專利名稱：視頻編解碼方法和系統(tǒng)及區(qū)域描述方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編解碼技術(shù)，特別涉及視頻編碼方法、視頻解碼方法、視頻編碼系
統(tǒng)、視頻解碼系統(tǒng)、以及視頻編解碼中的區(qū)域描述方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻編碼端會(huì)將前端設(shè)備拍攝到的視頻圖像進(jìn)行編碼處理后，再傳輸至視頻解碼端進(jìn)行解碼。 考慮到前端設(shè)備拍攝到的視頻圖像中，通常只有部分區(qū)域體現(xiàn)了視頻監(jiān)控所需的關(guān)鍵場(chǎng)景，因此，用戶可通過(guò)鼠標(biāo)操作在前端設(shè)備拍攝到的視頻圖像中選擇該部分區(qū)域作為重要區(qū)域。此后，視頻編碼端在對(duì)視頻圖像進(jìn)行編碼處理時(shí)，可以根據(jù)鼠標(biāo)操作的輸入信息識(shí)別出重要區(qū)域，并對(duì)重要區(qū)域進(jìn)行區(qū)別于其他普通區(qū)域的特殊處理，例如變質(zhì)量編碼、變分辨率編碼、變碼率編碼、或采用不同的錯(cuò)誤保護(hù)或恢復(fù)，以保證該部分區(qū)域的圖像質(zhì)量、或使得該部分區(qū)域具有其他效果；相應(yīng)地，視頻解碼端在進(jìn)行解碼處理時(shí)，對(duì)體現(xiàn)了關(guān)鍵場(chǎng)景的重要區(qū)域進(jìn)行上述特殊處理的逆處理。 其中，無(wú)論是重要區(qū)域還是普通區(qū)域，視頻編碼端和視頻解碼端在進(jìn)行編解碼處理時(shí)均是以宏塊為單位的，因此，為了視頻編碼端和視頻解碼端能夠識(shí)別出哪些宏塊屬于重要區(qū)域、哪些宏塊屬于普通區(qū)域，需要視頻編碼端在編碼之前預(yù)先建立各區(qū)域的描述信息，即描述各區(qū)域中包含哪些宏塊的信息。 現(xiàn)有視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)中提供了多種區(qū)域描述方式，以H. 264標(biāo)準(zhǔn)為例，可采用的區(qū)域描述方式有采用游程編碼的r皿-length方式、棋盤格方式、矩形方式、以采用區(qū)域周邊擴(kuò)張或縮小順序掃描視頻圖像的Box-out方式、光柵掃描(Raster-scan)方式、采用先掃描列后掃描行的Wipe方式、窮舉方式。 實(shí)際應(yīng)用中，視頻圖像中劃分出的各區(qū)域可能為不規(guī)則的多邊形區(qū)域，例如凹多邊形、凸多邊形、或含內(nèi)環(huán)的多邊形區(qū)域，而現(xiàn)有的各種區(qū)域描述方式中，只有窮舉描述法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這種多邊形區(qū)域的描述。 然而，窮舉描述法需要視頻編碼端為每個(gè)宏塊均制定所屬的區(qū)域編號(hào)，然后在編碼之前進(jìn)行宏塊到區(qū)域的映射，以識(shí)別出屬于重要區(qū)域的所有宏塊，再對(duì)屬于重要區(qū)域的宏塊進(jìn)行區(qū)別于普通區(qū)域的特殊處理。此后，將為每個(gè)宏塊均制定所屬的區(qū)域編號(hào)作為各區(qū)域的描述信息，與編碼處理后的視頻圖像傳輸至視頻解碼端，以便于視頻解碼端在解碼時(shí)，能夠根據(jù)描述信息識(shí)別出編碼處理后的視頻圖像中屬于重要區(qū)域的各宏塊并進(jìn)行逆處理。
如此一來(lái)，對(duì)于尺寸較大的視頻圖像，其宏塊的個(gè)數(shù)也比較多，描述信息中為每個(gè)宏塊制定所屬的區(qū)域編號(hào)就會(huì)增加碼流所需的傳輸帶寬。例如，對(duì)于分辨率720X576大小的視頻圖像，則需要為(720/16) X (576/16) = 1620個(gè)宏塊標(biāo)記出其所屬的區(qū)域編號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種視頻編碼方法、視頻解碼方法、視頻編碼系統(tǒng)、視頻
5解碼系統(tǒng)、以及視頻編解碼中的區(qū)域描述方法和裝置，能夠描述多邊形區(qū)域并節(jié)省碼流的傳輸帶寬。 本發(fā)明提供的一種視頻編碼方法，包括 建立多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)； 根據(jù)所述描述信息識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊； 在編碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn)行第一處理，對(duì)視頻圖
像中的其他宏塊進(jìn)行第二處理。 本發(fā)明提供的一種視頻解碼方法，包括 獲取在視頻編碼端預(yù)先建立的多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)； 根據(jù)所述描述信息識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊； 在解碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn)行第三處理，對(duì)視頻圖
像中的其他宏塊進(jìn)行第四處理。
