CN114786011B - 一种jpeg图像压缩的方法、***、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种JPEG图像压缩的方法、***、设备和存储介质，方法包括：响应于当前图像帧处于起始帧，使用标准量化系数表对所述当前图像进行编码；响应于当前图像帧不处于起始帧，计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度，并根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子；根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子；以及根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数，并将所述量化参数更新到下一帧对应的量化表中。本发明针对***带宽变化及图像特性发生变化时，逐帧的优化编码过程，使编码后的图像始终处于允许的最高图像质量。
Description
技术领域
本发明涉及芯片设计领域，更具体地，特别是指一种JPEG图像压缩的方法、***、设备和存储介质。
背景技术
JPEG视频图像压缩是一种常用的视频图像压缩的国际标准，用于对连续色调静态图像进行压缩（包括灰度图像和彩色图像）。JPEG是联合图像专家组（Joint PhotographicExperts Group）的缩写，这个标准目的在于支持各种基于连续色调静态图像压缩的应用。待压缩的图像可以是任何一个色彩空间，用户可以通过调整压缩比能让压缩效果达到或者接近行业领域中顶尖的压缩性能，且具有良好的解析还原质量。因此，当需要存储和传输大量的图像时，JPEG图像压缩是非常有必要的。
如图1所示，为经典的JPEG图像压缩流程图，主要包括色彩模式转换，DCT（离散余弦变换）、量化、Z字编排、行程编码、霍夫曼编码、数据打包。色彩模式转换是将RGB色彩模式转换为YCbCr色彩模式。DCT是将整个图像按照8X8的小块进行处理，每个小块的3个色彩通道分别进行DCT，在这个过程中需要将按照行列输入的图像数据分割为若干个8x8的小块，然后依次进行DCT。DCT过程资源消耗最多、延迟最大、技术实现难度最高，很大程度上决定整个算法的性能。
在实际的技术应用过程中，常遇到这样的情景，视频图像经过JPEG压缩后向后级或其他设备发送，但发送的实际物理通道的带宽是固定的，在这个带宽中还需要发送其他的数据（数据占用的带宽也是随时变化的），且这些数据的优先级可能还会高于视频图像，这就会导致实际分配给视频图像的带宽会变化，因此图像就容易出现卡顿或花屏现象。在现有的技术中，一般使用如下两种方法：1、按照视频图像可能分配到的最小带宽进行压缩处理；2、在带宽发生变化时固定提高每一帧的压缩率，保证帧率稳定。现有技术的缺点：1、此方法较为简单，实现难度小，但会极大的降低图像质量，同时平均带宽利用率也较低；2、此方法虽然可以保证帧率稳定，即视频图像不卡顿，但会严重降低图像质量。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种JPEG图像压缩的方法、***、计算机设备及计算机可读存储介质，本发明在外部带宽变化时，逐帧分析图像的编码特性，计算量化系数，进而逐帧优化量化系数表，在保证图像不卡顿的情况下尽可能的提高图像质量。
基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种JPEG图像压缩的方法，包括如下步骤：响应于当前图像帧处于起始帧，使用标准量化系数表对所述当前图像进行编码；响应于当前图像帧不处于起始帧，计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度，并根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子；根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子；以及根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数，并将所述量化参数更新到下一帧对应的量化表中。
在一些实施方式中，所述计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度包括：将所述邻近第一预定数量帧中的每一帧的编码后图像长度进行加权平均计算。
在一些实施方式中，所述根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子包括：根据图像分辨率和像素深度确定标准编码后帧长度，并根据所述加权平均图像数据长度和所述标准编码后帧长度的比值确定编码因子。
在一些实施方式中，所述根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子包括：分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽，并根据所述平均带宽计算梯度值；以及根据所述梯度值和最近一帧的平均带宽计算下一帧带宽的预测值，并根据所述预测值计算下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述根据所述预测值计算下一帧的带宽因子包括：根据图像分辨率、像素深度和帧率确定标准带宽，并根据所述预测值和所述标准带宽的比值确定下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽包括：根据图像的原始帧率和帧起始位置计算每帧的时间标记点，根据所述时间标记点记录对应的带宽，并将所有带宽的平均值作为当前帧的平均带宽。
在一些实施方式中，所述根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数包括：响应于所述编码因子小于或等于所述带宽因子，按照所述量化表确定所述当前图像帧的亮度和色度；以及响应于所述编码因子大于所述带宽因子，根据所述编码因子和所述带宽因子的比值确定所述当前图像帧的亮度和色度。
