CN110602548B - 一种超高清视频高质量无线传输的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超高清视频高质量无线传输的方法和系统,应用于包括编码器和解码器的视频无线传输系统,包括:使用FAST TCP拥塞控制算法控制待传输视频从编码器到解码器的发送窗口的大小;获取与发送窗口相对应的传输带宽;基于传输带宽调整编码器对待传输视频的编码码率为目标编码码率;其中,目标编码码率为与传输带宽相适应的编码码率;获取与目标码率相匹配的预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔;调整待传输视频的编码参数中的分辨率、帧率和I帧时间间隔分别为预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔。本发明缓解了现有技术中存在的在网络带宽波动较大时会出现断流的技术问题和播放视频时的延时较高的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及无线传输技术领域,尤其是涉及一种超高清视频高质量无线传输的方法和系统。
背景技术
在无线网络(如移动通信4G网络、无线卫星网络)环境下,通信质量易受天气变化、信号强度、通信系统资源占用率等影响,出现网络波动的情况。无线网络下的网络波动,大致分为两种:一种是网络延时较高,另一种是网络带宽波动较大。在无线网络环境下传输音视频时,如果出现网络波动,会出现视频播放不流畅(卡顿),延时变大,甚至出现断流的现象。
针对这一问题,现有技术中主要有两种解决方案:
(1)发送端在输出高质量、高分辨率的主路流之外,增加一路低分辨率、低码率的辅路流。当解码器检测到网络波动时,切换到辅路流进行播放。
(2)在接收端增加视频数据缓存,降低网络带宽波动的影响。
方案(1)只适用于发送端网络稳定的情况,例如:视频点播;另外,接收端切换码流的过程中,视频会暂停播放,影响观看体验。另外,同时推送主辅路码流会降低带宽利用率。
方案(2)通过增加视频数据缓存,可以保证视频播放的流畅度;但是如果网络带宽长时间不能满足当前视频的要求时,视频也会出现暂停的情况。另外,增加视频缓存必然会带来延时的增加,视频会议应用中严重影响用户体验。
综上所述,现有技术中针对无线网络中视频传输的技术方案主要存在以下技术问题:在网络带宽波动较大时会出现断流的技术问题和播放视频时的延时较高的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种超高清视频高质量无线传输的方法和系统,以缓解了现有技术中存在的在网络带宽波动较大时会出现断流的技术问题和播放视频时的延时较高的技术问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种超高清视频高质量无线传输的方法,应用于包括编码器和解码器的视频无线传输系统,包括:使用FAST TCP拥塞控制算法控制待传输视频从所述编码器到所述解码器的发送窗口的大小;获取与所述发送窗口相对应的传输带宽;基于所述传输带宽调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率;其中,所述目标编码码率为与所述传输带宽相适应的编码码率;获取与目标码率相匹配的预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔;调整所述待传输视频的编码参数中的分辨率、帧率和I帧时间间隔分别为所述预设分辨率、所述预设帧率和所述预设I帧时间间隔。
进一步地,获取与所述发送窗口相对应的传输带宽的步骤,包括:获取所述待传输视频从所述编码器到所述解码器之间的往返延时;通过算式:BW=cwnd*1500*8/RTT,计算与所述发送窗口相对应的传输带宽,其中,BW为所述传输带宽,cwnd为所述发送窗口的大小,RTT为所述往返延时。
进一步地,基于所述传输带宽调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率的步骤,包括:获取所述待传输视频的音频编码码率;若在所述FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则通过算式:Bv=BW-Ba,计算目标编码码率;若在所述FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则通过算式:Bv=(BW-Ba)*80%,计算目标编码码率;调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率;其中,Bv为所述目标编码码率,Ba为所述音频编码码率。
进一步地,调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率的步骤,包括:若在所述FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则以第一调整频率调整所述编码码率为目标编码码率;若在所述FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则以第二调整频率调整所述编码码率为目标编码码率;其中,所述第一调整频率大于所述第二调整频率。
