CN105100675A - 一种终端视频通信的质量调节方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种终端视频通信的质量调节方法及系统，通过发送终端每隔预定时间统计发送视频数据的发送码率和发送帧率；接收终端每隔预定时间统计接收视频数据的接收码率、接收帧率、时延和丢包率；计算发送终端与接收终端的帧率拟合度和码率拟合度及接收终端的平均时延和平均丢包率；根据所述拟合度、平均时延和平均丢包率分析发送终端与接收终端的视频通信传输质量，得到对应的分析结果；根据所述分析结果对应调节发送终端的视频图像分辨率、编码帧率和/或编码码率，以提高视频通信的传输质量；使得终端能在带宽波动时自动调整视频通信的编码参数，从而适应带宽的变化，保证了视频通信服务的实时性和稳定性。

Description

一种终端视频通信的质量调节方法及系统

技术领域

本发明涉及视频通信技术领域，尤其涉及的是一种终端视频通信的质量调节方法及系统。

背景技术

随着终端技术的不断发展，手机等移动终端的使用越来越普及。目前，人们使用频率最高的电子设备便是手机，用户利用手机进行通话、短信及视频通信等。随着网络速度越来越快，人们越来越多用终端进行视频通信。

视频通信涉及多媒体技术、网络技术与通信技术等多个领域，它能够为身处不同地域的人们提供一个近似面对面的协作环境，相较于传统的语音通信有明显的优越性。当前视频通信应用中的主要问题是由于通信链路的带宽不稳定、动态适应能力差而导致数据传输时出现的丢包、拥塞延时等现象，直接影响了视频通信服务的实时性和稳定性。现有的视频通信的传输质量较差，通信质量差，给用户带来了不便。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种终端视频通信的质量调节方法及系统，旨在解决现有技术中视频通信的实时性和稳定性差，传输质量低的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种终端视频通信的质量调节方法，其中，包括：

A、当发送终端与接收终端建立视频通信连接时，发送终端每隔预定时间统计发送视频数据的发送码率和发送帧率；接收终端每隔预定时间统计接收视频数据的接收码率、接收帧率、时延和丢包率；

B、根据发送终端多次统计的发送码率和发送帧率与接收终端对应统计的接收码率和接收帧率，分别计算发送终端与接收终端的帧率拟合度和码率拟合度；根据接收终端多次统计的时延和丢包率计算接收终端的平均时延和平均丢包率；

C、根据所述帧率拟合度、码率拟合度、平均时延和平均丢包率分析发送终端与接收终端的视频通信传输质量，得到对应的分析结果；根据所述分析结果调节发送终端的视频图像分辨率、编码帧率和/或编码码率，以提高视频通信的传输质量。

所述的终端视频通信的质量调节方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1、在发送终端与接收终端建立视频通信连接后，分别统计发送终端和接收终端的视频数据信息；

A2、每隔预定时间T统计发送终端发送的视频数据对应的发送码率和发送帧率，统计预定次数K次，所述发送终端的发送码率依次为 发送终端的发送帧率依次为其中K为正整数；

A3、每隔预定时间T统计接收终端接收所述视频数据对应的接收码率、接收帧率、时延和丢包率，统计预定次数K次，所述接收终端的接收码率依次为{B₁，B₂，.....，B_K}，所述接收终端的接收帧率依次为{F₁，F₂，.....，F_K}，所述接收终端的时延依次为{D₁，D₂，.....，D_K}，所述接收终端的丢包率依次为{L₁，L₂，.....，L_K}，其中K为正整数。

所述的终端视频通信的质量调节方法，其中，所述步骤B具体包括：

B11、根据发送终端的发送码率和接收终端的接收码率，计算发送终端与接收终端的码率拟合度，所述码率拟合度为接收终端K次接收码率与发送终端K次发送码率的码率均方差，所述码率均方差MSE_bitrate为 ${\mathrm{MSE}}_{bitrate}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{(B_i-{\hat{B}}_i)}^2;$ 其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

B12、根据发送终端的发送帧率和接收终端的接收帧率，计算发送终端与接收终端的帧率拟合度，所述帧率拟合度为接收终端K次接收帧率与发送终端K次发送帧率的帧率均方差，所述帧率均方差MSE_framerate为 ${\mathrm{MSE}}_{framerate}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{(F_i-{\hat{F}}_i)}^2;$ 其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

