專利名稱：用于臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的解碼方法及圖像插入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng) 的解碼方法及圖像插入方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字視頻業(yè)務(wù)的普及以及三網(wǎng)融合大趨勢(shì)的確定，數(shù)字視頻之間的轉(zhuǎn)碼需求 以及在轉(zhuǎn)碼框架中的各種應(yīng)用需求日益增長(zhǎng)。視頻轉(zhuǎn)碼涉及了視頻解碼和再編碼技術(shù)，是 視頻編解碼領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)。采用局部解碼再編碼架構(gòu)的臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)中，視頻幀一般存在兩種條帶 (slice)解碼條帶和旁通條帶。旁通條帶不做解編碼處理，直接從輸入視頻流中把該條帶 拷貝到輸出緩存，處理復(fù)雜度非常低。因此，臺(tái)標(biāo)字幕插入過(guò)程的計(jì)算量主要集中在處理解 碼條帶，解碼條帶的數(shù)目與局部解碼區(qū)的范圍有關(guān)，而局部解碼區(qū)的范圍是由解碼區(qū)的活 動(dòng)性決定的，即解碼區(qū)內(nèi)宏塊的MVWotionVector，運(yùn)動(dòng)矢量)的絕對(duì)值越大，其參考幀需 要解碼的范圍就越大。而較大的解碼范圍意味著需要處理較多的解碼條帶，這對(duì)視頻幀的 處理時(shí)間和計(jì)算復(fù)雜度都有較大的影響。在現(xiàn)有的采用局部解碼再編碼方法的TS (Transfer Stream,傳輸流)流臺(tái)標(biāo)字幕 插入系統(tǒng)中，局部解碼區(qū)的范圍是不變的，為了保證解碼質(zhì)量，通常設(shè)定為一個(gè)很大的值， 這就意味著需要處理較多的解碼條帶，從而導(dǎo)致視頻幀解碼的計(jì)算復(fù)雜度的加大和處理時(shí) 間的增加。

發(fā)明內(nèi)容
為解決先有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的視頻幀 的解碼方法，該解碼方法可使視頻幀的解碼區(qū)的解碼計(jì)算復(fù)雜度下降和解碼處理時(shí)間縮 短；本發(fā)明進(jìn)而提供了一種計(jì)算復(fù)雜度較小的用于臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的圖像插入方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的視頻幀的解碼區(qū)的解 碼方法，包括步驟S102，設(shè)定視頻序列幀中待解碼的視頻幀的解碼區(qū)的解碼范圍參數(shù)；步 驟S104，判斷待解碼的視頻幀的幀類型；步驟S106，根據(jù)解碼范圍參數(shù)、幀類型和視頻序列 幀中位于待解碼的視頻幀之前的多個(gè)已解碼的視頻幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度調(diào)整待解碼的視頻幀 的解碼區(qū)的解碼范圍，并根據(jù)調(diào)整后的解碼范圍對(duì)待解碼的視頻幀的解碼區(qū)進(jìn)行解碼。進(jìn)一步地，運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度為視頻幀的解碼區(qū)內(nèi)所有宏塊的MV的L1范數(shù)的平均值，其 計(jì)算公式為_(kāi) 其中，:r為運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度；N為解碼區(qū)內(nèi)宏塊數(shù)；式㈣和^分別為第i個(gè)宏塊的MV
的水平分量絕對(duì)值和垂直分量絕對(duì)值。
進(jìn)一步地，解碼范圍參數(shù)包括視頻幀的解碼區(qū)的解碼范圍的初始值、最小值和最 大值，其中，最小值 < 初始值 <最大值。步驟S106進(jìn)一步包括當(dāng)待解碼的視頻幀為I幀或P幀時(shí)，按初始值設(shè)定的解碼 范圍對(duì)I幀或P幀進(jìn)行解碼，并計(jì)算和保存P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度；當(dāng)待解碼的視頻幀為B幀 時(shí)，則根據(jù)視頻序列幀中位于B幀之前的多個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度，在所限定的最小值和最大 值的區(qū)間內(nèi)調(diào)整B幀的解碼范圍，并按調(diào)整后的解碼范圍對(duì)B幀進(jìn)行解碼。