[发明专利]基于MPEG-4编码的多媒体数据流自适应网络带宽的传输方法

权利要求书

1、一种基于MPEG-4编码的多媒体数据流自适应网络带宽的传输方法，发送端将经过MPEG-4编码后的多媒体数据流采用RTP实时传输协议与RTCP实时控制协议通过网络传输给接收端，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：设置网络路径最大传输单元MTU的大小；

步骤二：在发送端截取RTCP数据包中提供的接收者报告RR，并计算当前网络的丢包率；

步骤三：根据当前网络的丢包率确定当前网络的带宽使用状态是处于拥塞状态还是处于轻载状态；

步骤四：将发送端的经过MPEG-4编码后的多媒体数据流进行RTP封装，读入一个封装单元VOP，若该封装单元VOP的大小小于或等于网络路径最大传输单元MTU的大小，则直接将该封装单元VOP中的数据封装成一个RTP发送数据包进行传输；若该封装单元VOP的大小大于网络路径最大传输单元MTU的大小，则根据当前网络的带宽使用状态，对当前打入的一个封装单元VOP以宏块为单位进行分包，分成不同的RTP发送数据包进行传输，并且还根据当前网络的带宽使用状态，实时更新下次传输的RTP发送数据包中的宏块数量，即：如果当前网络的带宽使用状态处于拥塞状态，则根据本次传输的RTP发送数据包的宏块数量，减少下次传输的RTP发送数据包中的宏块数量；如果当前网络的带宽使用状态处于轻载状态，则根据本次传输的RTP发送数据包的宏块数量，增加下次传输的RTP发送数据包中的宏块数量。

2、根据权利要求1所述的自适应网络带宽的多媒体数据流的传输方法，其特征在于：所述步骤三中，通过以下方法判断当前网络的的带宽使用状态是处于拥塞状态还是处于轻载状态：

步骤(3-1)、设置一个网络丢包率的门限值，该网络丢包率的门限值范围为[3％，10％]；

步骤(3-2)、如果当前网络的丢包率大于网络丢包率的门限值，则判断当前网络处于拥塞状态；反之则判断当前网络处于轻载状态。

3、根据权利要求1所述的自适应网络带宽的多媒体数据流的传输方法，其特征在于：所述步骤四中，通过以下步骤对当前打入的一个封装单元VOP以宏块为单位进行分包：

步骤(4-1)、设置一个宏块数量初始值，该宏块数量初始值设为不超过网络路径最大传输单元MTU的最大宏块数量；

步骤(4-2)、将MB_new个宏块数据封装成一个RTP发送数据包进行传输，MB_new的初始值即为宏块数量初始值；

步骤(4-3)、判断当前读入的封装单元VOP是否还有剩余宏块，如没有，则当前读入的封装单元VOP分包处理结束，返回步骤四，读入下一个封装单元VOP；如果还有剩余宏块，则判断当前网络的带宽使用状态；

步骤(4-4)、如果当前网络的带宽使用状态处于拥塞状态，采用以下方式更新下次传输的RTP发送数据包中的宏块数量，并返回步骤(4-2)：

MB_new＝MIN{[MB_pre·α]，MB_suiplus }

其中：MB_new为根据当前网络的带宽使用状态更新后下次传输的RTP发送数据包中的宏块数量，MB_pre为当前本次传输的RTP发送数据包的宏块数量，α为乘性减少因子，α的取值范围为：0＜α＜1，MB_suiplus为一个封装单元VOP中所剩余的宏块个数；

步骤(4-5)、如果当前网络处于轻载状态时，采用以下方式更新RTP发送数据包中的宏块数量，并返回步骤(4-2)：

MB_new＝MIN{[MB_pre+AIR]，MB_suiplus}

其中：MB_new为根据当前网络的带宽使用状态更新后下次传输的RTP发送数据包中的宏块数量，MB_pre为当前本次传输的RTP发送数据包的宏块数量，AIR为线性增量因子，AIR的取值范围为：0＜AIR＜50，MB_suiplus为一个封装单元VOP中所剩余的宏块个数。

4、根据权利要求1所述的自适应网络带宽的多媒体数据流的传输方法，其特征在于：所述步骤二中，当前网络的丢包率通过以下方法计算：

步骤(2-1)、计算发送端一个发送时隙前后接收的两个接收者报告RR中丢失的RTP发送数据包的累计数之差，得到发送端一个发送时隙丢失的RTP发送数据包个数L(n)，用公式表达为：

L(n)＝C(n)-C(n-1)，其中C(n)是发送端在第n个发送时隙后共丢失的RTP发送数据包的累计数；

步骤(2-2)、计算发送端一个发送时隙前后接收的两个接收者报告RR中最高序列号的差，得到接收端一个发送时隙应收到的RTP发送数据包的个数R(n)，用公式表达为：

R(n)＝H(n)-H(n-1)，其中，H(n)是发送端第n个发送时隙后收到的接收者报告RR中最高序列号；

步骤(2-3)、计算第n个发送时隙时网络的包丢失率F(n)，为发送端第n个发送时隙丢失的RTP发送数据包个数L(n)与接收端第n个发送时隙应收到的RTP发送数据包的个数R(n)之比，用公式表达为：

F(n)＝L(n)/R(n)；

步骤(2-4)、对第n个发送时隙时网络的包丢失率F(n)进行平滑处理得到当前网络的丢包率P(n)，

P(n)＝(1-β)×P(n-1)+β×F(n)，其中，β为平滑因子，0.5≤β≤0.8。