B13、计算接收终端的平均时延为计算接收终端的平均丢包率为其中，i＝1,2,3…K；K为正整数。

所述的终端视频通信的质量调节方法，其中，所述步骤C具体包括：

C11、判断接收终端的平均时延是否大于预设的时延阈值，若为是则执行步骤C12；若为否则执行步骤C13；

C12、判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行步骤C14，若为否则执行步骤C15；

C13、判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行步骤C15，若为否则执行步骤C16；

C14、降低发送终端发送视频数据的图像分辨率和编码帧率；

C15、判断码率均方差是否大于码率均方差阈值，若为是，则执行步骤C17，若为否则执行步骤C18；

C16、保持发送终端发送的视频数据的参数不变；

C17、判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行步骤C19，若为否，则执行步骤C20；

C18、判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行步骤C20，若为否，则执行步骤C21；

C19、降低发送终端发送视频数据的图像分辨率；

C20、降低发送终端发送视频数据的编码帧率；

C21、降低发送终端发送视频数据的编码码率。

一种终端视频通信的质量调节系统，其中，包括：

统计模块，用于当发送终端与接收终端建立视频通信连接时，发送终端每隔预定时间统计发送视频数据的发送码率和发送帧率；接收终端每隔预定时间统计接收视频数据的接收码率、接收帧率、时延和丢包率；

参数计算模块，用于根据发送终端多次统计的发送码率和发送帧率与接收终端对应统计的接收码率和接收帧率，分别计算发送终端与接收终端的帧率拟合度和码率拟合度；根据接收终端多次统计的时延和丢包率计算接收终端的平均时延和平均丢包率；

质量调节模块，用于根据所述帧率拟合度、码率拟合度、平均时延和平均丢包率分析发送终端与接收终端的视频通信传输质量，得到对应的分析结果；根据所述分析结果调节发送终端的视频图像分辨率、编码帧率和/或编码码率，以提高视频通信的传输质量。

所述的终端视频通信的质量调节系统，其中，所述统计模块包括：

连接判断单元，用于在发送终端与接收终端建立视频通信连接后，分别统计发送终端和接收终端的视频数据信息；

发送端统计单元，用于通每隔预定时间T统计发送终端发送的视频数据对应的发送码率和发送帧率，统计预定次数K次，所述发送终端的发送码率依次为发送终端的发送帧率依次为 其中K为正整数；

接收端统计单元，用于每隔预定时间T统计接收终端接收所述视频数据对应的接收码率、接收帧率、时延和丢包率，统计预定次数K次，所述接收终端的接收码率依次为{B₁，B₂，.....，B_K}，所述接收终端的接收帧率依次为{F₁，F₂，.....，F_K}，所述接收终端的时延依次为{D₁，D₂，.....，D_K}，所述接收终端的丢包率依次为{L₁，L₂，.....，L_K}，其中K为正整数。

所述的终端视频通信的质量调节系统，其中，所述参数计算模块包括：

码率均方差获取单元，用于根据发送终端的发送码率和接收终端的接收码率，计算发送终端与接收终端的码率拟合度，所述码率拟合度为接收终端K次接收码率与发送终端K次发送码率的码率均方差，所述码率均方差MSE_bitrate为其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

帧率均方差获取单元，用于根据发送终端的发送帧率和接收终端的接收帧率，计算发送终端与接收终端的帧率拟合度，所述帧率拟合度为接收终端K次接收帧率与发送终端K次发送帧率的帧率均方差，所述帧率均方差MSE_framerate为 ${\mathrm{MSE}}_{framerate}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{(F_i-{\hat{F}}_i)}^2;$ 其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

时延及丢包率获取单元，用于计算接收终端的平均时延为 $\stackrel{\‾}{Delay}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{D}_i;$ 计算接收终端的平均丢包率为 $\stackrel{\‾}{Loss}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{L}_i;$ 其中，i＝1,2,3…K；K为正整数。

