[發(fā)明專利]上行蜂窩視頻通信中自適應的傳輸方法及系統(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（設計）人: 張重陽;楊華;成皓
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L29/06
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發(fā)明涉及一種通信技術領域的方法及系統(tǒng)，具體是一種上行蜂窩視頻通信中自適應的傳輸方法及系統(tǒng)。

背景技術

目前，無線蜂窩網(wǎng)絡(2G/2.5G/3G)作為移動通信接入標準已經被世界大多數(shù)國家和地區(qū)采納，也為無處不在的移動多媒體通信提供了可能。以視頻和音頻為主的移動多媒體通信作為今后蜂窩網(wǎng)絡的主流業(yè)務，將為人們提供隨時隨地的多媒體通信服務。基于蜂窩網(wǎng)絡的無線視頻通信，其傳輸網(wǎng)絡包括收發(fā)終端到移動基站的無線信道，和移動基站之間或基站到視頻服務器的骨干網(wǎng)(如因特網(wǎng))。為了實現(xiàn)對不同介質網(wǎng)絡的屏蔽，視頻流在這種混合網(wǎng)絡上的傳輸往往采用基于IP的分組(也稱為“包”)交換策略。此時，無線信道上的超出信道保護能力的比特錯誤將造成整個分組的丟失。因為當前的視頻編碼技術絕大多數(shù)采用預測編碼架構，造成圖像幀之間嚴重的時域依賴性。一旦視頻流中出現(xiàn)數(shù)據(jù)包丟失造成當前幀的解碼錯誤，這個誤差將會沿著預測線路傳遞到后續(xù)的圖像幀中。因此壓縮后的視頻流對于數(shù)據(jù)分組的丟失十分敏感。

為了增強分組視頻傳輸?shù)聂敯粜裕藗冏隽舜罅垦芯抗ぷ鳎F(xiàn)有的抗誤碼容錯技術包括：第一方面，信源壓縮域的容錯技術。在信源編碼端，通過碼流中增加冗余來阻止/降低差錯傳播，以緩解數(shù)據(jù)丟失造成的視頻質量急劇下降，或盡可能減少丟失造成的損失范圍。常見的編碼端容錯工具，根據(jù)其使用網(wǎng)絡可分為用于電路交換信道“bit”差錯的容錯方法和用于分組交換信道(如IP網(wǎng)絡)的容錯方法。第二方面，信道傳輸域的容錯技術。采用信道編碼對多媒體數(shù)據(jù)進行編碼保護。但是信道編碼保護會增加傳輸多媒體數(shù)據(jù)所需的帶寬，而且無線信道的突發(fā)誤碼會大大降低編碼保護的有效性。在突發(fā)誤碼期間，即使很強的信道編碼也無法實現(xiàn)有效保護；而在隨機誤碼期間，過強的信道編碼保護又將降低傳輸效率。另外，重傳也常用來進行傳輸域的錯誤控制。但針對蜂窩視頻端到端的跨網(wǎng)傳輸，重傳將因為時延的不可預測和較大的抖動，以及額外網(wǎng)絡負擔，往往難以采用。

經對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利公開號CN1468001A，專利名稱為“基于因特網(wǎng)的多媒體流自適應傳輸方法”，該專利通過建立RTP/RTCP協(xié)議結構，來進行網(wǎng)絡帶寬的實時檢測、反饋及控制；通過建立基于發(fā)送端的擁塞控制結構，運用可擴展的自適應編碼、選擇性丟幀等來動態(tài)地調整媒體碼流的傳輸，最終實現(xiàn)在網(wǎng)絡運行條件不斷變換的情況下使客戶端獲得盡可能好的播放質量。該專利為視頻等媒體流在因特網(wǎng)上的自適應傳輸提供了一個系統(tǒng)的解決方法。考慮到因特網(wǎng)上數(shù)據(jù)包的丟失大都是因為網(wǎng)絡擁塞造成的，而蜂窩視頻通信往往跨越蜂窩無線信道和有線骨干網(wǎng)(如因特網(wǎng))，其中端到端的數(shù)據(jù)包丟失主要集中在發(fā)送端蜂窩無線信道上。蜂窩網(wǎng)絡無線信道常常因信號衰落、多徑干擾等突發(fā)性信道誤碼，這些誤碼直接導致IP傳輸中整個協(xié)議包的丟失。因此，蜂窩視頻中的丟包，并不是真正意義上的網(wǎng)絡擁塞造成的。所以該專利提出的傳輸方法，通過降低發(fā)送碼率來解除網(wǎng)絡擁塞，主要用于解決因特網(wǎng)上擁塞造成的丟包問題。對蜂窩視頻通信中的突發(fā)丟包，因為其丟包是信號衰減等信道誤碼原因造成的，減少發(fā)送碼率并不能降低丟包的概率，該方法并不能有效地解決蜂窩視頻通信中的丟包問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足之處，提出了一種上行蜂窩視頻通信中自適應的傳輸方法及系統(tǒng)，使其能在動態(tài)感知無線信道誤碼狀況及有效傳輸帶寬基礎上，通過采用新的信道自適應傳輸方法和系統(tǒng)，以相對較小的系統(tǒng)復雜度實現(xiàn)有效的抗誤碼性丟包效果，在提高無線信道帶寬利用率的同時增強多媒體通信的魯棒性。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明所述的上行蜂窩視頻通信中自適應的傳輸方法，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RTP/UDP/IP協(xié)議結構，該協(xié)議結構的數(shù)據(jù)平面負責傳輸使用RTP打包的視頻流，而該協(xié)議結構的控制平面同時利用RTCP反饋信道的丟包統(tǒng)計信息，使發(fā)送端能通過包(即RTP分組)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，使其能夠與信道帶寬的波動相適應；