专利名称：修复视频数据流的方法、设备及视频传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种修复视频数据流的方法、设备及视频传
输系统。
背景技术：
在传输网络视频数据流过程中，为克服数据丢失或误码影响视频的画面质量的问 题，可通过源端发送前向纠错修复流原始视频数据流。所述FEC修复流是源端基于FEC的 错误修复协议对原始数据进行冗余编码生成的修复报文，允许用户设备使用修复报文修复 丢失的原始数据。其具体过程如下 源端生成一个原始数据流和一或两个修复流，发送给用户设备；用户收到所述数
据后，发现数据流中存在数据丢失，则使用所述前向纠错修复流修复视频数据流。 在实现上述视频传送过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题源端和
客户端的每个用户设备之间传输链路有不同的特征，部分客户端的用户链路特征良好，部
分客户端的用户链路特征较差。这样客户端对前向纠错流的冗余量的要求就不同。若源端
采用的静态前向纠错算法设置冗余量，生成的前向纠错修复流与网络条件之间的不匹配，
则会出现冗余量过多造成传输带宽浪费，或者生成冗余量不足够修复报文丢失的问题。
发明内容
为了解决现有技术中，生成的前向纠错修复流的冗余量与网络条件之间的不匹 配，造成带宽浪费或报文不能修复的问题，本发明实施例提供了一种修复视频数据流的方 法、装置及视频传输系统。 —种修复视频数据流的方法，应用于网络设备，包括
获取用户链路和用户设备的信息； 根据所述用户链路和用户设备的信息，生成前向纠错修复流； 向用户设备发送所述前向纠错修复流，使用户设备根据前向纠错修复流对丢失视 频数据流进行修复。 —种修复视频数据流的装置，应用于网络设备，包括
信息获取模块，用于获取用户链路和用户设备的信息； 生成模块，用于根据所述用户链路和用户设备的信息，生成前向纠错修复流；
发送模块，用于向用户设备发送所述前向纠错修复流，使用户设备根据前向纠错 修复流对丢失视频数据流进行修复。 一种视频传输系统，所述系统包括源端和修复视频数 据流的装置 所述源端用于向用户发送视频数据流； 所述修复视频数据流的装置，用于获取用户链路和用户设备的信息；根据所述用 户链路和用户设备的信息，生成前向纠错修复流；向用户设备发送所述前向纠错修复流，使 用户设备根据 向纠错修复流对丢失视频数据流进行修复。
本发明实施例通过链路和设备的信息，确定生成前向纠错修复流的特征参数，克 服现有技术中生成前向纠错修复流的冗余量为固定值时，对不同链路特征的用户设备出现 修复流过多导致带宽消耗或修复流过少导致用户设备不足以修复丢失报文的情况，实现差 错控制与用户设备的网络条件的最优结合。
图1为本发明实施例提供的修复视频数据流的方法的流程图； 图2为本发明实施例中应用所述修复视频数据流的方法的流程图； 图3为本发明实施例提供的修复视频数据流的装置的结构示意图； 图4为本发明实施例提供的修复视频数据流的装置中参数获取单元的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步解释。 为了解决现有技术中因前向纠错修复流冗余量不合适造成传输消耗过多带宽或 视频数据流不能完全修复数据的问题，本发明实施例提供了一种修复视频数据流的方法。
—种修复视频数据流的方法，应用于网络设备，包括
101、获取用户链路和用户设备的信息； 102、根据所述用户链路和用户设备的信息，生成前向纠错修复流； 103、向用户设备发送所述前向纠错修复流，使用户设备根据前向纠错修复流对丢
失视频数据流进行修复。 为了便于理解，本发明实施例以在网络设备VDF(Video DistributionFunction， 视频分发功能)上的应用为例进行说明。 下面对本发明实施例提供的视频数据流的方法进行详细介绍，具体参见图2 :
201 、 VDF缓存来自源端向用户发送的视频数据流 本发明实施例中源端只生成原始视频流，将所述原始视频流发送给用户设备，传 输过程中经过VDF时，VDF缓存来自源端向用户设备发送的视频数据流，所述源端设备可以 不支持生成前向纠错修复流的功能。在缓存过程中，VDF检查缓存的视频数据流是否完整， 若不完整则通过向源端发送重传丢失视频数据流的请求。在所述VDF缓存视频数据流完整 的条件下，向用户发送所述视频数据流。
