【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频处理，具体涉及一种用于4k视频内容的智能压缩与展示系统。
技术介绍
1、随着4k视频内容的普及，对高质量视频的需求不断增加。4k视频分辨率(3840×2160或4096×2160)提供了比全高清(fhd)更高的清晰度和细节，但也带来了巨大的数据量和带宽需求。现有的压缩技术，如h.264/avc和h.265/hevc，虽然在压缩效率和视频质量之间取得了一定平衡，但仍存在一些不足和挑战。传统的视频压缩技术在面对高分辨率和高帧率的视频内容时，带宽需求和存储空间需求显著增加。例如，对于4k分辨率的24-bit rgb视频，60帧每秒的传输需要高达13gbps的带宽，而3d 1080p视频也需要12gbps。虽然hevc提供了良好的压缩性能，但在某些应用场景下仍存在视觉质量和延迟的问题。尤其是在实时传输和高动态范围(hdr)显示中，现有技术可能无法充分满足高要求的视觉质量。高效的视频压缩算法通常需要大量的逻辑门和内存，导致硬件实现复杂且成本高。对于需要低功耗、
2、专利技术目的：
3、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种用于4k视频内容的智能压缩与展示系统，通过智能分析视频内容，动态调整编码策略，实现高效的视频压缩，并根据显示设备的特性优化视频输出，提供优质的观看体验。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于4k视频内容的智能压缩与展示系统，该系统通过智能分析视频内容，动态调整编码策略，实现高效的视频压缩，并根据显示设备的特性优化视频输出
2、在一种可能的实施方式中，提供了一种视频输入模块，包括：视频接收、视频质量评估、场景变化识别和内容分类。其中，视频接收从摄像头、存储设备或网络中接收4k视频流，使用高带宽数字内容保护(hdcp)加密的hdmi接口连接到4k摄像头，以确保高清视频传输的安全与稳定。视频质量评估利用结构相似性指数(ssim)和峰值信噪比(psnr)两种算法对视频帧进行质量评估，以判断是否满足后续处理的质量标准。场景变化识别采用混合差分算法(包括帧间差分和帧内差分)识别视频中的场景变化，以便进行适时的编码策略调整。内容分类基于卷积神经网络(cnn)的深度学习模型，实时对接收到的视频内容进行分类，包括但不限于静态场景、运动场景、夜间拍摄等。
3、在一种可能的实施方式中，视频接收包括：配置自动输入源检测，实时调整接收参数以匹配不同视频源的分辨率和帧率，支持从云存储通过https协议接收视频流，确保数据传输的加密和完整性。
4、在一种可能的实施方式中，视频质量评估基于gpu的视频质量评估算法，快速计算大量视频数据。视频帧与设定的质量基准帧比对，不合格的视频帧将被标记并记录。
5、在一种可能的实施方式中，场景变化识别结合光流算法分析帧间移动对象，精确识别快速移动和背景变化，自动调整关键帧间隔。
6、在一种可能的实施方式中，内容分类使用预训练的深度学习模型，如vgg或resnet，对视频帧进行特征提取和场景分类，支持实时更新学习模型以适应新的视频内容。
7、在一种可能的实施方式中，智能压缩模块包括：编码策略调整、多层次编码决策、块大小分区和多参考帧和运动矢量预测(amvp)。编码策略调整根据实时分析的视频内容特性，系统动态调整编码策略，以优化压缩效率和图像质量。多层次编码决策系统根据视频帧的运动和纹理特征，智能选择最合适的编码模式。块大小分区技术根据视频内容的局部复杂性动态选择最优块大小，从而实现更高的编码效率。多参考帧和运动矢量预测利用多参考帧技术和高级运动矢量预测来优化时间冗余和提高编码效率。
8、在一种可能的实施方式中，码流生成与优化模块包括：多层级码流生成、码流封装和传输优化以及数据加密与安全传输。多层级码流生成基于不同的终端设备和网络环境，系统生成多层级的码流，以确保所有用户都能在其设备上获得最佳的播放体验。码流封装和传输优化为了提高传输效率和确保在不同设备上的兼容性，系统优化码流的封装格式和传输协议。数据加密与安全传输确保视频内容的安全传输和防止未授权访问，系统实施端到端的数据加密和访问控制策略。
