專利名稱：提高svc視頻流傳輸?shù)姆召|量的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網絡技術領域，特別涉及提高SVC視頻流傳輸?shù)姆召|量的方法及設備。
背景技術：
IP視頻監(jiān)控已經成為安防領域的主流和未來。充分利用IP網絡的特性可以為監(jiān)控業(yè)務帶來很多意想不到的好處。由于存在不同的網絡和不同的終端，客戶對視頻編碼的可伸縮性方面的要求也越來越迫切，因此，SVC技術應運而生。SVC(可伸縮性視頻編碼)是一種能將視頻流分割為多個分辨率、質量和幀速率層的技術。
圖1為H. 264 SVC分層結構示意圖。SVC分層編碼技術實現(xiàn)了空域和時域的分層編碼。其中，空域的分層編碼是指一幀圖像可以分為基本層信息(TO)和各高階附加層信息 (Tl-Tn)，只要基本層信息不丟失，就能保證解碼器解碼出最基本的圖像，從而保證視頻播放的流暢性；而時域分層編碼技術則允許按照規(guī)律丟棄一些幀，這樣就允許用戶選擇高質量的圖像而放棄一定程度的流暢度。采用SVC分層編碼技術的編碼器會將所有層階信息的IP報文經沿途的網絡設備發(fā)送到解碼器，由解碼器根據本端的SVC分層解碼套餐類型，對需要的層階信息IP報文作解碼處理，丟棄其余層階的IP報文。為了達到SVC的基本層信息不丟失的目的，業(yè)界通常采用FEC(前向糾錯)技術來實現(xiàn)。即編碼端為基本層信息提供冗余數(shù)據，這些冗余數(shù)據隨同常規(guī)視頻流一起發(fā)送到解碼器，如果丟失一部分基本層信息，冗余數(shù)據可以提供恢復基本層視頻所需要的信息。但是冗余信息本身增加了視頻流的碼率，在一個因為擁塞而造成丟包的環(huán)境中， 這種措施可能會雪上加霜，加劇網絡擁塞?，F(xiàn)有技術中另一種較常采用的技術是QOS(服務質量)配置，即在所有的網絡設備上靜態(tài)配置流分類，為包含SVC基本層信息的數(shù)據包提高轉發(fā)優(yōu)先級。這種技術方案要求網絡設備對數(shù)據流進行深層次的探測(即對業(yè)務流進行解析)，而要求網絡設備對所有的數(shù)據流都進行深層次的檢測對于網絡設備來說是一種較大的負擔，并且，該技術方案需要為所有網絡設備靜態(tài)配置流分類，配置工作量也比較大，規(guī)劃復雜。一種改進的技術方案是編碼器在發(fā)送IP報文時就在包頭部打上標記，以標記此數(shù)據包包含了基本層信息。但這要求編碼器與整個方案的提供商是同一家，如果編碼器是第三方的，就無法保證此技術方案的正常實施。還有一種可能的技術方案是資源預留技術，即預先進行配置，為需要保障的業(yè)務提前預留帶寬。這種技術方案同樣存在配置工作量大，規(guī)劃復雜的問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供了提高SVC視頻流傳輸?shù)姆召|量的方法及設備，以在不影響網絡設備轉發(fā)性能和不增加網絡帶寬消耗的前提下，提高SVC視頻流傳輸?shù)姆召|量。本發(fā)明提供的一種提高SVC視頻流傳輸?shù)姆召|量的方法，適用于對所述SVC視頻流進行解碼的解碼器，該方法包括所述解碼器發(fā)送第一消息；所述第一消息中攜帶所述SVC視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息，所述四元組信息包含所述SVC視頻流的源IP地址、源端口號、目的IP地址和目的端口號；所述第一消息用于通知所述第一消息轉發(fā)路徑上的各個網絡設備優(yōu)先轉發(fā)所述 SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文。本發(fā)明提供的一種解碼器，用于對SVC視頻流進行解碼，該解碼器包括第一主控模塊和第一通信模塊，其中所述第一主控模塊，用于生成第一消息，所述第一消息中攜帶SVC視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息，所述四元組信息包含所述SVC視頻流的源IP地址、 源端口號、目的IP地址和目的端口號；所述第一消息用于通知所述第一消息轉發(fā)路徑上的各個網絡設備優(yōu)先轉發(fā)所述SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文；所述第一通信模塊，用于發(fā)送所述第一消息。