帧内编码方法、帧内解码方法、设备以及介质技术

本申请公开了一种帧内编码方法、帧内解码方法、设备以及介质。包括：对原始关键帧进行下采样，得到下采样关键帧；其中，原始关键帧的分辨率大于下采样关键帧的分辨率；对下采样关键帧进行编码，得到第一编码关键帧；基于下采样关键帧进行上采样，得到上采样关键帧；其中，上采样关键帧的分辨率等于原始关键帧的分辨率；将原始关键帧与上采样关键帧相减，得到残差关键帧；对残差关键帧进行有损编码，得到第二编码关键帧；利用第一传输通道将第一编码关键帧输送到解码设备，利用第二传输通道将第二编码关键帧输送到解码设备，以使得解码设备能够并行处理第一编码关键帧和第二编码关键帧。通过上述方式，本申请能够提高视频的编解码及传输速度。

【技术实现步骤摘要】
帧内编码方法、帧内解码方法、设备以及介质
本申请涉及视频编码
，特别是涉及一种帧内编码方法、帧内解码方法、编码设备、解码设备以及计算机存储介质。
技术介绍
视频是由许多静止的图像连续播放形成的，每一幅静止的图像都可看作一帧。为了便于视频的传输和存储，视频需要经过编码。视频编码分为帧内编码和帧间编码。帧间编码可以压缩关联度高的连续帧之间的时间冗余数据。帧内编码通过帧内预测、残差变换、量化、熵编码等步骤实现压缩关键帧的空间冗余数据。相关技术中，帧内编码虽然对关键帧进行了压缩，但压缩后的数据仍然较大，不利于视频的实时传输。
技术实现思路
本申请提供一种帧内编码方法、帧内解码方法、编码设备、解码设备以及计算机存储介质，以解决相关技术中压缩后的关键帧数据大、不利于实时传输的问题。为解决上述技术问题，本申请提供一种帧内编码方法。该方法包括：对原始关键帧进行下采样，得到下采样关键帧；其中，原始关键帧的分辨率大于下采样关键帧的分辨率；对下采样关键帧进行编码，得到第一编码关键帧；基于下采样关键帧进行上采样，得到上采样关键帧；其中，上采样关键帧的分辨率等于原始关键帧的分辨率；将原始关键帧与上采样关键帧相减，得到残差关键帧；对残差关键帧进行有损编码，得到第二编码关键帧；利用第一传输通道将第一编码关键帧输送到解码设备，利用第二传输通道将第二编码关键帧输送到解码设备，以使得解码设备能够并行处理第一编码关键帧和第二编码关键帧。为解决上述技术问题，本申请提供一种帧内解码方法。该方法包括：接收编码设备利用第一传输通道发送的第一编码关键帧；其中，第一编码关键帧是编码设备对原始关键帧进行下采样得到下采样关键帧，并对下采样关键帧进行编码得到的，原始关键帧的分辨率大于下采样关键帧的分辨率；接收编码设备利用第二传输通道发送的第二编码关键帧；其中，第二编码关键帧是编码设备基于下采样关键帧进行上采样，得到与原始关键帧的分辨率相同的上采样关键帧，并对原始关键帧与上采样关键帧之间的残差关键帧进行有损编码得到的；并行处理第一编码关键帧和第二编码关键帧，得到解码上采样关键帧和解码残差关键帧；融合解码上采样关键帧和解码残差关键帧，得到显示关键帧。为解决上述技术问题，本申请提供一种编码设备。编码设备包括通讯电路、处理器和存储器；处理器耦接存储器和通讯电路，在工作时执行指令，以配合存储器和通讯电路实现如上述的帧内编码方法。为解决上述技术问题，本申请提供一种解码设备。解码设备包括通讯电路、处理器和存储器；处理器耦接存储器和通讯电路，在工作时执行指令，以配合存储器和通讯电路实现如上述的帧内解码方法。为解决上述技术问题，本申请提供一种计算机存储介质。计算机存储介质存储有计算机程序，计算机程序被执行以实现如上述帧内编码方法，或如上述的帧内解码方法的步骤。本申请通过对原始关键帧进行下采样，得到下采样关键帧，如此能够降低关键帧的比特数，提高关键帧的编解码速度。