進(jìn)一步地，根據(jù)視頻序列幀中位于B幀之前的多個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度，在所限定的 最小值和最大值的區(qū)間內(nèi)調(diào)整B幀的解碼范圍的步驟包括當(dāng)位于B幀之前并與B幀相隔 最近的一個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度大于或等于第一閾值時(shí)，將B幀的解碼范圍調(diào)整為最大值；當(dāng) 位于B幀之前并與B幀相隔最近的一個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度大于或等于第二閾值且小于第一 閾值時(shí)，將B幀的解碼范圍增大一個(gè)級(jí)數(shù)；當(dāng)位于B幀之前并與B幀相隔最近的連續(xù)N個(gè)P 幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度均小于第二閾值時(shí)，將B幀的解碼范圍縮小一個(gè)級(jí)數(shù)，否則B幀的解碼范圍 保持不變；其中，視頻序列幀中的第一個(gè)B幀調(diào)整前的解碼范圍為設(shè)定的初始值，其余B幀 調(diào)整前的解碼范圍為前一個(gè)B幀調(diào)整后的解碼范圍。進(jìn)一步地，第一閾值為8，第二閾值為2。進(jìn)一步地，N為2或N為3。進(jìn)一步地，一個(gè)級(jí)數(shù)的大小為32像素。進(jìn)一步地，視頻幀的解碼區(qū)包括插入?yún)^(qū)和相關(guān)區(qū)，插入?yún)^(qū)為插入圖像所覆蓋的區(qū) 域；相關(guān)區(qū)為與插入?yún)^(qū)宏塊存在直接或間接相互參考關(guān)系的宏塊組成的區(qū)域。進(jìn)一步地，視頻幀的解碼區(qū)的解碼范圍為視頻幀的解碼區(qū)的縱向?qū)挾取８鶕?jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的圖像插入方法，包 括以下步驟將輸入臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的視頻流中的視頻幀進(jìn)行解碼；在解碼后的視頻幀 的插入?yún)^(qū)插入圖像；將插入圖像后的視頻幀進(jìn)行再編碼；將再編碼后的帶有插入圖像的視 頻幀的視頻流輸出；其中，將輸入臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的視頻流中的視頻幀進(jìn)行解碼的步驟 中的解碼方法采用的是前文所述的用于臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的視頻幀的解碼方法。本發(fā)明具有以下有益效果1.由于視頻流中的視頻幀通常是參考位于其之前的視頻幀進(jìn)行編碼的，因此，待 解碼的視頻幀的局部宏塊的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)一般與其參考的視頻幀的局部宏塊相類似，因此本發(fā) 明根據(jù)位于待解碼的視頻幀之前的參考幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度來(lái)自適應(yīng)地調(diào)整待解碼的視頻幀 的解碼范圍，使得待解碼的視頻幀的解碼區(qū)內(nèi)所包含的解碼條帶數(shù)目較少，從而降低解碼 計(jì)算的復(fù)雜度和縮短解碼處理時(shí)間。2.本發(fā)明通過(guò)在視頻幀的解碼步驟中自適應(yīng)地調(diào)整視頻幀的解碼范圍，使得在視 頻幀中進(jìn)行圖像插入時(shí)，解碼和再編碼的計(jì)算復(fù)雜度降低，處理時(shí)間縮短。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了本發(fā)明的視頻幀劃分示意圖；圖2示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的視頻幀的解碼區(qū)的解碼方法流程圖3示出了圖2所示B幀的解碼范圍調(diào)整流程圖；以及圖4示出了本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的圖像插入方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。如圖1所示，在采用局部解碼再編碼架構(gòu)的臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)中，視頻幀通常分 為插入?yún)^(qū)100、相關(guān)區(qū)200和無(wú)關(guān)區(qū)300三個(gè)區(qū)域，插入?yún)^(qū)100為所插入的臺(tái)標(biāo)或字幕等圖 像所覆蓋的視頻圖像區(qū)域。相關(guān)區(qū)200為與插入?yún)^(qū)宏塊存在直接或間接相互參考關(guān)系的宏 塊組成的區(qū)域。無(wú)關(guān)區(qū)300為顯示器的視頻圖像剩余的區(qū)域。