本發(fā)明涉及視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻幀壓縮方法及裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，在視頻編解碼過程中需要頻繁地讀取內(nèi)存中的圖像數(shù)據(jù)，這一過程需要占用大量的系統(tǒng)帶寬和資源，為了節(jié)省系統(tǒng)帶寬及資源，通常是先利用預(yù)測編碼技術(shù)對待存儲的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮，并將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)存儲到內(nèi)存中，以便于后續(xù)的使用。

例如，可以利用DPCM(Differential Pulse Code Modulation，差分脈沖編碼調(diào)制)技術(shù)對圖像數(shù)據(jù)進行壓縮，具體為：對于圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)塊，首先根據(jù)圖像的空間相關(guān)性，通過周邊位置的像素值對當(dāng)前位置的像素值進行預(yù)測，其中周邊位置的像素值稱為預(yù)測值，當(dāng)前位置的實際像素值與預(yù)測值之間的差值稱為殘差值，然后，采用變長編碼方式對得到的殘差數(shù)據(jù)進行編碼，從而實現(xiàn)對圖像數(shù)據(jù)的壓縮。變長編碼方式是指將數(shù)據(jù)進行分組，并根據(jù)分組中數(shù)據(jù)的大小選用特定長度的bit來表示信息，其中，變長編碼方式包括有符號變長編碼和無符號變長編碼，即對于[-2^N,2^N-1]之間的有符號數(shù)據(jù)可以用N+1bit來表示，對于[0,2^N-1]之間的無符號數(shù)據(jù)可以用N bit來表示。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下技術(shù)問題：

上述圖像數(shù)據(jù)的壓縮方式是采用固定的預(yù)設(shè)模板對當(dāng)前位置的像素值進行預(yù)測(例如，規(guī)定以左邊的像素值作為當(dāng)前位置像素值的預(yù)測值)，但是由于數(shù)據(jù)是隨機的，所以任何預(yù)設(shè)模板都難以很好地匹配所有的情況，可見上述圖像像素值預(yù)測方式的精確性不高，進而會導(dǎo)致殘差數(shù)據(jù)的均值偏離或產(chǎn)生絕對值過大的殘差數(shù)據(jù)，即得到的殘差數(shù)據(jù)中的相鄰的像素數(shù)據(jù)間仍存在較強的相關(guān)性，從而限制了圖像數(shù)據(jù)壓縮率的提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種視頻幀壓縮方法及裝置，其能夠為視頻幀中的像素提供更 精確的預(yù)測值，以減小現(xiàn)有壓縮方式中殘差值的絕對值，從而進一步提高視頻幀的壓縮率。

一方面，本發(fā)明提供一種視頻幀壓縮方法，所述方法包括：

對視頻幀進行區(qū)域劃分；

根據(jù)當(dāng)前像素所屬的區(qū)域，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的至少一種預(yù)測方式；

根據(jù)所述至少一種預(yù)測方式，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的最佳預(yù)測值；

將所述當(dāng)前像素的像素值與所述最佳預(yù)測值進行作差，得到所述當(dāng)前像素對應(yīng)的殘差值，并對所述殘差值進行壓縮處理。

另一方面，本發(fā)明提供一種視頻幀壓縮裝置，所述裝置包括劃分模塊、第一確定模塊、第二確定模塊、預(yù)測模塊以及壓縮模塊，其中，

所述劃分模塊，用于對視頻幀進行區(qū)域劃分；

所述第一確定模塊，用于根據(jù)當(dāng)前像素所屬的區(qū)域，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的至少一種預(yù)測方式；

所述第二確定模塊，用于根據(jù)所述至少一種預(yù)測方式，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的最佳預(yù)測值；

