一种反馈粗量化重建帧的视频压缩远程传输系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频压缩传输系统的技术领域，具体涉及一种采用远程视频解码器向本地视频压缩编码器反馈粗量化重建帧的方法，以提高远程解码视频序列的主观和客观质量，同时也可以增强视频压缩远程传输系统抗信道干扰能力的反馈粗量化重建帧的视频压缩远程传输系统。
【背景技术】
[0002]在带宽受限和易受干扰的信道中进行视频通信，需要同时具有较强的抗误码能力和高压缩性能。为了获得高压缩比，现有的大多数视频编解码器采用了帧间预测运动补偿的方案来有效降低时间冗余，然后通过空间变换降低空间冗余，最后对结果参数进行熵编码，以进一步降低压缩后码流的数据量。采用这种技术的视频标准包括ITU H.26UMPEG-4、ITU H.263 及 ITU H.26L/H.264 标准等。
[0003]在这些视频标准中，视频压缩编码算法主要包括3个部分:运动预测、块变换和量化。一个视频帧可以采用两种模式进行压缩编码，一种是帧内编码，编码原始视频帧；另一种是帧间编码，编码已解码帧的运动补偿残差。帧内编码主要用于视频编码的起始阶段和当视频场景发生了重大变化的时刻。在每种模式下，都是将一帧分割成多个8*8大小的块，4个相邻亮度块和两个色差块可以合成一个宏块。在对运动预测残差的离散余弦变换(DCT )系数进行量化之后，本地视频压缩编码器中包含了一个本地解码器，这个本地解码器和远程的视频解码器相同，它确保在接下来的运动估计步骤中，视频编解码均采用重建后的视频图像进行运动补偿，从而避免本地视频压缩编码端采用原始预测帧、而远程视频解码端采用重建帧预测所带来的两种操作不同步问题。如果本地解码器和远程视频解码器采用不同的重建帧，解码器处解码的运动补偿残差会造成偏差，将会进一步导致误码扩散的现象，造成视频传输接收时在视频图像中出现马赛克的现象，误码严重时，会影响接收视频的顺畅播放。尽管本地解码器和远程视频解码器中重建帧的同步对于视频传输质量的影响如此重要，并且在高误码率的信道中，更容易出现本地和远程重建帧不同步的现象，然而目前的视频编码标准仅仅只是采取相同的本地和远程解码器办法来保证本地和远程重建帧的同步，仅使用从本地视频压缩编码器到远程视频解码器的正向信道传输视频帧信息，并未利用从远程视频解码器到本地视频压缩编码器方向的反向信道进行重建帧反馈，因此本地视频压缩编码器中的本地解码器重建帧和远程视频解码器重建帧的不同步问题较严重，直接影响视频压缩远程传输的传输质量和抗信道干扰能力。
[0004]在现代通信系统中，既提供从编码器发射机到解码器接收机方向的正向信道，也提供从解码器接收机到编码器发射机的反向信道。在支持所谓的对称业务，如话音的通信系统中，正反向信道的容量可以是基本平衡的，即反向信道可以达到与正向信道相同的传输速率。在支持如数据业务等不对称业务的通信系统中，可以根据上行和下行业务的不同需求调节正向信道和反向信道的容量比例，一般认为数据业务需要较大的下行数据速率和较小的上行数据速率。
[0005]传统的视频业务往往需要较大的正向信道容量，即通信网络中心节点向分布在系统中的用户发布视频信息，反向信道上一般传输少量的反馈控制信息，一般是空闲的，没有得到充分利用。特别是当通信网络支持多种多媒体业务时，反向信道和正向信道的实际数据传输速率差别很大，空闲的反向信道造成了通信系统资源和频率等资源的浪费。
【发明内容】
[0006]为了解决阻止因本地解码器重建帧和远程视频解码器重建帧不同步而造成的误码扩散和解码视频质量下降的问题，本发明提供了一种反馈粗量化重建帧的视频压缩远程传输系统，在反向信道上反馈远程视频解码器的重建视频帧信息，以使本地视频压缩编码器中的本地解码器重建帧和远程视频解码器重建帧同步；利用简便的降低传输数据速率的粗量化，重建帧反馈采用粗量化的方法来降低需要的数据速率，降低了对解码器运算速度的要求。
