CN102685469A - 一种基于mpeg-2 aac及h.264音视频传输码流的组帧方法 - Google Patents

一种基于mpeg-2 aac及h.264音视频传输码流的组帧方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于MPEG-2 AAC及H.264音视频传输码流的组帧方法。该组帧方法主要包括：编码器提取MPEG-2 AAC音频数据帧帧头的有效信息以及H.264视频数据帧帧头的有效信息，组合成音视频数据帧的可变帧头；添加2个字节的固定帧头和2个字节的帧尾；对固定帧头、可变帧头、帧尾进行海明编码；对MPEG-2 AAC音频数据帧帧头、H.264视频数据帧帧头进行海明编码；从各海明码中分离出校验位数据，依次存入数据填充区；为保证数据帧的完整性在字节对齐区填充若干个0。该组帧方法的鲁棒性好，在保证帧格式完整性的前提下，对固定帧头、可变帧头、帧尾、MPEG-2 AAC音频数据帧帧头及H.264视频数据帧帧头具有一定的纠错能力。

Description

一种基于MPEG-2 AAC及H.264音视频传输码流的组帧方法
技术领域
本发明涉及一种基于MPEG-2AAC及H.264音视频传输码流的组帧方法，这种组帧方法对MPEG-2AAC音频数据帧以及H.264视频数据帧进行联合组帧，并具有一定的纠错能力，属于通信领域。
技术背景
先进的音频编码（Advanced Audio Coding，简称AAC）是在MP3基础上发展起来的新一代感知音频压缩编解码技术，该技术综合了多种主流音频编解码技术的优点，具有信号压缩比高，重建音质好，编码过程高度模块化和声道配置灵活等特点。
H.264是一种高性能的视频编解码技术，是由“国际电联（ITU-T）”、“国际标准化组织（ISO）”联合组建的联合视频组（JVT）共同制定的新数字视频编码标准。H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率，此外H.264还具有高质量的图像、容错能力强、网络适应性强等其他压缩技术无法比拟的优点。
在基于MPEG-2AAC及H.264的音视频传输中，由于受传输信道环境的影响，不可避免的对传输的数据帧造成一定的影响，而传统的音视频数据帧采用帧头、MPEG-2AAC音频数据、H.264视频数据的格式进行传输，其鲁棒性差，抗干扰的能力相对来说较弱。实际上，在保证硬件平台可靠性的前提下，数据在传输链路中误码率很低，因此可以采取添加帧尾信息，以及在传输的码流中添加纠错校验位信息，组成一种鲁棒性高、具有一定纠错能力的音视频数据格式帧。
发明内容
为了保证音视频帧具有较高的鲁棒性，本发明提出了一种基于MPEG-2AAC及H.264音视频传输码流的组帧方法。该方法主要包括：编码器提取MPEG-2AAC音频数据帧帧头的有效信息以及H.264视频数据帧帧头的有效信息，组合成音视频数据帧的可变帧头；添加2个字节的固定帧头和2个字节的帧尾；对固定帧头、可变帧头、帧尾进行海明编码；对MPEG-2AAC音频数据帧帧头、H.264视频数据帧帧头进行海明编码；从各海明码中分离出校验位数据，依次存入数据填充区；为保证数据帧的完整性在字节对齐区填充若干个0。该组帧方法的鲁棒性好，在保证帧格式完整性的前提下，对固定帧头、可变帧头、帧尾、MPEG-2AAC音频数据帧帧头及H.264视频数据帧帧头具有一定的纠错能力。
具体步骤如下：
步骤一：编码器接收ADTS格式的MPEG-2AAC音频数据以及NALU单元格式的H.264视频数据；
步骤二：提取MPEG-2AAC音频数据帧帧头的有效信息位以及H.264视频数据帧帧头的有效信息位，将有效信息位联合组成音视频数据帧的可变帧头，并添加2个字节的固定帧头以及2个字节的帧尾；
步骤三：编码器对固定帧头、可变帧头、MPEG-2AAC音频数据帧帧头、H.264视频数据帧帧头、帧尾分别进行海明编码，并从各海明码中分离出校验位数据，依次存入音视频数据帧的数据填充区；
步骤四：为保证数据帧的完整性，在字节对齐填充区填入若干个0。
其中，所述步骤二中：编码器提取MPEG-2AAC音频帧帧头的有效信息位以及H.264视频帧帧头的有效信息位，并将有效信息位组合，形成音视频数据帧的可变帧头，并添加2个字节的固定帧头以及2个字节的帧尾，在本发明中，可变帧头是由MPEG-2AAC音频数据帧帧头的有效信息位以及H.264视频数据帧帧头的有效信息位组成，固定帧头填充的信息为OX4AB5，帧尾填充的信息为OX47B8。
其中，所述步骤三中：编码器对固定帧头、可变帧头、MPEG-2AAC音频数据帧帧头、H.264视频数据帧帧头、帧尾分别进行海明编码，并从各海明码中分离出校验位数据，依次存入音视频数据帧的数据填充区，在本发明中，MPEG-2AAC数据帧格式为音频数据传输流格式，H.264数据帧格式为视频数据传输流格式，在此对MPEG-2AAC音频数据帧帧头以及H.264视频数据帧帧头进行海明编码，从而保证MPEG-2AAC音频数据帧帧头以及H.264视频数据帧帧头传输的可靠性；并从各海明码中分离出校验位数据，依次存入音视频数据帧的数据填充区，这里是指，完成一组海明编码后分离出校验位数据存入数据填充区，覆盖相应比特数的填充数据，然后再处理另一组数据。
本发明的原理：提取MPEG-2AAC音频数据帧帧头有效信息位以及H.264视频数据帧帧头有效信息位，组成音视频数据帧的可变帧头，添加固定帧头以及帧尾信息，并对固定帧头、可变帧头、帧尾、MPEG-2AAC音频数据帧帧头及H.264视频数据帧帧头分别进行海明编码，提取校验位数据填充到数据填充区，这样既保证了音视频数据帧的鲁棒性，又具有一定的纠错能力。
附图说明
图1是本发明提出的组帧方法示意图；
图2是本发明的组帧流程图；
图3是本发明的填充数据帧结构。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的说明。
本发明提出了一种基于MPEG-2AAC及H.264音视频传输码流的组帧方法。参照附图1，该组帧方法主要包括：编码器提取MPEG-2AAC音频数据帧帧头的有效信息位以及H.264视频数据帧帧头的有效信息位，组合成音视频数据帧的可变帧头；添加2个字节的固定帧头和2个字节的帧尾；对固定帧头、可变帧头、帧尾进行海明编码；对MPEG-2AAC音频数据帧帧头、H.264视频数据帧帧头进行海明编码；从各海明码中分离出校验位数据，依次存入数据填充区。该组帧方法的鲁棒性好，在保证帧格式完整性的前提下，对固定帧头、可变帧头、帧尾、MPEG-2AAC音频数据帧帧头及H.264视频数据帧帧头具有一定的纠错能力。
音视频组帧的处理流程参见附图2，具体步骤如下：
步骤一：编码器接收ADTS格式的MPEG-2AAC音频数据以及NALU单元格式的H.264视频数据；
步骤二：编码器提取MPEG-2AAC音频数据帧帧头的有效信息位（采样率、声道数、帧的大小）共20比特，H.264视频数据帧的NALU头信息有效位（NALU类型、重要性指示位、禁止位）共8比特，将提取出来的共28比特的有效信息加上4个0共组成4个字节的可变帧头；分别添加2个字节的固定帧头，信息数据为OX4AB5以及2个字节的帧尾信息，信息数据为OX47B8；
步骤三：对2个字节的固定帧头进行海明编码，需要5比特的校验位，提取校验位信息填充到301区；对4个字节的可变帧头进行海明编码，共需要6比特的校验位，提取出校验位信息填充到302区；提取MPEG-2AAC音频数据帧帧头信息共7个字节进行海明编码，共需要6比特的校验位，提取校验位信息填充到303区；提取H.264视频数据帧帧头信息共1个字节，进行海明编码，共需要4比特校验位，提取校验位信息填充到304区；对2字节的帧尾进行海明编码，共需要5比特校验位，提取校验位信息，填充到305区；
步骤四：编码器计算数据帧的有效位数，为保证数据帧的完整性，在字节对齐填充区添加若干个0，组成一帧鲁棒的音视频数据帧。

