专利名称：基于视频服务质量的混合选择重传方法
技术领域：
本发明属于视频通信领域，涉及RTP包的选择重传方法与前向纠错方法，可用于 视频通信系统以及音频、数据等多媒体流在网络传输中的差错控制。
背景技术：
随着多媒体技术以及通信网络的迅速发展，多媒体应用已成为hternet不可或 缺的一部分，也逐渐成为人们日常生活的一部分。很多实时多媒体应用如视频会议、网络 电话及流媒体播放器等不断涌现，这些应用不仅方便了信息交流还丰富了人们的娱乐生 活。虽然目前多媒体应用有了很大的进步，但存在私有性，不够灵活，不能给用户提供满意 的视觉体验，如Real Player及Windows Media Player。随着视频压缩技术的不断发展， 如MPEG-4和H. 264的出现，利用帧间时间相关性和图像空间相关性获得高水平的压缩，增 加了传输效率，但受误码扩散的影响比较大。同时由于网络环境的带宽条件、分组丢失率或 者比特错误率等因素影响了多媒体流的传输性能，导致媒体播放质量下降，因此必须对传 输的视频数据使用多种差错控制方法。常用的差错控制方式有前向纠错方式和自动请求重传方式。前向纠错FEC是通过 在发送端发送包含冗余信息可以被纠错的码，接收端自动纠正码字中的错误，其特点是“只 纠不传”，卷积码和LDPC码便是常用的纠错码。自动请求重传ARQ的原理是接收端通过反 向信道反馈信息，使发送端重发检查出错误的数据包，直到接收端认为已正确接收，其特点 是“只传不纠”。上述两种方式各有优缺点，其中FEC方式中不必要的开销引起数据传输量的减 小，且增加了解码系统的复杂性，而自动请求重传方式则存在传输时延和信息连贯性差的 缺陷。混合选择重传HARQ技术结合了 FEC技术和ARQ技术的优点，发端会发送具有一定冗 余信息的数据，接收端首先进行FEC，如果依然不能正确解码则要求发送端重新发送数据。 因此采用HARQ技术不仅能够检测出接收数据的正确性，而且还具有一定的纠错能力。HARQ 不仅可以解决单独使用FEC和单独使用ARQ的缺点，而且可以使整个系统误码率降低。混 合自动请求重传技术以往研究的都是基于可靠性的数据传输，但视频通信是第三代无线通 信的重要组成部分，鉴于视频通信本身的特点，有必要研究适合视频传输的差错控制技术。根据其重传内容的不同，HARQ可分为Type-I HARQ、Type-II HARQ和Type-III HARQ三类1、Type-I HARQ是简单地将ARQ与FEC技术结合，对于收到的数据包先进行解码 纠错，若能纠正其中的错误则接受此包；否则，丢弃此包并向发送端请求重发该数据包。2,Type-II HARQ的特点是重传的数据与正常传输的数据不同，它只包含FEC编码 的校验冗余数据，不包含信息数据，在接收端保存出错的数据包并与重传的冗余校验数据 进行合并解码。3、Type-III HARQ是指重传的数据包包含与原数据包相同的信息数据和不同FEC 编码的冗余校验数据，每次重传的数据包可直接解码，如果不能正确解码，则与先前传输的
4出错数据包合并成一个具有更大冗余度的数据包进行解码。Type-I HARQ对错误和丢失的数据包全部进行重传，没有充分利用解码失败后的 FEC的冗余信息，因而重传的数据量很大。Type-II HARQ, Type-III HARQ都属于递增冗余 型的HARQ，重传的数据具有盲目性，也就是说重传的一部分数据可能对解码完全没有贡献， 因而重传的数据量也很多，造成了时延增大和网络带宽的浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的缺点，提出一种基于视频服务质量的混合 选择重传方法，以减小重传数据量和消除重传数据的盲目性，提高视频质量、视频传输的实 时性和网络带宽的利用率。为实现上述目的，本发明提供的基于视频服务质量的混合选择重传方法，包括如 下步骤(1)利用视频主观质量客观化模型，计算反映视频服务质量的视频主观质量客观 化值V,:
权利要求
1. 一种基于视频服务质量的混合选择重传方法，包括以下步骤(1)利用视频主观质量客观化模型，计算反映视频服务质量的视频主观质量客观化值
2.根据权利要求1所述的混合选择重传方法，其中步骤(6)所述的发送端将前向纠错 编码后的包发送到接收端，按如下步骤进行2a)先进行视频编码得到视频流，再将视频流按照实时传输协议打包；2b)根据步骤( 得到的前向纠错冗余β选择码型进行前向纠错编码，将编码后的数 据包和校验包发送到接收端。
3.根据权利要求1所述的混合选择重传方法，其中步骤(7)所述的根据步骤( 得到 的选择重传冗余S确定重传丢包数得到的选择重传冗余S确定重传丢包数，按如下步骤 进行3a)计算出步骤加)中数据包的包重要性值，包重要性值是由包中所有帧的帧重要性 值加权平均得到；3b)计算需要重传的包的数目m:m为数据包的总数和选择重传冗余δ的乘积，发送端 收到重传请求后，统计总丢包数，向接收端重新发送包重要性值较大的m个数据包。
4.根据权利要求1所述的混合选择重传方法，其中步骤(1)给出的主观质量客观化值 Vq公式中涉及的使用前向纠错后的丢包率ρ (n，k)，按如下公式计算
全文摘要
本发明公开了一种基于视频服务质量的混合选择重传方法，主要解决现有技术因不必要的开销引起的数据传输量减小，传输时延大和视频信息连贯性差的问题。其实现步骤是首先，利用视频主观质量客观化模型计算视频主观质量客观化值，并由接收端向发送端反馈的网络带宽计算出不会引起网络拥塞的数据传输冗余范围；然后，根据数据传输冗余的范围，为前向纠错冗余和选择重传冗余分配比例，使视频主观质量客观化值最优；最后，根据前向纠错冗余选择码型进行编码，再由选择重传的冗余确定需要重传的包数。本发明同时考虑了前向纠错差错控制和选择重传差错控制，降低了时间开销和网络开销，可用于视频传输系统。
文档编号H04N21/647GK102075312SQ20111000396
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者宋彬, 彭学露, 秦浩, 秦艳辉, 赵月 申请人:西安电子科技大学