本发明实施例的另一方面，提供了一种JPEG图像压缩的***，包括：编码模块，配置用于响应于当前图像帧处于起始帧，使用标准量化系数表对所述当前图像进行编码；第一计算模块，配置用于响应于当前图像帧不处于起始帧，计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度，并根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子；第二计算模块，配置用于根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子；以及执行模块，配置用于根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数，并将所述量化参数更新到下一帧对应的量化表中。
在一些实施方式中，所述第一计算模块配置用于：将所述邻近第一预定数量帧中的每一帧的编码后图像长度进行加权平均计算。
在一些实施方式中，所述第一计算模块配置用于：根据图像分辨率和像素深度确定标准编码后帧长度，并根据所述加权平均图像数据长度和所述标准编码后帧长度的比值确定编码因子。
在一些实施方式中，所述第二计算模块配置用于：分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽，并根据所述平均带宽计算梯度值；以及根据所述梯度值和最近一帧的平均带宽计算下一帧带宽的预测值，并根据所述预测值计算下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述第二计算模块配置用于：根据图像分辨率、像素深度和帧率确定标准带宽，并根据所述预测值和所述标准带宽的比值确定下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述第二计算模块配置用于：根据图像的原始帧率和帧起始位置计算每帧的时间标记点，根据所述时间标记点记录对应的带宽，并将所有带宽的平均值作为当前帧的平均带宽。
本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
本发明具有以下有益技术效果：在外部带宽变化时，逐帧分析图像的编码特性，计算量化系数，进而逐帧优化量化系数表，在保证图像不卡顿的情况下尽可能的提高图像质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为现有技术中JPEG图像压缩流程图；
图2为本发明提供的JPEG图像压缩的方法的实施例的示意图；
图3为本发明提供的JPEG图像压缩的方法的实施例的流程图；
图4为亮度标准量化系数表；
图5为本发明提供的JPEG图像压缩的***的实施例的示意图；
图6为本发明提供的JPEG图像压缩的计算机设备的实施例的硬件结构示意图；
图7为本发明提供的JPEG图像压缩的计算机存储介质的实施例的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
本发明实施例的第一个方面，提出了一种JPEG图像压缩的方法的实施例。图2示出的是本发明提供的JPEG图像压缩的方法的实施例的示意图。如图2所示，本发明实施例包括如下步骤：
S1、响应于当前图像帧处于起始帧，使用标准量化系数表对所述当前图像进行编码；
S2、响应于当前图像帧不处于起始帧，计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度，并根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子；
S3、根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子；以及
S4、根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数，并将所述量化参数更新到下一帧对应的量化表中。
量化过程的本质是对离散余弦变换后生成8×8系数矩阵进行优化的过程。由于人类的眼睛对高频分量不敏感，因此可以通过保留少量或者去除8×8系数矩阵的高频部分来达到减少数据量的目的。量化过程的实际目的是减小非零频率分量系数的幅度值和增加零值频率分量系数的数量。量化过程的实际实现过程为将离散余弦变换后生成8×8系数矩阵的每个系数值除以对应于该系数值的常数（这些系数组合在一起就是量化参数表），将得到的商值四舍五入取整后得到量化后的系数值。量化过程是一个有损过程，量化后的系数矩阵的高频分量部分都基本会基本接近0。量化参数表可以通过标准量化系数表和量化步长生产，量化步长的选择可以改变整个编码器的压缩率和精度。量化步长取值较大，得到的码流压缩比较高，图像细节信息的损失较大；反之则得到的码流压缩比会比较低，但是图像的细节信息可以得到更多的保留。因此可以通过调整量化步长的值来控制编码器的输出码流状态。相对于色差，人类的眼睛对亮度的敏感程度更高，因此量化过程中往往使用两个量化表：亮度量化表和色差量化表。
Huffman编码的原理为先统计图像中各个像素值出现的概率，然后根据各个像素值的概率将各个像素值用各个码字一一对应，将出现概率高的像素值分配较短的码字，而将出现概率低的像素值分配较长的码字，从而将数据进一步压缩。
图3为本发明提供的JPEG图像压缩的方法的实施例的流程图，根据图3对本发明实施例进行说明。
响应于当前图像帧处于起始帧，使用标准量化系数表对所述当前图像进行编码。在本发明实施例中，起始帧是指视频图像刚开始编码时的前6帧图像。在这几帧编码时，不需要考虑外部带宽的影响，使用标准量化系数表进行编码。图4为亮度标准量化系数表。
响应于当前图像帧不处于起始帧，计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度，并根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子。
在一些实施方式中，所述计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度包括：将所述邻近第一预定数量帧中的每一帧的编码后图像长度进行加权平均计算。