在上述編碼方法或解碼方法中 所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為按照光柵掃描順序排列的宏塊位置。
所述識(shí)別被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊包括 al、分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的宏塊之間的邊緣線段經(jīng)過(guò)的宏塊；
a2、將表示頂點(diǎn)的宏塊、以及步驟al計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的宏塊標(biāo)記為邊緣宏塊； a3、按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的邊緣宏塊、以及在掃描至多邊形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣宏塊之間的所有宏塊確定為被多邊形覆蓋的宏塊。
所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為頂點(diǎn)所在像素的坐標(biāo)。
所述識(shí)別被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊包括 bl、分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的像素之間的邊緣線段經(jīng)過(guò)的像素；
b2、將表示頂點(diǎn)的像素、以及步驟al計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的像素標(biāo)記為邊緣像素； b3、按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的邊緣像素、以及在掃描至
多邊形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣像素之間的所有像素確定為被多邊形覆蓋的像素； b4、將被所述多邊形區(qū)域覆蓋的像素?cái)?shù)量大于預(yù)設(shè)閾值的所有宏塊、或存在至少
一個(gè)像素被所述多邊形區(qū)域覆蓋的所有宏塊，確定為被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊。 本發(fā)明提供的一種視頻編碼系統(tǒng)，包括 區(qū)域描述單元，用于建立多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)； 宏塊映射單元，用于根據(jù)所述描述信息識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊； 編碼處理單元，用于在編碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn)行
第一處理，對(duì)視頻圖像中的其他宏塊進(jìn)行第二處理。 本發(fā)明提供的一種視頻解碼系統(tǒng)，包括
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區(qū)域描述單元，用于獲取在視頻編碼端預(yù)先建立的多邊形區(qū)域的描述信息，所述 描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)； 宏塊映射單元，用于根據(jù)所述描述信息識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的 宏塊； 解碼處理單元，用于在解碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn)行
第三處理，對(duì)視頻圖像中的其他宏塊進(jìn)行第四處理。 在上述編碼系統(tǒng)或解碼系統(tǒng)中 所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為按照光柵掃描順序排列的宏塊位置。
所述宏塊映射單元包括 邊緣宏塊確定子單元，用于分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的宏塊之間的 邊緣線段經(jīng)過(guò)的宏塊； 邊緣宏塊標(biāo)記子單元，用于將表示頂點(diǎn)的宏塊、以及計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的 宏塊標(biāo)記為邊緣宏塊； 覆蓋宏塊掃描子單元，用于按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的 邊緣宏塊、以及在掃描至多邊形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣宏塊之間的所有宏塊確定為被多邊 形覆蓋的宏塊。 所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為頂點(diǎn)所在像素的坐標(biāo)。
