一种帧类型判定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种帧类型判定方法及装置，该方法应用于编码器，该方法包括：确定在待编码图像之前编码的任一I帧为目标I帧；分析第一类视频帧的编码结果，获得第一统计模型值；分析第二类视频帧的编码结果，获得第二统计模型值；根据第一统计模型值以及第二统计模型值，判断待编码图像是否满足预设的I帧选择条件；如果是，将待编码图像的帧类型判定为I帧。应用本发明专利技术实施例提供的方案进行视频编码，可以加快编码速度，提升视频的压缩效率，减少视频编码损失，提高视频的编码效率。

A method and device for determining frame type

An embodiment of the invention discloses a frame type determination method and device. The method is applied to an encoder. The method includes: determining any I frame encoded before the image to be coded as the target I frame, analyzing the coding results of the first class video frame, obtaining the first statistical model value, analyzing the coding results of the second types of video frames, and obtaining the encoding results of the frame. Second statistical model value; according to the first statistical model value and the second statistical model value, determine whether the image to be encode satisfies the preset I frame selection condition; if it is, the frame type of the image is judged to be I frame. The video coding scheme provided by the embodiment of the invention can speed up the coding speed, improve the compression efficiency of the video, reduce the loss of video coding and improve the coding efficiency of the video.

【技术实现步骤摘要】
一种帧类型判定方法及装置
本专利技术涉及视频编码
，特别涉及一种帧类型判定方法及装置。
技术介绍
随着多媒体应用中数字视频业务的不断发展，以及对视频云计算需求的不断提高，现有的有线、无线传输网络带宽和存储资源已然无法承受原始视频信源的大数据量。因而，视频信号在传输、存储过程中的数据压缩成为目前国内外研究和应用的热点之一；视频数据压缩，也称视频编码，其目的是消除视频信号的各种数据冗余。目前，国内外标准化工作组织在过去几十年中相继制定了多种视频编码标准。为了减少视频数据占用的传输带宽和存储空间，这些标准大都通过预测、变换、扫描、量化、熵编码等技术以有效减少上述各种数据冗余。预测技术是其中一项常用技术，其根据帧间或帧内的预测参考关系，将图像编码帧类型划分为I帧、P帧、B帧三种帧类型。I帧为帧内预测图像，在一般的编码器实现中，I帧具有量化参数小、模式决策偏向选择低损失模式、客观编码损失较少的特点，在作为后续图像的预测参考时，可以提升后续图像的压缩效率。因而，I帧除了具有随机访问特性外，还往往具有周期性恢复视频编码损失、防止视频质量不断下降的功能。在现有技术中，一般事先设置好连续两个I帧之间的间隔，而按照上述方式设定I帧并进行视频编码时，通常将上述间隔设置为较大的值，这样连续的两个I帧之间会存在较多的P帧以及B帧。由于现有的视频编码方法多为有损编码，且P帧、B帧的编码损失相比于I帧要大，另外，P帧、B帧编码又需要以在其之前完成编码的视频帧为参考，所以，随着I帧之后各帧的编码，后续各帧的编码损失越来越大，鉴于上述情况，在相连两个I帧之间间隔较大时，易造成编码效率低。