[发明专利]多路径并行传输下基于SVC的实时流媒体重组算法

说明书

技术领域

本发明涉及H.264SVC编解码及异构网络下的多路径并行传输领域，特别涉及一种多路径并行传输下基于SVC的实时流媒体重组算法。

背景技术

未来的通信网络将是一个包含多种不同接入技术的异构网络，由于异构网络中各用户终端设备不同，链路带宽不同，导致接收视频数据的能力不同，根据不同用户需要设定不同的传输码流速率，故需要一种可伸缩编解码技术来根据链路带宽动态调整码流速率，而H.264SVC编解码技术正好可以满足不同终端对同一业务的不同需求。

同时随着视频业务量的急剧增长，高清视频业务的出现大大增加了网络的负担，一些单独的网络已不足以提供如此高的传输速率来满足实时高清视频的需求（例3G网络，联通3G网络一般只能达到200K/S的下行速率），而多路径传输可大幅度提高多模终端的下载速率，例通过3G和WLAN网络同时下载视频可较流畅地观看到较高清画质的视频，而H.264SVC编码技术同时又将视频文件按重要性分成不同等级，基本层文件具有最高级，而后依次为各增强层文件，第k层增强层文件的解码需要从1到k-1层所有文件和第k层基本层文件的支持。借助这种基于SVC可分级编解码技术可间接解决多路径并行传输下的文件丢失问题，即传统编码格式视频文件在传输过程中大量丢失数据的情况下是无法解码，而SVC格式视频即使在增强层文件全部丢失的情况下视频依然能流畅播放，同时基于SVC可分级技术还间接解决了多路径切换时的拥塞问题，普通编码格式视频为了保证文件的完整性需要将断开的路径业务量全部切换到其他正常工作的路径，而基于SVC格式视频的正常播放即使是在增强层路径断开的情况下也无需将任何增强层数据切换到其他路径。

“计算机应用”期刊2009年12月刊登了一篇文章“MIMO系统中的H.264/SVC数据流抽取和重组算法”（文章编号：1001-9081（2009）12-3307-03），公开了一种便于在MIMO无线网络的不同子信道上传输的一种SVC数据流抽取和重组算法。该算法利用SVC数据流的分层结构，将其中的基本层和增强层抽取为多个子数据流，并保持基本层子数据流能够独立解码，在接收端该算法将接收到的子数据流重组成可解码的SVC数据流，该方法也属于多路径并行传输，但是该方法的不足之处在于并未考虑多路径并行传输情况下两路发送速率不匹配的重组问题以及增强层路径拥塞断开及重新恢复正常工作情况下的重组问题，并且不是从实时播放需求的角度设计重组算法。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种多路径并行传输下基于SVC的实时流媒体重组算法，目的在于（1）为了在接收端实现一种基于H.264SVC格式的基本层和增强层数据的实时分帧重组算法，以达到多路径并行传输下终端视频播放的流畅性以及根据网络状况好坏动态调整视频分辨率；（2）为了从实时播放需求和帧的角度优化H.264SVC格式的流媒体业务实时重组算法，以提高视频播放的性能；（3）为了解决两条路径发送速率不匹配时的重组问题。本发明所采用的技术方案包括以下步骤：多路径并行传输下基于SVC的实时流媒体重组算法，其包括信号发送端及信号接收端，其包括以下步骤：

（1）在信号发送端，将一个视频流媒体业务按H.264SVC标准格式编码并拆分存储为基本层数据文件和增强层数据文件；从所述基本层数据文件和增强层数据文件中分别提取基本层数据帧和增强层数据帧，将所述基本层数据帧通过3G网络传输，所述增强层数据帧通过WLAN网络进行传输；

（2）当信号接收端收到基本层数据帧时，执行步骤（2a）；当信号接收端收到增强层数据帧时，执行步骤（2b）；

（2a）将所述基本层数据帧存入基本层缓存文件末尾，转步骤（3）；

（2b）将所述增强层数据帧存入增强层缓存文件末尾，转步骤（2）；

（3）判断信号接收端已接收到基本层数据文件的最后一帧或最近一时刻信号接收端收到的基本层数据帧帧号减去从基本层缓存文件开始位置读取的基本层帧号是否大于或等于预设的阈值，若是，转步骤（4），否则转回步骤（2）；

（4）从基本层缓存文件开始位置读取基本层帧号，并将从基本层缓存文件开始位置读取的一帧基本层数据帧写入重组文件，并将已读取的一帧基本层数据帧从基本层缓存文件中删除；

（5）判断增强层缓存文件是否为空，是则转步骤（6），否则从增强层缓存文件开始位置读取增强层帧号，并对读取的基本层帧号和增强层帧号大小进行判断：

若基本层帧号小于增强层帧号,转步骤（6）；

若基本层帧号等于增强层帧号，转步骤（5a）；