基于Mesh网络视频传输IPB帧的映射机制实现方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及无线自组织网络与网状网络领域（简称无线Mesh网络），具体为一种 基于Mesh网络视频传输IPB帖的映射机制实现方法，用来提高在大规模Mesh网络中视频 传输的画面和服务质量。
【背景技术】
[0002] 随着因特网接入的要求日益增加，无线Mesh网络提供了 "最后一公里"接入的点 对多点通信。无线Mesh网络相比于一般传统的因特网接入无线局域网（WirelessLocal AreaNetwork,WLAN)具有；快速部署、远距传输、强健壮性、高灵活性等优点。同时，大规模 无线Mesh网络技术的快速发展，被广泛应用到交通管理、治安监管、多媒体传输、视频监控 等诸多领域。相比于传统的WLAN，Mesh网络由一定数量的Mesh节点搭建而成，它们能够在 复杂危险环境中迅速展开，并通过无线自组网，不受现有有线网络基础设施限制。Mesh节点 既可W作为接入点（Access化int，AP)，又可作为路由器，多媒体数据通过无线多跳的方式 传播。无线Mesh网络使人们在不受时间和环境条件下实时获取大量多媒体数据，提供了廉 价、可靠、便捷的传播。
[0003] 目前已经由大量研究工作致力于如何提高无线Mesh网络中多媒体数据的传输性 能。I邸E802工作组发布了专口用于保障服务质量的扩展协议IE邸802.lie,相对于802. 11 协议，802.lie定义了混合的协调功能（HybridCoordinationF^mction,HCF)机制，提出 了增强分布式信道接入巧nhancedDistributedQiannelAccess,邸CA)和混合控制信 道接入（HybridControlled化annelAccess,肥CA)两种新的介质访问模式。对所有业 务分为4个类别和8个数据流，分别给予不同的优先级，每个类别分别有一种不同的参数。 邸CA机制提供了不同优先级的质量服务（QualityOfService,Q0S)，肥CA机制提供了参 数化的90S。在无线Mesh网络中，邸CA机制的实现更为简单，实现了服务的区别对待。
[0004] 邸CA机制引入了四种不同的接入种类，从优先级高到低可分为；AC(3)、AC似、 AC(1)、AC(0)。每个AC都有自己的邸CA参数，优先级越高的AC具有更高的机会传输数据， 然而大多数研究都是在无线Mesh网络中怎么更好的调节邸CA参数来提高视频的传输质 量，并没有对视频帖编码技术考虑在内。
[000引在802.lie中，邸CA机制将所有的视频帖都被赋予第二优先级，在AC(2)中传递。 当大量的视频流在AC(2)中传输的时候，难免会出现拥塞，对相应数据包包尾的视频帖就 会丢弃。在视频分级编码技术中，视频帖种类按重要性从高到低分为；1帖、P帖、B帖。I 帖是最重要的视频帖，不需依靠P帖和B帖就可解码。P帖需要先前的I帖和P帖才能进 行成功解码。B帖解码必须同时要求相对应I帖和P帖的存在。那么如果I帖不能成功解 码，P帖和B帖将不能相应成功解码。在H. 264编码中，通常将整个的视频流数据分为一 系列的单元，称为组图片（GroupOfPic化res，G0P)，G0P用G(N，M)来表示，其中N表示两 个连续I帖之间的距离，M表示I帖和距离其最近的P帖之间的距离。例如，G(10, 3)代表 IBBPBBPBBP。如果在无线Mesh网络多媒体视频传输中对于S个帖的优先级和其他AC的状 态不予W考虑，简单地分配到AC(2)中传输，对于视频传输的画面和视频服务质量是不能 保障的。
【发明内容】
[0006] 本发明为了解决无线Mesh网络多媒体视频传输中对视频帖没有区分优先级而导 致视频传输的画面和视频服务差的问题，提供了一种基于Mesh网络视频传输IPB帖的映射 机制实现方法。
[0007] 本发明是采用如下的技术方案实现的：一种基于Mesh网络视频传输IPB帖的映射 机制实现方法，包括W下步骤：