本發(fā)明提供的一種提高SVC視頻流傳輸?shù)姆召|量的方法，適用于所述SVC視頻流傳輸路徑上的網絡設備，該方法包括接收所述SVC視頻流的解碼器發(fā)送的第一消息，并對所述第一消息進行解析，從中獲取并記錄所述SVC視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息；在進行IP報文轉發(fā)時，根據所記錄的四元組信息，對符合所述四元組信息的IP報文進行深層報文探測，得到所述IP報文隸屬的層階，并根據所述SVC分層解碼套餐類型和所述IP報文隸屬的層階，優(yōu)先轉發(fā)所述SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文。本發(fā)明提供的一種網絡設備，用于傳輸SVC視頻流，該網絡設備包括第二主控模塊、存儲模塊和第二通信模塊，其中所述第二通信模塊，用于將接收自所述SVC視頻流的解碼器的第一消息發(fā)送給第二主控模塊；所述第二主控模塊，用于對所述第一消息進行解析，從中獲取所述SVC視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息，并將所獲取的信息存儲于存儲模塊中；在進行報文轉發(fā)時，根據存儲模塊所存儲的四元組信息，對符合所存儲的四元組信息的IP報文進行深層報文探測，得到所述IP報文隸屬的層階，并根據對應的SVC分層解碼套餐類型和所述IP報文隸屬的層階，優(yōu)先轉發(fā)所述SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文。由上述實施例可見，本發(fā)明技術方案由于采取了由解碼器發(fā)送攜帶SVC視頻流的四元組和SVC分層解碼套餐類型信息的消息的方式，使得沿途的網絡設備能夠自動獲知 SVC視頻流的四元組和SVC分層解碼套餐類型信息，并僅對符合四元組的IP報文進行深層報文探測，從而能夠帶來以下有益效果1、不影響網絡設備平時的轉發(fā)性能，不必在任何時候都對所有流量進行深層報文探測；2、不要求編碼端在IP報文中增加冗余信息，降低了編碼端的壓力；3、由于沒有冗余信息，不會增加視頻流的碼率，節(jié)省了網絡帶寬消耗；
4、網絡設備可以在發(fā)現(xiàn)自身轉發(fā)能力不足時，有選擇地丟棄解碼非必須層階的IP 報文，并在必要時丟棄部分解碼所需層階的IP報文，同時及時通知解碼器，這有利于解決擁塞問題?？梢?，本發(fā)明提出的技術方案能夠提高SVC視頻流傳輸?shù)姆召|量(QoS)。
圖1為H. 264 SVC分層結構示意圖；圖2為本發(fā)明一較佳處理流程示意圖；圖3為本發(fā)明一較佳實施例中通告報文的結構示意圖；圖4為本發(fā)明一較佳解碼器的組成結構示意圖；圖5為本發(fā)明一較佳網絡設備的組成結構示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明作進一步詳細說明。本發(fā)明的主要思想是在解碼器和網絡設備都可控的情況下(這個要求通?？梢詽M足，因為解決方案提供商通常會要求解碼器和網絡由自己提供，而前端編碼器或IPC(IP 網絡編碼器)等融合第三方設備)，當解碼器發(fā)現(xiàn)其自身當前接收到的是采用svc分層編碼技術進行編碼的視頻流(以下簡稱svc視頻流)時，發(fā)送一個消息。該消息中包含視頻流的源IP地址、源端口號、目的IP地址和目的端口號四元組，以及SVC分層解碼套餐類型信息。該消息轉發(fā)路徑上的各網絡設備收到該消息后，開始對符合該四元組信息的IP報文進行深層報文探測。如果SVC分層解碼套餐類型是“追求流暢度”，網絡設備則將承載SVC基本層信息的IP報文送入高優(yōu)先級轉發(fā)隊列；如果SVC分層解碼套餐類型是“追求清晰度套餐”，網絡設備則將該套餐類型所必需的各層階的IP報文送入高優(yōu)先級轉發(fā)隊列。當網絡設備擁塞時，將根據不同的套餐類型對不同層階的IP報文進行丟棄。在具體實現(xiàn)時，解碼器可以向編碼器發(fā)送上述消息，從而使SVC視頻流轉發(fā)路徑上的各網絡設備均能采用本發(fā)明技術方案控制報文探測的深度；解碼器也可以只向SVC視頻流轉發(fā)路徑上的部分網絡設備(例如發(fā)生擁塞的網絡設備)發(fā)送上述消息，從而使該部分網絡設備采用本發(fā)明技術方案控制報文探測的深度。本發(fā)明不限定解碼器發(fā)送上述消息的具體方式，只要使該消息轉發(fā)路徑上的各個網絡設備能夠獲知需要優(yōu)先轉發(fā)該SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文即可。通常，在收發(fā)轉發(fā)路徑對稱的網絡架構下進行IP視頻監(jiān)控，因此，編碼器向解碼器發(fā)送SVC視頻流的路徑與解碼器向編碼端發(fā)送消息的路徑是相同的，能夠保證SVC視頻流所流經的網絡設備均接收到本發(fā)明所述消息，從而保證本發(fā)明技術方案的正常實施。下面結合附圖通過一個較佳實施例對本發(fā)明技術方案進行詳細說明。該較佳實施例中，以解碼器可以向編碼器發(fā)送消息為例進行說明。圖2為本發(fā)明一較佳處理流程示意圖。下面分部分對圖2所示處理流程進行說明。第一部分解碼器的處理解碼器收到SVC視頻流時，向編碼器發(fā)送消息。
