[发明专利]网络提取层单元的分组格式、使用该格式的视频编解码算法和装置以及使用该格式进行IPv6标签交换的QoS控制算法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频编解码器，更具体地说，本发明涉及构成用于每个MPEG 视频网络提取层单元(NALU)的分组的方法及其应用的视频便解码器、基于 IPv6标签交换的QoS控制、以及解码算法和装置。

背景技术

目前在MPEG/JVT(联合视频组)中进行标准化的可扩展视频编码(SVC， scalable video coding)和多视角视频编码(MVC)是基于H.264/AVC的。 H.264/AVC的NALU格式被用来对经编码的位流进行分组化。

图1示出了视频编码层(VCL)和网络提取层(NAL)的概念性结构。如 图1所示，H.264/AVC由VCL和NAL构成，其中VCL对运动图像进行编码， 而NAL将VCL连接到下级系统以传输和存储经编码的信息。独立于VCL产生 的位流，存在序列参数集(SPS)、图像参数集(PPS)和补充增强信息(SEI)， 用于对每个图像的信息、随机存取的信息等进行定时。

图2是示出了在标准SVC中提出的NALU格式的框图。如图2所示，NALU 包括NAL头(NALH)和NAL载荷。NALH有3-5个字节长，并且包括关于NAL 类型的信息以及载荷中视频数据的层标识信息(优先级、空间可扩展级别、 时间可扩展级别、以及质量可扩展级别)。NAL类型字段包括F字段、指示 其是否是被引用图像的NRI(nal_ref_idc)、以及NALU类型的指示符。层 标识信息字段包括优先级字段(P)、用于空间可扩展级别的dependency_id 字段(D)、时间级别字段(T)、以及质量可扩展级别字段(Q)。

如图2所示在SVC中使用的相同NALU格式还被用于MVC。作为层标识信 息的替代，视角标识信息被包括在其中。

根据当前SVC和MVC的NALU格式，所有层标识信息和视角标识信息都应 当被解析以标识层数或视角数。具体地说，为了标识SVC中的层，2-4字节 长的层标识信息应当被解析为P、D、T和Q值，从而该处理给处理器施加了 负担，并且增加了系统成本。

NALH具有层标识信息，而网络中包括IPv6路由器在内的路由器并不会 对其进行解析，因为NALH位于IP分组的载荷内，如图13所示。需要将该信 息放入由路由器读取的IP头部。如何提供标签的方法尚未被标准化。如果能 够标识出分组优先级、那么QoS(服务质量)控制将变得容易，从而在阻塞 时，可以丢弃更少的重要分组。

图3示出了根据传统SVC标准的NALU格式通过解析整个NALU来标识任 意NALU的层的过程，因此，图3是示出了MANE(媒体意识网络元件)用于 决定是转发还是丢弃每个NALU的流程图。

图3中的MANE从每个NALU(其由编码器生成或者经由有线或无线网络 传输)解析出P、D、T和Q值(S11)，并且随后解析出的P、D、T和Q值与 预定义值(p、d、t、q)相比较，以便MANE决定其是转发还是丢弃每个NALU (S12)。如果值中的任何一个不满足要求，则NALU被丢弃(S13)，而满足 所有要求的NALU被抽取出并被转发到解码器(S14)。

处理器在NALU的抽取过程期间的负担以同样的方式被施加到解码过程， 从而解码器从经由有线或无线网络传递或存储的每个NALU解析出P、D、T 和Q值。如果NALU的层被包括在解码器将要解码的层中，则这些值被评估。 只有当这些值满足所要求的设置点时，NALU才被解码，否则NALU被丢弃。

发明内容

本发明提供了下述的任务的解决方案，即，减少MANE和解码器通过解析 长的NALH来决定是否抽取/解码NALU的负担，以及提供构成NALU从而以更 小的复杂度进行抽取/解码的方法及其应用的解码算法、用于IPv6标签交换 的QoS控制算法、以及解码算法和装置。

本发明还提供了下述任务的解决方案，即，IPv6分组的构成方法以及用 于IPv6标签交换的路由和QoS控制算法，该方法使得能够有效地控制QoS 而无需在IPv6路由器中解析NALH。