一種改進的幀間壓縮的方法

2023-08-04 06:40:56 1

專利名稱：一種改進的幀間壓縮的方法
技術領域：
本發明涉及視頻壓縮技術，具體涉及一種改進的幀間壓縮的方法。
背景技術：
在動畫製作過程中，許多視頻或動畫的連續前後兩幀圖片具有很大的相關 性，或者說前後兩幀信息變化很小。基於這樣的特點，壓縮相鄰幀圖片之間的 冗餘量就可以進一步提高壓縮量，減小壓縮比，這就是所謂的幀間壓縮技術。
幀間壓縮也稱為時間壓縮(Tempo ra 1 compres s i on )，它通過比4交時間軸上不同 幀之間的數據進行壓縮，幀間壓縮一^:是無損的。幀差值(Framedifferencing) 算法是一種典型的時間壓縮法，它通過比較本幀圖片與相鄰幀之間的差異，僅 記錄本幀與其相鄰幀的差值，這樣可以大大減少數據量。
在現有的幀間壓縮技術實現方法中， 一般是按照圖片序列的順序依次讀取 圖片，記錄第一張圖片的完整內容，將第二張圖片的內容與第一張圖片進行比 較，有差異的像素記錄下來；再將第三張圖片與第二張圖片進行比較，有差異 的像素記錄下來，以此類推，直至最後一張圖片的讀耳又比較。對於實際用於動 畫的圖片序列，往往相鄰兩幀之間的差異不大，傳統的幀間壓縮方法是採用幀 間逐個像素進行比較，找出差異，當圖片尺寸較大時，大部分像素點是相同的， 這種逐個像素的辨別方法會對效率造成一定的影響。

