CN101895742A - 将不相等错保护应用于单载波系统视频传输的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种将不相等错保护应用于单载波系统视频传输的方法，包括：无线视频发送过程和无线视频接收过程，其中，所述无线视频发送过程包括：输入的模拟视频源数据经过视频编码后得到视频编码输出码流；视频码流经过不相等错误保护处理，得到不相等错误保护后的视频数据，并对不相等错误保护后的视频数据进行组帧打包处理；对组帧打包后的视频数据进行信道编码和交织处理；对交织处理后的视频数据进行数字调制；经过单载波组帧后加载到射频上经由无线信道发送出去；所述无线视频接收过程为发送过程的逆过程；本发明通过结合单载波技术，通过对重要帧(I帧)进行额外编码的方式来实现不相等错误保护，相比传统方法改动小、实现简单。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种将不相等错保护应用于单载波系统视频传输的方法。
背景技术
目前，随着图像编解码和无线数字调制技术的发展，无线数字图像传输成为目前的技术中坚。无线图像传输广义上属于无线宽带传输，大体了经历模拟、数字传输两个阶段。模拟图像传输因其多经干扰、同频干扰和噪声叠加，导致实际应用中图像传输可靠性和高图像质量难以保证，因此模拟图像无线传输在很多行业已基本被淘汰。随着图像编解码和无线数字调制技术的发展，无线数字图像传输成为目前的技术中坚。
视频序列中图像帧一般按如下三种帧类型进行压缩编码：I帧、P帧和B帧。其中，I帧称为帧内编码帧，也称关键帧，它的编解码不用其它的帧作为参考帧，其编码输出的码流相对较大。P帧称为前向预测编码帧、B帧双向预测编码帧，它的编解码则需要用到它前面的帧(B帧还要用到后面的帧)才能进行编解码，其编码输出的码流相对较小。
在一个图像组(GOP，Group of Picture)中，I帧是其它帧都要参考的起始帧，其质量直接影响到图像组中其它帧的质量，其正确性更是关乎到图像组中其他帧的可用性。无线传输系统将不可避免地出现误码、数据丢失等不可靠因素，如果发生丢失的帧是I帧，则视频质量将严重下降。另外由于I帧码流相对较大，一般是P帧和B帧码流的数十倍左右，因此其出错的概率相对也比较大。因此，在视频传输过程中有必要给予I帧图像更多的保护。
现有专利中，不相等错误或是结合OFDM系统、或是会增加系统复杂性。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种将不相等错保护应用于单载波系统视频传输的方法，通过对I帧进行额外编码的方式实现了将不相等错保护应用于单载波系统视频传输中的目的。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种将不相等错保护应用于单载波系统视频传输的方法，包括：无线视频发送过程和无线视频接收过程，其中，
所述无线视频发送过程包括：
输入的模拟视频源数据经过视频编码后得到视频编码输出码流；
视频码流经过不相等错误保护处理，得到不相等错误保护后的视频数据，并对不相等错误保护后的视频数据进行组帧打包处理；
对组帧打包后的视频数据进行信道编码和交织处理；
对交织处理后的视频数据进行数字调制；
经过单载波组帧后加载到射频上经由无线信道发送出去。
所述无线视频接收过程包括：
从无线信道接收到单载波数据，并对接收到的单载波数据进行解组帧；
对解组帧后的视频数据进行数字解调处理；
解调后的视频数据在进行信道解码和解交织处理；
对经过信道解码和解交织处理后的数据进行不相等错误解保护处理；
经过不相等错误解保护处理后的视频数据进行视频解码后得到模拟视频源数据并进行输出。
进一步地，所述不相等错误保护处理的过程具体包括：接收视频编码输出码流，若其为I帧，则对它进行RS编码，若其为P、B帧，则直接输出。
进一步地，所述不相等错误解保护处理的具体包括：对接收到的经过信道解码和解交织处理后的视频数据进行判断，如果接收到的视频帧为I帧，则进行RS译码后将数据输出，否则直接输出。
本发明有益效果如下：
本发明通过结合单载波技术，通过对重要帧(I帧)进行额外编码的方式来实现不相等错误保护，信源编码部分与后面的数字处理部分是独立的，相比传统方法改动小、实现简单。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例中，无线视频发送过程的示意图；
图2为本发明实施例中，不相等错误保护处理的过程示意图；
图3为为本发明实施例中，无线视频接收过程的示意图；
图4为本发明实施例中，不相等错误解保护处理的过程示意图；
图5为本发明实施例中，视频数据组帧打包的示意图；
图6为本发明实施例中，单载波物理层信号的帧格式示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。为了清楚和简化目的，当其可能使本发明的主题模糊不清时，将省略本文所描述的器件中已知功能和结构的详细具体说明。
首先结合附图1到附图6对本发明实施例所述方法进行详细说明。
本发明实施例所述方法包括无线视频发送过程和无线视频接收过程，其中，
如图1所示，图1为本发明实施例中无线视频发送过程的示意图，具体可以包括如下步骤：
