[发明专利]基于H.264多路视频转码复用的方法和复用器

说明书

技术领域

本发明属于数字电视中的视频压缩编码与复用领域。尤其是涉及基于H.264多路视频转码复用的方法和复用器。

背景技术

近年来移动数字电视在国内迅速发展，但图像带宽束缚了数字视频业务的拓展。为了兼顾码流传输效率和视频图像质量，系统通常的传输速率在6～10Mbps。而数字电视视频录像节目多采用MPEG-2视频压缩标准，图像尺寸较大。比如，标清的MPEG-2码率约为4Mbps，高清的MPEG-2码率约为10Mbps。移动数字电视用户的带宽一般难以满足多路高码率的视频流的实时传输，为了使用户能在较低带宽的情况下能顺利收看更多的移动数字电视节目，需要降低视频流的码率。再加上储存容量的限制和各种不同数字电视终端的出现，使数字电视用户对高效的视频编码技术需求越来越迫切。

在数字电视信源未采用低码率、高清晰度的压缩编码标准之前，上述问题目前的解决办法有两个，其一是将高码率的MPEG-2等数字视频进行高压缩，转为低码率的MPEG-2数字视频；其二是将高码率的MPEG-2等数字视频进行转码，转为H.264数字视频。第一种方法将会导致图象质量大幅度下降，显然不可取，第二种方法则会在几乎不降低图象质量的情况下，获得更高压缩效率和更低传输码率。

与MPEG-2相比，H.264在同等图像质量下，能够提高4倍以上的压缩效率。可见上述第二种方法比较可取。但H.264作为单纯的视频压缩标准，没有关于音视频合成及多路复用传输等方面的内容。目前也没有专用的设备实现MPEG-2到H.264的视频转码以及复用。考虑到电视台原有的MPEG-2前端设备数量多且非常昂贵，摒弃已有大量的MPEG-2前端设备，包括数码摄像机、非线性图像节目编辑器，这是不现实的。如何保障图像质量，同时大幅度降低图像的带宽，即构建转码复用专用设备已成当务之急。

现有技术中未涉及基于H.264多路视频转码复用的方法和复用器。如CN1745573图像拾取设备及其运动图片拍摄方法，在运动图片拍摄模式下工作的图像拾取装置，其中运动图片拍摄开始之前，通过在键输入部分(12)上的快门按钮来指示，将控制部分(10)的时钟频率设置为普通频率，从而减小监控状态下的电力消耗以延长电池寿命，而且其中，当指示运动图片拍摄开始时，由时钟转换控制部分(101)将该时钟频率大幅增加，从而使得在对运动图片数据进行解码处理期间，MPEG转换器(7)能够高速访问存储YUV数据，例如参考数据，搜索数据等的SDRAM(8)，并能够对运动图片进行实时压缩。

CN1567271具备高速网络接口的MPEG码流变换采集方法及装置，在设备内实现传输流的数据过滤、PID修改、服务信息插入和码率变换，设备具有高速以太网接口用于将变换后的目标传输流传送到计算机中。实现码流的直接采集，也能够对码流进行处理。

CN1633180基于变换和数据融合的多描述视频编码方法，包括对要编码的信号实施变换1～n；分别对变换1～n后的信号进行量化和熵编码；分别按照各自的路径1～n对量化和熵编码后的信号1～n进行解码；分别对解码后的信号1～n进行逆变换；逆变换后分别得到边描述1～n，将1～n个逆变换后的数据融合成为中心描述等步骤。它能将基于变换和数据融合的多描述编码和视频编码结合起来，对一组视频序列，这种编码方法能产生多个MPEG码流，从每一个码流中都可以还原出一个失真较大的视频序列；当多个码流被收到时，一个失真较小的视频序列将被还原出来。

发明内容

本发明提出了在原有的MPEG-2移动数字电视的基础上，增加专用的H.264视频转码复用服务器，并采用变换域的视频转码算法，降低转码复杂度。用软件方式实现了多路MPEG-2到H.264的转码、H.264视频与音频的复用与解复用及多路H.264节目的复用与解复用。