所述宏塊映射單元包括 邊緣像素確定子單元，用于分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的像素之間的 邊緣線段經(jīng)過(guò)的像素； 邊緣像素標(biāo)記子單元，用于將表示頂點(diǎn)的像素、以及計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的 像素標(biāo)記為邊緣像素； 覆蓋像素掃描子單元，用于按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的 邊緣像素、以及在掃描至多邊形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣像素之間的所有像素確定為被多邊 形覆蓋的像素； 覆蓋宏塊判斷子單元，用于將被多邊形區(qū)域覆蓋的像素?cái)?shù)量大于預(yù)設(shè)閾值的所有 宏塊、或存在至少一個(gè)像素被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊，確定為被多邊形區(qū)域覆蓋的宏 塊。 本發(fā)明提供的一種區(qū)域描述方法，包括
接收輸入的多邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)； 建立所述多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、 以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)；其中，根據(jù)所述描述信息，能夠在進(jìn)行編解碼之前識(shí)別視頻圖像中被 所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊。 所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為按照光柵掃描順序排列的宏塊位置、或頂點(diǎn)所在像素的坐標(biāo)。 本發(fā)明提供的一種區(qū)域描述裝置，包括 信息輸入單元，用于接收輸入的多邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)； 信息建立單元，用于建立所述多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊 形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)；其中，根據(jù)所述描述信息，能夠在進(jìn)行編解碼之 前識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊。
所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為按照光柵掃描順序排列的宏塊位置、或頂點(diǎn)所在像素的坐標(biāo)。
由上述技術(shù)方案可見，在本發(fā)明中，視頻圖像中的每個(gè)多邊形區(qū)域的描述信息僅僅包含多邊形的頂點(diǎn)數(shù)量以及多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)、而不是該區(qū)域中的每個(gè)宏塊所屬的區(qū)域編號(hào)，因而相比于現(xiàn)有的窮舉描述法，能夠節(jié)省碼流的傳輸帶寬。尤其對(duì)于尺寸較大、包含宏塊數(shù)量較多的視頻圖像，能夠節(jié)省碼流傳輸帶寬的效果更為顯著。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中視頻編碼方法的示例性流程 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中視頻解碼方法的示例性流程 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中視頻編碼系統(tǒng)的示例性結(jié)構(gòu) 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中視頻解碼系統(tǒng)的示例性結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中視頻編碼方法的示例性流程圖。如圖1所示，本實(shí)施例中的視頻編碼方法是由視頻編碼端執(zhí)行的，具體包括 步驟100，接收視頻圖像、以及該視頻圖像中多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)坐標(biāo)。 本步驟中，接收的多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)坐標(biāo)，可以是按照現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)鼠標(biāo)操作
的方式來(lái)輸入的。 步驟101，建立多邊形區(qū)域的描述信息，該描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)
數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)。本文中所述的頂點(diǎn)，是指多邊形中任意兩邊相交的點(diǎn)。 在本步驟中，頂點(diǎn)的坐標(biāo)可以采用宏塊級(jí)的坐標(biāo)，即頂點(diǎn)所在的宏塊位置為該頂
點(diǎn)的坐標(biāo)，本文所述的宏塊位置可表示為宏塊所在行和列、且是按照光柵掃描順序設(shè)置，假
設(shè)視頻圖像中共有4X4個(gè)宏塊，則第2行第1個(gè)宏塊的宏塊級(jí)坐標(biāo)為(2， 1)、第3行第3個(gè)
宏塊的宏塊級(jí)坐標(biāo)為(3，3);頂點(diǎn)的坐標(biāo)還可以為像素級(jí)的坐標(biāo)，即頂點(diǎn)所在位置的像素
