CN102427525B - 基于码率切换的多媒体信源信道联合编码传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于码率切换的多媒体信源信道联合编码传输方法，该方法把多媒体数据的编码、发送分成若干个时隙，当发送端检测到有之前时隙的数据接收失败，且需要为其补充发送数据时，对当前时隙的视频序列进行低码率编码，并且生成之前接收失败时隙的补充发送数据。否则，对当前时隙的视频序列进行高码率编码。与现有技术相比，本发明充分利用了音、视频等多媒体数据压缩率可变的特性，能够有效地控制反馈重传所造成的延时开销，提高了多媒体数据编码传输的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种通信技术领域的多媒体数据传输方法，具体是一种基于码率切换的多媒体信源信道联合编码传输方法。
背景技术
随着信息技术的发展，多媒体业务已深入到社会生活的各个方面，为人们的生产、生活提供了极大的便利。应用多媒体信息时经常涉及音、视频等多媒体数据的编码与传输。考虑到实际的传输信道往往不可避免地存在各种噪声干扰，因此如何高效、可靠地传输多媒体数据已成为实际应用时所必须面对的问题。
一种常用的提高数据传输可靠性的方法是反馈重传机制。发送端根据收到的反馈消息，为之前接收失败的数据补充发送一定量的数据，以辅助接收端能够正确地接收。但是当对音、视频等多媒体数据应用反馈重传机制时，发送端的补充发送数据经常会与后续的初传数据抢占信道，导致初传数据的延迟发送。这就增加了额外的延时开销，降低了媒体传输的效率。
因此，需要一种多媒体数据的编码与传输方法，使得在可靠传输多媒体数据的同时，能够有效地控制反馈重传所造成的延时开销，提高媒体传输的效率。
发明内容
本发明针对现有多媒体数据编码传输方法的不足，提供一种基于码率切换的多媒体信源信道联合编码传输方法,从而在实际应用时能够有效地控制延时开销，提高传输的效率。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明把多媒体数据的编码、发送分成若干个时隙，当发送端检测到有之前时隙的数据接收失败，且需要为其补充发送数据时，对当前时隙的视频序列进行低码率编码，并且生成之前接收失败时隙的补充发送数据。否则，对当前时隙的视频序列进行高码率编码。
进一步的，本发明将多媒体数据的编码、发送分成若干个时隙，然后为每个时隙执行下述第一至第三步的操作:
第一步，根据接收端的反馈情况，判断是否有之前时隙的数据接收失败。如果检测到有之前时隙的数据接收失败，并且需要为其补充发送的数据以辅助接收端能够成功地接收，则转入第二步的情形（a），否则转入第二步的情形（b）。
第二步:
情形（a）：对当前时隙的媒体数据进行低码率编码（或获得其高压缩版）。如果需要信道编码的话，则进一步进行信道编码。至此得到待发送的初传码流。同时，为之前时隙生成需要补充发送的数据，得到待发送的补充发送码流。
情形（b）：对当前时隙的媒体数据进行高码率编码（或获得其低压缩版）。如果需要信道编码的话，则进一步进行信道编码。至此得到待发送的初传码流。
第三步，将待发送的初传码流或补充发送码流发送出去。
与现有技术相比，本发明提出的基于码率切换的多媒体信源信道联合编码传输方法，充分利用了音、视频等多媒体数据压缩率可变的特性，能够有效地控制反馈重传所造成的延时开销，提高了多媒体数据编码传输的效率。
附图说明
图1是本发明基于码率切换的多媒体信源信道联合编码传输方法的流程图。
图2是本发明一实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，为本发明基于码率切换的多媒体信源信道联合编码传输方法的流程图。将多媒体数据的编码、发送分成若干个时隙，根据接收端的反馈情况，判断是否有之前时隙的数据接收失败。
如果检测到有之前时隙的数据接收失败，并且需要为其补充发送一定量的数据以辅助接收端能够成功地接收，则对当前时隙的媒体数据进行低码率编码（或获得其高压缩版）。如果需要信道编码的话，则进一步进行信道编码。至此得到待发送的初传码流。同时，为之前时隙生成需要补充发送的数据，得到待发送的补充发送码流。
如果没有检测到有之前时隙数据接收失败，则对当前时隙的媒体数据进行高码率编码（或获得其低压缩版）。如果需要信道编码的话，则进一步进行信道编码。至此得到待发送的初传码流。
最后将上述得到的待发送的初传码流或补充发送码流发送出去。
在本实施例中，所用的媒体数据是视频数据，码率可以在高、低两个级别间进行切换，其中高、低两个码率的码流由x264 rev 602编码器编码得到。设定视频序列的帧率为15Hz，I帧周期为15，GOP（Group of Pictures，图像组）结构为IPPP…。
在本实施例中，设定编码传输的时隙为视频序列一个GOP的时间。另外，对每个GOP的视频码流应用信源符号数为1000的Raptor信道码，补充发送数据是一定量的Raptor信道码的信道编码符号。
本实施例所采用的编码重传机制为：当发送端检测到有之前时隙的数据接收失败，且需要为其补充发送数据时，对当前时隙的视频序列进行低码率编码，并且生成之前接收失败时隙的补充发送数据。否则，对当前时隙的视频序列进行高码率编码。假设接收反馈的延时固定为3个时隙，则上述机制可用图2说明。当发送端检测到时隙1的数据接收失败时，对时隙4的初传数据进行低码率编码，同时生成时隙1的补充发送数据。最后两类数据会被一起发送。如果分组4的初传数据接收失败，则不再进行补充发送。在本实施例中，至多为每个时隙补充发送一次数据。
假设发送端的发送速率为1250kbps。依据上述方式，利用352×288的标准视频序列foreman、coastguard和mobile，分别在4种丢包率下测试了视频的接收质量，具体的实验参数如表1所示。
表1 实施例的实验参数
为了得到较为平均的测试结果，测试前以循环拷贝的方式把标准序列扩展至400个GOP。当某个GOP最终接收失败时，使用之前GOP最后一帧掩盖当前丢失的GOP。此处采用均方误差（MSE）来评价各个视频序列接收后的失真大小，最终得到的测试结果如表2所示。
表2 实施例中各视频序列的均方误差失真（MSE）
Claims (1)
1.一种基于码率切换的多媒体信源信道联合编码传输方法，其特征在于：把多媒体数据的编码、发送分成若干个时隙，当发送端检测到有之前时隙的数据接收失败，且需要为其补充发送数据时，对当前时隙的视频序列进行低码率编码，并且生成之前接收失败时隙的补充发送数据；否则，对当前时隙的视频序列进行高码率编码；
把多媒体数据的编码、发送分成若干个时隙，然后为每个时隙执行下述第一至第三步的操作：
第一步，根据接收端的反馈情况，判断是否有之前时隙的数据接收失败，如果检测到有之前时隙的数据接收失败，并且需要为其补充发送数据以辅助接收端能够成功地接收，则转入第二步的情形（a），否则转入第二步的情形（b）；
第二步：
情形（a）：对当前时隙的媒体数据进行低码率编码或获得其高压缩版,如果需要信道编码的话，则进一步进行信道编码，至此得到待发送的初传码流，同时，为之前时隙生成需要补充发送的数据，得到待发送的补充发送码流；
情形（b）：对当前时隙的媒体数据进行高码率编码或获得其低压缩版，如果需要信道编码的话，则进一步进行信道编码，至此得到待发送的初传码流；
第三步，将待发送的初传码流或补充发送码流发送出去。
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