所述預(yù)測模塊，用于將所述當(dāng)前像素的像素值與所述最佳預(yù)測值進行作差，得到所述當(dāng)前像素對應(yīng)的殘差值；

所述壓縮模塊，用于對所述殘差值進行壓縮處理。

本發(fā)明提供的具有自適應(yīng)特性的視頻幀壓縮方法及裝置，對視頻幀進行區(qū)域劃分；根據(jù)當(dāng)前像素所屬的區(qū)域，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的至少一種預(yù)測方式；根據(jù)所述至少一種預(yù)測方式，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的最佳預(yù)測值；將所述當(dāng)前像素的像素值與所述最佳預(yù)測值進行作差，得到所述當(dāng)前像素對應(yīng)的殘差值，并對所述殘差值進行壓縮處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其能夠為所述視頻幀中的像素提供更精確的預(yù)測值，以減小現(xiàn)有壓縮方式中殘差值的絕對值，從而進一步提高視頻幀的壓縮率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明 的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明視頻幀壓縮方法一實施例的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明視頻幀壓縮方法另一實施例的流程示意圖；

圖3為以4×4大小的視頻幀為例，闡述上述實施例中所述視頻幀的區(qū)域劃分示意圖；

圖4為本發(fā)明視頻幀壓縮裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明視頻幀壓縮裝置另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種視頻幀壓縮方法，所述方法包括：

S11、對視頻幀進行區(qū)域劃分。

S12、根據(jù)當(dāng)前像素所屬的區(qū)域，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的至少一種預(yù)測方式。

S13、根據(jù)所述至少一種預(yù)測方式，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的最佳預(yù)測值。

S14、將所述當(dāng)前像素的像素值與所述最佳預(yù)測值進行作差，得到所述當(dāng)前像素對應(yīng)的殘差值，并對所述殘差值進行壓縮處理。

本發(fā)明實施例提供的視頻幀壓縮方法，對視頻幀進行區(qū)域劃分；根據(jù)當(dāng)前像素所屬的區(qū)域，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的至少一種預(yù)測方式；根據(jù)所述至少一種預(yù)測方式，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的最佳預(yù)測值；將所述當(dāng)前像素的像素值與所述最佳預(yù)測值進行作差，得到所述當(dāng)前像素對應(yīng)的殘差值，并對所述殘差值進行壓縮處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其能夠為所述視頻幀中的像素提供更精確的預(yù)測值，以減小現(xiàn)有壓縮方式中殘差值的絕對值，從而進一步提高視頻幀的壓縮率。

如圖2所示，本發(fā)明實施例提供一種視頻幀壓縮方法，所述方法包括：

S21、對視頻幀進行區(qū)域劃分；

區(qū)域劃分的具體方法為：根據(jù)所述視頻幀的各個像素是否具有左相鄰像素和/或上相鄰像素，將所述視頻幀劃分為第一區(qū)域、第二區(qū)域、第三區(qū)域和第四區(qū)域。

這里，以4×4大小的視頻幀為例，具體的劃分方式如圖3所示，由圖3可知，所述第一區(qū)域B1內(nèi)的像素不具有左相鄰像素和上相鄰像素，所述第二區(qū)域B2內(nèi)的像素不具有左相鄰像素，所述第三區(qū)域B3內(nèi)的像素不具有上相鄰像素，所述第四區(qū)域B4內(nèi)的像素具有左相鄰像素和上相鄰像素。

S22、確定當(dāng)前像素的至少一個預(yù)測方式；

具體地，根據(jù)當(dāng)前像素所屬的區(qū)域，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的至少一種預(yù)測方式。

例如，當(dāng)所述視頻幀由M×N個像素構(gòu)成，所述像素的像素值為A[i][j](i和j分別表示列和行，且i＝0、1、…、M-1，j＝0、1、…、N-1)時，

若所述當(dāng)前像素屬于所述第一區(qū)域，則對所述當(dāng)前像素不進行預(yù)測，并保留所述當(dāng)前像素的像素值A(chǔ)[0][0]；

若所述當(dāng)前像素屬于所述第二區(qū)域且所述當(dāng)前像素與所述第一區(qū)域內(nèi)的像素相鄰，則確定所述當(dāng)前像素具有一種預(yù)測方式，所述預(yù)測方式對應(yīng)的預(yù)測值為A[0][0]；

若所述當(dāng)前像素屬于所述第二區(qū)域且所述當(dāng)前像素與所述第一區(qū)域內(nèi)的像素不相鄰，則確定所述當(dāng)前像素具有兩種預(yù)測方式，所述兩種預(yù)測方式對應(yīng)的預(yù)測值分別為A[0][j-1]和2*A[0][j-1]-A[0][j-2]；