當IP視頻監(jiān)控實況業(yè)務發(fā)生變化時，比如新的SVC視頻流加入時，根據該SVC視頻流的流標記，解碼器可以識別出當前視頻流是否為SVC視頻流。在解碼器識別出當前視頻流為SVC視頻流時，或者在解碼器改變現(xiàn)有SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型時，解碼器向編碼器發(fā)送第一消息，第一消息中包含四元組信息(SVC視頻流的源IP地址、源端口號、目的IP地址和目的端口號)以及SVC分層解碼套餐類型信息。在具體實現(xiàn)時，可以通過對現(xiàn)有消息進行擴展的方式構造符合本發(fā)明需要的第一消息。例如可以對SIP協(xié)議的NOTIFY(通告)消息或DO消息等進行擴展。下面以對NOTIFY 消息進行擴展為例進行說明。在UDP首部的數(shù)據字段中增加標記位以標記該消息是第一消息，并在NOTIFY消息的消息體中增加四元組(Four Element)字段和套餐層階(Layer)字段，其中，四元組字段用于攜帶四元組信息，套餐層階字段用于攜帶SVC分層解碼套餐類型信息，如圖3所示。其中標記位占用數(shù)據字段的前2比特。例如若取值為“11”，則表示這是一條由解碼器發(fā)往編碼器的特殊NOTIFY消息。網絡設備在轉發(fā)報文時，根據該標記位識別出是特殊 NOTIFY消息后，進一步解析消息中所攜帶的信息，并作進一步處理。四元組字段包含SVC視頻流IP報文的源IP地址、源端口號、目的IP地址和目的
端口號信息。套餐層階字段該字段的取值為“Τη” (η = 0、1、2、3、4)。如果解碼器要求的解碼效果是“追求流暢度”，則置該字段的值為“T0”，說明本解碼器僅需對構成TO層的各幀進行解碼，其余各層階的幀可以被丟棄，網絡設備需要保證TO 層IP報文的優(yōu)先轉發(fā)。如果解碼器要求的解碼效果是“追求清晰度套餐”，說明除TO之外還有其它上層 Tn需要被解碼，根據具體的SVC分層解碼套餐類型，確定解碼所需層階的Tn值，將套餐層階字段的值置為Τη。通過四元組字段和套餐層階字段，網絡設備就可以從眾多視頻流的IP報文中，識別出需作進一步處理的IP報文。當某SVC視頻流關閉時，解碼器按照與上述類似的方法向編碼端發(fā)送第二消息， 第二消息中至少包含被關閉的SVC視頻流的四元組信息，以通知該消息轉發(fā)路徑上的各網絡設備該SVC視頻流被關閉。例如可以將上述示例中的標記位置為“00”以標記該消息， 并在該消息中仍然攜帶四元組字段。由于該單播通告消息是對SIP協(xié)議的NOTIFY進行擴展得到的消息，其傳輸?shù)目煽啃钥梢越柚鶶IP協(xié)議棧的確認機制來保證。若編碼器由第三方提供，不支持NOTIFY消息的 ACK應答機制，則可以由解碼器通過定時重發(fā)機制，盡可能地保證消息的可靠傳輸。比如 每隔1秒發(fā)1次消息，連續(xù)發(fā)送3次，就視為編碼器端已接收該消息。圖4為本發(fā)明一較佳解碼器的組成結構示意圖。該解碼器用于對SVC視頻流進行解碼，解碼器中包括第一主控模塊410和第一通信模塊420，其中第一主控模塊410，用于生成第一消息，該第一消息中攜帶SVC視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息，所述四元組信息包含所述SVC視頻流的源IP地址、源端口號、目的IP地址和目的端口號；第一消息用于通知第一消息轉發(fā)路徑上的各個網絡設備優(yōu)先轉發(fā)所述SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文；第一通信模塊420，用于發(fā)送第一消息。在SVC視頻流被關閉時，圖4所示解碼器中的第一主控模塊410還用于生成第二消息，第二消息中攜帶被關閉的SVC視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息； 第二消息用于通知第二消息轉發(fā)路徑上的各個網絡設備停止優(yōu)先轉發(fā)所述被關閉的SVC 視頻流的解碼所需層階的IP報文；此時，第一通信模塊410還用于發(fā)送第二消息。第一通信模塊420還可以用于從網絡設備接收第三消息；此時，第一主控模塊 410，還用于根據第三消息中攜帶的層階信息，將相應的SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型改變?yōu)榕c該層階信息相應的SVC分層解碼套餐類型。