专利名称：用于通过无线信道传送视频流的方法
技术领域：
本发明涉及用于通过无线信道传送视频流的方法、用于实现所述方法 的视频解码器以及无线解码器。
背景技术：
通过无线信道传输^L频流在于通过视频编码器对由许多视频帧組成 的视频流进行编码，以传输到无线编码器。然后，视频流作为无线信号通 过无线信道传输到无线解码器。无线解码器将信号转变为比特以将其传输 到视频解码器，由该^f见频解码器重建原始^L频流。
在已知的方式中，通过无线信道传输视频流通常使用帧间预测，也称 为运动补偿。该方法在所有已应用的视频压缩系统中使用，也用于新的标 准，诸如H.264标准。
视频压缩在于通过使用运动矢量转变至少一个参考帧的区域来预测 视频帧的块(在H.264中也称为宏块)。存在许多类型的宏块。例如，被 称为I宏块的帧内预测宏块基于当前帧的空间相邻宏块来预测，P宏块使 用单个独立的参考区域。
本发明适用于B宏块，因为它是在压缩效率方面最有效的方法。
B宏块使用双预测运动补偿，双预测运动补偿使用两个参考视频区域 和两个运动矢量。两个预测独立地进行，每一个预测使用自己的参考区域。 两个预测区域使用加权因子相加。
那么，每个B宏块可用于未来的预测，非自然信号(artifact)传播和 扩展是由于基于在先的已解码的帧预测帧的事实。正如P宏块可以传播包 含在单个参考帧中的误差，B宏块可以传播包含在两个参考帧中的误差。用于处理视频非自然信号传播的常用方案是周期性地插入I宏块，因 为来自在先的参考帧的差错宏块没有在预测方案中使用。那么，帧间非自 然信号传播就停止。
该预测方法在压缩方面是无效的。帧内宏块被更新得越频繁，对帧间 非自然信号传播的保护就越高，但是，由于需要4艮多带宽，因此，压缩效
率也越低。
在根据现有技术的该解码方法中，不使用来自无线解码器的信息，但 大多数无线传输系统集成了解码功能，这减少了在视频解码器的输入端的
比特误差率。在视频解码器输入端，使用二进制流(即，比特阈值)；视 频解码器不^_用来自无线解码器的概率信息(例如，诸如与宏块编码序列
相关联的对数似然比的输出)。
发明内容
本发明的目的是通过提出 一种使用用于对B宏块解码的传输误差概率 来通过无线信道传送视频流的方法以使非自然信号传播最小化，从而解决 现有技术的问题。
为此，根据第一个方面，本发明涉及一种用于通过无线信道传送视频 流的方法，其中，通过定义视频流的视频帧的分区而对视频帧进行编码， 所述编码通过确定分区的预测来进行，预测基于
-两个参考区域，其中每一个都是视频流的独立参考帧；
画与每个参考区域相关联的一个运动矢量；以及
-用于每个运动矢量的加权因子； 其中，确定分区和对应的预测分区之间的差异以建立分区残量，具有分区 残量的已编码的视频流被传输到视频解码器，以通过使用两个参考区域、 运动矢量和由对每个参考区域计算的传输误差概率平衡的基于已编码的加 权因子的加权因子来对视频流的预测分区M进行解码，视频帧的已解码的 分区由已解码的预测分区和对应的分区残量相结合而形成。
根据第二个方面，本发明涉及用于实施该方法的视频解码器，所述视
5频解码器包括通过使用两个参考区域、运动矢量和由对每个参考区域计 算的传输误差概率平衡的基于已编码的加权因子的加权因子来对视频流的 预测分区M进行解码的装置；以及通过已解码的预测分区和对应的分区残 量相结合而形成视频帧的已解码的分区的装置。
根据第三个方面，本发明涉及用于与视频解码器连接的无线解码器， 所述无线解码器包括根据对应的参考区域的传输的可靠性标准计算传输 误差概率的装置。
在以下参考附图进行描述中，其它方面和优点将变得明显。 图1表示B宏块运动补偿方案。
具体实施例方式
根据本发明的用于通过无线信道传送视频流的方法提出了通过由视频 编码器定义视频流的视频帧的分区来对视频帧进行编码。
在所描述的实施例中，视频编码根据H.264标准实现，尤其根据H.264 AVC1标准实现，每个分区是如在上述标准中定义的B宏块的分区或子分 区。
由于B宏块使用双预测运动补偿，因此，编码通过确定分区的预测来 进行，预测基于
-两个参考区域A1、 A2，其中每一个都是视频流的独立参考帧； 画与每个参考区域A1、 A2相关联的一个运动矢量；以及 -用于每个运动矢量的加权因子Wl、 W2;
加权因子允许确定预测分区中每个参考区域的贡献。在H.264标准中， 每个区域的加权因子的默认值是O、 5，但也可以明确地定义。
在这一阶段，确定分区和对应的预测分区之间的差异，以建立分区残
视频编码器将具有分区残量的已编码的视频流转发到无线编码器，然后无线编码器将该^L频流作为无线信号通过无线信道传输到无线解码器。
无线解码器包括才艮据对应的参考区域Al、 A2的传输的可靠性标准计 算传输误差概率PAi、 Pa2的装置。该传输误差概率例如是像素概率。
可靠性标准可根据以下的任意一个确定
-来自无线解码器的对数似然比；或
-比特误差率估计器；或
画简单的循环冗余校验码计算。
传输误差概率PA1、 PA2也可以基于已解码的预测分区上的视觉度量计算。
具有分区残量的已编码的视频流被传输到视频解码器，该视频解码器 包括通过使用两个参考区域A1、 A2、运动矢量以及由对每个参考区域A1、 A2计算的传输误差概率P^、 PA2平衡的基于加权因子Wl、 W2的加权因 子来对视频流的预测分区进行解码的装置。