在一些实施方式中，所述根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子包括：根据图像分辨率和像素深度确定标准编码后帧长度，并根据所述加权平均图像数据长度和所述标准编码后帧长度的比值确定编码因子。
在检测到图像帧首时将编码帧计数frame_cnt置为0，huffman编码后输出有效数据时，计数器开始累加，当检测到帧尾时，将frame_cnt寄存为frame_cnt_reg。在起始的1-5帧时，将编码后的图像长度寄存，即为frame_cnt_reg_1、frame_cnt_reg_2、frame_cnt_reg_3、frame_cnt_reg_4和frame_cnt_reg_5。
在得到第6帧的编码后图像长度frame_cnt_reg_6时，计算时加权平均图像数据长度frame_ave。frame_ave=(6*frame_cnt_reg_6+4*frame_cnt_reg_5 +2*frame_cnt_reg_4+2*frame_cnt_reg_3+frame_cnt_reg_2+frame_cnt_reg_1)/16。在得到第7帧的编码后图像长度时，将其的值赋给frame_cnt_reg_6，之前frame_cnt_reg_5值赋给frame_cnt_reg_4，依次类推，得到最邻近的6帧的图像长度，之后按照同样的公式方法计算frame_ave。
计算编码因子Ta，Ta=frame_ave/frame_std。其中，frame_std为标准编码后帧长度，与图像分辨率和像素深度有关，在视频图像规格确定时，此值为定值。
根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子包括：分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽，并根据所述平均带宽计算梯度值；以及根据所述梯度值和最近一帧的平均带宽计算下一帧带宽的预测值，并根据所述预测值计算下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述根据所述预测值计算下一帧的带宽因子包括：根据图像分辨率、像素深度和帧率确定标准带宽，并根据所述预测值和所述标准带宽的比值确定下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽包括：根据图像的原始帧率和帧起始位置计算每帧的时间标记点，根据所述时间标记点记录对应的带宽，并将所有带宽的平均值作为当前帧的平均带宽。
带宽因子计算时使用基于邻近3帧带宽梯度计算并预测下一帧的可用带宽，并最终计算出下一帧的带宽因子。因此，从本质上说带宽因子是一个预测值，是基于之前3帧的可用带宽的变化情况预测的下一帧。在实际的芯片***的设计和操作过程中，带宽的变化是具有时间上的相关性的，因此使用此方法具有扎实的理论支撑。具体步骤如下：
计算每帧图像的被授予的平均带宽Band_ave。图像被授予的带宽是指jpeg压缩数据流在整个总线***中被分配的带宽。在soc***的总线架构中，不同的主从设备在优先级设置、实际数据带宽等诸多因素影响下，被分配到的带宽是实时变化的，有的总线***可以实时提供每路数据的带宽Band_i，有的则需要根据相关协议自行计算。
首先，计算3组每帧的时间标记点T1、T2、T3，根据图像的原始帧率和帧起始位置计算，帧起始位置时间即为T1，帧尾位置时间为T3，帧中间位置时间为T2=T1+1/(frame*2)，frame为帧率。其次，在时间标记点记录对应的带宽Band_i，并进行寄存，命名为Band_T1、Band_T2和Band_T3。最后，计算Band_ave=(Band_T1+ Band_T2+Band_T3)/3。同样方法计算并记录最近连续3帧的平均带宽，并记录为Band_ave_1、Band_ave_2和Band_ave_3。计算梯度值grad=(Band_ave_3-Band_ave_2)+(Band_ave_2- Band_ave_1)。计算下一帧带宽的预测值Band_p=Band_ave_1+grad。计算带宽因子Tb=Band_p/Band_std。其中，Band_std为标准带宽，即为在当前图像规格下占用的最大带宽，与图像分辨率、像素深度、帧率有关，在视频图像规格确定时，此值为定值。
根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数，并将所述量化参数更新到下一帧对应的量化表中。
在一些实施方式中，所述根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数包括：响应于所述编码因子小于或等于所述带宽因子，按照所述量化表确定所述当前图像帧的亮度和色度；以及响应于所述编码因子大于所述带宽因子，根据所述编码因子和所述带宽因子的比值确定所述当前图像帧的亮度和色度。
JPEG协议规定了标准的亮度和色度量化参数表[Q_s]（本质上是8*8的矩阵），而此处量化参数表的计算过程，亮度和色度的计算方式相同，不再分开介绍。当T1/（T2）<1或=1时，[Q]=[Q_s]；当T1/（T2）>1时，[Q]= [Q_s]*T1/(T2)，其中，[Q]表示亮度或色度。
将计算好的量化参数表更新到下一帧图像编码的量化表中，并进行相应的除法运算，完成量化计算。需要特别注意的是，带宽因子、编码因子、量化参数表都是在每一帧的帧尾计算完成的，并将此量化表作为下一帧在量化处理时的量化参数表。
本发明实施例提出了一种高性能自适应JPEG压缩的设计和实现方法，可以针对***带宽变化及图像特性发生变化时，逐帧的优化编码过程，使编码后的图像始终处于允许的最高图像质量。
