CN106210925A - 一种实时媒体流的编解码方法和装置 - Google Patents
一种实时媒体流的编解码方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种实时媒体流的编解码方法和装置,其中方法包括:第一网络设备通过与第二网络设备之间的实时媒体流传输协议(RTSP)发送通道,将编码后的媒体流发送给第二网络设备;通过第一网络设备与第二网络设备之间的实时传输控制协议(RTCP)反馈通道,获取第二网络设备对媒体流的接收状况,根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码。本发明采用了动态编码调整机制,利用媒体流接收状况动态调整对媒体流的编码,以调整网络环境与媒体流编码之间的平衡,从而提高实时媒体流的播放质量。
Description
【技术领域】
本发明涉及计算机应用技术领域,特别涉及一种实时媒体流的编解码方法和装置。
【背景技术】
目前智能移动设备已经逐渐成为人们获取信息、沟通、娱乐和工作的重要工具,并且随着网络带宽的不断提升,诸如在线直播,实时转播等实时媒体流的传输也越来越普遍。现有技术中,通常在编码媒体流的网络设备端采用固定的编码方式,然后对编码后的媒体流传输至解码服务器的网络设备端。然而,网络环境对于实时媒体流的播放质量有很大的影响,当丢包率大于一定数值的情况下,媒体流的播放质量几乎无法接受,目前的编解码方式并没有考虑到上述问题。
【发明内容】
有鉴于此,本发明提供了一种实时媒体流的编解码方法和装置,以便于提高实时媒体流的播放质量。
具体技术方案如下:
本发明提供了一种实时媒体流的编码方法,该方法包括:
第一网络设备通过与第二网络设备之间的实时媒体流传输协议RTSP发送通道,将编码后的媒体流发送给第二网络设备;
通过第一网络设备与第二网络设备之间的实时传输控制协议RTCP反馈通道,获取第二网络设备对媒体流的接收状况,根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码。
根据本发明一可选实施方式,所述第一网络设备对所述媒体流进行编码时,采用的编码方式包括:基于上下文的自适应变长编码CAVLC或者基于上下文的二进制算术编码CABAC。
根据本发明一可选实施方式,如果所述采用的编码方式采用CABAC,则所述第一网络设备在编码所述媒体流时,采用以下设置中一种或任意组合:
采用主要类Main Profile或高端类High Profile;
取消B帧;
设置环路滤波器;
设置1个或多于1个的参考帧。
根据本发明一可选实施方式,调整对所述媒体流的编码包括:调整对所述媒体流的编码方式,或者调整编码所述媒体流的码率。
根据本发明一优选实施方式,所述接收状况包括丢包率;
根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码方式包括:如果所述丢包率大于预设的第一阈值,则将对所述媒体的编码方式从CAVLC调整为CABAC;
如果所述丢包率小于预设的第二阈值,则将对所述媒体流的编码方式从CABAC调整为CAVLC;
所述第一阈值大于所述第二阈值。
根据本发明一优选实施方式,所述接收状况包括丢包率;
根据所述接收状况调整编码所述媒体流的码率包括:如果所述丢包率大于预设的第三阈值,则降低编码所述媒体流的码率;
如果所述丢包率小于预设的第四阈值,则提高编码所述媒体流的码率;
所述第三阈值大于所述第四阈值。
根据本发明一优选实施方式,所述媒体流包括音视频流;
如果所述媒体流的码率降至预设的极限阈值,丢包率仍大于所述第三阈值,则所述第一网络设备仅编码并发送音频流。
根据本发明一优选实施方式,该方法还包括:
所述第一网络设备通过第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道。
根据本发明一优选实施方式,所述RTSP发送通道和RTCP反馈通道的协商包括:
所述第一网络设备通过所述网络连接接收RTSP SETUP请求,该RTSPSETUP请求携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号;
所述第一网络设备向所述第二网络设备返回所述第一网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识,以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
根据本发明一优选实施方式,在协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道之前,还包括:
所述第一网络设备通过所述网络连接接收所述第二网络设备发送的RTSPOPTION请求,针对所述RTSP OPTION请求向所述第二网络设备返回可用方法;
所述第一网络设备通过所述网络连接接收所述第二网络设备发送的RTSPDESCRIBE请求,针对所述RTSP DESCRIBE请求向所述第二网络设备返回包括媒体参数的会话描述信息。
根据本发明一优选实施方式,该方法还包括:
所述第一网络设备通过所述网络连接接收到所述第二网络设备发送的RTSPTEARDOWN请求后,停止对所述媒体流的编码和发送,释放所述RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭所述网络连接。
根据本发明一可选实施方式,所述第一网络设备为服务器,所述第二网络设备为机顶盒或智能电视;或者,
所述第一网络设备为云盒,所述第二网络设备为机顶盒或智能电视;或者,所述第一网络设备和第二网络设备为视频会议中的终端设备。
本发明还提供了一种实时媒体流的解码方法,该方法包括:
第二网络设备通过与第一网络设备之间的RTSP发送通道接收媒体流,对所述媒体流进行解码;并通过与第一网络设备之间的RTCP反馈通道,将对所述媒体流的接收状况发送给所述第一网络设备,以便所述第一网络设备根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码。
