一种视频序列的编码方法及采用其的差错控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种视频序列的编码方法，用于视频传输的差错控制，包括：步骤一，对视频序列第一帧图像采取帧内编码方式进行编码；步骤二，在视频序列中第一帧图像之后数个位置插入核心参考帧，所述核心参考帧的参考帧是之前的Ⅰ帧或者之前的核心参考帧；步骤三，对视频序列中的非核心参考帧图像按照标准的编码方法进行编码；步骤四，对视频序列中的核心参考帧图像采取帧间编码方式编码。采用本发明专利技术所述方法进行编码具有更高的编码效率，而且能够有效减小或者阻止传输差错在视频序列上的扩散，从而提高视频传输的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像信息传输和处理领域，具体涉及在进行视频传输过程中的 阻止传输差错扩散的方法。
技术介绍
通过Internet和无线移动网等主要通信网络传输视频时，现有的视频压縮 算法通常采用基于运动补偿的混合编码框架来提高压縮率。对于运动图像专家 组标准(MPEG)视频流，采用三种类型的帧帧内编码帧(以下简称I帧)、 前向预测编码帧(以下简称P帧)和双向预测编码帧(以下简称B帧)。I帧 是一个全帧压縮编码帧，它将全帧图像信息进行压縮编码及传输，解码时仅用 I帧的数据就可重构完整图像；P帧可以由I帧或前面的P帧进行预测，P帧属 于前向预测的帧间编码，压縮比大于I帧；B帧以前面的I或P帧和后面的P 帧为参考帧进行预测，因此压縮比最高。然而在满足带宽限制条件下，需要克服传输差错的影响。如图1所示为传统的视频编码方式对传输差错的处理方法。在图1中，采 用帧内编码模式的图像是可以独立解码的，其它的编码图像帧采取帧间编码模 式。图1中所示是一种典型的视频编码码流结构，其中在t时刻和t+n时刻的 图像帧是帧内编码模式，记为I，其它图像帧都采取用前一帧作为参考帧的帧 间编码模式，记为P。当出现传输差错时，例如在t+i时刻发生错误，则P(t+i)不能正确解码。 由于后续的帧间编码帧都是用前一帧作为参考图像，因此错误解码图像会向后 扩散，直到t+n时刻的帧内编码图像帧为止。在这种情况下，解码错误的时间 间隔为n-i。传输差错引起视频图像不能正常解码，而且错误图像信息会在时域和空域 上扩散。为了降低视频传输差错及其差错扩散的影响， 一种常用的方法是采用 帧内编码更新技术，但是帧内编码方式会大幅度降低编码效率。与帧内编码更新相比，参考帧选择(Reference Picture Selection, RPS)具堉有更高的编码效率。其基本思想是编码器通过反馈信道得到解码器的丢失'h况，在编码下一个帧间编码帧时选用己被解码器正确接收的较早的帧作为参考 帧。Hideaki Kimata和Yoshiyuki Yashima在文献A study of key-frame reference picture selection method for error resilient multiple video objects distribution中提出了一种新的基于关键参考帧的无反馈关键参考帧选择方法。即以帧内编码帧 (I帧)作为关键参考帧，每个P帧均以I帧作为参考帧。这种方法虽然可以 有效地阻止差错的扩散，但过多地插入关键帧(I帧)，导致数据量过大，编码 效率降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种视频码流的编码/解码方法， 通过在编码码流中插入核心参考帧，不但可以有效地减少或者阻止视频过程中 由于传输差错引起的图像质量下降，而且不会明显降低视频图像的编码效率。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种视频序列的编码方法，用于视频传 输的差错控制，包括步骤一，对视频序列第一帧图像采取帧内编码方式进行编码；步骤二，在视频序列中第一帧图像之后数个位置插入核心参考帧，所述核 心参考帧的参考帧是前面的I帧或者核心参考帧；步骤三，对视频序列中的非核心参考帧图像按照标准的编码方法进行编码；步骤四，对视频序列中的核心参考帧图像采取帧间编码方式编码。 所述步骤一 中采取帧内编码方式的图像独立解码。所述步骤二中插入核心参考帧包括每隔固定间隔插入核心参考帧，或根据 率失真优化模型选择核心参考帧，或根据反馈信道传回的确认信息自适应插入 核心参考帧。所述步骤三中的所述图像是I帧、P帧或B帧。 所述步骤三中标准的编码方法为帧间编码方式。 所述帧间编码方式是以当前帧的前一帧作为参考帧进行编码。 所述步骤四中对核心参考帧图像采取帧间编码方式编码是以当前帧之前正确接受的核心参考帧作为参考帧进行编码。本专利技术还提供一种视频传输的差错控制方法，包括对视频序列第一帧图像采取帧内编码方式进行编码；在视频序列中第一帧图像之后数个位置插入核心参考帧；对视频序列中的非核心参考帧图像按照标准的编码方法进行编码；对视频序列中的核心参考帧图像采取帧间编码方式编码；接收编码的视频序列然后解码并反馈解码信息；传输编码的视频序列以及反馈的解码信息。所述在视频序列中第一帧图像之后数个位置插入核心参考帧步骤包括在 视频序列中每隔固定间隔插入核心参考帧，或根据率失真优化模型选择核心参 考帧，或根据反馈信道传回的确认信息选择核心参考帧。 所述标准的编码方法为采取帧间编码方式编码。 所述帧间编码方式采取以当前帧的前一帧作为参考帧。 所述对视频序列中的核心参考帧图像采取帧间编码方式编码步骤中是以 当前帧之前正确接收的核心参考帧作为参考帧进行编码。 本专利技术还提供一种视频传输的差错控制系统，包括编码器，用于对视频序列第一帧图像采取帧内编码方式进行编码，在视频 序列中第一帧图像之后数个位置插入核心参考帧，对视频序列中的非核心参考 帧图像按照标准的编码方法进行编码并对视频序列中的核心参考帧图像采取 帧间编码方式编码；解码器，用于接收编码的视频序列然后解码，并将解码状况反馈到编码器； 信道，用于传输编码器编码的视频序列以及反馈解码器解码的信息。 所述信道包括传输信道，用于传输编码起编码的视频序列；反馈信道， 用于反馈解码器解码的信息。所述编码器、解码器和信道存在时间延迟。本专利技术提出了一种通过插入核心参考帧，可以在不明显降低视频编码效率 的条件下，实现视频传输差错控制的方法。与原有的在视频序列中插入I帧或 者关键参考帧的方法相比，具有更高的编码效率，而且能够有效减小或者阻止 传输差错在视频序列上的扩散，从而提高视频传输的质量。附图说明图1所示为传统的视频编码方式对传输差错的处理方法； 图2所示为核心参考帧方法对传输差错的处理方法； 图3所示为采取固定间隔插入核心参考帧的差错控制方法； 图4所示为自适应核心参考帧间隔的差错控制方法。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了能够在出现传输差错时减少或者阻止错误解码图像的扩散，本专利技术提 出了一种在基于核心参考帧的编码方法，可以在不明显降低视频编码效率的情 况下，阻止错误的扩散。图2所示为核心参考帧方法对传输差错的处理方法。在进行视频编码的过程中，在某些特定位置插入核心参考帧，记为C，如 图2中的双线所示。核心参考帧也采取帧间编码方法进行编码，与普通的帧间 编码方法比较，其不同之处在于其参考帧是前面的I帧或者核心参考帧。例如 在图2中，C (t+j)是以I (t)为参考帧，C (t+k)是以C (t+j)为参考帧。当出现传输差错时，例如在t+i时刻发生错误，则P(t+i)不能正确解码。 由于后续的帧间编码帧P (t+i+l)是以P(t+i)作为参考图像，因此错误解码图 像会向后扩散。在t+j时刻，由于核心参考帧C (t+j)是以I (t)作为参考帧，与P (t+0 和P (t+i+l)没有关系，因此核心参考帧C (t+j)可以正确解码。对于t+j之 后的图像帧，没有发生传输差错，图像都能够正确解码。在这种情本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频序列的编码方法，用于视频传输的差错控制，其特征在于，　　　　包括：　　　　步骤一，对视频序列第一帧图像采取帧内编码方式进行编码；　　　　步骤二，在视频序列中第一帧图像之后数个位置插入核心参考帧，所述核心参考帧的参考帧是之前的Ⅰ帧或者之前的核心参考帧；　　　　步骤三，对视频序列中的非核心参考帧图像按照标准的编码方法进行编码；　　　　步骤四，对视频序列中的核心参考帧图像采取帧间编码方式编码。

【技术特征摘要】
1. 一种视频序列的编码方法，用于视频传输的差错控制，其特征在于，包括步骤一，对视频序列第一帧图像采取帧内编码方式进行编码；步骤二，在视频序列中第一帧图像之后数个位置插入核心参考帧，所述核心参考帧的参考帧是之前的I帧或者之前的核心参考帧；步骤三，对视频序列中的非核心参考帧图像按照标准的编码方法进行编码；步骤四，对视频序列中的核心参考帧图像采取帧间编码方式编码。2、 根据权利要求1所述的视频序列的编码方法，其特征在于，所述步骤 一中采取帧内编码方式的图像独立解码。3、 根据权利要求1所述的视频序列的编码方法，其特征在于，所述步骤 二中插入核心参考帧包括每隔固定间隔插入核心参考帧，或根据率失真优化模 型选择核心参考帧，或根据反馈信道传回的确认信息自适应插入核心参考帧。4、 根据权利要求1所述的视频序列的编码方法，其特征在于，所述步骤 三中的所述图像是I帧、P帧或B帧。5、 根据权利要求1所述的视频序列的编码方法，其特征在于，所述步骤 三中标准的编码方法为帧间编码方式。6、 根据权利要求5所述的视频序列的编码方法，其特征在于，所述帧间 编码方式是以当前帧的前一帧作为参考帧进行编码。7、 根据权利要求1所述的视频序列的编码方法，其特征在于，所述步骤 四中对核心参考帧图像采取帧间编码方式编码是以当前帧之前正确接受的核 心参考帧作为参考帧进行编码。8、 一种视频传输的差错控制方法，其特征在于，包括 对视频序列第一帧图像采取帧内编码方式进行编码； 在视频序列中第一帧图像之后数个位置插入核心参考帧； 对视频序列中的非核心参考帧图像按照标准的编码方法进行编码； 对视频序列中的核心参考帧图像采取帧间编码...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈睿，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]