若所述當(dāng)前像素屬于所述第三區(qū)域且所述當(dāng)前像素與所述第一區(qū)域內(nèi)的像素相鄰，則確定所述當(dāng)前像素具有兩種預(yù)測方式，所述兩種預(yù)測方式對應(yīng)的預(yù)測值分別為A[0][0]和A[0][1]；

若所述當(dāng)前像素屬于所述第三區(qū)域且所述當(dāng)前像素與所述第一區(qū)域內(nèi)的像素不相鄰，則確定所述當(dāng)前像素具有三種預(yù)測方式，所述三種預(yù)測方式對應(yīng)的預(yù)測值分別為A[i-1][0]、A[i-1][1]和2*A[i-1][0]-A[i-2][0]；

若所述當(dāng)前像素屬于所述第四區(qū)域，則確定所述當(dāng)前像素具有三種預(yù)測方 式，所述三種預(yù)測方式對應(yīng)的預(yù)測值分別為A[i-1][j]、A[i][j-1]和(A[i-1][j]+A[i][j-1]+1)/2。

上述列舉了設(shè)置多種預(yù)測方式的一種情況，但是為當(dāng)前像素提供多種預(yù)測方式的方法不僅僅限于此。

S23、得到當(dāng)前像素的至少一個預(yù)測值；

具體地，根據(jù)所述至少一種預(yù)測方式，得到所述當(dāng)前像素對應(yīng)的至少一個預(yù)測值。

S24、確定當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值；

具體地，將所述當(dāng)前像素的像素值分別與所述至少一個預(yù)測值進行比較，以確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的最佳預(yù)測值，其中，所述最佳預(yù)測值為所述至少一個預(yù)測值中與所述當(dāng)前像素的像素值最接近的一個預(yù)測值。

S25、得到當(dāng)前像素的殘差值；

具體地，將所述當(dāng)前像素的像素值與所述最佳預(yù)測值進行作差，得到所述當(dāng)前像素對應(yīng)的殘差值。

S26、對所述殘差值進行壓縮處理。

具體地，所述對所述殘差值進行壓縮處理為對所述第一區(qū)域內(nèi)像素的像素值以及所述第一區(qū)域以外的各個像素對應(yīng)的殘差值進行變長壓縮編碼。

其中，變長壓縮編碼是指將待進行壓縮編碼數(shù)據(jù)進行分組，并根據(jù)分組中數(shù)據(jù)的大小選用特定長度的bit來表示信息，其中，所述變長壓縮編碼包括有符號變長壓縮編碼和無符號變長壓縮編碼，即對于[-2^N,2^N-1]之間的有符號數(shù)據(jù)可以用N+1bit來表示，對于[0,2^N-1]之間的無符號數(shù)據(jù)可以用N bit來表示。

較佳地，在步驟S25與步驟S26之間還可包括步驟：標(biāo)記當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式；

具體地，按照以下標(biāo)記方式對所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式進行標(biāo)記：

若所述當(dāng)前像素有一種預(yù)測方式，則不標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式；

若所述當(dāng)前像素有兩種預(yù)測方式，則使用1個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式；

若所述當(dāng)前像素有三種預(yù)測方式，則使用1或2個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素 的實際預(yù)測方式，其中，當(dāng)所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素的實際預(yù)測方式相同時使用1個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式；當(dāng)所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素的實際預(yù)測方式不相同時使用2個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式。

由此可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于在對所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式進行標(biāo)記時，采用的是自適應(yīng)的標(biāo)記方式，即當(dāng)所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素的實際預(yù)測方式相同時僅使用1個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式，以實現(xiàn)使用盡量少的比特來標(biāo)記預(yù)測方式，從而進一步提高視頻幀的壓縮率。

但是，對所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式進行標(biāo)記的方式不僅僅限于此。

其中，所述視頻幀的各個像素按照自左向右、自上而下地順序進行預(yù)測。

下面將以4×4大小的視頻幀為例，闡述上述視頻幀壓縮方法。

如圖3所示，為所述4×4大小的視頻幀的分區(qū)示意圖，其中所述視頻幀的各個像素及其像素值為A_ij和A[i][j](i為列坐標(biāo)，取值為0、1、2、3，j為行坐標(biāo)，取值為0、1、2、3)，根據(jù)所述各個像素的相鄰像素情況，即是否具有左相鄰像素或上相鄰像素，將所述視頻幀劃分為第一區(qū)域B1、第二區(qū)域B2、第三區(qū)域B3和第四區(qū)域B4。

