用于实时流式传输服务的MPEG－4编码模式选择方法

摘要

一种用于实时流式传输服务的MPEG－4编码模式选择方法，该方法可用于无线网络的预约型视频(VOD：视频点播)，其包括以下步骤：从接收终端机接收可以掌握上述接收终端机错误状况的信息包损失率(PLR)信息的步骤；根据上述信息包损失率(PLR)信息，选择编码器的编码模式的步骤。实时流式传输服务时MPEG－4编码模式选择方法的优点是：考虑使用无线网络进行流传送时，MPEG－4编码模式特性及复杂度，通过根据在接收终端机可以掌握的错误状况的PLR信息，选择上述几种MPEG－4编码模式，增强终端机的错误探测及错误掩盖性能，提高影像品质，最终，减少终端机的计算量，可以为用户提供更优质的实时视频影像服务。

说明书

技术领域

本发明涉及实时流式传输服务时MPEG-4编码模式选择方法的发明，更具体地说，涉及使用无线网络的实时流式传输服务时，提高VOD(视频点播)流服务器侧面的影像品质的MPEG-4编码模式选择方法。

背景技术

图1是使用现存无线网络的VOD服务系统的概略构成示意图。

首先，上述所谓VOD服务是指的是根据服务用户的要求，通过电话线或电缆，提供电影或新闻等影像基础服务的新概念的影像服务事业。上述VOD服务是将视频节目压缩成数字，并存储到视频服务器中，利用高速通讯网，为用户提供偏好节目的服务，用户可以进行节目的选择、播放、控制、索引检索、质疑等。

而且，最近，出现了一种通过CDMA1x及EVDO(Evolution Data Only：纯数据版)等无线网络，实时提供上述VOD服务的技术。

如图1所示，使用现存无线网络的VOD服务系统由以下几个部分构成：提供VOD服务的VOD服务器100；为了提供接收上述VOD服务，加入到无线网络120中的多个终端机140。

这里，值得一提的是，为了通过上述VOD服务器100，使用无线网络提供VOD服务，利用MPEG-4编码器(encoder)，将上述服务器100制作的影像和动画影像110转换为压缩的比特流(bit stream)112，然后，执行对上述比特流的信息进行分包(packetization)过程后114，为了进行包交换网络(即，无线网络)传送，总共追加40字节(IP报头(20byte)(119)+UDP(User Datagram Protocol：用户数据包协议)报头(8byte)(118)+RTP(Real-time Transport Protocol：实时传输协议)报头(12byte)(116))的报头信息后，向包交换网传送。

而且，此时实时传输控制协议RTCP是对网络错误状况进行反馈(feedback)。即，反馈关于信息包损失率的信息。

上述信息包损失是由信息包网的非同期性(non-synchronousnature)导致的信息包迟延产生的，由于这种现象，接收端(终端机)解码器(decoder)上出现由于数据的损失，解码时，画面破裂的现象。

一般地，对于这种错误部分，上述解码器使用错误掩盖(error conceal)方法，对其性能具有很大左右作用的就是服务器侧面的流传送方法，流传送方法的关键是上述终端机的错误探测及错误掩盖。

另一方面，通过新型动画影像技术倍受关注的上MPEG-4技术具有实现低传送率、高画质视频的优点。尤其是，MPEG-4具有相当高的编码效率，其可以通过ACE(Advanced Coding Efficiency：进阶压缩效率)算法得以知道。

并且，在上述服务器内的MPEG-4编码器内，支持多种编码模式，这是由用于区分接收方终端机的规格(specification)及复杂度(complexity)的轮廓(profile)及水平(level)定义。

现在，VOD服务中使用的MPEG-4编码器的轮廓及水平一般由简单轮廓(simple profile)定义，包括在上述简单轮廓中的编码模式划分为基本技术(basic tool)模式和错误恢复性技术(errorresilience tool)模式。

图2是通过简单程序文件定义的现存MPEG-4编码器的编码模式的示意图。

这里，值得一提的是，在上述现存的MPEG-4编码器200的编码模式中，基本技术模式作为提高编码性能的基本工具(tool)，包括I-VOP(Video OnPlane)、P-VOP、AC/DC Prediction(AC/DC)、4-MV，Unrestricted MV(UMV)；用于提高错误应对的错误恢复技术包括再同步信号的适应插入(Resynchronization Marker，RM)、数据分割(Data Partitioning，DP)、逆方向可变长度编码(Reversible Variable Length Coding，RVLC)等。

关于上述各个技术的详细技术事项在“ISO/IEC JTC1/SC29/WG11，N3908，MPEG-4 Video Verification Model Version 18.0，January2001/Pisa”中有详细记述。

但是，这种支持现存MPEG-4编码器的错误恢复技术在存在基本频道比特错误的电路网络等应用中，其性能得到最大程度发挥，为了适用到无线网络等信息包网络中，需要一定的修正及补充。