第二部分網絡設備的處理消息轉發(fā)路徑上的各網絡設備收到第一消息后，開始對符合第一消息中所攜帶的四元組信息的IP報文進行深層報文探測。如果解碼器要求的解碼效果是“追求流暢度”，則將內部包含SVC基本層(TO)信息的IP報文送入高優(yōu)先級轉發(fā)隊列；如果解碼器要求的解碼效果是“追求清晰度套餐”，則將內部包含了 SVC較高層階(TO-Tn)信息的IP報文送入高優(yōu)先級轉發(fā)隊列。仍然以上述對SIP協(xié)議的NOTIFY消息進行擴展為例，網絡設備收到IP報文后的處理過程如下1)網絡設備維護一張如表1所示的SVC流信息(SVC Stream Information)表。
SVC流信息表索引四元組解碼層階去棄層階1192.168.10.2 60808 192.168.23.34 60002T3T32192.168.13.2 60808 192.168.22.34 60002TOTO3192.168.13.2 60808 192.168.22.73 60002TlTl4192.168.88.2 60808 192.168.22.73 60002T2T25192.168.39.2 60808 192.168.22.73 60002T2T2表 1表1中的每一條記錄對應于一個SVC視頻流，表中各字段的含義如下索引 (Index)字段為記錄的索引號；四元組(Four Element)字段表示SVC視頻流的四元組信息；解碼層階(Decoding Layer)字段表示SVC視頻流的解碼所需層階的Tn值；
丟棄層階(Droped Layer)字段在網絡設備發(fā)生擁塞時，若當前接收到的SVC視頻流IP報文隸屬的層階大于該字段的取值，則可以對該IP報文作丟棄處理，該字段的默認初始值等于解碼層階字段的值。2)網絡設備在報文轉發(fā)過程中，檢測到UDP首部的數(shù)據字段的“標記位”為“11” 或“00”的NOTIFY消息時，繼續(xù)對該NOTIFY消息的內容作深層次的解析，如果“標記位”為 “ 11 ”，則根據所得到的四元組信息和SVC分層解碼套餐層階信息在SVC流信息表中生成一條新的記錄，如果標記位為“00”，則根據所得到的四元組信息在SVC流信息表中查找相應的記錄，將該記錄刪除。3)網絡設備在轉發(fā)IP報文時，根據自身所維護的SVC流信息表，對符合表中任意一條記錄的四元組字段信息的SVC視頻流IP報文進一步作深層報文探測；對于除此之外的其他IP報文，不作任何特殊處理。4)在對符合要求的SVC視頻流IP報文作深層報文探測時，網絡設備探測該IP報文的視頻流有效載荷O^yLoad)信息，以確定該IP報文隸屬的層階。5)確定IP報文隸屬的層階后，與該記錄中對應的丟棄層階字段的取值進行比較， 若比較結果是小于等于，則將該IP報文送入高優(yōu)先級轉發(fā)隊列；否則，該IP報文仍按原轉發(fā)策略轉發(fā)，轉發(fā)的服務質量不予保證。消息轉發(fā)路徑上的各網絡設備收到上述NOTIFY消息，均作上述處理操作，以確保解碼所需層階的IP報文在本節(jié)點優(yōu)先轉發(fā)。當收到解碼器發(fā)送給編碼器的第二消息時，對第二消息進行解析，從中獲取被關閉的SVC視頻流的四元組信息，并從SVC流信息表中將與該四元組信息所對應的記錄刪除。第三部分網絡設備與解碼器的智能聯(lián)動當某網絡設備發(fā)生擁塞時，會將待發(fā)送的報文暫存在緩存中，但緩存大小畢竟是有限的，若業(yè)務流量仍然持續(xù)增加，勢必會發(fā)生緩存溢出，并導致后續(xù)報文都被丟棄，其后果的嚴重性是不可估量的。本實施例中，當某網絡設備發(fā)現(xiàn)自身緩存不夠時，需要丟棄當前接收到的IP報文，在丟棄時，優(yōu)先丟棄各SVC視頻流的解碼非必需層階的IP報文；若擁塞依然存在，則需要繼續(xù)丟棄一部分SVC視頻流的解碼必需層階的IP報文，為優(yōu)先保證解碼器圖像的流暢性，網絡設備從解碼必需層階的IP報文中有選擇性地自動丟棄一部分較高層階的IP報文， 并通知相應的解碼器。具體的處理步驟如下1、若本節(jié)點網絡設備發(fā)現(xiàn)緩存不夠，即緩存即將溢出時，查詢SVC流信息表，從中選擇一條丟棄層階字段的值最大的記錄作為待丟棄記錄，如有多條符合該條件的記錄，則隨機選擇一條，啟動第一定時器，并對當前接收到的IP報文進行探測，如果根據四元組信息確定該IP報文是待丟棄記錄所對應的SVC視頻流的IP報文，并且該IP報文隸屬的層階大于該待丟棄記錄的丟棄層階字段的值(即該IP報文是該SVC視頻流的解碼可選層階的 IP報文)，則對該IP報文作丟棄處理，從而達到緩解轉發(fā)隊列擁塞的效果。上面的例子中是為了優(yōu)先保證解碼器圖像的流暢性，而選擇了一條丟棄層階字段的值最大的記錄進行丟棄。實際上，如果不考慮流暢性優(yōu)先，也可以任意選擇一條記錄進行丟棄，因為丟棄的均為解碼可選層階的IP報文。
