基于rcm译码符号不等分配的视频传输方法及系统的制作方法

文档序号:9792133阅读:410来源:国知局
基于rcm译码符号不等分配的视频传输方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线视频传输技术领域,更具体地,设及一种基于RCM译码符号不等分 配的视频传输方法及系统。
【背景技术】
[0002] 近几年来,移动通信网络迅猛发展,根据Cisco Visual Networking Index,从 2012到2017,全球移动数据流量预计将增加13倍,其中的视频流量也将从2012年的57 %增 长到2017年的69%。尽管4G技术提供了比较充裕的带宽,但是视频传输仍然会受到开放性 无线信道的干扰。当前的H.264/AVC视频编码是基于压缩比最大的预测编码和赌编码,运决 定了其对数据错误或者丢失非常敏感。研究表明,在丢包率超过1 %的情况下,无论是 H.264/AVC还是SVC层编码视频都会导致视频重建质量"跳水式"急剧下降而无法观看。为了 提高视频传输的质量,需要结合视频信源的特性,通过有效的传输技术,降低传输错误对重 建视频质量的影响。
[0003] 结合分层视频编码的不等保护(肥P,化equal Error Protection)传输技术可W 有效提高无线视频传输质量。不等保护传输技术利用压缩视频码流中不同类型的帖对重建 视频质量的重要性的不同,合理分配传输资源,为码流中对重建视频质量影响较大的部分 提供更多保护,降低码流中重要部分的误码率,改善解码端的重建视频质量。现有的UEP方 法不能实现信道条件变化时视频质量的平滑传输,因此不能较好地适应时变的无线环境。 近年来,国内外的学者通过采用未编码的原始视频进行模拟传输,实现接收端的平滑质量 视频重建。牺牲了视频源的压缩比,极大地增加了视频流的大小,传输时需要占用更大的带 宽。更重要的是,运类方法无法和现有的传输协议兼容,运会对空中接口 W及移动客户端产 生影响,使得系统结构更加复杂,应用难度很大。

【发明内容】

[0004] 针对现有技术的W上缺陷或改进需求,本发明提供了一种基于RCM译码符号不等 分配的视频传输方法及系统,实现H. 264等编码视频在时变信道环境下的平滑质量传输。
[0005] 为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种基于RCM译码符号不等分配 的视频传输方法,其特征在于,包括如下步骤:
[0006] (1)根据RCM的成功解码概率模型W及视频失真与I帖、P帖和B帖的误码率的关系, 确定分配给视频I帖、P帖和B帖的译码符号数;
[0007] (2)对H. 264视频的I帖、P帖和B帖的比特流进行数据提取和比特划分;
[000引(3)根据步骤(1)得到的分配给视频I帖、P帖和B帖的译码符号数,对H.264视频的I 帖、P帖和B帖的比特流进行RCM编码和传输,使I帖、P帖和B帖的比特流获得合理的肥P效果, 从而提高接收端的用户视觉体验。
[0009] 优选地,所述步骤(1)进一步包括如下步骤:
[0010] (1-1)从RCM的成功解码概率模型中挑选出满足带宽要求的译码符号数组合,并记 录与译码符号数组合对应的成功解码概率组合;
[001 ]] 其中,任一满足带宽要求的译码符号数组合记为(Symi,Symp,SymB),与(Symi,Symp, Sy邮)对应的成功解码概率组合记为(Proi,Prop,ProB ),Symi、Symp和SymB分别为分配给I帖、 P帖和B帖的译码符号数,Proi、ProP和ProB分别为I帖、P帖和B帖的成功解码概率;
[0012] (1-2)根据成功解码概率组合,计算与译码符号数组合对应的峰值信噪比,选取其 中最大的峰值信噪比对应的译码符号数组合,从而确定分配给视频I帖、P帖和B帖的译码符 号数。
[0013] 按照本发明的另一方面,提供了一种基于RCM译码符号不等分配的视频传输系统, 其特征在于,包括:
[0014] 第一模块,用于根据RCM的成功解码概率模型W及视频失真与I帖、P帖和B帖的误 码率的关系,确定分配给视频I帖、P帖和B帖的译码符号数;
[0015] 第二模块,用于对用H.264进行编码的视频的I帖、P帖和B帖的比特流进行数据提 取和比特划分;
[0016] 第=模块,用于根据第一模块得到的分配给视频I帖、P帖和B帖的译码符号数,对 H. 264视频的I帖、P帖和B帖的比特流进行RCM编码,使I帖、P帖和B帖的比特流获得合理的 UEP效果,从而使接收端的用户视觉体验达到最优。
[0017] 总体而言,通过本发明所构思的W上技术方案与现有技术相比,具有W下有益效 果:通过为视频重建中重要性逐渐减小的I帖、P帖和B帖合理地分配数量依次减小的RCM译 码符号,在不引入额外计算量的条件下实现了 H.264视频在不同信道条件下的平滑质量传 输。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明的视频传输系统的结构框图;
[0019] 图2是本发明实施例的基于RCM译码符号不等分配的视频传输方法流程图;
[0020] 图3是RCM成功解码概率示意图;
[0021 ]图4是符号组合筛选流程图;
[0022] 图5编码数据包生成示意图。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,W下结合附图及实施例,对 本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明,并 不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所设及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可W相互组合。
[0024] 速率兼容调制(Rate Compatible Modulation,RCM)通过对输入比特进行加权求 和的方式进行随机映射编码,解码复杂度相对于其他多进制无速率码有明显优势,其能编 码生成任意个数的编码符号,在给定信噪比(51旨11曰1-1:〇-齡136 1?曰1:;[0,5顺)时对应不同的 解码成功概率,也就是说,RCM可W实现任意概率的解码,使解码概率平滑连续。为此,本发 明通过对RCM编码符号数的设计,对H.264不同类型的视频帖进行肥P保护,在时变信道环境 下实现视频质量的平滑传输。
[0025] 如图I所示,视频通过H. 264进行压缩编码,生成I、P、B帖比特流,并对其进行无速 率码RCM的编码调制,经UEP后进行发送传输,接收端则先通过信道估计得到相关参数后进 行解码解调,进而重建原始视频。本发明的基于RCM译码符号不等分配的视频传输方法的基 本策略是根据H.264编码视频帖的重要性的差异,对最重要的I帖给予更多的译码符号数进 行编码保护,对次重要的P帖给予较多的译码符号数进行编码保护,而对最不重要的B帖给 予较少的译码符号数进行编码。为了合理地分配I、P、B帖所需要的译码符号数,避免译码符 号数过多分配或分配不足等情况,通过视频失真模型和RCM的成功解码概率模型计算各视 频帖所需要的译码符号数。其中,视频失真模型,描述了视频帖经过信道传输所发生的失真 情况,提供了对I、P、B帖比特流进行合理力度保护的实验依据,运是基于RCM译码符号不等 分配的视频传输方法的基础。而RCM的成功解码概率模型体现了 RCM能够实现平滑概率解码 的特性,并为译码符号数的不等分配提供了计算依据。
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