一種反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸系統及方法，遠端接收機信宿在反向信道上反饋接收到的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息和運動矢量，發送端的本地解碼器使用反饋來的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息刷新本地重建幀，使本地解碼器重建幀和遠端信宿視頻解碼器重建幀一致，可以充分利用較空閑的反向信道提高視頻傳輸的質量和抗信道干擾的能力，有效抑制誤碼擴散，對整個通信系統的正向信道容量影響較小。在本發明中，正向傳送和反向反饋數據都以視頻塊或宏塊為單位，以保證幀間運動補償預測中的重建幀更新實時性。
【專利說明】
一種反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸系統及方法
技術領域
[0001]本發明涉及視頻壓縮傳輸的技術領域，具體涉及一種反饋運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息的視頻壓縮傳輸系統及方法，采用遠端信宿接收機中的視頻解碼器向本地發送機中的信源視頻壓縮編碼器反饋其接收到的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息，以增強視頻壓縮傳輸系統抗信道干擾能力，同時也可以提高遠端解碼視頻序列主觀和客觀質量。
【背景技術】
[0002]在主流的視頻壓縮傳輸標準中，如MPEG-4、ITU H.26L/H.264標準等，視頻壓縮編碼算法主要包括3個部分:幀間運動預測、空間塊變換和量化。將一幀分割成多個8*8或4*4、16*16等尺寸大小的塊，4個相鄰亮度塊和2個色差塊可以合成一個宏塊。在對運動預測殘差的離散余弦變換(DCT)系數進行量化之后，本地視頻壓縮編碼器中包含了一個本地解碼器，這個本地解碼器和遠程的視頻解碼器相同，它確保在接下來的運動估計步驟中，視頻編解碼均采用重建后的視頻圖像進行運動補償，從而避免本地視頻壓縮編碼端采用原始預測幀、而遠程視頻解碼端采用重建幀預測所帶來的兩端操作不同步問題。如果本地解碼器和遠程視頻解碼器采用不同的重建幀，解碼器處解碼的運動補償殘差會造成偏差，這種偏差如不進行糾正，將會進一步導致誤碼擴散的現象，造成視頻傳輸接收時在視頻圖像中出現馬賽克的現象，誤碼嚴重時，會影響接收視頻的順暢播放。盡管本地解碼器和遠程視頻解碼器中重建幀的同步對于視頻傳輸質量的影響如此重要，并且在高誤碼率的信道中，更容易出現本地和遠程重建幀不同步的現象，然而目前的視頻編碼標準僅僅只是采取使本地解碼器和遠程解碼器相同的辦法來保證本地和遠程重建幀的同步，僅使用從本地視頻壓縮編碼器到遠程視頻解碼器的正向信道傳輸視頻幀信息，并未利用從遠程視頻解碼器到本地視頻壓縮編碼器方向的反向信道進行重建幀反饋，因此本地視頻壓縮編碼器中的本地解碼器重建幀和遠程視頻解碼器重建幀的不同步問題較嚴重，直接影響視頻壓縮遠程傳輸的傳輸質量和抗信道干擾能力，需要頻繁采用幀內編碼的傳輸模式傳輸低壓縮率的幀內編碼，以此來保持本地和遠端重建幀的同步，但這樣做進一步造成了正向信道的擁擠。
[0003]在現代通信系統中，既提供從編碼器發射機到解碼器接收機方向的正向信道，也提供從解碼器接收機到編碼器發射機的反向信道。在支持所謂的對稱業務(如話音)的通信系統中，正反向信道的容量可以是基本平衡的，即反向信道可以達到與正向信道相同的傳輸速率。在支持如數據業務等不對稱業務的通信系統中，可以根據上行和下行業務的不同需求調節正向信道和反向信道的容量比例，一般認為數據業務需要較大的下行數據速率和較小的上行數據速率。
[0004]傳統的視頻業務往往需要較大的正向信道容量，即通信網絡中心節點向分布在系統中的用戶發布視頻信息，反向信道上一般傳輸少量的反饋控制信息，一般是空閑的，沒有得到充分利用。特別是當通信網絡支持多種多媒體業務時，反向信道和正向信道的實際數據傳輸速率差別很大，空閑的反向信道造成了通信系統資源和頻率等資源的浪費。利用反向信息反饋遠端接收的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息不給通信系統帶來額外負擔，并且由于反饋信息較好地保持了發送端的本地解碼器和遠端的接收解碼器的重建幀同步，阻止了接收視頻幀質量的下降，也就減少了壓縮率較低的幀內編碼傳輸，可以緩解視頻業務正向信道的傳輸瓶頸。
