[發(fā)明專利]上行蜂窩視頻通信中自適應(yīng)的傳輸方法及系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810033293.8
• 申請日: 2008-01-31
• 公開（公告）號: CN101222296A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張重陽;楊華;成皓
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L29/06
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種上行蜂窩視頻通信中自適應(yīng)的傳輸方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，基于反饋的信道有效傳輸帶寬感知：建立實時傳輸協(xié)議/數(shù)據(jù)報協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議結(jié)構(gòu)，該協(xié)議結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)平面負(fù)責(zé)傳輸使用實時傳輸協(xié)議打包的視頻流，而該協(xié)議結(jié)構(gòu)的控制平面同時利用實時傳輸控制協(xié)議反饋信道的丟包統(tǒng)計信息，使發(fā)送端能通過包丟失的統(tǒng)計信息，估算出信道的有效傳輸帶寬，用以控制編碼端的發(fā)送碼率，使控制編碼端的發(fā)送碼率與信道帶寬的波動相適應(yīng)；

步驟二，根據(jù)步驟一感知的有效傳輸帶寬，調(diào)整數(shù)據(jù)流的發(fā)送速率，發(fā)送速率的調(diào)整通過改變數(shù)據(jù)流的包發(fā)送間隙來實現(xiàn)；

步驟三，基于緩存清理和編碼器碼率控制的兩級信源碼率控制：通過對緩存內(nèi)視頻流的選擇性丟幀和編碼器的動態(tài)碼率控制，將信源碼率迅速調(diào)整到與信道有效傳輸帶寬相一致，防止緩存的上、下溢。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行蜂窩視頻通信中自適應(yīng)的傳輸方法，其特征是，所述的使控制編碼端的發(fā)送碼率與信道帶寬的波動相適應(yīng)，是指：發(fā)送端將壓縮后的視頻流按實時傳輸協(xié)議/數(shù)據(jù)報協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議結(jié)構(gòu)打包，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端，接收端按因特網(wǎng)協(xié)議/數(shù)據(jù)報協(xié)議/實時傳輸協(xié)議順序接收、解包，經(jīng)緩存同時送入解碼器和反饋控制模塊，反饋控制模塊根據(jù)實時傳輸協(xié)議頭部中的序號，進(jìn)行包丟失率估計，并根據(jù)實時傳輸控制協(xié)議生成服務(wù)質(zhì)量反饋信息：實時傳輸控制協(xié)議包，實時傳輸控制協(xié)議包經(jīng)下行信道發(fā)送到接收端的碼率控制單元，碼率控制單元根據(jù)接收到的丟包率統(tǒng)計信息，進(jìn)行信道有效傳輸帶寬的估計，如果丟包率P_Loss大于或等于設(shè)定的門限值P_TH，則認(rèn)為發(fā)生了信道出現(xiàn)誤碼，有效傳輸帶寬下降形成“網(wǎng)絡(luò)擁塞”；如果丟包率P_Loss小于設(shè)定的門限值P_TH，則信道傳輸質(zhì)量良好，網(wǎng)絡(luò)擁塞沒有發(fā)生。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行蜂窩視頻通信中自適應(yīng)的傳輸方法，其特征是，所述調(diào)整數(shù)據(jù)流的發(fā)送速率，具體為：通過建立端到端的反饋系統(tǒng)，利用實時傳輸控制協(xié)議，將接收端檢測到的丟包信息反饋給發(fā)送端，發(fā)送端根據(jù)反饋信息估計信道的誤碼狀況和有效傳輸帶寬，當(dāng)檢測到信道有效傳輸帶寬發(fā)生變化時，通過發(fā)送端的傳輸控制單元啟動擁塞控制，對發(fā)送速率進(jìn)行調(diào)整：在丟包率較高、信道有效傳輸帶寬下降時，通過加大分組的發(fā)送間隔進(jìn)行信道誤碼回避；在丟包率較低、信道有效傳輸帶寬上升時，通過減小分組發(fā)送間隙，提升碼率以充分利用信道帶寬；同時，通過對編碼器和發(fā)送緩存的碼率控制，使編碼碼率動態(tài)適應(yīng)信道有效傳輸帶寬的波動，防止因網(wǎng)絡(luò)擁塞引起丟包或因發(fā)送碼率過低造成帶寬資源浪費。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行蜂窩視頻通信中自適應(yīng)的傳輸方法，其特征是，所述發(fā)送速率的調(diào)整通過改變數(shù)據(jù)流的包發(fā)送間隙來實現(xiàn)，具體為：采取固定數(shù)據(jù)報協(xié)議包長加上固定發(fā)送間隙的數(shù)據(jù)流發(fā)送方法，即每隔一個固定的時間間隔，發(fā)送一個數(shù)據(jù)報協(xié)議包，數(shù)據(jù)報協(xié)議包的包長根據(jù)信道有效傳輸帶寬來設(shè)定，發(fā)送速率的調(diào)整就通過改變數(shù)據(jù)報協(xié)議包長來實現(xiàn)，當(dāng)信道檢測模塊根據(jù)反饋信息檢測到信道有效傳輸帶寬發(fā)生變化時，通過增加或減少數(shù)據(jù)報協(xié)議包的包長，來實現(xiàn)對發(fā)送速率的調(diào)整，以適應(yīng)信道有效傳輸帶寬的波動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上行蜂窩視頻通信中自適應(yīng)的傳輸方法，其特征是，所述的將信源碼率迅速調(diào)整到與信道有效傳輸帶寬相一致，是指：首先是對發(fā)送端緩存的清理，將緩存中受到丟失包污染的包丟棄，避免無效數(shù)據(jù)的發(fā)送而浪費帶寬，其次是對編碼模塊的編碼碼率進(jìn)行控制，通過修正量化參數(shù)、圖像幀率及圖像分辨率措施聯(lián)合實現(xiàn)，使編碼模塊編碼比特速率與估算到的目標(biāo)碼率相匹配。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的上行蜂窩視頻通信中自適應(yīng)的傳輸方法，其特征是，所述對編碼模塊的編碼碼率進(jìn)行控制，具體為：根據(jù)用戶對圖像質(zhì)量的要求，設(shè)定量化參數(shù)范圍，在此范圍內(nèi)對編碼碼率進(jìn)行與信道可用帶寬相適應(yīng)的調(diào)整，當(dāng)達(dá)到量化參數(shù)范圍的門限，仍無法滿足碼率調(diào)整要求時，采取基于查表法的圖像幀率調(diào)整，根據(jù)可用帶寬，通過查表得到對應(yīng)的目標(biāo)幀率；若還需滿足用戶對圖像的差異化的需求，在修正量化參數(shù)、調(diào)整圖像幀率的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶對圖像質(zhì)量的要求，通過反饋信道，對圖像分辨率進(jìn)行實時調(diào)整。