这样平衡的加权因子允许考虑参考区域Al、 A2有多可靠。它降低了 可能包含非自然信号的具有高误差概率的参考区域的重要性。因此，在视 频解码器中的这种预测允许使视频非自然信号最小化，也节省了带宽。
然后，视频解码器重建视频帧的已解码的分区M，该已解码的分区M 通过已解码的预测分区和对应的分区残量相结合而形成。 根据图1，已解码的分区M的双预测算法是
M = Al * f (Wl, PA1) + A2 * f (W2, PA2)， 其中f(Wl,PJ和f(W2,P^U于概率的平衡加权因子。
在另一个实施例中，已解码的分区M可用作用于对另一个分区进行编 码的参考区域，特别如在BL264AVC中提供的。
为了在视频流传输期间保持使视频非自然信号最小化，计算与该新的 参考区域相关联的传输误差概率。已解码的分区的传输误差概率PM通过 用对应的加权因子W1、 W2平衡的传输误差概率P^、 Pa2以及分区残量 的传输误差概率进行计算。
使用与在先的参考区域A1、 A2和M有关的信息，诸如传输误差概率Pai、 Pa2和Pm，允许与重建的区域的可靠性保持一致，降低未来的误差传
播，并因此降低非自然信号传播。
权利要求
1. 一种用于通过无线信道传送视频流的方法，其中，通过定义所述视频流的视频帧的分区来对所述视频帧进行编码，所述编码通过确定所述分区的预测来进行，预测基于-两个参考区域(A1，A2)，其中每一个都是所述视频流的独立参考帧；-与每个参考区域(A1，A2)相关联的一个运动矢量；以及-用于每个运动矢量的加权因子(W1，W2)；其中，确定分区和对应的预测分区之间的差异以建立分区残量；具有分区残量的已编码的视频流被传输到视频解码器，以通过使用所述两个参考区域(A1，A2)、所述运动矢量以及由对每个参考区域(A1，A2)计算的传输误差概率(PA1，PA2)平衡的基于已编码的加权因子(W1，W2)的加权因子来对所述视频流的预测分区进行解码，所述视频帧的已解码的分区(M)由已解码的预测分区和对应的分区残量相结合而形成。
2. 如权利要求l所述的方法，其中，所述视频编码才艮据H.264标准实 现，尤其根据H.264AVC1标准。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，每个分区是如在所述标准中定义 的B宏块。
4. 如权利要求1至3的任意一个所述的方法，其中，基于传输的无线 解码计算传输误差概率(pA1， pA2)，所述计算根据对应的参考区域(A1， A2)的传输的可靠性标准进行。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，可靠性标准根据以下的任意一个 确定-来自无线解码器的对数似然比；或-比特误差率估计器；或-简单的循环冗余校验码计算。
6. 如权利要求1至4的任意一个所述的方法，其中，基于已解码的预测分区上的视觉度量计算传输误差概率(PA1, PA2)。
7. 如权利要求1至6的任意一个所述的方法，其中，已解码的分区(M) 用作用于对另一个分区编码的参考区域，所述已解码的分区(M)的传输 误差概率(PM)通过用对应的加权因子(W1， W2)平衡的传输误差概率(PA1， PA2)以及所述分区残量的传输误差概率进行计算。
8. —种^L频解码器，用于实现根据上述权利要求的任意一个所述的方 法，所述视频解码器包括通过使用所述两个参考区域(Al， A2)、所述 运动矢量以及由对每个参考区域(Al， A2)计算的传输误差概率(PA1， PA2)平衡的基于已编码的加权因子(W1， W2)的加权因子来对所述视频 流的预测分区进行解码的装置；以及通过已解码的预测分区和对应的分区 残量相结合而形成所述视频帧的已解码的分区(M)的装置。
9. 如权利要求8所述的视频解码器，包括基于已解码的预测分区上 的视觉度量计算传输误差概率的装置。
10. —种无线解码器，用于与根据权利要求8所述的视频解码器连接， 所述无线解码器包括根据对应的参考区域(Al， A2)的传输的可靠性标 准计算传输误差概率(PA1， PA2)的装置。
全文摘要
一种用于通过无线信道传送视频流的方法，其中，通过定义视频流的视频帧的分区来对视频帧进行编码，所述编码通过确定分区的预测来进行，预测基于两个参考区域(A1，A2)，其中每一个都是视频流的独立参考帧；与每个参考区域(A1，A2)相关联的一个运动矢量；以及用于每个运动矢量的加权因子(W1，W2)；其中，确定分区和对应的预测分区之间的差异以建立分区残量；具有分区残量的已编码的视频流被传输到视频解码器，以通过使用两个参考区域(A1，A2)、运动矢量以及由对每个参考区域(A1，A2)计算的传输误差概率(P<sub>A1</sub>，P<sub>A2</sub>)平衡的基于已编码的加权因子(W1，W2)的加权因子来对视频流的预测分区进行解码；视频帧的已解码的分区(M)由已解码的预测分区和对应的分区残量相结合而形成。
文档编号H04N7/26GK101483776SQ20081020989
公开日2009年7月15日 申请日期2008年12月11日 优先权日2007年12月11日
发明者C·马林, Y·勒普罗沃 申请人:阿尔卡特朗讯公司