CN105025249B - 视频监控数据传输控制方法、装置及视频监控系统 - Google Patents
视频监控数据传输控制方法、装置及视频监控系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105025249B CN105025249B CN201410164421.8A CN201410164421A CN105025249B CN 105025249 B CN105025249 B CN 105025249B CN 201410164421 A CN201410164421 A CN 201410164421A CN 105025249 B CN105025249 B CN 105025249B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- target
- resolution
- code rate
- video
- frame rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 claims description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 31
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 31
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 206010003591 Ataxia Diseases 0.000 description 1
- 206010010947 Coordination abnormal Diseases 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 208000016290 incoordination Diseases 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种视频监控数据传输控制方法、装置及视频监控系统，涉及数据传输领域，该视频监控数据传输控制方法包括：视频监控终端实时监测上行链路可用带宽；根据所述上行链路可用带宽判断是否需要调整第一参数；如果是，调整所述第一参数，同时根据场景需求至少调整第二参数。本发明实施例还相应地公开了一种视频监控数据传输控制，本发明实施例采用开环控制方式，根据当前网络可用带宽对数据传输进行控制，从而实时性较高，能够提高用户体验；并且，本发明实施例对分辨率和/或帧率进行协同调整，从而能够提高业务稳定性，进一步提高用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输领域，尤其涉及一种视频监控数据传输控制方法、装置及视频监控系统。
背景技术
随着无线通信技术的迅速发展以及各种视频压缩技术的不断推出，无线网络视频监控系统得到了长足的发展。当前广泛应用的H.264视频压缩算法，在保证视频质量的同时，提高了压缩比率，降低了视频流对网络带宽的需求；同时，4G网络的发展大幅提升了蜂窝网数据通信的速率，为无线视频监控的广泛应用提供了网络基础。然而，相对于有线网络而言，无线网络由于信号覆盖情况、无线干扰情况、用户占用情况等，造成无线网络带宽随时间、地点而波动。在固定视频图像帧率和分辨率的前提下，用户在网络状况良好，其可用带宽较高时，监控或播放的视频流畅清晰，而在网络状况变差，可用带宽变低时，则无法保证应有的图像帧频，会造成图像的丢帧、拖影和抖动等现象；再次，在满足带宽有限的用户能够正常观看视频的情况下，带宽较高的用户则无法充分利用其带宽资源享受相应质量的服务，造成资源浪费。现在有些视频监控已区分了高清与普通版本，但是却需要用户自己去设置，且设置以后就不会动态变化，在网络带宽变化时还需要用户自己去重新设置并缓冲，比较麻烦，另外，由于只有高清与普通版本两种，其选择也不够多样性，不能够满足所有用户需要。单一模式的视频流传输将无法满足使用者的需求，因而需要对视频流传输进行自适应调整，将有效的提高带宽利用率和数据传输的质量，保证视频监控画面的稳定性。
目前，为了减少移动无线网络带宽波动对视频图像传输的影响，对于视频流自适应传输的主要思想是：在视频监控终端和网络侧服务器之间建立额外的控制通道，服务器采用统计分析的方法分析丢包率等网络参数，周期性反馈给视频监控终端，视频监控终端根据反馈的网络参数，通过改变视频数据包格式、丢弃数据帧等方法，改善视频质量，但是，采用该方案，视频采集终端在检测到网络出现问题之时，数据包的传送已经出现了问题，实时性较差，不利于用户体验。而且，在检测到网络出现问题之时对于视频参数的调整局限在更改数据包格式、丢弃帧或简单的提高或降低码率，可能会使业务不稳定，影响用户体验。
发明内容
有鉴于此，为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供：
一种视频监控数据传输控制方法，包括：
实时监测并获取上行链路可用带宽；
根据所述上行链路可用带宽确定目标码率，所述目标码率不大于所述上行链路可用带宽；
根据所述目标码率及预设的判断策略判断当前码率是否需要调整，如果是，将当前码率调整为所述目标码率，并根据场景需求对应的预设控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率。
较佳的，所述上行链路可用带宽与UE终端能力、上下行链路时隙配置、调制编码方式(MCS)及物理资源块(PRB)数目相关。
较佳的，所述根据上行链路可用带宽确定目标码率的方法为：
目标码率＝上行链路可用带宽*A，其中，0.9≤A＜1。
较佳的，所述判断策略为：
若0≤当前码率－目标码率≤B*当前码率，或者，0＜目标码率－当前码率≤C*当前码率，则保持当前码率不变；否则将当前码率调整为所述目标码率，其中，B＝n/当前帧率值，C＝m/当前帧率值，1≤n＜2，1.5≤m＜3。
较佳的，所述控制策略为分辨率优先策略，所述根据预设的控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率，包括：
根据所述目标码率确定相应的视频质量级别；
根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率，其中，当终端最高分辨率高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最高分辨率；当终端最高分辨率不高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述终端最高分辨率；
