專利名稱：一種八視點自由立體視頻傳輸錯誤隱藏方法
技術領域：
本發明涉及多視點自由立體視頻網絡傳輸技術領域，具體涉及一種視頻傳輸錯誤隱藏方法。
背景技術：
多視點自由立體視頻技術是未來多媒體技術的重要發展方向，與傳統的視頻相比，多視點立體視頻一般針對一幀圖像有八個或者九個視點。多視點的立體視頻數據量要遠遠大于單通道視頻，為了解決多視點立體視頻對帶寬的高要求，本發明采用多終端協作的方式進行傳輸，并且對于每個視點獨立保存成視頻文件。每個擁有資源的終端可以依據網絡狀態來向點播者提供一個或者幾個視點的視頻數據。由于經過壓縮的視頻信號在傳輸中不可避免的出現傳輸錯誤或者傳輸丟失的情況，這將導致視頻播放的質量下降。因此，傳輸過程中，除了對視頻信號進行糾錯編解碼之外，本發明利用終端傳輸的冗余視點視頻數據進行相互校驗，對傳輸過程中出現的錯誤進行隱藏。多視點自由立體視頻與傳統的視頻相比，對網絡傳輸錯誤和丟失更為敏感，嚴重時可能導致視頻的立體感丟失，影響觀看效果。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用多終端協作進行自由立體視頻傳輸錯誤隱藏的方法。為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案一種八視點自由立體視頻傳輸錯誤隱藏方法，包括(1)對于八視點自由立體視頻，保存在服務器和各終端的視頻文件都是八個獨立的不同視點的視頻文件，服務器端同時維護信息列表，包括各終端當前擁有的資源和終端的位置信息，每個終端隔一段時間會將自己的上傳能力通知給相鄰的終端；(2)對于視頻請求終端，通過服務器的信息列表獲取擁有被請求資源的鄰居終端， 從中獲取上傳能力好的終端的信息，按照上傳能力的好壞，分別接收各視點數據和冗余的關鍵數據，上傳能力好的終端，傳輸更多的視點數據和冗余的關鍵數據；在數據發送端，將需要發送的視點數據和冗余數據進行信源壓縮編碼和信道糾錯編碼，然后傳輸；(3)在視頻請求的終端，通過冗余的關鍵數據來校驗視頻數據，并進行錯誤隱藏， 同時將八個視點的數據保存成獨立的視頻文件，通過對八視點視頻流的同步和拼接實現播放自由立體視頻。作為優選實施方式，(2)中，如果擁有被請求資源的鄰居終端多于八個，那么只選擇上傳能力好的前八個終端作為數據傳輸端，按照上傳能力好壞，依次獲取八個視點數據， 并且選擇前四個終端分別傳輸各個視點的關鍵數據；如果擁有被請求資源的鄰居終端少于八個，那么按照下列公式和上傳能力的好壞，依次分配各個鄰居終端需要傳輸的視點個數，如下X = I/Y+l, I = 8-K，Y = N-S，其中N為終端個數，S為已經選擇傳輸的終端個數，Y為等待分配的終端個數，K為已經傳輸的視點個數，I等待分配的視點個數，X為終端需要傳輸的視點個數；各終端所傳輸的視點的序列和所傳輸的關鍵數據的視點序列正好相反；進一步地，可按照下列方式分配傳輸視點上傳能力最好的終端，需要傳輸第一視點到第Xl視點的視點數據，并需要傳輸最后視點到第(8-X1+1)視點的冗余關鍵數據，其次終端需要傳輸第(X1+1)視點序列到第(X1+X2)視點的數據，并需要傳輸第(8-X1)視點到第 (8-X1-X2+1)視點的冗余關鍵數據，依次類推，即可獲取所有視點和所有冗余的關鍵數據的傳輸分配方式。本發明在面向多視點自由立體視頻網絡傳輸的基礎上，針對八視點自由立體視頻，在視頻提供端保存的是各個獨立的視點的視頻數據，八視點自由立體視頻數據由多個終端進行傳輸，每個終端根據網絡狀態傳輸其中的幾個視點數據，并且有些終端可以根據自己的情況向接受端提供冗余的視頻信息，在接收端利用冗余的數據進行相互校驗，來達到錯誤隱藏的目的。