对下采样关键帧进行编码得到第一编码关键帧，从第一传输通道输出至解码设备；基于下采样关键帧进行上采样得到上采样关键帧，上采样关键帧与原始关键帧相减得到残差关键帧，将残差关键帧编码从第二传输通道传输至解码设备，分为两个传输通道传输能够降低对传输通道的带宽要求，使得对视频的传输更加迅速及时，解码设备也能够并行处理关键帧，进一步提高了解码设备的解码速度，能够保证关键帧编解码和传输的实时性。附图说明图1是本申请提供的视频编解码系统的结构示意图；图2是本申请提供的帧内编码方法第一实施例的流程示意图；图3是本申请提供的下采样关键帧的结构示意图；图4是本申请提供的上采样关键帧的结构示意图；图5是本申请提供的帧内编码方法第二实施例的流程示意图；图6是本申请提供的帧内解码方法第一实施例的流程示意图；图7是本申请提供的编码设备一实施例的结构示意图；图8是本申请提供的解码设备一实施例的结构示意图；图9是本申请提供的计算机存储介质一实施例的结构示意图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请所提供的帧内编码方法、帧内解码方法、编码设备、解码设备以及计算机存储介质做进一步详细描述。一个视频序列可以分为若干图像序列(GroupofPictures，GOP)。其中，每个图像序列的第一帧称为I帧，其它帧称为P/B帧。一个图像序列以I帧开始，到下一个I帧结束。具体地，I帧是视频序列中的关键帧，被称为帧内编码帧，即它是靠尽可能去除图像空间冗余信息来压缩传输数据量的帧内编码图像；而P帧被称为前向预测帧，是通过尽可能去除图像序列中前面已编码帧的时间冗余信息来压缩传输数据量的编码图像；B帧被称为双向预测帧，是既考虑与源图像序列前面已编码帧，也顾及源图像序列后面已编码帧之间的时间冗余信息来压缩传输数据量的编码图像。相关技术中，对I帧进行帧内编码总体分为帧内预测、残差变换、量化、编码共4个步骤，能够在一定程度上压缩I帧的比特数。但与P帧和B帧比起来，由于P/B帧通过帧间编码，所以编码后数据量较小，有时I帧编码后的数据量甚至能达到P/B帧编码后数据量的几倍。基于I帧完整的数据进行编解码，数据量大，导致编解码速度较慢。此外，帧内编码过程中I帧的图像尺寸大小没有变化，需要传输的数据量仍然较大。尤其是在视频监控、视频直播等应用场景中，相关技术中对I帧的压缩和传输方式不利于视频的及时传输，不能够保证视频的实时性。为提高I帧(即关键帧/帧内编码帧)的编解码速度及传输速度，本申请提供如下实施例。请参阅图1，图1是本申请提供的视频编解码系统的结构示意图。本实施例中，视频编解码系统100包括编码设备101和解码设备102。编码设备101和解码设备102通过传输通道建立通信连接，以实现视频数据包括关键帧数据的传输。其中，编码设备101可以是网络摄像机、智能手机、平板电脑或手提电脑等，也可以是与摄像机连接的视频编码器。解码设备102可以是监视器、智能手机、平板电脑或手提电脑等，也可以是与显示器连接的视频解码器。编码设备101从摄像头获取连续的图像，对每组图像序列进行编码时，以其中的第一帧作为原始关键帧，其他帧作为前向预测帧/双向预测帧。对于原始关键帧，进行帧内编码；对于前向预测帧/双向预测帧，采用帧间编码。由于本申请是对帧内编码的改进，帧间编码与现有技术相同，故在此不再赘述。本实施例中，编码设备101对原始关键帧进行下采样，得到下采样关键帧，进而对下采样关键帧进行编码，得到第一编码关键帧。其中，原始关键帧的分辨率大于下采样关键帧的分辨率，因此下采样关键帧的比特数更小，基于下采样关键帧进行编码，能够提高编码速度。在一些实施方式中，对下采样关键帧编码进行无损编码得到第一编码关键帧。也就是下采样关键帧不经过预测、变换和量化过程，解码后的第一编码关键帧不会失真，具有较高的显示质量。