專利名稱：一種提高八視點(diǎn)自由立體視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的糾錯(cuò)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多視點(diǎn)自由立體視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，是一種基于交織的糾錯(cuò)方 法。
背景技術(shù)：
多視點(diǎn)自由立體視頻技術(shù)是未來(lái)多媒體技術(shù)的發(fā)展方向之一，它能夠提供給人們 富有立體感的新型視頻。與現(xiàn)在的二維電視單通道視頻相比，多視點(diǎn)立體視頻一般針對(duì)一 幀圖像有八或九個(gè)視點(diǎn)，一個(gè)多視點(diǎn)視頻系統(tǒng)需要從多個(gè)角度，同時(shí)獲得同一個(gè)場(chǎng)景的幾 個(gè)視頻序列，遠(yuǎn)程傳輸視頻流播放，可以滿足人們裸眼觀看立體視頻的要求。多視點(diǎn)立體視 頻一般有兩個(gè)視頻通道，其數(shù)據(jù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單通道視頻，因此對(duì)多視點(diǎn)立體視頻而言，高 效壓縮尤為重要。由于視頻信號(hào)要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸，而經(jīng)過高效壓縮的視頻信號(hào)在傳輸中不可避免地 會(huì)出現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤或者傳輸丟失的情況，這將導(dǎo)致視頻播放的質(zhì)量下降。因此視頻信號(hào)需要 進(jìn)行糾錯(cuò)編解碼。多視點(diǎn)自由立體視頻與普通的二維視頻相比，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的傳輸錯(cuò)誤或者 傳輸丟失更為敏感，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致視頻的立體感丟失，影響觀看效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種能夠提高立體視頻的傳輸質(zhì) 量，改善立體視頻的播放效果的自由立體視頻糾錯(cuò)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種提高八視點(diǎn)自由立體視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的糾錯(cuò)方法，其特征在于包括下列步 驟(1)在發(fā)送端對(duì)八視點(diǎn)立體視頻中一幀圖像的多個(gè)視點(diǎn)進(jìn)行拼接；(2)對(duì)經(jīng)過拼接的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行信源壓縮編碼和信道糾錯(cuò)編碼；(3)對(duì)經(jīng)過信源壓縮編碼和信道糾錯(cuò)編碼的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行交織，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳 輸；(4)接收端根據(jù)發(fā)送端選定的交織方式對(duì)接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織，并進(jìn)行 信道糾錯(cuò)解碼和信源壓縮解碼，再依據(jù)多個(gè)視點(diǎn)的拼接方式恢復(fù)一幀圖像數(shù)據(jù)，播放自由 立體視頻。作為優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(3)中采用塊交織的方法組織數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)按行寫 入、按列讀出，其行數(shù)等于交織涉及到的編碼個(gè)數(shù)，列數(shù)等于編碼碼長(zhǎng)；對(duì)于八視點(diǎn)自由立 體視頻數(shù)據(jù)所采用的拼接方法如下將八個(gè)視點(diǎn)中的前六個(gè)按照順序排成兩行三列，余下 的兩個(gè)視點(diǎn)經(jīng)過拆分，排列成三分之二行三列，長(zhǎng)度上與前六個(gè)視點(diǎn)對(duì)齊。本發(fā)明在面向多視點(diǎn)自由立體視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕A(chǔ)上，針對(duì)八視點(diǎn)自由立體視 頻，主要考慮八個(gè)視點(diǎn)的拼接方式以及幀頭信息的附加，將交織與糾錯(cuò)編碼的應(yīng)用相結(jié)合。 信道中傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)流經(jīng)過視點(diǎn)拼接、信源壓縮、頭部信息附加、糾錯(cuò)編碼和交織的處 理，能夠更好的應(yīng)對(duì)突發(fā)錯(cuò)誤或突發(fā)錯(cuò)誤與隨機(jī)錯(cuò)誤并存的情況，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸后立體視頻的播放效果。本發(fā)明與現(xiàn)有的多視點(diǎn)視頻按照視點(diǎn)傳輸糾錯(cuò)相比，將多個(gè)視點(diǎn)先進(jìn)行拼 接再編碼傳輸，有利于多個(gè)視點(diǎn)之間的同步，同時(shí)能夠通過減少各個(gè)視點(diǎn)的復(fù)制次數(shù)來(lái)減 少內(nèi)存的使用。