根据本发明一可选实施方式,所述第二网络设备在对所述媒体流进行解码时,采用的解码方式包括:CAVLC或者CABAC。
根据本发明一优选实施方式,该方法还包括:
所述第二网络设备通过第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道。
根据本发明一优选实施方式,所述RTSP发送通道的协商包括:
所述第二网络设备通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSPSETUP请求,该RTSP SETUP请求携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号;
所述第二网络设备接收所述第一网络设备返回的所述第一网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识,以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
根据本发明一优选实施方式,在协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道之前,还包括:
所述第二网络设备通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSPOPTION请求,接收所述第一网络设备返回的可用方法;
所述第二网络设备通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSPDESCRIBE请求,接收所述第一网络设备返回的包括媒体参数的会话描述信息。
根据本发明一优选实施方式,该方法还包括:
所述第二网络设备通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSPTEARDOWN请求,释放所述RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭所述网络连接。
根据本发明一可选实施方式,所述第一网络设备为服务器,所述第二网络设备为机顶盒或智能电视;或者,
所述第一网络设备为云盒,所述第二网络设备为机顶盒或智能电视;或者,
所述第一网络设备和第二网络设备为视频会议中的终端设备。
本发明还提供了一种实时媒体流的解码装置,该装置设置于第一网络设备,该装置包括:编码单元、媒体流发送单元和反馈接收单元;
所述编码单元,用于对媒体流进行编码;根据所述反馈接收单元提供的接收状况,调整对所述媒体流的编码;
所述媒体流发送单元,用于通过第一网络设备和第二网络设备之间的RTSP发送通道,将编码后的媒体流发送给第二网络设备;
所述反馈接收单元,用于通过第一网络设备和第二网络设备之间的RTCP反馈通道,接收所述第二网络设备对媒体流的接收状况,将所述接收状况提供给所述编码单元。
根据本发明一可选实施方式,所述编码单元在对所述媒体流进行编码时,采用的编码方式包括:CAVLC或者CABAC。
根据本发明一优选实施方式,如果所述编码单元采用的编码方式为CABAC,则在编码所述媒体流时,采用以下设置中一种或任意组合:
采用Main Profile或High Profile;
取消B帧;
设置环路滤波器;
设置1个或多于1个的参考帧。
根据本发明一可选实施方式,所述编码单元在调整对所述媒体流的编码时,调整对所述媒体流的编码方式,或者调整编码所述媒体流的码率。
根据本发明一优选实施方式,所述接收状况包括丢包率;
所述编码单元在根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码方式时,具体执行:
如果所述丢包率大于预设的第一阈值,则将对所述媒体的编码方式从CAVLC调整为CABAC;
如果所述丢包率小于预设的第二阈值,则将对所述媒体流的编码方式从CABAC调整为CAVLC;
所述第一阈值大于所述第二阈值。
根据本发明一优选实施方式,所述接收状况包括丢包率;
所述编码单元根据所述接收状况调整编码所述媒体流的码率时,具体执行:
如果所述丢包率大于预设的第三阈值,则降低编码所述媒体流的码率;
如果所述丢包率小于预设的第四阈值,则提高编码所述媒体流的码率;
所述第三阈值大于所述第四阈值。
根据本发明一优选实施方式,所述媒体流包括音视频流;
如果所述媒体流的码率将至预设的极限阈值,丢包率仍大于所述第三阈值,则所述编码单元仅编码并发送音频流。
根据本发明一优选实施方式,该装置还包括:通道协商单元,用于通过第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道。
根据本发明一优选实施方式,所述通道协商单元在协商RTSP发送通道时,具体执行:
通过所述网络连接接收RTSP SETUP请求,该RTSP SETUP请求携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号;
向所述第二网络设备返回所述第一网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识,以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
根据本发明一优选实施方式,所述通道协商单元在协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道之前,还用于:
通过所述网络连接接收所述第二网络设备发送的RTSP OPTION请求,针对所述RTSP OPTION请求向所述第二网络设备返回可用方法;
通过所述网络连接接收所述第二网络设备发送的RTSP DESCRIBE请求,针对所述RTSP DESCRIBE请求向所述第二网络设备返回包括媒体参数的会话描述信息。