得到第一编码关键帧后，利用第一传输通道将第一编码关键帧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种帧内编码方法，其特征在于，应用于编码设备，所述方法包括：/n对原始关键帧进行下采样，得到下采样关键帧；其中，所述原始关键帧的分辨率大于所述下采样关键帧的分辨率；/n对所述下采样关键帧进行编码，得到第一编码关键帧；/n基于所述下采样关键帧进行上采样，得到上采样关键帧；其中，所述上采样关键帧的分辨率等于所述原始关键帧的分辨率；/n将所述原始关键帧与所述上采样关键帧相减，得到残差关键帧；/n对所述残差关键帧进行有损编码，得到第二编码关键帧；/n利用第一传输通道将所述第一编码关键帧输送到解码设备，利用第二传输通道将所述第二编码关键帧输送到所述解码设备，以使得所述解码设备能够并行处理所述第一编码关键帧和所述第二编码关键帧。/n

【技术特征摘要】
1.一种帧内编码方法，其特征在于，应用于编码设备，所述方法包括：
对原始关键帧进行下采样，得到下采样关键帧；其中，所述原始关键帧的分辨率大于所述下采样关键帧的分辨率；
对所述下采样关键帧进行编码，得到第一编码关键帧；
基于所述下采样关键帧进行上采样，得到上采样关键帧；其中，所述上采样关键帧的分辨率等于所述原始关键帧的分辨率；
将所述原始关键帧与所述上采样关键帧相减，得到残差关键帧；
对所述残差关键帧进行有损编码，得到第二编码关键帧；
利用第一传输通道将所述第一编码关键帧输送到解码设备，利用第二传输通道将所述第二编码关键帧输送到所述解码设备，以使得所述解码设备能够并行处理所述第一编码关键帧和所述第二编码关键帧。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述下采样关键帧进行编码，得到第一编码关键帧，包括：
对所述下采样关键帧进行无损编码，得到第一编码关键帧；
所述基于所述下采样关键帧进行上采样，得到上采样关键帧，包括：
对所述下采样关键帧进行上采样，得到所述上采样关键帧。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述下采样关键帧进行编码，得到第一编码关键帧，包括：
对所述下采样关键帧进行有损编码，得到所述第一编码关键帧；
所述基于所述下采样关键帧进行上采样，得到上采样关键帧，包括：
解码所述第一编码关键帧，得到重构关键帧；
对所述重构关键帧进行上采样，得到所述上采样关键帧。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原始关键帧进行下采样，得到下采样关键帧，包括：
从所述原始关键帧中提取预设比例的像素作为采样像素；
组合所述采样像素形成所述下采样关键帧。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述原始关键帧中提取预设比例的像素作为采样像素，包括：
将所述原始关键帧划分成目标数量的块；其中，所述目标数量为所述预设比例与所述原始关键帧中像素数量的积；
分别从所述目标数量的块中提取一个像素作为所述采样像素。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原始关键帧进行下采样，得到下采样关键帧，包括：
使用下采样滤波器对所述原始关键帧进行至少一次下采样，直至得到目标分辨率的关键帧作为所述下采样关键帧。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原始关键帧进行下采样，得到下采样关键帧，包括：
从所述原始关键帧中提取预设比例的像素作为采样像素；
组合所述采样像素组合形成所述第一下采样关键帧；
使用下采样滤波器对所述第一下采样关键帧进行下采样，得到第二下采样关键帧；
对所述第二下采样关键帧执行所述提取预设比例的像素作为采样像素的操作，直至...

【专利技术属性】
技术研发人员：林聚财，方诚，江东，曾飞洋，殷俊，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33