第二方面,本发明实施例还提供了一种超高清视频高质量无线传输的系统,应用于包括编码器和解码器的视频无线传输系统,包括:拥塞控制模块,第一获取模块,第一调整模块,第二获取模块,第二调整模块,其中,所述拥塞控制模块,用于使用FAST TCP拥塞控制算法控制待传输视频从所述编码器到所述解码器的发送窗口的大小;所述第一获取模块,用于获取与所述发送窗口相对应的传输带宽;所述第一调整模块,用于基于所述传输带宽调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率;其中,所述目标编码码率为与所述传输带宽相适应的编码码率;所述第二获取模块,用于获取与目标码率相匹配的预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔;所述第二调整模块,用于调整所述待传输视频的编码参数中的分辨率、帧率和I帧时间间隔分别为所述预设分辨率、所述预设帧率和所述预设I帧时间间隔。
进一步地,所述第一获取模块,还用于:获取所述待传输视频从所述编码器到所述解码器之间的往返延时;通过算式:BW=cwnd*1500*8/RTT,计算与所述发送窗口相对应的传输带宽,其中,BW为所述传输带宽,cwnd为所述发送窗口的大小,RTT为所述往返延时。
进一步地,所述第一调整模块还包括:获取单元,第一计算单元,第二计算单元和调整单元,其中,所述获取单元,用于获取所述待传输视频的音频编码码率;所述第一计算单元,用于若在所述FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则通过算式:Bv=BW-Ba,计算目标编码码率;所述第二计算单元,用于若在所述FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则通过算式:Bv=(BW-Ba)*80%,计算目标编码码率;所述调整单元,用于调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率;其中,Bv为所述目标编码码率,Ba为所述音频编码码率。
进一步地,所述调整单元还用于:若在所述FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则以第一调整频率调整所述编码码率为目标编码码率;若在所述FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则以第二调整频率调整所述编码码率为目标编码码率;其中,所述第一调整频率大于所述第二调整频率。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,所述程序代码使所述处理器执行上述第一方面所述方法。
本发明提供了一种超高清视频高质量无线传输的方法和系统,通过使用FAST TCP拥塞控制算法控制可以提高数据吞吐量,通过编码器实时计算无线网络的传输带宽,并根据传输带宽动态调整编码码率,以及根据传输带宽动态调整编码参数,使每帧视频能够及时地传输到解码器,保持视频播放的流畅度。本发明缓解了现有技术中存在的在网络带宽波动较大时会出现断流的技术问题和播放视频时的延时较高的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种超高清视频高质量无线传输的方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种超高清视频高质量无线传输的系统的示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种超高清视频高质量无线传输的系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
在无线网络(如移动通信4G网络、无线卫星网络)环境下,通信质量易受天气变化、信号强度、通信系统资源占用率等影响,出现网络波动的情况。无线网络下的网络波动,大致分为两种:一种是网络延时较高,另一种是网络带宽波动较大。在无线网络环境下传输音视频时,如果出现网络波动,会出现视频播放不流畅(卡顿),延时变大,甚至出现断流的现象。
针对于这个问题,本发明实施例提供一种超高清视频高质量无线传输的方法,应用于如下两种具体场景中:(1)无线网络环境下,点对点的视频直播:主播端通过编码器将声音和画面编码后,通过TCP传输协议发送给观众端的解码器,解码器解码后播放声音和画面;(2)无线网络环境下,点对点视频会议:会话双方的编码器采集声音和画面编码传输给对方解码器,解码器播放对方的声音和画面。
具体地,图1是根据本发明实施例提供的一种超高清视频高质量无线传输的方法的流程图,应用于包括编码器和解码器的视频无线传输系统。如图1所示,该方法具体包括如下步骤:
步骤S102,使用FAST TCP拥塞控制算法控制待传输视频从编码器到解码器的发送窗口的大小。
由于无线网络存在中固有丢包率,使用标准的TCP拥塞控制算法(如Reno、Cubic等算法),如果发生丢包则会快速降低发送窗口大小,降低数据吞吐量;本发明采用基于往返时间(RTT,Round-Trip Time)的FAST TCP算法进行拥塞控制,可以提高数据吞吐量。
具体地,FAST TCP算法的拥塞窗口调整函数如下:
wt+1=(1-γ)wt+γ((baseRTT/avgRTT)*wt-1+α)
其中,wt+1、wt、wt-1分别代表新的目标窗口大小、当前窗口大小(cwnd)和上次窗口大小;γ为增益参数,决定了目标窗口的变化速度,本发明实施例中取值为0.5;α参数代表留在链路节点缓存区的数据包的大小,本发明实施例中取值为20,它决定了FAST TCP的平衡点的位置;baseRTT为当前TCP流测得的最小往返时延,用来代表TCP链路的传播时延;avgRTT用来表示当前的平均往返时延,其值为baseRTT和路由节点缓存区中数据包的排队时延之和。在本发明实施例中,窗口更新周期为20ms。
其中,avgRTT的计算算式为:
avgRTT=(1-weight)*avgRTTold+weight*RTT。
权值wight为min(3/cwnd,1/4),avgRTTold为上次的平均往返时延。