判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否下降，如果没有下降，则将当前分辨率和当前帧率设为所得目标分辨率和目标帧率，调整结束；否则将目标分辨率下调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，重复上述判断和调整过程。
较佳的，所述控制策略为帧率优先策略，所述根据预设的控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率，包括：
根据所述目标码率确定相应的视频质量级别；
根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率，其中，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最低分辨率；
判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否上升，如果没有上升或目标分辨率已达终端支持的最高分辨率，则将当前分辨率和当前帧率设为所得目标分辨率和目标帧率，调整结束；否则将目标分辨率上调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，重复上述判断和调整过程。
一种视频监控数据传输控制装置，包括：获取模块、判断模块和调整模块；其中，
所述获取模块，用于实时监测并获取上行链路可用带宽；
所述判断模块，用于根据所述上行链路可用带宽确定目标码率，以及根据所述目标码率及预设的判断策略判断当前码率是否需要调整；
所述调整模块，用于在判断模块确定需要调整当前码率时，将当前码率调整为所述目标码率，并根据场景需求对应的预设控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率。
较佳的，所述调整模块，具体用于：
根据所述目标码率确定相应的视频质量级别；
根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率，其中，当终端最高分辨率高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最高分辨率；当终端最高分辨率不高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述终端最高分辨率；
判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否下降，如果没有下降，则将当前分辨率和当前帧率设为所得目标分辨率和目标帧率，调整结束；否则将目标分辨率下调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，重复上述判断和调整过程。
较佳的，所述调整模块，具体用于：
根据所述目标码率确定相应的视频质量级别；
根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率，其中，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最低分辨率；
判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否上升，如果没有上升或目标分辨率已达终端支持的最高分辨率，则将当前分辨率和当前帧率设为所得目标分辨率和目标帧率，调整结束；否则将目标分辨率上调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，重复上述判断和调整过程。
一种视频监控系统，包括视频监控终端和视频服务器，所述视频监控终端上设置有上述的视频监控数据传输控制装置。
本发明实施例所述的视频监控数据传输控制方法、装置及视频监控系统，实时监测并获取上行链路可用带宽；根据所述上行链路可用带宽确定目标码率，所述目标码率不大于所述上行链路可用带宽；根据所述目标码率及预设的判断策略判断当前码率是否需要调整，如果是，将当前码率调整为所述目标码率，并根据场景需求对应的预设控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率。本发明实施例采用开环控制方式，根据当前网络可用带宽对数据传输进行控制，从而实时性较高，能够提高用户体验；并且，本发明实施例对分辨率和/或帧率进行协同调整，从而能够提高业务稳定性，进一步提高用户体验。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的视频监控数据传输控制方法流程示意图；
图2为本发明一实施例所述的根据预设的控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率的流程示意图；
图3为本发明另一实施例所述的根据预设的控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率的流程示意图；
图4为一实施例所述的视频监控数据传输控制装置结构示意图；
图5为本发明实施例1所述的所述的视频监控系统结构示意图；
图6为本发明实施例2中上行链路可用带宽计算流程示意图。
具体实施方式
在本发明的各种实施例中：实时监测并获取上行链路可用带宽；根据所述上行链路可用带宽确定目标码率，所述目标码率不大于所述上行链路可用带宽；根据所述目标码率及预设的判断策略判断当前码率是否需要调整，如果是，将当前码率调整为所述目标码率，并根据场景需求对应的预设控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率。
视频监控的画面质量主要取决于视频的分辨率、帧率及码率。
分辨率表示视频每幅图像的像素数量，分辨率越高每幅图像的像素越多，图像越精细。视频监控常见分辨率有：1080P(1920*1080)、720P(1280*720)、4CIF(704*576)、2CIF(704*288)、CIF(352*288)、QCIF(176*144)等。
帧率表示视频每秒显示的图像幅数，帧率越高每秒图像幅数越多，视频越流畅。人眼看到的画面帧率高于15的时候，就会认为是连贯的。
码率是指视频流单位时间的比特数。未经压缩的原始视频流码率与视频的分辨率和帧率成正比，但因原始视频数据存在大量空间和时间冗余，为了节省带宽和存储，需要采用视频压缩算法进行压缩，经压缩后得到的即为输出的视频流码率。
原始视频流码率与输出视频流码率之比即为压缩比。压缩比需要控制在适当的范围内，压缩比太高会导致原始视频信息丢失太多，不能保证输出的视频质量，压缩比太低则说明冗余压缩不足，会导致带宽和存储的浪费。因而，需要协同调整视频的分辨率、帧率和码率，从而将压缩比控制在恰当范围内。