2、若第一定時器超時，擁塞問題沒有解決，則繼續(xù)執(zhí)行步驟1，對下一個SVC視頻流的解碼可選層階的IP報文進行丟棄，直至擁塞問題解決。第一定時器每超時一次，增加一個被丟棄IP報文的SVC視頻流，即增加一條待丟棄記錄，同時，繼續(xù)對已有的待丟棄記錄丟棄IP報文，也就是說，丟棄的范圍越來越大。若SVC流信息表中所有記錄所對應的SVC視頻流的解碼可選層階的IP報文當前均在被丟棄，即當前SVC流信息表中記錄的所有的SVC視頻流均已被丟棄解碼非必需層階的IP報文，但擁塞仍然沒有得到解決，網絡設備則開始有選擇性地丟棄一部分應該保證轉發(fā)的IP報文。具體的處理流程如下1’、網絡設備查詢SVC流信息表，從中選擇一條丟棄層階字段的值最大的記錄，若有多條符合該條件的記錄，則隨機選擇一條，將該記錄的丟棄層階字段的值減一，并啟動第二定時器。后續(xù)在轉發(fā)該條記錄所對應的SVC視頻流的IP報文的過程中，網絡設備將根據丟棄層階字段的當前值對IP報文進行丟棄處理。2’、網絡設備根據SVC流信息表中的四元組字段，向解碼必需層階IP報文被丟棄的解碼器發(fā)送第三消息，將所丟棄的層階通知解碼器。例如，仍然可以對現(xiàn)有NOTIFY消息進行擴展，增加標記位、四元組字段和丟棄層階字段。其中標記位表示這是一條由網絡設備發(fā)往編碼端的特殊NOTIFY消息，丟棄層階字段的取值設置為該網絡設備的SVC流信息表中對應記錄的丟棄層階字段的當前值。通過該消息，可以提醒解碼器切換到適合的SVC分層解碼套餐類型，以臨時規(guī)避因丟包所引發(fā)的花屏等圖像質量問題。3’、若第二定時器超時，擁塞問題沒有解決，則繼續(xù)執(zhí)行步驟1’和2’，對下一個 SVC視頻流的丟棄層階字段的值減一，直至擁塞問題解決。上述步驟1’中，為優(yōu)先保證解碼器圖像的流暢性，網絡設備采取了從SVC流信息表中選擇一條丟棄層階字段的值最大的記錄來丟棄解碼必需層階的IP報文。實際上，如果不優(yōu)先考慮解碼器圖像的流暢性，網絡設備可以從SVC流信息表中任意選擇一條來丟棄， 但最好保證TO層信息的優(yōu)先轉發(fā)。當IP視頻監(jiān)控業(yè)務發(fā)生變化時，比如某SVC視頻流關閉、新的SVC視頻流加入或解碼器改變現(xiàn)有SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型時，根據本發(fā)明，解碼器均將向編碼器發(fā)送相應的單播通知消息，使得消息轉發(fā)路徑上的網絡設備能夠根據消息中的內容實時更新本地所維護的SVC流信息表。當表項有更新時，網絡設備將根據本發(fā)明提出的上述丟棄策略，重新選擇SVC視頻流IP包作丟棄處理。特別地，在收到解碼器發(fā)送給編碼器的第二消息時，對第二消息進行解析，從中獲取被關閉的SVC視頻流的四元組信息，并從SVC流信息表中將與該四元組信息所對應的記錄刪除，然后，判斷當前是否存在被降低層階的SVC視頻流，如果不存在，則繼續(xù)按照上述丟棄策略進行IP報文的丟棄，如果存在，則啟動第三定時器，判斷在第三定時器超時之前網絡設備的擁塞是否得到解決，如果得到解決，則對已被降低層階的SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型信息進行恢復，即將各記錄的丟棄層階字段的取值恢復為等于解碼層階字段，并通知相應的解碼器。如此，網絡設備可以實時感知網絡資源的變化，及時調整優(yōu)先轉發(fā)和丟棄操作，并根據當前網絡中可用帶寬資源的變化，有選擇性的恢復已作丟棄處理的IP報文的轉發(fā)，從而避免解碼所需層階的IP報文持續(xù)被丟棄的問題。
圖5為本發(fā)明一較佳網絡設備的組成結構示意圖。圖5所示網絡設備用于傳輸 SVC視頻流，包括第二主控模塊510、存儲模塊520和第二通信模塊530，其中第二通信模塊530，用于將接收自SVC視頻流的解碼器的第一消息發(fā)送給第二主控模塊510;第二主控模塊510，用于對第一消息進行解析，從中獲取SVC視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息，并將所獲取的信息存儲于存儲模塊520中；在進行報文轉發(fā)時，根據存儲模塊所存儲的四元組信息，對符合所存儲的四元組信息的IP報文進行深層報文探測，得到該IP報文隸屬的層階，并根據對應的SVC分層解碼套餐類型和該IP報文隸屬的層階，優(yōu)先轉發(fā)SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文。