CN101753977B - 一种调节网络数字视频播放速度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调节网络数字视频播放速度的方法及装置，以解决现有技术中传输媒体数据包的时延较大的问题。该方法包括：当帧存链中满数据帧存的数量发生变化时，确定出该满数据帧存变化前的数量所在数值范围对应的第一速度与该满数据帧存变化后的数量所在数值范围对应的第二速度；比较所述第二速度和第一速度，并根据比较结果动态调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。采用本发明技术方案降低了媒体数据包的传输时延，提高网络性能。

Description

一种调节网络数字视频播放速度的方法及装置

技术领域

本发明涉及多媒体技术领域，尤其涉及一种调节网络数字视频播放速度的方法及装置。

背景技术

随着网络技术和多媒体技术的发展，流媒体技术应运而生。流媒体包括音频、视频、多媒体文件等。网络数字视频播放则是当前网络多媒体技术的重要应用之一，由于网络技术的逐步完善，使得远程实时视频播放、录像下载等多媒体业务得到越来越广泛的应用。但是，由于这些多媒体业务依赖于网络环境，网络环境的好与坏对远程视频播放的质量起着决定性作用，当出现网络拥塞时常常会导致媒体数据包在传输的过程中出现延时、乱序等问题从而导致视频播放时延大、不流畅等技术问题。

目前，主要采用QOS(Quality of Service，服务质量)技术解决网络延迟和阻塞等问题。采用QOS技术解决在播放视频过程中出现延迟和阻塞的问题为：在播放器中加入QOS模块，即配置固定大小的缓冲区，通过该缓冲区改善网络延时、媒体数据包间隔大、发送媒体数据包不规则等问题。但该种通过采用固定大小的缓冲区的方式存在以下缺陷：一方面，只能解决在网络拥塞的网络环境下网络延时相对来说较为稳定的情况，针对网络拥塞出现大波动的网络环境不能解决视频播放中不流畅的问题；另一方面，针对网络环境较好、未出现较大时延的情况，保持相固定的缓冲长度，可能会导致视频播放过程中图像延时较大从而导致网络性能较差的问题。

目前，为解决上述技术问题，现有技术根据帧存链的使用情况来判断网络状况，再根据网络状况调整网络数字视频播放速度，主要的核心思想为采用较小的QOS缓存和帧存链来协调实现对网络数字视频播放速度进行调整，具体方案如下：设置QOS缓冲区、帧存链(该帧存链包含若干个大小相等的用于缓存帧数据的帧存)、播放速度v和帧存使用数frmUsedNum的对应关系，该对应关系为v＝F₀(frmUsedNum)，播放器从该帧存链中读取帧数据，并以读取速度播放该读取到的数据，当帧存链中的某一帧存被注满帧数据或者某一帧存的帧数据被读完时，将满数据帧存的数目加一或减一。根据对应关系F0判断帧存数量发生改变前与发生改变后的播放速度v是否发生变化，若发生变化，则根据对应关系F₀设置新的播放速度，并通过消息机制将设置的新的播放速度发送给播放控制器，播放控制器收到该消息之后修正从帧存链中读取数据帧的时间间隔，以改变网络数字视频播放速度。

但此方法中的对应关系是一种静态的对应关系，缺少灵活性，不能很好的适应各种情况。

发明内容

本发明实施例针对现有技术存在的上述问题，提供一种调节网络数字视频播放速度的方法及装置，以实现动态调整网络数字视频播放速度与满数据帧存的数量的对应关系，以实现在网络稳定时，能更有效的减少网络延时，在帧存链中数据积压能快速的将积压数据播放掉，以减少网络延时。

一种调节网络数字视频播放速度的方法，包括：

当帧存链中满数据帧存的数量发生变化时，确定出该满数据帧存变化前的数量所在数值范围对应的第一速度与该满数据帧存变化后的数量所在数值范围对应的第二速度；

比较所述第二速度和第一速度，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。

一种调节网络数字视频播放速度的装置，包括确定模块与调整模块，其中：

确定模块，用于当帧存链中满数据帧存的数量发生变化时，确定出该满数据帧存变化前的数量所在数值范围对应的第一速度与该满数据帧存变化后的数量所在数值范围对应的第二速度；

