本发明专利技术公开了一种视频编码和解码的方法、装置和处理系统。该方法，包括：为待编码视频序列生成背景帧；对待编码视频序列的图像帧和背景帧进行编码各自生成视频码流；在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识。通过为待编码视频序列生成背景帧，将待编码视频编码为图像帧和背景帧两条视频码流，为视频码流添加标识确认对应的图像在解码时是否需要显示，在码流层支持非显示帧编码，以支持背景图像参考，提高编码效率，并可在显示时避免显示不必要显示的图像，提高显示效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频监控
，尤其涉及一种视频编码和解码的方法、装置和处理系统。
技术介绍
数字视频压缩标准开始于20世纪80年，经过30多年的发展，现有的标准有ITU-T系列的H.261、H.263，ISO的MPEG-1、MPEG-4，以及两个组织共同制定的MPEG-2/H.262、H.264/AVC，HEVC(2013年最新发布)。还有其他组织的标准，比如国内的AVS、微软的VC-1、谷歌的VP8等。相同的是，这些标准都采用基于块的混合编码框架，融合预测编码、变换编码、以及熵编码3大编码技术，对图像的等分块进行编码。预测编码是视频压缩的重要编码技术，根据预测数据来源不同，可以把编码图像分成I帧(帧内预测帧、Intra)、P帧(帧间预测帧、Prediction)、B帧(双向预测帧、Bi-Prediction)。如图1所示，I帧进行预测编码时，只采用本帧的数据进行预测，解码的时候可以独立解码，不依赖其他帧。P帧进行预测编码时，采用前面一帧已编码图像的重建图像作为参考，P帧解码的时候，必须等参考帧的图像解码完成才能解码。B帧进行预测编码时，可以同时采用前面帧和后面帧做参考，成为双向参考帧，B帧解码是需要前面参考帧和后面参考帧都解码成功后才能解码。P帧、B帧在编码时除了用其他帧做参考，也可以像I帧样用本帧数据做参考，选择两者最优情况就行。在监控视频中，大部分采集的画面是固定的场景，画面上静止的区域多，称为背景；运动的部分少，称为前景(或目标)，通常为运动物体。另一方面，随着技术的进步和处理器性能的提升，目标提取精度越来越高。为了进一步提高监控视频的压缩效率，可以将目标提取和视频编码进行结合，将需要编码的画面分成背景部分和目标部分，目标部分也称为前景部分。对于背景部分的编码，采用背景图像做参考，可以很大提高编码效率。图2是基于背景帧参考的编码参考关系，原来的I帧改为R帧(刷新帧)，不再是全部采用帧内预测技术，可以参考背景帧进行帧间编码，而且只能参考背景帧。其他P帧、B帧参考关系不变，另外也可以参考背景帧编码。通常情况下G帧(背景帧)间隔很大，理论上只要场景没有大的变化，比如光线骤变、云台转换，都可以采用该背景帧进行编码。通过这样的思路，可以进一步提高视频的压缩效率。在背景帧参考编码的方案中，背景帧(G帧)与其他帧不同的地方就是它可能并不是视频序列中本来存在的，可以通过背景生成技术或者挑选静止帧等方式产生。这样的背景帧在随机接入时，其实并不需要显示，而只要显示随机接入的R帧即可，但现有技术中，参与编码的图像帧，都是需要显示的，无法实现支持非显示图像的编码。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种视频编码和解码的方法、装置和处理系统，其通过为待编码视频序列生成背景帧，将待编码视频编码为图像帧和背景帧两条视频码流，为视频码流添加标识确认对应的图像在解码时是否需要显示，在码流层支持非显示帧编码，以支持背景图像参考，提高编码效率，并可在
显示时避免显示不必要显示的图像。为实现上述目的，具体采用以下技术方案：第一方面采用一种视频编码方法，包括：为待编码视频序列生成背景帧；对待编码视频序列的图像帧和背景帧进行编码各自生成视频码流；在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识。其中，所述在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识，具体为：在视频码流的NAL单元的头信息中用2个比特标识该NAL单元对应的帧的类型，其中标识显示该帧为背景帧则解码时不予显示。其中，所述对待编码视频序列的图像帧和背景帧进行编码各自生成视频码流，具体为：将待编码视频序列的图像帧和背景帧分成对应条带进行编码各自生成视频流；所述在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识，具体为：在条带头信息中增加语法元素或修改原有语法元素的语义以标识该条带在解码时是否显示。其中，所述在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识，具体为：在背景帧对应的视频码流前端插入携带背景帧头信息的Picture Header。其中，所述图像帧参考所述背景帧进行编码。其中，增加的所述语法元素包括is_output，类型为u(1)，当u(1)的赋值