其中前兩個(gè)區(qū)內(nèi)所包含的條 帶為解碼條帶，解碼條帶的宏塊在進(jìn)行臺(tái)標(biāo)和字幕插入時(shí)需要解碼，因此插入?yún)^(qū)100和相 關(guān)區(qū)200統(tǒng)稱為解碼區(qū)。無(wú)關(guān)區(qū)300所包含的條帶為旁通條帶，旁通條帶不做解編碼處理， 直接從輸入視頻流中把該條帶拷貝到輸出緩存，處理復(fù)雜度非常低。因此，臺(tái)標(biāo)字幕插入過(guò) 程的計(jì)算量主要集中在處理解碼條帶，適當(dāng)減小視頻幀的解碼區(qū)的縱向?qū)挾?，即調(diào)整視頻 幀的解碼區(qū)的解碼范圍可以減少解碼條帶的數(shù)目，從而降低了解碼的計(jì)算復(fù)雜度。在采用局部解碼再編碼方法的傳輸流臺(tái)標(biāo)字幕插入算法中，局部解碼區(qū)的范圍是 由解碼區(qū)的活動(dòng)性決定的，即解碼區(qū)內(nèi)宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量的絕對(duì)值越大，其參考幀需要解碼 的范圍就越大。而較大的解碼范圍意味著處理較多的宏塊，這對(duì)視頻幀的處理時(shí)間有較大 的影響，主要原因如下對(duì)宏塊進(jìn)行解碼再編碼需要經(jīng)過(guò)變長(zhǎng)解碼、逆量化、反離散余弦變 換、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)估計(jì)、離散余弦變換、量化、變長(zhǎng)編碼等處理，計(jì)算復(fù)雜度很高，處理時(shí)間 較長(zhǎng)。中央處理器的片內(nèi)高速緩存的空間不足以存儲(chǔ)一幀標(biāo)清視頻的解碼數(shù)據(jù)，因此視頻 幀的解碼數(shù)據(jù)只能存放到處理器的內(nèi)存中。這就導(dǎo)致在解碼再編碼宏塊的過(guò)程中需要頻繁 地在片內(nèi)高速緩存和內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)。然而內(nèi)存的存取速度遠(yuǎn)低于CPU的處理頻率，這 就使CPU大多數(shù)的處理周期都處在等待數(shù)據(jù)的空閑狀態(tài)，浪費(fèi)了系統(tǒng)資源，增加了視頻幀 數(shù)據(jù)的處理時(shí)間。然而，臺(tái)標(biāo)或字幕圖片一般插在電視節(jié)目的邊角部分，而此部分的活動(dòng)性一般較 小，尤其對(duì)于寬屏的電視節(jié)目，其上下邊緣為黑條，前后幀之間沒(méi)有運(yùn)動(dòng)。對(duì)于運(yùn)動(dòng)比較平 滑的視頻幀設(shè)定較小的解碼范圍，從而可以降低臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的解碼計(jì)算的復(fù)雜度。 由于視頻流中B幀是參考I或P幀進(jìn)行編碼的，因此，B幀局部宏塊的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)一般和其參 考的P幀局部宏塊相類似，因此，可以根據(jù)參考視頻幀解碼區(qū)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，預(yù)測(cè)B幀解碼區(qū) 的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，據(jù)此來(lái)自適應(yīng)地調(diào)整B幀的解碼范圍R&。視頻幀解碼區(qū)的宏塊的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可 以采用視頻幀解碼區(qū)的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度參數(shù)來(lái)度量，在本發(fā)明中，運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度I定義為視頻幀 解碼區(qū)內(nèi)所有宏塊MV的L1范數(shù)的平均值，計(jì)算公式如下—
Amv~N其中N為解碼區(qū)內(nèi)宏塊數(shù)，|1廣|和|iTV|分別為第i個(gè)宏塊MV的水平分量絕對(duì)值和
