CN105072506B - 教学直播视频的传输方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种教学直播视频的传输方法和系统，该方法包括接收视频采集指令，根据视频采集指令获取采集视频；将采集视频按照设定的码流编码并封装成RTP协议包；将RTP协议包发送给视频接收端；接收视频接收端返回的传输参数；根据传输参数调整编码码流；将采集视频按照调整后的码流编码并封装成RTP协议包；返回RTP协议包发送给视频接收端的步骤。该教学直播视频的传输方法，通过接收端返回的传输参数判断网络质量，根据网络质量的情况自适应调整编码码流的高低，从而适应不同的网络状况，该教学直播视频的传输方法，不受宽带的限制，降低了对网络的要求，确保教学视频传输的稳定性，即使是在较差的网络环境中，仍能提供流畅和稳定的教学直播视频。

Description

教学直播视频的传输方法及系统
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，特别是涉及一种教学直播视频的传输方法及系统。
背景技术
目前，越来越多的网络教学平台提供网络在线教育，通过提供直播平台，为教师和学生提供在线直播教学。
现有的网络教学平台使用直播源服务器，将直播视频流切割成若干切片文件，边缘服务器通过HTTP协议从直播源服务器同步下载切片文件，边缘服务器将若干切片文件组装成完整文件，并将完整文件通过HTTP协议向客户端提供视频直播服务。该方法将容易造成视频失真，且将切片文件组装成完整文件对系统硬件和网络质量要求比较高，在用户终端设备配置较低或网络质量较差的情况无法提供较高质量的直播视频。
发明内容
基于此，有必要提供一种能根据网络质量自适用调节从而提供高质量的视频的教学直播视频的传输方法及系统。
一种教学直播视频的传输方法，包括：
接收视频采集指令，根据视频采集指令获取采集视频；
将采集视频按照设定的码流编码并封装成RTP协议包；
将RTP协议包发送给视频接收端；
接收视频接收端返回的传输参数；
根据传输参数调整编码码流；
将采集视频按照调整后的码流编码并封装成RTP协议包；
返回将RTP协议包发送给视频接收端的步骤。
在其中一种实施方式中，在接收视频采集指令的步骤之后还包括：
判断发出视频采集指令的用户终端是否为移动终端；
当检测到用户终端为移动终端，控制摄像头应用程序采用第一采集频率采集视频；
当检测到用户终端为非移动终端时，控制摄像头应用程序采用第二采集频率采集视频，第二采集频率大于第一采集频率。
在其中一种实施方式中，第一采集频率为8～10帧/秒。
在其中一种实施方式中，传输参数包括时延、抖动和丢包率的一种或多种。
在其中一种实施方式中，将采集视频按照设定的码流编码并封装成RTP协议包的步骤具体为：
将采集视频按照设定的码流编码成H.264格式并封装成RTP协议包。
一种教学直播视频的传输系统，包括：
接收模块，用于接收视频采集指令，根据视频采集指令获取采集视频；
编码模块，用于将采集视频按照设定的码流编码并封装成RTP协议包；
传输模块，用于将RTP协议包发送给视频接收端；
传输参数接收模块，用于接收视频接收端返回的传输参数；
调整模块，用于根据传输参数调整编码码流；
编码模块，还用于将采集视频按照调整后的码流编码并封装成RTP协议包。
在其中一种实施方式中，还包括：
判断模块，用于判断发出视频采集指令的用户终端是否为移动终端；
控制模块，用于当检测到用户终端为移动终端时，控制摄像头应用程序采用第一采集频率采集视频；当检测到用户终端为非移动终端时，控制摄像头应用程序采用第二采集频率采集视频，第二采集频率大于第一采集频率。
在其中一种实施方式中，第一采集频率为8～10帧/秒。
在其中一种实施方式中，传输参数包括时延、抖动和丢包率的一种或多种。
在其中一种实施方式中，编码模块，具体用于将采集视频按照设定的码流编码成H.264格式并封装成RTP协议包。
