[发明专利]视频码流的转换压缩方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字媒体处理技术领域中的视频码流转换压缩技术，尤其涉及基于场景建模的视频码流的转换压缩方法与系统。

背景技术

随着视频会议、视频监控等应用的不断发展，长时间(几周甚至几个月)拍摄的视频码流的过高存储代价成为一个急需解决的问题，而对视频码流进行转换压缩就是可以解决这个问题的一个重要方法。

目前用于解决长期拍摄的视频存储问题的转换压缩技术主要采用面向对象的方法。例如，面向对象的长期拍摄的监控视频转换压缩方法往往将待转换压缩视频划分为前景对象和背景区域，然后按照不同条件进行转换压缩，以实现更大的压缩效率。例如，对背景区域只通过传输一帧背景图像码流来完成，或对划分出来的背景区域进行低质量的编码。该方法依赖于前背景分割技术，但这种前背景划分几乎不可能做到完全准确，低质量转换压缩的背景区域很可能是需要被高质量转换压缩的，因而忽略背景区域的转换压缩质量是不符合一些监控视频应用对转换压缩质量的需求。如上问题导致面向对象方法在客观质量评价时整体PSNR(峰值信噪比)较低，不能满足多数监控视频应用对客观转换压缩质量的要求(如司法证据与侦查线索)，因而急需一种不依赖于前背景分割的转换压缩方法。常见的不依赖于前背景分割的方法即是完全解码后再在保证码率降低的编码参数(如量化参数)下完全编码(称为传统全解全编方法)，但是，这种方法会导致编码质量损失过大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种视频码流的转换压缩方法与系统。

本发明一种视频码流的转换压缩方法，包括：解码步骤，视频解码，对输入码流进行解码，生成解码图像；场景建模步骤，在解码图像中选取训练集生成场景图像；再编码步骤，基于所述场景图像，对所述解码图像进行再编码。

上述转换压缩方法，优选所述解码步骤中，所述解码为对输入码流进行全部解码；和/或对输入码流进行独立的部分解码。

上述转换压缩方法，优选转换压缩方法，所述场景建模步骤中，选取所述解码图像的任意子集，采用平均值算法、中值算法或背景建模算法生成一帧或多帧场景图像。

上述转换压缩方法，优选所述再编码步骤中，所述对解码图像进行再编码具体包括：将所述场景图像编入码流，并标志该场景图像在播放时不输出；参考所述场景图像，对所述解码图像进行像素或亚像素精度的全局运动估计，得到全局运动矢量；基于所述场景图像和所述全局运动矢量，选择性地使用原始模式、差分模式对每一个解码图像决进行再编码。

上述转换压缩方法，优选所述再编码步骤中，所述对解码图像进行再编码具体还包括：对所述场景图像进行编码压缩，生成场景图像码流；对所述场景图像码流进行解码重构，以获取重构的场景图像；对解码图像和所述重构的背景图像进行差分，计算差分结果，依据所述差分结果获取差分图像；对所述差分图像进行编码压缩。

上述转换压缩方法，优选所述再编码步骤中，所述对解码图像进行再编码具体包括：将所述场景图像编入码流并作为后续图像的长期参考帧或者背景帧，然后编码其他解码图像，其中在码流中标明所述场景图像在解码时不显示输出。

本发明还提供了一种视频码流的转换压缩系统，包括：解码模块，用于对输入码流进行解码，生成解码图像；场景建模模块，用于在解码图像中选取训练集生成场景图像；再编码模块，用于基于所述场景图像，对所述解码图像进行再编码。

上述转换压缩系统，优选所述解码模块中，所述解码为对输入码流进行全部解码；和/或对输入码流进行独立的部分解码。

上述转换压缩系统，优选所述场景建模模块中，选取所述解码图像的任意子集，采用平均值算法、中值算法或背景建模算法生成一帧或多帧场景图像。

上述转换压缩系统，优选所述对解码图像进行再编码具体也包括：用于将所述场景图像编入码流，并标志该场景图像在播放时不输出的单元；用于参考所述场景图像，对所述解码图像进行像素或亚像素精度的全局运动估计，得到全局运动矢量的单元；用于基于所述场景图像和所述全局运动矢量，选择性地使用原始模式、差分模式对每一个解码图像块进行再编码的单元。

上述转换压缩系统，优选所述对解码图像进行再编码具体也包括：用于对所述场景图像进行编码压缩，生成场景图像码流的单元；用于对所述场景图像码流进行解码重构，以获取重构的场景图像的单元；用于对解码图像和所述重构的背景图像进行差分，计算差分结果，依据所述差分结果获取差分图像的单元；用于对所述差分图像进行编码压缩单元。