[发明专利]视频序列的快速切换方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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视频切换，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1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t+i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，视频解码器必须暂停，等待至下一个帧内编码图像帧才能开始进行视频解码，需要等待至t+n时刻，接收到帧内编码图像才能恢复解码。因此在传统的视频切换方法中，视频切换的等待时延为n-i。

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，在编码视频码流中频繁插入I帧会造成编码效率降低，从而影响用户观看的图像质量。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种视频序列的快速切换方法，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：

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。

进一步，步骤(1)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：

(c1)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；

(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1，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1，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。

本发明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：

在视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；