FAST TCP能够根据当前往返时延的值avgRTT与测得的最小往返时延值来计算排队时延大小,从而估算出当前状态距离到平衡状态的程度。当当前窗口距离平衡点较远时,则窗口调整幅度较大,此时为快速调整阶段;当当前窗口距离平衡点较远时,则窗口调整幅度较小,此时为稳定调整阶段。
步骤S104,获取与发送窗口相对应的传输带宽。
具体地,首先获取待传输视频从编码器到解码器之间的往返延时;
然后通过算式:BW=cwnd*1500*8/RTT,计算与发送窗口相对应的传输带宽,其中,BW为传输带宽(单位:bps),cwnd为发送窗口的大小,RTT为往返延时(单位:秒)。
步骤S106,基于传输带宽调整编码器对待传输视频的编码码率为目标编码码率;其中,目标编码码率为与传输带宽相适应的编码码率。
步骤S108,获取与目标码率相匹配的预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔。
具体地,本发明将编码码率分成若干码率等级,并根据码率等级选择编码参数。目的是相同编码码率下,通过降低分辨率、帧率以及提高I帧时间间隔(Group of Pictures,简称GOP)等方式提升画面清晰度。
可选地,具体码率等级与对应的分辨率、帧率、GOP选择可以如表1所示:
表1
码率等级 | 分辨率 | 帧率 | GOP |
大于8Mbps | 3840*2160 | 30~60 | 12 |
4Mbps~8Mbps | 1920*1080 | 30~60 | 12 |
2Mbps~4Mbps | 1920*1080 | 25~30 | 12~25 |
1Mbps~2Mbps | 1280*720 | 25~30 | 25~60 |
500Kbps~1Mbps | 1280*720 | 25 | 60 |
200Kbps~500Kbps | 720*576 | 25 | 60 |
例如,目标编码码率为4Mbps,则获取到的预设分辨率为1920*1080,预设帧率为30,预设I帧时间间隔为12(即每传输12帧图像,其中就会有1帧图像是I帧)。
步骤S110,调整待传输视频的编码参数中的分辨率、帧率和I帧时间间隔分别为预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔。
需要说明的是,现有技术中,为了使视频播放能够流畅播放,主流的播放器会缓存500ms左右的视频数据,为了降低视频的播放延时,本发明实施例中的解码器只缓存2~3帧视频数据。
本发明提供了一种超高清视频高质量无线传输的方法,通过使用FAST TCP拥塞控制算法控制可以提高数据吞吐量,控制待传输视频从编码器到解码器的发送窗口的大小,通过编码器基于上述发送窗口实时计算无线网络的传输带宽,并根据传输带宽动态调整编码码率,以及根据传输带宽动态调整编码参数,使每帧视频能够及时地传输到解码器,保持视频播放的流畅度。本发明缓解了现有技术中存在的在网络带宽波动较大时会出现断流的技术问题和播放视频时的延时较高的技术问题。
可选地,步骤S106具体还包括如下步骤:
步骤S1061,获取待传输视频的音频编码码率;
步骤S1062,若在FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则通过算式:Bv=BW-Ba,计算目标编码码率;其中,Bv为目标编码码率,Ba为音频编码码率;目标编码码率为待传输视频的视频编码码率;
步骤S1063,若在FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则通过算式:Bv=(BW-Ba)*80%,计算目标编码码率;
步骤S1064,调整编码器对待传输视频的编码码率为目标编码码率;
具体地:
若在FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则以第一调整频率调整编码码率为目标编码码率;
若在FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则以第二调整频率调整编码码率为目标编码码率;其中,第一调整频率大于第二调整频率。
在本发明实施例中所使用的FAST TCP拥塞控制算法,包括快速调整阶段和稳定调整阶段。其中,在快速调整阶段,传输带宽有较大的上升空间,可以以激进的方式提高编码码率的设置;而在稳定调整阶段,为了防止出现拥塞丢包,则以较为保守的方式设置编码码率。例如,在快速调整阶段,编码码率的调整频率为每秒1次;在稳定调整阶段,编码码率的调整频率为每5秒一次。
由以上描述可知,本发明提供了一种超高清视频高质量无线传输的方法,应用于包括编码器和解码器的视频无线传输系统,包括:使用FAST TCP拥塞控制算法控制待传输视频从编码器到解码器的发送窗口的大小;获取与发送窗口相对应的传输带宽;基于传输带宽调整编码器对待传输视频的编码码率为目标编码码率;其中,目标编码码率为与传输带宽相适应的编码码率;获取与目标码率相匹配的预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔;调整待传输视频的编码参数中的分辨率、帧率和I帧时间间隔分别为预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔。本发明通过上述方法缓解了现有技术中存在的在网络带宽波动较大时会出现断流的技术问题和播放视频时的延时较高的技术问题。
相比现有技术,本发明提供的方法具有如下优点:当网络环境出现波动时,也能流程播放视频;播放视频时的延时低;画面质量根据网络环境动态变化,当网络状况好时,画面质量也会比较好。
实施例二:
图2是根据本发明实施例提供的一种超高清视频高质量无线传输的系统的示意图,应用于包括编码器和解码器的视频无线传输系统。如图2所示,包括:拥塞控制模块10,第一获取模块20,第一调整模块30,第二获取模块40,第二调整模块50。
