[发明专利]网络编码数据分段方法、视频传输方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络编码技术领域，尤其涉及网络编码数据分段方法、视频传输方法及装置。

背景技术

近年来，流媒体因其直观实时的用户体验，成为互联网上音视频服务的主要形式，而P2P(Peer to Peer，对等网络)内容分发技术通过用户间的数据共享和对等传输能够有效提高视频播放质量、网络吞吐量等系统性能，也成为一种有效的应用层协作传输技术。P2P内容分发技术的核心思想是，通过共享不同节点对同一内容的缓存，实现节点间的对等传输，从而避开带宽瓶颈链路、均衡网络负载、提高系统吞吐量。但是，P2P流媒体在极端条件下仍会导致视频播放中断、视频质量降低等问题，为了解决这一问题，现有技术中采用网络编码技术，从编码角度改善P2P系统性能。

网络编码通过中间节点的编码参与，高度混合了传输数据，使数据块承载了更多信息，使负载在网络中均衡分布，间接增加了节点有效缓存能力和数据共享水平，因此，能够改善P2P内容分发的负载均衡能力、鲁棒性等系统性能，进而提高系统实际吞吐量。

与可直接使用网络编码的P2P文件共享与下载不同，P2P流媒体分发具有严格的起始时延、连续性、视频质量等播放QoS(Quality of Service，服务质量)要求，网络编码方案和协作传输机制需要精心设计，其性能改善也更加重要，而且不同的仿真实验系统已经证明了网络编码对流媒体分发的性能改善效果和良好应用前景。

在实用化网络编码中，通常将流媒体内容划分为具有相同大小的数据段，再将数据段划分为若干块，仅在单段内进行网络编码。在网络编码分段方式上，除数据分段方式外，流媒体分发针对视频的帧播放特性还可采用时间分段方式，如以GoP(Group Of Picture，图像组)或秒为单位分段，该方式有利于视频播放要求的满足。

但视频VBR(Variable Bit Rate，变比特率)特性使数据段大小随机波动，不便于缓冲区管理和数据调度，而网络编码分段与节点缓冲区、带宽、起始时延等多种因素有关，并直接影响视频播放质量和带宽有效负载率。而且，无论是数据分段还是时间分段，现有技术只定性说明了网络编码分段长度的影响因素，并没有给出具体的定量计算分段长度的方法，所以难以得到受限资源下的精确参数设置。因此，如何在满足资源约束和视频播放要求的综合条件下，计算最优的分段长度，通过最优分段长度提高视频播放质量和带宽的有效负载率是网络编码应用急需解决的一个基本问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种网络编码数据分段方法及应用该方法的P2P对等网络流媒体分发系统中的视频传输方法及装置，实现了得到最优分段长度，通过最优分段长度获得最佳视频传输方案，提高视频播放质量的目的。

该方案具体为：

一种网络编码数据分段方法，包括：

确定目标网络编码数据；

获取所述目标网络编码数据中的约束参数和网络编码分段长度参数；

依据码率平滑模型，参照所述目标网络编码数据中的约束参数和所述网络编码分段长度参数建立可行性判别模型；

利用所述可行性判别模型判别所述网络编码分段长度参数的可行性，并获得可行最大分段长度；

根据所述可行最大分段长度对网络编码数据进行分段。

优选的，所述可行性判别模型为数据分段可行性判别模型或时间分段可行性判别模型。

优选的，所述网络编码分段长度参数为预设网络编码分段长度值。

优选的，按照以下步骤利用所述可行性判别模型判别所述网络编码分段长度参数的可行性，获得可行最大分段长度：

参考所述可行性判别模型中约束参数与网络编码分段长度的定量关系，确定所述预设网络编码分段长度值的可行性；

当所述预设网络编码分段长度值为可行时，确定所述预设网络编码分段长度值为可行最大分段长度。

优选的，所述网络编码分段长度参数为预设网络编码分段长度范围[g^min，g^max]。

优选的，按照下述步骤利用所述可行性判别模型获得可行最大分段长度：

令预设网络编码分段长度值g＝(g^min+g^max)/2；

参考所述可行性判别模型中约束参数与网络编码分段长度的定量关系确定g是否可行，若是，则将g赋值给g^min，若否，则将g赋值给g^max；