而且，正如前面说明的那样，现存技术VOD服务的缺点是：与传送网络的错误状况无关，如果一次决定上述MPEG-4编码模式，按照这种模式全部适用，由于完全不考虑网络的错误状况，其存在修正起来很不方便的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是为使用者提供一种提高影像品质的实时流式传输服务时MPEG-4编码模式选择方法。以对应网络错误状况，使用无线网络进行流传送时，考虑MPEG-4编码模式特性及复杂度，通过根据在接收终端机可以掌握的错误状况PLR(Packet LossRate：信息包损失率)信息，选择MPEG-4编码模式，增强终端机的错误探测及错误掩盖性能，

为了实现上述目的，本发明提供的实时流式传输服务时MPEG-4编码模式选择方法就是在使用无线网络的预约型视频(VOD)的实时流式传输服务时MPEG-4编码模式选择方法，

一种实时流式传输服务的MPEG-4编码模式选择方法，用于无线网络的预约型视频服务，其特征在于，包括：

从接收终端机接收反映错误状况的信息包损失率(PLR)信息的步骤；

根据上述信息包损失率(PLR)信息，选择编码器的编码模式的步骤。

该MPEG-4编码模式选择方法，还包括：

根据上述选择的编码模式，对编码的比特流进行信息分包的步骤；

在上述信息分包的比特流上追加报头信息，向无线网络传送的步骤。

所述编码器是MPEG-4编码器。

所述信息包损失率(PLR)通过实时控制协议(RTCP)反馈并提供。

所述编码器的编码模式根据上述提供的信息包损失率(PLR)，划分为多种模式。

所述编码器的编码模式根据信息包损失率(PLR)，划分为A-模式到E-模式五种模式：

A-模式作为当信息包损失率(PLR)为0-5％时选择的模式，只有通过简单轮廓基本技术(basic tool)-----I-VOP，P-VOP，AC/DCPrediction(AC/DC)，4-MV，UMV操作。

B-模式作为反映网络错误状况的信息包损失率(PLR)为5-20％时选择的模式，其通过在由简单轮廓定义的MPEG-4编码模式中基本技术(basic tool)----I-VOP，P-VOP，AC/DC Prediction(AC/DC)，4-MV，UMV和错误恢复性技术----再同步信号的插入(RM)进行操作。

C-模式作为反映网络错误状况的信息包损失率(PLR)为20-50％时选择的模式，其通过在由简单轮廓定义的基本技术(basic tool)中I-VOP，P-VOP，4-MV，UMV和错误恢复性技术----再同步信号的插入(RM)进行操作。

D-模式作为反映网络错误状况的信息包损失率(PLR)为50-70％时选择的模式，其通过在由简单轮廓定义的基本技术(basic tool)中I-VOP，P-VOP，UMV和错误恢复性技术---再同步信号的插入(RM)，数据分割(DP)进行操作。

E-模式作为反映网络错误状况的信息包损失率(PLR)为70-97％时选择的模式，其通过在由简单轮廓定义的基本技术(basic tool)中的I-VOP，P-VOP和错误恢复性技术--再同步信号的插入(RM)、数据分割(DP)、逆方向可变长度编码(RVLC)进行操作。

本发明实时流式传输服务时MPEG-4编码模式选择方法的优点是：考虑使用无线网络进行流传送时，MPEG-4编码模式特性及复杂度，通过根据在接收终端机可以掌握的错误状况的PLR信息，选择上述几种MPEG-4编码模式，增强终端机的错误探测及错误掩盖性能，提高影像品质，最终，减少终端机的计算量，可以为用户提供更优秀的实时视频影像服务。

本发明实时流式传输服务时MPEG-4编码模式选择方法的优点是：考虑使用无线网络进行流传送时，MPEG-4编码模式特性及复杂度，通过根据在接收终端机可以掌握的错误状况的PLR信息，选择上述几种MPEG-4编码模式，增强终端机的错误探测及错误掩盖性能，提高影像品质，最终减少终端机的计算量，可以为用户提供更优秀的实时视频影像服务。

附图说明

图1是使用现存无线网络的VOD服务系统的简要构成示意图；

图2是通过简单程序文件定义的现存MPEG-4编码器的编码模式的示意图；

图3是本发明使用无线网络的VOD服务系统的简要构成示意图；

图4是在图3的VOD服务器中具备的MPEG-4编码器的各模式的示意图。

符号说明

300：VOD服务器                320：无线网络

340：终端机

400：A-模式                   410：B-模式

420：C-模式                   430：D-模式

440：E-模式

具体实施方式

下面将参照附图对本发明实时流式传输服务时MPEG-4编码模式选择方法的实施例进行详细说明。

图3是使用本发明无线网络的VOD服务系统的概略构成示意图。图4是在图3的VOD服务器中具备的MPEG-4编码器的各个模式的示意图。

本发明在使用无线网络等信息包网络的VOD服务中，为了与网络错误状况相互对应，使用无线网络进行流传送时，考虑G-4编码模式特性及复杂度，为了确保接收终端机能够掌握的错误状况的PLR()信息，选择上述几种MPEG-4编码模式，上述MPEG-4编码器的模式具有多个。