【發明內容】
[0005]為了解決上述因本地解碼器重建幀和遠程視頻解碼器重建幀不同步而造成的誤碼擴散和解碼視頻質量下降的技術問題，本發明提供了一種反饋運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息的視頻遠程傳輸系統及方法，正向信道上的壓縮視頻信息發送以視頻幀的塊或宏塊為單位，其中一個宏塊可以包括若干個塊，每塊有一個運動矢量;在反向信道上以塊或宏塊為單位反饋遠端視頻接收器接收到的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息，在本地視頻壓縮編碼器中的本地解碼器進行反量化和逆離散余弦變換，還原出塊或宏塊的運動補償殘差信息，再加上運動平移后的預測幀中對應宏塊或塊信息，組成為本地重建幀，這個重建幀信息包括了信道誤碼信息，以此為基礎產生的運動補償殘差能夠有效校正遠程的視頻解碼器重建幀和本地解碼器重建幀之間的不同步。
[0006]為了達到上述目的，本發明的技術方案是:一種反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸系統，包括本地的信源和遠程的信宿，信源包括信源視頻編碼器、正向傳輸發送器和反向反饋接收器，正向傳輸發送器和反向反饋接收器均與信源視頻編碼器相連接;信宿包括信宿視頻解碼器、正向傳輸接收器和反向反饋發送器，正向傳輸接收器和反向反饋發送器均與信宿視頻解碼器相連接;正向傳輸發送器與正向傳輸接收器相連接，反向反饋發送器與反向反饋接收器相連接，所述信源視頻編碼器包括視頻源、減法器、視頻矢量編碼器、離散余弦變換器、量化器和本地解碼器;所述視頻源與減法器相連接，減法器與離散余弦變換器相連接，所述離散余弦變換器與量化器相連接，量化器與視頻矢量編碼器相連接，視頻矢量編碼器與正向傳輸發送器相連接;所述本地解碼器的輸入端分別與反向反饋接收器、視頻源相連接，本地解碼器的一個輸出端與視頻矢量編碼器相連接，本地解碼器的另一輸出端與減法器相連接。
[0007]所述本地解碼器包括本地反量化器、本地逆離散余弦變換器、加法器、本地重建幀緩沖器、運動估計器和運動平移器，本地反量化器與反向反饋接收器相連接，本地逆離散余弦變換器與本地反量化器相連接;所述運動估計器與視頻源相連接，運動估計器輸出的運動估計矢量作為運動平移器的輸入;所述加法器分別與本地逆離散余弦變換器和運動平移器相連接，加法器與本地重建幀緩沖器相連接，本地重建幀緩沖器分別與運動估計器、運動平移器相連接;所述運動估計器與視頻矢量編碼器相連接，運動平移器和減法器相連接。
[0008]所述信宿視頻解碼器包括視頻矢量解碼器、信宿反量化器、信宿逆離散余弦變換器和信宿運動平移器;所述視頻矢量解碼器與正向傳輸接收器相連接，視頻矢量解碼器分別與信宿反量化器、信宿運動平移器、反向反饋發送器相連接，信宿反量化器與信宿逆離散余弦變換器相連接，信宿逆離散余弦變換器與信宿運動平移器相連接。
[0009]視頻傳輸系統發送運動補償殘差信息的方法是:信源視頻編碼器以塊或宏塊為單位發送運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息和運動矢量信息。
[0010]視頻傳輸系統反饋運動補償殘差信息方法，信宿視頻解碼器的反饋信息是通過正向傳輸接收器接收運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息，信宿視頻解碼器以塊或宏塊為單位反饋運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息。
[0011]—種反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸方法，發送運動補償殘差信息方法的步驟為:
步驟一:視頻源把當前視頻幀劃分為視頻塊和宏塊，每個視頻塊將對應一個運動矢量，一個宏塊包含若干個塊；
步驟二:視頻源將一個宏塊或塊Bn發送給運動估計器和減法器；
步驟三:運動估計器將得到的宏塊或塊Bn的塊運動矢量BMVn分別發送給視頻矢量編碼器和運動平移器；
步驟四:運動平移器將對應重建幀中的對應塊RFBn發送給減法器；
步驟五:減法器將塊Bn和重建幀中的對應塊RFBn相減的差值塊MCERBn發送給離散余弦變換器；
步驟六:離散余弦變換器對差值塊MCERBn進行離散余弦變換，得到離散余弦變換系數塊DCTBn，將其發送給量化器；
步驟七:量化器將離散余弦變換系數塊DCTBn進行最佳量化，得到最佳量化塊QUANBn，并將其發送給視頻矢量編碼器；
步驟八:視頻矢量編碼器將量化塊QUANBn和塊運動矢量BMVn打包后的數據包DATABn發送給正向傳輸發送器；
步驟九:正向傳輸發送器將數據包DATABn經信道編碼調制處理后傳輸給正向傳輸接收器；
步驟十:正向傳輸接收器將接收信號進行信道解調譯碼后，得到有剩余誤碼的數據包EDATABn，并將其發送給視頻矢量解碼器；
步驟十一:視頻矢量解碼器分離出符合質量要求的塊運動矢量RBMVn，發送給信宿運動平移器;視頻矢量解碼器分離出符合質量要求的量化塊RQUANBn，發送給信宿反量化器；步驟十二:信宿反量化器將量化塊RQUANBn進行反量化，得到符合質量要求的離散余弦變換系數塊RDCTBn，發送給信宿逆離散余弦變換器；
步驟十三:信宿逆離散余弦變換器將離散余弦變換系數塊RDCTBn進行逆離散余弦變換，得到符合質量要求的塊運動補償殘差MCERBn，發送給信宿運動平移器；
步驟十四:信宿運動平移器將塊運動補償殘差MCERBn和塊運動矢量RBMVn恢復成接收端的重建視頻幀輸出。
[0012]反饋運動補償殘差信息的步驟為:
步驟一:視頻矢量解碼器將分離出的量化塊RQUANBn反饋給反向反饋發送器；
步驟二:反向反饋發送器將量化塊RQUANBn的數據包進行信道編碼調制后傳輸給反向反饋接收器；
步驟三:反向反饋接收器將接收信號進行信道解調譯碼后，得到含有剩余誤碼的量化塊FRQUANBn，將其發送給本地反量化器；
步驟四:本地反量化器將量化塊FRQUANBn進行反量化，得到離散余弦變換系數塊FDCTBn，將其發送給本地逆離散余弦變換器；
步驟五:本地逆離散余弦變換器將離散余弦變換系數塊roCTBn進行逆離散余弦變換，得到反饋的塊運動補償殘差FMCERBn，發送給加法器；
步驟六:運動平移器將按照運動矢量MVBn平移后的目標塊TBn發送給加法器；
步驟七:加法器將反饋的塊運動補償殘差FMCERBn和對應的目標塊TBn相加后得到本地重建塊LRBn，發送給本地重建幀緩沖器；
步驟八:本地重建幀緩沖器將依次得到的本地重建塊LRBn組成本地重建幀，并進行緩沖；
步驟九:本地重建幀緩沖器將相應的本地重建幀分別發送給運動估計器和運動平移器。
[0013]本發明使用從遠端的信宿視頻解碼器到本地的信源視頻編碼器的反向信道，由遠端的信宿視頻解碼器反饋其接收到的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息給本地的信源視頻編碼器中的本地解碼器，刷新本地解碼器中的本地重建幀，以使本地信源視頻編碼器中的本地解碼器重建幀和遠端視頻解碼器重建幀同步，可以充分利用閑置的反向信道容量提高視頻傳輸的質量和抗信道干擾的能力，并且不影響整個通信系統的正向信道容量。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本發明的總體原理示意圖。
[0016]圖2為圖1中信源視頻編碼器的具體結構示意圖。
[0017]圖3為圖1中信宿視頻解碼器的具體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0019]—種反饋運動補償殘差量化的視頻遠程傳輸系統，如圖1所示，包括本地的信源100和遠程的信宿110，信源100包括信源視頻編碼器101、正向傳輸發送器102和反向反饋接收器103，正向傳輸發送器102和反向反饋接收器103均與信源視頻編碼器101相連接。信宿110包括信宿視頻解碼器111、正向傳輸接收器112和反向反饋發送器113，正向傳輸接收器112和反向反饋發送器113均與信宿視頻解碼器111相連接。正向傳輸發送器102與正向傳輸接收器112相連接，反向反饋發送器113與反向反饋接收器103相連接。
