[发明专利]一种自适应图像大小提高低带宽下视频质量方法

说明书

技术领域：

本发明涉及视频编解码领域，特别针对低带宽下的视频编解码应用。

背景技术：

由于高清晰视频数据量比较大，视频清晰度与网络带宽始终存在矛盾。特别是对一些带宽比较低的网络，如无线，卫星，ADSL上行512K带宽限制等。如何利用有限的网络带宽传输更清晰的视频，一直是一项挑战。

本发明提出了一种全新的方法，根据视频自身特征，自适应调节编码图像大小，可以在低带宽下大幅提升视频主观质量。

发明内容：

经过大量测试比较后，我们发现：在限定输出带宽的环境下，当编码后图像质量下降到一定程度时，如果将源图像缩小后编码，并在解码端放大到源图像大小，此时与不做缩放处理的情况相比，缩放处理后的图像主观质量要优于未做缩放处理的图像。相反的，如果图像质量足够好，缩放处理后的图像主观质量要差于未做缩放处理的图像。

附图2中，一种情况：以30Kbps带宽来编码352x288视频序列(运动场景)，和另一种情况：以30Kbps带宽来编码缩放到176x144的同一视频序列，并在解码端将图像放大到352x288显示。结果很明显，经过缩放处理后的视频主观质量要优于未做缩放处理的视频。

附图3中，一种情况：以30Kbps带宽来编码352x288视频序列(小运动场景)，和另一种情况：以30Kbps带宽来编码缩放到176x144的同一视频序列，并在解码端将图像放大到352x288显示。结果很明显，经过缩放处理后的视频主观质量要差于未做缩放处理的视频。

由此可见，在限定网络带宽的条件下，对于相对简单的视频场景，可以选用更高的图像分辩率，而对于相对复杂的视频场景，可以选用较低的图像分辩率，这样可以提高视频主观质量。

本发明中，以图像编码中的量化步长参数作为图像质量参数。如H.264编码算法中的QP(Quantization Parameters)，QP值越大，则图像质量越差。QP值越小，则图像质量越好。

如附图1所示，在编码器之前和解码器之后，分别添加缩放模块。设定缩放因子参数。编码器侧缩放模块依据缩放因子缩小图像后，将图像送到编码器进行编码。解码器侧，缩放模块依据缩放因子，将解码后的图像放大到源图像大小显示。

设定图像质量的阈值区间，如H.264编码器中，设定QP-high，QP-low。当图像编码的QP值大于QP-high时，认为图像质量变差，调小缩放因子，使编码图像缩小。当图像编码的QP值小于QP-low时，认为图像质量变好，调大缩放因子，使编码图像放大。缩放因子最大值为1，即编码图像不大于源图像大小。

附图说明：

图1自适应图像大小模块图

图2运动场景图像对比

图3小动动场景图像对比

具体实施方式：

本发明可以按如下步骤实施(以H.264编码器为例)：

步骤1：设定图像质量阈值区间QP-high，QP-low。缩放因子初始值factor。

步骤2：编码器侧缩放模块依据缩放因子，缩小图像。缩小后的图像宽度width`＝width*factor，高度height`＝height*factor。

步骤3：编码器对缩小后的图像进行编码。并将图像质量参数QP反馈给缩放模块。

步骤4：如果一段时间内，QP值大于QP-high，则减小factor值。相反，如果QP值小于QP-low，则增加factor值。并始终保持factor不大于1。

步骤5：解码器模块对接收数据进行解码，解码后的图像大小为width`，heigh`。

步骤6：解码侧缩放模块对解码输出图像进行放大。放大到源图像大小width，height显示。

重复步骤2。