Claims (3)

1.本发明提出了一种基于MPEG-2AAC及H.264音视频传输码流的组帧方法，该方法的具体步骤如下：
步骤一：编码器接收ADTS格式的MPEG-2AAC音频数据以及NALU单元格式的H.264视频数据；
步骤二：编码器为音视频数据帧添加可变帧头、固定帧头以及帧尾；
步骤三：编码器对固定帧头、可变帧头、MPEG-2AAC音频数据帧帧头、H.264视频数据帧帧头、帧尾分别进行海明编码，并从各海明码中分离出校验位数据，依次存入音视频数据帧的数据填充区；
步骤四：为保证数据帧的完整性，在字节对齐填充区填入若干个0。
2.根据权利要求1所述的一种基于MPEG-2AAC及H.264音视频传输码流的组帧方法，其特征在于：所述步骤二中：编码器为音视频数据帧添加可变帧头、固定帧头以及帧尾，在本发明中，可变帧头是由MPEG-2AAC音频数据帧帧头的有效信息以及H.264视频数据帧帧头的有效信息组成，固定帧头填充的信息为OX4AB5，帧尾填充的信息为OX47B8。
3.根据权利要求1所述的一种基于MPEG-2AAC及H.264音视频传输码流的组帧方法，其特征在于：所述步骤三中：编码器对固定帧头、可变帧头、MPEG-2AAC音频数据帧帧头、H.264视频数据帧帧头、帧尾分别进行海明编码，并从各海明码中分离出校验位数据，依次存入音视频数据帧的数据填充区，在本发明中，MPEG-2AAC数据帧格式为音频数据传输流格式，H.264数据帧格式为视频数据传输流格式，在此对MPEG-2AAC音频数据帧帧头以及H.264视频数据帧帧头进行海明编码，从而保证MPEG-2AAC音频数据帧帧头以及H.264视频数据帧帧头传输的可靠性。
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