專利名稱：基于碼率切換的多媒體信源信道聯(lián)合編碼傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)領(lǐng)域的多媒體數(shù)據(jù)傳輸方法，具體是一種基于碼率切換的多媒體信源信道聯(lián)合編碼傳輸方法。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，多媒體業(yè)務(wù)已深入到社會(huì)生活的各個(gè)方面，為人們的生產(chǎn)、 生活提供了極大的便利。應(yīng)用多媒體信息時(shí)經(jīng)常涉及音、視頻等多媒體數(shù)據(jù)的編碼與傳輸。 考慮到實(shí)際的傳輸信道往往不可避免地存在各種噪聲干擾，因此如何高效、可靠地傳輸多媒體數(shù)據(jù)已成為實(shí)際應(yīng)用時(shí)所必須面對(duì)的問題。一種常用的提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性的方法是反饋重傳機(jī)制。發(fā)送端根據(jù)收到的反饋消息，為之前接收失敗的數(shù)據(jù)補(bǔ)充發(fā)送一定量的數(shù)據(jù)，以輔助接收端能夠正確地接收。但是當(dāng)對(duì)音、視頻等多媒體數(shù)據(jù)應(yīng)用反饋重傳機(jī)制時(shí)，發(fā)送端的補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)常會(huì)與后續(xù)的初傳數(shù)據(jù)搶占信道，導(dǎo)致初傳數(shù)據(jù)的延遲發(fā)送。這就增加了額外的延時(shí)開銷，降低了媒體傳輸?shù)男?。因此，需要一種多媒體數(shù)據(jù)的編碼與傳輸方法，使得在可靠傳輸多媒體數(shù)據(jù)的同時(shí)，能夠有效地控制反饋重傳所造成的延時(shí)開銷，提高媒體傳輸?shù)男省?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有多媒體數(shù)據(jù)編碼傳輸方法的不足，提供一種基于碼率切換的多媒體信源信道聯(lián)合編碼傳輸方法，從而在實(shí)際應(yīng)用時(shí)能夠有效地控制延時(shí)開銷，提高傳輸?shù)男?。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明把多媒體數(shù)據(jù)的編碼、發(fā)送分成若干個(gè)時(shí)隙，當(dāng)發(fā)送端檢測(cè)到有之前時(shí)隙的數(shù)據(jù)接收失敗，且需要為其補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的視頻序列進(jìn)行低碼率編碼，并且生成之前接收失敗時(shí)隙的補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)。否則，對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的視頻序列進(jìn)行高碼率編碼。進(jìn)一步的，本發(fā)明將多媒體數(shù)據(jù)的編碼、發(fā)送分成若干個(gè)時(shí)隙，然后為每個(gè)時(shí)隙執(zhí)行下述第一至第三步的操作
第一步，根據(jù)接收端的反饋情況，判斷是否有之前時(shí)隙的數(shù)據(jù)接收失敗。如果檢測(cè)到有之前時(shí)隙的數(shù)據(jù)接收失敗，并且需要為其補(bǔ)充發(fā)送的數(shù)據(jù)以輔助接收端能夠成功地接收， 則轉(zhuǎn)入第二步的情形(a)，否則轉(zhuǎn)入第二步的情形(b)。第二步
情形(a):對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行低碼率編碼(或獲得其高壓縮版)。如果需要信道編碼的話，則進(jìn)一步進(jìn)行信道編碼。至此得到待發(fā)送的初傳碼流。同時(shí)，為之前時(shí)隙生成需要補(bǔ)充發(fā)送的數(shù)據(jù)，得到待發(fā)送的補(bǔ)充發(fā)送碼流。情形(b):對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行高碼率編碼(或獲得其低壓縮版)。如果需要信道編碼的話，則進(jìn)一步進(jìn)行信道編碼。至此得到待發(fā)送的初傳碼流。
第三步，將待發(fā)送的初傳碼流或補(bǔ)充發(fā)送碼流發(fā)送出去。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出的基于碼率切換的多媒體信源信道聯(lián)合編碼傳輸方法，充分利用了音、視頻等多媒體數(shù)據(jù)壓縮率可變的特性，能夠有效地控制反饋重傳所造成的延時(shí)開銷，提高了多媒體數(shù)據(jù)編碼傳輸?shù)男省?br>

圖1是本發(fā)明基于碼率切換的多媒體信源信道聯(lián)合編碼傳輸方法的流程圖。圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，為本發(fā)明基于碼率切換的多媒體信源信道聯(lián)合編碼傳輸方法的流程圖。將多媒體數(shù)據(jù)的編碼、發(fā)送分成若干個(gè)時(shí)隙，根據(jù)接收端的反饋情況，判斷是否有之前時(shí)隙的數(shù)據(jù)接收失敗。如果檢測(cè)到有之前時(shí)隙的數(shù)據(jù)接收失敗，并且需要為其補(bǔ)充發(fā)送一定量的數(shù)據(jù)以輔助接收端能夠成功地接收，則對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行低碼率編碼(或獲得其高壓縮版)。如果需要信道編碼的話，則進(jìn)一步進(jìn)行信道編碼。至此得到待發(fā)送的初傳碼流。同時(shí)， 為之前時(shí)隙生成需要補(bǔ)充發(fā)送的數(shù)據(jù)，得到待發(fā)送的補(bǔ)充發(fā)送碼流。如果沒有檢測(cè)到有之前時(shí)隙數(shù)據(jù)接收失敗，則對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行高碼率編碼(或獲得其低壓縮版)。如果需要信道編碼的話，則進(jìn)一步進(jìn)行信道編碼。至此得到待發(fā)送的初傳碼流。最后將上述得到的待發(fā)送的初傳碼流或補(bǔ)充發(fā)送碼流發(fā)送出去。