[发明专利]多媒体视频通信方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及多媒体视频通信技术。

背景技术

国际电信联盟-电信标准部(International Telecommunication UnionTelecommunication Standardization Sector，简称“ITU-T”)联合ISO/IEC MPEG国际标准组织制定的H.264视频压缩编码标准，目前已经逐渐成为多媒体通信中的主流标准。大量的采用H.264多媒体实时通信产品(如会议电视，可视电话，3G移动通信终端)和网络流媒体产品先后问世。是否支持H.264已经成为这个市场领域中决定产品竞争力的关键因素。回顾H.264的发展历史，我们发现，随着第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)系统的出现和IP(Internet Protocol)网络的迅速发展，视频通信正逐步成为通信的主要业务之一。ITU-T继制定了H.261、H.263、H.263+等视频压缩标准后，于2003年正式发布了H.264标准，它同时也是MPEG-4第10部分的主要内容。制定H.264标准的目的在于更加有效地提高视频编码效率和它对网络的适配性，因此可以预测，随着H.264的正式颁布和广泛使用，基于IP网络和3G，B3G甚至4G无线网络的多媒体通信必然进入一个飞跃发展的新阶段。H.264在IP网络上传送，一般基于用户数据报协议(User DatagramProtocol，简称“UDP”)和其上层的实时传送协议(RealTime Transfer Protocol，简称“RTP”)，该标准是互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，简称“IETF”)制定的。RTP协议应用非常广泛，IP网络上的实时应用(视频，音频等多媒体实时通信)基本都采用RTP协议来传送。RTP在结构上对于不同的媒体数据类型都能够适用，但是对于每种具体的更高层协议，比如H.261，H.263，MPEG-1/-2/-4，MP3等，IETF都会制定针对该协议的RTP净荷(Payload)打包协议，详细规定RTP封装打包的方法，对于该具体协议是经过优化的。对于H.264，也存在对应的IETF标准是RFC 3984：RTP PayloadFormat for H.264 Video(用于H.264视频的RTP净荷格式)。该标准目前是H.264视频码流在IP网络上传送的主要标准，应用很广泛。在视频通信领域，各主流厂商的产品都是基于RFC 3984的。

H.264视频是未来多媒体通信的主要协议，未来的多媒体通信应用的网络主要是以IP为代表的数据包交换网络和无线网络。这两大类网络都无法提供很好的服务质量(Quality of Service，简称“QoS”)，因此视频在网络上传送必然会受到各种传送错误而丢包的影响，从而使得通信质量降低。我们知道，一个最主要的问题是IP网络实现“尽力”(best effort)传送，并不能保证传送视频信号的QoS。特别是对经过高效压缩编码的H.264码流，问题更为突出。IP网络上的尽力传送不能保证实时视频通信的QoS，具体表现在三个方面：数据包丢失、时延和时延抖动。其中，数据包丢失对恢复视频的质量影响最大，由于H.264压缩编码算法使用运动估值和运动补偿技术，一旦有数据包丢失存在，不仅影响当前解码图像，而且会影响后续解码图像，即误码扩散。误码扩散对恢复视频质量的影响非常大，只有结合编码端和解码端联合抗误码，才能完全避免误码扩散。

错误弹性(Error Resilience)是指传送机制具有预防错误发生或者在错误发生后能够以一定能力纠正的能力(错误强度在一定范围内，可以完全纠正；超过一定范围，只能部分纠正)。在未来的广泛的多媒体通信环境中，一种视频传送机制是否具有错误弹性将是非常关键的。