所述的终端视频通信的质量调节系统，其中，所述质量调节模块包括：

时延判断单元，用于判断接收终端的平均时延是否大于预设的时延阈值，若为是则触发第一丢包率判断单元；若为否则触发第二丢包率判断单元；

第一丢包率判断单元，用于判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行第一参数调节单元，若为否则执行码率均方差判断单元；

第二丢包率判断单元，用于判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行码率均方差判断单元，若为否则执行第二参数调节单元；

第一参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的图像分辨率和编码帧率；

码率均方差判断单元，用于判断码率均方差是否大于码率均方差阈值，若为是，则执行第一帧率均方差判断单元，若为否则执行第二帧率均方差判断单元；

第二参数调节单元，用于保持发送终端发送的视频数据的参数不变；

第一帧率均方差判断单元，用于判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行第三参数调节单元，若为否，则执行第四参数调节单元；

第二帧率均方差判断单元，用于判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行第四参数调节单元，若为否，则执行第五参数调节单元；

第三参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的图像分辨率；

第四参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的编码帧率；

第五参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的编码码率。

本发明所提供的一种终端视频通信的质量调节方法及系统，有效地解决了现有技术中视频通信的实时性和稳定性差，传输质量低的问题，通过当发送终端与接收终端建立视频通信连接时，发送终端每隔预定时间统计发送视频数据的发送码率和发送帧率；接收终端每隔预定时间统计接收视频数据的接收码率、接收帧率、时延和丢包率；根据发送终端多次统计的发送码率和发送帧率与接收终端对应统计的接收码率和接收帧率，分别计算发送终端与接收终端的帧率拟合度和码率拟合度；根据接收终端多次统计的时延和丢包率计算接收终端的平均时延和平均丢包率；根据所述帧率拟合度、码率拟合度、平均时延和平均丢包率分析发送终端与接收终端的视频通信传输质量，得到对应的分析结果；根据所述分析结果调节发送终端的视频图像分辨率、编码帧率和/或编码码率，以提高视频通信的传输质量；使得终端能在带宽波动时自动调整视频通信的编码参数，通过调节视频质量来保证通信质量，使得发送终端发送的数据量可以适应带宽的变化，保证了视频通信服务的实时性和稳定性，给用户带来了大大的方便。

附图说明

图1为本发明提供的终端视频通信的质量调节方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明提供的终端视频通信的质量调节方法中发送终端的视频数据信息采样示意图。

图3为本发明提供的终端视频通信的质量调节方法中接收终端的视频数据信息采样示意图。

图4为本发明提供的终端视频通信的质量调节方法中采样窗口拟合示意图。

图5为本发明提供的终端视频通信的质量调节方法中调节逻辑应用实施例示意图。

图6为本发明提供的终端视频通信的质量调节系统较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种终端视频通信的质量调节方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明提供的终端视频通信的质量调节方法较佳实施例的流程图，如图所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S100、当发送终端与接收终端建立视频通信连接时，发送终端每隔预定时间统计发送视频数据的发送码率和发送帧率；接收终端每隔预定时间统计接收视频数据的接收码率、接收帧率、时延和丢包率；

步骤S200、根据发送终端多次统计的发送码率和发送帧率与接收终端对应统计的接收码率和接收帧率，分别计算发送终端与接收终端的帧率拟合度和码率拟合度；根据接收终端多次统计的时延和丢包率计算接收终端的平均时延和平均丢包率；

步骤S300、根据所述帧率拟合度、码率拟合度、平均时延和平均丢包率分析发送终端与接收终端的视频通信传输质量，得到对应的分析结果；根据所述分析结果调节发送终端的视频图像分辨率、编码帧率和/或编码码率，以提高视频通信的传输质量。

下面结合具体的实施例对上述步骤进行详细的描述。

本发明是在视频通信过程中，分别定时统计发送终端发送、接收终端接收到的数据，并将该统计时间段的接收信息反馈给发送终端；发送终端接收到接收终端反馈的接收信息后，与发送信息比较，通过分析二者之间的差异来判定当前通信网络的传输质量。并以此为依据来调节发送终端发送的视频质量。在实际应用时，由于发送终端和接收终端在视频通信时，是相互发送和接收数据的，同理，可调节各个终端。所述发送终端和接收终端可为手机、平板电脑、个人电脑等终端。

