專利名稱：基于視頻服務(wù)質(zhì)量的混合選擇重傳方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于視頻通信領(lǐng)域，涉及RTP包的選擇重傳方法與前向糾錯(cuò)方法，可用于 視頻通信系統(tǒng)以及音頻、數(shù)據(jù)等多媒體流在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的差錯(cuò)控制。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)以及通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，多媒體應(yīng)用已成為hternet不可或 缺的一部分，也逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?。很多?shí)時(shí)多媒體應(yīng)用如視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò) 電話及流媒體播放器等不斷涌現(xiàn)，這些應(yīng)用不僅方便了信息交流還豐富了人們的娛樂生 活。雖然目前多媒體應(yīng)用有了很大的進(jìn)步，但存在私有性，不夠靈活，不能給用戶提供滿意 的視覺體驗(yàn)，如Real Player及Windows Media Player。隨著視頻壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展， 如MPEG-4和H. 264的出現(xiàn)，利用幀間時(shí)間相關(guān)性和圖像空間相關(guān)性獲得高水平的壓縮，增 加了傳輸效率，但受誤碼擴(kuò)散的影響比較大。同時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的帶寬條件、分組丟失率或 者比特錯(cuò)誤率等因素影響了多媒體流的傳輸性能，導(dǎo)致媒體播放質(zhì)量下降，因此必須對(duì)傳 輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)使用多種差錯(cuò)控制方法。常用的差錯(cuò)控制方式有前向糾錯(cuò)方式和自動(dòng)請(qǐng)求重傳方式。前向糾錯(cuò)FEC是通過 在發(fā)送端發(fā)送包含冗余信息可以被糾錯(cuò)的碼，接收端自動(dòng)糾正碼字中的錯(cuò)誤，其特點(diǎn)是“只 糾不傳”，卷積碼和LDPC碼便是常用的糾錯(cuò)碼。自動(dòng)請(qǐng)求重傳ARQ的原理是接收端通過反 向信道反饋信息，使發(fā)送端重發(fā)檢查出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包，直到接收端認(rèn)為已正確接收，其特點(diǎn) 是“只傳不糾”。上述兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中FEC方式中不必要的開銷引起數(shù)據(jù)傳輸量的減 小，且增加了解碼系統(tǒng)的復(fù)雜性，而自動(dòng)請(qǐng)求重傳方式則存在傳輸時(shí)延和信息連貫性差的 缺陷?；旌线x擇重傳HARQ技術(shù)結(jié)合了 FEC技術(shù)和ARQ技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)端會(huì)發(fā)送具有一定冗 余信息的數(shù)據(jù)，接收端首先進(jìn)行FEC，如果依然不能正確解碼則要求發(fā)送端重新發(fā)送數(shù)據(jù)。 因此采用HARQ技術(shù)不僅能夠檢測(cè)出接收數(shù)據(jù)的正確性，而且還具有一定的糾錯(cuò)能力。HARQ 不僅可以解決單獨(dú)使用FEC和單獨(dú)使用ARQ的缺點(diǎn)，而且可以使整個(gè)系統(tǒng)誤碼率降低?；?合自動(dòng)請(qǐng)求重傳技術(shù)以往研究的都是基于可靠性的數(shù)據(jù)傳輸，但視頻通信是第三代無線通 信的重要組成部分，鑒于視頻通信本身的特點(diǎn)，有必要研究適合視頻傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制技術(shù)。根據(jù)其重傳內(nèi)容的不同，HARQ可分為Type-I HARQ、Type-II HARQ和Type-III HARQ三類1、Type-I HARQ是簡(jiǎn)單地將ARQ與FEC技術(shù)結(jié)合，對(duì)于收到的數(shù)據(jù)包先進(jìn)行解碼 糾錯(cuò)，若能糾正其中的錯(cuò)誤則接受此包；否則，丟棄此包并向發(fā)送端請(qǐng)求重發(fā)該數(shù)據(jù)包。2,Type-II HARQ的特點(diǎn)是重傳的數(shù)據(jù)與正常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不同，它只包含F(xiàn)EC編碼 的校驗(yàn)冗余數(shù)據(jù)，不包含信息數(shù)據(jù)，在接收端保存出錯(cuò)的數(shù)據(jù)包并與重傳的冗余校驗(yàn)數(shù)據(jù) 進(jìn)行合并解碼。