需要特别指出的是，上述JPEG图像压缩的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于JPEG图像压缩的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种JPEG图像压缩的***。如图5所示，***200包括如下模块：编码模块，配置用于响应于当前图像帧处于起始帧，使用标准量化系数表对所述当前图像进行编码；第一计算模块，配置用于响应于当前图像帧不处于起始帧，计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度，并根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子；第二计算模块，配置用于根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子；以及执行模块，配置用于根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数，并将所述量化参数更新到下一帧对应的量化表中。
在一些实施方式中，所述第一计算模块配置用于：将所述邻近第一预定数量帧中的每一帧的编码后图像长度进行加权平均计算。
在一些实施方式中，所述第一计算模块配置用于：根据图像分辨率和像素深度确定标准编码后帧长度，并根据所述加权平均图像数据长度和所述标准编码后帧长度的比值确定编码因子。
在一些实施方式中，所述第二计算模块配置用于：分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽，并根据所述平均带宽计算梯度值；以及根据所述梯度值和最近一帧的平均带宽计算下一帧带宽的预测值，并根据所述预测值计算下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述第二计算模块配置用于：根据图像分辨率、像素深度和帧率确定标准带宽，并根据所述预测值和所述标准带宽的比值确定下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述第二计算模块配置用于：根据图像的原始帧率和帧起始位置计算每帧的时间标记点，根据所述时间标记点记录对应的带宽，并将所有带宽的平均值作为当前帧的平均带宽。
在一些实施方式中，所述执行模块配置用于：响应于所述编码因子小于或等于所述带宽因子，按照所述量化表确定所述当前图像帧的亮度和色度；以及响应于所述编码因子大于所述带宽因子，根据所述编码因子和所述带宽因子的比值确定所述当前图像帧的亮度和色度。
基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：S1、响应于当前图像帧处于起始帧，使用标准量化系数表对所述当前图像进行编码；S2、响应于当前图像帧不处于起始帧，计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度，并根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子；S3、根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子；以及S4、根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数，并将所述量化参数更新到下一帧对应的量化表中。
在一些实施方式中，所述计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度包括：将所述邻近第一预定数量帧中的每一帧的编码后图像长度进行加权平均计算。
在一些实施方式中，所述根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子包括：根据图像分辨率和像素深度确定标准编码后帧长度，并根据所述加权平均图像数据长度和所述标准编码后帧长度的比值确定编码因子。
在一些实施方式中，所述根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子包括：分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽，并根据所述平均带宽计算梯度值；以及根据所述梯度值和最近一帧的平均带宽计算下一帧带宽的预测值，并根据所述预测值计算下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述根据所述预测值计算下一帧的带宽因子包括：根据图像分辨率、像素深度和帧率确定标准带宽，并根据所述预测值和所述标准带宽的比值确定下一帧的带宽因子。
在一些实施方式中，所述分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽包括：根据图像的原始帧率和帧起始位置计算每帧的时间标记点，根据所述时间标记点记录对应的带宽，并将所有带宽的平均值作为当前帧的平均带宽。
在一些实施方式中，所述根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数包括：响应于所述编码因子小于或等于所述带宽因子，按照所述量化表确定所述当前图像帧的亮度和色度；以及响应于所述编码因子大于所述带宽因子，根据所述编码因子和所述带宽因子的比值确定所述当前图像帧的亮度和色度。
如图6所示，为本发明提供的上述JPEG图像压缩的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
以如图6所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。
处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的JPEG图像压缩的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现JPEG图像压缩的方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据JPEG图像压缩的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个JPEG图像压缩的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的JPEG图像压缩的方法。
