视频编码系统和方法以及调节编码位宽的控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种视频编码系统和方法、以及一种调节编码位宽的控制装置和方法。本发明专利技术根据图像数据的直方图检测出像素亮度值的下限和上限，并根据上限与下限之间的像素亮度值范围所表示的图像数据的亮度动态范围，确定出该图像数据实际所需的编码位宽，然后以计算出的编码位宽配置视频编码器的编码位宽参数的取值、以对视频编码器的编码位宽进行调整，同时以检测到的像素亮度值下限配置视频编码器的亮度偏移量参数的取值，使得视频编码器将图像数据的所有像素值减去亮度偏移量参数的取值之后，直接从图像数据中取相应的低位即可以编码位宽参数的取值为编码位宽对图像数据进行视频编码，避免了硬件资源的浪费和编码速度的降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制技术，特别涉及能够调节编码位宽的一种视频编码系统、一种视频编码方法、以及一种调节编码位宽的控制装置和一种调节编码位宽的控制方法。
技术介绍
在视频监控领域中，需要对拍摄到的图像数据进行视频编码后在予以传输。图1 为现有视频编码系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括感光器件11和视频编码器 12。 感光器件11输出N位图像数据至视频编码器12 ;为了保证图像数据的亮度动态 范围在编码后不会降低、以避免图像数据中的各种亮度细节丢失，视频编码器12以N位的 编码位宽对接收到的图像数据进行视频编码。 其中，N为正整数，N通常为8;对于图像数据的位宽N，其所能够表示的最大亮度 动态范围为2N，因此，图像的亮度动态范围越大、需要的位宽N就越大。 由此，为了保证图像数据的亮度范围较大，现有的感光器件11能够输出更高位宽 的图像数据，例如10位、12位、甚至16位。相应地，视频编码器12的编码位宽也随之升高。 但是，现有视频编码系统中由于感光器件11的输出位宽是固定不变的、视频编码 器12的编码位宽也就相应地固定不变，而在实际应用中随着环境的光线变化，图像数据的 亮度动态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频编码系统，包括用于输出Ｎ位图像数据的感光器件、以及视频编码器，其特征在于，所述视频编码器内部存储有编码位宽参数和亮度偏移量参数，且该系统还包括调节编码位宽的控制装置，其中，所述调节编码位宽的控制装置包括：动态范围检测单元，用于检测所述Ｎ位图像数据的直方图中满足预设第一比例因子的像素亮度值下限、以及满足预设第二比例因子的像素亮度值上限，并将检测到的所述上限与所述下限之间的像素亮度值范围确定为所述图像数据的亮度动态范围；编码位宽配置单元，用于根据所述上限与下限的差计算所述图像数据所需的编码位宽，并将所述编码位宽参数取值Ｐ赋值为计算得到的编码位宽、将所述亮度偏移量参数取值Ｑ赋值为所述图像数据...

【技术特征摘要】
一种视频编码系统，包括用于输出N位图像数据的感光器件、以及视频编码器，其特征在于，所述视频编码器内部存储有编码位宽参数和亮度偏移量参数，且该系统还包括调节编码位宽的控制装置，其中，所述调节编码位宽的控制装置包括动态范围检测单元，用于检测所述N位图像数据的直方图中满足预设第一比例因子的像素亮度值下限、以及满足预设第二比例因子的像素亮度值上限，并将检测到的所述上限与所述下限之间的像素亮度值范围确定为所述图像数据的亮度动态范围；编码位宽配置单元，用于根据所述上限与下限的差计算所述图像数据所需的编码位宽，并将所述编码位宽参数取值P赋值为计算得到的编码位宽、将所述亮度偏移量参数取值Q赋值为所述图像数据的亮度动态范围的下边界；所述视频编码器，用于将所述N位图像数据中的所有像素的亮度值减去亮度偏移量参数的取值Q；以编码位宽参数的取值P为编码位宽，对减去亮度偏移量参数的取值Q后的N位图像数据的低P位进行视频编码；其中，N、P、Q均为正整数。2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述下限和所述上限分别满足<formula>formula see original document page 2</formula>其中，k表示所述N位图像数据的直方图中2W个像素亮度值被划分成的亮度值区间个 数；S(j)表示亮度值落在第j个亮度值区间内的像素个数，O《j《k-l、且j为正整数；Min 为表示亮度值区间的所述下限、Max为表示亮度值区间的所述上限；a为预设第一比例因 子，13为预设第二比例因子；且，所述动态范围检测单元包括区间检测子单元，用于检测表示亮度值区间的所述下限和所述上限； 边界检测子单元，用于检测表示亮度值区间的下限的上/下边界、以及表示亮度值区间的上限的上/下边界；边界差值子单元，用于计算所述上限的上/下边界与所述下限的上/下边界之差，得到当前图像数据的亮度动态范围。