[發(fā)明專利]可分級(jí)視頻優(yōu)先級(jí)傳輸方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010004056.6
• 申請(qǐng)日: 2010-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN102131083B
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖嵩;盧冀;蔡寧;王曉利;張永生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué);株式會(huì)社NTT都科摩
• 主分類號(hào): H04N7/26
• 分類號(hào): H04N7/26
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 郭曼;王琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可分級(jí)視頻編碼（SVC）技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及可分級(jí)視頻優(yōu) 先級(jí)傳輸方法及裝置。

背景技術(shù)

SVC是一種具有分級(jí)功能且高效的視頻編碼方法。SVC可以把視頻序 列編碼成由一個(gè)基本層和多個(gè)具有不同分級(jí)特性的增強(qiáng)層組成的碼流，其中 基本層可以恢復(fù)出具有最低分辨率和質(zhì)量的圖像序列，而增強(qiáng)層可以恢復(fù)出 具有更高分辨率和質(zhì)量的圖像序列。SVC提供的時(shí)域，空域和質(zhì)量域三種可 分級(jí)方式，保證了終端可以從收到的SVC碼流中提取出滿足一定目標(biāo)碼率， 幀率以及空間分辨率的碼流，并恢復(fù)出具有不同碼率、幀率或者分辨率的視 頻圖像，因此，SVC是一種適用于網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)乃惴ǎ哂腥找鎻V泛的應(yīng) 用前景。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和人們對(duì)視頻內(nèi)容需求的增加，在基于SVC 的視頻系統(tǒng)中，對(duì)同一視頻內(nèi)容，不同的終端可能需求更快的幀率，或更高 的分辨率，或者更佳的質(zhì)量，SVC的分級(jí)特性決定了只需要對(duì)信源進(jìn)行一次 編碼，就可滿足不同終端的需要。

在具有一定丟包率或擁塞的網(wǎng)絡(luò)中，不同終端在一定的時(shí)間內(nèi)可能收不 到全部碼流，但是，因?yàn)檩^低分辨率，幀率或質(zhì)量的視頻可以從較低層的碼 流中重建得到，SVC可以使終端在收到部分碼流時(shí)恢復(fù)出具有一定失真的視 頻圖像。在這種情況下，如何保證不同的終端用戶的視頻服務(wù)質(zhì)量是視頻傳 輸面臨的最大挑戰(zhàn)。其中，傳輸碼流的順序以及碼流數(shù)據(jù)包的格式是視頻傳 輸方法中的兩個(gè)關(guān)鍵問題。

在網(wǎng)絡(luò)中傳輸SVC分層碼流時(shí)，源信息是以最大的分辨率和比特率編 碼的。如果在傳輸?shù)倪^(guò)程中沒有由于帶寬的改變而產(chǎn)生的丟包時(shí)，不同的可 分級(jí)視頻的接收端根據(jù)自身的接收能力可以提取不同分辨率的比特流。然 而，如果發(fā)生丟包，可分級(jí)視頻的接收端就可能無(wú)法接收到足夠的數(shù)據(jù)包以 重建出滿足其分辨率要求的視頻圖像，在這種情況下，可分級(jí)視頻接收端恢 復(fù)的視頻序列的質(zhì)量就要退化。也就是說(shuō)，可分級(jí)視頻接收端重建視頻圖像 的質(zhì)量將受到網(wǎng)絡(luò)中信道丟包率的影響，當(dāng)丟包率增大時(shí)，重建圖像的質(zhì)量 會(huì)明顯下降。為此，需要一種行之有效的對(duì)SVC分層碼流進(jìn)行處理的方法， 以減少信道丟包率對(duì)重建視頻圖像質(zhì)量的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可分級(jí)視頻優(yōu)先級(jí)傳輸方法 及裝置，以提高可分級(jí)視頻碼流重建視頻圖像的質(zhì)量。

本發(fā)明實(shí)施例所述的可分級(jí)視頻優(yōu)先級(jí)傳輸方法，包括：對(duì)可分級(jí)視頻 每個(gè)畫面組GOP經(jīng)過(guò)SVC編碼后的分層碼流進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序；以及對(duì)排序 后的SVC分層碼流進(jìn)行打包以及Raptor編碼，并通過(guò)傳輸信道將編碼后的 可分級(jí)視頻碼流發(fā)送到可分級(jí)視頻的接收端；其中，所述Raptor編碼包括： 分別對(duì)排序并打包后每層的信源矩陣塊進(jìn)行RS編碼并交織，得到m個(gè)數(shù)據(jù) 包；確定LT編碼的度；以及根據(jù)確定的LT編碼的度，對(duì)m個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行 LT編碼，得到n個(gè)數(shù)據(jù)包。

其中，對(duì)SVC分層碼流進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序包括：定義排序路徑上的所有 可能節(jié)點(diǎn)為狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一定的(s,t,q)特性，其中，s，t 和q分別表示空域、時(shí)域和質(zhì)量域的分辨率特性；根據(jù)s，t和q增長(zhǎng)的步長(zhǎng) 不同，將所有的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)劃分成不同的階段，其中，具有相同增長(zhǎng)步長(zhǎng)的狀 態(tài)節(jié)點(diǎn)處于相同的階段；分別根據(jù)每個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的碼率及其對(duì)應(yīng)的峰值信噪 比PSNR計(jì)算每個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的排序因子；在從初始階段到目的階段的狀態(tài)節(jié) 點(diǎn)可能構(gòu)成的所有路徑中確定最優(yōu)路徑，其中，最優(yōu)路徑上各個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的 排序因子的加權(quán)和最大；以及按照最優(yōu)路徑從初始階段到目的階段上各個(gè)狀 態(tài)節(jié)點(diǎn)的順序輸出SVC分層碼流。

根據(jù)如下公式計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的排序因子：