该教学直播视频的传输方法，利用RTP协议封装视频流，通过视频接收端返回的传输参数判断网络质量，根据网络质量的情况自适应调整编码码流的高低，从而适应不同的网络状况，该教学直播视频的传输方法，不受宽带的限制，降低了对网络的要求，确保教学视频传输的稳定性，即使是在较差的网络环境中，仍能提供流畅和稳定的教学直播视频。
附图说明
图1为一种实施方式的教学直播视频的传输方法的流程图；
图2为另一种实施方式的教学直播视频的传输方法的流程图；
图3为一种实施方式的教学直播视频的传输系统的功能模块示意图；
图4为另一种实施方式的教学直播视频的传输系统的功能模块示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种教学直播视频的传输方法，包括：
S101：接收视频采集指令，根据视频采集指令获取采集视频。
教学直播视频的用户端包括教师端和学生端，在教学直播平台，可以由教师端或学生端向另一端发起视频请求。在用户端向另一端发起视频请求时，通过接收用户在终端界面输入发起视频的指令，将该指令作为视频采集指令。在用户端为被请求视频的一端时，通过接收用户在终端界面输入的同意视频的指令，将该指令作为视频采集指令。
S103：将采集视频按照设定的码流编码并封装成RTP协议包。
码流的高低影响视频编码的画面质量。在相同的分辨率下，视频文件的码流越高，压缩比就越小，画面质量就越好，相反的，视频文件的码流越低，压缩比就越大，画面质量相对较低。
在本实施方式中，码流高低预先设定，按照预先设定的码流编码，编码格式可采用H.264，MPEG4等，再将编码的视频封装成RTP(RealtimeTransport Protocol，实时传输协议)协议包。
S105：将RTP协议包发送给视频接收端。
S107：接收视频接收端返回的传输参数。
发送端向接收端传输RTP协议包，发送端和接收端周期性的传送RTCP(RealtimeTransport ControlProtocol，实时传输控制协议)数据包，从中获取传输反馈信息，从而对服务质量进行控制或者对网络状况进行诊断。
S109：根据传输参数调整编码码流。
传输参数可以反映网络质量，当反馈的传输参数反映的网络质量较低时，通过降低码流能够减小数据大小。
S111：将采集视频按照调整后的码流编码并封装成RTP协议包，并返回执行步骤S105。
该教学直播视频的传输方法，利用RTP协议封装视频流，通过视频接收端返回的传输参数判断网络质量，根据网络质量的情况自适应调整编码码流的高低，从而适应不同的网络状况，该教学直播视频的传输方法，不受宽带的限制，降低了对网络的要求，确保教学视频传输的稳定性，即使是在较差的网络环境中，仍能提供流畅和稳定的教学直播视频。
在教学平台中，教师端和学生端使用带摄像头的终端设备实现在线视频教学和学习。带摄像头的终端设备包括但不限于PC机，便携式笔记本、移动终端。对于教师端而言，为提供高质量的教学视频，教师端往往需要较高配置的硬件设备，如高清摄像头。随着移动终端的普及，因其不受空间的限制，越来越多的用户喜欢使用移动终端，而移动终端的配置相对较低，因此采用传统视频传输方法不能满足使用移动终端作为用户终端的需要。
为此，在另一种实施方式中，如图2所示，在步骤S101：接收视频采集指令，根据视频采集指令获取采集视频的步骤之后还包括：
S102：判断发出视频采集指令的用户终端是否为移动终端。
通过JS程序能够检测用户的终端类型，用户终端类型包括但不限于PC机，便携式笔记本、移动终端。PC机，便携式笔记本可使用视频采集装置，视频采集装置包括但不限于视频采集卡、网络摄像头、USB摄像头，当用户使用移动终端作为用户终端时，将移动终端自带的摄像头作为视频采集装置。