圖1是本發(fā)明的基本應(yīng)用場(chǎng)景。圖2是本發(fā)明采用的幀視頻數(shù)據(jù)格式。
具體實(shí)施例方式圖1是本發(fā)明的基本應(yīng)用場(chǎng)景。一個(gè)完整的多視點(diǎn)自由立體視頻通信系統(tǒng)包括立 體視頻的獲取、傳輸和顯示。立體視頻的獲取可以采用多視點(diǎn)攝像采集的方法，這種方法主要依靠多部攝像機(jī) 同時(shí)拍攝同一場(chǎng)景，讓系統(tǒng)中任意相鄰的兩臺(tái)攝像機(jī)模擬人的雙眼去采集場(chǎng)景中的一對(duì)視 點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)人的左、右眼視點(diǎn)。自由立體視頻的網(wǎng)絡(luò)傳輸基于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，與普通視頻相融合。與二維電視視頻 相比，立體視頻具有兩個(gè)突出特點(diǎn)一是立體視頻的數(shù)據(jù)量隨視點(diǎn)數(shù)目的增加而迅速增長(zhǎng)； 二是立體視頻對(duì)網(wǎng)絡(luò)的傳輸錯(cuò)誤或者傳輸丟失更為敏感，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致視頻的立體感丟 失，影響觀看效果。針對(duì)這兩個(gè)突出特點(diǎn)，前者要求多視點(diǎn)立體視頻在網(wǎng)絡(luò)傳輸前必須經(jīng)過 高效壓縮，以滿足網(wǎng)絡(luò)和實(shí)時(shí)性的需求，后者則要求立體視頻具備與普通視頻相比更強(qiáng)大 的糾錯(cuò)能力，以保證傳輸數(shù)據(jù)的可靠性和視頻的立體感。立體視頻的顯示主要依賴基于雙目視差原理的光柵式自由立體顯示技術(shù)，包括狹 縫光柵式和柱透鏡光柵式自由立體成像終端。本發(fā)明是一種面向八視點(diǎn)自由立體視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募m錯(cuò)方法，主要基于八個(gè)視點(diǎn) 的拼接方式以及附加的頭部信息格式，實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)編碼與交織的聯(lián)合應(yīng)用。八視點(diǎn)自由立體 視頻針對(duì)一幀視頻圖像有八個(gè)視點(diǎn)，本發(fā)明針對(duì)的自由立體視頻分辨率為1920*1080。將 八個(gè)視點(diǎn)中的前六個(gè)按照順序排成兩行三列，即576(^2160，余下的兩個(gè)視點(diǎn)經(jīng)過拆分，排 列成三分之二行三列，即5760*720，長(zhǎng)度上與前六個(gè)視點(diǎn)對(duì)齊，整體排列成576(^2880的格 式。將拼接后的一幀視頻圖像進(jìn)行信源壓縮編碼，然后附加頭部信息。本發(fā)明采用的 幀視頻數(shù)據(jù)附加頭部信息格式如圖2所示，分配幀頭長(zhǎng)度為1字節(jié)、幀號(hào)4字節(jié)、幀長(zhǎng)度4 字節(jié)，其后為幀數(shù)據(jù)。將幀頭信息與幀數(shù)據(jù)一起進(jìn)行信道糾錯(cuò)編碼，再經(jīng)過交織后由發(fā)送端 發(fā)送，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。各種信道糾錯(cuò)編碼，如RS碼、LDPC碼等信道糾錯(cuò)編碼，均可以應(yīng)用在本發(fā)明的糾 錯(cuò)方法中。接收端接收到視頻數(shù)據(jù)后，首先進(jìn)行解交織和信道糾錯(cuò)解碼，然后根據(jù)幀視頻的 頭部信息獲取幀頭長(zhǎng)度、幀號(hào)和幀長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)，從而獲取幀數(shù)據(jù)，再按照發(fā)送端采用的視點(diǎn) 拼接方式，把一幀視頻圖像拆分還原成八個(gè)視點(diǎn)，進(jìn)行多視點(diǎn)自由立體視頻的播放。數(shù)字通信中一般采用的交織方法有塊交織和卷積交織，傳統(tǒng)的交織方法均可應(yīng)用 于本發(fā)明。本實(shí)施例采用塊交織方法，塊交織是一個(gè)二維存儲(chǔ)器陣列，將數(shù)據(jù)按行寫入、按列讀出，其行數(shù)等于交織涉及到的編碼個(gè)數(shù)，列數(shù)等于編碼碼長(zhǎng)。