[发明专利]延迟约束条件下基于系统RS码的视频编解码系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于视频网络传输中的编解码技术领域，具体涉及一种延迟约束条件下基于系统RS码的视频编解码系统及其方法。

背景技术

在一些实时性要求较高的视频通信应用场景中，对视频延迟往往有一定的容忍范围，如视频会议的场景下，150～400ms是启动延迟的容忍范围。当到某一视频包的传输超过了这一时间阈值，同时又轮到了这一视频包所在视频帧的显示时刻，那么该视频包将被认为是丢失的。另一方面，由于大量多媒体数据的传输，经常造成网络拥塞和网络丢包。而在H.264/AVC和其它一些视频编码标准中，由于运动估计和运动补偿的使用，单个包的丢失往往会对随后多帧造成影响。

对于第一个问题，常见的方法是加速编码器编码速度，同时减少传输过程中时间。加速编码器无疑给编码器的设计带来了较大负担，为了减少编码时间，编码性能经常会大大下降，如http://x264dev.multimedia.cx/archives/249中说明X264中为了进行并行加速同时减少编码时延，只能在帧内使用片级(Slice)并行，造成编码性能有较大损失。

针对上面的第二个问题，目前常见的方法是使用一些容错编码技术。这些技术包括帧内宏块刷新(Intra Macroblock Refreshment)[参见R.Zhang，S.L.Regunathan，and K.Rose.Video coding with optimalinter/intra-mode switching for packet loss resilience.Selected Areas in Communications，IEEE Journal on，18(6)：966-976，June 2000.Yuan Zhang，Wen Gao，Yan Lu，Qingming Huang，and Debin Zhao.Joint source-channel rate-distortion optimization for h.264 video coding over error-prone networks.Multimedia，IEEE Transactions on，9(3)：445-454，2007.]，自动重传请求(ARQ)[参见S.Soltani，K.Misra，and H.Radha.Delay constraint error control protocol for real-time video communication.Multimedia，IEEE Transactions on，11(4)：742-751，2009.]，基于反馈的参考帧选择(RPS)[参见Shunan Lin，Shiwen Mao，Yao Wang，and S.Panwar.A reference picture selection scheme for video transmission over ad-hoc networks using multiple paths.In Multimedia and Expo，2001.ICME 2001.IEEE International Conference on，pages 96-99，2001.]和多描述编码(MDC)[参见I.Radulovic，P.Frossard，Ye-Kui Wang，M.M.Hannuksela，and A.Hallapuro.Multiple div video coding with h.264/avc redundant pictures.Circuits and Systems for Video Technology，IEEE Transactions on，20(1)：144-148，2010.和John G.Apostolopoulos Brian A.Heng and Jae S.Lim.End-to-end ratedistortion optimized md mode selection for multiple div video coding.EURASIP Journal on Applied Signal Processing，2006.]，以及前向纠错(FEC)编码技术[参见E.Baccaglini，T.Tillo，and G.Olmo.Slice sorting for unequal loss protection of video streams.Signal Processing Letters，IEEE，2008.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.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，2006 IEEE International Conference on，pages 593-596，2006.]。在这些抗误码技术中，帧内宏块刷新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编码的效率，导致整体编码效率显著降低。在多描述编码中，当冗余版本替代了原始版本或者当一些描述在传输过程中丢失时，就会造成失配误差。而失配误差将会传播至整个图像组(GOP)。