[發明專利]用于傳輸基于分組的圖像幀的方法和裝置

有效

• 申請號: 200810088132.9
• 申請日: 2008-01-03
• 公開（公告）號: CN101272495A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 權世顏
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/64
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 邵亞麗

技術領域

本發明的各方面涉及一種用于傳輸基于分組的圖像幀的方法和裝置，并且更具體地涉及一種方法和裝置，其用于通過將輸入圖像劃分為幀內(intra)預測幀和幀間(inter)預測幀、對幀內預測幀和幀間預測幀應用不同的錯誤恢復(resilience)算法、并且對每個幀執行前向糾錯(FEC)而傳輸圖像幀。

背景技術

在有線或無線的環境中，在流傳輸(streaming)視頻時，隨著時間的推移通信信道改變并且突發錯誤頻繁發生。因此，可能難以確保視頻數據的服務質量(QoS)或者體驗質量(QoE)。

而且，通常，在預定時間內輸入和輸出數據的實時流傳輸系統中，接收端的視頻數據的呈現時間受限。并且，接收端的視頻數據的呈現時間通過利用在預設時間內操作并依賴于時間特性的外部設備的系統操作(如互操作)而限制。因此，通過自動重復請求(ARQ)的QoS可能同樣難以確保。

因此，已經提出防止音頻/視頻(A/V)數據在錯誤信道環境中傳輸時出現錯誤的各種方法。特別地，這些方法大多數可應用于移動環境(如因特網協議電視(IPTV)和移動電視(TV))中，其中視頻流傳輸數據基于因特網協議(IP)網絡傳輸。

在基于分組的網絡環境中，前向糾錯(FEC)是一種編碼傳輸數據以允許數據的錯誤可被檢測并可被校正的算法。因此，接收端可以對該數據執行糾錯。通常，當錯誤在網絡環境中產生時，接收端執行ARQ。然而大多數的A/V數據(如流傳輸數據)按照遠程桌面協議(RDP)或用戶數據報協議(UDP)傳輸，因此防止ARQ執行。盡管A/V數據可以被重發，但是如果分組晚于其要顯示的時間到達，則該分組實際上為丟失分組。如上所述，FEC在數據重發不被允許或無效時執行。

圖1是示出傳統的傳輸圖像幀的方法的圖。參照圖1，網絡系統包括發送端110和接收端120。在發送端110中，當圖像源111輸入圖像時，圖像編碼器112編碼該輸入圖像。然后，分組處理單元113根據實時傳送協議(RTP)分組該編碼的圖像數據以便傳輸該編碼的圖像數據。接下來，在圖像數據被通過網絡接口單元115向外傳輸前，FEC處理單元114將糾錯所需的代碼插入圖像數據中。在接收端120中執行相反處理。從網絡接口單元121到FEC處理單元122到分組處理單元123到圖像解碼器124執行相反處理。最后，該圖像數據被顯示單元125再現。

在此情形中，發送端110的圖像編碼器112可對N個相鄰圖像數據塊執行運動預測，并且通過接收關于網絡信道環境的報告而控制幀內更新率。該幀內更新為對少量宏塊執行幀內編碼以防止錯誤在各傳輸的幀之間傳播的算法。

FEC處理單元114可以通過接收關于各幀之間的運動和網絡信道環境的報告而確定FEC編碼類型。在傳統的傳輸方法中，應用了通過使用依照比特率、分組丟失率和突發錯誤長度而預先確定的操作表格而固定的FEC類型和幀內更新率。

然而，上述的傳統方法存在下述問題。首先，傳統方法不考慮應用到視頻編碼器(特別的，H.264技術)的錯誤恢復算法。錯誤恢復算法包括：冗余分片方法，其中冗余數據以片單元傳輸；幀內刷新(refresh)方法，其中幀內編碼依照預先定義的標準被執行；備用畫面方法，其中如果參考畫面中存在與具有錯誤的宏塊類似的宏塊，則通過使用包括相應的宏塊的畫面執行重建(restoration)；靈活宏塊排序(FMO)方法，其中畫面被劃分為8片或更少的片組；多參考畫面方法，其中通過從多個參考圖像中選擇來防止錯誤傳播；擬定(draft)噪聲建模方法，其中噪聲的傳播程序基于錯誤率而建模；和多解碼方法，其中編碼器在假定多個解碼器的情況下統計地計算錯誤。

通常，視頻數據傳輸中畫面組(GOP)的結構是：多個P幀置于I幀后，而該I幀以預定的間隔頻繁安排。此處，I幀和P幀具有完全不同的特性。因此，糾錯必須根據I幀和P幀的特性而適當地執行。

此外，傳統方法貫注于實時傳輸并且不適于先前存儲的內容，如視頻點播(video?on?demand，VOD)數據。另一方面，如果方法貫注于VOD數據，則該FEC可能不適合應用于網絡環境中。

發明內容

本發明的各方面提供了一種用于傳輸圖像幀的方法和裝置，該圖像幀通過將輸入圖像劃分為幀內和幀間預測幀、對幀內和幀間預測幀應用不同的錯誤恢復算法、并且對每幀執行前向糾錯(FEC)而適當糾錯。