带反向信道消息管理的视频编码及解码制造技术

本发明专利技术公开了用计算设备解码及编码一个视频位流的系统、设备和方法。所述编码方法包括：从一个解码计算设备接收用于编码所述视频位流的数据；基于所述用于编码所述视频位流的数据，确定编码参数；由所述计算设备，针对编码所述视频位流的一个当前帧，从按显示顺序先于所述当前帧的多个基准帧中确定一个选中基准帧，所述多个基准帧中包括一个良基准帧，其特征在于，所述良基准帧是所述编码器已知无错的一个基准帧；以所述选中基准帧和所述编码参数，编码所述视频位流的所述当前帧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频编码及解码，更具体地，涉及针对实时视频传输使用反向信道消息的视频编码和解码。
技术介绍
数字视频位流可被编码后有效地把视频压缩成数字位流，所述数字位流可存储于非瞬时数字媒介或通过有限带宽的通信信道进行流传输。然而，在视频位流的传输或存储过程中，可能会发生丢包或其他错误，从而导致所述位流解码的错误。可用的信道带宽不时改变的情况也属常见，导致实时视频传输的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术公开了带反向信道消息管理的视频编码及解码的系统、方法和设备的各个方面。一方面，本专利技术公开了一种用计算设备编码视频位流的方法，包括：从一个解码计算设备接收用于编码所述视频位流的数据；基于所述用于编码所述视频位流的数据，确定编码参数；由所述计算设备，针对编码所述视频位流的一个当前帧，从按显示顺序先于所述当前帧的多个基准帧中确定一个选中基准帧，所述多个基准帧中包括一个良基准帧，其特征在于，所述良基准帧是编码器已知无错的一个基准帧；以所述选中基准帧和所述编码参数，编码所述视频位流的所述当前帧。在一些实施例中，为使一个基准帧为良基准帧，其所依赖的基准帧(例如，使用多个基准帧时其本身解码所需的多个基准帧)也必须没有任何错误。另一方面，本专利技术公开了一种用计算设备解码视频位流的方法，包括：向一个编码计算设备传输用于解码所述视频位流的数据；从所述编码计算设备接收所述视频位流的编码，其特征在于，所述编码的位流包括一个当前帧，其编码使用的基准帧选自按显示顺序先于所述当前帧的多个基准帧，所述多个基准帧包括一个良基准帧，其特征在于，所述良基准帧是所述编码器已知无错的一个基准帧；在所述计算设备，用所述选中基准帧解码所述视频位流。另一方面，本专利技术公开了一种用于编码视频位流的设备，包括一个存储器和一个处理器。所述处理器执行储存在所述存储器内的指令以：从一个解码计算设备接收用于编码所述视频位流的数据；基于所述用于编码所述视频位流的数据，确定编码参数；针对编码所述视频位流的一个当前帧，从按显示顺序先于所述当前帧的多个基准帧中确定一个选中基准帧，所述多个基准帧中包括一个良基准帧，其特征在于，所述良基准帧是所述编码器已知无错的一个基准帧；以所述选中基准帧和所述编码参数，编码所述视频位流的所述当前帧。本专利技术的上述及其他方面，将通过对以下实施例、所附权利要求书和附图的详细描述。附图说明本专利技术在结合附图阅读时，可以从以下的详细描述中得到最好的理解。需要强调的是，根据通常的做法，附图的各种特征不是按比例的。相反，为解释清楚，所述各种特征的尺寸被任意地放大或缩小。本专利技术的公开材料提到所附附图时，类似的参照数字在所有视图中指代类似的部分。在附图中：图1是依本专利技术公开的实施例提供的一个视频编码及解码系统的示意图；图2是依本专利技术公开的实施例提供的一个视频位流的结构示意图；图3是依本专利技术公开的实施例提供的一个视频压缩系统的结构示意图；图4是依本专利技术公开的实施例提供的一个视频解压系统的结构示意图；图5是依本专利技术公开的实施例提供的展示视频解码流程的流程图；图6是依本专利技术公开的实施例提供的展示视频解码流程的流程图；图7是依本专利技术公开的实施例提供的展示视频编码流程的流程图；图8是依本专利技术公开的实施例提供的展示视频编码流程的流程图；图9是依本专利技术公开的实施例提供的一个包括反向信道消息管理器的视频编码及解码系统的结构示意图；图10是依本专利技术公开的实施例提供的一个编码及解码基准帧选择的示意图；图11是依本专利技术公开的实施例提供的一个视频基准帧结构的示意图。具体实施方式数字视频可以被用于娱乐、视频会议、广告和通常的信息共享。用户对数字视频质量的期望会很高，因为用户希望在带宽有限的共享互联网传播的视频与在专用有线频道传播的视频具有同样高的空间和时间质量。例如，数字视频编码可以压缩数字视频的位流，以允许高质量的数字视频在具有有限带宽的网络进行传输。例如，数字视频质量可以定义为输出的解压及解码的数字视频在何种程度上与输入的数字视频匹配。视频编码和解码统合各种技术用以压缩和解压数字视频流，得以在有限带宽能力的网络中传输高质量的数字视频流。这些技术可以将数字视频流处理为一系列的数字数据块，并处理这些数据块以压缩用于传输或存储，并且在收到数据块后，解压缩所述数据块以重建原始数字视频流。这种压缩及解压序列可能是“有损”的；“有损”的意义是指所述解压的数字视频可能不完全匹配所述输入的数字视频。例如，这可以通过测量所述输入视频流的像素数据及对应的所述经编码、传输和解码的视频流的像素数据之区别来测定。一个数字视频流通过编码及解码所述数字视频流所引入的失真程度，可被认为是压缩程度的一个函数，从而所述解码视频的质量可被认为是所述传输带宽的一个函数。本专利技术公开的实施例的各方面，可以通过调整所发送视频位流的位率以匹配其传输所经网络或信道的能力，允许经压缩的视频位流在“嘈杂”或易发潜在错误的网络中传输。所述各方面可以在传输压缩数字视频位流之前测试网络，通过发送一个或多个数据包到解码器并分析返回的数据包，以确定所述数字视频的最佳压缩比。