一种嵌入式互动应用服务转编码系统技术方案

本发明专利技术公开了一种嵌入式互动应用服务转编码系统，它属于嵌入式应用开发领域和数字电视互动应用开发领域。该系统包括一转码装置，该转码装置进一步包括解码器和编码器，编码器和解码器直接级联，解码器对输入数据解码后再送入编码器进行编码；转码装置采用闭环控制结构，用于码率转换、分辨率转换和标准转换三类。基于本发明专利技术的码流可以变换成适合于不同网络传输，满足不同视频设备以及不同用户终端要求的码流形式，从而实现不同应用环境中不同编码标准的数字视频系统之间的兼容，实现不同格式多媒体资源之间的交互与集成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电通信
，具体涉及一种数字电视互动应用开发中多种编码转 换技术。
技术介绍
电视系统数字化后，将出现电信网、有线电视网和计算机网相互融合的趋势。因 此，它们之间不可避免地会出现相互交换节目的情况，但是不同的视频压缩标准的编码码 流的语法、语义不同，需要对编码比特流进行转换。不同的视频应用对视频数据存放格式、 网络带宽及视频编解码器的性能、体积和功耗等都有不同的要求，由此针对不同领域而使 用的编码标准也不尽相同。为了使得异质网络之间、不同的接入设备之间以及不同多媒体 数据格式之间能够无缝连接，就需要在接口处使用转码技术。例如在视频点播系统中，视 频服务器通过转码系统满足不同用户的请求；在数字广播中，可由机顶盒或网关设备完成 转码，使不同多媒体终端均可以接收数字广播。除通用的多媒体访问外，视频转码技术还可 应用于多路视频流的复合传输，控制码率使其满足信道带宽的限制，在压缩视频流中增加 公司标识、水印以及抗误码特性，对数字视频的快进、回放等模式的支持和视频点播也非常 有用。视频转码己成为网上多媒体传输的核心技术之一。但是以往转码器采用级联开环结构，有针对性地将输入码流转换到需要的格式， 转换种类单一，占用的运算资源、存储器资源比较大，而且转码效率不高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种嵌入式互动应用服务转编码系统，其目的在于降低转 码运算量，提高转码效率，并且转换种类多样化。根据上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的一种嵌入式互动应用服务转编 码系统，该系统包括一转码装置，该转码装置进一步包括解码器和编码器，所述编码器和解 码器直接级联，所述解码器对输入数据解码后再送入编码器进行编码；所述转码装置采用 闭环控制结构，用于码率转换、分辨率转换和标准转换三类。进一步的，当所述转码装置用于标准转换时，所述转码装置采用闭环控制结构具 体为在解码时保存得到编码信息，将输出码流参数作为反馈控制参数，不断对编码信息进 行修正控制，逐渐减少残差，构成一个自适应闭环控制系统。进一步的，当所述转码装置用于码率转换时，运动矢量修正技术首先对原始码流 进行解码，得到运动矢量、编码模式等参数，然后在编码端，解码得到的宏块参数得到重用， 在二次编码时就不再进行运动估计和模式选择。进一步的，在码率转换中弓I入运动补偿运算。进一步的，在分辨率转换中运用运动矢量映射算法，将已编码比特流与输出帧缓 存的反馈作为转码控制参数进行闭环控制。进一步的，在标准转换中闭环结构转码器引入块编码的思想，对解码信息进行重3新利用，从解码端得到的运动矢量得到重用，从解码端得到的运动矢量得到重用，编码端只 需要在当前得到的运动矢量上做有限地小范围搜索，回调码率闭环控制算法和比特率闭环 控制算法。本专利技术提出了一种嵌入式互动应用服务转编码系统，它是数字电视用于互动应用 服务领域视频转码的重要组成部分，它采用闭环结构，将码流的输出作为编码控制参数的 输入反馈，具有自动调节的功能，可以将一种标准和格式的视频数据处理成更适应于某种 特定应用的另一种标准和格式的视频数据。转码器的输入和输出都是压缩后的视频流，转 码后的码流更能适应传输带宽以及接受终端的要求不同类视频转码是将视频码流从某一 种编码标准转换成另一种视频编码标准的码流，来满足不同视频编码标准系统之间的互操 作性。可以用于码率转换、分辨率转换和标准转换。在码率转换中闭环结构转码器算法是利用原始码流进行解码得到运动矢量、编码 模式等参数进行重用，有效的控制了误差扩散，形成了闭环控制；在分辨率转换中闭环结构 转码器是以满足用户的要求和传输带宽的限制为参数，运用运动矢量映射算法，将已编码 比特流与输出帧缓存的反馈作为转码控制参数进行闭环控制；在标准转换中闭环结构转码 器引入块编码的思想，利用解码时保存得到编码信息(如运动矢量、帧编码模式、宏块编码 模式等)与输入参数进行修正，如果要对分辨率，码率控制，就会引入码率转换中闭环结构 转码器算法和分辨率转换中闭环结构转码器算法形成闭环控制。