CN106385620A - 一种基于流媒体的数据平滑输出方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及流媒体领域，尤其涉及一种基于流媒体的数据平滑输出方法，所述方法包括：接收一个完整的输入帧数据，记录接收时间并提取该帧数据的关键信息；结合关键信息进行网络状况的判断；建立缓冲池，缓冲池接收数据，并根据网络状况自动调整缓冲池大小；结合关键信息进行下一帧数据发出时间的预测；根据数据发出的预测时间，缓冲池发送数据并记录发送时间；对缓冲池发送的数据进行实时解码并平滑输出。通过本发明的所提供的实施方案，能够最大克服了网络传输质量对媒体音视频的影响，使媒体音视频能够在最小延时情况下能够平滑播放，对实时性要求比较高的应用提供了最佳的解决方案。

Description

一种基于流媒体的数据平滑输出方法
技术领域
本发明涉及流媒体领域，尤其涉及一种基于流媒体的数据平滑输出方法。
背景技术
传统解码设备及播放器，一般根据时间戳进行平滑播放，为了降低对网络传输的依赖性，需要做大量的数据缓冲，根据数据的时间戳进行同步本地解码和音视频输出的参考时钟，通过改变参考时钟频率来达到解码和输出的平衡性。而通常在由流媒体源推送情况下(比如摄像机)，每秒按照固定的码流进行推送，而接受端又对实时性要求较高，不能做大量数据的缓冲，同时受网络传输质量的影响，一旦缓冲数据较小或缓冲数据不足情况下，解码停止，造成输出画面静止，实时性和平滑性不能够兼顾。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于流媒体的数据平滑输出方法，解决了传统解码设备及播放器由于不良的网络传输质量而导致解码停止，输出画面静止的问题。
本发明技术方案是：一种基于流媒体的数据平滑输出方法，所述方法包括：接收一个完整的输入帧数据，记录接收时间并提取该帧数据的关键信息；结合关键信息进行网络状况的判断；建立缓冲池，缓冲池接收数据，并根据网络状况自动调整缓冲池大小；结合关键信息进行下一帧数据发出时间的预测；根据数据发出的预测时间，缓冲池发送数据并记录发送时间；对缓冲池发送的数据进行实时解码并平滑输出。
进一步的，所述关键信息包括：平均帧率、平均码率以及关键帧间隔，由平均帧率可以计算平均帧间隔时间，
进一步的，所述网络状况的判断的方法为：根据上一帧数据的接收时间，并结合提取到的关键信息，预测当前帧的接收时间与实际接收时间的差为当前帧数据的延时时间，根据当前帧数据的延时情况判断网络状况。
进一步的，所述根据网络状况自动调整缓冲池大小的方法为：当缓冲帧数量<关键帧间隔时，缓冲池空间＝帧延时时间×平均帧率；当缓冲帧数量>关键帧间隔时，缓冲池空间＝缓冲帧数量×平均帧率+(关键帧间隔/缓冲帧数量)。
进一步的，所述缓冲帧数量的计算方法为：当帧延时时间<平均帧间隔时间时，缓冲池按照每秒最小1帧数据的速度缓冲，保证数据是实时性能。
进一步的，所述下一帧数据发出时间的预测的方法为：根据提取的关键信息，以及上一帧数据的发送时间，预测下一帧数据的发送时间。
进一步的，所述发送数据的方法为：若到达所预测的数据发出时间，则缓冲池发送数据并记录发送时间；若未到达所预测的数据发出时间，则缓冲池等到达所预测的数据发出时间时，发送数据并记录发送时间。
一种基于流媒体的数据平滑输出系统，包括：输入单元、缓冲池以及数据解码、处理单元及显示单元，所述输入单元用于接收一个完整的帧数据，记录接收时间并提取该帧数据的关键信息；所述缓冲池用于数据的缓存，并根据预测的数据发出时间，发送数据并记录发送时间；所述处理单元用于结合关键信息进行网络状况的判断，并结合关键信息进行下一帧数据发出时间的预测，再根据预测的数据发出时间，控制缓冲池发送数据并记录发送时间数据解码及显示单元用于将缓冲池发送的数据进行实时解码并插帧平滑输出。
本发明根据所统计的网络状况自动创建最佳的缓冲池，再根据统计的媒体信息，做智能平滑输出并解码，再根据解码情况及输出频率做平滑输出。通过本发明的所提供的实施方案，能够最大克服了网络传输质量对媒体音视频的影响，使媒体音视频能够在最小延时情况下能够平滑播放，对实时性要求比较高的应用提供了最佳的解决方案。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明流程框图；
图2是本发明整体流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，在一实施例中提供了一种基于流媒体的数据平滑输出方法，该实施例主要以该方法应用于音视频实时播放和平滑输出的终端。该终端不限于智能手机、计算机、平板电脑等。所述方法为：
步骤S1，接收一个完整的输入帧数据，记录接收时间并提取该帧数据的关键信息；
步骤S2，结合关键信息进行网络状况的判断；
步骤S3，建立缓冲池，缓冲池接收数据，并根据网络状况自动调整缓冲池大小；
步骤S4，结合关键信息进行下一帧数据发出时间的预测；
步骤S5，根据数据发出的预测时间，缓冲池发送数据并记录发送时间；
步骤S6，对缓冲池发送的数据进行实时解码并平滑输出。
步骤S1中，关键信息包括：平均帧率、平均码率以及关键帧间隔。计算所记录接收时间的前10S内所接收到的完整帧总和，再求出每秒的平均值，该数据为近10S所接收到的帧率；根据上述计算平均帧率的方法，同理计算平均码率和关键帧间隔。
另外，由平均帧率可以计算平均帧间隔时间，
