[发明专利]一种面向数字KVM切换器的屏幕视频压缩方法

摘要

本发明公开了一种面向数字KVM切换器的屏幕视频压缩方法，包括以下步骤：(1)输入一帧屏幕视频数据；(2)将当前视频帧的帧头信息写入码流；(3)从当前视频帧中获取一未编码色度分量子帧；(4)从当前色度分量子帧中获取一个未编码数据块；(5)计算当前块在各个候选编码模式下的编码信息和重建数据，并选取最终编码模式；(6)将当前块的编码信息写入码流；(7)重复步骤(4)到(6)；(8)对当前视频帧已写入的码流进行字节对齐处理；(9)重复步骤(3)到(8)；(10)对当前视频帧产生的码流进行帧同步头转义处理。本发明在有限的计算复杂度下有效降低屏幕视频码流的整体和峰值数据量，同时保持良好的重建视频质量。

主权项

1.一种面向数字KVM切换器的屏幕视频压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)输入一帧屏幕视频数据：所述的一帧屏幕视频数据是指KVM切换器采集的一帧采用YUV色度空间的屏幕视频图像，该帧图像的像素分辨率为H0×V0，被分为三个色度分量子帧，所有Y分量数据组成H1×V1的Y分量子帧，所有U分量数据组成H2×V2的U分量子帧，所有V分量数据组成H3×V3的V分量子帧；(2)将当前视频帧的帧头信息写入码流，所述的帧头信息包括：4个字节表示的帧同步头标识SyncF，前三个字节值为0xFF，第四个字节值为0xFE；6个比特表示的当前帧屏幕视频图像的分辨率标识PicR，其取值范围为1到24，每个取值对应的数字KVM系统屏幕视频图像水平分辨率H0和竖直分辨率V0如下；3个比特表示的色度空间格式标识ColorF，表征当前视频帧具体采用的色度空间格式，值为0b000表示采用YUV420格式，值为0b001表示采用YUV422格式，值为0b010表示采用YUV444格式，预留0b011到0b111的5个数值；4个比特表示的数据块划分模式标识BPMODE，表征对每个色度分量子帧进行数据块划分的基本单位hp×vp，值为0b0000表示采用4×4划分模式，值为0b0001表示采用8×4划分模式，值为0b0010表示采用4×8划分模式，值为0b0011表示采用8×8划分模式，预留从0b0100到0b1111的12个数值；1个比特表示的帧间预测使能标识TPEN，其值为0b0表示当前帧的编码不允许使用帧间预测，其值为0b1表示当前帧的编码允许使用帧间预测；2个比特表示的帧级图像质量模式PicQ，表征当前帧编码重建图像的主观质量等级，其值为0b00表示无损模式，值为0b01表示有损清晰模式，值为0b10表示有损均衡模式，预留0b11；若当前帧采用无损模式，则其帧级量化步长QStep值为1；若当前帧采用有损清晰模式，则其帧级量化步长QStep值为2；若当前帧采用有损均衡模式，则其帧级量化步长为QStep值为4；当前帧的帧级量化移位位数shift为QStep按2取对数得到的整数；16个比特表示的帧序号FrameN；(3)从当前视频帧中获取一个未编码色度分量子帧作为当前色度分量子帧，将当前色度分量子帧划分为多个h×v大小的待编码的二维矩形数据块，并计算其数据块的总个数Nblk；(4)按从光栅扫描的顺序从当前色度分量子帧中获取一个未编码的二维矩形数据块作为当前块；(5)计算当前块在各个候选编码模式下的编码信息和重建数据，并从有效候选编码模式中选取最终编码模式和最终重建数据；(6)根据当前块的最终编码模式将当前块的编码信息写入码流；(7)重复步骤(4)到(6)完成当前色度分量子帧中所有数据块的编码和重建；(8)对当前视频帧已写入的码流进行比特填充以实现字节对齐；(9)重复步骤(3)到(8)完成当前视频帧中所有色度分量子帧的编码和重建；(10)对当前视频帧产生的码流进行帧同步头转义处理，输出最终的压缩码流。