根据本发明一优选实施方式,所述通道协商单元,还用于接收到所述第二网络设备发送的RTSP TEARDOWN请求后,停止对所述媒体流的编码和发送,释放所述RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭所述网络连接。
本发明还提供了一种实时媒体流的解码装置,该装置设置于第二网络设备,该装置包括:
媒体流接收单元,用于通过第一网络设备与第二网络设备之间的RTSP发送通道接收媒体流;
解码单元,用于对所述媒体流进行解码;
反馈发送单元,用于通过第一网络设备与第二网络设备之间的RTCP反馈通道,将对所述媒体流的接收状况发送给所述第一网络设备,以便所述第一网络设备根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码。
根据本发明一可选实施方式,所述解码单元在对所述媒体流进行解码时,采用的解码方式包括:CAVLC或者CABAC。
根据本发明一优选实施方式,该装置还包括:通道协商单元,用于第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道。
根据本发明一优选实施方式,所述通道协商单元在协商所述RTSP发送通道时,具体执行:
通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSP SETUP请求,该RTSPSETUP请求携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号;
接收所述第一网络设备返回的所述第一网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识、以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
根据本发明一优选实施方式,所述通道协商单元在协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道之前,还用于:
通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSP OPTION请求,接收所述第一网络设备返回的可用方法;
通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSP DESCRIBE请求,接收所述第一网络设备返回的包括媒体参数的会话描述信息。
根据本发明一优选实施方式,所述通道协商单元,还用于通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSP TEARDOWN请求,释放所述RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭所述网络连接。
由以上技术方案可以看出,本发明采用了动态编码调整机制,第一网络设备通过RTCP反馈通道接收第二网络设备对媒体流接收状况的反馈,并利用该接收状况动态调整对媒体流的编码,以调整网络环境与媒体流编码之间的平衡,从而提高实时媒体流的播放质量。
【附图说明】
图1a为本发明所基于的系统框架图;
图1b为本发明实施例提供的主要原理图;
图2为本发明实施例提供的详细方法流程图;
图3为本发明实施例提供的实时媒体流的编码装置的结构图;
图4为本发明实施例提供的实时媒体流的解码装置的结构图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明所基于的系统框架可以如图1a中所示,主要包括第一网络设备和第二网络设备。其中第一网络设备是媒体流的发送端,负责对媒体流进行编码后发送给第二网络设备;第二网络设备是媒体流的接收端,负责对媒体流进行解码,以便对解码后的媒体流进行播放,即第二网络设备可以同时具备媒体流的解码和播放功能,也可以仅具备解码功能,将解码后的媒体流提供给其他设备进行播放。例如,第一网络设备可以是服务器,第二网络设备可以是网络机顶盒或者智能电视。第一网络设备可以是云盒,第二网络设备可以是普通机顶盒或者智能电视。具体应用场景将在后续进行详细描述。
本发明的核心思想在于,第一网络设备通过与第二网络设备之间的RTSP(Real Time Streaming Protocol,实时流传输协议)发送通道,将编码后的媒体流发送给第二网络设备;第二网络设备通过与第一网络设备之间的RTCP(RTP Control Protocol,实时流传输控制协议)反馈通道发送对媒体流的接收状况;第一网络设备根据该接收状况调整对媒体流的编码。该过程的主要原理如图1b中所示。
第一网络设备的主要功能包括:
1)通过第一网络设备与第二网络设备之间的RTSP发送通道,将编码后的媒体流发送给第二网络设备。
2)通过第一网络设备与第二网络设备之间的RTCP反馈通道,获取第二网络设备对媒体流的接收状况。
3)根据上述接收状况调整对媒体流的编码。
4)预先进行第一网络设备与第二网络设备之间RTSP发送通道和RTCP反馈通道的协商。
第二网络设备的主要功能包括:
1)通过第一网络设备与第二网络设备之间的RTSP发送通道接收媒体流,对接收到的媒体流进行解码。
2)通过第一网络设备与第二网络设备之间的RTCP反馈通道,将对媒体流的接收状况发送给第一网络设备。
3)预先进行第一网络设备与第二网络设备之间RTSP发送通道和RTCP反馈通道的协商。
上述第一网络设备和第二设备的主要功能的具体实现,将通过图2所示实现流程具体说明。如图2中所示,该方法可以具体包括以下步骤:
在201中,第二网络设备向第一网络设备发送连接请求,第一网络设备监听到该连接请求后,与第二网络设备建立网络连接。
在本发明实施例中,第二网络设备可以依据预先设置的第一网络设备的IP地址和端口号,向第一网络设备发送连接请求,第一网络设备通过上述端口号对应的端口监听到连接请求后,向第二网络设备反馈连接响应,与第二网络设备建立网络会话。
