[發明專利]基于網絡編碼的多播移動設備視頻會議系統

在審

• 申請號: 201711046417.1
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107786560A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 王磊;殷俊;徐力杰;劉崢;孔令軍;劉斌;徐佳;徐小龍;孫中偉;陳鑫
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學鹽城大數據研究院有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;H04N7/15
• 代理公司: 南京常青藤知識產權代理有限公司32286
• 代理人: 金迪

技術領域

本發明屬于網絡技術領域，具體涉及一種基于網絡編碼的多播移動設備視頻會議系統。

背景技術

視頻會議系統是視頻傳輸技術在因特網上的典型應用。移動設備的發展，使得這樣的應用具有廣闊的發展前景。用于移動設備的高質量視頻會議系統將在未來幾年越來越普及。有限的網絡帶寬和極端鏈路質量是我們在一些多用戶視頻傳輸的實施過程中面臨的挑戰。在這樣的應用場景下，每個用戶都需要建立和保持與其他所有用戶的聯系，往往會降低網絡的單播連接效率。同單播連接一樣，多播連接也可通過互聯網使用。當多播技術被采用，具有相同的數據要求的用戶可以共享一個共同的鏈路。因此，多播技術可以顯著減少連接的數目，由此增加網絡吞吐量。

然而，在IEEE 802.11無線網絡中的傳統方法的組播數據實際上是在開環的方式(即沒有反饋)、不支持QoS(服務質量)的視頻傳輸中使用。在過去十年中的相關研究顯示，網絡編碼是實施在兩個有線網絡和無線網絡的QoS的技術，其有各種不同的視頻壓縮標準，比如H.264/AVC和H.265。根據一些以前的研究，網絡編碼可以與一些視頻壓縮標準一起使用，如H.264/AVC。

網絡編碼是采用數據傳輸后的視頻壓縮系統的系統方法。T.T.Thai等人提出了實時視頻傳輸的基于網絡的編碼-冗余自適應算法，并且它們表明他們的方案優于傳統基于塊的FEC碼。對于實時應用，A.Le等人提出基于網絡編碼方案，在他們的方案中，重新覆蓋的數據包是立即有利于用戶的最大數量。該方法具有網絡編碼的優點，如高的吞吐量和可靠性，并且在此期間，網絡編碼的副作用，如播放延遲被降低。S.Nazir等人提出了使用在H.264/SVC數據劃分隨機線性碼(RLC)，他們的實證結果表明，RLC是多媒體廣播應用的很有前途的方法。十余年的理論研究后，一些學者已經開始對基于網絡編碼的實際應用系統的研究。最近，一些實用的基于網絡的編碼的應用也已提出，D. Ferreira等人提出了一種RTNC(Real-Time Network Coding，實時網絡編碼)在高密度無線空間流媒體多播系統。他們比較了它們與傳統的單播方案的系統，其結果表明，所用的帶寬可以通過采用網絡編碼來顯著增加。F.H.P.Fitzek等人進行關于網絡編碼的若干實際研究，并且實現了一個網絡為基礎的編碼圖象共享系統。上述雖然有些原型已被以前的研究者提出，但網絡編碼的實際應用還是很少，且尚未實現多播視頻會議系統的穩定傳輸和高效處理。

中國專利一種視頻會議系統的處理方法(申請號CN201010116447.7)，其中視頻會議系統包括本地終端裝置以及至少一個遠程終端裝置，該處理方法包括：當通過視頻會議系統進行視頻會議時，在視頻會議系統中的本地終端裝置及遠程終端裝置上分別進行特征檢測；基于本地終端裝置以及遠程終端裝置的特征檢測結果，針對視頻會議系統的當前會議場景設置會議模式；基于當前會議模式，在視頻會議系統中的本地終端裝置及遠程終端裝置上進行視頻幀分割，并對分割后的區域進行前處理以進行視頻編碼。該方案通過整體化會議系統的兩端，實現基于會議模式的區域分割，以調整視頻的場景焦點，但其核心是通過特征檢測，無法降低數據傳輸的負荷，當鏈路質量很差時，無法提供清晰流暢的媒體流。

因此急需要一種數據傳輸穩定、媒體流自適應能力強、使得不同規格和不同位置的異構設備可以加入具有不同分辨率的會議的基于網絡編碼的多播移動設備視頻會議系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于網絡編碼的多播移動設備視頻會議系統及處理方法，以解決現有技術數據傳輸負荷大、整體性能穩定性欠佳的問題。

本發明提供了如下的技術方案：

一種基于網絡編碼的多播移動設備視頻會議系統，所述系統包括若干用戶端和至少一個編碼服務器，所述編碼服務器用于接收和重新編碼所述用戶端的原始數據，并將該重新編碼后的數據返還用戶端；所述編碼服務器和所述用戶端之間的數據處理包括以下步驟：S1、確定處理條件：選取編碼服務器作為中間節點并確定所述系統的基本參數； S2、數據編碼：編碼服務器根據S1中所述的基本參數獲取編碼矩陣，并基于該編碼矩陣準備、重組數據，進而生成編碼數據包并將所述編碼數據包返回給用戶端解碼；S3、數據管理：對S2中所述的編碼服務器設置互相配合的計時器和雙緩沖區，判斷并控制編碼數據包中數據的重新編碼/刪除。

優選的，所述系統的基本參數包括有限域q、基于有限域q產生的k幀和最終的原始數據L，其中k在運行的所述多播視頻會議系統中的值是動態的，且選取q＝256。