[发明专利]一种摄像头用应急JPEG编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及摄像头图像编码技术，具体涉及一种摄像头用应急JPEG编码方法。

背景技术

目前，在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)，或者压缩后数据量严重依赖于输入图像。

现有的JPEG压缩编码算法的基本步骤如下：

1)将摄像头采集的整图划分成8×8的图像块；

2)正向离散余弦变换(FDCT)；

3)量化(Quantization)；

4)Z字形编码(Zigzag Scan)；

5)使用差分脉冲编码调制(Differential Pulse Code Modulation，DPCM)对直流系数(DC)进行编码；

6)使用行程长度编码(Run-Length Encoding，RLE)对交流系数(AC)进行编码；

7)熵编码(Entropy Eoding)；

8)编码数据送入缓冲。

在摄像头、特别是PC camera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，因为缓冲区溢出会导致视频流中出现坏帧，而坏帧在视频中非常显眼，很容易被用户观察到。

为了抑制缓冲区溢出，可以采取加大JPEG的压缩比的方法减少获取的数据量，但是对于极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及时并有效的减少，在某些情况下依然会造成缓冲区溢出的发生。因此迫切需要一种能够将数据量及时并有效压缩的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提供一种摄像头用应急JPEG编码方法，该方法能够及时并有效地减少获取的数据量，同时尽可能保证图像质量。

为实现以上目的，本发明所采取的技术方案如下：一种摄像头用应急JPEG编码方法，包括如下步骤：

(1)将采集到的图像按标准分成像素块，使用正向离散余弦变换(forward discrete cosine transform，FDCT)把空间域表示的图变换成频率域表示的图；

(2)对经过正向离散余弦变换(FDCT)后的频率系数进行量化，并对量化后的系数进行重新编排；

(3)使用差分脉冲编码调制(differential pulse code modulation，DPCM)对直流系数(DC)进行编码；

(4)监测缓冲使用率，选取交流系数(AC)的数量，使用行程长度编码(run-length encoding，RLE)对所选取的交流系数(AC)进行编码；

(5)使用熵编码对编码后的直流系数和交流系数作进一步的压缩。

进一步，在上述摄像头用应急JPEG编码方法中，如果步骤(4)中监测的缓冲使用率在警戒限值以内，则使用行程长度编码(Run-Length Encoding，RLE)对全部交流系数(AC)进行编码；如果超出警戒限值，则使用行程长度编码(Run-Length Encoding，RLE)对部分交流系数(AC)进行编码。

再进一步，在上述摄像头用应急JPEG编码方法中，当步骤(4)监测的缓冲使用率超出警戒限值时，依据交流系数的频率高低，由高至低丢弃交流系数，对余下的部分交流系数进行编码。

更进一步，在上述摄像头用应急JPEG编码方法中，步骤(4)中所选取的部分交流系数(AC)的数量固定不变；或者，在步骤(4)中首先获取缓冲使用率超出警戒限值的具体数值，每次选取的交流系数(AC)的数量根据缓冲使用率超出警戒限值的具体数值的不同而变化，交流系数数量的变化是通过查询预置的对应表来确定的。

本发明的效果在于：采用本发明所述的方法，可以将图像压缩到只剩下直流系数(DC)和至少一个交流系数(AC)，这种方法在视频流压缩中可以大大减少数据量，避免传输缓冲区溢出而导致的坏帧，同时又可以让用户察觉不到图像质量的变化。而且由于对缓冲区的使用率随时监测，因此可以根据缓冲区的使用率灵活的调整压缩方案，从而进一步减小对图像质量的影响。

附图说明

图1是本发明所述方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。