在本實(shí)施例中，所用的媒體數(shù)據(jù)是視頻數(shù)據(jù)，碼率可以在高、低兩個(gè)級(jí)別間進(jìn)行切換，其中高、低兩個(gè)碼率的碼流由x264 rev 602編碼器編碼得到。設(shè)定視頻序列的幀率為 15Hz, I 幀周期為 15，GOP (Group of Pictures,圖像組)結(jié)構(gòu)為 IPPP…。在本實(shí)施例中，設(shè)定編碼傳輸?shù)臅r(shí)隙為視頻序列一個(gè)GOP的時(shí)間。另外，對(duì)每個(gè)GOP的視頻碼流應(yīng)用信源符號(hào)數(shù)為1000的Raptor信道碼，補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)是一定量的 Raptor信道碼的信道編碼符號(hào)。本實(shí)施例所采用的編碼重傳機(jī)制為當(dāng)發(fā)送端檢測(cè)到有之前時(shí)隙的數(shù)據(jù)接收失敗，且需要為其補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的視頻序列進(jìn)行低碼率編碼，并且生成之前接收失敗時(shí)隙的補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)。否則，對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的視頻序列進(jìn)行高碼率編碼。假設(shè)接收反饋的延時(shí)固定為3個(gè)時(shí)隙，則上述機(jī)制可用圖2說明。當(dāng)發(fā)送端檢測(cè)到時(shí)隙1的數(shù)據(jù)接收失敗時(shí)，對(duì)時(shí)隙4的初傳數(shù)據(jù)進(jìn)行低碼率編碼，同時(shí)生成時(shí)隙1的補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)。最后兩類數(shù)據(jù)會(huì)被一起發(fā)送。如果分組4的初傳數(shù)據(jù)接收失敗，則不再進(jìn)行補(bǔ)充發(fā)送。在本實(shí)施例中，至多為每個(gè)時(shí)隙補(bǔ)充發(fā)送一次數(shù)據(jù)。假設(shè)發(fā)送端的發(fā)送速率為12501ApS。依據(jù)上述方式，利用352X288的標(biāo)準(zhǔn)視頻序列foreman、coastguard和mobile，分別在4種丟包率下測(cè)試了視頻的接收質(zhì)量，具體的實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1所示。
表1實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種基于碼率切換的多媒體信源信道聯(lián)合編碼傳輸方法，其特征在于把多媒體數(shù)據(jù)的編碼、發(fā)送分成若干個(gè)時(shí)隙，當(dāng)發(fā)送端檢測(cè)到有之前時(shí)隙的數(shù)據(jù)接收失敗，且需要為其補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的視頻序列進(jìn)行低碼率編碼，并且生成之前接收失敗時(shí)隙的補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)；否則，對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的視頻序列進(jìn)行高碼率編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于碼率切換的多媒體信源信道聯(lián)合編碼傳輸方法，其特征在于把多媒體數(shù)據(jù)的編碼、發(fā)送分成若干個(gè)時(shí)隙，然后為每個(gè)時(shí)隙執(zhí)行下述第一至第三步的操作第一步，根據(jù)接收端的反饋情況，判斷是否有之前時(shí)隙的數(shù)據(jù)接收失敗，如果檢測(cè)到有之前時(shí)隙的數(shù)據(jù)接收失敗，并且需要為其補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)以輔助接收端能夠成功地接收，則轉(zhuǎn)入第二步的情形(a)，否則轉(zhuǎn)入第二步的情形(b)；第二步情形(a)對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行低碼率編碼或獲得其高壓縮版，如果需要信道編碼的話，則進(jìn)一步進(jìn)行信道編碼，至此得到待發(fā)送的初傳碼流，同時(shí)，為之前時(shí)隙生成需要補(bǔ)充發(fā)送的數(shù)據(jù)，得到待發(fā)送的補(bǔ)充發(fā)送碼流；情形(b):對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行高碼率編碼或獲得其低壓縮版，如果需要信道編碼的話，則進(jìn)一步進(jìn)行信道編碼，至此得到待發(fā)送的初傳碼流；第三步，將待發(fā)送的初傳碼流或補(bǔ)充發(fā)送碼流發(fā)送出去。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于碼率切換的多媒體信源信道聯(lián)合編碼傳輸方法，該方法把多媒體數(shù)據(jù)的編碼、發(fā)送分成若干個(gè)時(shí)隙，當(dāng)發(fā)送端檢測(cè)到有之前時(shí)隙的數(shù)據(jù)接收失敗，且需要為其補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的視頻序列進(jìn)行低碼率編碼，并且生成之前接收失敗時(shí)隙的補(bǔ)充發(fā)送數(shù)據(jù)。否則，對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的視頻序列進(jìn)行高碼率編碼。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明充分利用了音、視頻等多媒體數(shù)據(jù)壓縮率可變的特性，能夠有效地控制反饋重傳所造成的延時(shí)開銷，提高了多媒體數(shù)據(jù)編碼傳輸?shù)男省?br> 文檔編號(hào)H04N21/647GK102427525SQ20111021541
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者宋利, 王沛, 駱政屹 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)