較佳地，在所述網絡設備發(fā)生擁塞時，第二主控模塊510還可以用于執(zhí)行以下操作從存儲模塊520存儲有四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息的SVC視頻流中任意選擇一個作為待丟棄SVC視頻流，啟動第一定時器，對當前接收到的符合該待丟棄SVC 視頻流的四元組信息的IP報文進行深層報文探測，得到該IP報文隸屬的層階，并根據待丟棄SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型和該IP報文隸屬的層階，將待丟棄SVC視頻流的解碼非必需層階的IP報文丟棄；若第一定時器超時，網絡設備的擁塞沒有解決，則循環(huán)執(zhí)行上述操作，直至解決網絡設備的擁塞。進一步地，在存儲模塊520存儲有四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息的SVC 視頻流當前均已被丟棄解碼非必需層階的IP報文，且網絡設備的擁塞沒有解決的情況下， 第二主控模塊510還可以用于執(zhí)行以下操作從所述SVC視頻流中任意選擇一個SVC分層解碼套餐類型信息大于TO層的SVC 視頻流，在所存儲的該SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型信息大于TO層的前提下，啟動第二定時器，通知存儲模塊520將該SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型信息降低一個層階，并根據降低后的層階對該SVC視頻流的IP報文進行丟棄，并構造第三消息，將該SVC視頻流的四元組信息和降低后的層階信息通知攜帶于第三消息中；若第二定時器超時，網絡設備的擁塞沒有解決，則循環(huán)執(zhí)行上述操作，直至解決網絡設備的擁塞；此時，第二通信模塊530，還用于將所述第三消息發(fā)送給對應的解碼器。較佳地，第二通信模塊530，還用于將接收自SVC視頻流的解碼器的第二消息發(fā)送給第二主控模塊；此時，第二主控模塊510，還用于對第二消息進行解析，從中獲取SVC視頻流的四元組信息，通知存儲模塊520將所存儲的與該四元組信息所對應的記錄刪除，并在當前存在被降低層階的SVC視頻流的情況下，啟動第三定時器，判斷在第三定時器超時之前網絡設備的擁塞是否得到解決，在得到解決的情況下，對已被降低層階的SVC視頻流的 SVC分層解碼套餐類型信息進行恢復，并構造第三消息，將被恢復SVC分層解碼套餐類型信息的SVC視頻流的四元組信息和恢復后的層階信息攜帶有第三消息中。由上述實施例可見，本發(fā)明技術方案由于采取了由SVC視頻流的解碼器發(fā)送攜帶 SVC視頻流的四元組和SVC分層解碼套餐類型信息的消息的方式，使得沿途的網絡設備能夠自動獲知SVC視頻流的四元組和SVC分層解碼套餐類型信息，并僅對符合四元組的IP報文進行深層報文探測，從而能夠帶來以下有益效果1、不影響網絡設備平時的轉發(fā)性能，不必在任何時候都對所有流量進行深層報文探測；2、不要求編碼端在IP報文中增加冗余信息，降低了編碼端的壓力；3、由于沒有冗余信息，不會增加視頻流的碼率，節(jié)省了網絡帶寬消耗；4、網絡設備可以在發(fā)現(xiàn)自身轉發(fā)能力不足時，有選擇地丟棄解碼非必須層階的IP 報文，并在必要時丟棄部分解碼所需層階的IP報文，同時及時通知解碼器，這有利于解決擁塞問題。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明保護的范圍之內。
權利要求
1.一種提高可伸縮性視頻編碼(SVC)視頻流傳輸?shù)姆召|量的方法，適用于對所述 SVC視頻流進行解碼的解碼器，其特征在于所述解碼器發(fā)送第一消息；所述第一消息中攜帶所述SVC視頻流的四元組信息和SVC 分層解碼套餐類型信息，所述四元組信息包含所述SVC視頻流的源IP地址、源端口號、目的IP地址和目的端口號；所述第一消息用于通知所述第一消息轉發(fā)路徑上的各個網絡設備優(yōu)先轉發(fā)所述SVC 視頻流的解碼所需層階的IP報文。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括當SVC視頻流被關閉時，所述解碼器發(fā)送第二消息；所述第二消息中攜帶所述被關閉的SVC視頻流的四元組信息；所述第二消息用于通知所述第二消息轉發(fā)路徑上的各個網絡設備停止優(yōu)先轉發(fā)所述被關閉的SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于當解碼器從網絡設備接收到第三消息時，根據第三消息中攜帶的層階信息，將相應的 SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型改變?yōu)榕c所述層階信息相應的SVC分層解碼套餐類型。
4.一種解碼器，用于對可伸縮性視頻編碼(SVC)視頻流進行解碼，其特征在于，包括 第一主控模塊和第一通信模塊，其中所述第一主控模塊，用于生成第一消息，所述第一消息中攜帶svc視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息，所述四元組信息包含所述SVC視頻流的源IP地址、源端口號、目的IP地址和目的端口號；所述第一消息用于通知所述第一消息轉發(fā)路徑上的各個網絡設備優(yōu)先轉發(fā)所述SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文；所述第一通信模塊，用于發(fā)送所述第一消息。
5.根據權利要求4所述的解碼器，其特征在于在SVC視頻流被關閉時，所述第一主控模塊還用于生成第二消息，所述第二消息中攜帶所述被關閉的SVC視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息；所述第二消息用于通知所述第二消息轉發(fā)路徑上的各個網絡設備停止優(yōu)先轉發(fā)所述被關閉的SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文；所述第一通信模塊，還用于發(fā)送所述第二消息。
6.根據權利要求4或5所述的解碼器，其特征在于所述第一通信模塊，還用于從網絡設備接收第三消息；所述第一主控模塊，還用于根據所述第三消息中攜帶的層階信息，將相應的SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型改變?yōu)榕c所述層階信息相應的SVC分層解碼套餐類型。
7.一種提高可伸縮性視頻編碼(SVC)視頻流傳輸?shù)姆召|量的方法，適用于所述SVC 視頻流傳輸路徑上的網絡設備，其特征在于接收所述SVC視頻流的解碼器發(fā)送的第一消息，并對所述第一消息進行解析，從中獲取并記錄所述SVC視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息；在進行IP報文轉發(fā)時，根據所記錄的四元組信息，對符合所述四元組信息的IP報文進行深層報文探測，得到所述IP報文隸屬的層階，并根據所述SVC分層解碼套餐類型和所述 IP報文隸屬的層階，優(yōu)先轉發(fā)所述SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，當所述網絡設備發(fā)生擁塞時，該方法進一步包括A、從所述網絡設備記錄有四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息的SVC視頻流中任意選擇一個作為待丟棄SVC視頻流，啟動第一定時器，對當前接收到的符合所述待丟棄SVC 視頻流的四元組信息的IP報文進行深層報文探測，得到所述IP報文隸屬的層階，并根據所述待丟棄SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型和所述IP報文隸屬的層階，將所述待丟棄 SVC視頻流的解碼非必需層階的IP報文丟棄；B、若第一定時器超時，所述網絡設備的擁塞沒有解決，則返回A，直至解決網絡設備的擁塞。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括若所述網絡設備記錄有四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息的SVC視頻流當前均已被丟棄解碼非必需層階的IP報文，且所述網絡設備的擁塞沒有解決，則執(zhí)行以下操作C、從所述SVC視頻流中任意選擇一個SVC分層解碼套餐類型信息大于TO層的SVC視頻流，啟動第二定時器，將所記錄的該SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型信息降低一個層階，并根據降低后的層階對該SVC視頻流的IP報文進行丟棄，并向對應的解碼器發(fā)送第三消息，將該SVC視頻流的四元組信息和降低后的層階信息通知解碼器；D、若第二定時器超時，所述網絡設備的擁塞沒有解決，則返回C，直至解決網絡設備的擁塞。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括接收SVC視頻流的解碼器發(fā)送的第二消息，并對所述第二消息進行解析，從中獲取所述SVC視頻流的四元組信息；將與該四元組信息所對應的記錄刪除，若當前存在被降低層階的SVC視頻流，則啟動第三定時器，判斷在第三定時器超時之前網絡設備的擁塞是否得到解決，如果得到解決，則對已被降低層階的SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型信息進行恢復，并向對應的解碼器發(fā)送第三消息，將被恢復SVC分層解碼套餐類型信息的SVC視頻流的四元組信息和恢復后的層階信息通知相應的解碼器。
