專利名稱：一種自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬實時視頻傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻傳輸領(lǐng)域，特別是針對實時視頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)，處理器性能，以及視頻采集設(shè)備等各項技術(shù)的進步和發(fā)展，簡單的語音或文字交流已無法滿足人們的溝通需求。高清晰實時視頻，將會迅速得以普及，成為未來人 與人溝通的重要渠道。由于視頻數(shù)據(jù)量較大，而實際網(wǎng)絡(luò)狀況非常復(fù)雜，有的地方網(wǎng)絡(luò)帶寬大，有的地方網(wǎng)絡(luò)帶寬小，并且還經(jīng)?，F(xiàn)出其它應(yīng)用搶占網(wǎng)絡(luò)帶寬的情況，因此視頻網(wǎng)絡(luò)帶寬無法得到 保證。使用一般的實時視頻傳輸方法要么占用較大帶寬，提供高質(zhì)量圖像，但是在網(wǎng)絡(luò)帶 寬較小時，出現(xiàn)擁塞，畫面非常不流暢；要么占用較小帶寬，畫面相對流暢，但是畫面較小或 者不清晰。本發(fā)明正是針對上述問題，提供一種新的視頻傳輸方法。本方法能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計 信息，自適應(yīng)計算出當前最適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸?。這樣，在網(wǎng)絡(luò)較好時，可以占用較大的帶 寬傳輸視頻，提高視頻質(zhì)量。在網(wǎng)絡(luò)變壞時，可以選擇較小的帶寬傳輸視頻，優(yōu)先保證視頻 的流暢性。在實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下測試，使用本發(fā)明描述的方法，相比未使用本發(fā)明的情況，視 頻質(zhì)量得到大幅度提升。

發(fā)明內(nèi)容
經(jīng)過大量測試統(tǒng)計及分析后，我們發(fā)現(xiàn)目前絕大部分網(wǎng)絡(luò)模型可以劃分為三類 時延型，丟包型，以及時延丟包結(jié)合型。時延型網(wǎng)絡(luò)特征是如附圖2所示，在傳輸數(shù)據(jù)未達到網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸時，網(wǎng)絡(luò)時延 及丟包率均很小。當傳輸數(shù)據(jù)接近網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸時，傳輸時延急速上升，而丟包率仍較低。 如果傳輸數(shù)據(jù)帶寬繼續(xù)增加，傳輸時延將維持在高位，不再繼續(xù)上升，而丟包率將急速上升。丟包型網(wǎng)絡(luò)特征是如附圖3所示，在傳輸數(shù)據(jù)未達到網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸時，網(wǎng)絡(luò)時延 及丟包率均很小。當傳輸數(shù)據(jù)接近網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸時，丟包率迅速上升，而時延相對變化比較 平穩(wěn)。時延及丟包結(jié)合型網(wǎng)絡(luò)，是由于時延型網(wǎng)絡(luò)和丟包型網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)造成的。其某一段 特征符合時延型或丟包型網(wǎng)絡(luò)特征中的一種。本發(fā)明依據(jù)上述網(wǎng)絡(luò)模型的統(tǒng)計特征，來自動調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬大小，從而達到 在保證網(wǎng)絡(luò)不出現(xiàn)擁塞(保證實時性)的前提下，最大限度提高傳輸數(shù)據(jù)帶寬(提高視頻 質(zhì)量)的目的。具體方法如下如圖2所示，當統(tǒng)計出隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬增加，網(wǎng)絡(luò)時延急速上升的情況時，認為時延 達到網(wǎng)絡(luò)最大帶寬的臨界區(qū)域。如果時延小于臨界區(qū)域，則認為小于臨界點。如果時延大 于臨界區(qū)域，則認為大于臨界點。
如圖3所示，當統(tǒng)計出隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬增加，網(wǎng)絡(luò)丟包率迅速上升的情況時，認為丟 包率達到網(wǎng)絡(luò)最大帶寬的臨界區(qū)域。如果丟包率小于臨界區(qū)域，則認為小于臨界點。如果 丟包率大于臨界區(qū)域，則認為大于臨界點。如圖4所示，當統(tǒng)計得出時延和丟包率均小于臨界點時，則增加網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。當 時延或丟包二者之一大于臨界點時，則降低網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。否則，時延或丟包率必然有一個 值位于臨界區(qū)域以內(nèi)，則保持網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬不變。如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊將網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r延和丟包率數(shù)據(jù)，實時送到網(wǎng)絡(luò)模型 分析模塊進行分析，更新網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)。分析產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)帶寬信息，立即送給視頻編碼器模 塊，用于調(diào)整壓縮比，增加或減小產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，控制網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。


圖1自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬實時視頻傳輸整體流程圖2時延型網(wǎng)絡(luò)模型圖3丟包型網(wǎng)絡(luò)模型圖4網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)流程
具體實施例方式網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)過程按如下步驟執(zhí)行步驟1 編碼器模塊及網(wǎng)絡(luò)模型分析模塊均使用初始帶寬開始工作。初始帶寬可 設(shè)定為一個經(jīng)驗值。步驟2 網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊統(tǒng)計出網(wǎng)絡(luò)時延及丟包率，實時送到網(wǎng)絡(luò)模型分析模塊進 行分析。步驟3 網(wǎng)絡(luò)模型分析模塊將分析得出的結(jié)果(網(wǎng)絡(luò)帶寬)，送給編碼器模塊。編 碼器模塊按新的帶寬來產(chǎn)生數(shù)據(jù)。重復(fù)步驟2。網(wǎng)絡(luò)模型分析模塊按如下步驟執(zhí)行步驟1 設(shè)定初始網(wǎng)絡(luò)帶寬，最大帶寬，最小帶寬，初始時延及丟包率。步驟2 統(tǒng)計過去一段時間平均時延。如圖2所示，如果時延迅速增加，則設(shè)定達 時延達到臨界點。如果時延超過閾值，則設(shè)定時延超過臨界點。所有條件皆不滿足，則設(shè)定 時延未達到臨界點。步驟3 統(tǒng)計過去一段時間的丟包率。如圖3所示，如果丟包率迅速增加，則設(shè)定 丟包率達到臨界點。如果丟包率超過閾值，則設(shè)定丟包率超過臨界點。所有條件皆不滿足， 則設(shè)定丟包率未達到臨界點。步驟4:以一個統(tǒng)計時間段的最差結(jié)果為準，如果時延及丟包均未達到臨界點，則 提高網(wǎng)絡(luò)帶寬。如果超過最大帶寬，則維持最大帶寬。重復(fù)步驟2。步驟5 如果時延或丟包超過臨界點，則降低網(wǎng)絡(luò)帶寬。如果低于最小帶寬，則維 持最小帶寬。重復(fù)步驟2。步驟6 以上條件皆不滿足，則維持當前帶寬，重復(fù)步驟2。
權(quán)利要求
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種白適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬實時視頻傳輸應(yīng)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟通過統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，分析并計算出網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬(傳輸能力)，并使用該結(jié)果控制數(shù)據(jù)發(fā)送方調(diào)整產(chǎn)生數(shù)據(jù)的大小。
2.如權(quán)利要求1所述統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，其特征在于統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r延及丟包率特征，以當網(wǎng)絡(luò)接近傳輸極限時，網(wǎng)絡(luò)時延或丟包率急 速上升的統(tǒng)計特征作為判定網(wǎng)絡(luò)進入臨界狀態(tài)的條件。具體指在時延型網(wǎng)絡(luò)中，當統(tǒng)計出隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬增加，時延急速上升作為臨界狀態(tài)判定條件。 時延低于該臨界區(qū)域，則認為時延小于臨界點。時延超過該臨界區(qū)域，則認為時延大于臨界點.在丟包型網(wǎng)絡(luò)中，當統(tǒng)計出隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬增加，丟包率急速上升作為臨界狀態(tài)判定條 件。丟包率低于該臨界區(qū)域，則認為丟包率小于臨界點。丟包率超過該臨界區(qū)域，則認為丟 包率大于臨界點。
3.如權(quán)利要求1所述分析并計算出網(wǎng)絡(luò)帶寬，其特征在于以權(quán)利要求2所述統(tǒng)計特征作為計算網(wǎng)絡(luò)帶寬的依據(jù)。當丟包或時延任一特征大于臨 界點，則降低網(wǎng)絡(luò)帶寬。當丟包或時延統(tǒng)計特征均小于臨界點，則提高網(wǎng)絡(luò)帶寬。否則保持 當前網(wǎng)絡(luò)帶寬不變.
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬，大幅度提高實時視頻流圖像質(zhì)量的方法。依據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中獲取的時延和丟包率統(tǒng)計信息，實時建立和動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)模型，分析并計算出當前網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬(傳輸能力)。視頻編碼器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬調(diào)整編碼輸出大小。這樣既保證了網(wǎng)絡(luò)不出現(xiàn)擁塞(保證實時性)，又最大限度使用了網(wǎng)絡(luò)帶寬，提高了視頻質(zhì)量。本發(fā)明同樣可應(yīng)用到其它對實時性要求較高的數(shù)據(jù)傳輸需求中。
文檔編號H04L12/56GK101800697SQ20101010395
公開日2010年8月11日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者陳興桃 申請人:深圳市宇速科技有限公司