202、 VDF获取用户链路和用户设备信息。 其中所述链路为传输所述视频数据流的链路，设备为与所述源端对应的客户端， 例如机顶盒、解码装置。 VDF获取所述链路和设备的信息有以下两种途径 途径一、通过探测链路状态，获取用户链路和用户设备的信息 VDF判断用户设备的传输链路是否空闲；在传输链路空闲状态下，VDF通过向用户
设备以广播的方式发送视频数据流，在用户设备接收到所述视频数据流后，发现丢失视频
数据流后，接收用户设备重传丢失视频数据流的请求，根据用户设备发送的重传视频数据
流的请求获知用户链路和用户设备信息。
可选的，VDF判断用户设备的传输链路是否空闲；在传输链路空闲状态下，向用户 设备发送控制信息报文，通过用户设备对所述控制信息报文的反馈，获知用户链路和用户 设备信息。 其中所述发送视频数据流或控制报文的时间不限于传输线路空闲状态，可根据网 络的运行状况，自行调整，例如，可通过设置VDF发送所述视频数据流或控制报文的周期， 实现周期性发送。 本发明实施例以发送视频数据流或控制报文为例进行说明，但不限于此，因实现 方法类似，在此不再举例。 途径二、从VDF历史记录中所述用户设备发送的重传请求，获取用户链路和用户 设备的信息 VDF查看用户设备发送的重传丢失视频数据流的历史记录，从所述记录中获取用
户设备重传丢失视频数据流的请求携带的用户链路和用户设备的信息。 所述用户链路和用户设备的信息可以为通过统计分析获取用户链路和用户设备
的信息或由历史记录中用户设备发送的最后一次重传丢失视频数据流的请求中携带的用
户链路和用户设备的信息。 所述用户链路和设备的信息包括链路丢失率、链路丢失类型、可用带宽、用户支 持的至少一个前向纠错算法的任意一种或多种信息的任意组合。 在VDF获取所述用户链路和用户设备的信息时，为减少带宽的占用，可通过控制 报文要求用户将用户链路和用户设备的信息填充在所述重传丢失视频数据流的请求报文 的扩展选项和/或字段中。 203、 VDF根据所述用户链路和用户设备的信息，生成前向纠错数据流的具体过程 如下 VDF获取用户设备支持的前向纠错算法，包括RS、 RAPT0R、 PRO MPEG等，参照链路 丢失类型，从所述用户设备支持的前向纠错算法中选取一种前向纠错算法；然后，将用户 设备的链路丢失率划分成不同的等级，例如，划分成《10—5、10—5 9*10—5、9*10—5 10—4 ; 9*10—4 10—3、 10—3 9*10—3，为每个等级划分设置对应的冗余度，并参考用户网络的可用带 宽，对冗余度数值进行调整，确定生成所述前向纠错修复流的冗余度；再根据用户链路的可 用带宽，选择所述前向纠错修复流的维度。 VDF根据确定生成前向纠错修复流的前向纠错算法、冗余度、维度参数，利用缓存 的原始视频数据流生成前向纠错修复流。 本发明实施例以特征参数为前向纠错算法、冗余度、维度为例进行说明，但所述特 征参数并不限于此，因所述特征参数为现有技术，在此不再赘述。 本发明实施例通过用户链路和用户设备的信息，确定生成前向纠错修复流的特征
参数，克服现有技术中生成前向纠错修复流的冗余量为固定值时，对不同链路特征的用户
设备出现修复流过多导致带宽消耗或修复流过少导致用户不足以修复丢失报文的情况，实
现差错控制与用户网络条件的最优结合。 204、 VDF向用户设备发送所述前向纠错修复流 本发明实施例通过网络设备发送所述前向纠错修复流，减少了所述前向纠错流的 传输距离，克服现有技术中头端发送前向纠错修复流后，跨越整个网络传输，消耗了传输带宽的问题，节省了网路的传输带宽。 可选的，若用户设备接收VDF发送的前向纠错修复流后，对丢失视频数据流修复 失败时，向VDF发送重传丢失视频数据流的请求。
205、 VDF接收所述重传丢失视频数据流的请求
206、 VDF向用户设备重传丢失的视频数据流 可选的，根据用户设备发送的重传丢失视频数据流的请求，获取用户设备当前用 户的链路和用户设备信息，参见步骤103，确定再次生成前向纠错修复流的特征参数并生成 前向纠错修复流，向所述用户发送所述前向纠错修复流。 本发明实施例以在网络设备VDF上的应用为例进行说明，VDF可以为单独的设备， 也可以为外挂或者内置于接入设备，例如DSLAM， OLT， BRAS，或者UPE ;但不限于此，在其他 网络设备上同样适用，因方法和流程相似，在此不再赘述。 本发明实施例提供的方法，在完全修复数据的条件下，实现差错控制与用户网络 条件的最优结合。 下面对本发明实施例提供的网络设备进行详细介绍，参见图3 : —种网络设备，应用于修复视频数据流，所述设备包括信息获取模块301、生成