[0008] (1)判断视频帖的类型；Mesh节点接收到上一个Mesh节点传输过来的视频数据 时，检测视频帖的类型是I帖、P帖或B帖；
[000引 似若检测到视频帖类型为I帖时，设定Pi-AC做为I帖在AC做传递的概率，
[0010]
【主权项】
1. 一种基于Mesh网络视频传输IPB帧的映射机制实现方法，其特征在于包括以下步 骤： (1) 判断视频帧的类型：Mesh节点接收到上一个Mesh节点传输过来的视频数据时，检 测视频帧的类型是I帧、P帧或B帧； (2) 若检测到视频帧类型为I帧时，设定Pi-AC(3)为I帧在AC(3)传递的概率，
'，式中，max_ AC(2)表示AC(2)中允许的传输的数据最大序列长度，quelen' (X)表示上一次数据传输 中留在AC(3)中未传输完的I帧或P帧的数据大小，max_AC(3)表示AC(3)中允许的传输 的数据最大序列长度，quelen(I)表示I帧的数据大小，quelen(voice)表示AC(3)中传输 的语音信号的数据大小，当max_AC(3)-quelen(voice)_quelen(I) ' >0 时，AC(3)的 值大于 〇,该视频帧在AC(3)中传输，当max_AC(3)-quelen(voice)-quelen(I) 0 时， Pi-AC(3)的值为0,该视频帧在AC⑵中传输； (3) 若检测到视频帧类型为P帧时，设定Pp-AC(3)为P帧在AC(3)传递的概 率，
，()卜式中 quelen(P)表示P帧的数据大小，queler^ (X)表示上一次数据传输中留在AC(3)中未传输 完的I帧或P帧的数据大小，当max_AC(3)-quelen(voice)-quelen〇(V>0 时，Pp-AC(3) 的值大于 〇,该视频帧在AC(3)中传输，当max_AC(3)-quelen(voice)_quelen(X) ' < 0， Pp-AC(3)的值为0,判断视频帧在AC⑵中进行传输的概率， 设定PP-AC⑴为P帧在AC⑴传递的概率，
>}，式中， quelen' (Y)表示上一次数据传输中留在AC(1)中未传输完的P帧或B帧的数据大小，quelen(AC(l))代表AC(1)中非及时流数据大小，max_AC(l)表示AC(1)中允许的传输的数 据最大序列长度，则P帧在AC(2)传递的概率Pp-AC(2) = 1-[PP-AC(3)]-[PP-AC(1)]， 当Pp-AC⑵=1时，该视频帧在AC⑵中传输，当Pp-AC⑵小于1时，该视频帧在AC⑴ 中传输； (4) 若检测到视频帧类型为B帧时，设定PR-AC⑴为P帧在AC⑴传递的概 率，
h式中， quelen(B)表示B帧的数据大小，B帧在AC(2)传递的概率PB-AC(2) = 1_[PB-AC(1)]，iPB-AC⑵=1时，B帧在AC⑵中传输，当PB-AC⑵小于1时，B帧在AC⑴中传递。
【专利摘要】本发明涉及无线自组织网络与网状网络领域，具体为一种基于Mesh网络视频传输IPB帧的映射机制实现方法，用来提高在大规模Mesh网络中视频传输的画面和服务质量。本发明对Mesh节点接收到的视频帧的类型进行判断，对不同的视频帧采取不同的优先级映射机制。保证高优先级视频帧优先传递，同时基于不同的访问类别（Access Category, AC）实时拥塞监控，合理将视频帧映射于相对应的访问类别AC。本发明提供的基于Mesh网络视频传输IPB帧的映射机制实现方法，能够实时地在Mesh 网络的多跳传输中，根据AC的流量状态，调节I、P、B帧的映射机制，对数据量大的多媒体视频传输提供了可靠的服务质量。
【IPC分类】H04N21-234, H04N21-262, H04N19-37
【公开号】CN104811720
【申请号】CN201510118815
【发明人】赵菊敏, 朱飑凯, 李灯熬, 李纳
【申请人】太原理工大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月18日