CN100455016C

CN100455016C - 一种视频编码信号的传输方法

Info

Publication number: CN100455016C
Application number: CNB2004100916902A
Authority: CN
Inventors: 钟永锋
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Nantong leituo Electronic Co.,Ltd.
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: CN1784006A

Abstract

本发明公开了一种视频编码信号的传输方法，该方法对不同特征的视频编码信号码流采用不同的传输信道进行传输。该方法具体是这样做的：视频信号经过信源编码器编码后，发送方根据视频编码信号码流的不同特征对编码信号进行分离；分离出来的不同特征的码流分别由不同的传输信道进行传输；在接收方，按照发送前的编码信号顺序将来自不同传输信道的不同特征的码流合并，之后再输入信源解码器进行解码后输出。该方法由于针对不同特征的码流选择不同的传输信道，降低了传输信道的比特速率变化，保证了传输信道的合理设计，从而提高对传输信道的资源利用。

Description

一种视频编码信号的传输方法

技术领域

本发明涉及视频信息处理技术，尤指一种视频编码信号的传输方法。

背景技术

典型的通信系统由发信端、信源编码器、信道编码器、调制解调器、信道解码器、信源解码器和收信端组成。

发信端一般包括语音、视频、数据等形式。视频作为非常特殊的一种信息在未来的通信系统中将占有越来越重要的地位，视频电话、视频会议和流媒体这些应用都包含大量的视频信息。

一个视频业务传输过程是这样实现的：经过信源编码后的视频编码信息码流通过传输系统传到信源解码器，解码后交给收信端完成通信。传输系统可以是有线传输系统、或无线传输系统或它们的组合，对于每个视频业务，传输系统会提供一条点到点的传输信道，利用信道编码、调制解调等技术传输信道可以保证一定的传输服务质量(QoS)，使信源编码后的码流经过传输信道后能够被信源解码器正确的解码。

由于视频信息的原始信息量很大，如果不进行有效的压缩编码，很难在通信系统中传播。常用的视频编码规范包括运动图像专家组(MPEG)-1，MPEG-2，MPEG-4和ITU-T H.263系列，以及最新的视频编码规范H.264/高级视频编码(AVC)。

目前流行的视频编码规范的基本思想是：采用压缩时间冗余信息的帧间预测编码和压缩空间冗余信息的帧内编码结合的混合编码。经过信源编码器后的码流一般分为以下几个部分：

1)采用帧内编码的码流部分，如H.264编码规范中的I slice，以下简称I帧；

2)采用帧间预测编码的码流部分，如H.264编码规范中的P slice，以下简称P帧。

基于上述两种帧，常见编码后的码流中就有I帧和P帧两种具有不同特征的帧，如H.264编码规范下的：IPPPPIPPPPIPPPP。这里不同特征是指不同大小、不同质量等。

其中I帧由于采用帧内编码，没有采用以前的帧作为参考帧，压缩率不大，对应的码块较大；P帧采用以前的帧作为参考帧进行帧间预测，压缩率很高，因此码块较小。在H.264编码规范中，由于I帧作为后续P帧的参考帧，如果I帧传错会导致连续的错误，因此I帧对传输信道质量的要求比P帧要高得多。

目前，视频信息经过信源编码后码流通过同一条传输信道进行传输，比如对于采用H.264编码规范的情况，庞大的I帧和较小的P帧在同一传输信道上传输，如：IPPPPIPPPPIPPPP，会导致传输信道上的比特速率起伏变化很大。

图1是现有技术视频编码信号的传输原理示意图，假设视频信号采用H.264编码规范进行编码，并且视频编码信号码流由I帧和P帧组成，编码顺序为IPPPPIPPPP。经过信源编码器后，发送方以I帧对传输信道的质量要求标准向接收方发送信令请求一条传输信道i，信令中包含I帧对信道带宽、保证信道QoS的策略等参数的要求，得到接收方的确认信令后即可建立起该传输信道i。然后码流按照编码先后顺序加载到传输信道i上传输；在接收方将码流输入信源解码器解码后输出。

从现有技术视频编码信号的传输方法可以看出，由于I帧采用帧内编码，P帧采用帧间预测编码，I帧在数据量上大于P帧，而I帧和P帧共用一个传输信道i传送码流，这样就造成了传输信道i上的比特速率变化。另外，由于同一传输信道采用的固定的QoS保证策略，为了保证关键的I帧传输质量，传输信道会采用一些质量保证技术，如信道编码、前向误码校正(FEC)等。而对于传输质量要求较低的P帧，这些对保证传输信道质量而采取的技术措施造成了传输信道的资源浪费。

可见，不同特征的码流在同一传输信道上传送，造成传输信道的比特速率变化大，不利于系统对传输信道的设计和管理，从而导致传输信道的资源利用效率不高，特别是大量P帧存在的码流。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种视频编码信号的传输方法，该方法能够减小传输信道的比特速率变化，同时能够充分利用传输信道资源。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种视频编码信号的传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A.根据经过视频信号编码成的视频编码信号中码流的不同特征，发送方请求不同的传输信道；

B.发送方根据不同码流帧头的类型标志信息将视频编码信号中不同特征的码流进行分离，并将分离后的不同特征码流分别加载到步骤A中所请求的不同特征码流对应的传输信道上传输；

C.接收方将来自不同传输信道的码流合并，并将合并后的码流进行解码。

步骤A所述请求不同的传输信道具体为：发送方根据不同特征码流对传输信道带宽、保证传输信道质量策略的要求向接收方请求不同的传输信道。

步骤A中将视频信号编码成视频编码信号之后，该方法进一步包括：视频编码器对视频编码信号进行顺序编号。

步骤C所述合并是按照发送前的码流顺序编号信息进行合并。

步骤A中所述不同特征的码流是不同大小或/和不同质量的帧。

所述传输信道是有线传输信道、或无线传输信道、或有线传输信道和无线传输信道的组合。

所述不同特征的码流为H.264编码规范中的I帧和/或P帧。

由上述技术方案可见，本发明的方法是根据视频编码后视频信号码流的特征，对不同特征的码流分别使用不同的传输信道传送。即：在传输之前发送方将不同特征的码流分离，并向接收方请求不同的传输信道，然后将分离后的不同码流分别经过不同的传输信道传输；在接收方，将来自不同传输信道的码流按照发送前的顺序合并后，输入信源解码器进行解码后输出。本方法由于对不同特征的码流采用不同的传输信道，降低了传输信道的比特速率变化，保证了不同信道传输质量的合理设计，从而提高了对传输信道的资源利用。

附图说明

图1是现有技术视频编码信号的传输原理示意图；

图2是本发明视频编码信号的传输原理示意图；

图3是本发明视频编码信号的传输方法流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：在视频信号经过信源编码器编码后，根据视频编码信号码流的特征，发送方将不同特征的码流分离出来，不同的码流通过不同的传输信道进行传输，在接收方，将来自不同传输信道的码流按照发送前的视频编码信号的顺序合并后输入信源解码器进行解码后输出。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。

图2是本发明视频编码信号的传输原理示意图，以视频信号采用H.264编码规范进行编码，并且视频编码信号码流由I帧和P帧组成为例。本实施例中，信源编码器和信源解码器双方协商的编码处理模式是IPPPPIPPPP，其中一个I帧带四个P帧称为一组，并且I帧和P帧都分别带有顺序编号，比如：I帧编号为5n，其中n＝0，1，2...，n表示码流的组编号，那么P帧编号分别为：5n+1，5n+2，5n+3，5n+4。对于编码信息IPPPPIPPPP，分为两组，组编号分别为n＝0和n＝1，对应的码流顺序编号依次是：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，这些对应码流的顺序编号存储在码流帧头中。结合图3本发明视频编码信号的传输方法流程图，具体工作步骤如下：

步骤300：根据码流的不同特性，发送方向接收方发送信令请求不同的传输信道。

本步骤中，发送方分别以I帧对传输信道的质量要求标准和P帧对传输信道的质量要求标准向接收方发送信令请求两条不同的传输信道，即：用于传输I帧的传输信道i和用于传输P帧的传输信道p。

信令信息中包括I帧要求的传输信道i的带宽、保证传输信道i的QoS的策略等参数，以及P帧要求的传输信道p的带宽、保证传输信道p的QoS的策略等参数。在接收方收到请求并向发送方回复确认信令后，便得到两条不同的传输信道，即传输信道i和传输信道p。

具体来讲，比如在宽带码分多址(WCDMA)系统中，无线接入网(RAN)的无线承载(Radio Bearer)是信令和数据的传输信道。发送方请求信道时，无线资源控制(RRC)向接收方的RRC模块请求建立无线承载，接收方的RRC收到请求后，如果同意接入，则返回无线承载建立的消息。

步骤301～步骤302：根据码流帧头的类型标志信息分离不同特征的码流，并将不同特征的码流分别加载到不同性质的传输信道上传输。

这里，码流帧头的类型标志用于识别不同特征的码流，如I帧有标识它的类型标志，而P帧有标识它的类型标识，以便发送方和接收方对I帧和P帧进行分辨。

本步骤中，发送方根据码流I帧和P帧帧头的类型标志信息分离这两种不同特征的码流，本实施例中顺序编号为0和5的I帧顺序加载到传输信道i上传输，而将顺序编号分别为1，2，3，4，6，7，8，9的P帧顺序加载到传输信道p上传输。

具体来讲，比如在宽带码分多址(WCDMA)系统中，不同特征的码流分离是由RAN与核心网(CN)的Iu接口的用户面协议来完成的，然后再将不同特征的码流对应加载到步骤300中在WCDMA系统中建立的无线承载上传输。

步骤303：在接收方，将来自不同传输信道的码流按照发送前的编码顺序信息合并，然后输入信源解码器解码后输出。

本步骤中，接收方接收来自不同传输信道的码流，然后根据信源编码器和信源解码器双方协商的编码处理模式将分离的码流重新组合，即，按照一个I帧带4个P帧的格式，将分别从传输信道i和传输信道p传来的带有0，1，2，3，4，5，6，7，8，9顺序标号的I帧和P帧组合成IPPPPIPPPP的编码信息。

在宽带码分多址(WCDMA)系统中的RAN部分，接收方也是由RAN与CN的Iu接口的用户面协议完成不同特征码流的合并。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.一种视频编码信号的传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述请求不同的传输信道具体为：发送方根据不同特征码流对传输信道带宽、保证传输信道质量策略的要求向接收方请求不同的传输信道。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中将视频信号编码成视频编码信号之后，该方法进一步包括：视频编码器对视频编码信号进行顺序编号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤C所述合并是按照发送前的码流顺序编号信息进行合并。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中所述不同特征的码流是不同大小或/和不同质量的帧。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输信道是有线传输信道、或无线传输信道、或有线传输信道和无线传输信道的组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同特征的码流为H.264编码规范中的I帧和/或P帧。