执行上述JPEG图像压缩的方法的计算机设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行JPEG图像压缩的方法的计算机程序。
如图7所示，为本发明提供的上述JPEG图像压缩的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图7所示的计算机存储介质为例，计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，JPEG图像压缩的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（ROM）或随机存储记忆体（RAM）等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种JPEG图像压缩的方法，其特征在于，包括如下步骤：
响应于当前图像帧处于起始帧，使用标准量化系数表对所述当前图像进行编码；
响应于当前图像帧不处于起始帧，计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度，并根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子；
根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子；以及
根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数，并将所述量化参数更新到下一帧对应的量化表中；
所述根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数包括：
响应于所述编码因子小于或等于所述带宽因子，按照所述量化表确定所述当前图像帧的亮度和色度；以及
响应于所述编码因子大于所述带宽因子，根据所述编码因子和所述带宽因子的比值确定所述当前图像帧的亮度和色度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度包括：
将所述邻近第一预定数量帧中的每一帧的编码后图像长度进行加权平均计算。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子包括：
根据图像分辨率和像素深度确定标准编码后帧长度，并根据所述加权平均图像数据长度和所述标准编码后帧长度的比值确定编码因子。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子包括：
分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽，并根据所述平均带宽计算梯度值；以及
根据所述梯度值和最近一帧的平均带宽计算下一帧带宽的预测值，并根据所述预测值计算下一帧的带宽因子。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述预测值计算下一帧的带宽因子包括：
根据图像分辨率、像素深度和帧率确定标准带宽，并根据所述预测值和所述标准带宽的比值确定下一帧的带宽因子。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽包括：
根据图像的原始帧率和帧起始位置计算每帧的时间标记点，根据所述时间标记点记录对应的带宽，并将所有带宽的平均值作为当前帧的平均带宽。
7.一种JPEG图像压缩的***，其特征在于，包括：
编码模块，配置用于响应于当前图像帧处于起始帧，使用标准量化系数表对所述当前图像进行编码；
第一计算模块，配置用于响应于当前图像帧不处于起始帧，计算邻近第一预定数量帧的加权平均图像数据长度，并根据所述加权平均图像数据长度计算编码因子；
第二计算模块，配置用于根据邻近第二预定数量帧的带宽的变化情况预测下一帧的带宽因子；以及
执行模块，配置用于根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数，并将所述量化参数更新到下一帧对应的量化表中；
所述根据所述编码因子和所述带宽因子之间的关系通过量化表确定当前图像帧的量化参数包括：
响应于所述编码因子小于或等于所述带宽因子，按照所述量化表确定所述当前图像帧的亮度和色度；以及
响应于所述编码因子大于所述带宽因子，根据所述编码因子和所述带宽因子的比值确定所述当前图像帧的亮度和色度。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述第一计算模块配置用于：
将所述邻近第一预定数量帧中的每一帧的编码后图像长度进行加权平均计算。
9.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述第一计算模块配置用于：
根据图像分辨率和像素深度确定标准编码后帧长度，并根据所述加权平均图像数据长度和所述标准编码后帧长度的比值确定编码因子。
10.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述第二计算模块配置用于：
分别计算所述邻近第二预定数量帧的平均带宽，并根据所述平均带宽计算梯度值；以及
根据所述梯度值和最近一帧的平均带宽计算下一帧带宽的预测值，并根据所述预测值计算下一帧的带宽因子。
11.根据权利要求10所述的***，其特征在于，所述第二计算模块配置用于：
根据图像分辨率、像素深度和帧率确定标准带宽，并根据所述预测值和所述标准带宽的比值确定下一帧的带宽因子。
12.根据权利要求10所述的***，其特征在于，所述第二计算模块配置用于：
根据图像的原始帧率和帧起始位置计算每帧的时间标记点，根据所述时间标记点记录对应的带宽，并将所有带宽的平均值作为当前帧的平均带宽。
13.一种计算机设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-6任意一项所述方法的步骤。
14.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任意一项所述方法的步骤。
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