[0020]信源視頻編碼器101負責將視頻圖像壓縮編碼，提供盡可能高的壓縮比，以減輕對正向信道帶寬的需求。正向傳輸發送器102負責對信源視頻編碼器101輸出的視頻圖像壓縮碼流進行信道編碼和調制，然后通過正向發送信道發向遠程的信宿110的正向傳輸接收器112。正向傳輸接收器112負責接收經過正向信道傳輸的疊加了噪聲和干擾污染的視頻圖像信號，并將接收到的視頻圖像信號進行解調和信道解碼，將信道解碼后的視頻、圖像信息提供給信宿視頻解碼器111。信宿視頻解碼器111 一方面負責將接收自正向傳輸接收器112的壓縮視頻信息解壓縮，恢復出原始視頻內容，由于正向傳輸信道中會疊加噪聲和干擾污染，因此恢復出的視頻內容和原始視頻內容相比會有一定程度的失真；另一方面，信宿視頻解碼器111將恢復出的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息提供給反向反饋發送器113，以向信源100的反向反饋接收器103反饋。反向反饋發送器113負責將待反饋的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息進行信道編碼和調制，然后通過反向反饋信道發向信源100的反向反饋接收器103。反向反饋接收器103負責對接收的反饋運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息信號進行解調和信道解碼，將信道解碼后的反饋運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息提供給信源視頻編碼器101使用。本發明利用從遠程的信宿視頻解碼器111到本地的信源視頻編碼器101的反向信道，由遠程的信宿視頻解碼器111反饋其接收到的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息給本地的視頻壓縮編碼器101中，刷新本地重建幀，以保持本地重建幀和視頻解碼器重建幀的同步。
[0021]為了保證反饋重建幀相關信息的實時性，信源視頻編碼器101以塊或宏塊為單位發送運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息和運動矢量信息。信宿視頻解碼器111的反饋信息是通過正向傳輸接收器112接收的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息。信宿視頻解碼器111以塊或宏塊為單位反饋運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息。
[0022]如圖2所示，信源視頻編碼器101包括視頻源201、減法器202、視頻矢量編碼器206、離散余弦變換器204、量化器205和本地解碼器210。視頻源201與減法器202相連接，減法器202與離散余弦變換器204相連接，離散余弦變換器204與量化器205相連接，量化器205與視頻矢量編碼器206相連接，視頻矢量編碼器206與正向傳輸發送器102相連接。本地解碼器210的輸入端分別與反向反饋接收器103、視頻源201相連接，本地解碼器210的一個輸出端與視頻矢量編碼器206相連接，本地解碼器210的另一輸出端和減法器202相連接。
[0023]具體地，視頻輸入201提供未壓縮的、需要傳輸的視頻源，該視頻源信息可以是但不限于是QCIF格式、CIF格式、4CIF格式或16CIF格式等。
[0024]本地解碼器210包括本地反量化器2105、本地逆離散余弦變換器2104、加法器2106、本地重建幀緩沖器2103、運動估計器2101和運動平移器2102，本地反量化器2105與反向反饋接收器103相連接，本地逆離散余弦變換器2104與本地反量化器2105相連接;運動估計器2101與視頻源201相連接，運動估計器2101輸出的運動估計矢量作為運動平移器2102的輸入;加法器2106分別與本地逆離散余弦變換器2104和運動平移器2102相連接。加法器2106的輸出端與本地重建幀緩沖器2103，本地重建幀緩沖器2103分別與運動估計器2101、運動平移器2102相連接。運動估計器2101與視頻矢量編碼器206相連接，運動平移器2102和減法器202相連接。