在202中,第二网络设备向第一网络设备发送RTSP OPTION请求,该RTSP OPTION请求用于从第一网络设备获取可用的方法,以便利用该可用的方法在后续向第一网络设备发送请求。该可用的方法可以包括但不限于:DESCRIBE、SETUP、PLAY、TEARDOWN等。
在203中,第一网络设备针对所述RTSP OPTION请求进行响应,返回可用的方法。
在204中,第二网络设备向第一网络设备发送RTSP DESCRIBE请求,该RTSP DESCRIBE请求用于从第一网络设备获取会话描述信息。
在205中,第一网络设备针对所述RTSP DESCRIBE请求进行响应,返回会话描述信息,该会话描述信息中包括媒体参数。在本发明实施例中,该媒体参数对于第二网络设备解码媒体流具有意义,媒体参数可以包括编码方式信息、SPS、PPS信息等。SPS(序列参数集)包括包括与图像序列(定义为两个IDR图像间的所有图像)有关的所有信息,应用于已编码视频序列,PPS(图像参数集)包含所有属于该图像的片的相关信息,用于解码已编码视频序列中的1个或多个独立的图像。SPS和PPS用于增强编解码器的抗误码能力。
在206中,第二网络设备向第一网络设备发送RTSP SETUP请求,该RTSP SETUP请求用于请求与第一网络设备建立RTSP发送通道和RTCP反馈通道。在该RTSP SETUP请求中可以携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号。
在207中,第一网络设备针对RTSP SETUP请求进行响应,向第二网络设备返回用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识,以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
当第二网络设备请求播放媒体流时,在208中,向第一网络设备发送RTSP PLAY请求,在该RTSP PLAY请求中携带所请求播放媒体流的标识信息。
在209中,第一网络设备针对RTSP PLAY请求进行响应,将第二网络设备请求的媒体流进行编码,通过RTSP发送通道将编码后的媒体流发送给第二网络设备。
在本发明实施例中,采用的编码方式可以包括CAVLC(Context AdaptiveVariable Length Coder,基于上下文的自适应变长编码)或者CABAC(ContextAdaptive Binary Arithmetic Code,基于上下文的二进制算术编码)。CAVLC采用的是哈夫曼熵编码技术,而CABAC采用的是算术熵编码技术,CABAC相比较CAVLC而言,运算复杂度较高,但由于现有芯片技术已经能够使得编码器具有足够高的运算速度,并且,CABAC相比较CAVLC在同样视频质量情况下,具有更高的压缩率,能够达到10%~15%的提升,因此优选CABAC编码方式。
如果采用CABAC编码方式,则可以采用以下设置中的一种或任意组合:
1)H.264定义了4种不同的Profile(类):Baseline(基线类),Main(主要类),Extended(扩展类)和High Profile(高端类),如果采用CABAC编码方式,则可以采用Main或High Profile。
2)可以取消B帧(B Slice)来避免显示重排序产生系统延迟。
3)设置In-Loop Deblocking Filter(环路滤波器)生效,以消除块效应,提高媒体流的质量。
4)1个或者多于1个的参考帧。
一种优选的实施方式为,采用CABAC编码方式,采用Main Profile,取消B帧,设置参考帧的个数为1,设置In-Loop Deblocking Filter生效,码率设置为3.5兆/秒。
在210中,第二网络设备通过RTSP发送通道接收媒体流,对媒体流进行解码,并且将对媒体流的接收状况通过RTCP反馈通道发送给第一网络设备。
在211中,第一网络设备通过RTCP反馈通道获取媒体流的接收状况,根据该接收状况调整对媒体流的编码。
本发明实施例中,对媒体流的接收状况可以包括丢包率。在调整对媒体流的编码时,可以调整媒体流的编码方式,也可以调整对媒体流编码时采用的码率,包括提高或者降低码率。
如果丢包率大于预设的第一阈值,例如丢包率大于5%,则如果当前编码方式采用的是CAVLC,则可以将编码方式从CAVLC调整为CABAC。
或者,如果丢包率大于预设的第三阈值,例如丢包率大于5%,则可以保持编码方式不变,降低编码时采用的码率。可以将码率降低预设的比率,或者将码率降低预设的幅度,或者将码率降低至指定值。假设初始采用的编码方式为CABAC,码率为3.5兆/秒,则如果第二网络单元反馈的丢包率大于5%,则可以将码率降低至2兆/秒。
更进一步地,如果传输的媒体流是音视频流,则如果对媒体流的编码码率将至预设的极限阈值时丢包率仍大于上述第三阈值,例如,如果媒体流的码率将至1.6兆/秒时,丢包率仍大于5%,则第一网络设备可以仅对音频进行编码后通过RTSP发送通道发送给第二网络设备。
如果丢包率小于预设的第二阈值,其中第二阈值小于上述第一阈值,例如如果丢包率小于1%,则可以将编码方式从CABAC调整至CAVLC。或者如果丢包率小于预设的第四阈值,则可以保持编码方式不变,提高编码时采用的码率。可以将码率提高预设的比率,或者将码率提高预设的幅度,或者将码率提高至指定值。上述第四阈值小于上述第三阈值。
例如,如果对媒体流的码率为1.6兆/秒时,丢包率小于1%,则第一网络设备可以将媒体流的码率提高至2兆/秒。丢包率如果仍小于1%,则第一网络设备可以将媒体流的码率提高至3.5兆/秒。
如果结束媒体流的播放,则在212中,第二网络设备可以向第一网络设备发送RTSP TEARDOWN请求。