为0时为不予显示，当u(1)的赋值为1时予以显示。第二方面采用一种视频编码装置，包括：背景帧生成单元，用于为待编码视频序列生成背景帧；码流生成单元，用于对待编码视频序列的图像帧和背景帧进行编码各自生成视频码流；标识插入单元，用于在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识。其中，所述标识插入单元，具体用于：在视频码流的NAL单元的头信息中用2个比特标识该NAL单元对应的帧的类型，其中标识显示该帧为背景帧则解码时不予显示。其中，所述码流生成单元，具体用于：将待编码视频序列的图像帧和背景帧分成对应条带进行编码各自生成视频流；所述标识插入单元，具体用于：在条带头信息中增加语法元素或修改原有语法元素的语义以标识该条带在解码时是否显示。其中，所述标识插入单元，具体为：在背景帧对应的视频码流前端插入携带背景帧头信息的Picture Header。其中，所述图像帧参考所述背景帧进行编码。其中，增加的所述语法元素包括is_output，类型为u(1)，当u(1)的赋值为0时为不予显示，当u(1)的赋值为1时予以显示。第三方面采用一种视频解码方法，包括：获取视频码流，所述视频码流由图像帧和背景帧编码而成，所述视频码流中插入有各帧图像在解码时是否显示的标识；基于所述背景帧解码所述视频码流的图像帧；基于所述标识显示相应帧的图像。其中，所述标识设置于所述视频码流的NAL单元头信息、各帧对应条带的头信息或视频码流前端的Picture Header。其中，所述背景帧对应的标识为不予显示，所述图像帧对应的标识为显示。第四方面采用一种视频解码装置，包括：视频码流获取单元，用于获取视频码流，所述视频码流由图像帧和背景帧编码而成，所述视频码流中插入有各帧图像在解码时是否显示的标识；解码单元，用于基于所述背景帧解码所述视频码流的图像帧；显示单元，用于基于所述标识显示相应帧的图像。其中，所述标识设置于所述视频码流的NAL单元头信息、各帧对应条带的头信息或视频码流前端的Picture Header。其中，所述背景帧对应的标识为不予显示，所述图像帧对应的标识为显示。第五方面采用一种视频处理系统，包括上述任意一项所述的视频编码装置和上述任意一项所述的视频解码装置。本专利技术的有益效果在于：通过为待编码视频序列生成背景帧，将待编码视频编码为图像帧和背景帧两条视频码流，为视频码流添加标识确认对应的图像在解码时是否需要显示，在码流层支持非显示帧编码，以支持背景图像
参考，提高编码效率，并可在显示时避免显示不必要显示的图像。附图说明图1是现有技术中基于块的混合编码中帧间参考关系的示意图；图2是背景帧参考关系的示意图；图3是本专利技术具体实施方式中提供的一种视频编码的方法的第一实施例的方法流程图；图4是本专利技术具体实施方式中提供的一种视频编码的方法的第二实施例的方法流程图；图5是本专利技术具体实施方式中提供的一种视频编码的方法的第二实施例中NAL头信息的结构示意图；图6是本专利技术具体实施方式中提供的一种视频编码的装置的第一实施例的结构方框图；图7是本专利技术具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种视频编码方法，其特征在于，包括：为待编码视频序列生成背景帧；对待编码视频序列的图像帧和背景帧进行编码各自生成视频码流；在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识。
【技术特征摘要】
1.一种视频编码方法，其特征在于，包括：为待编码视频序列生成背景帧；对待编码视频序列的图像帧和背景帧进行编码各自生成视频码流；在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识。2.根据权利要求1所述的一种视频编码方法，其特征在于，所述在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识，具体为：在视频码流的NAL单元的头信息中用2个比特标识该NAL单元对应的帧的类型，其中标识显示该帧为背景帧则解码时不予显示。3.根据权利要求1所述的一种视频编码方法，其特征在于，所述对待编码视频序列的图像帧和背景帧进行编码各自生成视频码流，具体为：将待编码视频序列的图像帧和背景帧分成对应条带进行编码各自生成视频流；所述在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识，具体为：在条带头信息中增加语法元素或修改原有语法元素的语义以标识该条带在解码时是否显示。4.根据权利要求1所述的一种视频编码方法，其特征在于，所述在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识，具体为：在背景帧对应的视频码流前端插入携带背景帧头信息的Picture Header。5.根据权利要求1所述的一种视频编码方法，其特征在于，所述图像帧参考所述背景帧进行编码。6.根据权利要求3所述的一种视频编码方法，其特征在于，增加的所述语法元素包括is_output，类型为u(1)，当u(1)的赋值为0时为不予显示，当u(1)的赋值为1时予以显示。7.一种视频编码装置，其特征在于，包括：背景帧生成单元，用于为待编码视频序列生成背景帧；码流生成单元，用于对待编码视频序列的图像帧和背景帧进行编码各自生成视频码流；标识插入单元，用于在视频码流中插入各帧图像在解码时是否显示的标识。8.根据权利要求7所述的一种视频编码装置，其特征在于，所述标识插入单元，具体用于：在视频码流的NAL单元的头信息中用2个比特标识该NAL单元对应的帧的类型，其中标识显示该帧为背景帧则解码时不予显示。9.根据权利要求7所述的一种视频编码装置，其特征在于，所述码流生成单元，具体用于：将待编码视频序列的图像帧和背景帧分成对应条带...
【专利技术属性】
技术研发人员：武晓阳，浦世亮，沈林杰，俞海，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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