垂直分量絕對(duì)值。圖2示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的視頻幀的解碼區(qū)的解碼方法流程圖。由于視頻流 中B幀是參考I或P幀進(jìn)行編碼的，因此，B幀局部宏塊的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)一般和其參考的P幀局部宏塊相類似，因此可以根據(jù)求得的P幀運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度來(lái)調(diào)整B幀的解碼范圍。在本實(shí)施例 中，待解碼的MPEG-2視頻序列幀排列為、？舊力^^系斤系系；^力戰(zhàn)忑⑶..，按照幀下標(biāo)順序 依次處理各視頻幀。如圖2所示，該視頻序列幀的解碼區(qū)的解碼范圍調(diào)整具體包括以下步 驟S202，設(shè)定視頻幀解碼區(qū)的解碼范圍參數(shù)，包括解碼范圍的初始值、最大值 MAX(Rref)和最小值MAX(R,rf)。在本實(shí)施例中，Rref的初始值為160像素，最大值MAX 為 192像素，最小值MIN(Rref)為32像素。S204，接收視頻序列幀中的第一幀，即、幀。S206，判斷當(dāng)前待解碼的視頻幀的類型，如果待解碼的視頻幀為I幀或P幀，則執(zhí) 行步驟S208，如果待解碼的視頻幀為B幀，則執(zhí)行步驟S210。S208，按步驟S202中設(shè)定的視頻幀的解碼區(qū)的解碼范圍初始值對(duì)待解碼的I幀或 P幀進(jìn)行解碼，并計(jì)算和保存P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度。在本實(shí)施例中，視頻序列幀中的IpPpPp P7> 110和Pn的解碼區(qū)的解碼范圍將按160像素進(jìn)行解碼，并計(jì)算和保存Pi、P4、P7、Pn的運(yùn) 動(dòng)復(fù)雜度。S210，根據(jù)視頻序列幀中位于待解碼B幀之前的多個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度的值，在預(yù) 先設(shè)定的MAX(R&)和MIN(RMf)所限定的區(qū)間內(nèi)調(diào)整該B幀的解碼范圍。根據(jù)Pi的運(yùn)動(dòng)復(fù) 雜度調(diào)整B2和B3的解碼區(qū)的解碼范圍，根據(jù)Pp P4的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度調(diào)整B5、B6的解碼區(qū)的解 碼范圍，其它B幀也類似地根據(jù)位于其前面的P的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度來(lái)調(diào)整其解碼范圍，具體參考 的P幀的個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。B2幀調(diào)整前的解碼范圍為所設(shè)定的初始值160像 素，其它B幀的解碼范圍的調(diào)整是在前一個(gè)B幀調(diào)整后的解碼范圍的基礎(chǔ)上調(diào)整。即在32 像素與192像素之間按預(yù)定的規(guī)則調(diào)整B2、B3、B5、B6、B8、B9、B12、B13的解碼范圍。具體調(diào)整 步驟將在圖3中詳細(xì)描述。S212，按調(diào)整后的解碼范圍對(duì)B幀解碼。S214，判斷視頻序列幀是否結(jié)束，如果未結(jié)束，則執(zhí)行步驟S216，如果序列幀結(jié)束， 則整個(gè)視頻序列幀的解碼區(qū)的解碼范圍調(diào)整的流程結(jié)束。S216，接收下一視頻幀。即依次接收IoPABAB^PABJ^PnBJdift頻序列幀中的 各幀，并回到步驟S206循環(huán)執(zhí)行視頻幀的解碼區(qū)的解碼范圍調(diào)整流程直到整個(gè)視頻序列 幀解碼結(jié)束。圖3示出了圖2所示B幀的解碼范圍調(diào)整流程圖。本實(shí)施例在視頻幀解碼區(qū)的運(yùn) 動(dòng)復(fù)雜度上設(shè)置了雙閾值第一閾值T。和第二閾值Ts，這兩個(gè)閾值是通過(guò)統(tǒng)計(jì)得來(lái)的經(jīng)驗(yàn) 值，設(shè)定Ts = 2，T。= 8，因此可以根據(jù)求得的P幀運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度與設(shè)定的雙閾值之間的大小 關(guān)系來(lái)調(diào)整B幀的解碼范圍。當(dāng)需要將待解碼的B幀的解碼區(qū)的解碼范圍調(diào)大時(shí)，只參考 位于該B幀之前并且與其位置相隔最近的一個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度，當(dāng)需要將待解碼的B幀 的解碼區(qū)的解碼范圍調(diào)小時(shí)，可以通過(guò)參考位于該B幀之前并且與其位置相隔最近的兩個(gè) 或三個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度，這種對(duì)視頻幀解碼范圍的縮小采用謹(jǐn)慎的方式，可以盡可能的 保證解碼的質(zhì)量。本實(shí)施例中，在B幀的解碼區(qū)的解碼范圍調(diào)小時(shí)，采用參考兩個(gè)P幀的運(yùn) 動(dòng)復(fù)雜度的調(diào)整方式。如圖3所示，圖2所示步驟S210具體包括以下步驟S2102，判斷待解碼B幀之前并且與其位置相隔最近的一個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度是否 大于或等于第一閾值T。，如果是，則執(zhí)行步驟S2104，否則，執(zhí)行步驟S2106。