在网络传输的过程中，若视频流码率始终小于等于无线网络上行带宽，则监控视频图像稳定、流畅、时延小，若视频流码率高于无线网络上行带宽，则会出现卡顿和延时。
为了保证视频监控图像的传输质量，一方面，可以在发送端和接收端设置缓存，但若视频流码率长时间高于无线网络上行带宽，则必然会造成缓存溢出；另一方面，可以通过对视频压缩编码模块的视频流码率进行设置，使其始终小于等于上行链路可用带宽。
在调整视频流码率的同时，为了保证监控视频的图像质量，还需协同调整视频的分辨率和帧率。当视频码率降低幅度较大时，若保持原有的分辨率和帧率，则会导致视频压缩比太高，需降低分辨率或帧率；当视频码率上升幅度较大时，若保持原有视频分辨率和帧率，则会导致视频压缩比太低，需提高分辨率或帧率。
图1为本发明一实施例所述的视频监控数据传输控制方法流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤11：实时监测并获取上行链路可用带宽；
这里，一般选择周期性获取上行链路可用带宽，所述上行链路可用带宽与UE终端能力、上下行链路时隙配置、调制编码方式(MCS)及物理资源块(PRB)数目相关。
步骤12：根据所述上行链路可用带宽确定目标码率，所述目标码率不大于所述上行链路可用带宽；
这里，根据上行链路可用带宽确定目标码率的方法为：目标码率＝上行链路可用带宽*A，其中，A的取值使得所述目标码率不大于所述上行链路可用带宽且接近上行链路可用带宽，优选的，0.9≤A＜1，例如A＝0.95。
步骤13：根据所述目标码率及预设的判断策略判断当前码率是否需要调整，如果是，将当前码率调整为所述目标码率，并根据场景需求对应的预设控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率；否则，返回步骤11。
这里，调整当前码率的判断策略为：若0≤当前码率－目标码率≤B*当前码率，或者，0＜目标码率－当前码率≤C*当前码率，则保持当前码率不变；否则将当前码率调整为所述目标码率，其中，B＝n/当前帧率值，C＝m/当前帧率值，1≤n＜2，1.5≤m＜3。
可选的，步骤11中所述获取上行链路可用带宽为：
终端自行从网络获取带宽计算所需参数，包括UE终端能力、上下行链路时隙配置、调制编码方式(MCS)、物理资源块(PRB)数目，并计算上行链路带宽。
可选的，如图2所示，步骤13中所述控制策略为分辨率优先策略，所述根据预设的控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率，包括：
步骤131：根据所述目标码率确定相应的视频质量级别。
步骤132：根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率。
其中，当终端最高分辨率高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最高分辨率；当终端最高分辨率不高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述终端最高分辨率。
步骤133：判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否下降，如果是，执行步骤134；否则，执行步骤135。
步骤134：将目标分辨率下调一预设的分辨率等级，返回步骤132。
这里，即将目标分辨率下调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，判断新确定的目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否下降，如此循环，直到目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别没有下降，执行步骤135。
步骤135：以所述目标分辨率为最终目标分辨率，以所述目标帧率为最终目标帧率。
可选的，如图3所示，步骤13中所述控制策略为帧率优先策略，所述根据预设的控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率，包括：
步骤131’：根据所述目标码率确定相应的视频质量级别。
步骤132’：根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率。
其中，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最低分辨率；
步骤133’：判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否上升，如果是，且目标分辨率未达终端支持的最高分辨率，则执行步骤134’；否则，执行步骤135’。
步骤134’：将目标分辨率上调一预设的分辨率等级，返回步骤132’。
这里，即将目标分辨率上调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，判断新确定的目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否上升，如此循环，直到目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别没有上升或目标分辨率已达终端支持的最高分辨率。
步骤135’：以所述目标分辨率为最终目标分辨率，以所述目标帧率为最终目标帧率。
本发明实施例还相应地提出了一种视频监控数据传输控制装置，如图4所示，该装置包括：获取模块41、判断模块42和调整模块43；其中，
获取模块41，用于实时监测并获取上行链路可用带宽；
判断模块42，用于根据所述上行链路可用带宽确定目标码率，以及根据所述目标码率及预设的判断策略判断当前码率是否需要调整；
调整模块43，用于在判断模块确定需要调整当前码率时，将当前码率调整为所述目标码率，并根据场景需求对应的预设控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率。
可选的，获取模块41，具体用于自行从网络获取带宽计算所需参数，包括UE终端能力、上下行链路时隙配置、调制编码方式(MCS)、物理资源块(PRB)数目，并计算上行链路带宽。
可选的，调整模块43，具体用于：
根据所述目标码率确定相应的视频质量级别；
