CN101515934B

CN101515934B - 转发可伸缩视频编码数据报文的方法、设备和通信系统

Info

Publication number: CN101515934B
Application number: CN2009101193725A
Authority: CN
Inventors: 徐相胜; 郑合文; 胡寅亮; 荀永生
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Zhitong World Technology Service Co. Ltd.
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: WO2010108416A1; CN101515934A

Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了转发可伸缩视频编码数据报文的方法、设备和通信系统，其中转发可伸缩视频编码数据报文的方法包括：接收实时传输协议封装的可伸缩视频编码组播数据报文；从所述数据报文中选择适合下游节点的数据报文形成待转发的组播数据流，所述组播数据流中数据报文的实时传输协议序列号不连续；将所述组播数据流中数据报文的不连续的实时传输协议序列号更新为连续的实时传输协议序列号；向所述下游节点转发更新为连续的实时传输协议序列号的数据报文组成的组播数据流。使用本发明实施例提供的技术方案，可以使网络设备发送的RTP封装的SVC组播数据报文的序列号连续。

Description

转发可伸缩视频编码数据报文的方法、设备和通信系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及转发可伸缩视频编码数据报文的方法、设备和通信系统。

背景技术

随着视频编码技术和标准化的进步与发展，以及网络基础架构和各种个人电脑(PC)、移动设备计算能力的提高，与数字视频相关的各种应用越来越深入人们的日常生活，例如，多媒体消息、视频电话、视频会议，因特网和无线网络上的流媒体服务，标清和高清分辨率的电视广播等。由于不同的应用对视频的需求也不尽相同，因此提出了可伸缩视频编码(SVC：ScalableVideo Coding)，可伸缩视频编码是H.264编码技术的扩展技术。

可伸缩视频编码将多个视频层数据编码成一个单一的比特序列。当SVC扩展头中时间可伸缩字段(TID)、空间可伸缩字段(DID)以及质量可伸缩字段(QID)的组合(DID，TID，QID)为某一种组合时，可以称它为SVC编码数据的某个“层”数据。通常，编码完成后的比特流包括一个基本层和若干个可伸缩层(或者称为可扩展层，增强层)。其中，基本层与H.264/高级视频编码(AVC)兼容。如果一个只支持H.264/AVC的终端接收到SVC数据，那么它只能识别基本层数据，不能识别可伸缩层数据。终端会将基本层解码并在屏幕上显示。终端将基本层数据和可伸缩层数据一起解码，就能出现更好的视频画面。应用SVC的目标是数据源进行一次编码后，在不同视频应用和不同终端(高分辨率电视机、普通分辨率电视机、移动终端等)的情况下，终端自身只需要选择经网络传输的部分或者全部数据就能够满足自身的要求，并能够成功解码显示。

由于宽带技术的发展，交互式网络电视(IPTV：Internet Protocol TV)得到了迅速的发展，IPTV采用网际协议(IP：Internet Protocol)技术，在IP网络中传输视频数据时，数据一般采用实时传输协议(RTP：Real Time TransportProtocol)封装，以保证实时传输，每个RTP报文都有个序列号与之对应。在采用RTP单流封装的情况下，一个基本层数据报文后紧跟着对应的可伸缩层数据报文，如此重复；接入设备在对SVC视频数据适配时，提取部分或者全部的报文，转发给接收终端。

假设一个基本层数据报文有两个对应的可伸缩层数据报文，如果接入设备接收了6个数据报文，序列号分别为1、2、3、4、5、6，则其中的1和4是基本层数据报文，2和5是可伸缩层一的数据报文，3和6是可伸缩层二的数据报文，则根据终端的不同，接入设备可能会将数据报文1和4，或数据报文1、2、4和5，或数据报文1、3、4和6，或数据报文1、2、3、4、5和6转发给终端，可见除将数据报文1、2、3、4、5和6转发给终端外，其他的各种组合的数据报文的序列号均不连续。

终端收到这些序列号不连续的数据报文后，会误认为发生了RTP报文的丢失，从而引发重传模块发起重传请求。而实际上没有转发给终端的数据报文并不是终端所需要的，可以称这种情况为“伪丢包”。