在步骤S100中，当发送终端与接收终端建立视频通信连接时，发送终端每隔预定时间统计发送视频数据的发送码率和发送帧率；接收终端每隔预定时间统计接收视频数据的接收码率、接收帧率、时延和丢包率。在实际应用时，在发送终端与接收终端建立视频通信连接后，分别统计发送终端和接收终端的视频数据信息。在发送终端，每隔预定时间T统计发送终端发送的视频数据对应的发送码率和发送帧率，一共统计预定次数，所述预定次数为K次，所述发送终端的发送码率依次为发送终端的发送帧率依次为其中K为正整数。

在接收终端，每隔预定时间T统计接收终端接收所述视频数据对应的接收码率、接收帧率、时延和丢包率，一共统计预定次数，所述预定次数为K次，所述接收终端的接收码率依次为{B₁，B₂，.....，B_K}，所述接收终端的接收帧率依次为{F₁，F₂，.....，F_K}，所述接收终端的时延依次为{D₁，D₂，.....，D_K}，所述接收终端的丢包率依次为{L₁，L₂，.....，L_K}，其中K为正整数。

在实际应用时，分别统计一段时间内终端发送和接收的视频数据，需要统计的视频数据信息包括数据量、帧数、帧率和码率。关于帧数、帧率和码率如何统计，此乃现有技术，此处不做详述。本发明是发送终端的数据统计信息，包含发送码率和发送帧率，可以看作是视频数据流在发送终端的信息采样，如图2所示，图2上面的坐标系示意码率采样，图2下面的坐标示意帧率采样，采样时间间隔为T。接收终端的数据统计信息，包含接收码率、接收帧率、时延和丢包率。其中，接收码率和接收帧率可以看作是视频数据流在发送端的信息采样，如图3所示，图3上面的坐标系示意码率采样，图3下面的坐标示意帧率采样，采样时间间隔为T。其中，bitrate为码率，framerate为帧率。

在步骤S200中，根据发送终端多次统计的发送码率和发送帧率与接收终端对应统计的接收码率和接收帧率，分别计算发送终端与接收终端的帧率拟合度和码率拟合度；根据接收终端多次统计的时延和丢包率计算接收终端的平均时延和平均丢包率。

在实际应用时，所述步骤S200具体包括：

S211、根据发送终端的发送码率和接收终端的接收码率，计算发送终端与接收终端的码率拟合度，所述码率拟合度为接收终端K次接收码率与发送终端K次发送码率的码率均方差，所述码率均方差MSE_bitrate为其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

S212、根据发送终端的发送帧率和接收终端的接收帧率，计算发送终端与接收终端的帧率拟合度，所述帧率拟合度为接收终端K次接收帧率与发送终端K次发送帧率的帧率均方差，所述帧率均方差MSE_framerate为 ${\mathrm{MSE}}_{framerate}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{(F_i-{\hat{F}}_i)}^2;$ 其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

S213、计算接收终端的平均时延为计算接收终端的平均丢包率为其中，i＝1,2,3…K；K为正整数。

具体来说，本发明是每隔预定时间T、采集K次发送终端和接收终端的视频数据信息。针对码率和帧率的统计信息分别计算接收端与发送端的码率拟合度和帧率拟合度。这里认为发送端的统计信息是原始采样值，也就是原始数据，而接收端的统计信息观测采样值，也就是观测数据，计算二者的均方差，均方差越小说明二者的拟合程度越高。下面以码率信息为例：假设接收端反馈的码率信息为{B1，B2，.....，BK}，发送端记录的码率信息为则发送端记录的前K个值与接收端的均方差为 ${\mathrm{MSE}}_{bitrate}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{(B_i-{\hat{B}}_i)}^2,$ 其中，i＝1,2,3…K；K为正整数，i为正整数，i∈[1，K]。这个均方差体现了上一段观测时间内接收端码率与发送端码率的拟合程度。均方差越小，拟合程度越高，说明接收端的码率变化与发送端的码率变化就越一致，通信网络的影响就越小。