點(diǎn)在視頻圖像中的坐標(biāo)。 步驟102，根據(jù)步驟101建立的描述信息，識(shí)別視頻圖像中被多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊。 本步驟實(shí)際是替換了現(xiàn)有技術(shù)中從宏塊到區(qū)域的映射過(guò)程。 在本步驟中，對(duì)于頂點(diǎn)坐標(biāo)為按照光柵掃描順序排列的宏塊位置的情況，具體處理過(guò)程可以為 al、利用現(xiàn)有的任一種直線段的掃描轉(zhuǎn)換方法，分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的宏塊之間的邊緣線段經(jīng)過(guò)的宏塊； a2、利用現(xiàn)有的任一種邊緣標(biāo)記方法，將表示頂點(diǎn)的宏塊、以及步驟al計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的宏塊標(biāo)記為邊緣宏塊； a3、利用現(xiàn)有的任一種多邊形的掃描轉(zhuǎn)換方法，按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的邊緣宏塊、以及在掃描至多邊形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣宏塊之間的所有宏塊確定為被多邊形覆蓋的宏塊。
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其中，在步驟a3中，可以預(yù)先設(shè)置一表示是否位于多邊形區(qū)域內(nèi)的變量，該變量
的值可在表示位于多邊形區(qū)域內(nèi)的"真"、以及表示位于多邊形區(qū)域外的"假"之間翻轉(zhuǎn)，且
掃描開始之前，該變量的初始值為表示位于多邊形區(qū)域外的"假"，開始掃描后 如果掃描到表示頂點(diǎn)的宏塊、且該宏塊所屬的兩條邊緣線段的另一端均位于其下
方或均位于其上方，則將該表示頂點(diǎn)的宏塊確定為被多邊形覆蓋的宏塊、且保持變量的值
不變； 如果掃描到表示頂點(diǎn)的宏塊、且該宏塊所屬的兩條邊緣線段的另一端分別位于其 下方和上方，則將該表示頂點(diǎn)的宏塊確定為被多邊形覆蓋的宏塊、且設(shè)置變量的值翻轉(zhuǎn)；
如果掃描到邊緣線段所經(jīng)過(guò)的宏塊，則將該宏塊確定為被多邊形覆蓋的宏塊、且 設(shè)置變量的值翻轉(zhuǎn)； 如果掃描到除表示頂點(diǎn)的宏塊、以及邊緣線段所經(jīng)過(guò)的宏塊之外的其他宏塊，且 變量當(dāng)前的值為"真"，則將該宏塊確定為被多邊形覆蓋的宏塊、且保持變量的值不變。
在本步驟中，對(duì)于頂點(diǎn)的坐標(biāo)為頂點(diǎn)所在像素的坐標(biāo)的情況，具體處理過(guò)程可以 包括 bl、利用現(xiàn)有的任一種直線段的掃描轉(zhuǎn)換方法，分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表 示頂點(diǎn)的像素之間的邊緣線段經(jīng)過(guò)的像素； b2、利用現(xiàn)有的任一種邊緣標(biāo)記方法，將表示頂點(diǎn)的像素、以及步驟al計(jì)算得到 的邊緣線段經(jīng)過(guò)的像素標(biāo)記為邊緣像素； b3、利用現(xiàn)有的任一種多邊形的掃描轉(zhuǎn)換方法，按照光柵掃描順序在視頻圖像中 掃描，將掃描得到的邊緣像素、以及在掃描至多邊形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣像素之間的所 有像素確定為被多邊形覆蓋的像素； b4、將被所述多邊形區(qū)域覆蓋的像素?cái)?shù)量大于預(yù)設(shè)閾值的所有宏塊、或存在至少 一個(gè)像素被所述多邊形區(qū)域覆蓋的所有宏塊，確定為被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊。
其中，步驟b3的具體原理與上述步驟a3基本相同。具體來(lái)說(shuō)，在步驟b3中，也可 以預(yù)先設(shè)置一表示是否位于多邊形區(qū)域內(nèi)的變量，該變量的值可在表示位于多邊形區(qū)域內(nèi) 的"真"、以及表示位于多邊形區(qū)域外的"假"之間翻轉(zhuǎn)，且掃描開始之前，該變量的初始值為 表示位于多邊形區(qū)域外的"假"，開始掃描后 如果掃描到表示頂點(diǎn)的像素、且該像素所屬的兩條邊緣線段的另一端均位于其下 方或均位于其上方，則將該表示頂點(diǎn)的像素確定為被多邊形覆蓋的像素、且保持變量的值 不變； 如果掃描到表示頂點(diǎn)的像素、且該像素所屬的兩條邊緣線段的另一端分別位于其 下方和上方，則將該表示頂點(diǎn)的像素確定為被多邊形覆蓋的像素、且設(shè)置變量的值翻轉(zhuǎn)；
如果掃描到邊緣線段所經(jīng)過(guò)的像素，則將該像素確定為被多邊形覆蓋的像素、且 設(shè)置變量的值翻轉(zhuǎn)； 如果掃描到除表示頂點(diǎn)的像素、以及邊緣線段所經(jīng)過(guò)的像素之外的其他像素，且 變量當(dāng)前的值為"真"，則將該像素確定為被多邊形覆蓋的像素、且保持變量的值不變。
