一種反饋粗量化重建幀的視頻壓縮遠程傳輸系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及視頻壓縮傳輸系統的技術領域，具體涉及一種采用遠程視頻解碼器向本地視頻壓縮編碼器反饋粗量化重建幀的方法，以提高遠程解碼視頻序列的主觀和客觀質量，同時也可以增強視頻壓縮遠程傳輸系統抗信道干擾能力的反饋粗量化重建幀的視頻壓縮遠程傳輸系統。
【背景技術】
[0002]在帶寬受限和易受干擾的信道中進行視頻通信，需要同時具有較強的抗誤碼能力和高壓縮性能。為了獲得高壓縮比，現有的大多數視頻編解碼器采用了幀間預測運動補償的方案來有效降低時間冗余，然后通過空間變換降低空間冗余，最后對結果參數進行熵編碼，以進一步降低壓縮后碼流的數據量。采用這種技術的視頻標準包括ITU H.261、MPEG-4、ITU H.263及ITU H.26L/H.264標準等。
[0003]在這些視頻標準中，視頻壓縮編碼算法主要包括3個部分:運動預測、塊變換和量化。一個視頻幀可以采用兩種模式進行壓縮編碼，一種是幀內編碼，編碼原始視頻幀；另一種是幀間編碼，編碼已解碼幀的運動補償殘差。幀內編碼主要用于視頻編碼的起始階段和當視頻場景發生了重大變化的時刻。在每種模式下，都是將一幀分割成多個8*8大小的塊，4個相鄰亮度塊和兩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種操作不同步問題。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，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相同的本地和遠程解碼器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。
[0004]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。
[0005]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。
【實用新型內容】
[0006]為了解決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的問題，本實用新型提供了一種反饋粗量化重建幀的視頻壓縮遠程傳輸系統，在反向信道上反饋遠程視頻解碼器的重建視頻幀信息，以使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同步;利用簡便的降低傳輸數據速率的粗量化，重建幀反饋采用粗量化的方法來降低需要的數據速率，降低了對解碼器運算速度的要求。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是:一種反饋粗量化重建幀的視頻壓縮遠程傳輸系統，包括本地的信源和遠程的信宿，所述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;所述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;所述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。
[0008]所述信源視頻壓縮編碼器包括幀內幀間編碼模式選擇器、幀內編碼器、視頻合成編碼器、運動補償器、離散余弦變換器、量化器、本地解碼器和反饋重建幀解碼器;所述幀內幀間編碼模式選擇器與視頻輸入相連接，幀內編碼器、運動補償器均與幀內幀間編碼模式選擇器相連接，運動補償器與離散余弦變換器相連接，離散余弦變換器與量化器相連接，幀內編碼器、運動補償器和量化器均與視頻合成編碼器相連接，視頻合成編碼器與正向傳輸發送器相連接;所述本地解碼器輸入端分別與反饋重建幀解碼器、量化器相連接，本地解碼器輸出端與運動補償器相連接。
[0009]所述本地解碼器包括信源反量化器、信源反離散余弦變換器和本地重建幀，信源反量化器與量化器相連接，信源反離散余弦變換器與信源反量化器相連接，信源反離散余弦變換器和反饋重建幀解碼器相加輸出至本地重建幀緩沖器，本地重建幀緩沖器與運動補償器相連接。
[0010]所述信宿視頻解碼器包括視頻分解解碼器、視頻序列輸出器、幀內解碼器、信宿反量化器、信宿反離散余弦變換器、逆運動補償器和反饋幀內粗量化編碼器;所述視頻分解解碼器與正向傳輸接收器相連接，視頻分解解碼器分別與幀內解碼器、信宿反量化器、逆運動補償器相連接，信宿反量化器與信宿反離散余弦變換器相連接，信宿反離散余弦變換器與逆運動補償器相連接，幀內解碼器和逆運動補償器均與視頻序列輸出器相連接，視頻序列輸出器分別與逆運動補償器、反饋幀內粗量化編碼器相連接，反饋幀內粗量化編碼器與反向反饋發送器相連接。
[0011]所述視頻序列輸出器把復合成的視頻幀反饋給反饋幀內粗量化編碼器，反饋幀內粗量化編碼器根據反向信道的即時容量決定自己的輸出數據速率，反饋幀內粗量化編碼器將粗量化的反饋幀信息通過反向反饋發送器發送到反向信道上，反向反饋接收器接收反向反饋發送器發送的反饋幀并傳送至視頻壓縮編碼器中的反饋重建幀解碼器，反饋重建幀解碼器輸出的反饋重建幀與信源反離散余弦變換器輸出的運動補償殘差的和作為預測的本地重建幀，傳送至本地重建幀緩沖器，本地重建幀緩沖器將本地重建幀輸出給運動補償器。
[0012]本實用新型的有益效果是:使用從遠程的信宿視頻解碼器到本地的信源視頻編碼器的反向信道，由遠程的信宿視頻解碼器反饋粗量化的重建幀信息給本地的視頻壓縮編碼器中的本地解碼器，刷新本地解碼器中的本地重建幀，通過在反向信道上傳輸反饋遠程視頻解碼器的重建幀信息，以使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;利用簡便的降低傳輸數據速率的粗量化，重建幀反饋采用粗量化的方法來降低需要的數據速率，降低了對解碼器運算速度的要求。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型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實用新型的一些實施例，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。
[0014]圖1為本實用新型的總體原理示意圖。
[0015]圖2為圖1中信源視頻編碼器的具體結構示意圖。
[0016]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】
[0017]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型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實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，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，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]—種反饋粗量化重建幀的視頻壓縮遠程傳輸系統，如圖1所示，包括本地的信源100和遠程的信宿110。其中，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