一种差错信道下mgs视频传输的码流抽取方法及系统的制作方法

文档序号:7807718
一种差错信道下mgs视频传输的码流抽取方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种差错信道下MGS视频传输的码流抽取方法,该方法包括:分别建立差错信道下MGS基本层和增强层的传播失真分析模型;基于差错信道下MGS基本层和增强层的传播失真分析模型,通过码流解码对模型的参数进行估计,从而得出MGS编码的总差错失真传播模型;根据MGS编码的总差错失真传播模型不断更新和计算不同编码单元CU的率失真斜率,逐次在目标编码单元集合中加入当前率失真斜率等级最高的编码单元,直至满足截断码率的要求。本发明提供的传播失真分析模型能够准确的估计由于差错隐藏和码率截断产生的漂移失真,根据此模型进行码流抽取使得接收端的重建视频质量提高。
【专利说明】一种差错信道下MGS视频传输的码流抽取方法及系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及多媒体通信【技术领域】,具体涉及一种差错信道下MGS视频传输的码流抽取方法及系统。

【背景技术】
[0002]联合视频编码组(Joint Video Team,简称JVT)推出的H.264/SVC标准是可分级视频编码系统的典型实现,支持时间、空间和质量域三个维度的可分级视频编码。其中质量可分级技术主要包括粗颗粒度可分级(Coarse Grain Scalable,简称CGS)和中等颗粒度可分级(Medium Grain Scalable,简称MGS)技术,其中前者可以看成是基本层和增强层分辨率相同的空间可分级特例;而后者通过对高层语法结构的修改,允许接收端对任意编码单元进行截断,实现了真正意义上的质量可分级。
[0003]码流抽取技术一般用于MGS视频码流,是指在有限带宽约束下,发送端/转码服务器根据分级编码压缩码流优先级对其进行最优截断,以保证接收端最佳的重建质量。显然上述技术可以在发送端只进行一次编码的情况下适配多种目标码率,具有广阔的应用前景和研究价值,也吸引了众多研究人员的关注。最早提出的码流抽取的概念,是利用对压缩码流的多次解码得到不同MGS增强层编码单元(Code Unit,简称CU)的率失真特性,并以此作为不同CU的优先级进行码流截断;为了降低CU失真计算的复杂度,提出了适用于增强层CU的失真传播分析模型;进一步为基本层和增强层建立了失真传播分析模型,将其用于码流抽取技术,但模型中关键参数的获得需要对视频压缩码流在多个丢包图样下进行多次离线解码。
[0004]但现有码流抽取方法,都建立在传输信道无错的假设下,并没有考虑信道丢包和视频差错隐藏对于编码单元率失真特性的影响;且大多数方法需要原始视频进行作为参考来计算编码单元的优先级。而在实际码流抽取场景中,不但丢包会由于信道拥塞和信号衰落会经常出现,而且负责抽取的转码服务器很有可能不能获得原始视频的信息。


【发明内容】

[0005]针对现有技术的缺陷,本发明提供了一种差错信道下MGS视频传输的码流抽取方法,通过本发明提出的传播失真分析模型能够准确的估计由于差错隐藏和码率截断产生的漂移失真,根据此模型进行码流抽取使得接收端的重建视频质量提高。
[0006]第一方面,本发明提供一种差错信道下MGS视频传输的码流抽取方法,该方法包括:
[0007]S1:建立差错信道下MGS基本层的传播失真分析模型;
[0008]S2:建立差错信道下MGS增强层的传播失真分析模型;
[0009]S3:基于差错信道下MGS基本层传播失真分析模型和MGS增强层的传播失真分析模型,通过码流解码对于模型的参数进行估计,从而得出MGS编码的总差错失真传播模型;
[0010]S4:根据MGS编码的总差错失真传播模型不断更新和计算不同编码单元CU的率失真斜率,逐次在目标编码单元集合中加入当前率失真斜率等级最高的编码单元,直至满足截断码率的要求。
[0011]优选地,所述MGS基本层的传播失真分析模型为:

【权利要求】
1.一种差错信道下MGS视频传输的码流抽取方法,其特征在于,该方法包括: 51:建立差错信道下MGS基本层的传播失真分析模型; 52:建立差错信道下MGS增强层的传播失真分析模型; 53:基于差错信道下MGS基本层传播失真分析模型和MGS增强层的传播失真分析模型,通过码流解码对模型的参数进行估计,从而得出MGS编码的总差错失真传播模型; 54:根据MGS编码的总差错失真传播模型不断更新和计算不同编码单元CU的率失真斜率,逐次在目标编码单元集合中加入当前率失真斜率等级最高的编码单元,直至满足截断码率的要求。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述MGS基本层的传播失真分析模型为:
其中,表示基本层第η帧的逐帧漂移失真,表示参考帧漂移造成的差错传播失真,Pbl (η)表示基本层第η帧丢包率,r1、r2分别表示前后两个参考帧;DK(n)表示基本层第η帧的差错隐藏失真;表示两个不同漂移失真分量之间的剩余相关失真;<,(?)、《=(?)表示合并之后的失真传播系数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述MGS增强层的传播失真分析模型为:
其中,表示增强层第η帧的总漂移失真,£^(幻表示增强层第η帧的传播失真,Dg⑷表示增强层第η帧的截断失真,表示两个不同漂移失真分量之间的剩余相关失真,分别表示前后两个参考帧,?5(?)、《=(〃)表示合并之后的失真传播系数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述MGS编码的总差错失真传播模型为:
其中,Ddk(η)表示第η帧总漂移失真。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S4具体包括: 541:初始化目标编码单元⑶集合Ψ为空,并逐个为编码帧创建队列,记为O^L2,…,LJ,逐帧将基本层和Q个增强层CU按照质量增强层序号由低到高顺序依次进入上述队列; 542:将关键帧队列的基本层⑶添至目标⑶集合Ψ ; S43:根据MGS编码的总差错失真传播模型,计算出目标编码集合的逐帧漂移失真MSEold (η);S44:根据MGS编码的总差错失真传播模型,计算出将编码单元⑶(i,qi)加入目标编码集合后的逐帧漂移失真,从而计算出将编码单元⑶(i,Qi)加入目标编码集合获得的失真减小AMSE(i, qj ,计算公式为:
设⑶(i,qi)长度为AK(i,qi),从而计算出目标⑶集合的率失真斜率Sl0pe(i,qi)如下式所示:
Slope(Xqi) = AmseQ, q) AK(i, q); 545:令k = argmax{Slope(i, qj},计算出率失真斜率等级最高的编码单元CU(k, qk),将其加入目标⑶集合Ψ,并更新pBIj (k, qk) = pBL或者(k, qk) = pEL,以及逐帧漂移失真MSEnlJ(r,)^ MSE)l'(n); 546:判断目标CU集合Ψ中所有CU的总码率是否超过给定的目标码流长度,若超过,则结束码流抽取,否则返回步骤S44。
6.一种差错信道下MGS视频传输的码流抽取系统,其特征在于,该系统包括基本层建模单元、增强层建模单元、参数估计单元、码流抽取单元; 基本层建模单元,用于建立差错信道下MGS基本层的传播失真分析模型; 增强层建模单元,用于建立差错信道下MGS增强层的传播失真分析模型; 参数估计单元,用于基于差错信道下MGS基本层和增强层的传播失真分析模型,通过码流解码对于模型的参数进行估计,从而得出MGS编码的总差错失真传播模型; 码流抽取单元,用于根据MGS编码的总差错失真传播模型不断更新和计算不同编码单兀CU的率失真斜率,逐次在目标编码单兀集合中加入当如率失真斜率等级最闻的编码单元,直至满足截断码率的要求。
【文档编号】H04N19/147GK104079932SQ201410306295
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】赵锴, 崔慧娟, 唐昆, 刘云龙 申请人:清华大学, 信瑞递(北京)科技有限公司
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