利用這種方案能夠很好的提高大數據量的自由立體視頻數據傳輸質量，來保證立體視頻的播放效果。本發明的錯誤隱藏方法與其他方法相比，主要優勢在于 一是通過將八視點的視頻數據按視點分開保存，利用多終端協作進行傳輸，有效的提高了帶寬的利用率，以滿足多視點自由自立視頻大數據量的需求；二是通過冗余的視點關鍵幀數據校驗視頻源數據，對錯誤進行隱藏，有效的降低了突發性誤碼導致的視頻立體感的缺失。
圖1是本發明的基本應用場景。具體的實施方式參見圖1，一個多視點自由立體視頻網絡傳輸主要由服務器和多個終端組成。自由立體視頻的網絡傳輸基于現有的網絡，與傳統的普通視頻相比，有兩個突出的特點一是多視點立體視頻比傳統的視頻數據量要大的多，需要更多的帶寬，以滿足其實時性的要求； 二是立體視頻對網絡的傳輸性能要求更加苛刻，傳輸錯誤或者傳輸丟失可能會丟失視頻的立體感。為了滿足立體視頻實時性的要求，本發明采取多終端協作的方式進行網絡傳輸，并且在終端多視點立體視頻中每個視點的數據都是獨立保存的。為了保證立體視頻的傳輸性能，本發明通過增加8個視點的冗余的關鍵幀信息，與視頻源數據進行相互校驗，提高錯誤隱藏效果，以提高數據傳輸的可靠性，保證視頻的立體感。本發明是一種利用多終端協作進行自由立體視頻傳輸錯誤隱藏的方法。八視點自由立體視頻針對一幀圖像有八個視點，對于擁有視頻源的終端只需要根據客戶端的請求， 發送一個或者幾個視點的數據即可，可以有效的提高視頻傳輸的效率。同時請求客戶端接收到數據之后，首先利用冗余的視點關鍵幀數據對視頻源數據錯誤進行隱藏，然后對數據進行糾錯解碼，同步并且拼接八視點視頻數據，最后進行播放。本發明的整體流程如下服務器端維護信息列表，包括各終端當前擁有的資源和終端的位置信息。每個終端隔一段時間會將自己的上傳能力通知給相鄰的終端。上傳能力通常決定于帶寬、延遲和終端鏈路的丟包率，各個終端根據這幾個測試參數，再配以權重累加，既可求得上傳能力。視頻請求終端向服務器提出視頻請求，服務器記錄此終端的信息， 將此終端加入到組織網絡中，并且服務器將鄰居終端信息列表返回給此終端。如果鄰居終端個數多于或等于8個，那么視頻請求終端選出上傳能力最好的8個終端作為數據的傳輸端，按照上傳能力好壞，分別傳輸從1到8視點的數據，并且選擇上傳能力前四個終端分別傳輸6、7、8，4、5，2、3，1視點的關鍵幀數據；如果鄰居終端的個數少于8個，那么就根據一定的算法，分配各終端的傳輸的任務。視頻請求終端接收到視頻數據之后，首先利用冗余的視點關鍵幀數據對視頻數據錯誤進行隱藏，并且進行糾錯編碼，同步多視點數據，最后對8個視點的視頻數據進行拼接進行播放獲得立體視頻的圖像。 如果擁有被請求資源的鄰居終端多于八個，那么只選擇上傳能力好的前八個終端作為數據傳輸端，按照上傳能力好壞，依次獲取八個視點數據，并且選擇前四個終端分別傳輸6、7、8，4、5，2、3，1視點的關鍵幀數據。如果擁有被請求資源的鄰居終端少于八個，那么計算公式如下X = I/Y+l, I = 8-K，Y = N-S0其中N為終端個數，S為已經選擇傳輸的終端個數，Y為等待分配的終端個數，K為已經傳輸的視點個數，I等待分配的視點個數，X為終端需要傳輸的視頻的個數。各終端按照從1視點到8視點的順序，傳輸各視點數據，按照從8視點到1視點的順序，傳輸各視點的冗余關鍵幀數據。比如對于上傳能力最好的終端， 需要傳輸1視點到Xl視點的視點數據，8視點到(8-X1+1)視點的冗余數據，其次終端需要傳輸(X1+1)到(X1+X2)視點的數據，(8-X1)到(8-X1-X2+1)視點的冗余數據，依次類推， 即可獲取所有視點和所有的冗余數據。這里Xl表示上傳能力最好的終端分配的視點數據的個數，X2表示上傳能力排第二個的終端分配的視點數據的個數。