3、Type-III HARQ是指重傳的數(shù)據(jù)包包含與原數(shù)據(jù)包相同的信息數(shù)據(jù)和不同F(xiàn)EC 編碼的冗余校驗(yàn)數(shù)據(jù)，每次重傳的數(shù)據(jù)包可直接解碼，如果不能正確解碼，則與先前傳輸?shù)?br> 4出錯(cuò)數(shù)據(jù)包合并成一個(gè)具有更大冗余度的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼。Type-I HARQ對(duì)錯(cuò)誤和丟失的數(shù)據(jù)包全部進(jìn)行重傳，沒有充分利用解碼失敗后的 FEC的冗余信息，因而重傳的數(shù)據(jù)量很大。Type-II HARQ, Type-III HARQ都屬于遞增冗余 型的HARQ，重傳的數(shù)據(jù)具有盲目性，也就是說重傳的一部分?jǐn)?shù)據(jù)可能對(duì)解碼完全沒有貢獻(xiàn)， 因而重傳的數(shù)據(jù)量也很多，造成了時(shí)延增大和網(wǎng)絡(luò)帶寬的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種基于視頻服務(wù)質(zhì)量的混合 選擇重傳方法，以減小重傳數(shù)據(jù)量和消除重傳數(shù)據(jù)的盲目性，提高視頻質(zhì)量、視頻傳輸?shù)膶?shí) 時(shí)性和網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的基于視頻服務(wù)質(zhì)量的混合選擇重傳方法，包括如 下步驟(1)利用視頻主觀質(zhì)量客觀化模型，計(jì)算反映視頻服務(wù)質(zhì)量的視頻主觀質(zhì)量客觀 化值V,:
權(quán)利要求
1. 一種基于視頻服務(wù)質(zhì)量的混合選擇重傳方法，包括以下步驟(1)利用視頻主觀質(zhì)量客觀化模型，計(jì)算反映視頻服務(wù)質(zhì)量的視頻主觀質(zhì)量客觀化值
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合選擇重傳方法，其中步驟(6)所述的發(fā)送端將前向糾錯(cuò) 編碼后的包發(fā)送到接收端，按如下步驟進(jìn)行2a)先進(jìn)行視頻編碼得到視頻流，再將視頻流按照實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議打包；2b)根據(jù)步驟( 得到的前向糾錯(cuò)冗余β選擇碼型進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼，將編碼后的數(shù) 據(jù)包和校驗(yàn)包發(fā)送到接收端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合選擇重傳方法，其中步驟(7)所述的根據(jù)步驟( 得到 的選擇重傳冗余S確定重傳丟包數(shù)得到的選擇重傳冗余S確定重傳丟包數(shù)，按如下步驟 進(jìn)行3a)計(jì)算出步驟加)中數(shù)據(jù)包的包重要性值，包重要性值是由包中所有幀的幀重要性 值加權(quán)平均得到；3b)計(jì)算需要重傳的包的數(shù)目m:m為數(shù)據(jù)包的總數(shù)和選擇重傳冗余δ的乘積，發(fā)送端 收到重傳請(qǐng)求后，統(tǒng)計(jì)總丟包數(shù)，向接收端重新發(fā)送包重要性值較大的m個(gè)數(shù)據(jù)包。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合選擇重傳方法，其中步驟(1)給出的主觀質(zhì)量客觀化值 Vq公式中涉及的使用前向糾錯(cuò)后的丟包率ρ (n，k)，按如下公式計(jì)算
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于視頻服務(wù)質(zhì)量的混合選擇重傳方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)因不必要的開銷引起的數(shù)據(jù)傳輸量減小，傳輸時(shí)延大和視頻信息連貫性差的問題。其實(shí)現(xiàn)步驟是首先，利用視頻主觀質(zhì)量客觀化模型計(jì)算視頻主觀質(zhì)量客觀化值，并由接收端向發(fā)送端反饋的網(wǎng)絡(luò)帶寬計(jì)算出不會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)擁塞的數(shù)據(jù)傳輸冗余范圍；然后，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸冗余的范圍，為前向糾錯(cuò)冗余和選擇重傳冗余分配比例，使視頻主觀質(zhì)量客觀化值最優(yōu)；最后，根據(jù)前向糾錯(cuò)冗余選擇碼型進(jìn)行編碼，再由選擇重傳的冗余確定需要重傳的包數(shù)。本發(fā)明同時(shí)考慮了前向糾錯(cuò)差錯(cuò)控制和選擇重傳差錯(cuò)控制，降低了時(shí)間開銷和網(wǎng)絡(luò)開銷，可用于視頻傳輸系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04N21/647GK102075312SQ20111000396
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者宋彬, 彭學(xué)露, 秦浩, 秦艷輝, 趙月 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)