所述各方面可以通过分析由所述解码器(接收者)发送到所述编码器(发送者)的包含有关网络的信息的数据包，周期性地重新测试网络。调节所述位率可以提高或降低相较于所述输入数字视频流的所述解码视频位流的所述空间和时间质量，其中较高的位率可以支持更高质量的数字视频。本专利技术公开的实施例的各方面还可以通过在压缩视频位流中添加前向纠错(Forward Error Correction,FEC)数据包，以在嘈杂网络中传输所述压缩视频位流。FEC数据包对数字视频位流中的部分或全部信息，以包含在位流中的额外数据包的形式进行冗余编码。通过处理所述的额外数据包，解码器可检测数字视频流中丢失或损坏的信息，并可在某些情况下，用所述额外数据包中的所述冗余数据重建所述丢失或损坏的数据。根据如上所述的由所述编码器接收到的网络信息包，所述各方面可以调整与FEC有关的参数。动态调整所述FEC参数，可以在传输的数字视频数据和FEC数据之间分配可用的网络带宽，以允许在给定网络条件下每单位时间内传输最多有质量的图像。本专利技术公开的实施例的各方面可以改变编码器和FEC参数，以允许在数字视频位流传输所经网络的给定条件下，传输可能的最高品质的数字视频。改变这些参数也可以影响解码的视频流的质量，因为它们可以导致播放中的解码视频的样子产生迅速的变化。通过分析参数变化的趋势和预测参数值的变化，所述各方面可以控制编码器和FEC参数的所述变化以避免视频质量的快速改变。图1是视频编码和解码系统10的示意图，图中本专利技术的一些方面可以实施。在一个示例中，计算设备12可以包括硬件的内部配置，包括一个处理器如中央处理单元(CPU)18和一个数字数据存储器如存储器20。例如，CPU 18可以是用于控制计算设备12的控制器，也可以是微处理器、数字信号处理器、场效可编程逻辑门阵列(FPGA)、布置于定制的专用集成电路(ASIC)上的离散电路元件或者任意其他数字数据处理器。例如，CPU 18可以通过存储器总线、电线、电缆、无线连接或任意其他连接连接到存储器20。存储器20可以作为或包含只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光存储器、磁存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用计算设备编码视频位流的方法，包括：从一个解码计算设备接收用于编码所述视频位流的数据；基于所述用于编码所述视频位流的数据，确定编码参数；由所述计算设备，针对编码所述视频位流的一个当前帧，从按显示顺序先于所述当前帧的多个基准帧中确定一个选中基准帧，所述多个基准帧中包括一个良基准帧，其中，所述良基准帧是编码器已知无错的一个基准帧；以所述选中基准帧和所述编码参数，编码所述视频位流的所述当前帧。

【技术特征摘要】
2015.12.29 US 14/982,6981.一种用计算设备编码视频位流的方法，包括：从一个解码计算设备接收用于编码所述视频位流的数据；基于所述用于编码所述视频位流的数据，确定编码参数；由所述计算设备，针对编码所述视频位流的一个当前帧，从按显示顺序先于所述当前帧的多个基准帧中确定一个选中基准帧，所述多个基准帧中包括一个良基准帧，其中，所述良基准帧是编码器已知无错的一个基准帧；以所述选中基准帧和所述编码参数，编码所述视频位流的所述当前帧。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选中基准帧是一个良基准帧，且同一良基准帧被用于编码包括所述当前帧的一个数目的连续帧。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，用所述同一良基准帧编码的连续帧的所述数目，是基于以下一项或多项自适应地选出：丢包率、带宽数据和前向纠错强度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：基于以下一项或多项，更新所述编码参数：前向纠错强度、位率，和用所述同一良基准帧编码的连续帧的所述数目。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述前向纠错强度是由一个前向纠错编码器基于从所述解码计算设备接收的所述用于编码所述视频位流的数据所决定。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述前向纠错编码器基于从所述解码计算设备接收的所述用于编码所述视频位流的数据，自适应地改变所述前向纠错强度和数据包大小。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收的所述用于编码所述视频位流的数据进一步包括以下至少一项：丢包率、往返延迟、接收位率、带宽数据，和指示一个基准帧属良或劣的数据。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述编码参数包括基于所述带宽数据确定的估计带宽。9.一种用计算设备解码视频位流的方法，包括：向一个编码计算设备传输用于编码所述视频位流的数据；从所述编码计算设备接收所述视频位流的编码，其中，所述编码的位流包括一个当前帧，其编码使用的基准帧选自按显示顺序先于所述当前帧的多个基准帧，所述多个基准帧包括一个良基准帧，其中，所述良基准帧是所述编码器已知无错的一个基准帧；在所述计算设备，用所述选中基准帧解码所述视频位流。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述用于解码所述视频位流的数据包括以下一项或多项...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷群山，
申请(专利权)人：苏州踪视通信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32