S2104，將待解碼的B幀的解碼區(qū)的解碼范圍調(diào)整為最大值192像素。S2106，判斷待解碼B幀之前并且與其位置相隔最近的一個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度是否 大于或等于第二閾值Ts，即P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度位于半開(kāi)半閉區(qū)間[28)，如果是，則執(zhí)行步驟 S2108，否則，執(zhí)行步驟S2110。S2108，將待解碼的B幀的解碼區(qū)的解碼范圍增加一個(gè)級(jí)數(shù)，在本實(shí)施例中，一個(gè) 級(jí)數(shù)的大小為32像素。當(dāng)待解碼的B幀的解碼區(qū)的解碼范圍已經(jīng)為最大值時(shí)，則不執(zhí)行對(duì) 所述B幀的解碼區(qū)的解碼范圍增加一個(gè)級(jí)數(shù)的操作。S2110，判斷待解碼B幀之前并且與其位置相隔最近的一個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度是否 小于第二閾值Ts，如果是，則繼續(xù)比較位于上述P幀之前并且與其位置相隔最近的另一個(gè)P 幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度是否也小于第二閾值Ts，如果是，則執(zhí)行步驟S2112，如果否或者該P(yáng)幀不 存在，則執(zhí)行步驟S2114。S2112，將待解碼B幀的解碼區(qū)的解碼范圍減小一個(gè)級(jí)數(shù)，即減小32個(gè)像素，當(dāng)待 解碼的B幀的解碼區(qū)的解碼范圍已經(jīng)為最小值時(shí)，則不執(zhí)行對(duì)所述B幀的解碼區(qū)的解碼范 圍減小一個(gè)級(jí)數(shù)的操作。S2114，待解碼B幀的解碼區(qū)的解碼范圍保持不變。在本實(shí)施例中，當(dāng)處理完P(guān)7幀后，接下來(lái)B8進(jìn)行如下處理 當(dāng)P7幀求得的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度大于或等于T。時(shí)，把B8幀的解碼范圍設(shè)置成最大值 MAX (Rref)。當(dāng)求得的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度[7在Ts和T。之間時(shí)，把B8幀的解碼范圍放大32像素。當(dāng)連續(xù)2個(gè)P幀求得的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度[4和17均小于Ts時(shí)，B8幀的解碼范圍縮小 32像素；當(dāng)^7小于Ts，而不小于Ts時(shí)，B8幀的解碼范圍保持不變。當(dāng)然，B8幀的解碼 范圍的縮小也可根據(jù)位于其之前的連續(xù)3個(gè)P幀來(lái)確定。例如，當(dāng)連續(xù)3個(gè)P幀求得的運(yùn) 動(dòng)復(fù)雜度、14和17均小于Ts時(shí)，B8幀的解碼范圍縮小32像素，當(dāng)H/j、于Ts，而
、[4不都小于Ts時(shí)，B8幀的解碼范圍保持不變。在本實(shí)施例中，后一個(gè)B幀的解碼區(qū)的解碼范圍是在前一個(gè)B幀調(diào)整后的解碼范 圍的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，即B9幀的解碼區(qū)的解碼范圍的調(diào)整是在B8幀的解碼區(qū)的解碼范圍調(diào)整 后的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。當(dāng)然，也可以將兩個(gè)P幀之間位置連續(xù)的兩個(gè)B幀作為一組，各組B幀的解碼區(qū)的 解碼范圍是在前一組B幀調(diào)整后的解碼范圍的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而組內(nèi)兩個(gè)B幀的解碼區(qū)的解 碼范圍作同樣的調(diào)整，在一個(gè)未示出的實(shí)施例中，待解碼的B幀的解碼區(qū)的解碼范圍可以 按以下方法調(diào)整，當(dāng)處理完P(guān)7幀后，接下來(lái)對(duì)于同屬于一組的B8和B9進(jìn)行如下處理當(dāng)P7幀求得的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度大于或等于T。時(shí)，把B8和B9幀的解碼范圍設(shè)置成 最大值 MAX(Rr6f)。當(dāng)求得的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度[7在Ts和T。