根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率，其中，当终端最高分辨率高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最高分辨率；当终端最高分辨率不高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述终端最高分辨率；
判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否下降，如果没有下降，则将当前分辨率和当前帧率设为所得目标分辨率和目标帧率，调整结束；否则将目标分辨率下调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，重复上述判断和调整过程。
可选的，调整模块43，具体用于：
根据所述目标码率确定相应的视频质量级别；
根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率，其中，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最低分辨率；
判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否上升，如果没有上升或目标分辨率已达终端支持的最高分辨率，则将当前分辨率和当前帧率设为所得目标分辨率和目标帧率，调整结束；否则将目标分辨率上调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，重复上述判断和调整过程。
本发明实施例还相应地提出了一种视频监控系统，包括视频监控终端和视频服务器，其特征在于，所述视频监控终端上设置有图4所示的数据传输控制装置。
本发明实施例针对不同应用场景的需求，根据码率的变化，结合视频质量等级，区分帧率优先和分辨率优先，调整视频分辨率和帧率，从而保证了视频的图像质量；另外，本发明解决了现有技术方案网络状况监测时延长的不足，并且，视频监控终端直接获取当前上行链路可用带宽并调整视频码率，无需视频服务器反馈，大幅提高了视频压缩编码对网络状况的反应速度，使得视频码率始终小于等于当前上行链路可用带宽，从而保证了视频的传输质量。
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1
如图5所示，本实施例所述的视频监控系统包括视频监控终端和视频监控服务器，视频监控终端包括：视频采集模块、视频模数转换模块、视频压缩编码模块、无线射频模块和中央控制处理器；其中，
视频采集模块，用于负责原始的模拟视频数据的采集；
视频模数转换模块，用于将模拟的视频数据进行数字化转换；
视频压缩编码模块，用于对数字化的视频数据按照特定的参数进行压缩编码；
无线射频模块，用于负责视频流数据的接收发送、当前无线网络可用带宽的监测并反馈视频监控处理器；
中央控制处理器为图4所示的数据传输控制装置；
视频监控服务器，用于接收视频监控终端上传的视频数据，对视频数据进行存储显示。
本实施例中，无线射频模块可以是TD-LTE&TD-SCDMA双模射频模块，无线网络可以为TD-LTE和TD-SCDMA网络，但不局限于TD-LTE和TD-SCDMA，也可以是WCDMA、CDMA2000和FDD-LTE等移动通信网络。
实施例2
本实施例基于图5所述的系统，针对TD-LTE视频监控终端单方完成基于不同场景需求的视频监控编码参数的动态调整，下面具体说明本实施例的实现方法：
(1)无线网络上行带宽监测
为了保证视频监控图像的传输质量，需根据无线网络上行带宽动态调整视频流码率。因而，无线网络上行链路可用带宽的实时监测是保证视频监控传输质量的前提。
TD-LTE上行链路可用带宽计算主要涉及以下几个参数：上下行时隙配比及特殊子帧配置方式(SA/SSF)、UE等级(UE Category)、调制编码策略(IMCS)和PRB数目(NPRB)。其中UECategory由TD-LTE射频模块自身能力决定，其他三个参数通过TD-LTE射频模块从网络获得。
其中，上下行时隙配比及特殊子帧配置方式(SA/SSF)决定了上下行时隙数目；UECategory决定了TD-LTE射频模块的最大上行速率，网络侧不会为设备分配超过其最大支持速率的信道；调制编码策略(IMCS)及PRB数目(NPRB)，这两项是计算吞吐量的关键参数，根据这两个参数可以直接从协议上查表，得到每个子帧的能传输的TB块的大小。
上行链路可用带宽计算的具体流程如图6所示：
步骤61：TD-LTE射频模块从网络侧获取SA/SSF，IMCS及NPRB。
步骤62：根据IMCS查3GPP TS36.213V11.3.0Table8.6.1-1得到TBS Index(ITBS)。
步骤63：根据ITBS和NPRB查3GPP TS36.213V11.3.0Table7.1.7.2.1-1得到传输块大小(TBS)；
这里，所述3GPP TS36.213V11.3.0Table8.6.1-1和3GPPTS36.213V11.3.0Table7.1.7.2.1-1均为现有协议规定的表格，在此不做赘述。
步骤64：根据SA/SSF得到上行链路时隙个数nu。
步骤65：将TBS及nu带入下式计算得到上行链路可用带宽C。
C＝(TBS×nu)÷(tTBS×106)，其中，tTBS为传输一个TBS所需的时间，在TD-LTE中即为一个子帧的时长为5ms，所得上行链路可用带宽C单位为Mbps。
(2)视频压缩参数调整
无线射频模块得到上行链路可用带宽之后，将可用带宽值传给视频压缩编码模块，视频压缩编码模块据此调整视频压缩的码率，使得视频码率小于等于上行链路可用带宽。
未压缩视频原始码率主要取决于分辨率、帧率和彩色深度，其计算方法如下：
采集到的原始视频数据存在大量空间和时间冗余，需要采用视频压缩算法进行压缩。压缩后的视频码率主要取决于原始码率和压缩比，其计算方法如下：
压缩比需要控制在恰当的范围，压缩比太高会导致视频质量低，压缩比太低会导致带宽和存储的浪费。因而，需要协同调整视频的分辨率、帧率和码率。
不同的应用场景对视频分辨率和帧率的要求不同，码率变化时，分辨率与帧率的调整的方法也不同。有些场合对视频分辨率要求较高，在码率下降时，可保证分辨率不变，下调帧率；有些场合对视频流畅性要求较高，在码率下降时，可保证帧率不变，下调分辨率。
但单方面调整分辨率或帧率，可能导致两参数的不协调，不能保证应有的视频质量。对于分辨率优先的场景，在网络带宽下降幅度较大时，若单方面下调帧率，可能出现分辨率很高，而帧率很低的情况。比如，原始码率为8.2Mbps，分辨率为1080P，帧率为25FPS。某时刻，网络带宽下降，码率下调为2.8Mbps，此时若分辨率保持1080P不变，则需将帧率下调为8FPS，视频连贯性会出现明显的问题。而若此时将分辨率下调为720P，则帧率仍可以达到18FPS，在牺牲一定分辨率的基础上，仍能保证视频连贯性。显然，协同调整分辨率和帧率，能更好的保证视频画面质量。