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种帧类型判定方法及装置，用于提高视频的编码效率。技术方案如下：为达上述目的，第一方面，本专利技术实施例提供了一种帧类型判定方法，应用于编码器，所述方法包括：确定在待编码图像之前编码的任一I帧为目标I帧；分析第一类视频帧的编码结果，获得第一统计模型值，其中，所述第一类视频帧为：按照编码顺序，从所述目标I帧到所述待编码图像之间的I帧；分析第二类视频帧的编码结果，获得第二统计模型值，其中，所述第二类视频帧为：按照编码顺序，从所述目标I帧到所述待编码图像之间的非I帧；根据所述第一统计模型值以及所述第二统计模型值，判断所述待编码图像是否满足预设的I帧选择条件；如果是，将所述待编码图像的帧类型判定为I帧。优选的，所述根据所述第一统计模型值以及所述第二统计模型值，判断所述待编码图像是否满足预设的I帧选择条件，包括：计算所述第一统计模型值与所述第二统计模型值之间的差值和/或比值，获得计算结果；根据所述计算结果，判断所述待编码图像是否满足预设的I帧选择条件。优选的，所述方法还包括：确定目标图像集合内的图像之间是否发生场景变化，其中，所述目标图像集合，由按照编码顺序包含所述待编码图像的、连续的第一预设数量帧图像组成；所述根据所述第一统计模型值以及所述第二统计模型值，判断所述待编码图像是否满足预设的I帧选择条件，包括：判断以下关系是否成立，若为是，判定所述待编码图像满足预设的I帧选择条件：所述第一统计模型值和所述第二统计模型值满足预设的数值关系，且所述目标图像集合内的图像之间未发生场景变化。优选的，所述确定目标图像集合内的图像之间是否发生场景变化，包括：确定第一目标图像相对于第二目标图像是否发生场景变化，若为是，判定目标图像集合内的图像之间发生场景变化；其中，所述第一目标图像为：按照编码顺序，位于所述待编码图像前和/或后的第二预设数量帧图像；所述第二目标图像为：所述第一目标图像的参考图像或按照编码顺序，所述第一目标图像的前一帧图像。优选的，所述第一目标图像为：所述待编码图像当前所在图像组内的第三预设数量帧图像；所述确定第一目标图像相对于第二目标图像是否发生场景变化，包括：计算所述第一目标图像相比于所述第二目标图像的预测失真之和，得到第一和值；计算所述第二目标图像的帧内预测失真之和，得到第二和值；计算所述第一和值和所述第二和值的比值；判断所述比值是否处于预设数值区间；如果是，对应判定所述第一目标图像相对于所述第二目标图像发生场景变化；如果否，对应判定所述第一目标图像相对于所述第二目标图像未发生场景变化。优选的，所述第一目标图像为：所述待编码图像当前所在图像组内的第四预设数量帧图像；所述确定第一目标图像相对于第二目标图像是否发生场景变化，包括：相对于每一帧所述第一目标图像对应的第二目标图像，获得每一所述第一目标图像中各个图像块的运动幅度；根据所获得的运动幅度，统计每一第一目标图像中运动幅度大于第一预设阈值的图像块；针对每一第一目标图像，分别计算统计得到的图像块占整帧图像的比例；根据计算得到的比例，判断所述第一目标图像相对于所述第二目标图像是否发生场景变化。优选的，所述确定目标图像集合内的图像之间是否发生场景变化，包括：确定所述待编码图像的后续图像相对于所述待编码图像是否发生场景变化，如果是，判定所述目标图像集合内的图像之间发生场景变化，其中，所述后续图像为按照编码顺序，位于所述待编码图像后的第五预设数量帧图像。优选的，所述确定所述待编码图像的后续图像相对于所述待编码图像是否发生场景变化，包括：相对于所述待编码图像，获得每一所述后续图像中各个图像的运动幅度；根据所获得的运动幅度，统计每一所述后续图像中运动幅度大于第二预设阈值的图像块；针对每一后续图像，分别计算统计得到的图像块占整帧图像的比例；根据计算得到的比例，判断所述待编码图像的后续图像相对于所述待编码图像是否发生场景变化。优选的，所述确定所述待编码图像的后续图像相对于所述待编码图像是否发生场景变化，包括：计算每一帧所述后续图像相对于所述待编码图像的第一预测失真；根据所有所述第一预测失真，判断所述待编码图像的后续图像相对于所述待编码图像是否发生场景变化。优选的，所述确定目标图像集合内的图像之间是否发生场景变化，包括：基于当前参考关系，确定所述待编码图像相对其参考图像是否发生内容变化，若为是，判定目标图像集合内的图像之间发生场景变化。优选的，所述基于当前参考关系，确定所述待编码图像相对其参考图像是否发生内容变化，包括：基于当前参考关系，计算所述待编码图像相对于其对应的最近参考图像的目标运动值，其中，所述最近参考图像为：按照显示顺序，所述待编码图像对应的所有参考图像中，距离所述待编码图像最近的参考图像，所述目标运动值为：所述待编码图像中，运动幅度大于第三预设阈值的数据块占整帧图像的比例；判断所述目标运动值是否大于第四预设阈值；如果是，判定所述待编码图像相对其参考图像发生内容变化；如果否，判定所述待编码图像相对其参考图像未发生内容变化。优选的，所述基于当前参考关系，确定所述待编码图像相对其参考图像是否发生内容变化，包括：基于当前参考关系，计算所述待编码图像相对于其对应的最近参考图像的第二预测失真，其中，所述最近参考图像为按照视频显示顺序，所述待编码图像对应的所有参考图像中，距离所述待编码图像最近的参考图像；判断所述第二预测失真是否大于第五预设阈值；如果是，判定所述待编码图像相对其参考图像发生内容变化；如果否，判定所述待编码图像相对其参考图像未发生内容变化。优选的，所述将所述待编码图像的帧类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种帧类型判定方法，应用于编码器，其特征在于，所述方法包括：确定在待编码图像之前编码的任一I帧为目标I帧；分析第一类视频帧的编码结果，获得第一统计模型值，其中，所述第一类视频帧为：按照编码顺序，从所述目标I帧到所述待编码图像之间的I帧；分析第二类视频帧的编码结果，获得第二统计模型值，其中，所述第二类视频帧为：按照编码顺序，从所述目标I帧到所述待编码图像之间的非I帧；根据所述第一统计模型值以及所述第二统计模型值，判断所述待编码图像是否满足预设的I帧选择条件；如果是，将所述待编码图像的帧类型判定为I帧。

【技术特征摘要】
1.一种帧类型判定方法，应用于编码器，其特征在于，所述方法包括：确定在待编码图像之前编码的任一I帧为目标I帧；分析第一类视频帧的编码结果，获得第一统计模型值，其中，所述第一类视频帧为：按照编码顺序，从所述目标I帧到所述待编码图像之间的I帧；分析第二类视频帧的编码结果，获得第二统计模型值，其中，所述第二类视频帧为：按照编码顺序，从所述目标I帧到所述待编码图像之间的非I帧；根据所述第一统计模型值以及所述第二统计模型值，判断所述待编码图像是否满足预设的I帧选择条件；如果是，将所述待编码图像的帧类型判定为I帧。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一统计模型值以及所述第二统计模型值，判断所述待编码图像是否满足预设的I帧选择条件，包括：计算所述第一统计模型值与所述第二统计模型值之间的差值和/或比值，获得计算结果；根据所述计算结果，判断所述待编码图像是否满足预设的I帧选择条件。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定目标图像集合内的图像之间是否发生场景变化，其中，所述目标图像集合，由按照编码顺序包含所述待编码图像的、连续的第一预设数量帧图像组成；所述根据所述第一统计模型值以及所述第二统计模型值，判断所述待编码图像是否满足预设的I帧选择条件，包括：判断以下关系是否成立，若为是，判定所述待编码图像满足预设的I帧选择条件：所述第一统计模型值和所述第二统计模型值满足预设的数值关系，且所述目标图像集合内的图像之间未发生场景变化。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定目标图像集合内的图像之间是否发生场景变化，包括：确定第一目标图像相对于第二目标图像是否发生场景变化，若为是，判定目标图像集合内的图像之间发生场景变化；其中，所述第一目标图像为：按照编码顺序，位于所述待编码图像前和/或后的第二预设数量帧图像；所述第二目标图像为：所述第一目标图像的参考图像或按照编码顺序，所述第一目标图像的前一帧图像。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一目标图像为：所述待编码图像当前所在图像组内的第三预设数量帧图像；所述确定第一目标图像相对于第二目标图像是否发生场景变化，包括：计算所述第一目标图像相比于所述第二目标图像的预测失真之和，得到第一和值；计算所述第二目标图像的帧内预测失真之和，得到第二和值；计算所述第一和值和所述第二和值的比值；判断所述比值是否处于预设数值区间；如果是，对应判定所述第一目标图像相对于所述第二目标图像发生场景变化；如果否，对应判定所述第一目标图像相对于所述第二目标图像未发生场景变化。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一目标图像为：所述待编码图像当前所在图像组内的第四预设数量帧图像；所述确定第一目标图像相对于第二目标图像是否发生场景变化，包括：相对于每一帧所述第一目标图像对应的第二目标图像，获得每一所述第一目标图像中各个图像块的运动幅度；根据所获得的运动幅度，统计每一第一目标图像中运动幅度大于第一预设阈值的图像块；针对每一第一目标图像，分别计算统计得到的图像块占整帧图像的比例；根据计算得到的比例，判断所述第一目标图像相对于所述第二目标图像是否发生场景变化。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定目标图像集合内的图像之间是否发生场景变化，包括：确定所述待编码图像的后续图像相对于所述待编码图像是否发生场景变化，如果是，判定所述目标图像集合内的图像之间发生场景变化，其中，所述后续图像为按照编码顺序，位于所述待编码图像后的第五预设数量帧图像。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定所述待编码图像的后续图像相对于所述待编码图像是否发生场景变化，包括：相对于所述待编码图像，获得每一所述后续图像中各个图像的运动幅度；根据所获得的运动幅度，统计每一所述后续图像中运动幅度大于第二预设阈值的图像块；针对每一后续图像，分别计算统计得到的图像块占整帧图像的比例；根据计算得到的比例，判断所述待编码图像的后续图像相对于所述待编码图像是否发生场景变化。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定所述待编码图像的后续图像相对于所述待编码图像是否发生场景变化，包括：计算每一帧所述后续图像相对于所述待编码图像的第一预测失真；根据所有所述第一预测失真，判断所述待编码图像的后续图像相对于所述待编码图像是否发生场景变化。10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定目标图像集合内的图像之间是否发生场景变化，包括：基于当前参考关系，确定所述待编码图像相对其参考图像是否发生内容变化，若为是，判定目标图像集合内的图像之间发生场景变化。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于当前参考关系，确定所述待编码图像相对其参考图像是否发生内容变化，包括：基于当前参考关系，计算所述待编码图像相对于其对应的最近参考图像的目标运动值，其中，所述最近参考图像为：按照显示顺序，所述待编码图像对应的所有参考图像中，距离所述待编码图像最近的参考图像，所述目标运动值为：所述待编码图像中，运动幅度大于第三预设阈值的数据块占整帧图像的比例；判断所述目标运动值是否大于第四预设阈值；如果是，判定所述待编码图像相对其参考图像发生内容变化；如果否，判定所述待编码图像相对其参考图像未发生内容变化。12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于当前参考关系，确定所述待编码图像相对其参考图像是否发生内容变化，包括：基于当前参考关系，计算所述待编码图像相对于其对应的最近参考图像的第二预测失真，其中，所述最近参考图像为按照视频显示顺序，所述待编码图像对应的所有参考图像中，距离所述待编码图像最近的参考图像；判断所述第二预测失真是否大于第五预设阈值；如果是，判定所述待编码图像相对其参考图像发生内容变化；如果否，判定所述待编码图像相对其参考图像未发生内容变化。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待编码图像的帧类型判定为I帧之后，所述方法还包括：重置当前已确定帧类型且未开始编码的图像的帧类型。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一统计模型值以及所述第二统计模型值均包括：平均比特数、总比特数、最大峰值信噪比、最小峰值信噪比、平均峰值信噪比、最大结构相似性值、最小结构相似性值、平均结构相似性值、预设大小的数据块的最大残差平方和、所述预设大小的数据块的最小残差平方和或所述预设大小的数据块的平均残差平方和中的至少一种。15.一种帧类型判定装置，应用于编码器，其特征在于，所述装置包括：第一确定模块，用于确定在待编码图像之前编码的任一I帧为目标I帧；第一分析模块，用于分析第一类视频...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贤国，朱政，金星，张二丽，范娟婷，
申请(专利权)人：北京金山云网络技术有限公司，北京金山云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11