步驟103，在編碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被表示重要區(qū)域的多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn)行 第一處理，對(duì)視頻圖像中普通區(qū)域的其他宏塊進(jìn)行第二處理。 在本步驟中，第二處理是指正常的視頻編碼處理，而第一處理，則可以包含第二處
9理和例如錯(cuò)誤保護(hù)或恢復(fù)等其他能夠提高圖像質(zhì)量的處理，也可以為不同于第二處理的例 如變質(zhì)量編碼、變分辨率編碼、變碼率編碼等其他能夠提高圖像質(zhì)量的編碼處理。當(dāng)然，只 要第一處理與第二處理不同，則二者可以分別為任意處理。
至此，本流程結(jié)束。 上述流程中，步驟101和步驟102即構(gòu)成了本實(shí)施例中的區(qū)域描述方法。
此外，為了視頻解碼端能夠根據(jù)上述步驟101建立的描述信息識(shí)別出編碼處理后 的視頻圖像中屬于重要區(qū)域的各宏塊并進(jìn)行逆處理，在上述流程之后，還可以進(jìn)一步將步 驟101建立的描述信息攜帶于編碼后的視頻圖像所構(gòu)成的碼流中的預(yù)設(shè)位置，并發(fā)送至視 頻解碼端、以供視頻解碼端進(jìn)行解碼。其中，這里所述的預(yù)設(shè)位置，可以是例如視頻圖像的 頭信息等任意預(yù)先協(xié)商、并被視頻編解碼端獲知的位置。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中視頻解碼方法的示例性流程圖，如圖2所示，本實(shí)施例中的 視頻解碼方法是由視頻解碼端執(zhí)行的，具體包括 步驟201，獲取在視頻編碼端預(yù)先建立的多邊形區(qū)域的描述信息，描述信息包括該 多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)。 本步驟中的頂點(diǎn)的坐標(biāo)可以是宏塊級(jí)的坐標(biāo)，也可以是像素級(jí)的坐標(biāo)，與如圖1 所示的視頻編碼方法中的相同，在此不再贅述。 步驟202，根據(jù)步驟201獲取的描述信息識(shí)別視頻圖像中被多邊形區(qū)域覆蓋的宏 塊。 本步驟中的具體處理過(guò)程與視頻編碼方法中步驟102的基本原理相同，在此不再 贅述。 步驟203，在解碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被表示重要區(qū)域的多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn)行 第三處理，對(duì)視頻圖像中的其他宏塊進(jìn)行第四處理。 本步驟中，第三處理為視頻編碼方法中所述的第一處理的逆處理，而第四處理則 為視頻編碼方法中所述的第二處理的逆處理。 以上是對(duì)本實(shí)施例中視頻編碼方法、視頻解碼方法、以及區(qū)域描述方法的說(shuō)明。下 面，再對(duì)本實(shí)施例中視頻編碼系統(tǒng)、視頻解碼系統(tǒng)、以及區(qū)域描述裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中視頻編碼系統(tǒng)的示例性結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，本實(shí)施例中 的視頻編碼系統(tǒng)包括 區(qū)域描述單元301，用于接收視頻圖像、以及該視頻圖像中多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)坐 標(biāo)；建立多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂 點(diǎn)的坐標(biāo)； 宏塊映射單元302，用于根據(jù)所述描述信息識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆 蓋的宏塊； 編碼處理單元303，用于在編碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn) 行第一處理，對(duì)視頻圖像中的其他宏塊進(jìn)行第二處理。 在上述系統(tǒng)中，區(qū)域描述單元301可獨(dú)立地作為一個(gè)裝置，即構(gòu)成本實(shí)施例中的 區(qū)域描述裝置，且該裝置可具體包括(圖3中未示出) 信息輸入子單元，用于接收輸入的視頻圖像、以及該視頻圖像中多邊形頂點(diǎn)坐 標(biāo)；
10
信息建立子單元，用于建立所述多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多 邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)；其中，根據(jù)所述描述信息，能夠在進(jìn)行編解碼 之前識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊。 實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)施例中視頻編碼系統(tǒng)所涉及的頂點(diǎn)的坐標(biāo)可以是宏塊級(jí)的坐 標(biāo)，也可以是像素級(jí)的坐標(biāo)，此處所述的頂點(diǎn)坐標(biāo)與如圖1所示的視頻編碼方法中所述的 相同，在此不再贅述。 對(duì)于宏塊級(jí)的頂點(diǎn)坐標(biāo)，宏塊映射單元302可以具體包括(圖3中未示出)
