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。