视频序列的快速切换方法技术

本发明专利技术公开了一种视频序列的快速切换方法，步骤如下：对视频序列进行编码时，在视频码流中插入切换帧；对视频序列进行解码时，当接收到视频切换请求和切换帧，进行切换帧的视频解码处理，得到切换参考图像；将切换参考图像作为后续视频图像解码的参考帧。本发明专利技术方法可以在不明显降低视频编码效率的条件下，实现解码器端的快速视频切换，与原有的根据视频序列的Ｉ帧进行视频切换相比，缩短了切换时间。同时，本发明专利技术还公开了一种在视频序列中插入切换帧的方法和一种视频序列的切换方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像信息的传输和处理技术，具体说，涉及一种视频序 列的快速切换方法。
技术介绍
随着有线宽带网络和无线网络的发展和用户需求的驱动，多媒体技术和 相关的应用得到了越来越多的关注。特别是数字视频技术得到了广泛的应用，例如IPTV、手机电视、数字电视、会议电视、激光视盘等。其中一个 常见的用户操作是进行4见频切换，即用户端从一个正在播放的视频序列切换 到另外一个视频序列。对于数字视频而言，由于现有的数字视频编码方法都采取了图像帧编码 的方式，视频序列的切换无法快速完成。这些图像帧含有帧内编码帧(I帧) 和非帧内编码帧，其中非帧内编码帧有预测帧(P帧)和双向预测帧(B帧)。 I帧是可以独立解码的帧，不需要其它图像帧作为参考图像。而P帧是前向 预测帧，需要用当前解码的P帧图像之前的图像作为参考帧，B帧是双向预 测帧，需要用当前解码的B帧之前和之后的图像作为参考图像。在传统的视频序列切换方法中，如果视频切换位置的图像帧是帧内编码 模式(I帧)，从切换位置开始可以立即进行标准的视频解码处理。解码图 像可以进行显示，并作为后续编码视频码流的参考图像。如图l所示，如果视频切换位置的图像帧不是帧内编码模式，例如P帧 或者B帧。由于P帧或者B帧需要使用前向或/和后向的重建图像作为参考 帧，不能立即进行视频解码处理。在f '时刻进行视频切换时，由于此时的 编码图像帧不是帧内编码，需要参考前向或/和后向的重建图像帧进行解码。在这种情况下，〖见频解码器必须暂停，等待至下一个帧内编码图#^贞才能开 始进行视频解码，需要等待至Z+时刻，接收到帧内编码图像才能恢复解码。因此在传统的^L频切换方法中，-現频切换的等待时延为-/。由于视频码流中只有I帧能够独立解码，因此一段视频码流必须以I帧 作为起始帧。在进行频道切换时，需要等待视频码流的I帧正确接收后，才 能进行解码和显示。因此为了实现视频码流的切换，需要在编码的视频码流中插入I帧编码 图像。但是由于I帧的编码效率远低于P帧或者B帧的编码效率，在编码牙见 频码流中频繁插入I帧会造成编码效率降低,从而影响用户观看的图像质量。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种，能够对 不同的视频序列进行快速切换，而且能够保证用户观看图像的质量。技术方案如下步骤如下 (1 )对#见频序列进4亍编码时，在3见频码流中插入切换帧；(2) 对视频序列进行解码时，当接收到视频切换请求和切换帧，进行 切换帧的视频解码处理，得到切换参考图像；(3) 将切换参考图像作为后续视频图像解码的参考帧。 进一步，步骤(l)中，得到切换帧的具体步骤如下a、 在视频码流中选取插入切换帧的时刻；b、 提取对应的原始图像帧或者重建图像帧；c、 将原始图像帧或者重建图像帧按照视频编码方法进行帧内编码，得 到切换帧。进一步，步骤(a)中相邻切换帧之间的间隔小于相邻I帧之间的间隔。进一步，步骤(c)具体为-. (cl )选定缩放系数，对所述原始图像帧或者重建图像帧进行缩放处理; (c2)对缩放处理后的原始图像帧或者重建图像帧进行帧内编码，得到 切换帧。进一步，步骤(2)具体为(21) 当收到視频切换请求和切换帧时，进行切换帧的视频解码处理， 得到切换帧的解码图像；(22) 对解码图像按照缩放系数进行恢复，得到切换参考图像。 进一步，步骤(21)具体为当接收到视频切换请求时，对接受的视频码流进行判断；如果为非帧内 编码模式的普通图像帧，则不进行解码处理；如果为帧内编码模式的普通图 像帧，则进行标准的解码处理；如果为视频切换帧，则进行切换帧的视频解 码处理，得到解码图像。进一步，当进行图像的缩放时，如果缩放系数小于l，表示对图像进行 缩小；如果缩放系数大于1,表示对图像进行放大；如果缩放系数等于l， 表示图像保持原有大小。进一步，对切换帧的视频解码处理通过采样滤波器完成。本专利技术所解决的另 一个技术问题是提供一种在视频序列中插入切换帧 的方法，便于视频序列的解码过程的快速切换。技术方案如下在3见频序列中插入切换帧的方法步骤如下(1) 在视频码流中选取插入切换帧的时刻；(2) 提取对应的原始图像帧或者重建图像帧；(3 ) 将原始图像帧或者重建图像帧按照视频编码方法进行帧内编 码，得到切换帧。本专利技术所解决的另 一个技术问题是提供一种视频序列的切换方法，通过 利用插入的切换帧，加快了视频序列的快速切换。4支术方案如下视频序列的切换方法步骤如下 (1)当收到视频切换请求和切换帧时，进行切换帧的视频解码处理，得到切换帧的解码图像；(2) 对解码图像按照缩放系数进行恢复，得到切换参考图像；(3) 将切换参考图像作为后续视频图像解码的参考帧。 上述技术方案的技术效果如下本专利技术方法可以在不明显降低视频编码效率的条件下，实现解码器端的 快速视频切换，与原有的根据视频序列的I帧进行视频切换相比，切换时间被缩短。由于切换帧是对普通的视频图像帧进行了缩放后再进行帧内编码，而且 在对切换帧进行编码时，采取了提高压缩比的方法，例如粗量化、更有效的 熵编码方法、更有效的帧内预测方法等，切换帧的编码后数据量远小于普通 的I帧编码。在这种情况下，当编码视频码流的相邻普通I帧之间相隔较远 时，通过在相邻的普通I帧之间插入多个切换帧，从而可以在解码端实现快 速的视频序列切换，而且插入的切换帧不会明显增加编码后的视频码流数据 量。本专利技术在不需要视频切换的情况下，插入的切换帧只是作为附加的无效 数据，不影响视频解码器正常解码；在需要视频切换的情况下，插入的切换 帧可以独立解码，无需参考其它解码图像，新的视频序列可以从切换帧位置 开始进行-现频解码，从而实现快速的^L频序列切换。附图说明图l是现有技术中的视频切换方法示意图； 图2是本专利技术中使用切换帧的视频切换方法示意图； 图3是本专利技术中插入切换帧后的两个视频序列示意图； 图4是本专利技术中基于切换帧的视频切换过程示意图。具体实施例方式下面参考附图，对本专利技术的优选实施例作详细描述。本专利技术所提出的整体上包括视频编码器的编 码过程和视频解码器的解码过程两个部分。1、视频编码器的编码过程。第一步，对需要编码的视频序列按照标准的视频编码方法进行编码。视频编码可以采取H.261、 H.263、 H.264、 AVS、 MPEG4、 MPEG2等方法， 编码的图像帧类型可以是I帧、P帧或者B帧，为了提高编码效率，相邻的 I帧之间可以有任意大间隔。第二步，在标准的编码-f见频码流中插入切换帧。参照图2所示，在进行视频编码的过程中，除了标准的帧内编码图像帧， 在视频码流中插入了另外一种帧内编码的图像帧一切换帧。切换帧的实现方法包括如下几个步骤(1) 选定插入切换帧的时刻。例如，选定J时刻或者&时刻，作为切换帧的插入时刻。切换帧的位置 可以根据实际需要确定， 一般来说切换帧的频率大于视频码流中的I帧频率， 即相邻切换帧之间的间隔小于相邻I帧之间的间隔。(2) 在切换帧时刻/或者A:处，提取出对应的原始图像帧或者重建图 4象帧，记为巧或者&。(3 )将巧或者&按照预先给定的缩放系数(sca/e),经过滤波器() 处理，得到一个缩放后的图像，记为&/^—巧或者&0/^一&。在对巧或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频序列的快速切换方法，步骤如下：（１）对视频序列进行编码时，在视频码流中插入切换帧；（２）对视频序列进行解码时，当接收到视频切换请求和切换帧，进行切换帧的视频解码处理，得到切换参考图像；（３）将切换参考图像作为后续视频图像解码的参考帧。

【技术特征摘要】
CN 2006-11-10 200610138708.91、一种视频序列的快速切换方法，步骤如下(1)对视频序列进行编码时，在视频码流中插入切换帧；(2)对视频序列进行解码时，当接收到视频切换请求和切换帧，进行切换帧的视频解码处理，得到切换参考图像；(3)将切换参考图像作为后续视频图像解码的参考帧。2、 根据权利要求1所述的视频序列的快速切换方法，其特征在于，步 骤(1)中，得到切换帧的具体步骤如下a、 在一见频码流中选取插入切换帧的时刻；b、 提取对应的原始图像帧或者重建图像帧；c、 将原始图像帧或者重建图像帧按照视频编码方法进行帧内编码，得 到切换帧。3、 根据权利要求2所述的视频序列的快速切换方法，其特征在于，步 骤(a)中相邻切换帧之间的间隔小于相邻I帧之间的间隔。4、 根据权利要求2所述的视频序列的快速切换方法，其特征在于，步 骤(c)具体为(cl )选定缩放系数，对所述原始图像帧或者重建图像帧进行缩放处理；(c2)对缩放处理后的原始图像帧或者重建图像帧进行帧内编码，得到 切换帧。5、 根据权利要求1所述的视频序列的快速切换方法，其特征在于，步 骤(2)具体为-.(21)当收到^L频切换请求和切换帧时，进行切换帧的视频解码处理， 得到切换帧的解码图像；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈睿，郭晓强，宋立锋，王宁，于培松，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]