[发明专利]一种基于OpenFlow的SVC流媒体传输优化方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域，具体是一种基于OpenFlow的SVC（Scalable Video Coding,可分级视频编码）流媒体数据的传输优化策略。针对SVC流媒体可分级传输以及实时性要求的特点，通过OpenFlow灵活可控的可编程控制架构，动态测量网络状态，并据此设计时延自适应路由传输策略，该策略可以提高SVC流媒体传输效率和质量，改善了SVC流媒体业务的用户体验。

背景技术

随着互联网技术的发展和普及，以网络作为传输平台的流媒体已经日益流行。基于SVC技术的视频能够较好的应对网络和用户异构，对网络环境有良好的自适应性，所以SVC在流媒体视频中被广泛使用。然而现有Internet文件传输方式，不能根据SVC流媒体属性特点为其提供灵活可控的路由传输服务，因此网络拥塞和带宽不足时，会造成视频流的拥塞，并会导致视频回放时间长和播放不连续等问题。针对现有Internet上SVC流媒体服务面临的问题，需要寻求一个可编程开放网络架构，能够实现灵活可控、动态自适应的路由选择管理，OpenFlow是一个很好的选择。

SVC流媒体（可分级视频编码）采用分层编码方式实现，由一个基本层（Base Layer）和多个增强层（Enhancement Layer）组成，增强层依赖基本层的数据解码，因此基本层数据重要级别高．只有当base layer严格无丢包和无超时传输时，才能实现正常播放，否则将导致整帧数据不可恢复的损坏，从而客户端无法播放；而enhancement layer只会在base layer基础上影响数据质量，它的丢失不会造成客户端无法播放。再者，在互联网上开展高质量的流媒体通信服务，需要提供高带宽、低时延、小抖动、低丢包等网络条件，传统SVC流媒体传输中，路由算法根据网络结构，以跳数长度作为标准，选择交换节点数目少的固定路径进行传输。然而在拥塞导致时延变化的网络中，传统路由不能为SVC流媒体提供灵活可控的自适应传输路径，造成base数据和enhancement数据无差别丢失或延时，最终会导致传输的SVC流媒体整体质量下降。为此，虽然IETF提出了很多QOS架构，但由于IntServ和Diffserv这些QOS架构，是架设在当前互联网分布式逐跳路由结构的基础上，缺乏对整体网络资源的全面管理和控制，因此基本上都没有真正全面解决以上问题。

另外，近年来由于媒体业务的迅速发展，媒体数据的高效传输技术的研究层出不穷。在这个方面，大多数的路由传输研究解决的是MCP和CSP问题，也提出了很多近似算法和启发式算法。Hilmi E.Egilmez1、Burak Gorkemli1、A.Murat Tekalp1等人的研究重点关注QOS流量管理（Seyhan Civanlar,Murat Parlakisik,A.Murat Tekalp1,Burak Gorkemli1,Bulent Kaytaz,Evren Onem.A QoS-Enabled OpenFlow Environmentfor Scalable Video Streaming.IEEE Globecom Workshop on Network of the Future,2010）(Hilmi E.Egilmez,Burak Gorkemli,A.Murat Tekalp,Seyhan Civanlar.SCALABLE VIDEO STREAMING OVER OPENFLOW NETWORKS:AN OPTIMIZATION FRAMEWORK FOR QOS ROUTING.IEEE International Conference on Image Processing,2011)(Hilmi E.Egilmez,Student Member,IEEE,Seyhan Civanlar,and A.Murat Tekalp.An Optimization Framework for QoS-Enabled Adaptive Video Streaming over OpenFlow Networks.IEEE,2012)：