为了解决上述问题，保证分辨率和帧率在相当的质量级别，本实施例根据不同应用场景的需求，将视频质量分不同质量级别。在调整视频参数时，保持分辨率、帧率和码率在同一质量级别，保证视频画面质量。
下面以视频质量分三个等级为例，但方案不局限于三个级别，可根据需要设置更多。帧率优先场景和分辨率优先场景对于视频质量的评判有所不同，不同设备分辨率可选类别也不同。下表1及表2为示例，表中具体参数值可根据情况调整，不局限于此。下表1所示为分辨率优先场景的质量等级与分辨率、帧率对应表，下表2所示为帧率优先场景的质量等级与分辨率、帧率对应表(彩色深度为24位，压缩比为145)。表中Rmax代表监控终端支持的最高分辨率，本实施例中Rmax＞720P；FRmax代表监控终端支持的最高帧率，本实施例中FRmax＞18fps；BRmax代表监控终端支持的最大码率，本实施例中BRmax＞2.62Mbps。
表1
表2
区分帧率优先场景和分辨率优先场景，结合视频质量等级的变化，对视频参数进行调整的具体流程包括：
步骤1：视频压缩编码模块周期性从无线射频模块获取上行链路可用带宽，此周期可根据网络变化情况进行设置，网络变化越快周期越短。
步骤2：根据上行链路可用带宽计算目标码率，使得目标码率不大于上行链路可用带宽且接近于上行链路可用带宽。具体计算方法为：目标码率＝上行链路可用带宽*A，其中，A的取值使得所述目标码率不大于所述上行链路可用带宽且接近上行链路可用带宽，0.9≤A＜1，例如A＝0.95。
步骤3：比较当前码率和目标码率，判断当前码率是否需要调整。为了避免码率频繁调整，当前码率在目标码率上下一定范围内，则不调整。具体调整方法为：若0≤当前码率－目标码率≤B*当前码率或0＜目标码率－当前码率≤C*当前码率，其中，B＝n/当前帧率值，C＝m/当前帧率值，且1≤n＜2，1.5≤m＜3，则保持当前码率不变；否则将当前码率调整为所述目标码率。
步骤4：若当前码率无需调整，则继续周期性获取上行带宽，若需调整，则将当前码率设置为目标码率值，然后根据系统的分辨率优先或帧率优先设置，调整视频分辨率和/或帧率。
实施例3
本实施例描述分辨率优先场景下，参考表1进行调整的流程，包括：
(1)根据目标码率查表1得到目标视频质量级别，例如，确定为中等质量；
(2)计算目标质量级别内最高分辨率及目标码率对应的目标帧率(向下取整)；
(3)判断计算所得目标帧率对应的视频质量级别相对于目标码率对应的视频质量级别是否下降；
(4)若视频质量级别没有下降，则设置当前分辨率为目标分辨率，设置当前帧率为目标帧率，调整结束；
(5)若视频质量级别下降，则将目标分辨率下调一级，计算下调后的目标分辨率及目标码率对应的目标帧率；重复步骤(3)。
需要说明的是，步骤(5)中所述的将目标分辨率下调一级并非表1中的视频质量等级，而是预设的分辨率等级。
实施例4
本实施例描述帧率优先场景下，参考表2进行调整的流程，包括：
(1’)根据目标码率查表2得到目标视频质量级别；
(2’)计算目标质量级别内最低分辨率及目标码率对应的目标帧率(向下取整)；
(3’)判断计算所得目标帧率对应的视频质量级别相对于目标码率对应的视频质量级别是否上升。
(4’)若视频质量级别没有上升或目标分辨率已达终端支持的最高分辨率，则设置当前分辨率为目标分辨率，设置当前帧率为目标帧率，调整结束；
(5’)若视频质量级别上升且目标分辨率未达终端支持的最高分辨率，则将目标分辨率上调一级，计算上调后的目标分辨率及目标码率对应的目标帧率；重复步骤(3’)。
根据上述具体实施例的描述，本发明实施例具有以下有益效果：
1)提出分场景、分质量等级的视频分辨率和帧率参数的动态调整，适应码率的变化；包括不同场景下视频质量等级的划分，以及结合视频质量等级的变化，区分帧率优先和分辨率优先进行视频参数(分辨率和帧率)的协同调整，能够满足各种场景需求的视频监控的画面质量。
2)提出视频传输的开环控制方式，由视频监控终端单方完成基于不同场景需求的视频监控编码参数的动态调整，主动监测网络可用带宽，根据网络带宽的变化，动态调整视频压缩码率，确保视频平均码率低于网络可用带宽，能够保证视频的传输质量。
3)依据不同场景、不同质量等级对分辨率和帧率要求不同，设定分辨率和帧率门限，然后根据码率、分辨率和帧率的对应关系，计算合适的分辨率和帧率，尽可能保证满足用户对视频监控的质量期望；避免现有技术方案简单的向上或(向下)调一档的方案，导致再次出现视频质量不好的现象和出现带宽浪费的现象。
4)通过视频监控终端的无线射频模块直接获取当前网络带宽，实现网络可用带宽的实时监测；避免现有方案视频监控终端与视频监控中心(或服务器)配合完成码率调整存在的高时延、以及出现视频流数据丢包、卡屏后的才能改变码率的现象。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种视频监控数据传输控制方法，其特征在于，该方法包括：
实时监测并获取上行链路可用带宽；
根据所述上行链路可用带宽确定目标码率，所述目标码率不大于所述上行链路可用带宽；
根据所述目标码率及预设的判断策略判断当前码率是否需要调整，如果是，将当前码率调整为所述目标码率，并根据场景需求对应的预设控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率；
其中，所述控制策略为分辨率优先策略，所述根据预设的控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率，包括：
根据所述目标码率确定相应的视频质量级别；
根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率，其中，当终端最高分辨率高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最高分辨率；当终端最高分辨率不高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述终端最高分辨率；
判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否下降，如果没有下降，则将当前分辨率和当前帧率设为所得目标分辨率和目标帧率，调整结束；否则将目标分辨率下调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，重复上述判断和调整过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行链路可用带宽与UE终端能力、上下行链路时隙配置、调制编码方式(MCS)及物理资源块(PRB)数目相关。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据上行链路可用带宽确定目标码率的方法为：