在213中,第一网络设备停止对媒体流的编码和发送,释放与第二网络设备之间的RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭与第二网络设备之间的网络连接。
第一网络设备释放RTSP发送通道、RTCP反馈通道以及上述网络连接所占用的端口,第二网络设备同样也释放RTSP发送通道、RTCP反馈通道以及上述网络连接所占用的端口。
在上述实施例中,所有的RTSP请求,即RTSP OPTIONS请求、RTSPDESCRIBE请求、RTSP SETUP请求、RTSP PLAY请求、RTSP TEARDOWN请求等以及针对这些请求的响应,都基于第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接发送的。
以上是对本发明提供的方法进行的详细描述,下面对本发明提供的装置进行详细描述。
图3为本发明实施例提供的实时媒体流的编码装置的结构图,该装置可以设置于第一网络设备,用于完成上述第一网络设备中的功能。如图3所示,该装置可以包括:编码单元01、媒体流发送单元02和反馈接收单元03,还可以包括通道协商单元04。其中各组成单元的主要功能如下:
编码单元01负责对媒体流进行编码;根据反馈接收单元03提供的接收状况,调整对媒体流的编码。
媒体流发送单元02通过第一网络设备和第二网络设备之间的RTSP发送通道,将编码后的媒体流发送给第二网络设备。
反馈接收单元03负责通过第一网络设备和第二网络设备之间的RTCP反馈通道,接收第二网络设备对媒体流的接收状况,将接收状况提供给编码单元01。
其中,编码单元01在对媒体流进行编码时,采用的编码方式可以包括:CAVLC或者CABAC,优选CABAC。
如果编码单元01采用的编码方式为CABAC,则在编码媒体流时,可以采用以下设置中一种或任意组合:
1)H.264定义了4种不同的Profile(类):Baseline(基线类),Main(主要类),Extended(扩展类)和High Profile(高端类),如果采用CABAC编码方式,则可以采用Main或High Profile。
2)可以取消B帧(B Slice)来避免显示重排序产生系统延迟。
3)设置In-Loop Deblocking Filter(环路滤波器)生效,以消除块效应,提高媒体流的质量。
4)1个或者多于1个的参考帧。
一种优选的实施方式为,采用CABAC编码方式,采用Main Profile,取消B帧,设置参考帧的个数为1,设置In-Loop Deblocking Filter生效,码率设置为3.5兆/秒。
本发明实施例中,编码单元01对媒体流的接收状况可以包括丢包率。在调整对媒体流的编码时,可以调整媒体流的编码方式,也可以调整对媒体流编码时采用的码率,包括提高或者降低码率。
编码单元01在根据接收状况调整对媒体流的编码方式时,如果丢包率大于预设的第一阈值,则可以将对媒体的编码方式从CAVLC调整为CABAC;如果丢包率小于预设的第二阈值,则将对媒体流的编码方式从CABAC调整为CAVLC;其中,第一阈值大于第二阈值。
编码单元01在根据接收状况调整编码媒体流的码率时,如果丢包率大于预设的第三阈值,则降低编码媒体流的码率;如果丢包率小于预设的第四阈值,则提高编码媒体流的码率。在降低或提高编码媒体流的码率时,可以将码率降低或提高预设的比率,或者将码率降低或提高预设的幅度,或者将码率降低或提高至指定值。
如果传输的媒体流是音视频流,则如果媒体流的码率将至预设的极限阈值,丢包率仍大于第三阈值,则编码单元01可以仅编码并发送音频流。
本装置中的通道协商单元04负责通过第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接协商RTSP发送通道和RTCP反馈通道。通道协商单元04在协商RTSP发送通道和RTCP反馈通道之前,首先通过网络连接接收第二网络设备发送的RTSP OPTION请求,针对RTSP OPTION请求向第二网络设备返回可用方法;该可用的方法可以包括但不限于:DESCRIBE、SETUP、PLAY、TEARDOWN等。通过网络连接接收第二网络设备发送的RTSP DESCRIBE请求,针对RTSPDESCRIBE请求向第二网络设备返回包括媒体参数的会话描述信息。
然后,通道协商单元04在协商RTSP发送通道和RTCP反馈通道时,通过网络连接接收RTSP SETUP请求,该RTSP SETUP请求携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号;向第二网络设备返回第一网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识,以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
当结束媒体流的播放时,通道协商单元04会接收到第二网络设备发送的RTSP TEARDOWN请求,停止对媒体流的编码和发送,释放RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭网络连接。
图4为本发明实施例提供的实时媒体流的解码装置的结构图,该装置可以设置于第二网络设备,用于完成上述第二网络设备的功能,如图4所示,该装置可以包括:媒体流接收单元11、解码单元12和反馈发送单元13,还可以包括通道协商单元14。其中各组成单元的主要功能如下:
媒体流接收单元11负责通过第一网络设备与第二网络设备之间的RTSP发送通道接收媒体流。
解码单元12负责对媒体流进行解码。
反馈发送单元13负责通过第一网络设备与第二网络设备之间的RTCP反馈通道,将对媒体流的接收状况发送给第一网络设备,以便第一网络设备根据接收状况调整对媒体流的编码。
其中,解码单元12在对媒体流进行解码时,可以CAVLC或者CABAC等解码方式,优选CABAC。