，本专利技术采用闭环转码结构，可以适用于多种转码类型，基于本专利技术的转码器的存 储器资源大为减少，算法复杂度和运算量也更低，能克服误差漂移，图像的质量得到很大提 高。基于本专利技术的码流可以变换成适合于不同网络传输，满足不同视频设备以及不同用户 终端要求的码流形式，从而实现不同应用环境中不同编码标准的数字视频系统之间的兼 容，实现不同格式多媒体资源之间的交互与集成。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例的互动应用服务转编码系统方框图；图2是本专利技术实施例的互动应用服务转编码系统流程图；图3是本专利技术实施例的转码网关图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举具体实施例并参照 附图，对本专利技术进行进一步详细的说明。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它 实施例，都属于本专利技术保护的范围。4如图1所示，是本专利技术实施例的互动应用服务转编码系统方框图。它是利用输出 码流的反馈参数和输入码流参数作为转码控制参数，实现转码系统的闭环控制，可以适用 于多种转码方式。最简单的转码器就是将解码器和编码器直接级联，解码器对输入数据解码后再送 入编码器进行编码。然而，这种方式计算量太大，并不实用。在这里我们采用闭环的转码系 统，可以适用于码率转换、分辨率转换和标准转换。在码率转换中闭环结构转码器算法是对部分解码和部分编码的组合。首先对原始 码流进行解码，得到运动矢量、编码模式等参数，然后在编码端，解码得到的宏块参数得到 重用，在二次编码时就不再进行运动估计和模式选择，这样可以减少大量运算，引入了运动 补偿运算，也由此有效的控制了误差扩散，克服了开环结构存在图像漂移的问题，转码后的 图像质量比较理想，提高编码效率。在分辨率转换中闭环结构转码器是对空间分辨率和时间分辨率进行闭环转换，以 满足用户的要求和传输带宽的限制，运用运动矢量映射算法，将已编码比特流与输出帧缓 存的反馈作为转码控制参数进行闭环控制。在标准转换中闭环结构转码器引入块编码的思想，对解码信息进行重新利用，来 提高转码效率。在解码时保存得到编码信息(如运动矢量、帧编码模式、宏块编码模式等)， 然后对这些信息通过输出反馈和输入参数进行修正，二次编码过程中直接应用修正过的信 息，不再重新进行运动估计和模式选择等处理，这样就可以大大减少计算量。在压缩域，对 输入视频流包含的运动矢量信息的复用，将带来预测和残差不能很好匹配的问题，因此还 需要对运动矢量做进一步修正，即在一定的搜索范围内继续做(半像素)运动估计。运动估 计搜索窗不需很大，在前已得到运动矢量前提下，可很快得到最优运动矢量，相应的残差也 更小，这些额外的参数修正计算可以是转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式互动应用服务转编码系统，该系统包括一转码装置，该转码装置进一步包括解码器和编码器，所述编码器和解码器直接级联，所述解码器对输入数据解码后再送入编码器进行编码；其特征在于：所述转码装置采用闭环控制结构，用于码率转换、分辨率转换和标准转换三类。

【技术特征摘要】
一种嵌入式互动应用服务转编码系统，该系统包括一转码装置，该转码装置进一步包括解码器和编码器，所述编码器和解码器直接级联，所述解码器对输入数据解码后再送入编码器进行编码；其特征在于所述转码装置采用闭环控制结构，用于码率转换、分辨率转换和标准转换三类。2.根据权利要求1所述的一种嵌入式互动应用服务转编码系统，其特征在于当所述 转码装置用于标准转换时，所述转码装置采用闭环控制结构具体为在解码时保存得到编 码信息，将输出码流参数作为反馈控制参数，不断对编码信息进行修正控制，逐渐减少残 差，构成一个自适应闭环控制系统。3.根据权利要求1所述的一种嵌入式互动应用服务转编码系统，其特征在于当所述 转码装置用于码率转换时，运动矢量修正技术首先对原始码流进行解码，得到运动矢量、编 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炅，徐武强，赵炳勇，
申请(专利权)人：广州市聚晖电子科技有限公司，中山大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]