CN102348095A

CN102348095A - 一种用于移动设备视频通信中、保持图像稳定传输的方法

Info

Publication number: CN102348095A
Application number: CN2011102704528A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2012-02-08

Abstract

本方法公开了一种用于移动设备视频通信中、保持图像稳定传输的方法，目的在于，当客户端用户在拍摄条件、视频环境均受限的环境下，如使用手持设备（手机、平板电脑）进行视讯通话、或者记者在指定现场进行直播报道的过程中，由于人为或者非人为的因素导致抖动现象发生，而造成视频信号的传输问题，保证图像稳定传输的技术方法实现。在实际网络环境下测试，使用本发明描述的方法，相比未使用本发明的情况，视频质量及用户体验性均得到大幅度的提升。

Description

一种用于移动设备视频通信中、保持图像稳定传输的方法

技术领域

本发明涉及基于互联网的数字视频数据传输领域，特别涉及一种用于移动设备视频通信中、保持图像稳定传输的方法。

背景技术

随着网络和多媒体技术的飞速发展，以及视频采集设备等各项技术的进步，简单的语音或者文字交流显然已经无法满足人们日常的沟通需求。高清晰的实时视频，将会迅速得以普及，成为未来人与人之间沟通的重要渠道。

由于视频数据量较大，又需要借助网络进行数据信号的传输。而在两端用户进行视讯通话的过程中，往往由于人为或者非人为的因素干扰，导致现场视频信号的传输无法得到保证。

目前市面上的编码端设备大多采用动态码率的方式，对客户端用户的画面进行采集、编码和传输。由于在视频通话过程中的抖动现象频频发生（如记者在指定现场进行采访时发生的颠簸、客户端用户通过使用手机或者平板电脑进行视频聊天，而造成设备采集的视频画面稳定性差；以及客户端用户距离摄像头位置较近，在视频通话过程中的快速移动、剧烈晃动等），网络带宽都会随着客户端的影响而瞬间增大，导致网络传输的拥塞现象发生；同时也会造成另一端用户接收画面不流畅或者图像马赛克等异常现象，影响了用户对于系统良好的体验性。

因此，如何让用户在视频环境、拍摄条件均受限的环境下，保证视频传输画面的完整性、稳定性，则为本方法的发明宗旨。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于移动设备视频通信中、保持图像稳定传输的方法。目的在于，当客户端用户在拍摄条件、视频环境均受限的环境下，如使用手持设备（手机、平板电脑）进行视讯通话、或者记者在指定现场进行直播报道的过程中，由于人为或者非人为的因素导致抖动现象发生，而造成视频信号的传输问题，保证图像稳定传输的技术方法实现。在实际网络环境下测试，使用本发明描述的方法，相比未使用本发明的情况，视频质量及用户体验性均得到大幅度的提升。

为实现上述发明目的，本发明采用技术方案如下：

客户端系统通过预置相关网络检测参数，在客户端用户进行视讯通话的过程中，客户端系统负责实时检测当前本地网络传输状况；

客户端系统检测本地网络传输状况满足预定条件（即接近网络带宽瓶颈、发生网络异常现象时），进行网络异常机制处理；

网络异常机制包括客户端系统负责动态调整与编码端相关的参数设置，如将帧率调小、保留本地视频信号关键帧的处理机制，以及向接收端发送抛弃视频信令的任务处理。

所述客户端系统包括但不限于用户本地PC机、PAD、网络电视机、手机等显示终端设备；通过安装客户端应用软件，可实现自动检测本地网络传输状况、网络异常处理机制、本地音视频信号的编码、压缩、发送等处理，以及接收、解码、播放流媒体数据等任务操作。

所述网络检测参数为客户端系统进行自动检测时，判断和计算当前网络状况是否异常的参考值。系统均提供默认经验值，用户也可在客户端系统的应用页面中根据本地环境进行自定义的设置，包括：

预设阀值：该值的设定用于判断当前网络传输状态，是否发生网络异常的依据。在本方法中，该值可用于判断当前本地网络传送的比特率是否过高，传输数据是否接近网络带宽瓶颈，而引发网络异常现象的发生；

临界值：该值用于记录当前网络发生异常现象的临界数。系统可根据该值、预设阀值和预设告警值的计算，判断出当前网络抖动属于正常 / 异常现象。该值初始为0，当指定条件（如当前比特率）大于等于预设阀值时，该值自增加1；当指定条件（如当前比特率）小于预设阀值时，该值重置为初始值状态；

预设告警值：该值是为了防止由于网络的正常抖动现象，而导致系统告警处理所设定的值。用户可根据本地环境的实际情况进行设置，可设为1次，也可设为n次；当预设告警值的设置大于1时，不会出现临界值 >= 预设告警值，就立即向系统发出告警处理，防止由于网络的正常抖动带来的影响；当临界值等于预设告警值时，系统开始进行网络异常的处理。

在客户端用户进行视讯通话的过程中，客户端系统负责自动检测当前本地网络传输状况；系统会实时获取当前传送的视频信号比特率，并与上述网络检测参数进行精确的计算，用于判定当前数据传输是否已经接近网络带宽瓶颈或满足系统设置的预定条件。

如果当前网络传输状况已经满足系统设置的预定条件（数据传输已经接近网络带宽瓶颈），客户端系统会立即进行网络异常的处理，以保证接收端用户收看画面的完整性。

其中，网络异常处理机制包括：

降低视频传输帧数或者调小视频窗口，用于减少客户端系统发送的数据量；

关键帧（I帧）优先机制，调整帧循环队列中P帧、B帧的数量；众所周知，关键帧（I帧）是一个视频的基准，是含有形成一帧的必要信息。而其他的帧是在关键帧上的叠加，因而可以认为，数据包中只要包含关键帧，接收端基本上就可以收看到另一端用户较完整的图像了。关键帧优先机制就是利用了这个道理，它保证在带宽很小的情况下，只传关键帧或者减少其它帧的数量。这样就可以保证即使网络条件很差也可以看到对方视频，只不过图像降帧，会有停顿，但是收看到的却是完整的画面。

向接收端发送抛弃视频信令的任务处理机制，由于网络带宽会随着客户端的影响而逐渐增大，这就会导致网络传输过程中的丢包、延迟等现象频频发生，造成接收端用户收看的画面出现马赛克、花屏等现象。为了尽可能地避免接收端用户收看到马赛克、花屏的画面，客户端系统会实时地检测当前网络传输状况，一旦发现当前网络传输带宽已经满足系统设置的预定条件，客户端系统会立即向接收端发送视频信号的抛弃信令，接收端通过接收、解析该信令，会将当前系统缓冲区中未发送、未播放的数据信号做抛弃处理。

采用本发明所述方法，可保证客户端用户使用手持设备进行视频通话的过程中，如发生抖动现象时，系统可根据实时监测本地网络传输状况，动态地调整传输速率、降低丢包率、智能地选择传输较为重要的视频画面，避免接收端用户收看到图像马赛克的现象，提升网络的利用率及用户对于系统的良好体验性。

附图说明

图1是本发明实现方法第一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实现方法第一实施例的流程示意图，详述如下：

S100，客户端用户首先需要在本地终端上安装该客户端应用软件，其中该客户端应用软件可支持基于PC、PAD、手机等多个终端平台下的安装版本，用户可通过访问该系统平台下载对应终端版本的客户端软件。

S101，用户运行客户端软件，与系统平台建立通信连接，之后进行一系列的有效身份验证后，系统平台默认会为该用户创建一个唯一的、只属于该用户的网络视频聊天室，该用户被默认指定为该聊天室中的主持人或者管理员；该用户可通过应用页面中提供的搜索、拨号等功能邀请指定用户加入该视频聊天室。

S102，所述客户端用户选择邀请一个或者多个客户端用户加入该聊天室；客户端之间的数据通道建立完成后，客户端系统会自动启动网络传输检测功能，该功能负责实时监控当前本地客户端所在网络的传输、带宽占用等状况，进行精确地计算与分析。

客户端系统负责实时采集本地用户的音视频信号，同时对其进行指定格式的编码处理。其中，本地语音、视频的编码方式可采用当前市面上任何一种可用的、被广泛接受的音视频编码方式进行音视频信号的编码、压缩处理，生成符合IP协议的数据包，通过互联网实时传输至指定接收端。

其中，数据包的传送基于实时流协议(RTSP，Real Time Streaming Protocol) / 实时传输协议(RTP，Real Time Transport Protocol) / RTP控制协议(RTCP，RTP Control Protocol)协议簇来控制/传输流媒体数据；RTSP文本协议（HTTP，Hypertext Transfer Protocol）类似超文本传输协议，利用独立传输协议，用于建立和控制连续媒体的时间同步流。

接收端通过网络实时接收流媒体数据信号，并进行相应地解包、解码等处理，还原成现场画面，输出对方客户端用户的现场画面。

S103，客户端用户进行视频通话过程中，客户端系统负责监听和检测当前客户端所在网络环境的信号传输和带宽占用等状况。

系统实时获取当前传送的视频信号比特率，自动与用户之前所设置的网络检测参数（即预定条件）进行分析计算，用于判定当前数据传输是否已经接近网络带宽瓶颈。

比如，用户设定预设阀值为200（单位为：Kbps），预设告警值达到50次时，系统开始进行网络异常的处理，计算公式为：

1. 系统获得当前传送的视频信号比特率，如果视频信号比特率 >= 预设阀值（200），临界值 = 临界值 + 1；

或者

如果视频信号比特率 < 预设阀值（200），临界值 = 0；

2. 如果临界值 >= 预设告警值（50），系统进行网络异常的处理。

关键帧（I帧）优先机制：通知编码端保留I帧、减少P帧、B帧循环队列中的编码或传输数量，同时控制码率大小，用来缓解网络拥塞现象的发生。直到系统检测临界值 < 预设告警值，系统通知编码端，恢复视频信号的P帧、B帧编码、传输处理。

向接收端发送抛弃信令的处理机制：客户端系统通过检测当前网络传输状况发生异常，随即通知编码端降低视频传输帧数，如进行关键帧（I帧）优先等处理；同时客户端向接收端发送视频信号的抛弃信令，信令中标识当前网络传输异常等信息。接收端通过网络接收客户端发送的信令，并进行信令的解析工作，当解析接收的信令为抛弃视频信令时，接收端将当前系统缓冲区中未发送、未播放的视频信号做清除、抛弃处理。

本发明对本领域的技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神和原则范围内，本发明还可以做各种修改和变更，本发明覆盖在所附权利要求范围内的本发明的所有修改和变更。

Claims

1.一种用于移动设备视频通信中、保持图像稳定传输的方法，其特征在于，包括：

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述客户端系统包括但不限于用户本地PC机、PAD、网络电视机、手机等显示终端设备；通过安装客户端应用软件，可实现自动检测本地网络传输状况、网络异常处理机制、本地音视频信号的编码、压缩、发送等处理，以及接收、解码、播放流媒体数据等任务操作。

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络检测参数为客户端系统进行自动检测时，判断和计算当前网络状况是否异常的参考值；系统均提供默认经验值，用户也可在客户端系统的应用页面中根据本地环境进行自定义的设置，包括：

预设阀值：该值的设定用于判断当前网络传输状态，是否发生网络异常的依据；在本方法中，该值可用于判断当前本地网络传送的比特率是否过高，传输数据是否接近网络带宽瓶颈，而引发网络异常现象的发生；

临界值：该值用于记录当前网络发生异常现象的临界数；系统可根据该值、预设阀值和预设告警值的计算，判断出当前网络抖动属于正常 / 异常现象；该值初始为0，当指定条件（如当前比特率）大于等于预设阀值时，该值自增加1；当指定条件（如当前比特率）小于预设阀值时，该值重置为初始值状态；

预设告警值：该值是为了防止由于网络的正常抖动现象，而导致系统告警处理所设定的值；用户可根据本地环境的实际情况进行设置，可设为1次，也可设为n次；当预设告警值的设置大于1时，不会出现临界值 >= 预设告警值，就立即向系统发出告警处理，防止由于网络的正常抖动带来的影响；当临界值等于预设告警值时，系统开始进行网络异常的处理。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述客户端用户进行视讯通话的过程中，客户端系统负责自动检测当前本地网络传输状况；系统会实时获取当前传送的视频信号比特率，并与上述网络检测参数进行精确的计算，用于判定当前数据传输是否已经接近网络带宽瓶颈或满足系统设置的预定条件。

5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果当前网络传输状况已经满足系统设置的预定条件（数据传输已经接近网络带宽瓶颈），客户端系统会立即进行网络异常的处理，以保证接收端用户收看画面的完整性。

6. 根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述网络异常处理机制包括：降低视频传输帧数或者调小视频窗口，用于减少客户端系统发送的数据量；关键帧（I帧）优先机制，调整帧循环队列中P帧、B帧的数量；向接收端发送抛弃视频信令的任务处理机制。