模块302、发送模块303。 信息获取模块301，用于获取用户链路和用户设备的信息。 生成模块302，用于根据所述用户链路和用户设备的信息，生成前向纠错修复流。
发送模块303，用于向用户设备发送所述前向纠错修复流，使用户设备根据前向纠 错修复流对丢失视频数据流进行修复。 可选的，所述设备还包括应答接收模块304、重传模块305。 应答接收模块304，用于当用户设备使用所述前向纠错修复流对丢失的视频数据 流修复失败时，接收用户设备发送的丢失重传视频数据流的请求。 重传模块305，用于根据所述丢失重传视频数据流的请求，向用户设备发送丢失的
视频数据流或发送前向纠错修复流。 所述生成模块可以进一步包括 参数获取单元306，用于根据用户的链路和用户设备的信息，确定前向纠错修复流 的特征参数；所述特征参数包括所述前向纠错修复流的前向纠错算法、冗余度、维度；
修复流生成单元307，用于根据所述前向纠错修复流的特征参数，生成前向纠错修复流。 其中修复流生成单元306还可以进一步包括算法选取子单元3061、冗余度确定 子单元3062、冗余度确定子单元3063。 算法选取子单元3061，用于根据所述用户链路和用户设备信息中链路丢失类型， 从所述用户设备支持的前向纠错算法中，选取用于生成前向纠错修复流的前向纠错算法。
冗余度确定子单元3062，用于根据所述用户链路和用户设备信息中链路丢失率， 确定用于生成所述前向纠错流的冗余度；和/或根据所述用户链路和用户设备信息中可用 带宽，确定用于生成前向纠错流的冗余度。 维度选择子单元3063，用于根据所述用户链路和用户设备信息中可用带宽和所述 冗余度，选择用于生成前向纠错流的维度。
需要说明的是本发明实施例提供的所述装置为视频分发功能实体。例如网络设 备VDF，其中VDF可以为单独的设备，也可以为外挂或者内置于接入设备，例如DSLAM、0LT、 BRAS、或UPE。 本发明实施例提供的装置，在完全修复数据的条件下，实现差错控制与用户网络 条件的最优结合。 本发明实施例提供了一种视频传输系统，包括源端、修复视频数据流的装置；
所述源端，用于向用户设备发送视频数据流； 所述修复视频数据流的装置，用于根据所述源端发送的用户设备的视频数据流， 获取用户链路和用户设备的信息；根据所述用户链路和用户设备的信息，生成前向纠错修 复流；向用户设备发送所述前向纠错修复流，使用户设备根据前向纠错修复流对丢失视频 数据流进行修复。 本发明实施例提供的系统，通过网络设备生成前向纠错流修复流，降低了带宽的 消耗，完成了对用户设备接收的视频数据流的修复。 以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
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权利要求
一种修复视频数据流的方法，其特征在于，应用于视频分发功能实体，包括获取用户链路和用户设备的信息；根据所述用户链路和用户设备的信息，生成前向纠错修复流；向用户设备发送所述前向纠错修复流，使用户设备根据前向纠错修复流对丢失视频数据流进行修复。
2. 根据权利要求1所述的修复视频数据流的方法，其特征在于，所述方法进一步包括 当用户设备根据所述前向纠错修复流对丢失的视频数据流修复失败时，接收来自用户设备发送的重传丢失视频数据流的请求；根据所述重传丢失视频数据流的请求，向用户设备发送丢失的视频数据流或发送前向 纠错修复流。
3. 根据权利要求1所述的修复视频数据流的方法，其特征在于，所述用户链路和用户 设备的信息包括链路丢失率、链路丢失类型、可用带宽、用户设备支持的至少一种前向纠 错算法的任意一种或多种信息的任意组合。
4. 根据权利要求1所述的修复视频数据流的方法，其特征在于，获取用户链路和用户 设备的信息包括通过探测链路状态，获取用户链路和用户设备的信息；或者，通过接收用户设备发送的重传丢失视频数据流的请求，获取用户链路和用户设 备信息，其中所述重传丢失视频数据流的请求中携带用户链路和用户设备信息。