之間時(shí)，把B8和B9幀的解碼范圍放大32像素。當(dāng)連續(xù)2個(gè)P幀求得的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度14和17均小于Ts時(shí)，B8和B9幀的解碼范圍 縮小32像素；當(dāng)[7小于Ts，而:不小于Ts時(shí)，B8和B9幀的解碼范圍保持不變。當(dāng)然，B8 和B9幀的解碼范圍的縮小也可根據(jù)位于其之前的連續(xù)3個(gè)P幀來(lái)確定。例如，當(dāng)連續(xù)3個(gè)P幀求得的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度、和均小于Ts時(shí)，B8和B9幀的解碼范圍縮小32像素， 當(dāng)小于Ts, M^、14不都小于Ts時(shí)，B8和B9幀的解5馬范圍保持不變。當(dāng)求得的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度17在Ts和T。之間時(shí)，把B8和B9幀的解碼范圍都放大32像
o如圖4所示，在臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)中插入圖像包括以下步驟S402，將輸入臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的視頻流中的視頻幀進(jìn)行解碼。其中，在此解碼步 驟中，采用前文所述的視頻幀的解碼方法。由于該解碼方法可以自適應(yīng)地調(diào)整視頻幀解碼 區(qū)的解碼范圍，使得在進(jìn)行圖像插入時(shí)，解碼區(qū)的解碼條帶數(shù)量少，減小了解碼計(jì)算的復(fù)雜度。S404，在解碼后的視頻幀的插入?yún)^(qū)插入圖像。S406，將插入圖像后的視頻幀進(jìn)行再編碼。由于解碼區(qū)的解碼條帶數(shù)量少，對(duì)應(yīng)的 再編碼的條帶數(shù)量也就少，這樣就減小了再解碼的計(jì)算復(fù)雜度。S408，將再編碼后的帶有插入圖像的視頻幀的視頻流輸出。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。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、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的視頻幀的解碼方法，其特征在于，包括以下步驟設(shè)定視頻序列幀中待解碼的視頻幀的解碼區(qū)的解碼范圍參數(shù)(S102)；判斷所述待解碼的視頻幀的幀類型(S104)；以及根據(jù)所述解碼范圍參數(shù)、所述幀類型、和所述視頻序列幀中位于所述待解碼的視頻幀之前的多個(gè)已解碼的視頻幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度，調(diào)整所述待解碼的視頻幀的解碼區(qū)的解碼范圍，并根據(jù)調(diào)整后的所述解碼范圍對(duì)所述待解碼的視頻幀的解碼區(qū)進(jìn)行解碼(S106)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻幀的解碼方法，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度為視頻幀 的解碼區(qū)內(nèi)所有宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量的L1范數(shù)的平均值，其計(jì)算公式為Amv=∑|xmv|+|Ymv|/N其中，[為運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度；N為解碼區(qū)內(nèi)宏塊數(shù)；和分別為第i個(gè)宏塊的MV的水平分量絕對(duì)值和垂直分量絕對(duì)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻幀的解碼方法，其特征在于，所述解碼范圍參數(shù)包括所 述視頻幀的解碼區(qū)的解碼范圍的初始值、最小值和最大值，其中，最小值<初始值<最大值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻幀的解碼方法，其特征在于，所述步驟S106進(jìn)一步包括當(dāng)所述待解碼的視頻幀為I幀或P幀時(shí)，按所述初始值設(shè)定的解碼范圍對(duì)所述I幀或 P幀進(jìn)行解碼，并計(jì)算和保存所述P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度；當(dāng)所述待解碼的視頻幀為B幀時(shí)，則根據(jù)所述視頻序列幀中位于所述B幀之前的多個(gè)P 幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度，在所述解碼范圍最小值和最大值所限定的區(qū)間內(nèi)調(diào)整所述B幀的解碼范 