[发明专利]基于视频服务质量的混合选择重传方法

说明书

技术领域

本发明属于视频通信领域，涉及RTP包的选择重传方法与前向纠错方法，可用于视频通信系统以及音频、数据等多媒体流在网络传输中的差错控制。

背景技术

随着多媒体技术以及通信网络的迅速发展，多媒体应用已成为Internet不可或缺的一部分，也逐渐成为人们日常生活的一部分。很多实时多媒体应用如视频会议、网络电话及流媒体播放器等不断涌现，这些应用不仅方便了信息交流还丰富了人们的娱乐生活。虽然目前多媒体应用有了很大的进步，但存在私有性，不够灵活，不能给用户提供满意的视觉体验，如Real Player及Windows Media Player。随着视频压缩技术的不断发展，如MPEG-4和H.264的出现，利用帧间时间相关性和图像空间相关性获得高水平的压缩，增加了传输效率，但受误码扩散的影响比较大。同时由于网络环境的带宽条件、分组丢失率或者比特错误率等因素影响了多媒体流的传输性能，导致媒体播放质量下降，因此必须对传输的视频数据使用多种差错控制方法。

常用的差错控制方式有前向纠错方式和自动请求重传方式。前向纠错FEC是通过在发送端发送包含冗余信息可以被纠错的码，接收端自动纠正码字中的错误，其特点是“只纠不传”，卷积码和LDPC码便是常用的纠错码。自动请求重传ARQ的原理是接收端通过反向信道反馈信息，使发送端重发检查出错误的数据包，直到接收端认为已正确接收，其特点是“只传不纠”。

上述两种方式各有优缺点，其中FEC方式中不必要的开销引起数据传输量的减小，且增加了解码系统的复杂性，而自动请求重传方式则存在传输时延和信息连贯性差的缺陷。混合选择重传HARQ技术结合了FEC技术和ARQ技术的优点，发端会发送具有一定冗余信息的数据，接收端首先进行FEC，如果依然不能正确解码则要求发送端重新发送数据。因此采用HARQ技术不仅能够检测出接收数据的正确性，而且还具有一定的纠错能力。HARQ不仅可以解决单独使用FEC和单独使用ARQ的缺点，而且可以使整个系统误码率降低。混合自动请求重传技术以往研究的都是基于可靠性的数据传输，但视频通信是第三代无线通信的重要组成部分，鉴于视频通信本身的特点，有必要研究适合视频传输的差错控制技术。

根据其重传内容的不同，HARQ可分为Type-I HARQ、Type-II HARQ和Type-III HARQ三类：

1、Type-I HARQ是简单地将ARQ与FEC技术结合，对于收到的数据包先进行解码纠错，若能纠正其中的错误则接受此包；否则，丢弃此包并向发送端请求重发该数据包。

2、Type-II HARQ的特点是重传的数据与正常传输的数据不同，它只包含FEC编码的校验冗余数据，不包含信息数据，在接收端保存出错的数据包并与重传的冗余校验数据进行合并解码。

3、Type-III HARQ是指重传的数据包包含与原数据包相同的信息数据和不同FEC编码的冗余校验数据，每次重传的数据包可直接解码，如果不能正确解码，则与先前传输的出错数据包合并成一个具有更大冗余度的数据包进行解码。

Type-I HARQ对错误和丢失的数据包全部进行重传，没有充分利用解码失败后的FEC的冗余信息，因而重传的数据量很大。Type-II HARQ，Type-III HARQ都属于递增冗余型的HARQ，重传的数据具有盲目性，也就是说重传的一部分数据可能对解码完全没有贡献，因而重传的数据量也很多，造成了时延增大和网络带宽的浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的缺点，提出一种基于视频服务质量的混合选择重传方法，以减小重传数据量和消除重传数据的盲目性，提高视频质量、视频传输的实时性和网络带宽的利用率。

为实现上述目的，本发明提供的基于视频服务质量的混合选择重传方法，包括如下步骤：

(1)利用视频主观质量客观化模型，计算反映视频服务质量的视频主观质量客观化值V_q：