当检测到用户终端为移动终端时，执行步骤S1021：控制摄像头应用程序采用第一采集频率采集视频。在本实施方式中，第一采集频率为8～10帧/秒。移动终端通常是通过内置的Camara应用程序完成视频采集，由于移动终端的硬件配置相对较低，低采集频率能够降低数据大小，减少移动终端的资源消耗。
而当判断用户终端为非移动终端时，执行步骤S1022：控制摄像头应用程序采用第二采集频率采集视频。
第二采集频率大于第一采集频率，优选的为25-60帧，在具体的实施方式中，还可以根据用户所使用终端的具体类型进行更详细的采集频率的设置，以使采集频率符合用户所使用的终端的配置。
该实施方式中，通过对当用户终端使用移动终端进行视频采集时，采用较低的采集频率，当用户终端使用非移动终端时，采用较高的采集频率，因此，能够根据用户终端的类型调节采集频率。即使是硬件设备配置较低的移动终端也能够作为用户终端，从而降低对硬件设备的要求，为用户的在线教学提供便利。
在另一种实施方式中，接收端根据发送端的RTCP数据包，可以计算传输参数。传输参数包括时延、抖动和丢包率的一种或多种。
本实施方式中，优选的使用丢包率作为传输参数。
丢包率是数据包丢失部分与所传数据包总数的比值。发送方每间隔一定时间读取每个发送通道的发包数量和数据长度，组成一个此通道的RTCP报文发送给接收方，同时将发送数据包计数清零；接收方收到RTCP包后，读取接收通道接收到的包数量，并计算出丢包率，通过一个RTCP接收汇报包发送给发送方，同时对接收数据包计数清零。丢包率可以反映网络质量。当接收端反馈的丢包率过高时，通过降低码流能够减小数据大小。
在具体的实施方式中，可以预先设置丢包率、时延和抖动等传输参数与对应调整码流大小的映射关系，根据接收的传输参数，查找数据库中对应的码流，从而能够根据网络质量实时调整编码码流的高低以适应不同的网络环境。
在另一种实施方式中，步骤S103具体为：将采集视频按照设定的码流编码成H.264格式并封装成RTP协议包。
H.264是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的，与现有的视频编码标准相比，在相同的宽带下提供更优秀的图像画质，在同等图象质量下的压缩效率比以前的标准，例如，MPEG2，提高了2倍左右，因此，具有较高的压缩率，能够节省网络资源。
该教学直播视频的传输方法，一方面，通过接收端返回的传输参数判断网络质量，根据网络质量的情况自适应调整编码码流的高低，从而适应不同的网络状况。因此，该教学直播视频的传输方法，不受宽带的限制，降低了对网络的要求，根据网络质量自适应调整节编码码流的高低，即使是在较差的网络环境下，仍能够提供较稳定的教学直播视频。另一方面，当用户终端使用移动终端进行视频采集时，采用较低的采集频率，当用户终端使用非移动终端时，采用较高的采集频率，因此，能够根据用户终端的类型调节采集频率，从而降低对硬件设备的要求，为用户的在线教与学提供便利。
本发明还提供一种教学直播视频的传输系统，如图3所示，包括：
接收模块101，用于接收视频采集指令，根据视频采集指令获取采集视频。
教学直播视频的用户端包括教师端和学生端，在教学直播平台，可以由教师端或学生端向另一端发起视频请求。在用户端向另一端发起视频请求时，通过接收用户在终端界面输入发起视频的指令，将该指令作为视频采集指令。在用户端为被请求视频的一端时，通过接收用户在终端界面输入的同意视频的指令，将该指令作为视频采集指令。
编码模块102，用于将采集视频按照设定的码流编码并封装成RTP协议包。
码流的高低影响视频编码的画面质量。在相同的分辨率下，视频文件的码流越高，压缩比就越小，画面质量就越好，相反的，视频文件的码流越低，压缩比就越大，画面质量相对较低。
在本实施方式中，码流高低预先设定，按照预先设定的码流编码，编码格式可采用H.264，MPEG4等，再将编码的视频封装成RTP(RealtimeTransport Protocol，实时传输协议)协议包。
传输模块103，用于将所述RTP协议包发送给视频接收端。