圍，并按調(diào)整后的解碼范圍對(duì)所述B幀解碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的視頻幀的解碼方法，其特征在于還包括以下步驟當(dāng)位于所述B幀之前并與所述B幀相隔最近的一個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度大于或等于第一 閾值時(shí)，將所述B幀的解碼范圍調(diào)整為所述最大值；當(dāng)位于所述B幀之前并與所述B幀相隔最近的一個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度大于或等于第二 閾值且小于第一閾值時(shí)，將所述B幀的解碼范圍增大一個(gè)級(jí)數(shù)；當(dāng)位于所述B幀之前并與所述B幀相隔最近的連續(xù)N個(gè)P幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度均小于第二 閾值時(shí)，將所述B幀的解碼范圍縮小一個(gè)級(jí)數(shù)，否則所述B幀的解碼范圍保持不變；其中，位于所述視頻序列幀中的第一個(gè)B幀調(diào)整前的解碼范圍為設(shè)定的所述初始值， 其余B幀調(diào)整前的解碼范圍為前一個(gè)B幀調(diào)整后的解碼范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻幀的解碼方法，其特征在于，所述第一閾值為8，第二閾 值為2。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻幀的解碼方法，其特征在于，所述N為2或N為3。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻幀的解碼方法，其特征在于，所述一個(gè)級(jí)數(shù)的大小為32像素。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻幀的解碼方法，其特征在于，所述視頻幀的解碼區(qū)包括 插入?yún)^(qū)和相關(guān)區(qū)，所述插入?yún)^(qū)為插入圖像所覆蓋的區(qū)域；相關(guān)區(qū)為與所述插入?yún)^(qū)的宏塊存在直接或間接相互參考關(guān)系的宏塊組成的區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻幀的解碼方法，其特征在于，所述視頻幀的解碼區(qū)的解 碼范圍為所述視頻幀的解碼區(qū)的縱向?qū)挾取?br> 11.一種用于臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的圖像插入方法，其特征在于包括以下步驟 將輸入臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的視頻流中的視頻幀進(jìn)行解碼；在解碼后的視頻幀的插入?yún)^(qū)插入圖像；將插入圖像后的視頻幀進(jìn)行再編碼；將再編碼后的帶有插入圖像的視頻幀的視頻流輸出；其中，所述將輸入臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的視頻流中的視頻幀進(jìn)行解碼的步驟中的解碼方 法采用的是權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的視頻幀的解碼方法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于臺(tái)標(biāo)字幕插入系統(tǒng)的解碼方法及圖像插入方法，該解碼方法包括設(shè)定視頻序列幀中待解碼的視頻幀的解碼區(qū)的解碼參數(shù)；判斷待解碼的視頻幀的幀類型；根據(jù)解碼參數(shù)、幀類型和視頻序列幀中位于待解碼的視頻幀之前的多個(gè)已解碼的視頻幀的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度調(diào)整待解碼的視頻幀的解碼區(qū)的解碼范圍，并根據(jù)調(diào)整后的解碼范圍對(duì)待解碼的視頻幀的解碼區(qū)進(jìn)行解碼。該解碼方法通過(guò)自適應(yīng)地調(diào)整視頻幀的解碼區(qū)的解碼范圍，從而使得視頻幀的解碼區(qū)的解碼計(jì)算復(fù)雜度降低和解碼處理時(shí)間縮短。該圖像插入方法在視頻幀的解碼步驟中采用了上述的解碼方法，從而使得圖像插入的計(jì)算復(fù)雜度減小，處理時(shí)間縮短。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101860755SQ20101017464
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者崔玉斌 申請(qǐng)人:北京數(shù)碼視訊科技股份有限公司