像帧大小的实时码流控制技术将信道利用率提升至90％以上，并能将编码图像输出延时控制在800ms以内。利用本专利技术可以实现多通道视频信号的静态图像编码以及提升信道利用率、降低数据延时的目的。附图说明图1为本专利技术一实施例中的硬件载体；图2为本专利技术一实施例中三通道视频信号的编码方法的流程图；图3为本专利技术提一实施例中三通道切换与锁定控制流程的流程图。图4为本专利技术一实施例中修正量化因子的JPEG编码的流程图。具体实施方式以下将结合图1至图4对本专利技术提供的多通道视频信号的静态图像编码方法进行详细的描述，其为本专利技术一可选的实施例，可以认为，本领域的技术人员在不改变本专利技术精神和内容的范围内对其进行修改和润色。本实施例以三通道为例进行阐述，应认为，无论几通道，都是本专利技术力求保护的方案之一。可选的，通道的数量不大于六个。图1为本专利技术一实施例中的硬件载体，包括了视频数模A/D、数字信号处理器以及各种接口和存储装置。本专利技术提供了一种多通道视频信号的静态图像编码方法，具体到本实施例中，提供了一种三通道视频信号的静态图像编码方法，包括步骤S1至S6，请参考图1和图2，以下逐步骤展开进行阐述。S1：逐一完成多个通道的自检，并标记无效通道，完成后进入步骤S2；在所述步骤S1中，单个通道的自检过程至少包括：等待当前通道锁定，若500毫秒后仍未锁定，则判断该通道为无效通道。在本实施例中，起始时先完成三个通道的自检，具体方法为先判定当前通道锁定寄存器值(默认为1通道)，若信号在500ms后未锁定则判断当前通道无图像数据，接着按上述步骤完成其余通道的自检及无效通道的标记。请参考图3，并结合其他附图：S2：接收传输而来的视频信号；当当前通道为步骤S1中标记的无效通道时，则切换至下一个通道；当当前通道非步骤S1中标记的无效通道时，统计得到该通道锁定所需时间；并输出相应的图像用以编码；然后切换至下一个通道；在所述步骤S2中，统计得到该通道锁定所需时间的过程中，先统计得到该通道信号锁定所需的帧数n，然后依据以下公式计算得到该通道锁定所需时间Tlock：Tlock＝(n+1)/F其中，F为输入帧频。在所述步骤S2中，对于任意一个有效通道，若其超过15帧后仍未锁定，，则该通道信号锁定所需的帧数的统计值n取15，并将第16帧图像强制输出。在所述步骤S2中，对于任意一个有效通道，若所记录的锁定所需的帧数大于7帧时，则取该记录的帧数为该通道信号锁定所需的帧数的统计值n，并输出下一帧图像；若所记录的锁定所需的帧数不大于7时，则该通道信号锁定所需的帧数的统计值n取7，并输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道视频信号的静态图像编码方法，包括如下步骤：S1：逐一完成多个通道的自检，并标记无效通道，完成后进入步骤S2；S2：接收传输而来的视频信号；当当前通道为步骤S1中标记的无效通道时，则切换至下一个通道；当当前通道非步骤S1中标记的无效通道时，统计得到该通道锁定所需时间；并输出相应的图像用以编码；然后切换至下一个通道；S3：重复步骤S2，直至完成了三次所有有效通道的锁定，统计得到其中每次所有有效通道锁定所需时间，计算得到近三次所有通道锁定所需的平均时间，进而得到相应的平均帧频；S4：依据步骤S3得到的平均帧频确定当下的编码长度的判定阈值；S5：比较上一帧图像的编码长度与步骤S4得到当下的编码长度的判定阈值，从而依据比较结果第一次修正编码的量化因子；S6：比较输出缓冲区大小与预设的缓冲区大小阈值，从而依据比较结果对步骤S5得到的量化因子进行第二次修正；S7：依据修正后的量化因子进行当下一帧图像的编码。

【技术特征摘要】
1.一种多通道视频信号的静态图像编码方法，包括如下步骤：S1：逐一完成多个通道的自检，并标记无效通道，完成后进入步骤S2；S2：接收传输而来的视频信号；当当前通道为步骤S1中标记的无效通道时，则切换至下一个通道；当当前通道非步骤S1中标记的无效通道时，统计得到该通道锁定所需时间；并输出相应的图像用以编码；然后切换至下一个通道；S3：重复步骤S2，直至完成了三次所有有效通道的锁定，统计得到其中每次所有有效通道锁定所需时间，计算得到近三次所有通道锁定所需的平均时间，进而得到相应的平均帧频；S4：依据步骤S3得到的平均帧频确定当下的编码长度的判定阈值；S5：比较上一帧图像的编码长度与步骤S4得到当下的编码长度的判定阈值，从而依据比较结果第一次修正编码的量化因子；S6：比较输出缓冲区大小与预设的缓冲区大小阈值，从而依据比较结果对步骤S5得到的量化因子进行第二次修正；S7：依据步骤S6修正后的量化因子进行当下一帧图像的编码。2.如权利要求1所述的多通道视频信号的静态图像编码方法，其特征在于：在所述步骤S1中，单个通道的自检过程至少包括：等待当前通道锁定，若500毫秒后仍未锁定，则判断该通道为无效通道。3.如权利要求1所述的多通道视频信号的静态图像编码方法，其特征在于：在所述步骤S2中，统计得到该通道锁定所需时间的过程中，先统计得到该通道信号锁定所需的帧数n，然后依据以下公式计算得到该通道锁定所需时间Tlock：Tlock＝(n+1)/F其中，F为输入帧频。4.如权利要求1所述的多通道视频信号的静态图像编码方法，其特征在于：在所述步骤S2中，对于任意一个有效通道，若其超过15帧后仍未锁定，则该通道信号锁定所需的帧数的统计值n取15，并将第16帧图像强制输出。5.如权利要求1所述的多通道视频信号的静态图像编码方法，其特征在于：在所述步骤S2中，对于任意一个有效通道，若所记录的锁定所需的帧数大于7帧时，则取该记录的帧数为该通道信号锁定所需的帧数的统计值n，并输出下一帧图像；若所记录的锁定所需的帧数不大于7时，则该通道信号锁定所需的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯书谊，黎泽清，袁杰，沈霁，徐起，叶盛，刘江澜，梁志林，
申请(专利权)人：上海航天电子通讯设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31