传输参数接收模块104，用于接收所述视频接收端返回的传输参数。
发送端向接收端传输RTP协议包，发送端和接收端周期性的传送RTCP(RealtimeTransport ControlProtocol，实时传输控制协议)数据包，从中获取传输反馈信息，从而对服务质量进行控制或者对网络状况进行诊断。
调整模块105，用于根据所述传输参数调整编码码流。
传输参数可以反映网络质量，当反馈的传输参数反映的网络质量较低时，通过降低码流能够减小数据大小。
编码模块102，还用于将采集视频按照调整后的码流编码并封装成RTP协议包。
该教学直播视频的传输系统，利用RTP协议封装视频流，通过接收端返回的传输参数判断网络质量，根据网络质量的情况自适应调整编码码流的高低，从而适应不同的网络状况，该教学直播视频的传输方法，不受宽带的限制，降低了对网络的要求，确保教学视频传输的稳定性，即使是在较差的网络环境中，仍能提供流畅和稳定的教学直播视频。
在教学平台中，教师端和学生端使用带摄像头的终端设备实现在线视频教学和学习。带摄像头的终端设备包括但不限于PC机，便携式笔记本、移动终端。对于教师端而言，为提供高质量的教学视频，教师端往往需要较高配置的硬件设备，如高清摄像头。随着移动终端的普及，因其不受空间的限制，越来越多的用户喜欢使用移动终端，而移动终端的配置相对较低，因此采用传统视频传输方法不能满足使用移动终端作为用户终端的需要。
为此，在另一种实施方式中，如图4所示，该教学直播视频的传输系统，还包括：
判断模块106，用于判断发出视频采集指令的用户终端是否为移动终端。
通过JS程序能够检测用户的终端类型，用户终端类型包括但不限于PC机，便携式笔记本、移动终端。PC机，便携式笔记本可使用视频采集装置，视频采集装置包括但不限于视频采集卡、网络摄像头、USB摄像头，当用户使用移动终端作为用户终端时，将移动终端自带的摄像头作为视频采集装置。
控制模块107，具体用于当检测到用户终端为移动终端时，控制摄像头应用程序采用第一采集频率采集视频，所述第一采集频率为8～10帧/秒。移动终端通常是通过内置的Camara应用程序完成视频采集，由于移动终端的硬件配置相对较低，低采集频率能够降低数据大小，减少移动终端的资源消耗。
当检测到用户终端为非移动终端时，控制模块107，控制摄像头应用程序采用第二采集频率采集视频。
第二采集频率大于第一采集频率，优选的为25-60帧，在具体的实施方式中，还可以根据用户所使用终端的具体类型进行更详细的采集频率的设置，以使采集频率符合用户所使用的终端的配置。
该实施方式中，通过对当用户终端使用移动终端进行视频采集时，采用较低的采集频率，当用户终端使用非移动终端时，采用较高的采集频率，因此，能够根据用户终端的类型调节采集频率。即使是硬件设备配置较低的移动终端也能够作为用户终端，从而降低对硬件设备的要求，为用户的在线教学提供便利。
在另一种实施方式中，接收端根据发送端的RTCP数据包，可以计算传输参数。传输参数包括时延、抖动和丢包率的一种或多种。
本实施方式中，优选的使用丢包率作为传输参数。
丢包率是数据包丢失部分与所传数据包总数的比值。发送方每间隔一定时间读取每个发送通道的发包数量和数据长度，组成一个此通道的RTCP报文发送给接收方，同时将发送数据包计数清零；接收方收到RTCP包后，读取接收通道接收到的包数量，并计算出丢包率，通过一个RTCP接收汇报包发送给发送方，同时对接收数据包计数清零。丢包率可以反映网络质量。当接收端反馈的丢包率过高时，通过降低码流能够减小数据大小。
在具体的实施方式中，设置有数据库，可以预先存储丢包率、时延和抖动等传输参数与对应调整码流大小的映射关系，根据接收的传输参数，查找数据库中对应的码流，从而能够根据网络质量实时调整编码码流的高低以适应不同的网络环境。
在另一实施方式中，编码模块102，具体用于采集视频按照设定的码流编码成H.264格式并封装成RTP协议包。
