CN101714908A - 信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的系统和方法，采用在界面配置模块配置信道冗余传输的重传策略，接收模块统计媒体信道的丢包率，根据所述重传策略决定重传次数，将重传次数反馈给发送模块请求重传媒体包，实现重复传送媒体包来抵抗网络丢包。当出现丢包并且丢包率比较低的情况下，解码器本身就能够进行错误掩蔽，提升主观质量；并且本发明的技术简单易行，不需要通过在信源侧进行处理来减低丢包率，降低了编码器的复杂度，提供一种简单的信道冗余传输方法来抵消网络丢包影响，达到了信道冗余传输提高视频质量的目的。

Description

信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种网络丢包补偿技术，更具体的说，是一种适用于多媒体终端的基于信道的丢包补偿方法及其系统。

背景技术

现有技术中随着通信技术和计算机技术的进步，视频通信技术得到了快速的发展，鉴于目前Internet网络几乎已经无处不在，它已被预见成为未来传送视频服务的主要平台之一。但是Internet网络不能保证无损传输和及时传送，对基于IP网络的视频通信来说，数据包丢失是影响视频数据重构质量的重要因素。近年来，随着低成本、共享式的网络线路的普遍采用(如DSL、有线、卫星、LAN、WAN以及公共互联网等)以及使用更高通话带宽(以支持更高的视频分辨率)则使丢包问题显得更为突出。

丢包可以由企业内部网络或外部广域网引起。丢包的主要原因包括：网络拥塞、高优先级流量妨碍低优先级流量、网络设备问题(交换机，路由器故障等)、设置和配置问题(10/100M不匹配，IP地址重复使用等)、视频设备问题、电缆问题(线路问题，连接问题)等等。

对视频质量的影响主要包括马赛克现象、局部变形(图像的某些区域不清晰)、图像模糊、屏幕频繁刷新或闪烁、视音频不同步、帧频下降、图像静止等等。对音频质量的影响包括总体音频失真、间断或间歇性噪音、音频中断等。对内容视频的影响包括幻灯片模糊变形、翻页速度减慢或屏幕频繁刷新和图像静止等等。另外丢包还会引起过度延迟，严重的时候甚至使通话中断。

IP视频通话中丢包造成的影响程度主要由丢包率、丢包随时间变化情况和视频通话中各个终端和设备的能力所决定。通常丢包率越高，对视频通话的影响也更为明显。自从上世纪九十年代中后期IP视频会议技术出现以来，在“有损耗”的IP网络上成功召开视频会议的能力一直是一项挑战。

IP视频通话中丢包造成的影响程度主要由丢包率、丢包随时间变化情况和视频通话中各个终端和设备的能力所决定，丢包率越高，对视频通话的影响也更为明显；现有技术中在信源侧可以采用FEC(前向纠错码)方法，通过调整前向错误纠正占总带宽的比例来应对网络丢包，FEC占用的带宽越大，那么抗丢包的能力也就越强，该技术需要从信源层就处理，需要编码器的配合，也会加大网络延迟。所以现有技术有待改进。

发明内容

本发明的目的是，针对上述现有技术存在的缺陷提供了一种信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的系统和方法，使用简单的信道冗余传输方法来抵消网络丢包影响，达到了信道冗余传输提高视频质量的目的。

本发明的技术方案如下：

一种信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的系统，其中，包括：发送模块，接收模块和界面配置模块，

