[发明专利]一种应急的JPEG压缩比特率控制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像传输处理领域，尤其涉及一种应急的JPEG(JointPhotographic Experts Group，图片编码联合专家组标准，是静态图像编码标准)压缩比特率控制装置和方法。

背景技术

在PC camera(数码摄像头)的压缩图像传输中，由于JPEG的压缩数据传输时并不是按恒定的比特率进行的，有的时候可能会在短时间内输出大量的数据，形成一个峰值传输，这就对后一级处理模块的缓冲区设计提出了很高的要求，如果输入缓冲区的数据速度高过输出的速度，缓冲区会在一定时间后充满，造成缓冲区溢出。

缓冲区溢出对于PC camera的应用来说是不能被容忍的，因为这会直接导致用户观察到视频流中出现坏帧。

为了抑制缓冲区溢出，必须加大JPEG的压缩比，但是对于及其复杂或场景快速移动的图像，普通的比特率控制方法通常并不能将数据量无限度的减少或者数据量减少的过程过于缓慢，这在某些极端情况下并不能缓解缓冲区溢出的发生。

在目前的JPEG压缩的视频传输方式中，虽然提供了不同模式的比特率控制机制，但它们的压缩效果或者生效比较慢(如ABRC(auto bit ratecontrol，自动比特率控制)的方法)，或者压缩后数据量严重依赖于输入图像。这时就需要一种能够将数据量无限压缩且快速生效的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提出一种应急的JPEG压缩比特率控制装置和方法，解决现有技术JPEG压缩的视频传输方式中压缩效果差、生效较慢的问题，能够将数据量接近无限压缩且快速生效。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种应急的JPEG压缩比特率控制装置，包括JPEG模块、缓冲区模块；所述JPEG模块用于将输入的数据块进行压缩，输出数据流给缓冲区模块；还包括缓冲区管理模块，所述缓冲区管理模块用于根据缓冲区模块的缓冲区填充状况，控制JPEG模块是否丢弃量化后的交流AC系数，以及丢弃多少个AC系数。

进一步地，所述缓冲区管理模块根据缓冲区模块的缓冲区填充状况，发送给JPEG模块丢弃参数，JPEG模块根据丢弃参数的值丢弃AC系数。

进一步地，所述JPEG模块根据丢弃参数的值，按照高频到低频的顺序丢弃量化后的AC系数。

进一步地，所述JPEG模块丢弃AC系数为置需要丢弃的AC系数为0。

进一步地，JPEG模块包括正向离散余弦变换单元、量化单元、Z字形编码单元、变长编码单元，所述正向离散余弦变换单元、量化单元、Z字形编码单元、变长编码单元依次连接；缓冲区管理模块反馈给JPEG模块的量化单元丢弃参数；正向离散余弦变换单元将输入的8×8数据块进行离散余弦变换，得到64个离散余弦变换系数，输入给量化单元进行量化，数据量化后，量化单元根据丢弃参数的值，按高频到低频的顺序将相应地AC系数置0，然后再将数据依次输入给Z字形编码单元进行Z字形编排、变长编码单元进行数据编码压缩，然后输出给缓冲区模块。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种应急的JPEG压缩比特率控制方法，应用于具有JPEG模块、缓冲区模块和缓冲区管理模块的装置，包括如下步骤：

(1)缓冲区管理模块获得缓冲区模块的缓冲区填充状况；

(2)缓冲区管理模块根据所述缓冲区填充状况控制JPEG模块是否丢弃量化后的AC系数，以及丢弃多少个AC系数。

进一步地，所述步骤(2)中，所述缓冲区管理模块根据缓冲区模块的缓冲区填充状况，发送给JPEG模块丢弃参数，JPEG模块根据丢弃参数的值丢弃AC系数。

进一步地，所述步骤(2)中，JPEG模块根据丢弃参数的值，按照高频到低频的顺序丢弃量化后的AC系数。

进一步地，所述丢弃AC系数为置需要丢弃的AC系数为0。

进一步地，所述步骤(2)包括：

对于缓冲区管理模块：根据缓冲区模块的缓冲区填充状况，发送给JPEG模块丢弃参数；

对于JPEG模块，数据处理的步骤包括：

(A)8×8数据块依次输入JPEG模块，进行正向离散余弦变换，将空域的信息变换到频域，得到离散余弦变换系数；

(B)将离散余弦变换系数进行量化；

(C)根据丢弃参数的值，按高频到低频的顺序将相应地AC系数置0；

(D)将数据块在矩阵中按照Z字形的次序进行编排；