步骤S2中，所述网络状况的判断的方法为：根据上一帧数据的接收时间，并结合提取到的平均帧率，预测当前帧的接收时间与实际接收时间的差为当前帧数据的延时时间，根据当前帧数据的延时情况判断网络状况。如：上一帧数据的接收时间为T1，而平均帧率为f，则可以预测当前帧的接收时间T2为：T1+(1/f)，而实际接收到的时间为T3，则当前帧数据的延迟时间△T为：T2-T3。一般情况下，我们只判断近10S内的网络状况。
步骤S3中，所谓缓冲池其实就是起到一个存储发送的作用。播放流媒体数据时，缓冲池进行数据的缓存，待数据需要发送时，可以直接在缓冲池中提取。
所述根据网络状况自动调整缓冲池大小的方法为：当缓冲帧数量<关键帧间隔时，缓冲池空间＝帧延时时间×平均帧率；当缓冲帧数量>关键帧间隔时，缓冲池空间＝缓冲帧数量×平均帧率+(关键帧间隔/缓冲帧数量)。
进一步的，所述缓冲帧数量的计算方法为：当帧延时时间<平均帧间隔时间时(网络状况良好的情况)，缓冲池按照每秒最小1帧数据的速度缓冲，保证数据是实时性能；当帧延时时间＞平均帧间隔时间时(网络状况不良的情况)，缓冲数据自适应，在2-50帧数据之间的调整，保证解码输出的连贯性和平滑性，不出现卡顿现象。
步骤S4中，所述下一帧数据发出时间的预测的方法为：根据提取的平均帧率，以及上一帧数据的发送时间，预测下一帧数据的发送时间。该预测的方法和预测当前帧的接收时间的方法一样，这里不再重复说明。
步骤S5中，所述发送数据的方法为：若到达所预测的数据发出时间，则缓冲池发送数据并记录发送时间；若未到达所预测的数据发出时间，则缓冲池等到达所预测的数据发出时间时，发送数据并记录发送时间。
结合附图2，该图为本实施例的具体工作过程。在接收流媒体数据后进行判断该帧数据是否为完整帧数据，若不是，则重新接收。若是，则记录该帧数据的接收时间，提取该帧数据的关键信息，同时预测当前帧数据的接收时间。然后根据该帧数据的关键信息以及当前帧数据的接收时间调整缓冲池的大小进行数据缓冲。然后预测下一帧数据的发送时间，待达到发送时间，则发送数据到数据解码及显示单元，并记录发送时间，最后解码并显示音视频，实现实时播放。
本实施例还涉及一种基于流媒体的数据平滑输出系统，包括：输入单元、缓冲池以及数据解码、处理单元及显示单元，所述输入单元用于接收一个完整的帧数据，记录接收时间并提取该帧数据的关键信息；所述缓冲池用于数据的缓存，并根据预测的数据发出时间，发送数据并记录发送时间；所述处理单元用于结合关键信息进行网络状况的判断，并结合关键信息进行下一帧数据发出时间的预测，再根据预测的数据发出时间，控制缓冲池发送数据并记录发送时间数据解码及显示单元用于将缓冲池发送的数据进行实时解码并插帧平滑输出。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种基于流媒体的数据平滑输出方法，其特征在于，所述方法包括：
接收一个完整的输入帧数据，记录接收时间并提取该帧数据的关键信息；
结合关键信息进行网络状况的判断；
建立缓冲池，缓冲池接收数据，并根据网络状况自动调整缓冲池大小；
结合关键信息进行下一帧数据发出时间的预测；
根据数据发出的预测时间，缓冲池发送数据并记录发送时间；
对缓冲池发送的数据进行实时解码并平滑输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关键信息包括：平均帧率、平均码率以及关键帧间隔，由平均帧率可以计算平均帧间隔时间，
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络状况的判断的方法为：根据上一帧数据的接收时间，并结合提取到的关键信息，预测当前帧的接收时间与实际接收时间的差为当前帧数据的延时时间，根据当前帧数据的延时情况判断网络状况。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据网络状况自动调整缓冲池大小的方法为：当缓冲帧数量<关键帧间隔时，缓冲池空间＝帧延时时间×平均帧率；当缓冲帧数量>关键帧间隔时，缓冲池空间＝缓冲帧数量×平均帧率+(关键帧间隔/缓冲帧数量)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述缓冲帧数量的计算方法为：当帧延时时间<平均帧间隔时间时，缓冲池按照每秒最小1帧数据的速度缓冲，保证数据是实时性能。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下一帧数据发出时间的预测的方法为：根据提取的关键信息，以及上一帧数据的发送时间，预测下一帧数据的发送时间。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送数据的方法为：若到达所预测的数据发出时间，则缓冲池发送数据并记录发送时间；若未到达所预测的数据发出时间，则缓冲池等到达所预测的数据发出时间时，发送数据并记录发送时间。
8.一种基于流媒体的数据平滑输出系统，其特征在于，包括：输入单元、缓冲池以及数据解码、处理单元及显示单元，所述
输入单元用于接收一个完整的帧数据，记录接收时间并提取该帧数据的关键信息；所述
缓冲池用于数据的缓存，并根据预测的数据发出时间，发送数据并记录发送时间；所述
处理单元用于结合关键信息进行网络状况的判断，并结合关键信息进行下一帧数据发出时间的预测，再根据预测的数据发出时间，控制缓冲池发送数据并记录发送时间
数据解码及显示单元用于将缓冲池发送的数据进行实时解码并插帧平滑输出。
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