5. 根据权利要求1所述的修复视频数据流的方法，其特征在于，根据用户链路和用户 设备的信息，生成前向纠错修复流的步骤具体包括根据用户的链路和用户设备信息，确定用于生成前向纠错修复流的特征参数，其中，所 述特征参数包括用于生成前向纠错修复流的前向纠错算法、冗余度和维度的任意组合； 根据所述用于生成前向纠错修复流的特征参数，生成前向纠错修复流。
6. 根据权利要求5所述的修复视频数据流的方法，其特征在于，所述根据所述用于生 成前向纠错修复流的特征参数，生成前向纠错修复流的步骤具体包括根据所述用户链路和用户设备信息中链路丢失类型，从所述用户设备支持的前向纠错 算法中，选取用于生成前向纠错修复流的前向纠错算法；根据所述用户链路和用户设备信息中链路丢失率，确定用于生成前向纠错流的冗余 度；和/或根据所述用户链路和用户设备信息中可用带宽，确定用于生成前向纠错流的冗 余度；根据所述用户链路和用户设备信息中可用带宽和所述冗余度，选择用于生成前向纠错 流的维度；根据所述前向纠错算法、冗余度和维度，生成前向纠错流。
7. —种网络设备，应用于修复视频数据流，其特征在于，所述设备包括 信息获取模块，用于获取用户链路和用户设备的信息；生成模块，用于根据所述用户链路和用户设备的信息，生成前向纠错修复流； 发送模块，用于向用户设备发送所述前向纠错修复流，使用户设备根据前向纠错修复 流对丢失视频数据流进行修复。
8. 根据权利要求7所述的网络设备，其特征在于，所述设备还包括应答接收模块，用于当用户设备使用所述前向纠错修复流对丢失的视频数据流修复失 败时，接收用户设备发送的丢失重传视频数据流的请求；重传模块，用于根据所述丢失重传视频数据流的请求，向用户设备发送丢失的视频数 据流或发送前向纠错修复流。
9. 根据权利要求7所述的修复视频数据流的方法，其特征在于，生成模块包括 参数获取单元，用于根据用户的链路和用户设备的信息，确定用于生成前向纠错修复流的特征参数；所述特征参数包括用于生成所述前向纠错修复流的前向纠错算法、冗余度、 维度；修复流生成单元，用于根据所述用于生成前向纠错修复流的特征参数，生成前向纠错 修复流。
10. 根据权利要求9所述的修复视频数据流的装置，其特征在于，参数获取单元包括 算法选取子单元，用于根据所述用户链路和用户设备信息中链路丢失类型，从所述用户设备支持的前向纠错算法中，选取用于生成前向纠错修复流的前向纠错算法；冗余度确定子单元，用于根据所述用户链路和用户设备信息中链路丢失率，确定所述前向纠错流的冗余度；和/或根据所述用户链路和用户设备信息中可用带宽，确定用于生成前向纠错流的冗余度；维度选择子单元，用于根据所述用户链路和用户设备信息中可用带宽和所述冗余度，选择用于生成前向纠错流的维度。
11. 根据权利要求9所述的修复视频数据流的装置，其特征在于，所述装置为视频分发 功能实体。
12. —种视频传输系统，其特征在于，所述系统包括源端、修复视频数据流的装置； 所述源端，用于向用户设备发送视频数据流；所述修复视频数据流的装置，用于根据所述源端发送的用户设备的视频数据流，获取 用户链路和用户设备的信息；根据所述用户链路和用户设备的信息，生成前向纠错修复流； 向用户设备发送所述前向纠错修复流，使用户设备根据前向纠错修复流对丢失视频数据流 进行修复。
全文摘要
本发明实施例公开了一种修复视频数据流的方法、设备及视频传输系统，涉及网络通信领域。解决了因前向纠错修复流冗余量不合适造成传输消耗过多带宽或接收的视频数据流不能完全修复的问题。所述修复视频数据流的方法，应用于视频分发功能实体，包括获取用户链路和用户设备的信息；根据所述用户链路和用户设备的信息，生成前向纠错修复流；向用户设备发送所述前向纠错修复流，使用户设备根据前向纠错修复流对丢失视频数据流进行修复。本发明实施例可应用于修复视频数据流。
文档编号H04N7/64GK101742334SQ20081017700
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月10日 优先权日2008年11月10日
发明者严为, 杨友庆, 郑合文 申请人:华为技术有限公司