1)所述第一區(qū)域B1內(nèi)的像素A₀₀

由于所述第一區(qū)域B1內(nèi)的像素A₀₀不具有左相鄰像素和上相鄰像素，故對于所述像素A₀₀不進行預(yù)測，而是直接保留其原像素值A(chǔ)[0][0]。

2)所述第二區(qū)域B2內(nèi)的像素A₀₁、A₀₂和A₀₃，

像素A₀₁具有一種預(yù)測方式，所述像素A₀₁采用所述預(yù)測方式得到的預(yù)測值為A[0][0]，此時，由于只具有一種預(yù)測方式，所以不需要額外的比特對像素A₀₁的實際預(yù)測方式進行標(biāo)記；

像素A₀₂具有兩種預(yù)測方式，所述像素A₀₂采用所述兩種預(yù)測方式得到的兩個預(yù)測值分別為A[0][1]和2*A[0][1]-A[0][0]，并將所述像素A₀₂的像素值A(chǔ)[0][2]分別與上述兩個預(yù)測值進行比較，并將與A[0][2]最接近的一個預(yù)測值作為最佳預(yù)測值，而且使用1個比特標(biāo)記所述像素A₀₂的實際預(yù)測方式，例如，可以使用 1B表示確定A[0][1]作為A₀₂最佳預(yù)測值，0B表示確定2*A[0][1]-A[0][0]作為A₀₂的最佳預(yù)測值；

像素A₀₃具有兩種預(yù)測方式，所述像素A₀₃采用所述兩種預(yù)測方式得到的兩個預(yù)測值分別為A[0][2]和2*A[0][2]-A[0][1]，并將所述像素A₀₃的像素值A(chǔ)[0][3]分別與上述兩個預(yù)測值進行比較，并將與A[0][3]最接近的一個預(yù)測值作為最佳預(yù)測值，而且使用1個比特標(biāo)記所述像素A₀₃的實際預(yù)測方式，例如，可以使用1B表示確定A[0][2]作為A₀₃的最佳預(yù)測值，0B表示確定2*A[0][2]-A[0][1]作為A₀₃的最佳預(yù)測值。

3)所述第三區(qū)域B3內(nèi)的像素A₁₀、A₂₀和A₃₀

像素A₁₀具有兩種預(yù)測方式，所述像素A₁₀采用所述兩種預(yù)測方式得到的兩個預(yù)測值分別為A[0][0]和A[0][1]，并將所述像素A₁₀的像素值A(chǔ)[1][0]分別與上述兩個預(yù)測值進行比較，并將與A[1][0]最接近的一個預(yù)測值作為最佳預(yù)測值，而且使用1個比特標(biāo)記所述像素A₁₀的實際預(yù)測方式，例如，可以使用1B表示確定A[0][0]作為A₁₀最佳預(yù)測值，0B表示確定A[0][1]作為A₁₀的最佳預(yù)測值；

像素A₂₀具有三種預(yù)測方式，所述像素A₂₀采用所述三種預(yù)測方式得到的三個預(yù)測值分別為A[1][0]、A[1][1]和2*A[1][0]-A[0][0]，并將所述像素A₂₀的像素值A(chǔ)[2][0]分別與上述三個預(yù)測值進行比較，并將與A[2][0]最接近的一個預(yù)測值作為最佳預(yù)測值，由于A₂₀具有三種預(yù)測方式，當(dāng)采用二進制來標(biāo)記上述三種預(yù)測方式時，很容易想到可以使用2個比特來標(biāo)記A₂₀的實際預(yù)測方式，為了進一步提供視頻幀的壓縮率，這里還提供了另一種標(biāo)記方式，即自適應(yīng)的標(biāo)記方式：可以使用1個或2個比特標(biāo)記A₂₀的實際預(yù)測方式，具體地，當(dāng)所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素的實際預(yù)測方式相同時使用1個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素值的實際預(yù)測方式；當(dāng)所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素的實際預(yù)測方式不相同時使用2個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式。

例如，假設(shè)11B表示采用左相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，10B表示采用左下相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值。

情形一、像素A₁₀采用其左相鄰像素值A(chǔ)[0][0]作為最佳預(yù)測值：

若像素A₂₀采用其左相鄰像素值A(chǔ)[1][0]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是 應(yīng)該使用11B表示確定A[1][0]作為像素A₂₀的最佳預(yù)測值，這里注意到A₂₀的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素A₁₀的實際預(yù)測方式相同，即均是采用左相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，這里可以使用0B代替11B來表示確定A[1][0]作為像素A₂₀的最佳預(yù)測值；

若像素A₂₀采用其左下相鄰像素值A(chǔ)[1][1]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用10B表示確定A[1][1]作為像素A₂₀的最佳預(yù)測值；

若像素A₂₀采用2*A[1][0]-A[0][0]作為最佳預(yù)測值，由于已經(jīng)采用0B來表示確定A[1][0]作為像素A₂₀的最佳預(yù)測值，即11B未被占用，因而可以使用11B表示確定2*A[1][0]-A[0][0]作為像素A₂₀的最佳預(yù)測值。

情形二、像素A₁₀采用其左下相鄰像素值A(chǔ)[0][1]作為最佳預(yù)測值：

若像素A₂₀采用其左相鄰像素值A(chǔ)[1][0]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用11B表示確定A[1][0]作為像素A₂₀的最佳預(yù)測值；

若像素A₂₀采用其左下相鄰像素值A(chǔ)[1][1]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該采用10B表示確定A[1][1]作為像素A₂₀的最佳預(yù)測值，這里注意到A₂₀的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素A₁₀的實際預(yù)測方式相同，即均是采用左下相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，這里可以使用0B代替10B來表示確定A[1][1]作為像素A₂₀的最佳預(yù)測值；

若像素A₂₀采用2*A[1][0]-A[0][0]作為最佳預(yù)測值，由于已經(jīng)采用0B來表示確定A[1][1]作為像素A₂₀的最佳預(yù)測值，即10B未被占用，因而可以使用10B表示確定2*A[1][0]-A[0][0]作為像素A₂₀的最佳預(yù)測值。

類似地，所述像素A₃₀具有三種預(yù)測方式，所述像素A₃₀采用所述三種預(yù)測方式得到的三個預(yù)測值分別為A[2][0]、A[2][1]和2*A[2][0]-A[1][0]，并將所述像素A₃₀的像素值A(chǔ)[3][0]分別與上述三個預(yù)測值進行比較，并將與A[3][0]最接近的一個預(yù)測值作為最佳預(yù)測值。

例如，假設(shè)11B表示采用左相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，10B表示采用左下相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值。

情形一、像素A₂₀采用其左相鄰像素值A(chǔ)[1][0]作為最佳預(yù)測值：

若像素A₃₀采用其左相鄰像素值A(chǔ)[2][0]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是 應(yīng)該使用11B表示確定A[2][0]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值，這里注意到A₃₀的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素A₂₀的實際預(yù)測方式相同，即均是采用左相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，這里可以使用0B代替11B來表示確定A[2][0]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值；

若像素A₃₀采用其左下相鄰像素值A(chǔ)[2][1]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用10B表示確定A[2][1]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值；

若像素A₃₀采用2*A[2][0]-A[1][0]作為最佳預(yù)測值，由于已經(jīng)采用0B來表示確定A[2][0]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值，即11B未被占用，因而可以使用11B表示確定2*A[2][0]-A[1][0]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值。

情形二、像素A₂₀采用其左下相鄰像素值A(chǔ)[1][1]作為最佳預(yù)測值：

若像素A₃₀采用其左相鄰像素值A(chǔ)[2][0]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用11B表示確定A[2][0]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值；

若像素A₃₀采用其左下相鄰像素值A(chǔ)[2][1]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用10B表示確定A[2][1]作為像素A₃₀最佳預(yù)測值，這里注意到A₃₀的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素A₂₀的實際預(yù)測方式相同，即均是采用左下相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，這里可以使用0B代替10B來表示確定A[2][1]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值；

