[发明专利]自适应分辨率的编码方法及其对应的解码方法

说明书

本发明公开了一种自适应分辨率的编码方法，包括以下步骤：在编码端，每当输入一个原始视频帧待编码时，先使用ROI检测，将整帧区域划分为ROI区域和非ROI区域；将原始视频帧以N倍放缩，得到分辨率为原始分辨率的1/N的小分辨率帧，ROI区域和非ROI区域都相应缩放，将小分辨率帧的ROI区域边界适当扩充，使得ROI区域与非ROI边界与编码单元的边界对齐；以光栅扫描顺序依次在小分辨率帧上以最小编码单元编码；得到所有块的编码码流，形成一个编码帧压缩数据，同时获得原始分辨率重建帧和低分辨率重建帧，记录每个编码块是否为ROI区域的标记，写入编码帧的附加数据中。

技术领域

本发明属于视频编码技术领域，具体涉及一种自适应分辨率的编码方法及其对应的解码方法。

背景技术

目前流行的视频编码标准，如国际视频标准H264、H265，以及国内视频标准AVS2、AVS3等，其视频压缩方法上都是类似的，都是把每帧分为很多固定大小的编码块，然后以光栅扫描(从上到下，从左到右)顺序对所有的编码块进行编码。这样的编码块在H264中称为宏块(Macroblock)，大小为16x16。而在H265中，称为CTB(Coded Tree block，编码树区块)，其大小可以配置，最大为64x64,在整个序列中保持不变。在AVS2、AVS3等视频标准中也类似。

同样的视频场景，分辨率的越大，一般会包含更多的细节，画质更细腻，但是需要编码更多的编码块，消耗更多的传输带宽，占用更多的存储。监控领域视频，视频中比较有用的信息通常是包含人、车等运动物体的区域，这部分区域称为感兴趣区域(Region ofInterest，ROI),需要保持较高的画质与细节。而对于其他大部分区域，用户并不关心，称为非感兴趣区域ROI，如果ROI和非ROI采用同样的编码方式，非ROI区域所占码率比重在整帧中过大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自适应分辨率的编码方法及其对应的解码方法，用于自适应的降低非ROI区域的分辨率，从而提升编码压缩率，同时也不会引入较多的马赛克等让人厌烦的视频瑕疵。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明实施例第一方面提供一种自适应分辨率的编码方法，包括以下步骤：

在编码端，每当输入一个原始视频帧待编码时，先使用ROI检测，将整帧区域划分为ROI区域和非ROI区域；

将原始视频帧以N倍放缩，得到分辨率为原始分辨率的1/N的小分辨率帧，ROI区域和非ROI区域都相应缩放，将小分辨率帧的ROI区域边界适当扩充，使得ROI区域与非ROI边界与编码单元的边界对齐；

以光栅扫描顺序依次在小分辨率帧上以最小编码单元编码；

得到所有块的编码码流，形成一个编码帧压缩数据，同时获得原始分辨率重建帧和低分辨率重建帧，记录每个编码块是否为ROI区域的标记，写入编码帧的附加数据中。

第一方面的一种可能设计中，以光栅扫描顺序依次在小分辨率帧上以最小编码单元编码包括：

若小分辨率帧上面的某个编码单元对应的区域为非ROI区域，则使用小分辨率帧上面的数据块进行编码，如果需要用到参考帧，参考帧也采用N倍放缩后的参考帧，具体编码方法同正常的的编码方法一致，该编码块的重建块为低分辨率数据块，再使用N倍上采样的方法获得原始分辨率的重建块。

第一方面的一种可能设计中，以光栅扫描顺序依次在小分辨率帧上以最小编码单元编码包括：

若小分辨率帧上面的某个编码单元对应的区域为ROI区域，则使用原始视频帧上面的数据进行编码，如果需要用到参考帧，则使用原始分辨率的参考帧，原始分辨率下，NxN个编码块与小分辨率帧上面的一个编码块对应，NxN个编码块的编码顺序也采用光栅扫描顺序，NxN个编码块编完后，得到了原始分辨率上的NxN个编码重建块，再使用N倍缩放得到了低分辨率上的一个重建块。