[发明专利]基于子画面群的前向纠错实时视频传输方法

说明书

技术领域

本发明属于视频编码技术领域，具体涉及一种基于子画面群的前向纠错实时视频传输方法。

背景技术

与H.263、MPEG2视频编码标准相比，H.264/AVC视频编码标准提供了更高的编码效率和更强的网络适应性。但是，与以往的视频压缩标准相同的是，H.264/AVC是建立在混合编码方法基础上的融合运动补偿预测算法的变换编码。因此，经过H.264编码的视频码留在丢包网络中传输时会受到误差扩散的影响，并由此产生严重的漂移现象。

目前，各种抗误码技术已经被广泛应用，使得不可靠网络传送视频信号变得可行。这些技术包括帧内宏块刷新(Intra Macroblock Refreshment)，自动重传请求(ARQ)，基于反馈的参考帧选择(RPS)，冗余图像编码(使用相同或低于原图像质量的冗余)和多描述编码(MDC)，以及前向纠错(FEC)编码技术。在这些抗误码技术中，帧内宏块刷新，冗余图像编码和多描述编码不会产生额外延时，因此更适合实时视频通信。但是，就帧内宏块刷新技术而言，由于帧内编码效率远低于帧间的编码效率，导致整体编码效率显著降低。在冗余图像编码和多描述编码中，当冗余版本替代了最初版本或者当一些描述在传输过程中被丢失时，就会造成失配误差。而失配误差将会传播至整个画面群(GOP)。

由于网络往返时延，自动重传请求和参考帧选择(RPS)技术都会产生较长延时。因此，这两种技术都无法实践于实时视频通信中。而在前向纠错技术(FEC)中，时延的长短取决于FEC编码数据块的大小。在E.Baccaglini，T.Tillo，and G.Olmo.Slice sorting for unequal loss protection of video streams.Signal Processing Letters，IEEE，2008.中，Reed-Solomon编码块包含了整个画面群，并且产生了一个图片群的延时。在X.Yang，Ce Zhu，Zheng Guo Li，Xiao Lin，and Nam Ling.An unequal packet loss resilience scheme for video over the internet.Multimedia，IEEE Transactions on，7(4)：753-765，2005.中，RS编码块包含了1个子画面群的帧，因此延迟取决于子画面群的长度。在N.Thomos，S.Argyropoulos，N.V.Boulgouris，and M.G.Strintzis.Robust transmission of h.264/avc video using adaptive slice grouping and unequal error protection.In Multimedia and Expo，2006IEEE International Conference on，pages 593-596，2006.中，RS编码应用在每一帧中，因此没有产生前向纠错编码延时。然而，当RS编码块只包含一帧的数据包时，由于数据包数量太少，RS保护的效率并不高。

RS编码已被广泛应用在前向纠错编码中，以此来减少数据包在丢包网络中丢失所带来的影响。在RS(N，K)编码中，在K个源数据包中引入N-K个校验包来保护源数据包。只要接收端接收到N个数据包中的K个，所有的源数据包就可以被还原。就RS编码而言，对于相同的编码率K/N，增加K的值会提高RS编码的性能。但是，高K值会造成大的RS编码块，并因此导致长时延。对于视频会议这样的实时应用，这样的时延是不可接受的。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于子画面群的前向纠错实时视频传输方法，解决了现有技术中，当视频编码基于每帧进行校验纠错导致纠错性能低，同时当以整个画面组进行校验纠错时，时延大的问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种基于子画面群的前向纠错实时视频传输方法，其特征在于所述方法中视频采用(N，K)Reed-Solomon编码器进行编码，包括以下步骤：

(1)视频发送端将视频画面群中所有单幅影像画面的帧依次序划分成若干个子画面群；采用(N，K)Reed-Solomon编码器以子画面群为编码单位将视频单幅影像画面的帧编码生成数据包立即放入网络传送，并在每个子画面群数据包的最后一帧基于整个子画面群产生校验包，将生成的校验包放入网络传输；