專利名稱：一種用于3g網(wǎng)絡(luò)的多通道h.264視頻幀的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是視頻幀傳輸系統(tǒng)，具體地，涉及一種基于H.沈4 的通過3G網(wǎng)絡(luò)中多通道傳輸視頻幀的傳輸方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)在3G網(wǎng)絡(luò)中傳送視頻數(shù)據(jù)時，為了減少數(shù)據(jù)量，需要編碼技術(shù)提供壓縮處理， 經(jīng)處理后的視頻流由一系列的編碼幀組成，通過H. 264技術(shù)編碼的這些幀包括三種類型1 幀為以基準(zhǔn)圖像編碼作為基準(zhǔn)所產(chǎn)生的圖像，稱為ICP (Intra Coded Pictures，內(nèi)部編碼幀)；P幀是以最近的上一個I圖或P圖為基準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測所產(chǎn)生的圖像，稱為PCP (Predictive Coded Pictures，預(yù)測編碼幀)；B幀是同時以前面的I圖或P圖或后面的P 圖或I圖為基準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測所產(chǎn)生的圖像，稱為BPCP (Bidirectional Predictive Coded Pictures，雙向預(yù)測編碼幀)。視頻流一個圖像組包含一個I幀和若干個B幀和P幀， 如I，B, B, P，B, B, P，B, B，P幀由前一個I幀或P幀圖像來預(yù)測，而B幀由前后的兩個P幀或一個I幀和一個P幀來預(yù)測，其中I幀，B幀，P幀的數(shù)據(jù)量可能相差數(shù)十倍。以CIF格式 H. 264為例，I幀數(shù)據(jù)在IOK字節(jié)以上，P幀數(shù)據(jù)平均在IK字節(jié)左右，而B幀數(shù)據(jù)在幾百字節(jié)左右。與此同時，由于無線鏈路的不可靠性，使得視頻的質(zhì)量難以保證。終端模塊會出現(xiàn)嚴(yán)重的丟包現(xiàn)象，而由于丟包造成視頻傳輸?shù)耐ｎD是目前視頻通信質(zhì)量的瓶頸之一。以下為未優(yōu)化的幀排列順序
CHO Il Pl P2...... 12...... Pn
CHl Il Pl P2...... 12...... Pn
CH2 Il Pl P2...... 12...... Pn
CH3 Il Pl P2...... 12...... Pn
當(dāng)多通道視頻同時上傳時，多個通道的I幀同時出現(xiàn)，其數(shù)據(jù)量驟然增大，多個I幀同時傳輸所需要的傳輸帶寬將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過3G網(wǎng)絡(luò)提供的可用帶寬，這將嚴(yán)重惡化3G傳輸視頻的性能。對此，目前僅僅采用整形等平滑突發(fā)流量的方式，一方面增加了接收方的緩沖區(qū)， 另一方面增加了傳輸處理延遲，降低了視頻預(yù)覽的實(shí)時性。中國專利CN 101287120A提供了一種視頻序列的生成及對視頻序列進(jìn)行編碼的方法。該對視頻序列進(jìn)行編碼的方法包括接收端對接受到的視頻序列進(jìn)行丟包率檢測并將丟包率反饋至發(fā)送端；發(fā)送端根據(jù)丟包率設(shè)定以幀內(nèi)編碼幀作為參考的映射幀的插入位置；發(fā)送端基于插入的映射幀進(jìn)行編碼，重構(gòu)視頻序列。但該專利僅提供了一種幀內(nèi)編碼方法，并沒有給出針對多通道的視頻流優(yōu)化方案。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于3G網(wǎng)絡(luò)的多通道H. 264視頻幀的傳輸方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于3G網(wǎng)絡(luò)的多通道傳輸視頻幀的控制方法， 其特征在于，包括通過N個通道對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，其中N為大于1的整數(shù)；在一個通道開始發(fā)送一個I幀數(shù)據(jù)的時刻后，間隔一段時間，下個通道開始發(fā)送下個I幀數(shù)據(jù)。上述用于3G網(wǎng)絡(luò)的多通道H. 264視頻幀的傳輸方法，其中，在第1個通道開始發(fā)送第1個I幀數(shù)據(jù)的時刻后，間隔一段時間，第2個通道開始發(fā)送下個I幀數(shù)據(jù)，直至第N-I 個通道開始發(fā)送此次I幀數(shù)據(jù)的時刻后，間隔一段時間，第N個通道開始發(fā)送下個I幀數(shù)據(jù)，并間隔一段時間，由第1個通道開始發(fā)送下一個I幀數(shù)據(jù)，并重復(fù)上述循環(huán)，直至視頻幀數(shù)據(jù)傳輸完畢。整個視頻幀