邊緣宏塊確定子單元，用于分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的宏塊之間的 邊緣線段經(jīng)過(guò)的宏塊； 邊緣宏塊標(biāo)記子單元，用于將表示頂點(diǎn)的宏塊、以及計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的 宏塊標(biāo)記為邊緣宏塊； 覆蓋宏塊掃描子單元，用于按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的 邊緣宏塊、以及在掃描至多邊形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣宏塊之間的所有宏塊確定為被多邊 形覆蓋的宏塊。 對(duì)于像素級(jí)的頂點(diǎn)坐標(biāo)，宏塊映射單元302可以具體包括(圖3中未示出)
邊緣像素確定子單元，用于分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的像素之間的 邊緣線段經(jīng)過(guò)的像素； 邊緣像素標(biāo)記子單元，用于將表示頂點(diǎn)的像素、以及計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的 像素標(biāo)記為邊緣像素； 覆蓋像素掃描子單元，用于按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的 邊緣像素、以及在掃描至多邊形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣像素之間的所有像素確定為被多邊 形覆蓋的像素； 覆蓋宏塊判斷子單元，用于將被多邊形區(qū)域覆蓋的像素?cái)?shù)量大于預(yù)設(shè)閾值的所有 宏塊、或存在至少一個(gè)像素被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊，確定為被多邊形區(qū)域覆蓋的宏 塊。 此外，在本實(shí)施例中，為了視頻解碼端能夠根據(jù)區(qū)域描述單元301建立的描述信 息識(shí)別出編碼處理后的視頻圖像中屬于重要區(qū)域的各宏塊并進(jìn)行逆處理，編碼處理單元 303還可以進(jìn)一步將區(qū)域描述單元301建立的描述信息攜帶于編碼后的視頻圖像所構(gòu)成的 碼流中的預(yù)設(shè)位置，并發(fā)送至視頻解碼端、以供視頻解碼端進(jìn)行解碼。其中，這里所述的預(yù) 設(shè)位置，可以是例如視頻圖像的頭信息等任意預(yù)先協(xié)商、并被視頻編解碼端獲知的位置。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中視頻解碼系統(tǒng)的示例性結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，本實(shí)施例中 的視頻解碼系統(tǒng)包括 信息獲取單元401，用于獲取在視頻編碼端預(yù)先建立的多邊形區(qū)域的描述信息，所 述描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)； 宏塊映射單元402，用于根據(jù)所述描述信息識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆 蓋的宏塊； 解碼處理單元403，用于在解碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn) 行第三處理，對(duì)視頻圖像中的其他宏塊進(jìn)行第四處理。 其中，第三處理為視頻編碼系統(tǒng)中所進(jìn)行的第一處理的逆處理，而第四處理則為視頻編碼系統(tǒng)中所進(jìn)行的第二處理的逆處理。 實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)施例中視頻解碼系統(tǒng)所涉及的頂點(diǎn)的坐標(biāo)可以是宏塊級(jí)的坐 標(biāo)，也可以是像素級(jí)的坐標(biāo)，此處所述的頂點(diǎn)坐標(biāo)與如圖1所示的視頻編碼方法中所述的 相同，在此不再贅述。 且，對(duì)于宏塊級(jí)的頂點(diǎn)坐標(biāo)和像素級(jí)的頂點(diǎn)坐標(biāo)，宏塊映射單元402可與如圖3所
示的視頻編碼系統(tǒng)中的宏塊映射單元302具有相同的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。 由上述實(shí)施例可見，視頻圖像中的每個(gè)多邊形區(qū)域的描述信息僅僅包含多邊形的
頂點(diǎn)數(shù)量以及多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)、而不是該區(qū)域中的每個(gè)宏塊所屬的區(qū)域編號(hào)，因而相比
于現(xiàn)有的窮舉描述法，能夠節(jié)省碼流的傳輸帶寬。尤其對(duì)于尺寸較大、包含宏塊數(shù)量較多的
視頻圖像，能夠節(jié)省碼流傳輸帶寬的效果更為顯著。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
1權(quán)利要求
一種視頻編碼方法，其特征在于，該方法包括建立多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)；根據(jù)所述描述信息識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊；在編碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn)行第一處理，對(duì)視頻圖像中的其他宏塊進(jìn)行第二處理。