若像素A₃₀采用2*A[2][0]-A[1][0]作為最佳預(yù)測值，由于已經(jīng)采用0B來表示確定A[2][1]作為像素A₃₀最佳預(yù)測值，即10B未被占用，因而可以使用10B表示確定2*A[2][0]-A[1][0]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值。

情形三、像素A₂₀采用2*A[1][0]-A[0][0]作為最佳預(yù)測值：

若像素A₃₀采用其左相鄰像素值A(chǔ)[3][0]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用11B表示確定A[2][0]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值；

若像素A₃₀采用其左下相鄰像素值A(chǔ)[2][1]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該10B表示確定A[2][1]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值；

若像素A₃₀采用2*A[2][0]-A[1][0]作為最佳預(yù)測值，這里注意到A₃₀的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素A₂₀的實際預(yù)測方式相同，因而可以采用0B來表示確定2*A[2][0]-A[1][0]作為像素A₃₀的最佳預(yù)測值。

4)所述第四區(qū)域B4內(nèi)的像素A₁₁和A₂₁

對于所述第四區(qū)域B4內(nèi)的像素值，其中各個像素均具有左相鄰像素值且具有上相鄰像素值，這里以像素A₁₁和A₂₁為例進行說明。

像素A₁₁具有三種預(yù)測方式，所述像素A₁₁采用所述三種預(yù)測方式得到的三個預(yù)測值分別為A[0][1]、A[1][0]和(A[0][1]+A[1][0]+1)/2，并將所述像素A₁₁的像素值A(chǔ)[1][1]分別與上述三個預(yù)測值進行比較，并將與A[1][1]最接近的一個預(yù)測值作為最佳預(yù)測值。

例如，假設(shè)11B表示采用左相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，10B表示采用上相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值。

考慮到像素A₀₁只能采用A[0][0]作為最佳像素值。

若像素A₁₁采用其左相鄰像素值A(chǔ)[0][1]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用11B表示確定A[0][1]作為像素A₁₁的最佳預(yù)測值；

若像素A₁₁采用其上相鄰像素值A(chǔ)[1][0]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用10B表示確定A[1][0]作為像素A₁₁的最佳預(yù)測值，這里注意到A₁₁的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素A₀₁的實際預(yù)測方式相同，即均是采用上相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，這里可以使用0B代替10B來表示確定A[1][0]作為像素A₁₁的最佳預(yù)測值；

若像素A₁₁采用(A[0][1]+A[1][0]+1)/2作為最佳預(yù)測值，由于已經(jīng)采用0B來表示確定A[1][0]作為像素A₁₁的最佳預(yù)測值，即10B未被占用，因而可以使用10B表示確定(A[0][1]+A[1][0]+1)/2作為像素A₁₁的最佳預(yù)測值。

像素A₂₁具有三種預(yù)測方式，所述像素A₂₁采用所述三種預(yù)測方式得到的三個預(yù)測值分別為A[1][1]、A[2][0]和(A[1][1]+A[2][0]+1)/2，并將所述像素A₂₁的像素值A(chǔ)[2][1]分別與上述三個預(yù)測值進行比較，并將與A[2][1]最接近的一個預(yù)測值作為最佳預(yù)測值。

例如，假設(shè)11B表示采用左相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，10B表示采用上相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值。

情形一、像素A₁₁采用其左相鄰像素值A(chǔ)[0][1]作為最佳預(yù)測值：

若像素A₂₁采用其左相鄰像素值A(chǔ)[1][1]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是 應(yīng)該11B表示確定A[1][1]作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值，這里注意到A₂₁的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素A₁₁的實際預(yù)測方式相同，即均是采用左相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，這里可以使用0B代替11B來表示確定A[1][1]作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值；

若像素A₂₁采用其上相鄰像素值A(chǔ)[2][0]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用10B表示確定A[2][0]作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值；

若像素A₂₁采用(A[1][1]+A[2][0]+1)/2作為最佳預(yù)測值，由于已經(jīng)采用0B來表示確定A[1][1]作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值，即11B未被占用，因而可以使用11B表示確定(A[0][1]+A[1][0]+1)/2作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值。

情形二、像素A₁₁采用其上相鄰像素值A(chǔ)[1][0]作為最佳預(yù)測值：

若像素A₂₁采用其左相鄰像素值A(chǔ)[1][1]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該11B表示確定A[1][1]作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值；