所述发送模块，与所述接收模块通讯相连，用于将媒体数据通过信道发往接收模块；

所述接收模块，用于接收所述发送模块的媒体数据，根据接收到的媒体报文情况统计出丢包率，所述丢包率经过标定过程后上报；

所述界面配置模块，与所述接收模块相连，用于配置信道冗余传输的重传策略。

所述的系统，其中，所述接收模块包括：

第一反馈模块，与决策模块相连，用于将所述决策模块的决策反馈到所述发送模块；

所述决策模块，其信号输入端与丢包统计模块相连，信号输出端与所述第一反馈模块相连，用于根据丢包率决定重传策略和重传次数；

所述丢包统计模块，所述决策模块相连，用于统计网络丢包，将丢包结果发送到所述决策模块。

所述的系统，其中，所述发送模块包括：

第二反馈模块，与重传模块相连，用于接收所述第一反馈模块的决策，将所述决策发送至所述重传模块；

所述重传模块，其信号输入端与所述第二反馈模块相连，信号输出端与所述接收模块的丢包统计模块相连，用于根据所述接收侧反馈的重传次数请求重传媒体包来抵抗网络丢包。

一种信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的方法，其中，包括如下步骤：

A、界面配置模块配置信道重传策略；

B、会议开始后，接收模块统计媒体信道的丢包率，根据所述重传策略决定重传次数；

C、将重传次数反馈给发送模块，所述发送模块根据收到的重传次数请求重传媒体包。

所述的方法，其中，所述步骤B具体包括如下步骤：

B1、媒体流从所述发送模块通过信道发往所述接收模块，所述接收模块的丢包统计模块根据接收到的媒体报文情况统计出丢包率；

B2、所述丢包率经过标定过程后上报给所述接收模块的决策模块；

B3、所述决策模块定时收集所述丢包率并平滑过滤，根据预定的信道冗余发送策略计算出发送侧需要冗余发送的次数。

所述的方法，其中，所述步骤C具体包括如下步骤：

C1、第一反馈模块通过不同的方式将重传次数信息反馈到所述发送模块的第二反馈模块；

C2、所述发送模块根据收到的重传次数决定重传模块的配置，根据冗余发送参数决定冗余发送的次数。

所述的方法，其中，所述不同的方式包括带内或带外方式。

所述的方法，其中，所述带内方式是媒体控制反向通道。

所述的方法，其中，所述带外方式是信令方式传送。

本发明所提供的一种信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的系统和方法，采用在界面配置模块配置信道冗余传输的重传策略，提供一种信道冗余发送方法，实现了重复传送媒体包来抵抗网络丢包，当出现丢包并且丢包率比较低的情况下，解码器本身就能够进行错误掩蔽，提升主观质量；并且本发明的技术简单易行，不需要通过在信源侧进行处理来减低丢包率，降低了编码器的复杂度，提供一种简单的信道冗余传输方法来抵消网络丢包影响，达到了信道冗余传输提高视频质量的目的。

附图说明

图1为本发明信道冗余传输的模块部署示意图；

图2为本发明信道冗余传输的接收侧和发送侧的交互示意图；。

图3是本发明信道冗余发送的冗余发送策略的示意配置表。

具体实施方式

本发明提供了一种信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的系统和方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

为了解决在IP视频通话中丢包造成的视频质量问题，本发明采用了发送模块，接收模块和界面配置模块所构架的结构来对系统中出现的丢包现象进行处理，通过提供一种简单的信道冗余传输方法来抵消网络丢包影响，主要包括：第一步，在界面配置模块中配置信道重传策略；第三步，会议开始后，接收模块统计媒体信道的丢包率，通过所述重传策略决定重传次数；第三步，将重传次数反馈给发送模块，所述发送模块根据收到的重传次数请求重传媒体包。

根据该方法本发明采用了如图1所示的信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的系统，该系统包括：发送模块(发送侧)，接收模块(接收侧)和界面配置模块101，其中发送模块与接收模块通讯相连，用于将媒体数据通过信道发往接收模块，界面配置模块101可以用于配置冗余传输的量传策略，系统提供一个默认的值，用户也可以根据实际情况调整该策略以获得更好图像效果；接收模块用于接收发送模块的媒体数据，根据接收到的媒体报文情况统计出丢包率，所述丢包率经过标定过程后上报；界面配置模块，与接收模块相连，用于配置信道冗余传输的重传策略。其中，接收模块包括：第一反馈模块104，决策模块103，丢包统计模块102；发送模块包括：第二反馈模块105和重传模块106；第一反馈模块104，用于将决策模块103的决策反馈到发送模块的第二反馈模块105中；决策模块103，用于根据丢包率决定重传策略和重传次数；丢包统计模块102，用于统计网络丢包，将丢包结果发送到决策模块；第二反馈模块105，用于接收第一反馈模块104的决策，将所述决策发送至重传模块106；重传模块106用于根据所述接收模块反馈的重传次数请求重传媒体包来抵抗网络丢包。

冗余发送配置可以由用户从界面配置模块101配置到终端中，在会议状态下，媒体流从发送模块通过信道发往接收模块，接收模块中的丢包统计模块102根据接收到的媒体报文情况统计出丢包率，该丢包率经过标定过程后上报给决策模块103，决策模块根据预定的信道冗余发送策略计算出发送侧需要冗余发送的次数，经过第一反馈模块104反馈到发送模块，该反馈信息由发送侧的第二反馈模块105再转发到重传模块106，由重传模块106来根据配置的冗余发送次数适当冗余发送。

