[发明专利]基于视频内容的自适应选择重传方法

说明书

技术领域

本发明属于视频通信技术领域，涉及RTP打包以及利用包的重要性值模型选择重传丢包，可用于多媒体通信以及音频、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Internet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，其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。

对多媒体应用实现差错控制有开环和闭环两种方式。开环方式在一定条件下可以有效的提高数据传输质量，但会引入较大的开销和较高的计算复杂度，且算法灵活性差，特别是针对时变的传输网络。闭环方式主要利用现有网络条件的反馈信息自适应错误控制，主要方法是重传，但闭环方式会增加传输时延。但对于大多数多媒体应用允许一定的时延，尤其是具有播放缓存的应用中，如果反馈信息只需要较小的带宽要求和处理代价，这样重传差错控制的优点逐渐显现出来。特别是对服务质量要求严格的多媒体应用，如医生通过Internet网络视频远程检查疾病，重传必不可少。

传统的重传方法是通过重传每个丢失包来保证其可靠性，在网络条件差的情况下会引起网络拥塞和丢包率增加，并且多媒体的实时性不允许每个包都重传和无限制的重传，因此提出了选择重传错误控制以及次数受限的选择性重传，目的是适应网络带宽有限的现状并能保证多媒体的性能质量，降低时延的影响。现有选择重传错误控制以及次数受限的选择性重传方法主要有基于分组优先级的选择重传控制方法和基于网络状态的选择重传。其中：

基于分组优先级的选择性重传，采用的重传控制方法是根据视频内容重要性程度分配不同的等级，在资源受限的状况下，只重传等级最高的分组。这种方法并没有考虑网络状态变化如丢包率、时延及抖动等因素，在带宽受限的情况下仍有可能造成网络拥塞，也有可能丢弃了一部分重要的数据。这种方法不够灵活，只能选择重传或者不传，不能适应网络状况的变化选择多传或者少传。

基于网络状态的选择性重传，采用的重传控制方法是根据网络状态的变化如丢包率，时延，抖动等因素选择重传数据包，可以减轻网络的负担，避免拥塞事件，但是只单从网络性能考虑，在网络性能变差时，不区分丢失分组的重要性，对重要的分组和不重要的分组同等对待，分组的重要性很强若选择放弃重传，会不利于解码端质量的恢复。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的缺点，提出一种基于视频内容的自适应选择重传方法，以在网络灵活变化的状况下选择需要重传的包数，区别对待重要性程度不同的丢包，实现对网络负担的减轻，保证解码视频质量。

为实现上述目的，本发明提供的基于视频内容的自适应选择重传方法，包括如下步骤：

(A)编码端步骤：

(A1)读取重传请求信息和数据信息单元信息；

(A2)将数据信息单元中的视频流打包后发送到解码端，并计算包重要性值：

F=Σi=1nri·Ii]]>

其中F为包重要性值，r_i为第i帧的帧分割长度占整个包长度的比例，I_i代表包中第i帧的帧重要性值，是由客观质量评估方法MSE(均方误差)计算得到；

(A3)统计包重要性值的分布函数G(f)：

(A4)计算重传门限值：