若像素A₂₁采用其上相鄰像素值A(chǔ)[2][0]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用10B表示確定A[2][0]作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值，這里注意到A₂₁的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素A₁₁的實際預(yù)測方式相同，即均是采用上相鄰像素值作為當(dāng)前像素的最佳預(yù)測值，這里可以使用0B代替10B來表示確定A[2][0]作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值；

若像素A₂₁采用(A[1][1]+A[2][0]+1)/2作為最佳預(yù)測值，由于已經(jīng)采用0B來表示確定A[2][0]作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值，即10B未被占用，因而可以使用10B表示確定(A[1][1]+A[2][0]+1)/2作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值。

情形三、像素A₁₁采用(A[0][1]+A[1][0]+1)/2作為最佳預(yù)測值：

若像素A₂₁采用其左相鄰像素值A(chǔ)[1][1]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用11B表示確定A[1][1]作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值；

若像素A₂₁采用其上相鄰像素值A(chǔ)[2][0]作為最佳預(yù)測值，根據(jù)上述假設(shè)是應(yīng)該使用10B表示確定A[2][0]作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值；

若像素A₂₁采用(A[1][1]+A[2][0]+1)/2作為最佳預(yù)測值，這里注意到A₂₁的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素A₁₁的實際預(yù)測方式相同，因而可以采用0B來表示確定(A[1][1]+A[2][0]+1)/2作為像素A₂₁的最佳預(yù)測值。

同理，得到所述第四區(qū)域B4的其他像素的最佳預(yù)測值。

進而獲得所述第一區(qū)域B1以外的其他像素對應(yīng)的殘差值，并對所述像素A₀₀和其他像素對應(yīng)的殘差值進行變長壓縮編碼。

本發(fā)明實施例提供的視頻幀壓縮方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面，其能夠為所述視頻幀中的像素提供更精確的預(yù)測值，以減小現(xiàn)有壓縮方式中殘差值的絕對值，從而進一步提高視頻幀的壓縮率；另一方面，由于在對所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式進行標(biāo)記時，采用的是自適應(yīng)的標(biāo)記方式，即當(dāng)所述當(dāng)前像素值的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素的實際預(yù)測方式相同時僅使用1個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式，以實現(xiàn)使用盡量少的比特來標(biāo)記預(yù)測方式，從而進一步提高視頻幀的壓縮率。

如圖4所示，本發(fā)明實施例提供一種視頻幀壓縮裝置，所述裝置包括所述裝置包括劃分模塊41、第一確定模塊42、第二確定模塊43、預(yù)測模塊44以及壓縮模塊45，其中，

所述劃分模塊41，用于對視頻幀進行區(qū)域劃分；

具體地，所述劃分模塊41，用于根據(jù)所述視頻幀的各個像素是否具有左相鄰像素或上相鄰像素，將所述視頻幀劃分為第一區(qū)域、第二區(qū)域、第三區(qū)域和第四區(qū)域。

所述第一確定模塊42，用于根據(jù)當(dāng)前像素所屬的區(qū)域，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的至少一種預(yù)測方式；

具體地，當(dāng)所述視頻幀由M×N個像素構(gòu)成，所述像素的像素值為A[i][j](i和j分別表示列和行，且i＝0、1、…、M-1，j＝0、1、…、N-1)時，所述第一確定模塊，用于當(dāng)所述當(dāng)前像素屬于所述第一區(qū)域時，對所述當(dāng)前像素不進行預(yù)測，并保留所述當(dāng)前像素的像素值A(chǔ)[0][0]；

當(dāng)所述當(dāng)前像素屬于所述第二區(qū)域且所述當(dāng)前像素與所述第一區(qū)域內(nèi)的像素相鄰時，確定所述當(dāng)前像素具有一種預(yù)測方式，所述預(yù)測方式對應(yīng)的預(yù)測值為A[0][0]；

當(dāng)所述當(dāng)前像素屬于所述第二區(qū)域且所述當(dāng)前像素與所述第一區(qū)域內(nèi)的像素不相鄰時，確定所述當(dāng)前像素具有兩種預(yù)測方式，所述兩種預(yù)測方式對應(yīng)的 預(yù)測值分別為A[0][j-1]和2*A[0][j-1]-A[0][j-2]；