利用本发明信道冗余传输提高视频质量的方法具体包括以下步骤：

A、界面配置模块配置信道重传策略；

B、会议开始后，丢包统计模块统计媒体信道的丢包率；

C、媒体丢包率由决策模块定时收集并平滑过滤后，根据重传策略得到重传次数；

D、第一反馈模块通过带内(媒体控制反向通道)或带外(信令方式)方式将重传次数反馈到发送模块的第二反馈模块；

E、发送模块根据收到的重传次数决定重传模块的配置，根据冗余发送参数决定冗余发送的次数。

图2为本发明信道冗余传输的接收侧和发送侧的交互示意图，下面参见附图2对各步骤进行描述，其中：

S1、媒体数据从发送侧(发送模块)媒体子系统发送到接收侧(接收模块)媒体子系统；

S2、接收侧媒体子系统计算出丢包率后，上传给接收侧模应用子系统；

S3、应用子系统根据决策策略，将冗余发送决策转发到接收侧协议栈子系统；

S4、由接收侧协议栈子系统采用带外方式发送冗余发送命令给发送侧协议栈子系统，冗余发送命令所携带参数表明了与两个端关联的该路媒体的网络传输状态信息；

S5、发送侧协议栈子系统将收到的带外消息转发给发送侧应用子系统；

S6、发送侧应用子系统将发送端策略调整转发给发送侧媒体子系统；

S7、由发送侧媒体子系统根据冗余发送参数决定冗余发送的次数，并根据冗余发送的次数来调整编码器速率，以保证总的占用带宽不变。

图3是本发明信道冗余发送的冗余发送策略的示意配置表，用户可以根据经验决定冗余发送的策略，在一定的丢包率下，丢包造成的损失完全可以由解码器进行错误掩蔽，而不需要做信道冗余发送补偿。然后，在不同的丢包率以及不同的策略下，有不同的冗余发送倍数可选。由于在丢包率比较低的情况下，解码器本身就能够进行错误掩蔽，提升了主观质量；并且本发明的技术简单易行，不通过在信源侧进行处理来减低丢包率，降低了编码器的复杂度，提供一种简单的信道冗余传输方法来抵消网络丢包影响。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的系统，其特征在于，包括：发送模块，接收模块和界面配置模块，

所述发送模块，与所述接收模块通讯相连，用于将媒体数据通过信道发往接收模块；

所述接收模块，用于接收所述发送模块的媒体数据，根据接收到的媒体报文情况统计出丢包率，所述丢包率经过标定过程后上报；

所述界面配置模块，与所述接收模块相连，用于配置信道冗余传输的重传策略。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收模块包括：

第一反馈模块，与决策模块相连，用于将所述决策模块的决策反馈到所述发送模块；

所述决策模块，其信号输入端与丢包统计模块相连，信号输出端与所述第一反馈模块相连，用于根据丢包率决定重传策略和重传次数；

所述丢包统计模块，所述决策模块相连，用于统计网络丢包，将丢包结果发送到所述决策模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发送模块包括：

第二反馈模块，与重传模块相连，用于接收所述第一反馈模块的决策，将所述决策发送至所述重传模块；

所述重传模块，其信号输入端与所述第二反馈模块相连，信号输出端与所述接收侧的丢包统计模块相连，用于根据所述接收侧反馈的重传次数请求重传媒体包来抵抗网络丢包。

4.一种信道冗余发送增强多媒体终端抗丢包能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、界面配置模块配置信道重传策略；

B、会议开始后，接收模块统计媒体信道的丢包率，根据所述重传策略决定重传次数；

C、将重传次数反馈给发送模块，所述发送模块根据收到的重传次数请求重传媒体包。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括如下步骤：

B1、媒体流从所述发送模块通过信道发往所述接收模块，所述接收模块的丢包统计模块根据接收到的媒体报文情况统计出丢包率；

B2、所述丢包率经过标定过程后上报给所述接收模块的决策模块；

B3、所述决策模块定时收集所述丢包率并平滑过滤，根据预定的信道冗余发送策略计算出发送模块需要冗余发送的次数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括如下步骤：

C1、第一反馈模块通过不同的方式将重传次数信息反馈到所述发送模块的第二反馈模块；

C2、所述发送模块根据收到的重传次数决定重传模块的配置，根据冗余发送参数决定冗余发送的次数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述不同的方式包括带内或带外方式。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述带内方式是媒体控制反向通道。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述带外方式是信令方式传送。

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