如图3所示，本发明使用无线网络的VOD服务系统由以下几个部分构成：提供VOD服务的VOD服务器300；为了接收上述VOD服务，加入无线网络320的多个终端机340。

而且，上述VOD服务器300里具备的MPEG-4编码器与现存的不同，其并不是固定某一种编码模式，按照这种模式一律适用，而是根据可以掌握接收终端机端的错误状况的PLR(信息包损失率)信息，可以变更适应不同的编码模式。

即，为了通过上述VOD服务器，使用无线网络供VOD服务，利用MPEG-4编码器(encoder)，将上述服务器制作的影像和动画影像310转换为压缩的比特流(bit stream)312。然后，执行对上述比特流的信息进行分包(packetization)过程后314，为了进行包交换网络(即，无线网络)传送，总共追加40字节(IP报头(20byte)(319)+UDP(User Datagram Protocol：用户数据包协议)报头(8byte)318+实时传输协议(Real-time Transport Protocol，RTP)报头(12byte)(316))的报头信息后，向包交换网传送。

本发明通过实时传输控制协议(Real-time Transport ControlProtocol，RTCP)反馈(feedback)网络错误状况，即，反馈信息包损失率PLR的信息，利用上述PLR信息，通过选择适应的MPEG-4编码器(encoder)的编码模式312，提高影像品质，最终减少终端机的计算量，可以为用户提供更优秀的实时视频影像服务。

下面，参照图4，对利用上述信息包损失率PLR信息，选择相应的MPEG-4编码器(encoder)的编码模式进行详细的说明。

如图4所示，在上述VOD服务器中具备的MPEG-4编码器的一个实施例具有5种模式，通过从接收终端机接收反馈的PLR信息选择各个模式。下面，对上述5种编码模式分别进行说明。首先，对A-模式300进行说明。A-模式300作为当判断反馈的信息包损失率PLR信息，即，网络错误状况的信息包损失率为0-5％时选择的模式，其特征是：只由通过简单轮廓定义的MPEG-4编码模式中基本技术构成。

即，上述A-模式300作为为了使实现最大编码性能的技术动作，提高编码性能的基本工具(tool)，只有I-VOP(Video OnPlane)、P-VOP、AC/DC Prediction(AC/DC)、4-MV，Unrestricted MV(UMV)动作，再同步信号的适应插入(，RM)、数据分割(Data Partitioning，DP)、逆方向可变长度编码(Reversible Variable Length Coding，RVLC)等错误恢复性技术不动作。

像这样，A-模式400在没有错误动作的状况下，可以清除在不必要的RM/DP/RVLC中消耗的计算量，这种资源(resource)可以被运用成编码性能中消耗的资源。

其次，B-模式410作为当判断反馈的PLR信息，即，网络错误状况的信息包损失率为5-20％时选择的模式，其通过在由简单轮廓定义的MPEG-4编码模式中基本技术中追加再同步信号的插入(RM)，在比特流之间插入传送同步信息，在接收终端机发生错误时，查找上述同步信息，能够很容易地进行错误的探测及错误掩盖。

而且，C-模式420作为当判断反馈的PLR信息，即，网络错误状况的信息包损失率为20-50％时选择的模式，由于信息包损失很多，从AC/DC模式将周围宏块作为预测块使用的这个特性上来看，不使用上述AC/DC模式。即，当与上述B-模式410进行比较时，二者的差异就在于上述AC/DC模式关闭(OFF)。

再有，D-模式430作为当判断反馈的PLR信息，即，网络错误状况的信息包损失率为50-70％时选择的模式，由于信息包损失很多，当与上述C-模式420进行比较时，二者的差异就在于：在基本技术中关闭(OFF)4-MV模式，在错误恢复性技术中追加数据分割(DP)。

最后，E-模式440作为当判断反馈的PLR信息，即，网络错误状况的信息包损失率为70-97％时选择的模式，由于是信息包损失最多的状态，用于提高编码性能的AC/DC、4-MV/UMV模式全部关闭(OFF)，错误恢复性技术、再同步信号的适应插入(RM)、数据分割(DP)、逆方向可变长度编码(RVLC)打开(ON)。

通过使用上述方法，可以增强接收终端机的错误探测及错误掩盖性能，提高影像品质，最终减少终端机的计算量，可以为用户提供更优秀的实时视频影像服务。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。

因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。