同样的，计算出帧率信息的均方差这两个均方差无法直接表现出通信网络的质量，但在一定程度上可以反映出通信网络的带宽对视频数据传输的影响。

本发明就是反馈周期为K个的预定时间T，则K次接收数据的统计信息的反馈相当于视频流在接收端的一个时间窗口为KT的采样区间。在理想的通信网络下，接收端的这个采样区间应该与发送端的某个采样区间是完全拟合的。以码率信息为例，如图4所示。图4为理想的通信网络下，接收端与发送端的采样区间，采样时间间隔为T，图4上面的坐标表示发送端的在时间轴上任意的两个采样区间；图4下面两个坐标表示分别对应发送端的两个采样区间的接收端的采样区间。发送端的采样区间Window0对应如图4中箭头符号所指的接收端的区间，发送端的采样区间WindowX对应如图4中箭头符号所指的接收端的区间，显然发送端的这两个采样区间与接收端各自对应的两个采样区间是完全拟合的。

同时，时延和丢包率可以反映通信网络传输数据的拥塞延迟。时延越大，丢包率越大说明通信网络的传输质量越差。针对时延和丢包率的统计信息计算上一段观测时间内网络的平均时延和平均丢包率 $\stackrel{\‾}{Loss}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{L}_i.$

然后便可分析通信网络的传输质量，网络中的节点在网络状况恶化时的策略一般有两种：一是排队，结果就是引起高时延，体现为平均时延较大，平均丢包率较小，同时MSE_bitrate和MSE_framerate都较大；二是丢弃，结果就是部分数据包缺失，体现为平均时延较小，平均丢包率较大，同时MSE_bitrate和MSE_framerate都较小。如果上述两种策略都存在的话，那么上述四个值都较大。

在步骤S300中，根据所述帧率拟合度、码率拟合度、平均时延和平均丢包率分析发送终端与接收终端的视频通信传输质量，得到对应的分析结果；根据所述分析结果调节发送终端的视频图像分辨率、编码帧率和/或编码码率，以提高视频通信的传输质量。具体来说，就是根据发送终端多次的发送码率和发送帧率与接收终端的接收码率和接收帧率，计算发送终端与接收终端的码率均方差和帧率均方差；根据接收终端多次的时延和丢包率计算接收终端的平均时延和平均丢包率。

在实际应用时，所述步骤S300具体包括：

S311、判断接收终端的平均时延是否大于预设的时延阈值，若为是则执行步骤S312；若为否则执行步骤S313；

S312、判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行步骤S314，若为否则执行步骤S315；

S313、判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行步骤S315，若为否则执行步骤S316；

S314、降低发送终端发送视频数据的图像分辨率和编码帧率；

S315、判断码率均方差是否大于码率均方差阈值，若为是，则执行步骤S317，若为否则执行步骤S318；

S316、保持发送终端发送的视频数据的参数不变；

S317、判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行步骤S319，若为否，则执行步骤S320；

S318、判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行步骤S320，若为否，则执行步骤S321；

S319、降低发送终端发送视频数据的图像分辨率；

S320、降低发送终端发送视频数据的编码帧率；

S321、降低发送终端发送视频数据的编码码率。

具体请参阅图5，根据分析结果调整视频质量，改善服务质量。视频质量的调整主要涉及下面三个编码参数：分辨率、帧率和码率。降低分辨率可以大幅降低视频数据量，但视频质量也会随之有明显降低；降低帧率可以有效降低数据发送频率，非动态场景时视频质量的降低不大；降低码率可以有效降低数据发送量，但视频质量会有一定程度的降低。本发明结合上面的分析结果，针对性对发送终端的视频参数做出调节，通过调节视频质量(也就是降低视频质量)来保证通信质量。关于图像分辨率、编码帧率和编码码率的调节，举例说明如下，视频通信时传输的视频数据为1080P，那么在带宽不够的情况下，可降为720P；同理，编码码率也可降低，例如：在720P的分辨率下由2Mb/s降为1.5Mb/s；编码帧率也可由30帧/s降为25帧/s，这里的降低幅度可根据需要进行设置。

本发明提供的终端视频通信的质量调节方法，在视频通信过程中，通过分析发送终端发送的数据与接收终端接收到的数据之间的差异来判定当前通信网络的传输质量。并以此为依据来调节发送的视频质量，通过调节视频质量来保证通信质量，在带宽波动时自动调整视频编码参数，使得发送的数据量可以适应带宽的变化，保证了视频通信服务的实时性和稳定性，避免了由于通信链路的带宽不稳定、动态适应能力差而导致数据传输时出现的丢包、拥塞延时等现象，提高了视频通信服务的实时性和稳定性。