目标码率＝上行链路可用带宽*A，其中，0.9≤A＜1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断策略为：
若0≤当前码率－目标码率≤B*当前码率，或者，0＜目标码率－当前码率≤C*当前码率，则保持当前码率不变；否则将当前码率调整为所述目标码率，其中，B＝n/当前帧率值，C＝m/当前帧率值，1≤n＜2，1.5≤m＜3。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述控制策略为帧率优先策略，所述根据预设的控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率，包括：
根据所述目标码率确定相应的视频质量级别；
根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率，其中，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最低分辨率；
判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否上升，如果没有上升或目标分辨率已达终端支持的最高分辨率，则将当前分辨率和当前帧率设为所得目标分辨率和目标帧率，调整结束；否则将目标分辨率上调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，重复上述判断和调整过程。
6.一种视频监控数据传输控制装置，其特征在于，该装置包括：获取模块、判断模块和调整模块；其中，
所述获取模块，用于实时监测并获取上行链路可用带宽；
所述判断模块，用于根据所述上行链路可用带宽确定目标码率，以及根据所述目标码率及预设的判断策略判断当前码率是否需要调整；
所述调整模块，用于在判断模块确定需要调整当前码率时，将当前码率调整为所述目标码率，并根据场景需求对应的预设控制策略调整所述视频流的分辨率和/或帧率；
其中，所述调整模块，具体用于：
根据所述目标码率确定相应的视频质量级别；
根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率，其中，当终端最高分辨率高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最高分辨率；当终端最高分辨率不高于所述视频质量级别内最高分辨率时，所述目标分辨率的初始值为所述终端最高分辨率；
判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否下降，如果没有下降，则将当前分辨率和当前帧率设为所得目标分辨率和目标帧率，调整结束；否则将目标分辨率下调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，重复上述判断和调整过程。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述调整模块，具体用于：
根据所述目标码率确定相应的视频质量级别；
根据所述目标码率、目标分辨率确定目标帧率，其中，所述目标分辨率的初始值为所述视频质量级别内最低分辨率；
判断所述目标帧率对应的视频质量级别相比于所述目标码率对应的视频质量级别是否上升，如果没有上升或目标分辨率已达终端支持的最高分辨率，则将当前分辨率和当前帧率设为所得目标分辨率和目标帧率，调整结束；否则将目标分辨率上调一预设的分辨率等级，作为新的目标分辨率，重新确定目标帧率，重复上述判断和调整过程。
8.一种视频监控系统，包括视频监控终端和视频服务器，其特征在于，所述视频监控终端上设置有权利要求6或7所述的视频监控数据传输控制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410164421.8A CN105025249B (zh) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | 视频监控数据传输控制方法、装置及视频监控系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410164421.8A CN105025249B (zh) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | 视频监控数据传输控制方法、装置及视频监控系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105025249A CN105025249A (zh) | 2015-11-04 |
| CN105025249B true CN105025249B (zh) | 2018-12-07 |
Family
ID=54414917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410164421.8A Active CN105025249B (zh) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | 视频监控数据传输控制方法、装置及视频监控系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105025249B (zh) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105471850A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-04-06 | 浙江宇视科技有限公司 | 一种视频上传方法及装置 |
| CN105721934A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-06-29 | 乐视致新电子科技（天津）有限公司 | 视频的无线传输设备、视频播放设备、方法及系统 |
| CN109076258B (zh) * | 2016-04-14 | 2021-08-27 | 索尼互动娱乐股份有限公司 | 接收装置、发送装置、控制方法、发送方法和存储介质 |
| CN107306361B (zh) * | 2016-04-22 | 2020-09-18 | 华为技术有限公司 | 码流传输方法、装置及网络摄像头 |