通道协商单元14负责第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接协商RTSP发送通道和RTCP反馈通道。在协商RTSP发送通道和RTCP反馈通道之前,通道协商单元14通过网络连接向第一网络设备发送RTSP OPTION请求,接收第一网络设备返回的可用方法,该可用的方法可以包括但不限于:DESCRIBE、SETUP、PLAY、TEARDOWN等。然后通过网络连接向第一网络设备发送RTSP DESCRIBE请求,接收第一网络设备返回的包括媒体参数的会话描述信息。该会话描述信息中包括媒体参数。在本发明实施例中,该媒体参数对于第二网络设备解码媒体流具有意义,媒体参数可以包括编码方式信息、SPS、PPS信息等。SPS(序列参数集)包括包括与图像序列(定义为两个IDR图像间的所有图像)有关的所有信息,应用于已编码视频序列,PPS(图像参数集)包含所有属于该图像的片的相关信息,用于解码已编码视频序列中的1个或多个独立的图像。SPS和PPS用于增强编解码器的抗误码能力。
通道协商单元14在协商RTSP发送通道时和RTCP反馈通道时,可以通过网络连接向第一网络设备发送RTSP SETUP请求,该RTSP SETUP请求携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号;接收第一网络设备返回的第一网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识,以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
另外,当第二网络设备要结束媒体流的播放时,通道协商单元14可以通过网络连接向第一网络设备发送RTSP TEARDOWN请求,释放RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭网络连接。
本发明实施例提供的上述方法和装置可以适用于但不限于以下应用场景:
服务器作为上述第一网络设备,机顶盒或者智能电视作为上述第二网络设备,服务器将在线直播、在线点播、实时转播等视频流传输给机顶盒或者智能电视。个人计算机互相作为第一网络设备和第二网络设备,个人计算机将摄像头和麦克风输入的音视频进行编码,形成音视频流传输给其他个人计算机,从而进行视频会议。
云盒作为第一网络设备,机顶盒或智能电视等用户端设备作为第二网络设备。针对使用配置较低的普通机顶盒或者智能电视的用户,为了使得该部分用户也能够享受到高清电影电视、体感游戏等网络服务,网络服务提供商推出了云盒的概念。即将网络机顶盒放置于云端,云盒系统中包括服务器和多个云盒。用户仅需要在配置较低的普通机顶盒中安装云盒APP就可以使用云盒服务。用户把需要安装的各类APP安装于云盒,而不必直接安装于客户端设备中,由云盒与APP的服务器进行交互获取服务内容,然后将云盒的界面内容以视频流的形式推送至用户端设备。在这种场景下,云盒在将自身的界面内容以视频流的形式推送至用户端设备时,云盒作为本发明实施例中的第一网络设备,配置较低的普通机顶盒作为第二网络设备,通过本发明实施例提供的方式就能够实现从云盒到普通机顶盒的视频流推送,并且能够根据普通机顶盒对视频流的接收状况调整对视频流编码的码率,从而保证视频流的播放质量。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (36)
1.一种实时媒体流的编码方法,其特征在于,该方法包括:
第一网络设备通过与第二网络设备之间的实时媒体流传输协议RTSP发送通道,将编码后的媒体流发送给第二网络设备;
通过第一网络设备与第二网络设备之间的实时传输控制协议RTCP反馈通道,获取第二网络设备对媒体流的接收状况,根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一网络设备对所述媒体流进行编码时,采用的编码方式包括:基于上下文的自适应变长编码CAVLC或者基于上下文的二进制算术编码CABAC。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,如果所述采用的编码方式采用CABAC,则所述第一网络设备在编码所述媒体流时,采用以下设置中一种或任意组合:
采用主要类Main Profile或高端类High Profile;
取消B帧;
设置环路滤波器;
设置1个或多于1个的参考帧。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,调整对所述媒体流的编码包括:调整对所述媒体流的编码方式,或者调整编码所述媒体流的码率。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述接收状况包括丢包率;
根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码方式包括:如果所述丢包率大于预设的第一阈值,则将对所述媒体的编码方式从CAVLC调整为CABAC;
如果所述丢包率小于预设的第二阈值,则将对所述媒体流的编码方式从CABAC调整为CAVLC;
所述第一阈值大于所述第二阈值。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述接收状况包括丢包率;
根据所述接收状况调整编码所述媒体流的码率包括:如果所述丢包率大于预设的第三阈值,则降低编码所述媒体流的码率;
如果所述丢包率小于预设的第四阈值,则提高编码所述媒体流的码率;
所述第三阈值大于所述第四阈值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述媒体流包括音视频流;
如果所述媒体流的码率降至预设的极限阈值,丢包率仍大于所述第三阈值,则所述第一网络设备仅编码并发送音频流。
8.根据权利要求1至7任一权项所述的方法,其特征在于,该方法还包括:
所述第一网络设备通过第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述RTSP发送通道和RTCP反馈通道的协商包括:
所述第一网络设备通过所述网络连接接收RTSP SETUP请求,该RTSPSETUP请求携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号;
所述第一网络设备向所述第二网络设备返回所述第一网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识,以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道之前,还包括:
所述第一网络设备通过所述网络连接接收所述第二网络设备发送的RTSPOPTION请求,针对所述RTSP OPTION请求向所述第二网络设备返回可用方法;
所述第一网络设备通过所述网络连接接收所述第二网络设备发送的RTSPDESCRIBE请求,针对所述RTSP DESCRIBE请求向所述第二网络设备返回包括媒体参数的会话描述信息。
11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,该方法还包括:
所述第一网络设备通过所述网络连接接收到所述第二网络设备发送的RTSPTEARDOWN请求后,停止对所述媒体流的编码和发送,释放所述RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭所述网络连接。
12.根据权利要求1至7任一权项所述的方法,其特征在于,所述第一网络设备为服务器,所述第二网络设备为机顶盒或智能电视;或者,
所述第一网络设备为云盒,所述第二网络设备为机顶盒或智能电视;或者,所述第一网络设备和第二网络设备为视频会议中的终端设备。
13.一种实时媒体流的解码方法,其特征在于,该方法包括:
第二网络设备通过与第一网络设备之间的RTSP发送通道接收媒体流,对所述媒体流进行解码;并通过与第一网络设备之间的RTCP反馈通道,将对所述媒体流的接收状况发送给所述第一网络设备,以便所述第一网络设备根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述第二网络设备在对所述媒体流进行解码时,采用的解码方式包括:CAVLC或者CABAC。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,该方法还包括:
所述第二网络设备通过第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述RTSP发送通道的协商包括:
所述第二网络设备通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSPSETUP请求,该RTSP SETUP请求携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号;
所述第二网络设备接收所述第一网络设备返回的所述第一网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识,以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,在协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道之前,还包括:
所述第二网络设备通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSPOPTION请求,接收所述第一网络设备返回的可用方法;
所述第二网络设备通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSPDESCRIBE请求,接收所述第一网络设备返回的包括媒体参数的会话描述信息。
18.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,该方法还包括:
所述第二网络设备通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSPTEARDOWN请求,释放所述RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭所述网络连接。
19.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述第一网络设备为服务器,所述第二网络设备为机顶盒或智能电视;或者,
所述第一网络设备为云盒,所述第二网络设备为机顶盒或智能电视;或者,
所述第一网络设备和第二网络设备为视频会议中的终端设备。
20.一种实时媒体流的解码装置,该装置设置于第一网络设备,其特征在于,该装置包括:编码单元、媒体流发送单元和反馈接收单元;
所述编码单元,用于对媒体流进行编码;根据所述反馈接收单元提供的接收状况,调整对所述媒体流的编码;
所述媒体流发送单元,用于通过第一网络设备和第二网络设备之间的RTSP发送通道,将编码后的媒体流发送给第二网络设备;
所述反馈接收单元,用于通过第一网络设备和第二网络设备之间的RTCP反馈通道,接收所述第二网络设备对媒体流的接收状况,将所述接收状况提供给所述编码单元。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述编码单元在对所述媒体流进行编码时,采用的编码方式包括:CAVLC或者CABAC。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,如果所述编码单元采用的编码方式为CABAC,则在编码所述媒体流时,采用以下设置中一种或任意组合:
采用Main Profile或High Profile;
取消B帧;
设置环路滤波器;
设置1个或多于1个的参考帧。
23.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述编码单元在调整对所述媒体流的编码时,调整对所述媒体流的编码方式,或者调整编码所述媒体流的码率。
24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述接收状况包括丢包率;
所述编码单元在根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码方式时,具体执行:
如果所述丢包率大于预设的第一阈值,则将对所述媒体的编码方式从CAVLC调整为CABAC;
如果所述丢包率小于预设的第二阈值,则将对所述媒体流的编码方式从CABAC调整为CAVLC;
所述第一阈值大于所述第二阈值。
25.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述接收状况包括丢包率;
所述编码单元根据所述接收状况调整编码所述媒体流的码率时,具体执行:
如果所述丢包率大于预设的第三阈值,则降低编码所述媒体流的码率;
如果所述丢包率小于预设的第四阈值,则提高编码所述媒体流的码率;
所述三阈值大于所述第四阈值。
26.根据权利要求25所述的装置,其特征在于,所述媒体流包括音视频流;
如果所述媒体流的码率将至预设的极限阈值,丢包率仍大于所述第三阈值,则所述编码单元仅编码并发送音频流。
27.根据权利要求20至26任一权项所述的装置,其特征在于,该装置还包括:通道协商单元,用于通过第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道。
28.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述通道协商单元在协商RTSP发送通道时,具体执行:
通过所述网络连接接收RTSP SETUP请求,该RTSP SETUP请求携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号;
向所述第二网络设备返回所述第一网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识,以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
29.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述通道协商单元在协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道之前,还用于:
通过所述网络连接接收所述第二网络设备发送的RTSP OPTION请求,针对所述RTSP OPTION请求向所述第二网络设备返回可用方法;
通过所述网络连接接收所述第二网络设备发送的RTSP DESCRIBE请求,针对所述RTSP DESCRIBE请求向所述第二网络设备返回包括媒体参数的会话描述信息。
30.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述通道协商单元,还用于接收到所述第二网络设备发送的RTSP TEARDOWN请求后,停止对所述媒体流的编码和发送,释放所述RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭所述网络连接。
31.一种实时媒体流的解码装置,该装置设置于第二网络设备,其特征在于,该装置包括:
媒体流接收单元,用于通过第一网络设备与第二网络设备之间的RTSP发送通道接收媒体流;
解码单元,用于对所述媒体流进行解码;
反馈发送单元,用于通过第一网络设备与第二网络设备之间的RTCP反馈通道,将对所述媒体流的接收状况发送给所述第一网络设备,以便所述第一网络设备根据所述接收状况调整对所述媒体流的编码。
32.根据权利要求31所述的装置,其特征在于,所述解码单元在对所述媒体流进行解码时,采用的解码方式包括:CAVLC或者CABAC。
33.根据权利要求31或32所述的装置,其特征在于,该装置还包括:通道协商单元,用于第一网络设备与第二网络设备之间的网络连接协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道。
34.根据权利要求33所述的装置,其特征在于,所述通道协商单元在协商所述RTSP发送通道时,具体执行:
通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSP SETUP请求,该RTSPSETUP请求携带第二网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号以及用于建立RTCP反馈通道的端口号;
接收所述第一网络设备返回的所述第一网络设备用于建立RTSP发送通道的端口号和会话标识、以及用于建立RTCP反馈通道的端口号和会话标识。
35.根据权利要求33所述的装置,其特征在于,所述通道协商单元在协商所述RTSP发送通道和所述RTCP反馈通道之前,还用于:
通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSP OPTION请求,接收所述第一网络设备返回的可用方法;
通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSP DESCRIBE请求,接收所述第一网络设备返回的包括媒体参数的会话描述信息。
36.根据权利要求33所述的装置,其特征在于,所述通道协商单元,还用于通过所述网络连接向所述第一网络设备发送RTSP TEARDOWN请求,释放所述RTSP发送通道和RTCP反馈通道,关闭所述网络连接。
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