[发明专利]一种基于SVC-DASH框架的流媒体自适应请求方法及其装置

说明书

本发明提供一种基于SVC‑DASH框架的流媒体自适应请求方法及其装置，涉及视频编码和HTTP动态流媒体传输领域；本发明中，请求下载基本层的过程为：判断当前播放分段的下一分段的基本层分片是否已下载至缓冲区，如否，则依次下载后续每个分段的基本层分片，直至缓存区长度达到上限值B；如是，再判断下一分段的基本层分片是否已下载至缓冲区，以此类推，直至缓存长度达到上限值B；请求下载增强层的过程与请求下载基本层的过程类似；本发明中还加入了宽带预测以及增强层分片有效性判别的步骤。本发明的方法和装置均解决了现有方法在移动网络环境下普遍存在的码率切换频繁、不能有效克服缓存区下溢导致的播放中断以及不能充分利用带宽资源的问题。

技术领域

本发明涉及视频编码和HTTP动态流媒体传输领域，尤其涉及一种面向移动网络的基于SVC-DASH框架的流媒体自适应请求方法及其装置。

背景技术

近年来，随着互联网技术和移动智能终端的迅速发展，以文字和图片为载体的传统静态媒体服务已经越来越不能满足用户的需要，形式更为丰富的视频业务在网络数据总流量中占据的比重日益增长，各界对视频业务特别是移动网络下的视频传输技术也越来越重视。在这种情况下，一种新兴的基于HTTP的流媒体动态自适应技术DASH(DynamicAdaptive Streaming over HTTP)应运而生。DASH的工作机理如下：服务器端将同一视频内容编码成不同码率的视频版本并分割成时间轴上连续且时长固定的流媒体分片(Segment)，进而将视频本身的属性信息和视频分片信息写入XML格式的MPD(MediaPresentation Description)文件中，MPD文件结构由周期(Period)、适应集(AdaptationSet)、呈现(Representaiton)、分片(Segment)等各级标签嵌套组成；客户端下载并解析MPD文件，从中获取服务器端视频详细信息，并根据网络带宽、缓存大小等因素动态选择合适码率的分片，在防止播放端缓存溢出或枯竭的同时，实现视频的流畅播放。

然而，DASH技术这种多次编码的方式会显著增加服务器的负担。随着网络缓存节点的增多，视频数量的增长，这个问题将会变得更加突出。相关研究表明，将可伸缩编码(Scalable Video Coding)技术应用到DASH技术中，可以很好地解决上述问题。SVC是H.264/AVC的扩展，它具有“一次编码、多次解码”的特点。一个视频只需用SVC技术编码压缩一次，就可以解码出不同码率级别的视频。SVC码流由一个基本层(Base layer)和若干个增强层(Enhancement layer)组成，且较高层必须依赖较低层才可以解码出视频内容。基本层数据提供最低观看质量的视频,而增强层数据可从时域(Temporal)、空间域(Spatial)和图像信噪比(SNR)三方面来逐层増加视频的观看质量，层数越多视频质量越好。将一个SVC格式视频的各层映射成DASH流媒体呈现(Representation)，可构成SVC-DASH框架。相比于传统DASH框架，SVC-DASH框架不需将同一视频编码成不同码率的多个视频版本，因此可大幅节省服务器存储空间。另外，在传统DASH框架下，某个分片一旦被客户端接收，则其码率等级无法再被改变；而在SVC-DASH框架下，客户端可以采用分片叠加的方式，灵活改变某个已下载而未播放的流媒体分片码率等级，自适应方式可以更加灵活和细粒度。

流媒体自适应技术一个很重要的方面是自适应策略或方法。现有文献提出的SVC-DASH框架下的自适应策略或方法，在移动网络环境下普遍存在码率切换频繁、不能有效克服缓存区下溢导致的播放中断、不能充分利用带宽资源等问题。

发明内容

本发明的目的在于：为解决现有的流媒体自适应请求方法在移动网络环境下普遍存在码率切换频繁、不能有效克服缓存区下溢导致的播放中断以及不能充分利用带宽资源的问题，本发明提供一种面向移动网络的基于SVC-DASH框架的流媒体自适应请求方法及其装置。

一方面，本发明提供的一种基于SVC-DASH框架的流媒体自适应请求方法，包括：