本發(fā)明的基于交織的糾錯(cuò)編碼與普通的糾錯(cuò)編碼相比，主要優(yōu)勢(shì)在于有利于糾正 突發(fā)性誤碼和增強(qiáng)糾錯(cuò)能力。突發(fā)性誤碼是指，有的通信信道受到干擾出現(xiàn)突發(fā)的、成串的 傳輸誤碼，可能造成一個(gè)糾錯(cuò)分組內(nèi)的誤碼數(shù)目超出糾錯(cuò)碼的糾錯(cuò)能力，導(dǎo)致無(wú)法糾錯(cuò)。而 將糾錯(cuò)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行交織，在接收端通過解交織可以將網(wǎng)絡(luò)傳輸中突發(fā)的成串誤碼分 散至互相交織的各個(gè)分組內(nèi)，降低一個(gè)分組內(nèi)的誤碼數(shù)目，從而保證糾錯(cuò)碼的糾錯(cuò)性能。本發(fā)明的整體流程如下發(fā)送端完成原始視頻數(shù)據(jù)的視點(diǎn)拼接、信源壓縮、頭部信 息附加、信道糾錯(cuò)編碼和交織，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。接收端進(jìn)行解交織、信道糾錯(cuò)解碼、分析 頭部信息、信源解碼以及視點(diǎn)的恢復(fù)，最終完成自由立體視頻的播放。
權(quán)利要求
1.一種提高八視點(diǎn)自由立體視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的糾錯(cuò)方法，其特征在于包括下列步驟(1)在發(fā)送端對(duì)八視點(diǎn)立體視頻中一幀圖像的多個(gè)視點(diǎn)進(jìn)行拼接；(2)對(duì)經(jīng)過拼接的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行信源壓縮編碼和信道糾錯(cuò)編碼；(3)對(duì)經(jīng)過信源壓縮編碼和信道糾錯(cuò)編碼的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行交織，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸；(4)接收端根據(jù)發(fā)送端選定的交織方式對(duì)接收到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織，并進(jìn)行信道 糾錯(cuò)解碼和信源壓縮解碼，再依據(jù)多個(gè)視點(diǎn)的拼接方式恢復(fù)一幀圖像數(shù)據(jù)，播放自由立體 視頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糾錯(cuò)方法，其特征在于，步驟C3)中采用塊交織的方法組織數(shù) 據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)按行寫入、按列讀出，其行數(shù)等于交織涉及到的編碼個(gè)數(shù)，列數(shù)等于編碼碼長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸方法，其特征在于，對(duì)于八視點(diǎn)自由立體視頻數(shù)據(jù)所采 用的拼接方法如下將八個(gè)視點(diǎn)中的前六個(gè)按照順序排成兩行三列，余下的兩個(gè)視點(diǎn)經(jīng)過 拆分，排列成三分之二行三列，長(zhǎng)度上與前六個(gè)視點(diǎn)對(duì)齊。
全文摘要
本發(fā)明屬于多視點(diǎn)自由立體視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種能夠提高八視點(diǎn)自由立體視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的糾錯(cuò)方法，該方法在發(fā)送端對(duì)八視點(diǎn)立體視頻中一幀圖像的多個(gè)視點(diǎn)進(jìn)行拼接；對(duì)經(jīng)過拼接的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行信源壓縮編碼和信道糾錯(cuò)編碼；對(duì)經(jīng)過信源壓縮編碼和信道糾錯(cuò)編碼的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行交織，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。本發(fā)明可將多個(gè)視點(diǎn)先進(jìn)行拼接再編碼傳輸，有利于多個(gè)視點(diǎn)之間的同步，同時(shí)能夠通過減少各個(gè)視點(diǎn)的復(fù)制次數(shù)來(lái)減少內(nèi)存的使用。
文檔編號(hào)H04N13/00GK102098500SQ20111005039
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者劉曉輝, 吳 琳, 趙西滿, 金志剛 申請(qǐng)人:天津大學(xué)