CN102413307A - 电视视频聊天的自适应码率调整方法及调整装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种电视视频聊天的自适应码率调整方法及其系统，该调整方法包括步骤：S1，以每秒一次的频率，实时统计和读取网络状态信息，包括网络延时、丢包率、I帧丢包率；S2，在当前帧率和码率设定下，根据连续三次丢包率的统计结果，调整升高或降低电视视频聊天的帧率等级；S3，根据网络延时连续三次的统计结果，选择暂时关闭或开启视频传输；S4，根据I帧丢包率的大小选择只传递I帧，或传递I帧和P帧。本发明电视视频聊天的自适应码率调整方法及调整装置的应用，能够根据网络状况自动调整音/视频编码的码率，使产品在网络波动时，得到与网络状况相适应的数据传输参数设定，避免了视频卡住不动的现象，提高了终端用户的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及一种视频聊天码率调整方法及装置，尤其涉及一种基于电视媒体及网络进行视频聊天的自适应码率调整方法及其调整装置。
背景技术
科技发展的今天，消费电子产品与人们的生活息息相关，而且越来越多的智能消费电子产品被人们所接受，应用不断蓬勃发展。
目前，以电视作为显示终端，IP网络作为数据传输的视频聊天产品已然问世并逐步推广。但已有的产品不能够根据网络状况自动调整音/视频编码的码率，只能在开始使用时由用户指定编码品质参数。从而造成在网络波动时，可能视频画面长时间卡住不动，或在网络带宽较好的情况却依旧得不到好的音视频质量。产品缺乏自适应网络变化的人性化自动调整机能，难以满足人们渴望高质量的电视视频聊天通信质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术这方面的缺陷，提出一种电视视频聊天的自适应码率调整方法及其调整装置，解决因IP网络状况不良导致的视频通话质量低劣，无法满足终端用户的使用要求。
本发明自适应调整方法的目的，将通过以下技术方案得以实现：电视视频聊天的自适应码率调整方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：信息读取步骤，以每秒一次的频率，实时统计和读取网络状态信息，所述网络状态信息包括网络延时、丢包率、I帧丢包率；
S2：根据丢包率调整步骤，在当前帧率和码率设定下，根据连续三次丢包率的统计结果，调整升高或降低电视视频聊天的帧率等级；
S3：根据网络延时调整步骤，当网络延时连续三次大于5秒且帧率已降至最小值时，关闭视频传输仅保留音频通信；且当网络延时连续三次小于1秒时，开启视频传输；
S4：根据I帧丢包率调整步骤，当I帧丢包率大于设定的I帧丢包率上限时，只传递I帧；且当I帧丢包率小于设定的I帧丢包率下限时，传递I帧和P帧。
进一步地，步骤S2中，若丢包率连续三次大于30%，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率两个等级；若丢包率连续三次在15%～30%之间，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率一个等级；若当前帧率已降至最小值，且丢包率连续三次大于15%，则设定I帧间隔为最小；若丢包率连续三次等于0，则提高帧率一个等级。
更进一步地，步骤S2提高帧率等级的上限为用户设定原始帧率的两倍。
本发明自适应调整装置的目的，将通过以下系统方案得以实现：电视视频聊天的自适应码率调整装置，其特征在于包括如下步骤：
信息读取单元，用于以每秒一次的频率，实时统计和读取网络状态信息，所述网络状态信息包括网络延时、丢包率、I帧丢包率；
根据丢包率调整单元，在当前帧率和码率设定下，根据连续三次丢包率的统计结果，调整升高或降低电视视频聊天的帧率等级；
根据网络延时调整单元，用于当网络延时连续三次大于5秒且帧率已降至最小值时，关闭视频传输仅保留音频通信；且当网络延时连续三次小于1秒时，开启视频传输；
根据I帧丢包率调整单元，用于当I帧丢包率大于设定的I帧丢包率上限时，只传递I帧；且当I帧丢包率小于设定的I帧丢包率下限时，传递I帧和P帧。
进一步地，所述根据丢包率调整单元中具有多个丢包率调整标准，包括Ⅰ、丢包率连续三次大于30%，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率两个等级；Ⅱ、若丢包率连续三次在15%～30%之间，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率一个等级；Ⅲ、若当前帧率已降至最小值，且丢包率连续三次大于15%，则设定I帧间隔为最小；Ⅳ、若丢包率连续三次等于0，则提高帧率一个等级。
更进一步地，所述根据丢包率调整单元中对应标准Ⅳ还具有一附加标准：提高帧率等级的上限为用户设定原始帧率的两倍。
本发明电视视频聊天的自适应码率调整方法及调整装置的应用，能够根据网络状况自动调整音/视频编码的码率，从而使产品在网络波动时，都能得到与网络状况相适应的数据传输量的设定，避免了视频卡住不动，甚至影响音频通话效果的现象，提高了终端用户的使用体验。
以下便结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明电视视频聊天自适应码率调整方法的流程示意简图；
图2是本发明自适应码率调整方法的具体实施流程图；
图3是本发明自适应码率调整装置的模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明一实施方式中，所述电视视频聊天的自适应码率调整方法，包括如下步骤。
S1：信息读取步骤，电视视频聊天产品的处理单元以每秒一次的频率，实时统计和读取网络状态信息，其中网络状态信息包括网络延时、丢包率、I帧丢包率。
S2：根据丢包率调整步骤，在当前帧率和码率设定下，根据连续三次丢包率的统计结果，调整升高或降低电视视频聊天的帧率等级。
S3：根据网络延时调整步骤，当网络延时连续三次大于5秒且帧率已降至最小值时，关闭视频传输仅保留音频通信；且当网络延时连续三次小于1秒时，开启视频传输。
S4：根据I帧丢包率调整步骤，当I帧丢包率大于设定的I帧丢包率上限时，只传递I帧；且当I帧丢包率小于设定的I帧丢包率下限时，传递I帧和P帧。
上述技术方案进一步的细化方案为，步骤S2中，（Ⅰ）若丢包率连续三次大于30%，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率两个等级；（Ⅱ）若丢包率连续三次在15%～30%之间，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率一个等级；（Ⅲ）若当前帧率已降至最小值，且丢包率连续三次大于15%，则设定I帧间隔为最小；（Ⅳ）若丢包率连续三次等于0，则提高帧率一个等级。特别地，步骤S2提高帧率等级的上限为用户设定原始帧率的两倍。如用户设定原始目标码率为200Kbps，则此时动态调整后最高质量码率应为400Kbps。
如图3所示，本发明一实施方式中，所述电视视频聊天的自适应码率调整装置，其特征在于包括。
信息读取单元，其为电视视频聊天产品的处理单元中的一部分，用于以每秒一次的频率，实时统计和读取网络状态信息，其中网络状态信息包括网络延时、丢包率、I帧丢包率。
根据丢包率调整单元，在当前帧率和码率设定下，根据连续三次丢包率的统计结果，调整升高或降低电视视频聊天的帧率等级。
根据网络延时调整单元，用于当网络延时连续三次大于5秒且帧率已降至最小值时，关闭视频传输仅保留音频通信；且当网络延时连续三次小于1秒时，开启视频传输。
根据I帧丢包率调整单元，用于当I帧丢包率大于设定的I帧丢包率上限时，只传递I帧；且当I帧丢包率小于设定的I帧丢包率下限时，传递I帧和P帧。
以上调整装置进一步的细化方案为，所述根据丢包率调整单元中具有多个丢包率调整标准，包括Ⅰ、丢包率连续三次大于30%，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率两个等级；Ⅱ、若丢包率连续三次在15%～30%之间，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率一个等级；Ⅲ、若当前帧率已降至最小值，且丢包率连续三次大于15%，则设定I帧间隔为最小；Ⅳ、若丢包率连续三次等于0，则提高帧率一个等级。
此外，该根据丢包率调整单元中对应标准Ⅳ还具有一附加标准：提高帧率等级的上限为用户设定原始帧率的两倍。
为避免电视视频聊天视频帧突然卡滞不动，影响用户使用感受，本发明提出了一种有效解决该问题的自适应码率调整方法及调整装置。其中调整方法具体详述如下。如图2所示的具体实施流程图可见。
当电视视频聊天开始后，首先实时统计和读取网络状况信息，包括数据包网络延时，丢包率等。每秒统计读取一次。
然后根据读取到的网络状况，实时动态调整视频帧率以及IDR帧。下面算法分别介绍了多个调整规则，其中a,b,c为根据丢包率（LR）调整方法；d为根据网络延时（DLY）调整方法；e为根据I帧丢包率（ILR）调整方法。
a、在当前帧率和码率设定下，如果丢包率连续三次大于15%，则相应降低帧率及码率一个等级；如果丢包率连续三次大于30%，则相应降低帧率和码率两个等级。
b、在当前帧率和码率设定下，如果丢包率连续三次等于0，则相应提高帧率及码率一个等级，但不大于用户设定质量的100%。举例来说，如用户设定原始目标码率为150Kbps，则此时动态调整后最高质量位300Kbps。
c、如果当前帧率(FR)已经为最低值，且连续3次丢包率大于15%，设定IDR（I帧间隔）设为最小。
d、当网络延时连续三次大于5秒时，且帧率已经降为最低时，关闭视频传输以保证音频通信的质量；当网络延时连续三次小于1秒时，且视频传输处于关闭状态，打开视频。
e、当ILR（即I帧丢包率）大于ILR上限时，只传递I帧；当ILR小于ILR下限时，传递I，P帧。
通过这五个调整规则的顺序组织，形成了完整的本发明自适应阿吕调整方法。图示可见，调整是从根据丢包率（LR）调整经根据网络延时（DLY）调整向根据I帧丢包率（ILR）调整逐级递进的。然而其中任意调整步骤执行后，只要电视视频聊天状况得以稳定，便不再对其作出调整，直至调整规则再次被触犯。
综上对本发明电视视频聊天的自适应码率调整方法及调整装置的详细介绍，旨在加深对本发明的理解。并且将其应用实施后，能够根据网络状况自动调整音/视频编码的码率，从而使产品在网络波动时，都能得到与网络状况相适应的数据传输量的设定，避免了视频卡住不动，甚至影响音频通话效果的现象，提高了终端用户的使用体验。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.电视视频聊天的自适应码率调整方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：信息读取步骤，以每秒一次的频率，实时统计和读取网络状态信息，所述网络状态信息包括网络延时、丢包率、I帧丢包率；
S2：根据丢包率调整步骤，在当前帧率和码率设定下，根据连续三次丢包率的统计结果，调整升高或降低电视视频聊天的帧率等级；
S3：根据网络延时调整步骤，当网络延时连续三次大于5秒且帧率已降至最小值时，关闭视频传输仅保留音频通信；且当网络延时连续三次小于1秒时，开启视频传输；
S4：根据I帧丢包率调整步骤，当I帧丢包率大于设定的I帧丢包率上限时，只传递I帧；且当I帧丢包率小于设定的I帧丢包率下限时，传递I帧和P帧。
2.如权利要求1所述的电视视频聊天的自适应码率调整方法，其特征在于：步骤S2中，若丢包率连续三次大于30%，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率两个等级；若丢包率连续三次在15%～30%之间，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率一个等级；若当前帧率已降至最小值，且丢包率连续三次大于15%，则设定I帧间隔为最小；若丢包率连续三次等于0，则提高帧率一个等级。
3.如权利要求2所述的电视视频聊天的自适应码率调整方法，其特征在于：步骤S2提高帧率等级的上限为用户设定原始帧率的两倍。
4.电视视频聊天的自适应码率调整装置，其特征在于包括如下步骤：
信息读取单元，用于以每秒一次的频率，实时统计和读取网络状态信息，所述网络状态信息包括网络延时、丢包率、I帧丢包率；
根据丢包率调整单元，在当前帧率和码率设定下，根据连续三次丢包率的统计结果，调整升高或降低电视视频聊天的帧率等级；
根据网络延时调整单元，用于当网络延时连续三次大于5秒且帧率已降至最小值时，关闭视频传输仅保留音频通信；且当网络延时连续三次小于1秒时，开启视频传输；
根据I帧丢包率调整单元，用于当I帧丢包率大于设定的I帧丢包率上限时，只传递I帧；且当I帧丢包率小于设定的I帧丢包率下限时，传递I帧和P帧。
5.如权利要求4所述的电视视频聊天的自适应码率调整装置，其特征在于：所述根据丢包率调整单元中具有多个丢包率调整标准，包括Ⅰ、丢包率连续三次大于30%，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率两个等级；Ⅱ、若丢包率连续三次在15%～30%之间，且降低帧率的等级不超过帧率最小值，则降低帧率一个等级；Ⅲ、若当前帧率已降至最小值，且丢包率连续三次大于15%，则设定I帧间隔为最小；Ⅳ、若丢包率连续三次等于0，则提高帧率一个等级。
6.如权利要求5所述的电视视频聊天的自适应码率调整装置，其特征在于：所述根据丢包率调整单元中对应标准Ⅳ还具有一附加标准：提高帧率等级的上限为用户设定原始帧率的两倍。
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