當(dāng)所述當(dāng)前像素屬于所述第三區(qū)域且所述當(dāng)前像素與所述第一區(qū)域內(nèi)的像素相鄰時，確定所述當(dāng)前像素具有兩種預(yù)測方式，所述兩種預(yù)測方式對應(yīng)的預(yù)測值分別為A[0][0]和A[0][1]；

當(dāng)所述當(dāng)前像素屬于所述第三區(qū)域且所述當(dāng)前像素與所述第一區(qū)域內(nèi)的像素不相鄰時，確定所述當(dāng)前像素具有三種預(yù)測方式，所述三種預(yù)測方式對應(yīng)的預(yù)測值分別為A[i-1][0]、A[i-1][1]和2*A[i-1][0]-A[i-2][0]；

當(dāng)所述當(dāng)前像素屬于所述第四區(qū)域時，確定所述當(dāng)前像素具有三種預(yù)測方式，所述三種預(yù)測方式對應(yīng)的預(yù)測值分別為A[i-1][j]、A[i][j-1]和(A[i-1][j]+A[i][j-1]+1)/2。

所述第二確定模塊43，用于根據(jù)所述至少一種預(yù)測方式，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的最佳預(yù)測值；

所述預(yù)測模塊44，用于將所述當(dāng)前像素的像素值與所述最佳預(yù)測值進行作差，得到所述當(dāng)前像素對應(yīng)的殘差值；

所述壓縮模塊45，用于對所述殘差值進行壓縮處理。

具體地，所述壓縮模塊45，用于對所述第一區(qū)域內(nèi)像素的像素值以及所述第一區(qū)域以外的各個像素對應(yīng)的殘差值進行變長壓縮編碼。

其中，變長壓縮編碼是指將待進行壓縮編碼數(shù)據(jù)進行分組，并根據(jù)分組中數(shù)據(jù)的大小選用特定長度的bit來表示信息，其中，所述變長壓縮編碼包括有符號變長壓縮編碼和無符號變長壓縮編碼，即對于[-2^N,2^N-1]之間的有符號數(shù)據(jù)可以用N+1bit來表示，對于[0,2^N-1]之間的無符號數(shù)據(jù)可以用N bit來表示。

本發(fā)明實施例提供的具有自適應(yīng)特性的視頻幀壓縮裝置，對視頻幀進行區(qū)域劃分；根據(jù)當(dāng)前像素所屬的區(qū)域，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的至少一種預(yù)測方式；根據(jù)所述至少一種預(yù)測方式，確定所述當(dāng)前像素所對應(yīng)的最佳預(yù)測值；將所述當(dāng)前像素的像素值與所述最佳預(yù)測值進行作差，得到所述當(dāng)前像素對應(yīng)的殘差值，并對所述殘差值進行壓縮處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其能夠為所述視頻幀中的像素提供更精確的預(yù)測值，以減小現(xiàn)有壓縮方式中殘差值的絕對值，從而進一步提高視頻幀的壓縮率。

進一步地，如圖5所示，所述裝置還包括標(biāo)記模塊46，其中，

所述標(biāo)記模塊46，用于按照以下方式對所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式進行標(biāo)記：當(dāng)所述當(dāng)前像素有一種預(yù)測方式時不標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式；當(dāng)所述當(dāng)前像素有兩種預(yù)測方式時使用1個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式；當(dāng)所述當(dāng)前像素有三種預(yù)測方式時使用1或2個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式，其中，當(dāng)所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素的實際預(yù)測方式相同時使用1個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式；當(dāng)所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素的實際預(yù)測方式不相同時使用2個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式。

由此可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于在對所述當(dāng)前像素的實際預(yù)測方式進行標(biāo)記時，采用的是自適應(yīng)的標(biāo)記方式，即當(dāng)所述當(dāng)前像素值的實際預(yù)測方式與其左相鄰像素的實際預(yù)測方式相同時僅使用1個比特標(biāo)記所述當(dāng)前像素值的實際預(yù)測方式，以實現(xiàn)使用盡量少的比特來標(biāo)記預(yù)測方式，從而進一步提高視頻幀的壓縮率。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。