[发明专利]一种电网全息数字地图视频编码方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，特别是关于一种对含多种专题数据和工程数据的电网全息数字地图视频进行编码的电网全息数字地图视频编码方法及系统。

背景技术

视频编解码技术对于视频存储和传输至关重要。视频编码标准的发展经过了H.261、MPEG-1、MPEG-2、H.263、MPEG-4、H.264等几个阶段，压缩效率不断提升。H.264作为新一代视频编码标准，与H.263、MPEG-4相比，视频压缩效率提升了一倍左右。现有的视频编码技术均采用有损压缩技术以获得较高压缩比，主要过程包括预测、变换、量化、率失真优化控制和熵编码，其基本思路是只对变化的信息进行编码，并且丢弃部分不重要的信息。其中，率失真优化控制直接决定了在限定带宽条件下，编码图像恢复重建的质量。电网全息数字地图包含丰富的文字、标示线和纹理信息，若在远程传输电网全息数字地图过程中直接采用现有的视频编码技术，必然会导致上述信息的细节丢失，特别是在较低带宽条件下，文字和标示线会变得很模糊，有时甚至难以分辨清楚。因此，必须针对电网全息数字地图的特点，设计基于新的率失真优化控制策略的视频编码方法及系统，确保在限定带宽条件下，能很好地保持图像细节信息，使数字地图上的文字、标示线等经编码传输后能清晰地恢复出来。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够在限定带宽下高品质地传输电网全息数字地图视频的电网全息数字地图视频编码方法及系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电网全息数字地图视频编码方法，其特征在于，它包括以下步骤：1)设置一系统，该系统包括一输入端与视频采集系统连接的分层控制模块、一基本层编码模块、一时域增强层编码模块、一视频编码质量评价模块、一视频编码控制模块、一码率实时统计模块和一输出端与网络通信系统连接的视频包发送控制模块；2)根据视频编码控制模块传来的分层控制参数，分层控制模块先将从视频采集系统接收到的电网全息数字地图视频分为放弃编码图像序列和传给视频编码质量评价模块的待编码图像序列，再将待编码图像序列分为传给基本层编码模块的基本层图像序列和传给时域增强层编码模块的时域增强层图像序列；3)根据视频编码控制模块传来的基本层编码图像质量等级调整参数，基本层编码模块通过内置的视频编码器，对基本层图像序列进行编码，输出基本层编码码流给码率实时统计模块和视频包发送控制模块，输出基本层编码重建图像序列给视频编码质量评价模块和时域增强层编码模块；4)根据视频编码控制模块传来的时域增强层编码图像质量等级调整参数，时域增强层编码模块基于基本层编码重建图像序列，通过内置的视频编码器，对时域增强层图像序列进行编码，输出时域增强层编码码流给码率实时统计模块和视频包发送控制模块，输出时域增强层编码重建图像序列给视频编码质量评价模块；5)视频编码质量评价模块将基本层编码重建图像序列和时域增强层编码重建图像序列分别与待编码图像序列进行比较，获得基本层编码图像质量评价指标d_{b_ssim}和时域增强层编码图像质量评价指标d_{ts_ssim}，传给视频编码控制模块；6)码率实时统计模块分别对基本层编码码流和时域增强层编码码流的码率进行实时统计，将得到的基本层编码码率r_b和时域增强层编码码率r_ts，以及总编码码率r_e，传给视频编码控制模块和视频包发送控制模块；7)根据基本层编码图像质量评价指标d_{b_ssim}、时域增强层编码图像质量评价指标d_{ts_ssim}、基本层编码码率r_b、时域增强层编码码率r_ts和总编码码率r_e，视频编码控制模块计算传给分层控制模块的分层控制参数，传给基本层编码模块的基本层编码图像质量等级调整参数，传给时域增强层编码模块的时域增强层编码图像质量等级调整参数；8)视频包发送控制模块在向网络通信系统发送基本层编码码流的同时，根据基本层编码码率、时域增强层编码码率和总编码码率，确定在基本层编码码流中插入的时域增强层编码码流流量。

上述步骤6)中，总编码码率r_e是基本层编码码率r_b与时域增强层编码码率r_ts之和。

上述步骤5)中，基本层和时域增强层的编码图像质量评价指标均采用SSIM指标。