基于上述终端视频通信的质量调节方法，本发明还提供了一种终端视频通信的质量调节系统，如图6所示，所述系统包括：

统计模块10，用于当发送终端与接收终端建立视频通信连接时，发送终端每隔预定时间统计发送视频数据的发送码率和发送帧率；接收终端每隔预定时间统计接收视频数据的接收码率、接收帧率、时延和丢包率；具体如步骤S100所述；

参数计算模块20，用于根据发送终端多次统计的发送码率和发送帧率与接收终端对应统计的接收码率和接收帧率，分别计算发送终端与接收终端的帧率拟合度和码率拟合度；根据接收终端多次统计的时延和丢包率计算接收终端的平均时延和平均丢包率；具体如步骤S200所述；

质量调节模块30，用于根据所述帧率拟合度、码率拟合度、平均时延和平均丢包率分析发送终端与接收终端的视频通信传输质量，得到对应的分析结果；根据所述分析结果调节发送终端的视频图像分辨率、编码帧率和/或编码码率，以提高视频通信的传输质量；具体如步骤S300所述。

进一步地，所述统计模块10包括：

连接判断单元，用于在发送终端与接收终端建立视频通信连接后，分别统计发送终端和接收终端的视频数据信息；

发送端统计单元，用于通每隔预定时间T统计发送终端发送的视频数据对应的发送码率和发送帧率，统计预定次数K次，所述发送终端的发送码率依次为发送终端的发送帧率依次为 其中K为正整数；

接收端统计单元，用于每隔预定时间T统计接收终端接收所述视频数据对应的接收码率、接收帧率、时延和丢包率，统计预定次数K次，所述接收终端的接收码率依次为{B₁，B₂，.....，B_K}，所述接收终端的接收帧率依次为{F₁，F₂，.....，F_K}，所述接收终端的时延依次为{D₁，D₂，.....，D_K}，所述接收终端的丢包率依次为{L₁，L₂，.....，L_K}，其中K为正整数。

进一步地，所述参数计算模块20包括：

码率均方差获取单元，用于根据发送终端的发送码率和接收终端的接收码率，计算发送终端与接收终端的码率拟合度，所述码率拟合度为接收终端K次接收码率与发送终端K次发送码率的码率均方差，所述码率均方差MSE_bitrate为其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

帧率均方差获取单元，用于根据发送终端的发送帧率和接收终端的接收帧率，计算发送终端与接收终端的帧率拟合度，所述帧率拟合度为接收终端K次接收帧率与发送终端K次发送帧率的帧率均方差，所述帧率均方差MSE_framerate为 ${\mathrm{MSE}}_{framerate}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{(F_i-{\hat{F}}_i)}^2;$ 其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

时延及丢包率获取单元，用于计算接收终端的平均时延为 $\stackrel{\‾}{Delay}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{D}_i;$ 计算接收终端的平均丢包率为 $\stackrel{\‾}{Loss}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{L}_i;$ 其中，i＝1,2,3…K；K为正整数。

进一步地，所述参数计算模块20包括：

参数计算单元，用于根据发送终端多次的发送码率和发送帧率与接收终端的接收码率和接收帧率，计算发送终端与接收终端的码率均方差和帧率均方差；根据接收终端多次的时延和丢包率计算接收终端的平均时延和平均丢包率。

进一步地，所述质量调节模块30包括：

时延判断单元，用于判断接收终端的平均时延是否大于预设的时延阈值，若为是则触发第一丢包率判断单元；若为否则触发第二丢包率判断单元；

第一丢包率判断单元，用于判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行第一参数调节单元，若为否则执行码率均方差判断单元；

第二丢包率判断单元，用于判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行码率均方差判断单元，若为否则执行第二参数调节单元；

第一参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的图像分辨率和编码帧率；

码率均方差判断单元，用于判断码率均方差是否大于码率均方差阈值，若为是，则执行第一帧率均方差判断单元，若为否则执行第二帧率均方差判断单元；

第二参数调节单元，用于保持发送终端发送的视频数据的参数不变；

第一帧率均方差判断单元，用于判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行第三参数调节单元，若为否，则执行第四参数调节单元；

