CN102857727B - 一种视频数据的无损压缩与解压缩处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种视频数据的无损压缩与解压缩处理方法，该方法中的压缩过程中是依据目标图像和关键帧图像获得差异帧，因此解压缩过程中，可以快速重建目标图像；并且，实时监测图像的变化程度，及时更新关键帧，保证后续的差异帧压缩时获得较高的压缩比率。

Description

一种视频数据的无损压缩与解压缩处理方法

技术领域

本发明涉及计算机科学领域的应用软件技术，尤其是一种改进的视频数据的无损压缩与解压缩处理方法。

背景技术

空中交通管制***中，提供无损方式的视频记录和回放机制、实现管制员操作席位的视频记录和重演能力，对提高空中交通的安全极为重要。并且，为保证管制人员的操作不受影响，该功能应尽量减小对主机性能资源的消耗。

目前，在X Window环境下，视频记录和回放的方法较少，且大多是有损压缩，且运行效率不高，对主机运行性能影响较大。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种能够实现视频数据的无损压缩与解压缩处理方法。

为实现上述发明目的，本发明视频数据的无损压缩与解压缩处理方法可采用如下技术方案：

一种视频图像数据的无损压缩与解压缩处理方法，

视频图像数据无损压缩的方法为：

(1a)、输入原始图像数据；

(2a)、判断是否已存在关键帧图像origK，如果是则执行步骤(3a)，否则执行步骤(10a)；

(3a)、将原始图像与关键帧图像origK进行异或处理，得到差异帧origD；

(4a)、对差异帧进行LZF压缩，得到数据块lzfD，其大小为sizeD；

(5a)、计算sizeD与步骤(11a)中获得的sizeK的比值，得到差异度R；

(6a)、比较差异度R是否大于预设的阈值T，如果满足则执行步骤(10a)，否则执行步骤(7a)；

(7a)、对数据块lzfD进行zlib压缩，得到数据块zipD；

(8a)、将数据块zipD进行封装，并写入存储设备；

(9a)、跳转到步骤(14a)；

(10a)、将原始图像暂存为关键帧图像origK；

(11a)、对关键帧图像origK进行LZF压缩，得到数据块lzfK，大小为sizeK；

(12a)、对数据块lzfK进行zlib压缩，得到数据块zipK；

(13a)、将数据块zipK封装，并写入存储设备；

(14a)、准备处理下一帧图像数据；

上述已经压缩过的视频图像数据的解压缩的方法为：

(1b)、由存储设备读取压缩的图像帧数据；

(2b)、判断图像帧数据块是否为关键帧压缩数据，如果满足则执行步骤(3b)，否则执行步骤(5b)；

(3b)、对图像帧数据块依次进行zlib解压缩和LZF解压缩，获得原始关键帧图像imageK，并更新缓存；

(4b)、输出原始关键帧图像imageK，跳转到步骤(8b)；

(5b)、对图像帧数据块依次进行zlib解压缩和LZF解压缩，获得原始差异帧数据cacheD；

(6b)、将原始差异帧数据cacheD与缓存的原始关键帧图像imageK进行异或运算，得到图像imageX；

(7b)、输出图像imageX；

(8b)、准备处理下一帧图像数据。

与背景技术相比，本发明视频数据的无损压缩与解压缩处理方法因为压缩过程中是依据目标图像和关键帧图像获得差异帧，因此解压缩过程中，可以快速重建目标图像；并且，实时监测图像的变化程度，及时更新关键帧，保证后续的差异帧压缩时获得较高的压缩比率。

