CN102547411A - 流视频的传输和播放方法及其实现装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种流视频的传输和播放方法及其实现装置，所述方法包括：检测流视频数据的丢包率和包时延，当其超出预置值时，通知发送端和接收端，并启动I帧刷新检测模块；发送端采用TCP协议传输流视频数据中的I帧数据，接收端采用TCP协议接收视频数据中的I帧数据，并播放。所述装置包括：图像帧发送模块、图像帧接收模块、I帧备份模块、视频播放模块和网速检测模块。本发明所述流视频的传输和播放方法及其实现装置，在低速网络环境中，通过采用TCP协议，并仅传输流视频中的I帧数据的方式，保证了流视频的有效传输，解决了接收端出现图像停顿、马赛克甚至黑屏等问题。

Description

流视频的传输和播放方法及其实现装置
 
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种流视频的传输和播放方法及其实现装置。
背景技术
流视频在网络上的传输一般有两种方式，一种是采用可靠的TCP （Transmission Control Protocol，传输控制协议）传输，另一种采用不可靠的UDP（User Datagram Protocol，用户数据包协议）传输。其中，TCP传输过程中，当网络负载加大，TCP出现数据丢包时，会进行重发，这会进一步加大网络的负载，丢包频率会更加频繁，重发量加大，形成恶性循环。UDP输出，由于该协议不可靠，因此意味着视频流会被网络丢包，在网速较低的环境下传输视频流，接收端会因为视频流丢包而发生图像停顿、马赛克甚至黑屏等现象。
目前解决UDP丢包问题的方法是调节编码器图像分辨率和帧发送频率，该方法存在的缺陷是当上述参数已经调到极限值，而网速还在降低时，仍然会出现丢包问题，接收端仍然会出现图像停顿、马赛克甚至黑屏等现象。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种流视频的传输和播放方法及其实现装置，有效解决了接收端出现图像停顿、马赛克甚至黑屏等问题。
于是，本发明提供了一种流视频的传输和播放方法，该方法包括：
检测流视频数据的丢包率和包时延，当其超出预置值时，通知发送端和接收端，并启动I帧刷新检测模块；
发送端采用TCP协议传输流视频数据中的I帧数据，接收端采用TCP协议接收视频数据中的I帧数据，并播放。
上述方法还包括：
当I帧刷新检测模块发现其没有最新I帧数据时，通知发送端；
发送端减少帧发送周期，并放弃重传不成功I帧数据，继续传输流视频数据中的I帧数据，以保证最新1个I帧数据发送出去。
其中，在检测到流视频数据丢包率和包延时率超出预置值之前，还包括：
发送端采用UDP协议传输流视频数据，接收端采用UDP协议接收流视频数据。
其中，接收端采用UDP协议接收流视频数据后还包括：对所述接收的流视频数据中的I帧数据进行备份。
其中，所述接收端采用TCP协议接收视频数据中的I帧数据，并播放包括：
接收端采用TCP协议接收视频数据中的I帧数据后先备份；
从备份的I帧数据中提取流视频数据，并播放。
本发明还提供了一种实现流视频传输和播放的装置，该装置包括：
图像帧发送模块，用于发送流视频数据；
图像帧接收模块，用于接收图像帧发送模块发送的流视频数据；
I帧备份模块，用于将图像帧接收模块接收的流视频数据中的I帧进行备份，并仅保存I帧数据；
视频播放模块，用于播放视频帧数据；
网速检测模块，用于对图像帧接收模块接收到的流视频数据进行检测，若其丢包率和包时延超出预置值时，通知图像帧发送模块、图像帧接收模块、和视频播放模块；
当图像帧发送模块、图像帧接收模块和视频播放模块接收到网速检测模块发送的信息时，图像帧发送模块采用TCP协议传输流视频数据中的I帧数据，图像帧接收模块采用TCP协议接收视频数据中的I帧数据，视频播放模块从I帧备份模块中提取I帧数据进行播放。
上述装置还可以包括：I帧刷新检测模块，用于监测I帧备份模块中是否有最新I帧数据，若没有，则通知图像帧发送模块减少帧发送周期，并放弃重传不成功I帧数据，继续传输流视频数据中的I帧数据，以保证最新1个I帧数据发送出去。
本发明所述流视频的传输和播放方法及其实现装置，在低速网络环境中，通过采用TCP协议，并仅传输流视频中的I帧数据的方式，保证了流视频的有效传输，解决了接收端出现图像停顿、马赛克甚至黑屏等问题。
进一步，当网络环境继续变差时，通过减少发送端帧发送周期，并放弃重传不成功I帧数据，保证最新1个I帧数据发送出去的方法，保证了流视频的有效传输。
附图说明
图1为本发明实施例所述流视频的传输和播放方法流程示意图；
图2为本发明实施例所述实现流视频传输和播放装置的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明进行详细描述。
如图1，本实施例提供了一种流视频的传输和播放方法，该方法分在正常网速环境下、低速环境下和极低速环境下三个阶段来描述，包括：
在正常网速环境下：
步骤1，发送端的图像帧发送模块采用UDP协议传输流视频数据，接收端的图像帧接收模块采用UDP接收流视频数据；
步骤2，接收端的视频播放模块播放图像帧接收模块接收的各类图像帧，包括I帧、P帧和B帧；
这里，MPEG（Moving Pictures Experts Group，动态图像专家组）编码将图像画面（即帧）分为I帧、P帧、B帧三种，其中I帧是一个完整的画面，没有I帧，P帧和B帧就无法解码。
步骤3，接收端的I帧备份模块备份最新的流视频数据中的I帧数据；
步骤4，接收端的网速检测模块统计丢包率和包时延。
在低速环境下：
步骤5，当网速检测模块监测到丢包率和包时延超出预置值时，执行步骤6.1到步骤6.4；
步骤6.1，网速检测模块通知图像帧接收模块，使其改用TCP协议接收数据；
步骤6.2，网速检测模块通知图像帧发送模块，使其改用TCP协议发送数据；
步骤6.3，网速检测模块通知视频播放模块，使其从I帧备份模块提取流视频数据进行播放；
步骤6.4，网速检测模块通知I帧刷新检测模块，使其启动；
这里，步骤6.1到步骤6.4没有时间顺序，可以认为是同时进行。
步骤7，发送端的图像帧发送模块使用TCP协议传输流视频数据给到发送端；
步骤8，接收端的图像帧接收流视频数据，并在I帧备份模块中备份最新的I帧数据；
步骤9，接收端的视频播放模块从I帧备份模块证提取I帧数据进行播放。
 
在极低速环境下：
步骤10，I帧刷新检测模块定时或者实时检测I帧数据是否是最新，若不是最新I帧数据，则执行步骤11；
步骤11，I帧刷新检测模块通知发送端图像帧发送模块；
步骤12，图像帧发送模块减少帧发送周期，并放弃重传不成功I帧数据，继续传输流视频数据中的I帧数据，以保证最新1个I帧数据发送出去。
可见，在低速网络环境中，通过采用改变传输协议，使用TCP协议传输流视频数据，并仅传输流视频中的I帧数据的方式，保证了流视频的有效传输，解决了接收端出现图像停顿、马赛克甚至黑屏等问题。
如图2所示，使用上述流视频传输方法，本实施例还提供了一种实现流视频传输和播放的装置，该装置包括：
图像帧发送模块11，用于发送流视频数据；
图像帧接收模块21，用于接收图像帧发送模块发送的流视频数据；
I帧备份模块24，用于将图像帧接收模块接收的流视频数据中的I帧进行备份，并仅保存I帧数据；
视频播放模块22，用于播放视频帧数据；
网速检测模块23，用于对图像帧接收模块接收到的流视频数据进行检测，若其丢包率和包时延超出预置值时，通知图像帧发送模块、图像帧接收模块、I帧刷新检测模块和视频播放模块；
当图像帧发送模块11、图像帧接收模块21和视频播放模块22接收到网速检测模块23发送的信息时，图像帧发送模块23采用TCP协议传输流视频数据中的I帧数据，图像帧接收模块21采用TCP协议接收视频数据中的I帧数据，视频播放模块22从I帧帧备份模块24中提取I帧数据进行播放。
本实施例当网速降低，其丢包率和包时延超出预置值时，采用发送端仅传输流视频中的I帧数据，播放端也仅播放流视频中I帧数据的方式，虽然牺牲了视频流畅性，但是却提高了视频画面的清晰度。
为了监测网速变化情况，本实施例所述装置还可以包括一I帧刷新检测模块25，用于监测I帧备份模块24中是否有最新I帧数据，若没有，则通知图像帧发送模块11减少帧发送周期，并放弃重传不成功I帧数据，继续传输流视频数据中的I帧数据，以保证最新1个I帧数据发送出去。
综上所述，本实施例所述流视频的传输和播放方法及其实现装置，在低速网络环境中，通过采用TCP协议，并仅传输流视频中的I帧数据的方式，保证了流视频的有效传输，解决了接收端出现图像停顿、马赛克甚至黑屏等问题。
进一步，当网络环境继续变差时，通过减少发送端帧发送周期，并放弃重传不成功I帧数据，保证最新1个I帧数据发送出去的方法，保证了流视频的有效传输。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1. 一种流视频的传输和播放方法，其特征在于，包括：
检测流视频数据的丢包率和包时延，当其超出预置值时，通知发送端和接收端，并启动I帧刷新检测模块；
发送端采用TCP协议传输流视频数据中的I帧数据，接收端采用TCP协议接收视频数据中的I帧数据，并播放。
2. 根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，还包括：
当I帧刷新检测模块发现其没有最新I帧数据时，通知发送端；
发送端减少帧发送周期，并放弃重传不成功I帧数据，继续传输流视频数据中的I帧数据，以保证最新1个I帧数据发送出去。
3. 根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，在检测到流视频数据丢包率和包延时率超出预置值之前，还包括：
发送端采用UDP协议传输流视频数据，接收端采用UDP协议接收流视频数据。
4. 根据权利要求3所述的传输方法，其特征在于，接收端采用UDP协议接收流视频数据后，还包括：对所述接收的流视频数据中的I帧数据进行备份。
5. 根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，所述接收端采用TCP协议接收视频数据中的I帧数据，并播放包括：
接收端采用TCP协议接收视频数据中的I帧数据后先备份；
从备份的I帧数据中提取流视频数据，并播放。
6. 一种实现流视频传输和播放的装置，其特征在于，包括：
图像帧发送模块，用于发送流视频数据；
图像帧接收模块，用于接收图像帧发送模块发送的流视频数据；
I帧备份模块，用于将图像帧接收模块接收的流视频数据中的I帧进行备份，并仅保存I帧数据；
视频播放模块，用于播放视频帧数据；
网速检测模块，用于对图像帧接收模块接收到的流视频数据进行检测，若其丢包率和包时延超出预置值时，通知图像帧发送模块、图像帧接收模块、和视频播放模块；
当图像帧发送模块、图像帧接收模块和视频播放模块接收到网速检测模块发送的信息时，图像帧发送模块采用TCP协议传输流视频数据中的I帧数据，图像帧接收模块采用TCP协议接收视频数据中的I帧数据，视频播放模块从I帧备份模块中提取I帧数据进行播放。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：I帧刷新检测模块，用于监测I帧备份模块中是否有最新I帧数据，若没有，则通知图像帧发送模块减少帧发送周期，并放弃重传不成功I帧数据，继续传输流视频数据中的I帧数据，以保证最新1个I帧数据发送出去。
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