调整模块，用于比较所述第二速度和第一速度，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。

采用本发明技术方案，当帧存链中满数据帧存的数量发生变化时，确定出该满数据帧存变化前的数量所在数值范围对应的第一速度与该满数据帧存变化后的数量所在数值范围对应的第二速度；比较所述第二速度和第一速度，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。因此，本发明技术方案实现了对网络数字视频播放速度的动态调整，可根据不同的网络状况动态调整网络数字视频播放速度，从而可实现在网络处于长时间稳定时可通过动态调整对应关系来减少视频播放时延，并且在帧存链中的数据帧为满的帧存的数量积压较多时，也可以通过动态调整对应关系来减少视频播放时延，提高网络性能。

附图说明

图1为本发明实施例中调节网络数字视频播放速度的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的具体实例对网络数字视频播放速度进行调节的方法流程图；

图3为本发明实施例中调节网络数字视频播放速度装置的结构示意图。

具体实施方式

为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明实施例提供一种调节网络数字视频播放速度的方法及装置。该方法主要为：当帧存链中满数据帧存(帧存中写满数据帧时，称该帧存为满数据帧存；当帧存中没有数据或该帧存中缓存的数据被读取完时，称该帧存为空数据帧存)的数量发生变化时，确定出该满数据帧存变化前的数量所在数值范围对应的第一速度与该满数据帧存变化后的数量所在数值范围对应的第二速度；比较所述第二速度和第一速度，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。

根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度，主要有以下几种情况：

若第二速度小于第一速度，且帧存链中的满数据帧存的数量小于或等于网络有拥塞时的第一满数据帧存数量阈值，或者满数据帧存的数量等于所述帧存链无积压时的第二满数据帧存数量阈值时，则减小每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。

若第二速度等于第一速度，且该次满数据帧存的数量发生变化之前的(N-1)次变化，该(N-1)次变化对应的满数据帧存的数量所在的数值范围与该次满数据帧存的数量所在的数值范围内相同时；将所述第二速度分别与网络无拥塞时的第一速度阈值(即网络无拥塞时的正常播放速度)和所述帧存链有积压时的第二速度阈值进行比较，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度，所述N为网络稳定时的第五满数据帧阈值，包括：

若所述第二速度等于第一速度阈值时，则增加每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度；

若所述第二速度等于第二速度阈值时，则增加多个数值范围，并且该多个数值范围各自对应的网络数字视频播放速度均大于增加所述多个数值范围之前的各数值范围对应的网络数字视频播放速度。

本发明实施例中，帧存链为一个大小可调整的动态链，当链中所有的帧存都使用完后，又有新数据送到，此时在帧存链中插入一个或多个帧存，同时，帧存数目增加插入的帧存节点的数目。

较佳地，如果帧存链中长期存在空闲帧存时，删除帧存链中一些空闲的帧存。也可以对帧存链中的帧存数目限制一个最小值，例如可以设置为比1倍正常读取速度的数值范围值稍大的值，可以是该区间的上限值，以避免频繁修改帧存链；当帧存链中的帧存数目大于某个阀值时，例如可以设置为比1.2倍正常读取速度的数值范围值稍大的值，可以是该区间的下限值，例如提醒用户关闭一些其它应用程序。

为更清楚描述本发明技术方案，下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细的描述。

预先设置有正常播放速度(用V₀表示，V₀为流媒体服务器设置的帧率，如25帧/秒，该V₀为表征网络无拥塞时的第一速度阈值)、最小播放速度(用V_s表示)、最大播放速度(用V_L表示，该V_L为表征帧存链中有积压满数据帧存时的第二速度阈值)、用于表征网络拥塞时的第一满数据帧存数量阈值(用M_L表示)、用于表征帧存链中无积压数据时的第二满数据帧存数量阈值(用M₀表示)、表征播放速度连续不变化的数量阈值K、满数据帧存数量与网络数字视频播放速度的对应关系(后续称该对应关系为参考对应关系，用F₀表示，设置的F₀通用性较好)。本发明实施例中设置满数据帧存的数量与播放速度的对应关系为：设置有多个取值连续的数值范围，并为每个数值范围设置有对应的网络数字视频播放速度。

需要说明的是，假设帧存链在初始创建时的帧存数量为N，且在数据到来时该帧存链中的N个帧存都为满数据时，在该帧存链中增加一个或多个新的帧存，并在增加的帧存中写数据，此时说明帧存链中有积压的数据；本发明实施例中的第二满数据帧存数量阈值即为帧存链创建时的帧存数量N。

需要说明的是，本发明实施例中提到的对应关系指的是，为满数据帧存的数量设置的多个数值范围与网络数字视频播放速度的对应关系。

下面以一方法流程对本发明技术方案进行详细的描述，该流程如图1所示。

参见图1，为本发明实施例中调节网络数字播放速度的方法流程，该方法包括以下步骤：

步骤101、当帧存链中满数据帧存的数量发生变化时，根据当前使用的对应关系确定出满数据帧存数量变化后所在的数值范围所对应的网络数字视频播放速度(用V_new表示)与该满数据帧存数量发生变化前所在的数值范围的网络数字视频播放速度(用V_old表示)，并比较V_new与V_old进行比较，根据比较结果执行以下步骤102、103或104。

该步骤中，确定出V_new，具体为：从当前使用的对应关系F_cur中确定出变化后的满数据帧存的数量所属的数值范围，并将该确定出的数值范围对应的网络数字视频播放速度确定为V_new。确定出V_old，具体为：从当前使用的对应关系F_cur中确定出变化前的满数据帧存的数量所属的数值范围，并将该确定出的数值范围对应的网络数字视频播放速度确定为V_old。

步骤102、V_new＜V_old时，且变化后的满数据帧存的数量小于或等于M_L时，或者该变化后的满数据帧存的数量等于M₀时，则将当前使用的对应关系F_cur调整为参考对应关系F₀，并从对应关系F₀中确定出变化后的满数据帧存的数量所在的数值范围，并将V_new调节为该确定出的数值范围对应的网络数字视频播放速度；启动对应关系F₀之后再执行步骤101。

步骤103、V_new＝V_old，且该次满数据帧存的数量发生变化之前的(K-1)次变化，该(K-1)次变化对应的满数据帧存的数量所在的数值范围与该次满数据帧存的数量所在的数值范围内相同时，根据V_new的取值对F_cur进行相应的调整得到新的对应关系；启动新的对应关系之后执行步骤101。

该步骤中，对F_cur进行调整包括：若V_new＝V₀时，表明帧存链中无积压的数据(即帧存链中满数据帧存的数量等于该帧存链在创建时所包含的帧存的数量)，则将当前使用的对应关系F_cur中的各数值范围对应的网络数字视频播放速度提高，得到第一对应关系F_new；若V_new＝V_L时，表明帧存链中积压的数据较多，需要尽快读取这些数据，则在对应关系F_cur中增加多个数值范围，为该增加的多个数值范围分别设置对应的网络数字视频播放速度，并且该多个数值范围中的每一个数值范围对应的网络数字视频播放速度大于在增加数值范围之前的F_cur中的任意一个数值区间所对应的网络数字视频播放速度，增加了上述多个数值范围的F_cur得到第二对应关系F_new。

步骤104、V_new＞V_old时，不需要对F_cur进行调整，并执行步骤101。

为了更清楚、详细的描述本发明技术方案，以下以具体的实施例对本发明技术方案进行详细的描述。

假设上述流程中的参考对应关系F₀设置如下：

当满数据帧存的数量在数值区间[0，m_L)时，对应的网络数字视频播放速度为k₁V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m_L，m₁)时，对应的网络数字视频播放速度为k₂V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m₁，m₂)时，对应的网络数字视频播放速度为k₃V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m₂，m₃)时，对应的网络数字视频播放速度为V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m₃，m₄)时，对应的网络数字视频播放速度为k₄V₀；当满数据帧存的数量在数值区间为大于/等于m4时，对应的网络数字视频播放速度为k₅V₀；其中，0＜k₁＜k₂＜k₃＜1，1＜k₄＜k₅，V_s＝k₁V₀，V_L＝k₅V₀；如可设置k₁＝0.5，k₂＝0.8，k₃＝0.9，k₄＝1.1，k₅＝1.2。

参见图2，为本发明实施例一中调节网络数字视频播放速度的方法流程，该流程包括以下步骤：

步骤201、当帧存链中的满数据帧存数量发生改变时，根据当前使用的对应关系F_cur确定出变化后的满数据帧存的数量对应的网络数字视频播放速度V_new与变化前的满数据帧存的数量对应的网络数字视频播放速度V_old；当V_new＜V_old时执行步骤202并将速度变化标志符flag复位为0，当V_new＝V_old时执行步骤203并将速度变化标志符flag的取值加1，当V_new＞V_old时执行步骤204并将速度标志符flag复位为0。

步骤202、若变化后的满数据帧存数量小于设置的M_L，则说明当前网络处于拥塞状态，或变化后的满数据帧存数量等于设置的M₀时，则说明当前网络没有拥塞并且帧存链中积压的满数据帧数量不多；此时，则将对应关系F_cur调整为参考对应关系F₀，根据该对应关系F₀调节当前的网络数字视频播放速度V_new(从对应关系F₀中确定出当前满数据帧存数量所处的数值段，并将当前播放速度V_new调整为该数值段所对应的播放速度)。

步骤203、判断flag是否达到设定的阈值M，若否，则执行步骤201；否则，将flag复位为0，根据V_new调整当前使用的对应关系F_cur，并执行步骤201。

该步骤中，如何将对应关系F_cur调整对应关系F_new可根据上述步骤103所述的方式，在此不再赘述。

该步骤中，针对当前播放速度V_new不等于V₀与V_L的情况，不调整当前的对应关系F_cur。

该步骤中，调整F_cur之后得到的第一对应关系F_new可表示如下：

当满数据帧存的数量在数值区间[0，m_L)时，对应的网络数字视频播放速度为k₁V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m_L，m′₁)，对应的网络数字视频播放速度为k₂V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m′₁，m′₂)时，对应的网络数字视频播放速度为k₃V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m′₂，m′₃)时，对应的网络数字视频播放速度为V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m′₃，m′₄)时，对应的网络数字视频播放速度为k₄V₀；当满数据帧存的数量在数值区间为大于/等于m′₄时，对应的网络数字视频播放速度为k₅V₀；其中，0＜k₁＜k₂＜k₃＜1，1＜k₄＜k₅，V_s＝k₁V₀，V_L＝k₅V₀；如可设置k₁＝0.5，k₂＝0.8，k₃＝0.9，k₄＝1.1，k₅＝1.2，m′_i＜m_i

该步骤中，调整F_cur之后得到的第二对应关系F_new可表示如下：

当满数据帧存的数量在数值区间[0，m_L)时，对应的网络数字视频播放速度为k₁V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m_L，m₁)时，对应的网络数字视频播放速度为k₂V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m₁，m₂)时，对应的网络数字视频播放速度为k₃V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m₂，m₃)时，对应的网络数字视频播放速度为V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m₃，m₄)时，对应的网络数字视频播放速度为k₄V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m₄，m₅)时，对应的网络数字视频播放速度为k₅V₀；当满数据帧存的数量在数值区间[m₅，m₆)时，对应的网络数字视频播放速度为k₆V₀；当满数据帧存的数量在数值区间大于/等于m₇时，对应的网络数字视频播放速度为k₇V₀；其中，0＜k₁＜k₂＜k₃＜1，1＜k₄＜k₅＜k₆＜k₇，V_s＝k₁V₀，V_L＝k₇V₀；如可设置k₁＝0.5，k₂＝0.8，k₃＝0.9，k₄＝1.1，k₅＝1.2，k₆＝1.5，k₇＝2.0。

上述仅仅是F₂、F₃的一个具体例子，本发明实施例并不仅限于上述一种设置方式，还可以根据实际应用进行灵活的设置。

步骤204、不调整当前的满数据帧存数量与播放速度的对应关系，并执行步骤201。

可扩展地，本发明实施例并不仅限于通过调整当前使用的对应关系来调整网络数字视频播放，本发明实施例中，还可以预先设置有多个对应关系(如上述流程中提到的对应关系F₀、V_cur、第一对应关系F_new、第二对应关系F_new)，并存储；当帧存链中满数据帧存的数量发生变化时，并根据V_new与V_old之间的大小关系，从存储的多个对应关系中选取其中一个对应关系调整当前的网络数字视频播放速度。

基于上述流程相同的构思，本发明实施例还提供一种调节网络数字视频播放速度的装置，该装置如图3所示。

参见图3，为本发明实施例中的一种调节网络数字视频播放速度的装置的结构示意图，该装置包括确定模块31、调整模块32，其中：

确定模块31，用于当帧存链中满数据帧存的数量发生变化时，确定出该满数据帧存变化前的数量所在数值范围对应的第一速度与该满数据帧存变化后的数量所在数值范围对应的第二速度。

确定模块31如何确定出满数据帧存变化前的数量所在数值范围对应的第一速度与该满数据帧存变化后的数量所在数值范围对应的第二速度，如前所述，在此不再赘述。

调整模块32，用于比较所述第二速度和第一速度，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。

调整模块32根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度，具体为：

若第二速度小于第一速度，且所述满数据帧存的数量小于或等于网络有拥塞时的第一满数据帧存数量阈值，或者所述满数据帧存的数量等于所述帧存链无积压时的第二满数据帧存数量阈值时，则减小每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。

若第二速度等于第一速度，且该次满数据帧存的数量发生变化之前的(N-1)次变化，该(N-1)次变化对应的满数据帧存的数量所在的数值范围与该次满数据帧存的数量所在的数值范围内相同时；将所述第二速度分别与网络无拥塞时的第一速度阈值和所述帧存链有积压时的第二速度阈值进行比较，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度，所述N为网络稳定时的第五满数据帧阈值。

上述调整模块32如何调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放如前所述，在此不再赘述。

采用本发明技术方案，当帧存链中满数据帧存的数量发生变化时，确定出该满数据帧存变化前的数量所在数值范围对应的第一速度与该满数据帧存变化后的数量所在数值范围对应的第二速度；比较所述第二速度和第一速度，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。因此，本发明技术方案实现了对网络数字视频播放速度的动态调整，可根据不同的网络状况动态调整网络数字视频播放速度，从而可实现在网络处于长时间稳定时可通过动态调整对应关系来来减少视频播放时延，并且在帧存链中的数据帧为满的帧存的数量积压较多时，也可以通过动态调整对应关系来减少视频播放时延，提高网络性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种调节网络数字视频播放速度的方法，其特征在于，包括：

当帧存链中满数据帧存的数量发生变化时，确定出该满数据帧存变化前的数量所在数值范围对应的第一速度与该满数据帧存变化后的数量所在数值范围对应的第二速度；

在所述第二速度等于所述第一速度，且该次满数据帧存的数量发生变化之前的(K-1)次变化对应的满数据帧存的数量所在的数值范围与该次满数据帧存的数量所在的数值范围内相同时，将所述第二速度分别与网络无拥塞时的第一速度阈值和所述帧存链有积压时的第二速度阈值进行比较，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度，所述K表征播放速度连续不变化的数量阈值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若第二速度小于第一速度，且所述满数据帧存的数量小于或等于网络有拥塞时的第一满数据帧存数量阈值，或者所述满数据帧存的数量等于所述帧存链无积压时的第二满数据帧存数量阈值时，则减小每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第二速度分别与网络无拥塞时的第一速度阈值和所述帧存链有积压时的第二速度阈值进行比较，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度，具体为：

若所述第二速度等于第一速度阈值时，则增加每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度；

若所述第二速度等于第二速度阈值时，则增加多个数值范围，并且该多个数值范围各自对应的网络数字视频播放速度均大于增加所述多个数值范围之前的各数值范围对应的网络数字视频播放速度。

4.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，若所述第二速度等于第一速度，则不调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。

5.一种调节网络数字视频播放速度的装置，其特征在于，包括确定模块、调整模块，其中：

确定模块，用于当帧存链中满数据帧存的数量发生变化时，确定出该满数据帧存变化前的数量所在数值范围对应的第一速度与该满数据帧存变化后的数量所在数值范围对应的第二速度；

调整模块，用于在所述第二速度等于所述第一速度，且该次满数据帧存的数量发生变化之前的(K-1)次变化对应的满数据帧存的数量所在的数值范围与该次满数据帧存的数量所在的数值范围内相同时，将所述第二速度分别与网络无拥塞时的第一速度阈值和所述帧存链有积压时的第二速度阈值进行比较，并根据比较结果调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度，所述K表征播放速度连续不变化的数量阈值。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调整模块还用于：

若第二速度小于第一速度，且所述满数据帧存的数量小于或等于网络有拥塞时的第一满数据帧存数量阈值，或者所述满数据帧存的数量等于所述帧存链无积压时的第二满数据帧存数量阈值时，则减小每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，调整模块具体应用为：

若所述第二速度等于第一速度阈值时，则增加每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度；

若所述第二速度等于第二速度阈值时，则增加多个数值范围，并且该多个数值范围各自对应的网络数字视频播放速度均大于增加所述多个数值范围之前的各数值范围对应的网络数字视频播放速度。

8.如权利要求5～7任一项所述的装置，其特征在于，所述调整模块进一步应用为：若所述第二速度等于第一速度，则不调整每一个设定数值范围对应的网络数字视频播放速度。

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