附图说明

图1是本发明中视频图像数据压缩处理的流程图。

图2是本发明中视频图像数据解压缩处理的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

请参阅图1及图2所示，本发明公开一种视频数据的无损压缩与解压缩处理方法。其中，

视频图像数据无损压缩的方法为：

(1a)、输入原始图像数据；

(2a)、判断是否已存在关键帧图像origK，如果是则执行步骤(3a)，否则执行步骤(10a)；

(3a)、将原始图像与关键帧origK进行异或处理，得到差异帧origD；

(4a)、对差异帧进行LZF压缩，得到数据块lzfD，其大小为sizeD；

(5a)、计算sizeD与步骤(11a)中获得的sizeK的比值，得到差异度R；

(6a)、比较差异度R是否大于预设的阈值T，如果满足则执行步骤(10a)，否则执行步骤(7a)；

(7a)、对数据块lzfD进行zlib压缩，得到数据块zipD；

(8a)、将数据块zipD进行封装，并写入存储设备；

(9a)、跳转到步骤(14a)；

(10a)、将原始图像暂存为关键帧origK；

(11a)、对关键帧origK进行LZF压缩，得到数据块lzfK，大小为sizeK；

(12a)、对数据块lzfK进行zlib压缩，得到数据块zipK；

(13a)、将数据块zipK封装，并写入存储设备；

(14a)、准备处理下一帧图像数据。

上述已经压缩过的视频图像数据的解压缩的方法为：

(1b)、由存储设备读取压缩的图像帧数据；

(2b)、判断图像帧数据是否为关键帧压缩数据，如果满足则执行步骤(3b)，否则执行步骤(5b)；

(3b)、对图像帧数据块依次进行zlib解压缩和LZF解压缩，获得原始关键帧图像imageK，并更新缓存；

(4b)、输出图像imageK，跳转到步骤(8b)；

(5b)、对图像帧数据块依次进行zlib解压缩和LZF解压缩，获得原始差异帧数据cacheD；

(6b)、将原始差异帧数据cacheD与缓存的关键帧图像imageK进行异或运算，得到图像imageX；

(7b)、输出图像imageX；

(8b)、准备处理下一帧图像数据。

本发明的关键点是：

通过多种方法的结合，确保压缩和解压缩处理过程的高效率，减小生成的数据文件的大小，并确保能够进行快速回放。

两次压缩方式，即首先通过快速压缩算法(例如LZF)减小数据块的大小，再通过高压缩比的算法(例如zlib)进一步提高压缩比率。这样，可以在压缩速度和压缩比率之间取得平衡；

压缩处理过程中，将图像帧与关键帧进行异或处理以获得差异帧。这样，在解压缩处理过程中，只需获得目标图像的差异帧和对应的关键帧，就可以重建原始图像；

压缩处理过程中，根据差异帧和关键帧的大小，计算获得当前图像与关键帧图像的差异度，并与阈值比较，以决定是否需要更新关键帧。这样，当视频图像变化剧烈时，能够及时更新关键帧，确保后续处理获得的差异帧保持较小的尺寸。

Claims (1)

1.一种视频图像数据的无损压缩与解压缩处理方法，其特征在于：

视频图像数据无损压缩的方法为：

(1a)、输入原始图像数据；

(2a)、判断是否已存在关键帧图像origK，如果是则执行步骤(3a)，否则执行步骤(10a)；

(3a)、将原始图像与关键帧图像origK进行异或处理，得到差异帧origD；

(4a)、对差异帧进行LZF压缩，得到数据块lzfD，其大小为sizeD；

(5a)、计算sizeD与步骤(11a)中获得的sizeK的比值，得到差异度R；

(6a)、比较差异度R是否大于预设的阈值T，如果满足则执行步骤(10a)，否则执行步骤(7a)；

(7a)、对数据块lzfD进行zlib压缩，得到数据块zipD；

(8a)、将数据块zipD进行封装，并写入存储设备；

(9a)、跳转到步骤(14a)；

(10a)、将原始图像暂存为关键帧图像origK；

(11a)、对关键帧图像origK进行LZF压缩，得到数据块lzfK，大小为sizeK；

(12a)、对数据块lzfK进行zlib压缩，得到数据块zipK；

(13a)、将数据块zipK封装，并写入存储设备；

(14a)、准备处理下一帧图像数据；

上述已经压缩过的视频图像数据的解压缩的方法为：

(1b)、由存储设备读取压缩的图像帧数据；

(2b)、判断图像帧数据块是否为关键帧压缩数据，如果满足则执行步骤(3b)，否则执行步骤(5b)；

(3b)、对图像帧数据块依次进行zlib解压缩和LZF解压缩，获得原始关键帧图像imageK，并更新缓存；

(4b)、输出原始关键帧图像imageK，跳转到步骤(8b)；

(5b)、对图像帧数据块依次进行zlib解压缩和LZF解压缩，获得原始差异帧数据cacheD；

(6b)、将原始差异帧数据cacheD与缓存的原始关键帧图像imageK进行异或运算，得到图像imageX；

(7b)、输出图像imageX；

(8b)、准备处理下一帧图像数据。