[發明專利]一種流媒體傳輸自適應糾錯方法

無效

• 申請號: 200910061121.6
• 申請日: 2009-03-16
• 公開（公告）號: CN101505202A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 杜旭;左冬紅;王春;朱龍成;李軍亮;何鑭
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 李 智

技術領域

本發明涉及流媒體傳輸技術領域，具體涉及一種流媒體傳輸自適應糾錯方法。

背景技術

隨著網絡技術和多媒體業務的不斷發展，多媒體通信業務逐漸在Internet應用中占據主導地位。由于多媒體業務如語音、視頻傳輸對網絡帶寬的要求比較高，同時由于IP網絡容易產生擁塞導致媒體數據的丟失，因此在網絡環境動態變化的情況下，需要一種流媒體傳輸自適應糾錯方法來為用戶提供可靠、流暢和實時的端對端的服務質量保證。

影響流媒體質量的因素有很多，如網絡擁塞、分組超時丟失、傳輸損傷等。對動態變化的網絡帶寬導致的丟包通常采取的辦法是自動調整流媒體編碼碼率，而對傳輸過程中發生的丟包一般采取的方法是差錯和數據包丟失控制。在有限的網絡帶寬動態變化時，要保證客戶端流媒體播放的流暢性，一般都是采取檢測網絡帶寬的狀態，以此動態地自適應調整服務端的流媒體編碼發送碼率的方法。目前，有很多辦法可以用來檢測網絡帶寬的狀況，例如接收端通過實時傳輸控制協議RTCP(Real-time?ControlProtocol)報告分組向發送端反饋網絡狀態信息。另外，我們也可以在發送端運行網絡測速軟件(如TCP/IP和UDP/IP的性能測量工具Iperf)來準確測量帶寬。對傳輸過程中產生的差錯和數據包丟失，進行控制的的基本方法大致可分為4類：重傳反饋(ARQ)、前向糾錯(FEC)、FEC/ARQ的混合差錯控制方式、信息反饋(IRQ，information?repeat?request)方式。其中前向糾錯(FEC)是一種比較先進的糾錯方法，相對于重傳反饋(ARQ)和信息反饋(IRQ)方式實時性能好，但是發送FEC糾錯包會占用額外的網絡帶寬。

現有不可靠的IP網絡以及有限的網絡帶寬都會影響流媒體傳輸的質量，因此需要一種既能動態調整媒體編碼碼率也能夠在接收端恢復丟失數據的方法，來保證流媒體的質量。實時傳輸控制協議RTCP組合前向糾錯FEC是一種比較適用的方法，但是現有的方法FEC參數往往是固定的，設以較小的編碼率會導致接收端恢復性能差，較大的編碼率則會浪費網絡帶寬。

發明內容

本發明的目的在于提出一種流媒體傳輸自適應糾錯方法，該方法不僅能夠動態調整流媒體編碼碼率，以自動適應網絡帶寬，接收端也能夠恢復由于網絡擁塞丟失的數據，同時動態地調整前向糾錯FEC的參數能夠更加有效的利用網絡帶寬。

一種流媒體傳輸自適應糾錯方法，具體為：

步驟(1)媒體接收端向媒體發送端反饋丟包信息；

步驟(2)媒體發送端接收丟包信息，計算丟包率P，依據丟包率P調整編碼碼率B，使用調整后的編碼碼率B生成當前RTP媒體數據包；根據關系式P＜(N-K)/N＜W/B-1確定原始媒體數據包數量K以及編碼后FEC糾錯包和媒體數據包數量和N，W為網絡帶寬，再采用前向糾錯FEC技術RS算法生成FEC糾錯包，將其與當前RTP媒體數據包一起傳送給媒體接收端；

步驟(3)媒體接收端接收當前RTP媒體數據包和FEC糾錯包，利用FEC糾錯包對當前RTP媒體數據包進行恢復。

媒體發送端按照下述方法調整編碼碼率B：若丟包率P＞丟包率上限值K₊，則降低編碼碼率B；若丟包率P＜丟包率下限值K_-，則提高編碼碼率B；若K_-≤P≤K₊，則保持編碼碼率B不變。

本發明利用RTCP協議中的接收反饋包(Receive?Report，RR)使得發送端能夠掌握當前的網絡狀況，并在出現丟包時使用前向糾錯技術FEC來進行丟失數據包的恢復。如無丟包現象時，則可以不發送FEC包，但是IP網絡波動性比較大，一旦網絡狀況變差，可以根據RR包中的丟包率統計信息，進行編碼碼率的調整，在碼率調整結束之后，可以選擇恰當的RS參數發送冗余的FEC包以便于接收端數據的恢復。本發明可以達到碼率自適應的目的，同時動態地調整FEC參數也能夠更加有效的利用網絡帶寬，實用性強。

附圖說明

圖1為本發明媒體發送端和接收端交互示意圖。

圖2為本發明媒體發送端自適應調節流媒體質量詳細流程圖。

圖3為本發明媒體接收端自適應調節流媒體質量詳細流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對實施例進行詳細說明。