| CN107404725A (zh) * | 2016-05-20 | 2017-11-28 | 中国移动通信有限公司研究院 | 一种传输调整方法、基站及终端设备 |
| CN108093298A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 影像传输系统 |
| CN108124155B (zh) * | 2016-11-30 | 2021-02-05 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 一种码率控制方法、装置及电子设备 |
| CN106791696B (zh) * | 2017-01-13 | 2019-11-08 | 中国科学院大学 | 无线视频监控系统及其图像传输方法和装置 |
| WO2018224172A1 (en) | 2017-06-09 | 2018-12-13 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Transmitter communication device and method for transmitting video data |
| CN107371028B (zh) * | 2017-08-22 | 2018-10-19 | 南京惟初信息科技有限公司 | 一种适应带宽的高质量视频编码方法 |
| CN107493478B (zh) * | 2017-09-01 | 2020-04-14 | 广州市百果园网络科技有限公司 | 编码帧率设置方法及设备 |
| CN107786243A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-09 | 北京联诚智航科技有限公司 | 基于跳频tdma组网通信系统的压缩视频传输系统及方法 |
| CN109168041B (zh) * | 2018-09-26 | 2022-07-26 | 深圳壹账通智能科技有限公司 | 一种移动终端监控方法及系统 |
| CN111245769B (zh) * | 2018-11-28 | 2022-09-30 | 深圳技威时代科技有限公司 | 一种音视频传输方法、装置和存储介质 |
| CN109587259A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-05 | 深圳壹账通智能科技有限公司 | 移动设备之远程管理方法与系统及使用所述方法的服务器 |
| CN109803118A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-24 | 浙江蓝卓工业互联网信息技术有限公司 | 一种生产网络视频数据向办公网络传输的方法及系统 |
| CN109819333B (zh) * | 2019-01-10 | 2021-05-07 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 视频流码率分配方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN109660826B (zh) * | 2019-02-01 | 2020-09-29 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 一种视频传输方法、装置、设备及存储介质 |
| CN110784679B (zh) * | 2019-03-12 | 2020-10-16 | 王虎 | 通信负载大数据调节方法及存储介质 |
| CN110708604B (zh) * | 2019-09-03 | 2021-09-28 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种视频转发服务器的ip信道带宽的适配方法及装置 |
| CN110650309B (zh) * | 2019-10-15 | 2021-06-18 | 广州国音智能科技有限公司 | 视频会议视频图像传输方法、终端及可读存储介质 |
| CN110769296B (zh) * | 2019-10-30 | 2021-08-27 | 杭州叙简科技股份有限公司 | 一种传输时基于本地缓存的视频码率自适应调节方式 |
| CN112752058B (zh) * | 2019-10-31 | 2022-10-04 | 华为技术有限公司 | 调整视频流的属性的方法和装置 |
| CN111225240A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-02 | 安徽文香信息技术有限公司 | 自动调整占用带宽的方法、装置、存储介质与电子设备 |
| CN111682614A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-18 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 充电控制方法、装置、数据传输设备及存储介质 |
| CN112423046A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-26 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 视频数据传输的方法、装置、设备及可读存储介质 |
| CN112261319B (zh) * | 2020-10-23 | 2022-12-06 | 宿迁海沁节能科技有限公司 | 一种8k+tv录制传输与播放的区块链服务方法 |
| CN112367462B (zh) * | 2020-10-29 | 2022-04-22 | 北京达佳互联信息技术有限公司 | 拍摄方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115118601A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-27 | 广东跃昉科技有限公司 | 多路usb摄像头的传输带宽分配方法、装置和计算机设备 |
| CN114979726B (zh) * | 2022-06-30 | 2023-09-26 | 重庆紫光华山智安科技有限公司 | 码率调整方法、装置、服务器和存储介质 |
| CN115208862A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-10-18 | 厦门立林科技有限公司 | 云对讲视频传输控制方法及云对讲视频装置 |