在对现有技术的研究中发明人发现：由于接入设备发送给终端的数据报文的序列号不连续，导致终端会针对不需要的数据报文发送重传请求，接入设备也需要处理这些重传请求，这样增加了接入设备的负担，降低了接入设备的处理性能。

发明内容

本发明实施例提供了转发可伸缩视频编码数据报文的方法、设备和通信系统，使用本发明实施例提供的技术方案，可以使网络设备发送的RTP封装的SVC组播数据报文的序列号连续。

本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供了一种网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法，包括：

接收实时传输协议封装的可伸缩视频编码组播数据报文；

从所述数据报文中选择适合下游节点的数据报文形成待转发的组播数据流，所述组播数据流中数据报文的实时传输协议序列号不连续；

将所述组播数据流中数据报文的不连续的实时传输协议序列号更新为连续的实时传输协议序列号；

向所述下游节点转发更新为连续的实时传输协议序列号的数据报文组成的组播数据流。

本发明实施例提供了一种网络设备，包括：

接收单元，用于接收实时传输协议封装的可伸缩视频编码组播数据报文；

适配单元，用于从所述数据报文中选择适合下游节点的数据报文形成待转发的组播数据流，所述组播数据流中数据报文的实时传输协议序列号不连续；

更新单元，用于将所述组播数据流中数据报文的不连续的实时传输协议序列号更新为连续的实时传输协议序列号；

发送单元，用于向所述下游节点转发更新为连续的实时传输协议序列号的数据报文组成的组播数据流。

本发明实施例提供了一种通信系统，包括本发明实施例提供的网络设备。

从本发明实施例提供的以上技术方案可以看出，由于本发明实施例可以将可伸缩视频编码组播数据流中数据报文的不连续的RTP序列号更新为连续的序列号，使终端不会为不需要的数据报文发送重传请求，可以减少终端所需要的资源消耗，也可以降低对网络资源的占用，并且使网络设备不需要处理不必要的重传请求，可以提高网络设备资源的利用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法实施例一的流程图；

图2为本发明实施例中网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法实施例二的流程图；

图3为本发明实施例中网络设备实施例一的结构图；

图4为本发明实施例中网络设备实施例二的结构图；

图5为本发明实施例中通信系统实施例中数据传输示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法及相关设备，先介绍本发明实施例提供的网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法，图1描述了本发明实施例提供的网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法实施例的流程，包括：

101、接收RTP封装的SVC组播数据报文；

一般情况下，接收的RTP封装的SVC组播数据报文具有连续的RTP序列号；如果不具有连续的RTP序列号，表明上游存在丢包现象，可以采用重传的方式去请求重传丢失的SVC组播数据报文。

102、从数据报文中选择适合下游节点的数据报文形成待转发的组播数据流，该组播数据流中数据报文的RTP序列号不连续；

由于不同下游节点的需要的数据报文不同，因此选出的适合下游节点的数据报文很可能不具备连续的RTP序列号；其中，下游节点可以是终端或对数据报文进行转发的网络设备。

103、将组播数据流中数据报文的不连续的RTP序列号更新为连续的RTP序列号；

RTP数据报文的报文头中有一个序列号(Sequence Number)字段，该字段保存的是该数据报文对应的RTP序列号；因此将数据报文的序列号字段中的RTP序列号进行更新，就可以将组播数据流中数据报文的不连续的RTP序列号更新为连续的RTP序列号。

假设适合某个终端的数据报文的原始的不连续的RTP序列号为1、2、4和5，则可以将这4个数据报文的RTP序列号更新为401、402、403和404，从而使更新后的RTP序列号连续。可以理解的是，本发明实施例并不对连续的RTP序列号的形式进行限定，只需要序列号字段能够存储都不会影响本发明实施例的实现。

104、向下游节点转发更新为连续的RTP序列号的数据报文组成的组播数据流。

将由更新为连续的RTP序列号的数据报文组成的组播数据流发送给下游节点，下游节点会认为组播数据流中的数据报文的序列号连续，从而不会发送重传请求，因此不会出现伪丢包。