2. —種對(duì)應(yīng)權(quán)利要求1所述視頻編碼方法的視頻解碼方法，其特征在于，該方法包括 獲取在視頻編碼端預(yù)先建立的多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)；根據(jù)所述描述信息識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊；在解碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn)行第三處理，對(duì)視頻圖像中 的其他宏塊進(jìn)行第四處理。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為按照光柵掃描順序 排列的宏塊位置。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述識(shí)別被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊包括al、分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的宏塊之間的邊緣線段經(jīng)過(guò)的宏塊； a2、將表示頂點(diǎn)的宏塊、以及步驟al計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的宏塊標(biāo)記為邊緣宏塊；a3、按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的邊緣宏塊、以及在掃描至多邊 形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣宏塊之間的所有宏塊確定為被多邊形覆蓋的宏塊。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為頂點(diǎn)所在像素的坐標(biāo)。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述識(shí)別被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊包括bl、分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的像素之間的邊緣線段經(jīng)過(guò)的像素； b2、將表示頂點(diǎn)的像素、以及步驟bl計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的像素標(biāo)記為邊緣像素；b3、按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的邊緣像素、以及在掃描至多邊 形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣像素之間的所有像素確定為被多邊形覆蓋的像素；b4、將被所述多邊形區(qū)域覆蓋的像素?cái)?shù)量大于預(yù)設(shè)閾值的所有宏塊、或存在至少一個(gè) 像素被所述多邊形區(qū)域覆蓋的所有宏塊，確定為被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊。
7. —種視頻編碼系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括區(qū)域描述單元，用于建立多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊形區(qū)域的 頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)；宏塊映射單元，用于根據(jù)所述描述信息識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊；編碼處理單元，用于在編碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn)行第一 處理，對(duì)視頻圖像中的其他宏塊進(jìn)行第二處理。
8. —種對(duì)應(yīng)如權(quán)利要求7所述視頻編碼系統(tǒng)的視頻解碼系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括區(qū)域描述單元，用于獲取在視頻編碼端預(yù)先建立的多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述 信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)；宏塊映射單元，用于根據(jù)所述描述信息識(shí)別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊；解碼處理單元，用于在解碼時(shí)，對(duì)視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊進(jìn)行第三 處理，對(duì)視頻圖像中的其他宏塊進(jìn)行第四處理。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為按照光柵掃描順序 排列的宏塊位置。