第二帧率均方差判断单元，用于判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行第四参数调节单元，若为否，则执行第五参数调节单元；

第三参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的图像分辨率；

第四参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的编码帧率；

第五参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的编码码率。

综上所述，本发明提供的一种终端视频通信的质量调节方法及系统，通过调节视频质量来保证通信质量，在带宽波动时自动调整视频编码参数，使得发送的数据量可以适应带宽的变化，避免了由于通信链路的带宽不稳定、动态适应能力差而导致数据传输时出现的丢包、拥塞延时等现象，提高了视频通信服务的实时性和稳定性，使得终端能在带宽波动时自动调整视频通信的编码参数，给用户带来了大大的方便。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种终端视频通信的质量调节方法，其特征在于，包括：

A、当发送终端与接收终端建立视频通信连接时，发送终端每隔预定时间统计发送视频数据的发送码率和发送帧率；接收终端每隔预定时间统计接收视频数据的接收码率、接收帧率、时延和丢包率；

B、根据发送终端多次统计的发送码率和发送帧率与接收终端对应统计的接收码率和接收帧率，分别计算发送终端与接收终端的帧率拟合度和码率拟合度；根据接收终端多次统计的时延和丢包率计算接收终端的平均时延和平均丢包率；

C、根据所述帧率拟合度、码率拟合度、平均时延和平均丢包率分析发送终端与接收终端的视频通信传输质量，得到对应的分析结果；根据所述分析结果调节发送终端的视频图像分辨率、编码帧率和/或编码码率，以提高视频通信的传输质量。

2.根据权利要求1所述的终端视频通信的质量调节方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、在发送终端与接收终端建立视频通信连接后，分别统计发送终端和接收终端的视频数据信息；

A2、每隔预定时间T统计发送终端发送的视频数据对应的发送码率和发送帧率，统计预定次数K次，所述发送终端的发送码率依次为 发送终端的发送帧率依次为其中K为正整数；

A3、每隔预定时间T统计接收终端接收所述视频数据对应的接收码率、接收帧率、时延和丢包率，统计预定次数K次，所述接收终端的接收码率依次为{B₁，B₂，.....，B_K}，所述接收终端的接收帧率依次为{F₁，F₂，.....，F_K}，所述接收终端的时延依次为{D₁，D₂，.....，D_K}，所述接收终端的丢包率依次为{L₁，L₂，.....，L_K}，其中K为正整数。

3.根据权利要求2所述的终端视频通信的质量调节方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B11、根据发送终端的发送码率和接收终端的接收码率，计算发送终端与接收终端的码率拟合度，所述码率拟合度为接收终端K次接收码率与发送终端K次发送码率的码率均方差，所述码率均方差MSE_bitrate为 ${\mathrm{MSE}}_{bitrate}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{(B_i-{\hat{B}}_i)}^2;$ 其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

B12、根据发送终端的发送帧率和接收终端的接收帧率，计算发送终端与接收终端的帧率拟合度，所述帧率拟合度为接收终端K次接收帧率与发送终端K次发送帧率的帧率均方差，所述帧率均方差MSE_framerate为 ${\mathrm{MSE}}_{framerate}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Σ}}{(F_i-{\hat{F}}_i)}^2;$ 其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

B13、计算接收终端的平均时延为计算接收终端的平均丢包率为其中，i＝1,2,3…K；K为正整数。

4.根据权利要求1所述的终端视频通信的质量调节方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C11、判断接收终端的平均时延是否大于预设的时延阈值，若为是则执行步骤C12；若为否则执行步骤C13；

C12、判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行步骤C14，若为否则执行步骤C15；

C13、判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行步骤C15，若为否则执行步骤C16；

C14、降低发送终端发送视频数据的图像分辨率和编码帧率；

C15、判断码率均方差是否大于码率均方差阈值，若为是，则执行步骤C17，若为否则执行步骤C18；

C16、保持发送终端发送的视频数据的参数不变；

C17、判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行步骤C19，若为否，则执行步骤C20；

C18、判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行步骤C20，若为否，则执行步骤C21；

C19、降低发送终端发送视频数据的图像分辨率；

C20、降低发送终端发送视频数据的编码帧率；

C21、降低发送终端发送视频数据的编码码率。

5.一种终端视频通信的质量调节系统，其特征在于，包括：

统计模块，用于当发送终端与接收终端建立视频通信连接时，发送终端每隔预定时间统计发送视频数据的发送码率和发送帧率；接收终端每隔预定时间统计接收视频数据的接收码率、接收帧率、时延和丢包率；