从上可知，本实施例可以将组播数据流中数据报文的不连续的RTP序列号更新为连续的RTP序列号，使下游节点不会为不需要的数据报文发送重传请求，可以减少下游节点所需要的资源消耗，也可以降低对网络资源的占用，并且使网络设备不需要处理不必要的重传请求，可以提高网络设备资源的利用效率。

由于在数据报文传输至下游节点的过程中可能会出现数据报文丢失或出错，所以网络设备会保存一段时间内获取的数据报文，例如对于SVC视频数据报文，网络设备一般会保存能够播放8秒钟的视频数据。

在网络设备保存了数据报文时，如果更新了数据报文的RTP序列号，则下游节点发送的重传请求中所包括的RTP序列号是数据报文更新后的RTP序列号，因此为了能够正确地向下游节点发送需要重传的数据报文，本发明实施例提供的转发方法还可以包括：保存不连续的RTP序列号与连续的RTP序列号的映射关系。保存的映射关系的数量与保存的数据报文的数量对应，即每个被保存的数据报文的序列号的映射关系都可以保存。

该映射关系可以保存在序列号映射关系表中，本发明实施例提供的一种序列号映射关系表如表1所示。

表1、序列号映射关系表

图2描述了本发明实施例提供的网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法实施例二的流程，包括：

201、接收RTP封装的SVC组播数据报文；

202、从数据报文中选择适合下游节点的数据报文形成待转发的组播数据流，该组播数据流中数据报文的RTP序列号不连续；

203、将组播数据流中数据报文的不连续的RTP序列号更新为连续的RTP序列号；

204、计算更新了RTP序列号的数据报文的校验和；该校验和与该数据报文新的RTP序列号对应；

校验和是根据整个数据报文的数据计算得到，因此如果数据报文的RTP序列号进行了更新，则需要重新计算数据报文的校验和，使校验和与数据报文对应，从而避免误认为更新了RTP序列号的数据报文不正确。

205、使用计算得到的校验和更新被更新了RTP序列号的数据报文的报文头中的校验和；

206、保存不连续的RTP序列号与连续的RTP序列号的映射关系；

207、向下游节点转发更新为连续的RTP序列号的数据报文组成的组播数据流。

可以理解的是，206与204、205、206并没有执行上的先后顺序，只需要204和206均在203后执行都不会影响本发明实施例的实现。

208、接收来自下游节点的重传请求，该重传请求包括需要重传的数据报文更新后的RTP序列号；

209、根据保存的映射关系确定需要重传的数据报文的原始RTP序列号；

210、根据原始RTP序列号从保存的数据报文中查找需要重传的数据报文；

211、将查找到的数据报文的RTP序列号更新为更新后的RTP序列号；

212、将RTP序列号更新为更新后的RTP序列号的数据报文向下游节点发送。

从上可知，本实施例可以将组播数据流中数据报文的不连续的RTP序列号更新为连续的RTP序列号，使下游节点不会为不需要的数据报文发送重传请求，可以减少下游节点所需要的资源消耗，也可以降低对网络资源的占用，并且使网络设备不需要处理不必要的重传请求，可以提高网络设备资源的利用效率；进一步对不连续的RTP序列号与连续的RTP序列号的映射关系进行保存，可以确保网络设备在重传时向下游节点发送正确的数据报文；进一步对数据报文的校验和进行更新，可以避免误认为更新了RTP序列号的数据报文不正确而产生的重传。

再介绍本发明实施例提供的网络设备，图3描述了本发明实施例网络设备实施例一的结构，包括：

接收单元301，用于接收RTP封装的可伸缩视频编码组播数据报文；

适配单元302，用于从接收单元301接收的数据报文中选择适合下游节点的数据报文形成待转发的组播数据流，组播数据流中数据报文的RTP序列号不连续；

更新单元303，用于将适配单元302形成的组播数据流中数据报文的不连续的RTP序列号更新为连续的RTP序列号；

发送单元304，用于向下游节点转发不连续的RTP序列号被更新单元303更新为连续的RTP序列号的数据报文组成的组播数据流。

从上可知，网络设备的本实施例可以将组播数据流中数据报文的不连续的RTP序列号更新为连续的RTP序列号，使下游节点不会为不需要的数据报文发送重传请求，可以减少下游节点所需要的资源消耗，也可以降低对网络资源的占用，并且使网络设备不需要处理不必要的重传请求，可以提高网络设备资源的利用效率；并且使用网络设备的本实施例部署网络时，不需要对现有的下游节点及数据源进行改造，在保证较好的兼容性的同时能够降低布网成本；并且由于是对RTP序列号进行更新，而不需要增加新的RTP序列号，因此也不需要对现有的协议进行更新，具备较好的兼容性。

进一步，为了确保网络设备能够正确地向下游节点重传更新了RTP序列号的数据报文，本发明实施例提供的网络设备还可以包括：

保存单元，用于保存不连续的RTP序列号与更新单元303更新的连续的RTP序列号的映射关系。

进一步，该保存单元还可以用于保存接收单元接收的数据报文。

图4描述了本发明实施例提供的网络设备实施例二的结构，包括：

接收单元401，用于接收RTP封装的可伸缩视频编码组播数据报文；接收来自下游节点的重传请求，该重传请求包括需要重传的数据报文更新后的RTP序列号；

适配单元402，用于从接收单元401接收的数据报文中选择适合下游节点的数据报文形成待转发的组播数据流，组播数据流中数据报文的RTP序列号不连续；

更新单元403，用于将适配单元402形成的组播数据流中数据报文的不连续的RTP序列号更新为连续的RTP序列号；使用计算单元404计算得到的校验和更新被更新了RTP序列号的数据报文的报文头中的校验和；将查找单元407查找到的数据报文的RTP序列号更新为重传请求包括的更新后的RTP序列号；

计算单元404，用于计算由更新单元403更新了RTP序列号的数据报文的校验和，校验和与该数据报文新的RTP序列号对应；

保存单元405，用于保存不连续的序列号与更新单元403更新的连续的序列号的映射关系；保存接收单元401接收的数据报文；

发送单元406，用于向下游节点转发不连续的RTP序列号被更新单元303更新为连续的RTP序列号的数据报文组成的组播数据流；将RTP序列号被更新单元403更新为更新后的RTP序列号的数据报文向下游节点发送；

查找单元407，用于根据保存单元405保存的映射关系确定接收单元401接收的重传请求需要重传的数据报文的原始实时传输协议序列号；根据原始实时传输协议序列号从保存的数据报文中查找需要重传的数据报文。

从上可知，网络设备的本实施例可以将组播数据流中数据报文的不连续的RTP序列号更新为连续的RTP序列号，使下游节点不会为不需要的数据报文发送重传请求，可以减少下游节点所需要的资源消耗，也可以降低对网络资源的占用，并且使网络设备不需要处理不必要的重传请求，可以提高网络设备资源的利用效率；进一步对不连续的RTP序列号与连续的RTP序列号的映射关系进行保存，可以确保网络设备向下游节点发送正确的数据报文；进一步对数据报文的校验和进行更新，可以避免误认为更新了RTP序列号的数据报文不正确而产生的重传；并且使用网络设备的本实施例部署网络时，不需要对现有的下游节点及数据源进行改造，在保证较好的兼容性的同时能够降低布网成本；并且由于是对RTP序列号进行更新，而不需要增加新的RTP序列号，因此也不需要对现有的协议进行更新，具备较好的兼容性。

本发明实施例还提供了通信系统，该通信系统包括本发明实施例提供的网络设备。图5描述了本发明实施例提供的通信系统实施例中数据报文的传输流程，如图5所示，数据源501通过IP网络向网络设备502发送了6个数据报文，序列号分别为1、2、3、4、5、6，其中数据报文1和4属于基本层，数据报文2和5属于可伸缩层一，数据报文3和6属于可伸缩层二。

网络设备502确定下游节点503需要基本层的数据报文，即序列号为1和4的数据报文；下游节点504需要基本层和可伸缩层一的数据报文，即序列号为1、2、4和5的数据报文；下游节点505需要基本层和可伸缩层二的数据报文，即序列号为1、3、4和6的数据报文。

网络设备50将各个下游节点需要的数据报文的不连续的序列号更新为连续的序列号，将下游节点503所需要的数据报文的序列号更新为501和502，并发送至下游节点503；下游节点504所需要的数据报文的序列号更新为101、102、103和104，并发送至下游节点504；下游节点505所需要的数据报文的序列号更新为801、802、803和804，并发送至下游节点505。

从上可知，通信系统的本实施例中的网络设备可以将组播数据流中数据报文的不连续的序列号更新为连续的序列号，使下游节点不会为不需要的数据报文发送重传请求，可以减少下游节点所需要的资源消耗，也可以降低对网络资源的占用，并且使网络设备不需要处理不必要的重传请求，可以提高网络设备资源的利用效率；并且使用网络设备的本实施例部署网络时，不需要对现有的下游节点及数据源进行改造，在保证较好的兼容性的同时能够降低布网成本；并且由于是对序列号进行更新，而不需要增加新的序列号，因此也不需要对现有的协议进行更新，具备较好的兼容性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上对本发明实施例所提供的转发可伸缩视频编码数据报文的方法设备和通信系统进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法，其特征在于，包括：

接收实时传输协议封装的可伸缩视频编码组播数据报文；

2.如权利要求1所述的网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法，其特征在于，将所述组播数据流中数据报文的不连续的实时传输协议序列号更新为连续的实时传输协议序列号后进一步包括：

保存所述不连续的实时传输协议序列号与所述连续的实时传输协议序列号的映射关系。

3.如权利要求2所述的网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法，其特征在于，接收实时传输协议封装的可伸缩视频编码组播数据报文后进一步包括：

保存所述可伸缩视频编码组播数据报文。

4.如权利要求3所述的网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法，其特征在于，向所述下游节点转发更新为连续的实时传输协议序列号的数据报文组成组播数据流后进一步包括：

接收来自所述下游节点的重传请求，所述重传请求包括需要重传的数据报文更新后的实时传输协议序列号；

根据所述映射关系确定所述需要重传的数据报文的原始实时传输协议序列号；

根据所述原始实时传输协议序列号从保存的数据报文中查找需要重传的数据报文；

将查找到的数据报文的实时传输协议序列号更新为所述更新后的实时传输协议序列号；

将实时传输协议序列号更新为更新后的实时传输协议序列号的数据报文向所述下游节点发送。

5.如权利要求1至4任一所述的网络设备转发可伸缩视频编码数据报文的方法，其特征在于，向所述下游节点转发更新为连续的实时传输协议序列号的数据报文组成组播数据流前还包括：

计算更新了实时传输协议序列号的数据报文的校验和，所述校验和与该数据报文新的实时传输协议序列号对应；

使用所述校验和更新所述更新了实时传输协议序列号的数据报文的报文头中的校验和。

6.一种网络设备，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备还包括：

保存单元，用于保存不连续的实时传输协议序列号与所述更新单元更新的连续的实时传输协议序列号的映射关系。

8.如权利要求7所述的网络设备，其特征在于，所述保存单元还用于保存所述接收单元接收的数据报文。

9.如权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述接收单元还用于接收来自所述下游节点的重传请求，所述重传请求包括需要重传的数据报文更新后的实时传输协议序列号；

所述网络设备还包括查找单元，用于根据所述保存单元保存的映射关系确定所述需要重传的数据报文的原始实时传输协议序列号；根据所述原始实时传输协议序列号从保存的数据报文中查找需要重传的数据报文；

所述更新单元，还用于将所述查找单元查找到的数据报文的实时传输协议序列号更新为所述更新后的实时传输协议序列号；

所述发送单元，还用于将实时传输协议序列号被所述更新单元更新为更新后的实时传输协议序列号的数据报文向所述下游节点发送。

10.如权利要求6至9任一所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备还包括：

计算单元，用于计算由所述更新单元更新了实时传输协议序列号的数据报文的校验和，所述校验和与该数据报文新的实时传输协议序列号对应；

所述更新单元，还用于使用所述计算单元计算得到的校验和更新所述更新了实时传输协议序列号的数据报文的报文头中的校验和。

11.一种通信系统，其特征在于，包括如权利要求6至9任一所述的网络设备。