權利要求
1.一種八視點自由立體視頻傳輸錯誤隱藏方法，其特征在于，包括下列步驟(1)對于八視點自由立體視頻，保存在服務器和各終端的視頻文件都是八個獨立的不同視點的視頻文件，服務器端同時維護信息列表，包括各終端當前擁有的資源和終端的位置信息，每個終端隔一段時間會將自己的上傳能力通知給相鄰的終端；(2)對于視頻請求終端，通過服務器的信息列表獲取擁有被請求資源的鄰居終端，從中獲取上傳能力好的終端的信息，按照上傳能力的好壞，分別接收各視點數據和冗余的關鍵數據，上傳能力好的終端，傳輸更多的視點數據和冗余的關鍵數據；在數據發送端，將需要發送的視點數據和冗余數據進行信源壓縮編碼和信道糾錯編碼，然后傳輸；(3)在視頻請求的終端，通過冗余的關鍵數據來校驗視頻數據，并進行錯誤隱藏，同時將八個視點的數據保存成獨立的視頻文件，通過對八視點視頻流的同步和拼接實現播放自由立體視頻。
2.根據權利要求1所述的錯誤隱藏方法，其特征在于，( 中，如果擁有被請求資源的鄰居終端多于八個，那么只選擇上傳能力好的前八個終端作為數據傳輸端，按照上傳能力好壞，依次獲取八個視點數據，并且選擇前四個終端分別傳輸各個視點的關鍵數據；如果擁有被請求資源的鄰居終端少于八個，那么按照下列公式和上傳能力的好壞，依次分配各個鄰居終端需要傳輸的視點個數，如下X = I/Y+l, I = 8-K，Y = N-S，其中N為終端個數，S 為已經選擇傳輸的終端個數，Y為等待分配的終端個數，K為已經傳輸的視點個數，I等待分配的視點個數，X為終端需要傳輸的視點個數；各終端所傳輸的視點的序列和所傳輸的關鍵數據的視點序列正好相反。
3.根據權利要求1所述的錯誤隱藏方法，其特征在于，上傳能力最好的終端，需要傳輸第一視點到第Xl視點的視點數據，并需要傳輸最后視點到第(8-X1+1)視點的冗余關鍵數據，其次終端需要傳輸第(X1+1)視點序列到第(X1+X2)視點的數據，并需要傳輸第(8-X1) 視點到第(8-X1-X2+1)視點的冗余關鍵數據，依次類推，即可獲取所有視點和所有冗余的關鍵數據的傳輸分配方式。
全文摘要
本發明涉及一種八視點自由立體視頻傳輸錯誤隱藏方法，該方法中，每個終端隔一段時間會將自己的上傳能力通知給相鄰的終端；視頻請求終端通過服務器的信息列表獲取擁有被請求資源的鄰居終端，從中獲取上傳能力好的終端的信息，按照上傳能力的好壞，分別接收各視點數據和冗余的關鍵數據，上傳能力好的終端，傳輸更多的視點數據和冗余的關鍵數據；在數據發送端，將需要發送的視點數據和冗余數據進行信源壓縮編碼和信道糾錯編碼，然后傳輸；在視頻請求的終端，通過冗余的關鍵數據來校驗視頻數據，并進行錯誤隱藏。采用本發明的方法進行立體視頻傳輸，能夠有效提高帶寬的利用率，并能有效的降低突發性誤碼導致的視頻立體感的缺失。
文檔編號H04N13/00GK102164286SQ201110140998
公開日2011年8月24日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者劉曉輝, 羅詠梅, 魯帥 申請人:天津大學