专利名称：一种面向视频传输的svc码流排序方法
技术领域：
本发明涉及数字电视技术领域，尤其涉及一种面向视频传输的SVC码流排序方
法。
背景技术：
随着网络基础设施及视频编码技术的迅速发展，多媒体业务受到越来越多的青睐，众多具有不同性能的终端通过网络来获取视频流，并且性能各异的终端对视频内容的需求及其传输带宽也各不相同，在这种情况下，如何保证视频流的传输效率和重建视频的质量面临着许多技术问题。可分级视频编码(Scalable Video Coding, SVC)是一种适合于网络视频流传输的编码技术，并且有着非常广阔的应用前景，如何提高SVC码流重建图像的质量是视频处理和传输中研究的重点问题之一。SVC的分级特性允许在传输前对其可分级码流先进行排序，再优先传输性能较好的可分级码流，从而提高单位时间内重建图像的质量。已有的SVC码流排序方法分为基于图像帧的排序方法和基于图像组(Group Of Picture, GOP)的排序方法两类。现有技术中，基于图像帧的方法性能较好，但是存在失真计算难度大并且计算复杂度高的问题，从而使这类算法难以应用于实际的视频系统。基于GOP的方法以SVC编解码的基本单元GOP作为处理码流的基本单元，算法简便且易于实现，其中基于质量层的码流排序算法由于没有考虑空域和时域可分级码流的排序方式，因此不能很好地适用于实际的视频系统中。基于空域，时域和质量域的排序方法没有考虑传输带宽对可分级码流排序的影响。对于采用全局动态贪婪算法搜索率失真最佳的可分级码流，当选择的码流大于带宽时，可能会造成重建视频质量大幅度的下降，对于选择平均重建视频质量最佳的分层码流，在给定传输带宽下，其性能不是最优的。而且这两种方法都是用重建图像序列相对于原始图像序列的PSNR来计算图像的失真，如此还会增加系统的计算开销和延时。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种复杂度低、效率高和适用性好的，并能有效地提高重建视频序列的质量的面向视频传输的SVC码流排序方法。为了解决上述问题，本发明提出了一种面向视频传输的SVC码流排序方法，所述方法包括(I)以GOP为单元建立复合分级码流；(2)建立复合分级码流的状态模型，所述状态模型表示单个GOP可分级码流之间的关系，所述状态模型排序存在有H条路径；(3)计算状态模型中可分级码流的失真；(4)搜索满足传输带宽要求的分级码流排序方式，从H条路径中搜索出满足传输带宽且失真最小的状态，假设nf(l是搜索出的最佳路径，所述面向视频传输的SVC码流排序方法的结果为
权利要求
1.一种面向视频传输的SVC码流排序方法，其特征在于，所述方法包括 (1)以GOP为单元建立复合分级码流； (2)建立复合分级码流的状态模型，所述状态模型表示单个GOP可分级码流之间的关系，所述状态1吴型排序存在有H条路径； (3)计算状态模型中可分级码流的失真； (4)搜索满足传输带宽要求的分级码流排序方式，从H条路径中搜索出满足传输带宽且失真最小的状态，假设nf(l ^ m* ^ H)是搜索出的最佳路径，所述面向视频传输的SVC码流排序方法的结果为
2.如权利要求I所述的面向视频传输的SVC码流排序方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述状态模型的建立过程包括 令集合IL1, L2, , Lj表示复合分级码流C(Dd, Tt, Qq), Ljl≤i≤N)表示分级码流，Dd，Tt和Qq分别表示最大的空域层、时域层和质量层标识，定义I为一个3维集合(d，扒9)，并满足0≤(1≤0(1_1，0≤七≤1\_1及0≤9≤0(1_1，用€表示IL1, L2, ，LN}，每个(d，t，q)为一个节点，每个节点根据标识d，t或q被划分成不同的代，代的数目随着标识的增加而增多，当3个标识中任意一个增加I时，代数也增加I ;若两个不同节点(d，t，q)和(d*, t*, q*)满足|d-cT| + |t-t*| + |q-cf| = 1，称这两个节点为同源节点，如果满足d>cf，t> ^和q > q%称后者是前者的长辈节点，相邻代之间的同源节点用一条枝干连接，由基本层(0，0，0)出发并汇聚到最高层(Dd+Tt+Qtrl)的枝干构成一条路径； 所述状态模型满足以下属性Lj(l≤j≤N)，Gk(l≤k≤U)和Pi (Ii≤H)分别表示状态模型中的节点，代和路径，其中N，U，H定义为
3.如权利要求2所述的面向视频传输的SVC码流排序方法，其特征在于，所述步骤(3)中，状态模型的失真D (d，t，q)根据以下公式计算
4.如权利要求3所述的面向视频传输的SVC码流排序方法，其特征在于，失真De通过计算缺失的空域层和时域层中图像序列的重建失真获得，计算公式如下
5.如权利要求3所述的面向视频传输的SVC码流排序方法，其特征在于，为在空域层间预测时造成的空域层的图像序列的失真，其计算公式为
6.如权利要求3所述的面向视频传输的SVC码流排序方法，其特征在于，失真Df的近似计算公式为
全文摘要
本发明公开了一种面向视频传输的SVC码流排序方法，包括步骤(1)以GOP为单元建立复合分级码流；(2)建立复合分级码流的状态模型，所述状态模型表示单个GOP可分级码流之间的关系，所述状态模型排序存在有H条路径；(3)计算状态模型中可分级码流的失真；(4)搜索满足传输带宽要求的分级码流排序方式，从H条路径中搜索出满足传输带宽且失真最小的状态，得出最佳路径。本发明的面向视频传输的SVC码流排序方法基于GOP进行排序，复杂度低、效率高和适用性好，且方法实现简单，能提高视频序列的重建质量，还可以用于优化可分级码流数据包的传输策略和不等错误保护方法中。
文档编号H04N7/26GK102625099SQ201210018440
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者孟思明, 张伟忠, 曲新春, 李俊, 罗笑南, 陈子琦 申请人:广州中大电讯科技有限公司