| CN116723131B (zh) * | 2023-08-10 | 2023-10-31 | 微网优联科技(成都)有限公司 | Ipc网络摄像头传输性能监测方法及系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101222296A (zh) * | 2008-01-31 | 2008-07-16 | 上海交通大学 | 上行蜂窝视频通信中自适应的传输方法及系统 |
| CN103248877A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-08-14 | 重庆讯美电子有限公司 | 一种动态调整码率的解码方法及系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009032214A2 (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | The Regents Of The University Of California | Network and device aware video scaling system, method, software, and device |
-
2014
- 2014-04-22 CN CN201410164421.8A patent/CN105025249B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101222296A (zh) * | 2008-01-31 | 2008-07-16 | 上海交通大学 | 上行蜂窝视频通信中自适应的传输方法及系统 |
| CN103248877A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-08-14 | 重庆讯美电子有限公司 | 一种动态调整码率的解码方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105025249A (zh) | 2015-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105025249B (zh) | 视频监控数据传输控制方法、装置及视频监控系统 | |
| US11006129B2 (en) | System and method for automatic encoder adjustment based on transport data | |
| KR100893863B1 (ko) | 무선 통신 시스템에서의 링크 적응적 데이터 전송 방법 | |
| US8537699B2 (en) | Managing video adaptation algorithms | |
| KR101518799B1 (ko) | 무선 업링크 세션들을 제어하기 위한 방법 및 장치 | |
| EP3866474B1 (en) | Video self-adaptation method, related device and storage medium | |
| US20230011660A1 (en) | Systems, methods, and devices for optimizing streaming bitrate based on multiclient display profiles | |
| CN102098547A (zh) | 一种嵌入式网络自适应/实时高清视频的传输方法 | |
| CN105812710B (zh) | 视频通话过程中优化图像质量的方法及系统 | |
| US10659514B2 (en) | System for video monitoring with adaptive bitrate to sustain image quality | |
| US10097746B2 (en) | Method and system for dynamically adjusting a camera setting for a video stream | |
| KR102158733B1 (ko) | 자원 제어 장치 및 방법 | |
| CN101047476B (zh) | 一种选择调制方式的方法和装置 | |
| AU2021200428A1 (en) | System and method for automatic encoder adjustment based on transport data | |
| CN102780877B (zh) | 视频数据发送方法及设备 | |
| KR20150093507A (ko) | 시거리 기반 적응적 비디오 스트리밍 서비스 제공 방법 및 시스템 | |
| CN116193133A (zh) | 基于无线空口带宽的码率自适应调整装置和方法 | |
| US10097609B1 (en) | Method and system for dynamically adjusting a data rate of a video stream | |
| WO2019065296A1 (ja) | 通信制御装置、通信制御方法、プログラム、動画像撮像通信端末、および動画像再生通信端末 | |
| Yang et al. | Video transmission control for networked vision system based on RTCP | |
| Kobayashi et al. | A real-time 4K HEVC multi-channel encoding system with content-aware bitrate control | |
| Li et al. | A constrained spatial-temporal frame rate control model of conversational video for multipath transport system | |
| Agrawal et al. | Quality-controlled Prioritized Adaptive Multimedia Streaming for WiMAX-based Cellular Networks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |