[发明专利]一种基于图像平滑度的自适应视频无损压缩方法

摘要

一种基于图像平滑度的自适应视频无损压缩方法，包括以下步骤：（1）输入一帧待压缩视频数据；（2）取得该帧视频数据的一个色度空间分量数据，并计算该分量数据与前一帧的对应分量数据的差值；（3）对该分量原始数据进行平滑度计算；（4）计算融合后的平滑度值；(5)二路选择器自适应选择该分量原始数据或前后帧差值数据送入JPEG-LS编码器，并标记数据类型；(6)采用改进的JPEG-LS图像编码器对编码数据类型和步骤(2)或步骤(5)中输出的数据编码；(7)分别取得这帧视频数据的其他色度空间分量数据，重复步骤(2)-步骤(6)。本发明可以降低视频无损压缩的整体计算量，同时保持较好的压缩性能。

主权项

一种基于图像平滑度的自适应视频无损压缩方法，其特征在于：所述压缩方法包括以下步骤：(1)输入一帧待压缩视频数据；(2)取得该帧视频数据一个色度空间分量数据，并计算该分量数据与前一帧的对应分量数据的差值；如果该帧为视频第一帧，先记录编码数据类型为0，然后取得该帧视频一个色度空间分量的数据，跳到步骤(6)使用改进的JPEG‑LS编码器对编码数据类型和该分量视频数据进行编码；如果不是第一帧，则先从输入视频数据中取得该帧的一个色度空间分量数据，然后将该分量数据与前一帧的该分量数据做对应位置的相减运算，得到该分量的前后帧差值数据；(3)对该分量原始数据进行平滑度计算，对该分量原数据的平滑度采用式(I)计算： sum = Σ j = 1 height / inc Σ i = 1 width / inc | s ( i × inc , j × inc ) - s ( ( i - 1 ) × inc , j × inc ) | - - - ( I ) 式(I)中，height表示视频的竖直分辨率，width表示视频的水平分辨率，inc表示水平方向和竖直方向的取样间隔，其值大小根据式(II)计算，s(i×inc，j×inc)表示水平位置为(i×inc)，竖直位置为(j×inc)的像素点对应分量的值，|x|表示计算x的绝对值； inc = 2 , width ≤ 320 4,320 ≤ width ≤ 720 width 128 , width > 720 - - - ( II ) (4)对由步骤(2)得到的前后帧差值数据进行平滑度计算并计算融合后的平滑度值，过程为：先对该分量在步骤(2)中得到的前后帧差值数据采用式(I)计算平滑度，得到sum2，然后对计算平滑度过程中用到的像素点分量数据进行零值个数统计，并计算零值个数占总体采样像素点数的比例值α，最后将sum2与α按式(III)融合，得到前后帧差值数据的经过融合的平滑度值f(sum2，α)：f(sum2，α)＝β×(1‑α)2×sum2          (III)式(III)中，β为零值个数的影响因子，根据经验值通常取0.2～0.5；(5)将步骤(4)得到的f(sum2，α)与步骤(3)得到的sum作比较，如果f(sum2，α)小于sum，则记录当前编码数据类型为1，然后二路选择器选择该分量前后帧差值数据送到步骤(6)中改进的JPEG‑LS编码器。如果f(sum2，α)大于或等于sum，则记录当前编码数据类型为0，然后二路选择器选择该分量原始数据送到步骤(6)中改进的JPEG‑LS编码器。(6)采用改进的JPEG‑LS图像编码器对记录的编码数据类型和步骤(2)或步骤(5)输出的数据进行编码；(7)分别取得这帧视频数据的其他色度空间分量数据，重复步骤(2)‑步骤(6)，直到完成该帧待压缩视频的全部分量数据。