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述宏塊映射單元包括 邊緣宏塊確定子單元，用于分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的宏塊之間的邊緣線段經(jīng)過(guò)的宏塊；邊緣宏塊標(biāo)記子單元，用于將表示頂點(diǎn)的宏塊、以及計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的宏塊 標(biāo)記為邊緣宏塊；覆蓋宏塊掃描子單元，用于按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的邊緣 宏塊、以及在掃描至多邊形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣宏塊之間的所有宏塊確定為被多邊形覆 蓋的宏塊。
11. 如權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為頂點(diǎn)所在像素的 坐標(biāo)。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述宏塊映射單元包括 邊緣像素確定子單元，用于分別計(jì)算多邊形區(qū)域中每?jī)蓚€(gè)表示頂點(diǎn)的像素之間的邊緣線段經(jīng)過(guò)的像素；邊緣像素標(biāo)記子單元，用于將表示頂點(diǎn)的像素、以及計(jì)算得到的邊緣線段經(jīng)過(guò)的像素 標(biāo)記為邊緣像素；覆蓋像素掃描子單元，用于按照光柵掃描順序在視頻圖像中掃描，將掃描得到的邊緣 像素、以及在掃描至多邊形區(qū)域內(nèi)時(shí)位于兩個(gè)邊緣像素之間的所有像素確定為被多邊形覆 蓋的像素；覆蓋宏塊判斷子單元，用于將被多邊形區(qū)域覆蓋的像素?cái)?shù)量大于預(yù)設(shè)閾值的所有宏 塊、或存在至少一個(gè)像素被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊，確定為被多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊。
13. —種區(qū)域描述方法，其特征在于，該方法包括 接收輸入的多邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)；建立所述多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊形區(qū)域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及 每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)；其中，根據(jù)所述描述信息，能夠在進(jìn)行編解碼之前識(shí)別視頻圖像中被所述 多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊。
14. 如權(quán)利要求13所述的區(qū)域描述方法，其特征在于，所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為按照光柵掃 描順序排列的宏塊位置、或者頂點(diǎn)所在像素的坐標(biāo)。
15. —種區(qū)域描述裝置，其特征在于，該裝置包括 信息輸入單元，用于接收輸入的多邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)；信息建立單元，用于建立所述多邊形區(qū)域的描述信息，所述描述信息包括該多邊形區(qū) 域的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、以及每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)；其中，根據(jù)所述描述信息，能夠在進(jìn)行編解碼之前識(shí) 別視頻圖像中被所述多邊形區(qū)域覆蓋的宏塊。
16.如權(quán)利要求15所述的區(qū)域描述裝置，其特征在于，所述頂點(diǎn)的坐標(biāo)為按照光柵掃 描順序排列的宏塊位置、或者頂點(diǎn)所在像素的坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種視頻編碼方法、視頻解碼方法、視頻編碼系統(tǒng)、視頻解碼系統(tǒng)、以及視頻編解碼中的區(qū)域描述方法。在本發(fā)明中，視頻圖像中的每個(gè)多邊形區(qū)域的描述信息僅僅包含多邊形的頂點(diǎn)數(shù)量以及多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)、而不是該區(qū)域中的每個(gè)宏塊所屬的區(qū)域編號(hào)，因而相比于現(xiàn)有的窮舉描述法，能夠節(jié)省碼流的傳輸帶寬。尤其對(duì)于尺寸較大、包含宏塊數(shù)量較多的視頻圖像，能夠節(jié)省碼流傳輸帶寬的效果更為顯著。
文檔編號(hào)H04N7/32GK101742327SQ20081022648
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者楊曉東, 王浩, 邱嵩 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司;中星電子股份有限公司