11.一種網絡設備，用于傳輸可伸縮性視頻編碼(SVC)視頻流，其特征在于，包括第二主控模塊、存儲模塊和第二通信模塊，其中所述第二通信模塊，用于將接收自所述SVC視頻流的解碼器的第一消息發(fā)送給第二主控模塊；所述第二主控模塊，用于對所述第一消息進行解析，從中獲取所述SVC視頻流的四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息，并將所獲取的信息存儲于存儲模塊中；在進行報文轉發(fā)時，根據存儲模塊所存儲的四元組信息，對符合所存儲的四元組信息的IP報文進行深層報文探測，得到所述IP報文隸屬的層階，并根據對應的SVC分層解碼套餐類型和所述IP 報文隸屬的層階，優(yōu)先轉發(fā)所述SVC視頻流的解碼所需層階的IP報文。
12.根據權利要求11所述的網絡設備，其特征在于在所述網絡設備發(fā)生擁塞時，所述第二主控模塊還用于執(zhí)行以下操作從所述存儲模塊存儲有四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息的SVC視頻流中任意選擇一個作為待丟棄SVC視頻流，啟動第一定時器，對當前接收到的符合所述待丟棄SVC視頻流的四元組信息的IP報文進行深層報文探測，得到所述IP報文隸屬的層階，并根據所述待丟棄SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型和所述IP報文隸屬的層階，將所述待丟棄SVC 視頻流的解碼非必需層階的IP報文丟棄；若第一定時器超時，所述網絡設備的擁塞沒有解決，則循環(huán)執(zhí)行上述操作，直至解決網絡設備的擁塞。
13.根據權利要求12所述的網絡設備，其特征在于在所述存儲模塊存儲有四元組信息和SVC分層解碼套餐類型信息的SVC視頻流當前均已被丟棄解碼非必需層階的IP報文，且所述網絡設備的擁塞沒有解決的情況下，所述第二主控模塊還用于執(zhí)行以下操作從所述SVC視頻流中任意選擇一個SVC分層解碼套餐類型信息大于TO層的SVC視頻流，啟動第二定時器，通知存儲模塊將該SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型信息降低一個層階，并根據降低后的層階對該SVC視頻流的IP報文進行丟棄，并構造第三消息，將該SVC 視頻流的四元組信息和降低后的層階信息通知攜帶于第三消息中；若第二定時器超時，所述網絡設備的擁塞沒有解決，則循環(huán)執(zhí)行上述操作，直至解決網絡設備的擁塞；所述第二通信模塊，還用于將所述第三消息發(fā)送給對應的解碼器。
14.根據權利要求13所述的網絡設備，其特征在于所述第二通信模塊，還用于將接收自所述SVC視頻流的解碼器的第二消息發(fā)送給第二主控模塊；所述第二主控模塊，還用于對所述第二消息進行解析，從中獲取所述SVC視頻流的四元組信息，通知存儲模塊將所存儲的與該四元組信息所對應的記錄刪除，并在當前存在被降低層階的SVC視頻流的情況下，啟動第三定時器，判斷在第三定時器超時之前網絡設備的擁塞是否得到解決，在得到解決的情況下，對已被降低層階的SVC視頻流的SVC分層解碼套餐類型信息進行恢復，并構造第三消息，將被恢復SVC分層解碼套餐類型信息的SVC視頻流的四元組信息和恢復后的層階信息攜帶有第三消息中。
全文摘要
本發(fā)明提供了提高SVC視頻流傳輸?shù)姆召|量的方法及設備，由SVC視頻流的解碼器發(fā)送攜帶SVC視頻流的四元組和SVC分層解碼套餐類型信息的消息，使得沿途的網絡設備能夠獲知SVC視頻流的四元組和SVC分層解碼套餐類型信息，并僅對符合四元組的IP報文進行深層報文探測，從而在不影響網絡設備轉發(fā)性能和不增加網絡帶寬消耗的前提下，提高了SVC視頻流傳輸?shù)姆召|量。
文檔編號H04L29/08GK102572399SQ20121000601
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權日2012年1月10日
發(fā)明者周緒龍, 周迪 申請人:杭州華三通信技術有限公司