上述用于3G網(wǎng)絡(luò)的多通道H. 264視頻幀的傳輸方法，其中，在每個通道發(fā)送的相鄰兩個I幀數(shù)據(jù)之間，發(fā)送多個P幀和B幀數(shù)據(jù)。例如第二通道開始發(fā)送下個I幀時，所述第一通道處于發(fā)送P幀或B幀或暫停工作狀態(tài)。上述每個通道與其下一通道開始發(fā)送I幀數(shù)據(jù)的時間間隔均大于某一閾值。通過所述步驟，將視頻幀的畫面組按下圖排序在多通道傳輸。CHO I01P1P2……I02……Pn CHl I11 P1 P2……I12……Pn CH2 I21 P1 P2……I22……Pn CH3 I31 P1 P2……I32……Pn
本發(fā)明通過把不同畫面組分散在不同通道傳輸，特別是將所述不同畫面組的內(nèi)部編碼幀(I幀)差時傳輸，使得每個通道的內(nèi)部編碼幀(I幀)傳輸?shù)臅r間分散在不同的時間段內(nèi)， 減少多路視頻的數(shù)據(jù)突發(fā)現(xiàn)象，以減少終端模塊丟包，保證視頻質(zhì)量，大大提高了 3G網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)姆€(wěn)定性。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯
圖ι示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的，一種用于3G網(wǎng)絡(luò)的多通道H. 264視頻幀的傳輸方法的流程示意圖。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的，一種用于3G網(wǎng)絡(luò)的多通道H. 264視頻幀的傳輸方法的時序圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的，一種用于3G網(wǎng)絡(luò)的多通道H. 264視頻幀的傳輸方法的流程示意圖。具體地，如圖1所示，經(jīng)過采樣編碼步驟S210后的視頻數(shù)據(jù)通過多個通道發(fā)射，如步驟S211所示，其中，首先執(zhí)行步驟S212，通過第一通道傳輸?shù)谝粋€I幀， 具體地，第一通道在t0時刻上傳第一個I幀；然后，執(zhí)行步驟S213，通過第二通道傳輸下個 I幀，具體地，第二通道在to時刻后延遲時間tl再上傳第二個I幀；…本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，上述每個通道與其下一通道開始發(fā)送I幀數(shù)據(jù)的時間間隔均大于某一閾值，所述閾值可以是1等整數(shù)，或者根據(jù)具體實(shí)施需要采用其他值。類似地，再執(zhí)行若干步驟后，執(zhí)行步驟S214，通過第N通道傳輸I幀，具體地，第η通道在t0時刻后延遲時間tn上傳第η個I 幀。在所述發(fā)送過程中，每一個畫面組的發(fā)送均包括一個I幀以及若干個B幀或P幀，最后， 終端模塊執(zhí)行步驟S215接收視頻幀，完成視頻幀的傳輸。在一個實(shí)施例中，若畫面組G0P=50，網(wǎng)絡(luò)傳送視頻頻率FPS=10，則此時同一通道前后兩I幀發(fā)送的間隔時間為50/10斗S。當(dāng)同時傳送4路H. 264視頻時，4個通道的I幀產(chǎn)生的時間分別為 IOl=Os, 111=1. 25s, 121=2. 5s, 131=3. 75s ；I02=5s, 112=6. 25s, 122=7. 5s, 132=8. 75s ；I03=10s, 113=11. 25s，……，在本實(shí)施例中，所述每個通道與其下一通道開始發(fā)送I幀數(shù)據(jù)的時間間隔為1. 25s。幀排列順序為
CHO IOl Pl P2...... 102...... Pn
CHl 111 Pl P2...... 112...... Pn
CH2 121 Pl P2...... 122...... Pn
CH3 131 Pl P2...... 132...... Pn
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的，一種用于3G網(wǎng)絡(luò)的多通道H. 264視頻幀的傳輸方法的時序圖。在本實(shí)施例中，若以畫面組G0P=50為參考基準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)傳送頻率FPS=5，則此時同一通道前后兩I幀發(fā)送的間隔時間為50/5=10s。當(dāng)同時傳送4路H. 264視頻時，取通道0的G0P=46，通道1的G0P=49，通道2的G0P=52，通道3的G0P=55，則
101=0，102=9. 2s,103=18.4s,......
Ill=0+Atl, 112=9. 8s+Atl, 113=19. 6s+Δ tl，......
121=0+Δt2， 122=10. 4s+Δt2， 123=20. 8s+Δt2，......