3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述下限和所述上限分别满足<formula>formula see original document page 2</formula>其中，H[i]为表示直方图中像素亮度值为i的像素个数，O《i《2N-l、i i为正整数； Min为表示像素亮度值的所述下限、Max为表示像素亮度值的所述上限；a为预设第一比例 因子，13为预设第二比例因子；且，所述动态范围检测单元包括亮度值检测子单元，用于检测表示像素亮度值的所述下限和所述上限；亮度值差值子单元，用于计算所述上限与所述下限之差，得到当前图像数据的亮度动 态范围。4. 如权利要求1至3中任意一项所述的系统，其特征在于，所述编码位宽配置单元包括对数计算子单元，用于计算以2为底的该亮度动态范围的对数； 取整子单元，用于对所述对数向上取整，得到所述图像数据所需的编码位宽； 配置子单元，用于将所述视频编码器中的编码位宽参数的取值P赋值为计算得到的编 码位宽、将所述亮度偏移量参数取值Q赋值为所述图像数据的亮度动态范围的下边界。5. 如权利要求1至3中任意一项所述的系统，其特征在于，所述配置子单元进一步将 编码位宽参数取值P和亮度偏移量参数取值Q插入在所述图像数据传输码流的任意预设位 置。6. 如权利要求1至3中任意一项所述的系统，其特征在于，所述视频编码器进一步在对 减去亮度偏移量参数取值后的N位图像数据进行箝位处理后、再取低P位进行视频编码。7. —种视频编码方法，其特征在于，在视频编码器内部设置编码位宽参数和亮度偏移 量参数，且该方法包括a、 检测感光器件输出的N位图像数据的直方图中，满足预设第一比例因子的像素亮度 值下限、以及满足预设第二比例因子的像素亮度值上限；b、 将检测到的所述上限与所述下限之间的像素亮度值范围确定为所述图像数据的亮 度动态范围；c、 根据确定的所述图像数据的亮度动态范围计算所述图像数据所需的编码位宽；d、 将所述视频编码器中的编码位宽参数取值P赋值为计算得到的编码位宽、并将所述 亮度偏移量参数取值Q赋值为所述图像数据的亮度动态范围的下边界；e、 视频编码器将所述N位图像数据中的所有像素的亮度值减去亮度偏移量参数取值Q ;f 、以编码位宽参数取值P为编码位宽对减去亮度偏移量参数取值Q后的N位图像数据 的低P位进行视频编码；其中，N、P、Q均为正整数。8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述下限和所述上限分别满足 S S(力x M 、且Z S(力W x M ;<formula>formula see original document page 3</formula>其中，k表示所述N位图像数据的直方图中2W个像素亮度值被划分成的亮度值区间个 数；S(j)表示亮度值落在第j个亮度值区间内的像素个数，O《j《k-l、且j为正整数；Min 为表示亮度值区间的所述下限、Max为表示亮度值区间的所述上限；a为预设第一比例因 子，13为预设第二比例因子；且，所述步骤b包括b 11 、检测表示亮度值区间的所述下限和所述上限；bl2、检测表示亮度值区间的下限的上/下边界、以及表示亮度值区间的上限的上/下边界；bl3、计算所述上限的上/下边界与所述下限的上/下边界之差，得到当前图像数据的 亮度动态范围。9. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述下限和所述上限分别满足 <formula>formula see original document page 4</formula>其中，H[i]为表示直方图中像素亮度值为i的像素个数，O《i《2N-l、i i为正整数； Min为表示像素亮度值的所述下限、Max为表示像素亮度值的所述上限；a为预设第一比例 因子，13为预设第二比例因子；且，所述步骤b包括b21、检测表示像素亮度值的所述下限和所述上限；b22、所述上限与所述下限之差，得到当前图像数据的亮度动态范围。10. 如权利要求7至9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤c包括计算以 2为底的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，邱嵩，杨晓东，
申请(专利权)人：北京中星微电子有限公司，中星电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]