一種面向視頻傳輸的svc碼流排序方法
2023-06-01 22:24:06
專利名稱：一種面向視頻傳輸的svc碼流排序方法
技術領域：
本發明涉及數位電視技術領域，尤其涉及一種面向視頻傳輸的SVC碼流排序方
法。
背景技術：
隨著網絡基礎設施及視頻編碼技術的迅速發展，多媒體業務受到越來越多的青睞，眾多具有不同性能的終端通過網絡來獲取視頻流，並且性能各異的終端對視頻內容的需求及其傳輸帶寬也各不相同，在這種情況下，如何保證視頻流的傳輸效率和重建視頻的質量面臨著許多技術問題。可分級視頻編碼(Scalable Video Coding, SVC)是一種適合於網絡視頻流傳輸的編碼技術，並且有著非常廣闊的應用前景，如何提高SVC碼流重建圖像的質量是視頻處理和傳輸中研究的重點問題之一。SVC的分級特性允許在傳輸前對其可分級碼流先進行排序，再優先傳輸性能較好的可分級碼流，從而提高單位時間內重建圖像的質量。已有的SVC碼流排序方法分為基於圖像幀的排序方法和基於圖像組(Group Of Picture, GOP)的排序方法兩類。現有技術中，基於圖像幀的方法性能較好，但是存在失真計算難度大並且計算複雜度高的問題，從而使這類算法難以應用於實際的視頻系統。基於GOP的方法以SVC編解碼的基本單元GOP作為處理碼流的基本單元，算法簡便且易於實現，其中基於質量層的碼流排序算法由於沒有考慮空域和時域可分級碼流的排序方式，因此不能很好地適用於實際的視頻系統中。基於空域，時域和質量域的排序方法沒有考慮傳輸帶寬對可分級碼流排序的影響。對於採用全局動態貪婪算法搜索率失真最佳的可分級碼流，當選擇的碼流大於帶寬時，可能會造成重建視頻質量大幅度的下降，對於選擇平均重建視頻質量最佳的分層碼流，在給定傳輸帶寬下，其性能不是最優的。而且這兩種方法都是用重建圖像序列相對於原始圖像序列的PSNR來計算圖像的失真，如此還會增加系統的計算開銷和延時。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種複雜度低、效率高和適用性好的，並能有效地提高重建視頻序列的質量的面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法。為了解決上述問題，本發明提出了一種面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法，所述方法包括(I)以GOP為單元建立複合分級碼流；(2)建立複合分級碼流的狀態模型，所述狀態模型表示單個GOP可分級碼流之間的關係，所述狀態模型排序存在有H條路徑；(3)計算狀態模型中可分級碼流的失真；(4)搜索滿足傳輸帶寬要求的分級碼流排序方式，從H條路徑中搜索出滿足傳輸帶寬且失真最小的狀態，假設nf(l是搜索出的最佳路徑，所述面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法的結果為
權利要求
1.一種面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法，其特徵在於，所述方法包括 (1)以GOP為單元建立複合分級碼流； (2)建立複合分級碼流的狀態模型，所述狀態模型表示單個GOP可分級碼流之間的關係，所述狀態1吳型排序存在有H條路徑； (3)計算狀態模型中可分級碼流的失真； (4)搜索滿足傳輸帶寬要求的分級碼流排序方式，從H條路徑中搜索出滿足傳輸帶寬且失真最小的狀態，假設nf(l ^ m* ^ H)是搜索出的最佳路徑，所述面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法的結果為
2.如權利要求I所述的面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法，其特徵在於，所述步驟(2)中，所述狀態模型的建立過程包括 令集合IL1, L2, , Lj表示複合分級碼流C(Dd, Tt, Qq), Ljl≤i≤N)表示分級碼流，Dd，Tt和Qq分別表示最大的空域層、時域層和質量層標識，定義I為一個3維集合(d，扒9)，並滿足0≤(1≤0(1_1，0≤七≤1\_1及0≤9≤0(1_1，用€表示IL1, L2, ，LN}，每個(d，t，q)為一個節點，每個節點根據標識d，t或q被劃分成不同的代，代的數目隨著標識的增加而增多，當3個標識中任意一個增加I時，代數也增加I ;若兩個不同節點(d，t，q)和(d*, t*, q*)滿足|d-cT| + |t-t*| + |q-cf| = 1，稱這兩個節點為同源節點，如果滿足d>cf，t> ^和q > q%稱後者是前者的長輩節點，相鄰代之間的同源節點用一條枝幹連接，由基本層(0，0，0)出發並匯聚到最高層(Dd+Tt+Qtrl)的枝幹構成一條路徑； 所述狀態模型滿足以下屬性Lj(l≤j≤N)，Gk(l≤k≤U)和Pi (Ii≤H)分別表示狀態模型中的節點，代和路徑，其中N，U，H定義為
3.如權利要求2所述的面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法，其特徵在於，所述步驟(3)中，狀態模型的失真D (d，t，q)根據以下公式計算
4.如權利要求3所述的面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法，其特徵在於，失真De通過計算缺失的空域層和時域層中圖像序列的重建失真獲得，計算公式如下
5.如權利要求3所述的面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法，其特徵在於，為在空域層間預測時造成的空域層的圖像序列的失真，其計算公式為
6.如權利要求3所述的面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法，其特徵在於，失真Df的近似計算公式為
全文摘要
本發明公開了一種面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法，包括步驟(1)以GOP為單元建立複合分級碼流；(2)建立複合分級碼流的狀態模型，所述狀態模型表示單個GOP可分級碼流之間的關係，所述狀態模型排序存在有H條路徑；(3)計算狀態模型中可分級碼流的失真；(4)搜索滿足傳輸帶寬要求的分級碼流排序方式，從H條路徑中搜索出滿足傳輸帶寬且失真最小的狀態，得出最佳路徑。本發明的面向視頻傳輸的SVC碼流排序方法基於GOP進行排序，複雜度低、效率高和適用性好，且方法實現簡單，能提高視頻序列的重建質量，還可以用於優化可分級碼流數據包的傳輸策略和不等錯誤保護方法中。
文檔編號H04N7/26GK102625099SQ201210018440
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月18日 優先權日2012年1月18日
發明者孟思明, 張偉忠, 曲新春, 李俊, 羅笑南, 陳子琦 申請人:廣州中大電訊科技有限公司