[0007]为了达到上述目的，本发明的技术方案是:一种反馈粗量化重建帧的视频压缩远程传输系统，包括本地的信源和远程的信宿，所述信源包括信源视频编码器、正向传输发送器和反向反馈接收器，正向传输发送器和反向反馈接收器均与信源视频编码器相连接；所述信宿包括信宿视频解码器、正向传输接收器和反向反馈发送器，正向传输接收器和反向反馈发送器均与信宿视频解码器相连接；所述正向传输发送器与正向传输接收器相连接，反向反馈发送器与反向反馈接收器相连接。
[0008]所述信源视频压缩编码器包括帧内帧间编码模式选择器、帧内编码器、视频合成编码器、运动补偿器、离散余弦变换器、量化器、本地解码器和反馈重建帧解码器；所述帧内帧间编码模式选择器与视频输入相连接，帧内编码器、运动补偿器均与帧内帧间编码模式选择器相连接，运动补偿器与离散余弦变换器相连接，离散余弦变换器与量化器相连接，帧内编码器、运动补偿器和量化器均与视频合成编码器相连接，视频合成编码器与正向传输发送器相连接；所述本地解码器输入端分别与反馈重建帧解码器、量化器相连接，本地解码器输出端与运动补偿器相连接。
[0009]所述本地解码器包括信源反量化器、信源反离散余弦变换器和本地重建帧，信源反量化器与量化器相连接，信源反离散余弦变换器与信源反量化器相连接，信源反离散余弦变换器和反馈重建帧解码器相加输出至本地重建帧缓冲器，本地重建帧缓冲器与运动补偿器相连接。
[0010]所述信宿视频解码器包括视频分解解码器、视频序列输出器、帧内解码器、信宿反量化器、信宿反离散余弦变换器、逆运动补偿器和反馈帧内粗量化编码器；所述视频分解解码器与正向传输接收器相连接，视频分解解码器分别与帧内解码器、信宿反量化器、逆运动补偿器相连接，信宿反量化器与信宿反离散余弦变换器相连接，信宿反离散余弦变换器与逆运动补偿器相连接，帧内解码器和逆运动补偿器均与视频序列输出器相连接，视频序列输出器分别与逆运动补偿器、反馈帧内粗量化编码器相连接，反馈帧内粗量化编码器与反向反馈发送器相连接。
[0011]所述视频序列输出器把复合成的视频帧反馈给反馈帧内粗量化编码器，反馈帧内粗量化编码器根据反向信道的即时容量决定自己的输出数据速率，反馈帧内粗量化编码器将粗量化的反馈帧信息通过反向反馈发送器发送到反向信道上，反向反馈接收器接收反向反馈发送器发送的反馈帧并传送至视频压缩编码器中的反馈重建帧解码器，反馈重建帧解码器输出的反馈重建帧与信源反离散余弦变换器输出的运动补偿残差的和作为预测的本地重建帧，传送至本地重建帧缓冲器，本地重建帧缓冲器将本地重建帧输出给运动补偿器。
[0012]本发明的有益效果是:使用从远程的信宿视频解码器到本地的信源视频编码器的反向信道，由远程的信宿视频解码器反馈粗量化的重建帧信息给本地的视频压缩编码器中的本地解码器，刷新本地解码器中的本地重建帧，通过在反向信道上传输反馈远程视频解码器的重建帧信息，以使本地视频压缩编码器中的本地解码器重建帧和远程视频解码器重建帧同步，可以充分利用闲置的反向信道容量提高视频传输的质量和抗信道干扰的能力，并且不影响整个通信系统的正向信道容量；利用简便的降低传输数据速率的粗量化，重建帧反馈采用粗量化的方法来降低需要的数据速率，降低了对解码器运算速度的要求。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本发明的总体原理示意图。
[0015]图2为图1中信源视频编码器的具体结构示意图。
[0016]图3为图1中信宿视频解码器的具体结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]—种反馈粗量化重建帧的视频压缩远程传输系统，如图1所示，包括本地的信源100和远程的信宿110。其中，信源100包括信源视频编码器101、正向传输发送器102和反向反馈接收器103，正向传输发送器102和反向反馈接收器103均与信源视频编码器101相连接。信宿110包括信宿视频解码器111、正向传输接收器112和反向反馈发送器113，正向传输接收器112和反向反馈发送器113均与信宿视频解码器111相连接。正向传输发