[發明專利]基于糾刪碼的視頻關鍵幀冗余傳輸方法和系統

有效

• 申請號: 202210447201.0
• 申請日: 2022-04-27
• 公開（公告）號: CN114554198B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 劉國良;李茂沛
• 申請（專利權）人: 廣州番禺職業技術學院
• 主分類號: H04N19/114
• 分類號: H04N19/114;H04N19/146;H04L65/60;H04L65/65;H04L65/80
• 代理公司: 廣州匯盈知識產權代理事務所(普通合伙) 44603
• 代理人: 鄧有才

1.一種基于糾刪碼的視頻關鍵幀冗余傳輸方法，其特征在于，包括：

發送端根據視頻流數據創建I幀時，對所述創建的I幀使用糾刪碼算法生成校驗數據塊，在構建P幀時，均以上一個I幀作為參考，包括：發送端接收視頻流數據；發送端根據I幀的生成間隔或發送端和接收端建立連接時的協商結果判斷是否以當前視頻流數據創建I幀；如果是以當前視頻流數據創建I幀，則創建I幀，并對所述創建的I幀使用糾刪碼算法生成校驗數據塊，將所述I幀和校驗數據塊打包并發送給接收端；如果不是以當前視頻流數據創建I幀，則構建P幀序列，每個P幀序列中的P幀均以上一個相鄰的I幀作為參考，并將所述P幀序列打包發送給接收端；

其中，創建I幀，并對所述創建的I幀使用糾刪碼算法生成校驗數據塊，將所述I幀和校驗數據塊打包并發送給接收端，包括：

創建I幀并將I幀數據平均分割成N塊，使用糾刪碼算法對所述N塊的I幀數據生成校驗數據塊， N為正整數且N≥2；

將所述N塊的I幀數據和校驗數據塊按N塊I幀數據順序排列后再接著校驗數據塊順序排列，然后打包，并發送給接收端；

接收端接收當前數據，并判斷當前數據是否屬于I幀或校驗數據塊，如果屬于I幀，則判斷所述I幀有無丟包，如果沒有丟包，則直接丟棄校驗數據塊，如果丟包數目小于或等于糾刪碼冗余度，則使用糾刪碼算法重構丟失的數據；然后對所述視頻進行解碼。

2.根據權利要求1所述的基于糾刪碼的視頻關鍵幀冗余傳輸方法，其特征在于，當所述I幀數據無法平均分割成N塊時，在所述I幀數據的尾部使用0填充，直至填充后的I幀數據被平均分割成N塊。

3.根據權利要求1所述的基于糾刪碼的視頻關鍵幀冗余傳輸方法，其特征在于，使用糾刪碼算法重構丟失的數據，包括：

使用標準糾刪碼算法重構丟失的I幀數據，形成重構I幀數據包，并將接收到的I幀數據包和重構I幀數據包按發送端打包順序排列后進行視頻解碼。

4.根據權利要求1所述的基于糾刪碼的視頻關鍵幀冗余傳輸方法，其特征在于，當接收端接收的當前數據為P幀時，則直接進行視頻解碼。

5.一種基于糾刪碼的視頻關鍵幀冗余傳輸系統，其特征在于，其包括：發送設備和接收設備，所述發送設備和接收設備通過UDP/IP協議進行通訊；其中：

發送設備，用于根據視頻流數據創建I幀時，對所述創建的I幀使用糾刪碼算法生成校驗數據塊，在構建P幀時，均以上一個I幀作為參考；

接收設備，用于接收當前數據，并判斷當前數據是否屬于I幀或校驗數據塊，如果屬于I幀，則判斷所述I幀有無丟包，如果沒有丟包，則直接丟棄校驗數據塊，如果丟包數目小于或等于糾刪碼冗余度，則使用糾刪碼算法重構丟失的數據；然后對所述視頻進行解碼；所述發送設備具體包括：

第一接收模塊，用于接收視頻流數據；

第一判斷模塊，用于根據I幀的生成間隔或發送設備和接收設備建立連接時的協商結果判斷是否以當前視頻流數據創建I幀；

第一創建模塊，用于如果是以當前視頻流數據創建I幀，則創建I幀，并對所述創建的I幀使用糾刪碼算法生成校驗數據塊，將所述I幀和校驗數據塊打包并發送給接收設備，包括：

創建I幀并將I幀數據平均分割成N塊，使用糾刪碼算法對所述N塊的I幀數據生成校驗數據塊， N為正整數且N≥2；

將所述N塊的I幀數據和校驗數據塊按N塊I幀數據順序排列后再接著校驗數據塊順序排列，然后打包，并發送給接收設備；

第二創建模塊，用于如果不是以當前視頻流數據創建I幀，則構建P幀序列，每個P幀序列中的P幀均以上一個相鄰的I幀作為參考，并將所述P幀序列打包發送給接收設備。

6.根據權利要求5所述的基于糾刪碼的視頻關鍵幀冗余傳輸系統，其特征在于，所述接收設備，具體包括：

第一接收模塊，用于接收當前數據；

第二判斷模塊，用于判斷當前數據是否屬于I幀或校驗數據塊；

第三判斷模塊，用于在當前數據屬于I幀時，判斷所述I幀是否存在丟包；

重構模塊，用于在I幀有丟包且丟包數目小于或等于糾刪碼冗余度時，使用糾刪碼算法重構丟失的數據；

丟棄模塊，用于在滿足以下任意條件時丟棄校驗數據塊，條件一：在當前數據為I幀且不存在丟包；條件二：當前數據為I幀并存在丟包，且丟包數目大于糾刪碼冗余度；

解碼模塊，用于在當前數據為P幀或完整的I幀時進行解碼；所述完整的I幀為當前數據為I幀且不存在丟包，或者對丟包的I幀數據進行重構形成重構的I幀數據包，將接收的I幀數據包和所述重構的I幀數據包按原順序排列后形成的I幀數據。