H.264是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的，与现有的视频编码标准相比，在相同的宽带下提供更优秀的图像画质，在同等图象质量下的压缩效率比以前的标准，例如，MPEG2，提高了2倍左右，因此，具有较高的压缩率，能够节省网络资源。
该教学直播视频的传输系统，一方面，通过接收端返回的传输参数判断网络质量，根据网络质量的情况自适应调整编码码流的高低，从而适应不同的网络状况。因此，该教学直播视频的传输方法，不受宽带的限制，降低了对网络的要求，根据网络质量自适应调整节编码码流的高低，即使是在较差的网络环境下，仍能够提供较稳定的教学直播视频。另一方面，当用户终端使用移动终端进行视频采集时，采用较低的采集频率，当用户终端使用非移动终端时，采用较高的采集频率，因此，能够根据用户终端的类型调节采集频率，从而降低对硬件设备的要求，为用户的在线教与学提供便利。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种教学直播视频的传输方法，包括：
接收视频采集指令，根据所述视频采集指令获取采集视频；
将所述采集视频按照设定的码流编码并封装成RTP协议包；
将所述RTP协议包发送给视频接收端；
接收所述视频接收端返回的传输参数；
根据所述传输参数调整编码码流；
将所述采集视频按照调整后的码流编码并封装成RTP协议包；
返回将所述RTP协议包发送给视频接收端的步骤；
所述接收视频采集指令的步骤之后还包括：
判断发出所述视频采集指令的用户终端是否为移动终端；
当检测到所述用户终端为移动终端，控制摄像头应用程序采用第一采集频率采集视频；
当检测到所述用户终端为非移动终端时，控制摄像头应用程序采用第二采集频率采集视频，所述第二采集频率大于所述第一采集频率。
2.根据权利要求1所述的教学直播视频的传输方法，其特征在于，所述第一采集频率为8～10帧/秒。
3.根据权利要求1所述的教学直播视频的传输方法，其特征在于，所述传输参数包括时延、抖动和丢包率的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的教学直播视频的传输方法，其特征在于，所述将所述采集视频按照设定的码流编码并封装成RTP协议包的步骤具体为：
将所述采集视频按照设定的码流编码成H.264格式并封装成RTP协议包。
5.一种教学直播视频的传输系统，包括：
接收模块，用于接收视频采集指令，根据所述视频采集指令获取采集视频；
编码模块，用于将所述采集视频按照设定的码流编码并封装成RTP协议包；传输模块，用于将所述RTP协议包发送给视频接收端；
传输参数接收模块，用于接收所述视频接收端返回的传输参数；
调整模块，用于根据所述传输参数调整编码码流；
所述编码模块，还用于将所述采集视频按照调整后的码流编码并封装成RTP协议包；
判断模块，用于判断发出所述视频采集指令的用户终端是否为移动终端；
控制模块，用于当检测到所述用户终端为移动终端时，控制摄像头应用程序采用第一采集频率采集视频；当检测到所述用户终端为非移动终端时，控制摄像头应用程序采用第二采集频率采集视频，所述第二采集频率大于所述第一采集频率。
6.根据权利要求5所述的教学直播视频的传输系统，其特征在于，所述第一采集频率为8～10帧/秒。
7.根据权利要求5所述的教学直播视频的传输系统，其特征在于，所述传输参数包括时延、抖动和丢包率的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的教学直播视频的传输系统，其特征在于，所述编码模块，具体用于将所述采集视频按照设定的码流编码成H.264格式并封装成RTP协议包。
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