I31=0+At3, I32=lls+At3, I33=22s+At3,......
如圖2所示，時間點(diǎn)1為IOl幀發(fā)送時刻，時間點(diǎn)2為111幀發(fā)送時刻，時間點(diǎn)3為121 幀發(fā)送時刻…時間點(diǎn)8為132幀發(fā)送時刻。此時，計算最小公倍數(shù)可知2個通道I幀相遇的時間間隔約為500s，3個通道的 I幀重新相遇的時間間隔約為25000s (約6. 9小時)，4個通道的I幀重新相遇的間隔為 1289288s (約 14. 9 天)。在一個變化例中，所述多通道包括5路H. 264視頻傳輸，分別為通道0、通道1、通道2、通道3和通道4。若畫面組G0P=60，網(wǎng)絡(luò)傳送視頻頻率FPS=15，則此時同一通道前后兩 I幀發(fā)送的間隔時間為60/15=如。當(dāng)同時傳送5路H. 264視頻時，5個通道的I幀產(chǎn)生的時間分別為 IOl=Os, 111=0. 8s, 121=1. 6s, 131=2. 4s, 141=3. 6s ；I02=4s, 112=4. 8s, 122=5. 6s,
132=6. 4s, 142=7. 2s ；I03=8s, 113=8. 8s,......，在本實(shí)施例中，所述每個通道與其下一通
道開始發(fā)送I幀數(shù)據(jù)的時間間隔為0. 8s。幀排列順序為
CHO IOl Pl P2...... 102...... Pn
CHl 111 Pl P2...... 112...... Pn
CH2 121 Pl P2...... 122...... Pn
CH3 131 Pl P2...... 132...... Pn通過本發(fā)明所提供的方法，再結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)對編碼產(chǎn)生H. 264視頻流進(jìn)行整形，可以大大降低多通道傳輸中數(shù)據(jù)突發(fā)的網(wǎng)絡(luò)擁堵現(xiàn)象。 本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述畫面組GOP值、網(wǎng)絡(luò)傳送頻率FPS值以及所述多通道的通道數(shù)可根據(jù)需要采用不同值，本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)可實(shí)現(xiàn)所述變化例，這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。 以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的方法和處理過程應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于3G網(wǎng)絡(luò)的多通道H. 264視頻幀的傳輸方法，其特征在于，包括通過N個通道對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，其中N為大于1的整數(shù)；在一個通道開始發(fā)送一個I幀數(shù)據(jù)的時刻后，間隔一段時間，下個通道開始發(fā)送下個I幀數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸方法，其特征在于，在第1個通道開始發(fā)送第1個I幀數(shù)據(jù)的時刻后，間隔一段時間，第2個通道開始發(fā)送下個I幀數(shù)據(jù)，直至第N-I個通道開始發(fā)送此次I幀數(shù)據(jù)的時刻后，間隔一段時間，第N個通道開始發(fā)送下個I幀數(shù)據(jù)，并間隔一段時間，由第1個通道開始發(fā)送下一個I幀數(shù)據(jù)，并重復(fù)上述循環(huán)，直至視頻幀數(shù)據(jù)傳輸完畢。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳輸方法，其特征在于，在每個通道發(fā)送的相鄰兩個I幀數(shù)據(jù)之間，發(fā)送多個P幀和B幀數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳輸方法，其特征在于，每個通道與其下一通道開始發(fā)送 I幀數(shù)據(jù)的時間間隔大于某一閾值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于H.264的3G網(wǎng)絡(luò)中多路視頻流優(yōu)化方法，其特征在于，包括通過N個通道對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，其中N為大于1的整數(shù)；在一個通道開始發(fā)送一個I幀數(shù)據(jù)的時刻后，間隔一段時間，下個通道開始發(fā)送下個I幀數(shù)據(jù)。經(jīng)過采樣編碼后的視頻數(shù)據(jù)由多個通道發(fā)射，其中，第一通道在t0時刻上傳第一個I幀，第二通道在t0時刻后延遲時間t1再上傳第一個I幀，同樣，第n通道在t0時刻后延遲時間tn上傳第一個I幀。這樣，通過把不同通道的I幀打散，使得每個通道的I幀產(chǎn)生的時間分散在不同的時間段內(nèi)，減少多路視頻的突發(fā)，以減少終端模塊丟包，保證視頻質(zhì)量。
文檔編號H04N7/26GK102457727SQ20101052301
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者嚴(yán)超, 宗良, 曾亮乾, 楊鈺鑫, 沈方凱, 王偉君, 王洪波 申請人:武漢磐大科技有限公司