具体地,拥塞控制模块10,用于使用FAST TCP拥塞控制算法控制待传输视频从编码器到解码器的发送窗口的大小。
第一获取模块20,用于获取与发送窗口相对应的传输带宽。
具体地,第一获取模块20,首先获取待传输视频从编码器到解码器之间的往返延时;然后通过算式:BW=cwnd*1500*8/RTT,计算与发送窗口相对应的传输带宽,其中,BW为传输带宽,cwnd为发送窗口的大小,RTT为往返延时。
第一调整模块30,用于基于传输带宽调整编码器对待传输视频的编码码率为目标编码码率;其中,目标编码码率为与传输带宽相适应的编码码率。
第二获取模块40,用于获取与目标码率相匹配的预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔。
第二调整模块50,用于调整待传输视频的编码参数中的分辨率、帧率和I帧时间间隔分别为预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔。
本发明实施例提供的一种超高清视频高质量无线传输的系统,通过拥塞控制模块使用FAST TCP拥塞控制算法控制可以提高数据吞吐量,控制待传输视频从编码器到解码器的发送窗口的大小,通过编码器中的第一获取模块基于上述发送窗口实时计算无线网络的传输带宽,并利用第一调整模块根据传输带宽动态调整编码码率,以及第二调整模块根据传输带宽动态调整编码参数,使每帧视频能够及时地传输到解码器,保持视频播放的流畅度。本发明缓解了现有技术中存在的在网络带宽波动较大时会出现断流的技术问题和播放视频时的延时较高的技术问题。
可选地,图3是根据本发明实施例提供了另一种超高清视频高质量无线传输的系统的示意图。如图3所示,第一调整模块30还包括:获取单元31,第一计算单元32,第二计算单元33和调整单元34。
具体地,获取单元31,用于获取待传输视频的音频编码码率。
第一计算单元32,用于若在FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则通过算式:Bv=BW-Ba,计算目标编码码率。其中,Bv为目标编码码率,Ba为音频编码码率。目标编码码率为待传输视频的视频编码码率。
第二计算单元33,用于若在FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则通过算式:Bv=(BW-Ba)*80%,计算目标编码码率。
调整单元34,用于调整编码器对待传输视频的编码码率为目标编码码率。
具体地,若在FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则调整单元34以第一调整频率调整编码码率为目标编码码率;
若在FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则调整单元34以第二调整频率调整编码码率为目标编码码率;其中,第一调整频率大于第二调整频率。
本发明实施例还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其中,处理器执行计算机程序时实现上述实施例一中的方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,其中,程序代码使处理器执行上述实施例一中的方法的步骤。
最后为了验证本发明提供的一种超高清视频高质量无线传输的方法和系统的有效请,下面是4G网络环境下与未使用本发明提供的方法和系统的普通编码器进行对比测试的结果。
测试方法:在测试地点A和测试地点B分别放置一个编码器和一个解码器,解码器接收对方编码器的音视频数据,实现远程视频会议功能。
测试组:使用本发明所述方法或系统调整码率。
对比组:使用手动调节的方式调节码率,保证画面流畅播放。
对比内容:查看测试组和对比组的稳定后的码率以及画面质量。
对比结果:对比组的码率稳定在500kbps左右,延时2~3秒,画面比较流畅,但画面质量较差;而测试组的码率稳定在1000kbps左右,延时小于1秒,画面流畅,画面质量较好。
通对结果的分析可以得出结论,本发明提出的超高清视频高质量无线传输的方法和系统,在兼顾画面质量的同时,能够保证视频传输的低延时,提高视频播放的流畅性。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种超高清视频高质量无线传输的方法,其特征在于,应用于包括编码器和解码器的视频无线传输系统,包括:
使用FAST TCP拥塞控制算法控制待传输视频从所述编码器到所述解码器的发送窗口的大小;
获取与所述发送窗口相对应的传输带宽;
基于所述传输带宽调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率;其中,所述目标编码码率为与所述传输带宽相适应的编码码率;
获取与目标码率相匹配的预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔;
调整所述待传输视频的编码参数中的分辨率、帧率和I帧时间间隔分别为所述预设分辨率、所述预设帧率和所述预设I帧时间间隔;
获取与所述发送窗口相对应的传输带宽的步骤,包括:
获取所述待传输视频从所述编码器到所述解码器之间的往返延时;
通过算式:BW=cwnd*1500*8/RTT,计算与所述发送窗口相对应的传输带宽,其中,BW为所述传输带宽,cwnd为所述发送窗口的大小,RTT为所述往返延时。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述传输带宽调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率的步骤,包括:
获取所述待传输视频的音频编码码率;
若在所述FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则通过算式:Bv=BW-Ba,计算目标编码码率;
若在所述FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则通过算式:Bv=(BW-Ba)*80%,计算目标编码码率;
调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率;
其中,Bv为所述目标编码码率,Ba为所述音频编码码率。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率的步骤,包括:
若在所述FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则以第一调整频率调整所述编码码率为目标编码码率;
若在所述FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则以第二调整频率调整所述编码码率为目标编码码率;其中,所述第一调整频率大于所述第二调整频率。
4.一种超高清视频高质量无线传输的系统,其特征在于,应用于包括编码器和解码器的视频无线传输系统,包括:拥塞控制模块,第一获取模块,第一调整模块,第二获取模块,第二调整模块,其中,
所述拥塞控制模块,用于使用FAST TCP拥塞控制算法控制待传输视频从所述编码器到所述解码器的发送窗口的大小;
所述第一获取模块,用于获取与所述发送窗口相对应的传输带宽;
所述第一调整模块,用于基于所述传输带宽调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率;其中,所述目标编码码率为与所述传输带宽相适应的编码码率;
所述第二获取模块,用于获取与目标码率相匹配的预设分辨率、预设帧率和预设I帧时间间隔;
所述第二调整模块,用于调整所述待传输视频的编码参数中的分辨率、帧率和I帧时间间隔分别为所述预设分辨率、所述预设帧率和所述预设I帧时间间隔;
所述第一获取模块,还用于:
获取所述待传输视频从所述编码器到所述解码器之间的往返延时;
通过算式:BW=cwnd*1500*8/RTT,计算与所述发送窗口相对应的传输带宽,其中,BW为所述传输带宽,cwnd为所述发送窗口的大小,RTT为所述往返延时。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述第一调整模块还包括:获取单元,第一计算单元,第二计算单元和调整单元,其中,
所述获取单元,用于获取所述待传输视频的音频编码码率;
所述第一计算单元,用于若在所述FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则通过算式:Bv=BW-Ba,计算目标编码码率;
所述第二计算单元,用于若在所述FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则通过算式:Bv=(BW-Ba)*80%,计算目标编码码率;
所述调整单元,用于调整所述编码器对所述待传输视频的编码码率为目标编码码率;
其中,Bv为所述目标编码码率,Ba为所述音频编码码率。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述调整单元还用于:
若在所述FAST TCP拥塞控制算法的快速调整阶段,则以第一调整频率调整所述编码码率为目标编码码率;
若在所述FAST TCP拥塞控制算法的稳定调整阶段,则以第二调整频率调整所述编码码率为目标编码码率;其中,所述第一调整频率大于所述第二调整频率。
7.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至3任一项所述的方法的步骤。
8.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,其特征在于,所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1-3任一所述方法。
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Citations (4)
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 |
CN101557607A (zh) * | 2009-05-15 | 2009-10-14 | 东南大学 | 无线传感器网络中汇聚节点的传输控制方法 |
CN103051978A (zh) * | 2012-12-16 | 2013-04-17 | 华南理工大学 | 一种基于h264的实时移动视频服务控制方法 |
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Family Cites Families (3)
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---|---|---|---|---|
US20070226347A1 (en) * | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Chu Hsiao-Keng J | Method and apparatus for dynamically changing the TCP behavior of a network connection |
US7760642B2 (en) * | 2007-03-12 | 2010-07-20 | Citrix Systems, Inc. | