CN103067791A - 一种网络动态适应监控视频传输方法 - Google Patents

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Abstract

一种网络动态适应监控视频传输方法，步骤为：（1）终端向服务器发送数据时，在终端发给服务器的数据包中加入数据包的ID、数据包的大小、数据包的个数信息；（2）服务器接收到终端发送来的数据后，计算出丢包率；（3）服务器在一定时间间隔内根据数据包的大小算出该时间间隔段内接收到的数据量，然后除以时间间隔大小得到此时刻单位时间内的数据量，也即此时刻的接收数据的速度；（4）服务器将丢包率和接收速度反馈给相应终端；（5）终端根据接收服务器反馈的数据对数据发送速度进行调整，将发送速度设为稍微大于服务器接收速度的值。由于本发明使终端实时了解到网络传输通道的好坏，可针对性的调整发送速度，使发送的视频数据自动适应网络环境。

Description

一种网络动态适应监控视频传输方法
技术领域
    本发明公开一种网络视频传输方法，特别是一种网络动态适应监控视频传输方法。 
背景技术
    随着网络技术的逐渐发展，网络传输在人们生活中的应用越来越多，而视频监控技术，尤其是基于网络的远程视频监控技术，均需要用到网络进行视频传输，目前，通过网络进行视频传输时，所用到的传输协议通常是UDP协议，对于视频数据包的控制协议则采用的是RTCP协议，其在传输时，先对网络状况进行测量，然后再根据测量结果确定数据传输速度，当网络状况不好，或是网速波动较大时，则容易造成测量数据不准确，导致视频网络传输不流畅的现象。 
发明内容
针对上述提到的现有技术中的网络视频传输采用UDP协议中的RTCP协议，容易造成视频网络传输不流畅的现象，本发明提供一种新的网络动态适应监控视频传输方法，其可以根据网络状态随时调整数据传输速度，从而达到发送的视频数据自动适应网络环境的目的。 
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种网络动态适应监控视频传输方法，该方法包括下述步骤： 
（1）、终端向服务器发送数据时，在终端发给服务器的数据包中加入设备ID、数据包的ID、数据包的大小、数据包的个数信息；
（2）、服务器接收到终端发送来的数据后，计算出丢包率； 
（3）、服务器在一定时间间隔内根据每个数据包的大小，累加起来算出该时间间隔段内接收到的数据总量，然后除以时间间隔大小得到此时刻单位时间内的数据量，也即此时刻的接收数据的速度；
（4）、服务器将丢包率和接收速度反馈给相应终端；
（5）、终端根据接收服务器反馈的数据对数据发送速度进行调整，当网络一段时间内保持较好状态且该段时间内无丢包现象时，速率自动提升一定比例，否则降低一定比例，以达到自适应网络状态的目的。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括： 
所述的步骤（2）中，服务器计算丢包率时，服务器根据一段时间内的数据包ID差值计算出丢包率，计算公式为：nLost/nTotal，nLost为这段时间内丢失的数据包总个数，nTotal为这段时间内接收到的数据包总个数。
所述的提升数据发送速度比例为每次提高10%。 
所述的降低数据发送速度比例为每次降低10%。 
本发明的有益效果是：由于本发明可以使终端实时了解到网络传输通道的好坏，由此可针对性的调整发送速度，使发送的视频数据自动适应网络环境。 
下面将结合具体实施方式对本发明做进一步说明。 
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。 
本发明中通过终端和服务器之间的数据传输量，可自适应的调节终端向服务器的发送数据量，从而达到自适应网络传输的目的。 
本发明在实现时，主要包括如下一些操作步骤： 
（1）、终端向服务器发送数据时，在终端发给服务器的数据包中加入数据包的ID（即哪个终端发送的数据）、数据包的大小等信息，本实施例中，数据传输格式采用自定义的数据包封装格式，请参看下表，数据包包括设备ID（即终端ID号）、包ID、包大小和有效负载（即视频数据）组成；
设备ID 包ID 视频数据  
8Byte 4Byte <=1420Byte  
数据包格式
设备ID：即无线监控设备的id，服务器根据这个ID对应每个设备，这个是必须；
包ID：包ID从0开始递增，达到最大值（2的32次方）后又从零开始，若不丢包，则包ID是连续的；
视频数据：视频数据一般一帧大于1420字节，被拆分成小于等于1420的多个包发送，因为采用的是udp协议，在广域网上传输时数据包大小不能大于一般网络设备的MTU(最大传输单元)值，所以要拆分发送，拆分的时候，为了提高发送效率，每包的大小接近于MTU值。
（2）、服务器接收到终端发送来的数据后，服务器根据一段时间（内的数据包ID差值计算出丢包率，计算公式为：nLost/nTotal，nLost为这段时间内丢失的数据包总个数，nTotal为这段时间内接收到的数据包总个数。丢包率后面用于估计网络状况的优劣；本实施例中，也可以服务器在一定时间间隔内根据接收到的数据包的ID算出该时间间隔段内相应的终端发送的数据中丢包的数量，同时，服务器根据接收到的相应的终端发送的数据包的个数，算出该时间间隔段内服务器接收到的相应的终端发送的数据包的个数，然后用丢包的数量除以丢包的数量与接收包的个数之和得出丢包率。 
本实施例中，统计周期：统计时间间隔为2~5秒，可根据实际需要设置，统计开始时，收到的数据的总量（单位字节）、收包数量、丢包数量均清零，包id队列清零。一个周期结束时，根据收包数量和丢包数量统计丢包率； 
统计实际收到的数据包的数量：每接收到一个包，收包数量计数器加1，并将包id存入队列并排序；
统计丢包的数量：遍历数据包id队列，看看相邻两包是否连续，如果不连续，既为丢包，丢包的数量为两包的差值，累计这些差值得到总的丢包数量。
统计服务器接收速度：服务器接收速率=收到的数据的总量/统计周期。 
统计丢包率：丢包率 =（100 *丢包数量）/（收包数量+丢包数量)%。 
（3）、服务器每隔一定时间（本实施例中，为2秒）将丢包率和接收速度反馈给相应终端； 
反馈周期：和统计周期相同，一般为2~5秒；
反馈内容：接收速率、接收到的数据包的最大ID和丢包率；
丢包率的作用：在发送速率比网络实际发送的能力小或相当的情况下，丢包率是接近0的，如果发送速率大于网络实际发送的能力，丢包率增大，丢包率比较直接的反应当前发送的速率是否和网络实际发送的能力是否接近；
接收到的包的最大ID的作用：设备可根据这个值和当前发送的数据包的ID比较，得知有多少包缓存在网络的各个缓冲区，目前这个值控制在小于40，如果大于40，考虑降低发送速率；
接收速率的作用：根据接收到的包的最大ID和丢包率，可以判断出接收速率是否接近网络实际发送的能力，如丢包率<1%，可以预测网络实际发送的能力>接收速率，那么发送速率可以根据接收速率往上调整；
判断是否满速发送：在丢包率>3%或者网络缓冲的包数>40的情况下，判断为设备端已经满速发送，这个时候要根据接收速率适当的降速，反之，则增加发送速率以达到满速发送的目的。
（4）、终端根据接收服务器反馈的数据对数据发送速度进行调整，当网络一段时间（本实施例中为5秒）内保持较好状态且该段时间内丢包现象较小时，即判断为满速发送，速率自动提升一定比例，否则降低一定比例，以达到自适应网络状态的目的，本实施例中，提升/降低比例采用阶梯制，当提升发送速度时，每次提高10%，降速每次降低10%。使传输速度在网络条件好的情况下能逐渐增速而在网络条件不好的情况下也不至于发送速度过低，从而达到自适应网络传输的目的。 
在满速的情况下：发送速率= (接收速率) * (90%)。 
在非满速的情况下：发送速率= (接收速率) * (110%)。 
由于本发明可以使终端实时了解到网络传输通道的好坏，由此可针对性的调整发送速度，使发送的视频数据自动适应网络环境。 

Claims (4)

1.一种网络动态适应监控视频传输方法，其特征是：所述的方法包括下述步骤：
（1）、终端向服务器发送数据时，在终端发给服务器的数据包中加入设备ID、数据包的ID、数据包的大小、数据包的个数信息；
（2）、服务器接收到终端发送来的数据后，计算出丢包率； 
（3）、服务器将丢包率和接收速度反馈给相应终端；
（4）、终端根据接收服务器反馈的数据对数据发送速度进行调整，当网络一段时间内保持较好状态且该段时间内无丢包现象时，速率自动提升一定比例，否则降低一定比例，以达到自适应网络状态的目的。
2.根据权利要求1所述的网络动态适应监控视频传输方法，其特征是：所述的步骤（2）中，服务器计算丢包率时，服务器根据一段时间内的数据包ID差值计算出丢包率，计算公式为：nLost/nTotal，nLost为这段时间内丢失的数据包总个数，nTotal为这段时间内接收到的数据包总个数。
3.根据权利要求1或2所述的网络动态适应监控视频传输方法，其特征是：所述的提升数据发送速度比例为每次提高10%。
4.根据权利要求1或2所述的网络动态适应监控视频传输方法，其特征是：所述的降低数据发送速度比例为每次降低10%。
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Address before: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District high in the four Longtaili No. 30 building two floor 202, 203 science and technology, 206

Applicant before: Meng Wang Science and Technology Co., Ltd. of Shenzhen

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