發明內容
本發明的目的是針對現有幀間壓縮方法的缺陷，提供一種用於動畫文件 製作的改進的幀間壓縮方法，可以顯著提高大數據量動畫文件的製作效率。
本發明的技術方案如下 一種改進的幀間壓縮的方法，該方法將用於生 成動畫文件的圖片序列的第一幀圖片以完整無壓縮的方式保存到動畫文件 中，並對圖片序列中相鄰的兩幀圖片進行比較，找出後一幀圖片與前一幀圖片之間的差異，並對差異進行記錄，其中，本方法將圖片以固定的尺寸進行 區域的劃分，分別比較兩幀圖片的對應區域，僅記錄後一幀與前一幀有差異 的區域。
進一步，如上所述的改進的幀間壓縮的方法，其中，對圖片進行劃分的
區域大小為8 x 8 ~ 32 x 32像素。
進一步，如上所述的改進的幀間壓縮的方法，其中，對前後兩幀圖片的 對應區域進行比較時，將區域內的像素值相加，得到一個總的權值，直接比 較和記錄對應區域總權值的差異。
本發明的有益效果如下本發明通過引入"按區域比較"機制，避免了 傳統幀間壓縮方法中逐個像素點比較導致效率下降的缺陷。本發明特別適用 於大數據量的動畫文件的製作，在不影響效果的前提下，進一步提高了幀間 壓縮的效率。
具體實施例方式
視頻壓縮的目標是在儘可能保證視覺效果的前提下減少視頻數據率。視頻 壓縮比一般指壓縮後的數據量與壓縮前的數據量之比。由於視頻是連續的靜態 圖像，因此其壓縮編碼算法與靜態圖像的壓縮編碼算法有某些共同之處，但是 運動的視頻還有其自身的特性，因此在壓縮時還應考慮其運動特性才能達到高 壓縮的目標。
在視頻壓縮中有損(Lossy)和無損(Lossless)的概念與靜態圖像中基本 類似。無損壓縮也即壓縮前和解壓縮後的數據完全一致。多數的無損壓縮都採 用RLE行程編碼算法。有損壓縮意味著解壓縮後的數據與壓縮前的數據不一致。 在壓縮的過程中要丟失一些人眼和人耳所不敏感的圖像或音頻信息，而且丟失 的信息不可恢復。幾乎所有高壓縮的算法都採用有損壓縮，這樣才能達到低數 據率的目標。丟失的數據率與壓縮比有關，壓縮比越小，丟失的數據越多，解 壓縮後的效果一般越差。此外，某些有損壓縮算法採用多次重複壓縮的方式， 這樣還會51起額外的數據丟失。採用幀間(Interframe)壓縮是基於許多^L頻或動畫的連續前後兩幀具有 很大的相關性，或者說前後兩幀信息變化很小的特點。也即連續的視頻其相鄰 幀之間具有冗餘信息，根據這一特性，壓縮相鄰幀之間的冗餘量就可以進一步 才是高壓縮量，減小壓縮比。幀間壓縮也稱為時間壓縮(Temporal compression), 它通過比較時間軸上不同幀之間的數據進行壓縮。幀間壓縮一般是無損的。幀 差值(Frame differencing)算法是一種典型的時間壓縮法，它通過比較本幀 與相鄰幀之間的差異，僅記錄本幀與其相鄰幀的差值，這樣可以大大減少數據 量。
本發明所提供的幀間壓縮的方法是在傳統幀間壓縮算法上的 一種改進，也 是將用於生成動畫文件的圖片序列的第 一 幀圖片以完整無壓縮的方式保存到動 畫文件中，並對圖片序列中相鄰的兩幀圖片進行比較，找出後一幀圖片與前一 幀圖片之間的差異，並對差異進行記錄。本方法區別於現有方法的特點是將圖 片以固定的尺寸進行區域的劃分，分別比較兩幀圖片的對應區域，僅記錄後一 幀與前一幀有差異的區域，對圖片進行劃分的區域大小為8 x 8 ~ 32 x 32像素。 這樣，就不需要像傳統幀間壓縮方法那樣逐個像素點的進行差異的比較，也就 提高了壓縮的效率。
進行區域比較的具體方法是，將對應區域的像素值相加，得到一個總的權 值，直接比較總權值，如果有不同，則記錄下來差異，即後一幀該區域的權值 和前一幀相同區域的權值的相減差值。當圖片尺寸較大時，由於大部分像素點 是相同的，因此傳統的逐個像素點進行比較的方法就顯得過於繁瑣，而本發明 所提供的這種比較方式可以明顯的提高效率，特別適用於大數據量的動畫文件 的製作。
員根據本發明的技術方案得出其他的實施方式，同樣屬於本發明的技術創新範圍。
權利要求
1.一種改進的幀間壓縮的方法，該方法將用於生成動畫文件的圖片序列的第一幀圖片以完整無壓縮的方式保存到動畫文件中，並對圖片序列中相鄰的兩幀圖片進行比較，找出後一幀圖片與前一幀圖片之間的差異，並對差異進行記錄，其特徵在於本方法將圖片以固定的尺寸進行區域的劃分，分別比較兩幀圖片的對應區域，僅記錄後一幀與前一幀有差異的區域。
2. 如權利要求1所述的改進的幀間壓縮的方法，其特徵在於對圖片進行劃分的區域大小為8 x 8 ~ 32 x 32像素。
3. 如權利要求1或2所述的改進的幀間壓縮的方法，其特徵在於對前後兩幀圖片的對應區域進行比較時，將區域內的像素值相加，得到一個總的權值，直接比較和記錄對應區域總權值的差異。
全文摘要
本發明涉及視頻壓縮技術，具體涉及一種改進的幀間壓縮的方法。該方法將用於生成動畫文件的圖片序列的第一幀圖片以完整無壓縮的方式保存到動畫文件中，並對圖片序列中相鄰的兩幀圖片進行比較，找出後一幀圖片與前一幀圖片之間的差異，並對差異進行記錄，其中，本方法將圖片以固定的尺寸進行區域的劃分，分別比較兩幀圖片的對應區域，僅記錄後一幀與前一幀有差異的區域。本發明特別適用於大數據量的動畫文件的製作，在不影響效果的前提下，進一步提高了幀間壓縮的效率。
文檔編號H04N7/26GK101656878SQ20081011797
公開日2010年2月24日 申請日期2008年8月19日 優先權日2008年8月19日
發明者呂精華, 吳正斌, 鄭培楓 申請人:新奧特(北京)視頻技術有限公司