CN115189809A - 基于qoe的异构网络实时视频传输arq与fec模式选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法，提供一实时视频传输系统，包括发送端和接收端，通过定义QOE，综合考虑接收视频的端到端延时、所占用的额外传输带宽参数；接收端实时计算当前的QOE状态，并将QOE反馈至发送端，发送端根据收到的QOE以及当前的网络状态调整发送模式。本发明根据用户的QOE在不同的网络环境下选择不同的报文传送模式，有效解决无线网络丢包、拥塞问题。

Description

基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法

技术领域

本发明涉及无线传输领域，具体涉及一种基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法。

背景技术

随着无线多媒体通信的发展，互联网上的移动视频流量出现了爆炸式的增长。其中基于无线网络的视频传输将是未来多媒体通信的主要形式。不足的是，在通过无线网络传输视频数据时，因无线网络不稳定可能导致视频数据发生丢包等错误。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法，有效解决无线网络丢包、拥塞问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法，提供一实时视频传输系统，包括发送端和接收端，通过定义QOE，综合考虑接收视频的端到端延时、所占用的额外传输带宽参数；接收端实时计算当前的QOE状态，并将QOE反馈至发送端，发送端根据收到的QOE以及当前的网络状态调整发送模式。

进一步的，所述接收端收到视频数据后，根据视频数据计算QOE；接收端计算QOE后，连带QOE的α、β和目标延时参数以及QOE值一并发送给发送端；发送端模式选择根据接收到的QOE以及探测到的带宽、RTT和视频流数据大小进行模式选择。

进一步的，所述QOE计算，具体如下：

其中T_s表示一段时间内收到的S个报文的端到端延时加权值，定义T_s如下所示：

其中

其中Y代表超过目标延时D后给予更大权重，即让用户QOE与目标时延进行关联；当超过目标延时后用户QOE急剧下降；

其中B_s表示一段时间内收到的S个报文额外消耗的带宽；式中α和β由设置QOE参数模式根据用户的业务倾向进行设置。

进一步的，所述报文包括重传的报文以及FEC的冗余报文。

进一步的，所述模式选择，具体为：

1)当目标延时D满足下式子时，直接采用自动重传ARQ方法：

其中W代表当前的业务流量，B代表网络带宽，μ代表丢包率；

2)当满足下式且α较高时直接采用异构网络双份冗余传输：

且

即目标延时D较小，无法通过重传进行丢包恢复，且α较高即用户对时延要求较高则此时可以直接重传；

3)当满足下式子时采用FEC传输方式：

且

且

4)当满足下式子时采用FEC+ARQ传输方式，即先通过FEC编码发送，接收端如果无法恢复，则通过ARQ再次进行重传恢复：

且

且

进一步的，所述发送端实时接收来自接收端反馈的QOE信息，判断当前的模式修改是否提升了QOE。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明根据用户的QOE在不同的网络环境下选择不同的报文传送模式，有效解决无线网络丢包、拥塞问题。

附图说明

图1是本发明一实施例中系统结构示意图；

图2是本发明一实施例中模式选择流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

请参照图1-2，本发明提供一种基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法，提供一实时视频传输系统，包括发送端和接收端，通过定义QOE，综合考虑接收视频的端到端延时、所占用的额外传输带宽参数；接收端实时计算当前的QOE状态，并将QOE反馈至发送端，发送端根据收到的QOE以及当前的网络状态调整发送模式。

在本实施例中，参考图1，根据视频数据计算QOE，QOE的计算方法如下：

其中T_s表示一段时间内收到的S个报文的端到端延时加权值，为体现超过目标延时的端到端延时权重，定义T_s如下表示：

其中

其中Y代表，超过目标延时D后给予更大权重，即让用户QOE与目标时延进行关联。当超过目标延时后用户QOE急剧下降。

其中B_s表示一段时间内收到的S个报文额外消耗的带宽，包括重传的报文以及FEC的冗余报文。对该S个报文的额外报文数据大小求和即可。

式中α和β由设置QOE参数模式根据用户的业务倾向进行设置，对于时延要求高的业务如远程驾驶、视频会议等可以设置较高的α权重，对时延要求低，对带宽要求高的比如视频监控等可以设置较低的α权重，较高的β权重。

接收端计算QOE后，连带QOE的α、β和目标延时参数以及QOE值一并发送给发送端。发送端模式选择根据接收到的QOE以及探测到的带宽、RTT和视频流数据大小进行模式选择。

参考图2，本实施例中，按照以下方法进行选择：

1)当目标延时D满足下式子时可以直接采用自动重传ARQ方法：

即当前的网络传输延时留有足够的时间用于进行ARQ重传。其中W代表当前的业务流量，B代表网络带宽，μ代表丢包率。

2)当满足下式且α较高时直接采用异构网络双份冗余传输：

且

即目标延时D较小，无法通过重传进行丢包恢复，且α较高即用户对时延要求较高则此时可以直接重传。

3)当满足下式子时采用FEC传输方式：

且

且

4)当满足下式子时采用FEC+ARQ传输方式，即先通过FEC编码发送，接收端如果无法恢复，则通过ARQ再次进行重传恢复：

且

且

模式选择根据上述方法计算当前模式并进行发送后，实时接收来自接收端反馈的QOE信息，判断当前的模式修改是否提升了QOE。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法，提供一实时视频传输系统，包括发送端和接收端，其特征在于：通过定义QOE，综合考虑接收视频的端到端延时、所占用的额外传输带宽参数；接收端实时计算当前的QOE状态，并将QOE反馈至发送端，发送端根据收到的QOE以及当前的网络状态调整发送模式。

2.根据权利要求1所述的基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法，其特征在于，所述接收端收到视频数据后，根据视频数据计算QOE；

接收端计算QOE后，连带QOE的α、β和目标延时参数以及QOE值一并发送给发送端；发送端模式选择根据接收到的QOE以及探测到的带宽、RTT和视频流数据大小进行模式选择。

3.根据权利要求2所述的基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法，其特征在于，所述QOE计算，具体如下：

其中T_s表示一段时间内收到的S个报文的端到端延时加权值，定义T_s如下所示：

其中

其中Y代表超过目标延时D后给予更大权重，即让用户QOE与目标时延进行关联；当超过目标延时后用户QOE急剧下降；

其中B_s表示一段时间内收到的S个报文额外消耗的带宽；式中α和β由设置QOE参数模式根据用户的业务倾向进行设置。

4.根据权利要求3所述的基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法，其特征在于，所述报文包括重传的报文以及FEC的冗余报文。

5.根据权利要求2所述的基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法，其特征在于，所述模式选择，具体为：

1)当目标延时D满足下式子时，直接采用自动重传ARQ方法：

其中W代表当前的业务流量，B代表网络带宽，μ代表丢包率；

2)当满足下式且α较高时直接采用异构网络双份冗余传输：

且

即目标延时D较小，无法通过重传进行丢包恢复，且α较高即用户对时延要求较高则此时可以直接重传；

3)当满足下式子时采用FEC传输方式：

且

且

4)当满足下式子时采用FEC+ARQ传输方式，即先通过FEC编码发送，接收端如果无法恢复，则通过ARQ再次进行重传恢复：

且

且

6.根据权利要求2所述的基于QOE的异构网络实时视频传输ARQ与FEC模式选择方法，其特征在于，所述发送端实时接收来自接收端反馈的QOE信息，判断当前的模式修改是否提升了QOE。

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