[0025]為了阻止因本地解碼器重建幀和遠程視頻解碼器重建幀不同步而造成的誤碼擴散和解碼視頻質量下降，本發明在反向信道上反饋遠程的信宿視頻解碼器111接收到的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息，以使本地的信源視頻編碼器101中的本地解碼器210重建幀和信宿視頻解碼器111重建幀同步。但是如果按照傳統的視頻信號所需速率反饋已經解壓縮的重建視頻幀，將需要很大的反向信道容量，甚至遠遠超出反向信道的允許容量，因此必須確定合理數據速率的反饋重建幀信息。根據合理的上下行信道速率平衡的假設，正向信道中傳輸運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息的傳輸速率可以認為是反向信道可以用來反饋重建幀相關信息的數據速率，也即反向信道的容許容量，這個容量比解碼視頻幀的數據速率低得多，因此重建幀相關信息反饋采用反饋信宿視頻解碼器111接收到的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息的方法是一種合理有效的方法。
[0026]本地解碼器210確保在接下來的運動補償步驟中，編解碼均采用重建后的圖像進行運動補償，從而避免編碼端采用原始幀，而解碼端采用重建幀預測所帶來的兩種操作不同步問題。
[0027]如圖3所示，信宿視頻解碼器111包括視頻矢量解碼器301、信宿反量化器304、信宿逆離散余弦變換器305和信宿運動平移器306。所述視頻矢量解碼器301與正向傳輸接收器112相連接，視頻矢量解碼器301分別與信宿反量化器304、信宿運動平移器306、反向反饋發送器113相連接，信宿反量化器304與信宿逆離散余弦變換器305相連接，信宿逆離散余弦變換器305與信宿運動平移器306相連接。
[0028]正向傳輸接收器112將從正向信道上接收的信源視頻編碼器101通過正向傳輸發送器102發來的疊加了信道噪聲和干擾污染的壓縮視頻信號，進行解調和信道解碼，盡量去除信道噪聲和干擾后，將恢復出的壓縮視頻碼流傳送給視頻矢量解碼器301，視頻矢量解碼器301從接收到的視頻碼流中分解出運動矢量信息和幀間運動補償殘差的離散余弦變換系數的量化信息，分別將幀間運動補償殘差的離散余弦變換系數的量化信息傳送給信宿反量化器304、反饋給反向反饋發送器113，同時視頻矢量解碼器301將運動矢量信息傳送給信宿運動平移器306。信宿反量化器304將幀間運動補償殘差的離散余弦變換系數的量化值進行反量化處理，將反量化后的幀間運動補償殘差的離散余弦變換系數傳送到信宿逆離散余弦變換器305，信宿逆離散余弦變換器305輸出幀間運動補償殘差給信宿運動平移器306。信宿運動平移器306利用解碼后的視頻圖像幀和視頻矢量解碼器301輸出的運動矢量、信宿反離散余弦變換器305輸出的幀間運動補償殘差生成重建的視頻圖像幀。同時，視頻矢量解碼器301把接收到的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息通過反向反饋發送器113反饋到反向信道上，反向反饋接收器103從反向信道接收反向反饋發送器113發來的反饋運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息并傳送至視頻壓縮編碼器101中的本地解碼器210中的本地反量化器2105，本地反量化器2105輸出反饋運動補償殘差離散余弦變換系數給本地逆離散余弦變換器2104，本地逆離散余弦變換器2104輸出反饋的運動補償殘差和運動平移器2102輸出的前幀信息在加法器2106中相加后送入本地重建幀緩沖器2103，運動平移器2102輸出本地重建幀的預測，分別給減法器202和加法器2106。
[0029]具體地，一種反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸方法，按如下步驟發送運動補償殘差ig息:
步驟一:視頻源201把當前視頻幀劃分為視頻塊和宏塊，每個視頻塊將對應一個運動矢量，一個宏塊包含若干個塊；
步驟二:視頻源210將一個宏塊或塊Bn發送給運動估計器2101和減法器202;
步驟三:運動估計器2101將得到的宏塊或塊運動矢量BMVn分別發送給視頻矢量編碼器206和運動平移器2102;
步驟四:運動平移器2102將對應重建幀中的對應塊RFBn發送給減法器202;
步驟五:減法器202將塊Bn和重建幀中的對應塊RFBn相減的差值塊MCERBn發送給離散余弦變換器204;
步驟六:離散余弦變換器204對差值塊MCERBn進行離散余弦變換，得到離散余弦變換系數塊DCTBn，將其發送給量化器205 ；
步驟七:量化器205將離散余弦變換系數塊DCTBn進行最佳量化，得到最佳的量化塊QUANBn，并將其發送給視頻矢量編碼器206;
步驟八:視頻矢量編碼器206將量化塊QUANBn和塊運動矢量BMVn打包后的數據包DATABn發送給正向傳輸發送器102;
步驟九:正向傳輸發送器102將數據包DATABn經信道編碼調制處理后傳輸給正向傳輸接收器112;
步驟十:正向傳輸接收器112將接收信號進行信道解調譯碼后，得到有剩余誤碼的數據包EDATABn，并將其發送給視頻矢量解碼器301;
步驟i^一:視頻矢量解碼器301分離出符合質量要求的塊運動矢量RBMVn，發送給信宿運動平移器306;視頻矢量解碼器301分離出符合質量要求的量化塊RQUANBn，發送給信宿反量化器304;
步驟十二:信宿反量化器304將量化塊RQUANBn進行反量化，得到符合質量要求的離散余弦變換系數塊RDCTBn，發送給信宿逆離散余弦變換器305;
步驟十三:信宿逆離散余弦變換器305將離散余弦變換系數塊RDCTBn進行逆離散余弦變換，得到符合質量要求的塊運動補償殘差MCERBn，發送給信宿運動平移器306;
步驟十四:信宿運動平移器306將塊運動補償殘差MCERBn和塊運動矢量RBMVn恢復成接收端的重建視頻幀輸出。
[0030]具體地，一種反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸方法，按如下步驟反饋運動補償殘差ig息:
步驟一:視頻矢量解碼器301將分離出的量化塊RQUANBn反饋給反向反饋發送器113;步驟二:反向反饋發送器113將量化塊RQUANBn數據包進行信道編碼調制后傳輸給反向反饋接收器103;
步驟三:反向反饋接收器103將接收信號進行信道解調譯碼后，得到含有剩余誤碼的量化塊FRQUANBn，將其發送給本地反量化器2105;
步驟四:本地反量化器2105將量化塊FRQUANBn進行反量化，得到離散余弦變換系數塊FDCTBn，將其發送給本地逆離散余弦變換器2104;
步驟五:本地逆離散余弦變換器2104將離散余弦變換系數塊FDCTBn進行逆離散余弦變換，得到反饋的塊運動補償殘差FMCERBn，發送給加法器2106;
步驟六:運動平移器2102將按照運動矢量MVBn平移后的目標塊TBn發送給加法器2106;步驟七:加法器2106將反饋的塊運動補償殘差FMCERBn和對應的目標塊TBn相加后得到本地重建塊LRBn，發送給本地重建幀緩沖器2103;
步驟八:本地重建幀緩沖器2103將依次得到的本地重建塊LRBn組成本地重建幀，并進行緩沖；
步驟九:本地重建幀緩沖器2103將相應的本地重建幀分別發送給運動估計器2101和運動平移器2102。
[0031]本發明中遠端的信宿視頻解碼器在反向信道上向本地的信源視頻編碼器的反饋其接收到的運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息，可改善本地的信源視頻壓縮編碼器中本地解碼器重建幀和遠端的信宿視頻解碼器中重建幀的同步程度，從而達到較好的視頻遠程傳輸質量和提高視頻壓縮傳輸系統的抗信道干擾能力。可用于提供有線通信網絡、無線通信網絡及多媒體通信網絡中進行實時的或非實時的視頻壓縮傳輸，也可以支持交互式和雙向的全雙工方式的視頻壓縮通信，尤其可改善移動多媒體通信網絡中的視頻壓縮傳輸質量。