参数计算模块，用于根据发送终端多次统计的发送码率和发送帧率与接收终端对应统计的接收码率和接收帧率，分别计算发送终端与接收终端的帧率拟合度和码率拟合度；根据接收终端多次统计的时延和丢包率计算接收终端的平均时延和平均丢包率；

质量调节模块，用于根据所述帧率拟合度、码率拟合度、平均时延和平均丢包率分析发送终端与接收终端的视频通信传输质量，得到对应的分析结果；根据所述分析结果调节发送终端的视频图像分辨率、编码帧率和/或编码码率，以提高视频通信的传输质量。

6.根据权利要求5所述的终端视频通信的质量调节系统，其特征在于，所述统计模块包括：

连接判断单元，用于在发送终端与接收终端建立视频通信连接后，分别统计发送终端和接收终端的视频数据信息；

发送端统计单元，用于通每隔预定时间T统计发送终端发送的视频数据对应的发送码率和发送帧率，统计预定次数K次，所述发送终端的发送码率依次为发送终端的发送帧率依次为 其中K为正整数；

接收端统计单元，用于每隔预定时间T统计接收终端接收所述视频数据对应的接收码率、接收帧率、时延和丢包率，统计预定次数K次，所述接收终端的接收码率依次为{B₁，B₂，.....，B_K}，所述接收终端的接收帧率依次为{F₁，F₂，.....，F_K}，所述接收终端的时延依次为{D₁，D₂，.....，D_K}，所述接收终端的丢包率依次为{L₁，L₂，.....，L_K}，其中K为正整数。

7.根据权利要求6所述的终端视频通信的质量调节系统，其特征在于，所述参数计算模块包括：

码率均方差获取单元，用于根据发送终端的发送码率和接收终端的接收码率，计算发送终端与接收终端的码率拟合度，所述码率拟合度为接收终端K次接收码率与发送终端K次发送码率的码率均方差，所述码率均方差MSE_bitrate为其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

帧率均方差获取单元，用于根据发送终端的发送帧率和接收终端的接收帧率，计算发送终端与接收终端的帧率拟合度，所述帧率拟合度为接收终端K次接收帧率与发送终端K次发送帧率的帧率均方差，所述帧率均方差MSE_framerate为其中，i＝1,2,3…K；K为正整数；

时延及丢包率获取单元，用于计算接收终端的平均时延为计算接收终端的平均丢包率为其中，i＝1,2,3…K；K为正整数。

8.根据权利要求5所述的终端视频通信的质量调节系统，其特征在于，所述质量调节模块包括：

时延判断单元，用于判断接收终端的平均时延是否大于预设的时延阈值，若为是则触发第一丢包率判断单元；若为否则触发第二丢包率判断单元；

第一丢包率判断单元，用于判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行第一参数调节单元，若为否则执行码率均方差判断单元；

第二丢包率判断单元，用于判断接收终端的平均丢包率是否大于预设的丢包率阈值，若为是，则执行码率均方差判断单元，若为否则执行第二参数调节单元；

第一参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的图像分辨率和编码帧率；

码率均方差判断单元，用于判断码率均方差是否大于码率均方差阈值，若为是，则执行第一帧率均方差判断单元，若为否则执行第二帧率均方差判断单元；

第二参数调节单元，用于保持发送终端发送的视频数据的参数不变；

第一帧率均方差判断单元，用于判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行第三参数调节单元，若为否，则执行第四参数调节单元；

第二帧率均方差判断单元，用于判断帧率均方差是否大于帧率均方差阈值，若为是，则执行第四参数调节单元，若为否，则执行第五参数调节单元；

第三参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的图像分辨率；

第四参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的编码帧率；

第五参数调节单元，用于降低发送终端发送视频数据的编码码率。