一种低延时超高清视频编码方法、解码方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种低延时超高清视频编码方法、解码方法及其装置，包括以下步骤：步骤S10：获取待压缩视频流数据；步骤S20：根据当前待处理像素建立预测模板，计算得到带预测像素的预测值；步骤S30：根据所述待预测像素的预测值和原始值，得到残差系数；步骤S40：根据残差系数和带预测像素的原始值，并根据上文情况进行数据压缩处理；步骤S50：将第一压缩编码数据流进行数据地址重映射，产生第二压缩编码数据流；步骤S60：将所述第二压缩编码数据流，进行字典压缩编码，产生第三压缩编码数据流；应用本技术方案可实现提高对超高清视频流数据编码解码效率及低延时性。码解码效率及低延时性。码解码效率及低延时性。

【技术实现步骤摘要】
一种低延时超高清视频编码方法、解码方法及其装置


[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别是一种低延时超高清视频编码方法、解码方法及其装置。

技术介绍

[0002]随着视频技术的发展，现在的超高清视频流其所携带的数据量是非常庞大的，这对视频的传输和存储会有巨大的影响。而且视频流数据中会包含有冗余的数据，若能对这些数据进行压缩，则能减少视频流数据的传输量。因此，视频压缩具有很大的现实意义。
[0003]在现有的视频压缩技术中，主要通过较为复杂压缩编码框架进行压缩处理，可以将视频流压缩到比较小的量级，但其延时较高且应用在实际中也会带来额外的硬件开销成本，解压后输出的数据为有损影响会用户观看体验，并不适合应用于使用有线传输超高清实时显示设备中。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种低延时超高清视频编码方法、解码方法及其装置，提高对超高清视频流数据编码解码效率及低延时性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种低延时超高清视频编码方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S10：获取待压缩视频流数据；
[0007]步骤S20：根据当前待处理像素建立预测模板，计算得到带预测像素的预测值；
[0008]步骤S30：根据所述待预测像素的预测值和原始值，得到残差系数；
[0009]步骤S40：根据残差系数和带预测像素的原始值，并根据上文情况进行数据压缩处理；
[0010]步骤S50：将第一压缩编码数据流进行数据地址重映射，产生第二压缩编码数据流；
[0011]步骤S60：将所述第二压缩编码数据流，进行字典压缩编码，产生第三压缩编码数据流。
[0012]在一较佳的实施例中，所述步骤S20，包括：
[0013]步骤S21：计算所述预测模板的图像特征值，其中包括水平特征系数、垂直特征系数、右斜特征系数和左斜特征系数；
[0014]步骤S22：根据所述预测模板的图像特征值，确定所述预测模板的纹理结构，对所述预测模板划分切割，得到划分切割结果；
[0015]步骤S23：根据所述划分切割结果，计算待预测像素的预测值；
[0016]步骤S21采用的算法公式为：
[0017][0018][0019][0020][0021]其中，x为水平特征系数、y为垂直特征系数、z1为右斜特征系数、z2为左斜特征系数，A1～A7、B1～B6、C1、C2为所示参考像素的像素值。
[0022]在一较佳的实施例中，所步骤S22，包括以下情况：
[0023]第一种情况，当所述水平特征系数同时小于所述垂直特征系数、所述右斜特征系数和所述左斜特征系数一定数值时，即当x＜(y
‑
4)，x＜(z1
‑
4)，x＜(z2
‑
4)，则判断所述预测模板的纹理结构为水平纹理结构，确定所述预测模板以水平切割的方式进行划分；
[0024]第二种情况，当所述垂直特征系数同时小于所述水平特征系数、所述右斜特征系数和所述左斜特征系数一定数值时，即当y＜(x
‑
4)，y＜(z1
‑
4)，y＜(z2
‑
4)，则判断所述预测模板的纹理结构为垂直纹理结构，确定所述预测模板以垂直切割的方式进行划分；
[0025]第三种情况，当所述右斜特征系数同时小于所述垂直特征系数、所述水平特征系数和所述左斜特征系数一定数值时，即当z1＜(y
‑
4)，z1＜(x
‑
4)，z1＜(z2
‑
4)则判断所述预测模板的纹理结构为右斜纹理结构，确定所述预测模板以右斜切割的方式进行划分；
[0026]第四种情况，当所述左斜特征系数同时小于所述垂直特征系数、所述右斜特征系数和所述水平特征系数一定数值时，即当z2＜(y
‑
4)，z2＜(z1
‑
4)，z2＜(x
‑
4)则判断所述预测模板的纹理结构为左斜纹理结构，确定所述预测模板以左斜切割的方式进行划分；
[0027]第五种情况，当所述水平特征系数和垂直特征系数同时小于所述右斜特征系数和小于所述左斜特征系数一定数值时并且水平特征系数和垂直特征系数之间相差在一定范围内，即当|x
‑
y|＜4，x＜(z1
‑
4)，x＜(z2
‑
4)，y＜(z1
‑
4)，y＜(z2
‑
4)则判断所述预测模板的纹理结构为十字纹理结构，确定所述预测模板以十字切割的方式进行划分；
[0028]第六种情况，当所述右斜特征系数和左斜特征系数同时小于所述水平特征系数和小于所述垂直特征系数一定数值时并且左斜特征系数和右斜特征系数之间相差在一定范围内，即当|z1
‑
z2|＜4，z1＜(x
‑
4)，z1＜(y
‑
4)，z2＜(x
‑
4)，z2＜(y
‑
4)则判断所述预测模板的纹理结构为交叉纹理结构，确定所述预测模板以交叉切割的方式进行划分；
[0029]第七种情况，当所述水平特征系数，垂直特征系数、右斜特征系数和左斜特征系数之间相差在一定范围内，即当|x
‑
y|＜4，|x
‑
z1|＜4，|x
‑
z2|＜4，|y
‑
z1|＜4，|y
‑
z2|＜4，|z1
‑
z2|＜4则判断所述预测模板的纹理结构为平整纹理结构，确定所述预测模板不用进行划分切割；
[0030]所述步骤S23，包括：
[0031]第一种情况，当为水平切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：
[0032][0033]第二种情况，当为垂直切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：
[0034][0035]第三种情况，当为右斜切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：
[0036][0037]第四种情况，当为左斜切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：
[0038][0039]第五种情况，当为十字切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：
[0040][0041]第六种情况，当为交叉切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：
[0042][0043]在一较佳的实施例中，所述步骤S40，包括：
[0044]步骤S41：当接收到所述残差系数和待预测像素的原始值数据流时，对所述残差系数进行判断，判断所述残差系数是否小于第一阈值大于第二阈值，若成立则执行步骤S42否则执行步骤S43，其中第一阈值包括，但不限于14，第二阈值包括，但不限于
‑
14；
[0045]步骤S42：将所述残差系数进行截断并编码处理，从而产生输出第一压缩编码，跳转执行步骤S44；
[0046]步骤S43：将所述待预测像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低延时超高清视频编码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10：获取待压缩视频流数据；步骤S20：根据当前待处理像素建立预测模板，计算得到带预测像素的预测值；步骤S30：根据所述待预测像素的预测值和原始值，得到残差系数；步骤S40：根据残差系数和带预测像素的原始值，并根据上文情况进行数据压缩处理；步骤S50：将第一压缩编码数据流进行数据地址重映射，产生第二压缩编码数据流；步骤S60：将所述第二压缩编码数据流，进行字典压缩编码，产生第三压缩编码数据流。2.根据权利要求1所述的一种低延时超高清视频编码方法，其特征在于，所述步骤S20，包括：步骤S21：计算所述预测模板的图像特征值，其中包括水平特征系数、垂直特征系数、右斜特征系数和左斜特征系数；步骤S22：根据所述预测模板的图像特征值，确定所述预测模板的纹理结构，对所述预测模板划分切割，得到划分切割结果；步骤S23：根据所述划分切割结果，计算待预测像素的预测值；步骤S21采用的算法公式为：步骤S21采用的算法公式为：步骤S21采用的算法公式为：步骤S21采用的算法公式为：其中，x为水平特征系数、y为垂直特征系数、z1为右斜特征系数、z2为左斜特征系数，A1～A7、B1～B6、C1、C2为所示参考像素的像素值。3.根据权利要求2所述的一种低延时超高清视频编码方法，其特征在于所步骤S22，包括以下情况：第一种情况，当所述水平特征系数同时小于所述垂直特征系数、所述右斜特征系数和所述左斜特征系数一定数值时，即当x＜(y
‑
4)，x＜(z1
‑
4)，x＜(z2
‑
4)，则判断所述预测模板的纹理结构为水平纹理结构，确定所述预测模板以水平切割的方式进行划分；第二种情况，当所述垂直特征系数同时小于所述水平特征系数、所述右斜特征系数和所述左斜特征系数一定数值时，即当y＜(x
‑
4)，y＜(z1
‑
4)，y＜(z2
‑
4)，则判断所述预测模板的纹理结构为垂直纹理结构，确定所述预测模板以垂直切割的方式进行划分；第三种情况，当所述右斜特征系数同时小于所述垂直特征系数、所述水平特征系数和所述左斜特征系数一定数值时，即当z1＜(y
‑
4)，z1＜(x
‑
4)，z1＜(z2
‑
4)则判断所述预测模板的纹理结构为右斜纹理结构，确定所述预测模板以右斜切割的方式进行划分；第四种情况，当所述左斜特征系数同时小于所述垂直特征系数、所述右斜特征系数和所述水平特征系数一定数值时，即当z2＜(y
‑
4)，z2＜(z1
‑
4)，z2＜(x
‑
4)则判断所述预测模板的纹理结构为左斜纹理结构，确定所述预测模板以左斜切割的方式进行划分；
第五种情况，当所述水平特征系数和垂直特征系数同时小于所述右斜特征系数和小于所述左斜特征系数一定数值时并且水平特征系数和垂直特征系数之间相差在一定范围内，即当|x
‑
y|＜4，x＜(z1
‑
4)，x＜(z2
‑
4)，y＜(z1
‑
4)，y＜(z2
‑
4)则判断所述预测模板的纹理结构为十字纹理结构，确定所述预测模板以十字切割的方式进行划分；第六种情况，当所述右斜特征系数和左斜特征系数同时小于所述水平特征系数和小于所述垂直特征系数一定数值时并且左斜特征系数和右斜特征系数之间相差在一定范围内，即当|z1
‑
z2|＜4，z1＜(x
‑
4)，z1＜(y
‑
4)，z2＜(x
‑
4)，z2＜(y
‑
4)则判断所述预测模板的纹理结构为交叉纹理结构，确定所述预测模板以交叉切割的方式进行划分；第七种情况，当所述水平特征系数，垂直特征系数、右斜特征系数和左斜特征系数之间相差在一定范围内，即当|x
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y|＜4，|x
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z1|＜4，|x
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z2|＜4，|y
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z1|＜4，|y
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z2|＜4，|z1
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z2|＜4则判断所述预测模板的纹理结构为平整纹理结构，确定所述预测模板不用进行划分切割；所述步骤S23，包括：第一种情况，当为水平切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：第二种情况，当为垂直切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：第三种情况，当为右斜切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：第四种情况，当为左斜切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：第五种情况，当为十字切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：第六种情况，当为交叉切割时，所述待预测像素的预测值计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种低延时超高清视频编码方法，其特征在于，所述步骤S40，包括：步骤S41：当接收到所述残差系数和待预测像素的原始值数据流时，对所述残差系数进行判断，判断所述残差系数是否小于第一阈值大于第二阈值，若成立则执行步骤S42否则执行步骤S43，其中第一阈值包括，但不限于14，第二阈值包括，但不限于
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14；步骤S42：将所述残差系数进行截断并编码处理，从而产生输出第一压缩编码，跳转执行步骤S44；步骤S43：将所述待预测像素原始值进行编码处理，从而产生输出第一压缩编码；步骤S44：重复步骤S41到S43直至所述残差系数和待预测像素的原...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永爱，范贵星，林坚普，林志贤，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：