[发明专利]一种基于视频帧的FEC纠错系统

说明书

本发明公开了一种基于视频帧的FEC纠错系统，包含：视频采集编码模块，帧比例模块，帧拆解模块，I帧封包模块，I帧切片模块，P帧封包模块，I帧FEC编码模块，混合FEC编码模块，网络混合发送模块，网络混合接收模块，I帧FEC解码模块，混合FEC解码模块，组帧模块，视频解码显示模块；视频采集编码模块采集视频，通过视频压缩，编码成视频压缩流，视频压缩流由视频帧组组成，视频帧组包含一个I帧与多个P帧。本发明按照帧来生成FEC纠错包，能缩短恢复时延，提升FEC工作效率，有效利用网络资源；使用P帧与I帧切片进行混合FEC编码，提高I帧可靠性；I帧FEC解码模块与混合FEC解码模块相互配合，丢包恢复能力强。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，具体涉及一种基于视频帧的FEC纠错系统。

背景技术

当前视频流FEC(Forward Error Correction)前向纠错码针对视频网络报文进行纠错，这里带来几个问题，视频流I帧比较大(一般10倍到100倍P帧)，P帧是体现画面变换量的，画面变换较少时P帧会变小，使用统一FEC方法会引入固定时延，导致丢包恢复慢。单独I帧出完整图像，P帧需要I帧解码，这意味I帧优先级要大于P帧，需要FEC的优先保证需要对I帧丢包恢复，所以需要一种视频流的帧的FEC方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于视频帧的FEC纠错系统，按照帧来生成FEC纠错包，缩短恢复时延，提升FEC工作效率，并使用P帧与I帧切片进行混合FEC编码提高I帧可靠性。

技术方案如下：

本发明提供一种基于视频帧的FEC纠错系统，包含：视频采集编码模块，帧比例模块，帧拆解模块，I帧封包模块，I帧切片模块，P帧封包模块，I帧FEC编码模块，混合FEC编码模块，网络混合发送模块，网络混合接收模块，I帧FEC解码模块，混合FEC解码模块，组帧模块，视频解码显示模块；

视频采集编码模块：采集视频通过视频压缩，编码成视频压缩流，视频压缩流由视频帧组组成，视频帧组包含一个I帧与多个P帧，I帧能独立解码，P帧依赖上一帧解码，视频采集编码模块把视频压缩流给帧比例模块与帧拆解模块；

帧比例模块：根据视频压缩流的之前的视频帧组的GOP(两个I帧的间隔)，确认I帧与P帧的比例K，把比例K给I帧切片模块；

帧拆解模块：把I帧发给I帧封包模块，把P帧发送给P帧封包模块；

I帧封包模块：接收帧拆解模块的I帧数据，进行分包处理，按照1400字节分包，用于网络传输，把分包的数据发送给网络混合发送模块与I帧FEC编码模块；

I帧切片模块：接收帧I帧封包模块的I帧分包的数据，按照I帧与P帧比例K，对I 帧分包数据进行分组得到K份分片数据，每个分片标上序号ki(范围1-K)，把分片数据与序号与比例K发送给混合FEC编码模块；

P帧封包模块：把P帧数据，进行分包处理，用于网络传输，把分包的数据发送给网络混合发送模块，P帧封包模块把每个P帧分包的数据标上帧序号ki，帧序号ki为视频帧组的位置标号，P帧从1开始编号，把P帧数据与帧序号ki发送给混合FEC编码模块；

I帧FEC编码模块：接收到I帧封包模块的分包的数据进行FEC前向纠错编码，I帧数据比较大，采用两维单矩阵交炽编码，接近正方型的矩阵是为了减低I帧fec数据数量，选择N平方值正好大于分包的数量，Y轴减少一，判断N*(N-1)是否大于分包的数量，如果大于分包的数量，则选择N*(N-1)矩阵，否则选择N*N矩阵，设定最终矩阵为N*M；视频分包的数据依次从左到右，从上到下放入N*M矩阵，分别每一行视频分包数据按照1400字节进行异或最终得到行纠错码，每一列视频分包按照1400字节进行异或最终得到列纠错码，如果N*M矩阵上没有视频分片数据，则跳过该位置，如果是视频分包的最一个包，则按照该包长度进行异或，把行纠错码与列纠错码与I帧数据大小发送给网络混合发送模块；