[0032]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸系統，包括本地的信源(100)和遠程的信宿(110)，信源(100)包括信源視頻編碼器(101)、正向傳輸發送器(102)和反向反饋接收器(103)，正向傳輸發送器(102)和反向反饋接收器(103)均與信源視頻編碼器(101)相連接；信宿(110)包括信宿視頻解碼器(111)、正向傳輸接收器(112)和反向反饋發送器(113)，正向傳輸接收器(112)和反向反饋發送器(113)均與信宿視頻解碼器(111)相連接;正向傳輸發送器(102)與正向傳輸接收器(112)相連接，反向反饋發送器(113)與反向反饋接收器(103)相連接，其特征在于，所述信源視頻編碼器(101)包括視頻源(201)、減法器(202)、視頻矢量編碼器(206)、離散余弦變換器(204)、量化器(205)和本地解碼器(210);所述視頻源(201)與減法器(202)相連接，減法器(202)與離散余弦變換器(204)相連接，所述離散余弦變換器(204)與量化器(205)相連接，量化器(205)與視頻矢量編碼器(206)相連接，視頻矢量編碼器(206)與正向傳輸發送器(102)相連接;所述本地解碼器(210)的輸入端分別與反向反饋接收器(103)、視頻源(201)相連接，本地解碼器(210)的一個輸出端與視頻矢量編碼器(206 )相連接，本地解碼器(210 )的另一輸出端與減法器(202)相連接。2.根據權利要求1所述的反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸系統，其特征在于，所述本地解碼器(210)包括本地反量化器(2105)、本地逆離散余弦變換器(2104)、加法器(2106)、本地重建幀緩沖器(2103)、運動估計器(2101)和運動平移器(2102)，本地反量化器(2105)與反向反饋接收器(103)相連接，本地逆離散余弦變換器(2104)與本地反量化器(2105)相連接;所述運動估計器(2101)與視頻源(201)相連接，運動估計器(2101)輸出的運動估計矢量作為運動平移器(2102)的輸入;所述加法器(2106)分別與本地逆離散余弦變換器(2104)和運動平移器(2102)相連接，加法器(2106)與本地重建幀緩沖器(2103)相連接，本地重建幀緩沖器(2103)分別與運動估計器(2101)、運動平移器(2102)相連接;所述運動估計器(2101)與視頻矢量編碼器(206)相連接，運動平移器(2102)和減法器(202)相連接。3.根據權利要求1或2所述的反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸系統，其特征在于，所述信宿視頻解碼器(111)包括視頻矢量解碼器(301)、信宿反量化器(304)、信宿逆離散余弦變換器(305)和信宿運動平移器(306);所述視頻矢量解碼器(301)與正向傳輸接收器(112)相連接，視頻矢量解碼器(301)分別與信宿反量化器(304)、信宿運動平移器(306)、反向反饋發送器(113)相連接，信宿反量化器(304)與信宿逆離散余弦變換器(305)相連接，信宿逆離散余弦變換器(305)與信宿運動平移器(306)相連接。4.根據權利要求2或3所述的反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸系統，其特征在于，視頻傳輸系統發送運動補償殘差信息的方法是:信源視頻編碼器(101)以塊或宏塊為單位發送運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息和運動矢量信息。5.根據權利要求2或3所述的反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸系統，其特征在于，視頻傳輸系統反饋運動補償殘差信息方法，信宿視頻解碼器(111)的反饋信息是通過正向傳輸接收器(112)接收運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息，信宿視頻解碼器(111)以塊或宏塊為單位反饋運動補償殘差離散余弦變換系數量化信息。