步骤101：输入的模拟视频源数据经过视频编码后得到视频编码输出码流，视频编码可以采用MPEG2/4，H.264等视频编码算法；
步骤102：视频码流经过不相等错误保护处理，得到不相等错误保护后的视频数据，并对不相等错误保护后的视频数据进行组帧打包处理；这里，组帧打包是由具体的视频编码算法(MPEG4、H264等)定义的，按照标准规定的方法去做就行了，可视为本领域内众所周知的知识，此处不作过多解释；
其中，不相等错误保护处理的过程如图2所示，包括：接收视频编码输出码流，若其为I帧，则对它进行编码(，若其为P、B帧，则直接输出；本发明实施例中采用的编码方法为RS编码，RS编码为纠错编码，全称Reed-Solomon，本发明实施例还可以采用其他编码方法，如BCH编码、线性分组码；但RS编码可以以字节为单位进行编码，因此尤其适合于视频数据以字节为基本单位的数据特征；
步骤103：对组帧打包后的视频数据进行信道编码和交织处理；
步骤104：对交织处理后的视频数据进行数字调制；
步骤105：单载波组帧；其中，组帧可以根据实际需要采取适合的方式来组帧，说明书附图6给的就是一个组帧的例子，这是单载波系统较常用的一个组帧方式；
步骤106：将单载波组帧后的视频帧通过射频方式加载到无线信道上发送出去。
以上步骤101到106所述为无线视频发送过程，无线视频接收过程是发送过程的逆过程，如图3所示，图3为本发明实施例中无线视频接收过程的示意图，具体可以包括如下步骤：
步骤301：从无线信道接收到单载波数据；
步骤302：对接收到的单载波数据进行解组帧；
步骤303：对解组帧后的视频数据进行数字解调过程；
步骤304：解调后的视频数据在进行信道解码和解交织处理；
步骤305：对经过信道解码和解交织处理后的数据进行不相等错误解保护处理；其中，如图4所示，对接收到的经过信道解码和解交织处理后的视频数据进行判断，如果接收到的视频帧为I帧，则进行RS译码后将数据输出，否则直接输出；
步骤306：经过不相等错误解保护处理后的视频数据进行视频解码后得到模拟视频源数据并进行输出。
为了便于理解本发明实施例所述方法，下面将举个具体的例子对本发明实施例所述方法进行进一步说明。
(1)对需要发送的模拟视频源数据的视频帧进行MPEG4编码，然后进行打包，再进行不相等错误处理。如图5所示，图5为视频数据组帧打包的示意图，其中，前2字节为RS编码标识，它用来标识后面的码流数据是否进行RS编码，其中I帧标识进行RS编码，P帧或B帧则标识不进行RS编码。如果标识进行RS编码，码流数据则是经过RS(254，238)编码后的数据；如果标识不进行编码，码流数据则是未作RS编码的数据。
(2)对打包后的视频数据进行LDPC编码，LDPC编码的生成矩阵选取802.16e标准所定义的生成矩阵，选取的码长N＝1344，码率＝1/2。并将编码后的数据进行卷积交织。
(3)将交织后的数据进行QPSK调制。如图6所示，图6为单载波物理层信号的帧格式示意图，其中，每数据块由长为32的独特字(UW)序列和长为224的QPSK符号组成，UW起到了OFDM系统中循环前缀的作用，还可以用来做同步跟踪。一个LDPC编码块的数据恰好被分配到1344/224/2＝3个单载波数据块。
综上所述，本发明实施例提供了一种基于单载波的无线视频传输方法，通过结合单载波技术，通过对重要帧(I帧)进行额外编码的方式来实现不相等错误保护，信源编码部分与后面的数字处理部分是独立的，相比传统方法改动小、实现简单。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种将不相等错保护应用于单载波系统视频传输的方法，其特征在于，包括：无线视频发送过程和无线视频接收过程，其中，
所述无线视频发送过程包括：
输入的模拟视频源数据经过视频编码后得到视频编码输出码流；
视频码流经过不相等错误保护处理，得到不相等错误保护后的视频数据，并对不相等错误保护后的视频数据进行组帧打包处理；
对组帧打包后的视频数据进行信道编码和交织处理；
对交织处理后的视频数据进行数字调制；
经过单载波组帧后加载到射频上经由无线信道发送出去。
所述无线视频接收过程包括：
从无线信道接收到单载波数据，并对接收到的单载波数据进行解组帧；
对解组帧后的视频数据进行数字解调处理；
解调后的视频数据在进行信道解码和解交织处理；
对经过信道解码和解交织处理后的数据进行不相等错误解保护处理；
经过不相等错误解保护处理后的视频数据进行视频解码后得到模拟视频源数据并进行输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不相等错误保护处理的过程具体包括：接收视频编码输出码流，若其为I帧，则对它进行RS编码，若其为P、B帧，则直接输出。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不相等错误解保护处理的具体包括：对接收到的经过信道解码和解交织处理后的视频数据进行判断，如果接收到的视频帧为I帧，则进行RS译码后将数据输出，否则直接输出。
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