9、在一种可能的实施方式中，展示优化模块包括：动态对比度和亮度调整、色彩增强技术、高动态范围(hdr)处理和局部背光调控技术。动态对比度和亮度调整为了适应不同的观看环境，系统实现动态对比度和亮度调整功能，确保在不同光照条件下提供最佳的观看体验。色彩增强技术通过先进的色彩增强技术，系统能够提升视频的色彩饱和度和色调，使画面更加生动。高动态范围(hdr)处理系统支持高动态范围(hdr)视频的处理，提高视频的动态范围，使画面能展示更丰富的细节和更广的亮度范围。局部背光调控技术使用局部背光调控技术优化lcd显示屏的背光系统，通过控制不同区域的背光亮度，提高显示效果的动态对比度和色彩准确性。
10、在一种可能的实施方式中，用户交互模块包括：触摸屏界面设计、个性化推荐系统、多语言支持和无障碍支持。触摸屏界面设计为提高用户互动体验，系统配备了先进的触摸屏界面，允许用户轻松调整视频播放设置。个性化推荐系统利用机器学习算法，系统能够根据用户的观看历史和偏好，自动推荐视频内容，增强用户体验。多语言支持为满足全球用户的需求，系统提供多语言界面选项。无障碍支持确保所有用户，包括有视觉和听觉障碍的用户，都能使用系统，提供无障碍功能。
11、基于上述技术方案，本专利技术的视频输入模块，通过从摄像头、存储设备或网络中接收4k视频流，使用高带宽数字内容保护(hdcp)加密的hdmi接口连接到4k摄像头，以确保高清视频传输的安全与稳定，解决了视频接收过程中可能出现的不稳定和不安全问题。视频质量评估利用结构相似性指数(ssim)和峰值信噪比(psnr)两种算法对视频帧进行质量评估，以判断是否满足后续处理的质量标准，解决了视频质量评估效率低的问题。场景变化识别采用混合差分算法识别视频中的场景变化，以便进行适时的编码策略调整，解决了场景变化识别不准确的问题。内容分类基于卷积神经网络(cnn)的深度学习模型，实时对接收到的视频内容进行分类，解决了视频内容分类不准确的问题。
12、智能压缩模块通过编码策略调整、多层次编码决策、块大小分区和多参考帧和运动矢量预测(amvp)，实现了视频的高效压缩和高质量输出。码流生成与优化模块通过多层级码流生成、码流封装和传输优化以及数据加密与安全传输，确保了视频内容在各种网络环境下的高效传输和播放，同时保障了内容的安全和版权保护。展示优化模块通过动态对比度和亮度调整、色彩增强技术、高动态范围(hdr)处理和局部背光调控技术，确保了在各种观看环境下提供优化的视觉体验。用户交互模块通过触摸屏界面设计、个性化推荐系统、多语言支持和无障碍支持，提供了友好、个性化和无障碍的视频观看体验。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于4K视频内容的智能压缩与展示系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中视频输入模块进一步包括一个图像预处理单元，用于在压缩前进行边缘检测和局部对比度增强，以提高压缩后的视频质量；
3.根据权利要求1所述的系统，其中智能压缩模块采用变量块大小分区(VBS)技术，根据视频内容复杂性自动选择最优块大小；
4.根据权利要求3所述的系统，进一步包括一个多参考帧和运动矢量预测单元，以减少时间冗余；
5.根据权利要求1所述的系统，其中显示优化模块采用高动态范围(HDR)处理技术，自动调整视频的亮度和对比度；
6.根据权利要求5所述的系统，进一步包括局部背光调控技术，通过调整LED背光板的亮度来改善黑色深度和画面细节；
7.根据权利要求1所述的系统，其中系统包括一个用户交互模块，提供基于触摸屏的用户界面，允许用户调整视频压缩和显示设置；
8.根据权利要求7所述的系统，用户交互模块支持虚拟现实(VR)或增强现实(AR)界面，用户可以在沉浸式环境中实时预览和调整视频效果；
【技术特征摘要】
1.一种用于4k视频内容的智能压缩与展示系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中视频输入模块进一步包括一个图像预处理单元，用于在压缩前进行边缘检测和局部对比度增强，以提高压缩后的视频质量；
3.根据权利要求1所述的系统，其中智能压缩模块采用变量块大小分区(vbs)技术，根据视频内容复杂性自动选择最优块大小；
4.根据权利要求3所述的系统，进一步包括一个多参考帧和运动矢量预测单元，以减少时间冗余；
5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王华，陈洋平，胡云峰，吴诗文，
申请(专利权)人：杭州巨舟信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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