6.—種反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸方法，其特征在于，發送運動補償殘差信息方法的步驟為: 步驟一:視頻源(201)把當前視頻幀劃分為視頻塊和宏塊，每個視頻塊將對應一個運動矢量，一個宏塊包含若干個塊； 步驟二:視頻源(210)將一個宏塊或塊Bn發送給運動估計器(2101)和減法器(202); 步驟三:運動估計器(2101)將得到的宏塊或塊Bn的塊運動矢量BMVn分別發送給視頻矢量編碼器(206)和運動平移器(2102)； 步驟四:運動平移器(2102 )將對應重建幀中的對應塊RFBn發送給減法器(202 )； 步驟五:減法器(202)將塊Bn和重建幀中的對應塊RFBn相減的差值塊MCERBn發送給離散余弦變換器(204); 步驟六:離散余弦變換器(204)對差值塊MCERBn進行離散余弦變換，得到離散余弦變換系數塊DCTBn，將其發送給量化器(205)； 步驟七:量化器(205)將離散余弦變換系數塊DCTBn進行最佳量化，得到最佳量化塊QUANBn，并將其發送給視頻矢量編碼器(206); 步驟八:視頻矢量編碼器(2 O 6 )將量化塊QUANBn和塊運動矢量BMVn打包后的數據包DATABn發送給正向傳輸發送器(102); 步驟九:正向傳輸發送器(102)將數據包DATABn經信道編碼調制處理后傳輸給正向傳輸接收器(112); 步驟十:正向傳輸接收器(112)將接收信號進行信道解調譯碼后，得到有剩余誤碼的數據包EDATABn，并將其發送給視頻矢量解碼器(301); 步驟十一:視頻矢量解碼器(301)分離出符合質量要求的塊運動矢量RBMVn，發送給信宿運動平移器(306);視頻矢量解碼器(301)分離出符合質量要求的量化塊RQUANBn，發送給信宿反量化器(304); 步驟十二:信宿反量化器(304)將量化塊RQUANBn進行反量化，得到符合質量要求的離散余弦變換系數塊RDCTBn，發送給信宿逆離散余弦變換器(305); 步驟十三:信宿逆離散余弦變換器(305)將離散余弦變換系數塊RDCTBn進行逆離散余弦變換，得到符合質量要求的塊運動補償殘差MCERBn，發送給信宿運動平移器(306); 步驟十四:信宿運動平移器(306)將塊運動補償殘差MCERBn和塊運動矢量RBMVn恢復成接收纟而的重建視頻巾貞輸出。7.根據權利要求6所述的反饋運動補償殘差信息的視頻傳輸方法，其特征在于，反饋運動補償殘差信息的步驟為: 步驟一:視頻矢量解碼器(301)將分離出的量化塊RQUANBn反饋給反向反饋發送器(113)； 步驟二:反向反饋發送器(113)將量化塊RQUANBn的數據包進行信道編碼調制后傳輸給反向反饋接收器(103); 步驟三:反向反饋接收器(103)將接收信號進行信道解調譯碼后，得到含有剩余誤碼的量化塊FRQUANBn，將其發送給本地反量化器(2105); 步驟四:本地反量化器(2105)將量化塊FRQUANBn進行反量化，得到離散余弦變換系數塊FDCTBn，將其發送給本地逆離散余弦變換器(2104); 步驟五:本地逆離散余弦變換器(2104)將離散余弦變換系數塊FDCTBn進行逆離散余弦變換，得到反饋的塊運動補償殘差FMCERBn，發送給加法器(2106); 步驟六:運動平移器(2102)將按照運動矢量MVBn平移后的目標塊TBn發送給加法器(2106)； 步驟七:加法器(2106)將反饋的塊運動補償殘差FMCERBn和對應的目標塊TBn相加后得到本地重建塊LRBn，發送給本地重建幀緩沖器(2103); 步驟八:本地重建幀緩沖器(2103)將依次得到的本地重建塊LRBn組成本地重建幀，并進行緩沖； 步驟九:本地重建幀緩沖器(2103)將相應的本地重建幀分別發送給運動估計器(2101)和運動平移器(2102)。
【文檔編號】H04N19/164GK105933703SQ201610491599
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】陳朝陽, 張秋慧, 武興會, 李小魁, 宋雪潔, 邱建文
【申請人】河南工程學院