[发明专利]可伸缩视频编码的P2P网络传输体系结构设计方法

说明书

技术领域

本发明属于视频编码及网络传输领域。具体涉及到空域、时域以及质量可伸缩的视频编码在异构IP网络传输的P2P(Peer-to-Peer)体系结构设计方法。

背景技术

传统的流媒体传输播放方式是基于Client/Server集中式网络模式，面临网络带宽受限的问题，表现在媒体服务器负担过重，支持客户数目有限，节目播放效果较差。在信源编码方面，随着应用和研究的不断深入，基于传统分块DCT技术以及运动补偿DPCM闭环架构的数字视频编解码体系(H.26x和MPEG系列)，因不具有自适应的空域、时域以及质量可伸缩性，而不能满足视频传输网络的异构性(Heterogeneous)，网络带宽的波动性以及用户视频接收终端的多样性，从而不能充分满足数字媒体时代异构网络下的不同带宽和终端用户的需求，也越来越不适应现代信息社会的发展和用户的需求。

发明内容

根据上述背景技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种可伸缩视频编码的P2P(Peer-to-Peer)网络传输体系结构设计方法，该方法面向可伸缩编码，能自适应视频传输网络的异构性、网络带宽的波动性以及用户视频接收终端多样性的高度可伸缩(Scalability)视频码流在异构IP网络实时传输。

为了实现上述任务，本发明采用的技术解决方案是：

一种可伸缩视频编码的P2P网络传输体系结构设计方法，其特征在于，具体包括下列步骤：

采用分布式中心服务器作为节点(Peer)用户首次登陆视频传输网络的服务器实现用户的管理和认证；得到授权和认证的用户之间可以同时作为服务器和客户端彼此服务；中心服务器同时存储节点(Peer)端的信息包括缓存(Buffer)的内容信息，每个新加入的节点(Peer)都会周期性的获得相关节目信息和节点(Peer)的缓存(Buffer)信息；

把得到授权和认证的用户进行聚类，使得播放同一视频节目源的用户成为一类，以使得属于一类的用户之间实现最大的共享服务；

把得到授权和认证的用户进行分级，从得到最基本的码流手持式设备用户到全高清码流的终端用户分别定义级别，分布式中心服务器进行记录和管理，同时节点(Peer)获得网络唯一含有级别ID表示；

将经过可伸缩视频编码的视频节目源进行分级，从基本层码流到全高清码流分别定义级别。可伸缩码流分级和节点(Peer)用户分级相关；

将属于同一可伸缩层的码流先分成部分(Part)，并进而经二叉树分成块(Block)，把属于同一层的块(Block)与可伸缩层的级数相关联，并对块进行HASH，以便网络传输、查询和纠错；下载完的相应层的部分(Part)首先验证部分(Part)的Hash值，如果一旦有错误信息，再进一步根据二叉树结构进行查找所缺少或有错误的块(Block)；

采用分布式的结点服务模式，提供给用户节点(Peer)端观看的可伸缩视频节目源，只提供上传服务，不需要下载服务；

将下载的同一可伸缩层的码流按Part-Block模式组织，存放在缓存(Buffer)中，只有在缓存(Buffer)中的部分(Part)完整时才可以提供上传服务，以实现用户节点(Peer)之间下载和共享服务，即节点(Peer)既可以作为客户端享有下载服务，也可以作为服务器提供上传服务；分级的节点(Peer)下载与其相应级别的可伸缩码流层的块(Block)，即基层用户只能下载基层码流的块(Block)，增强层用户既可以下载基层的块(Block)，又可以下载相应的增强层的块(Block)，缓存(Buffer)中的信息及时与分布式中心服务器更新，以便其它节点(Peer)获得。

本发明是一种将具有多种可伸缩性的视频编码在异构IP网络下Peer-to-Peer传输体系结构的设计方案。通过可伸缩视频编码分块和分级，在分布式服务器上进行授权、认证、聚类，可以实现P2P的异构网络视频传输，满足网络异构性，带宽波动及终端用户多样性的需求。

附图说明

图1是本发明的第一个实施例：高可伸缩视频编解码体系结构框图。

图2是本发明的第二个实施例：可伸缩视频码流示意图。

图3-1，3-2是本发明第三实施例：半集中式可伸缩视频P2P传输网络体系结构示意图。

图4是本发明第四实施例：节点(Peer)的服务控制模型示意图。

图5是本发明第五实施例：可伸缩视频码流文件划分结构示意图。

图6是本发明第六实施例：缓存(Buffer)管理示意图。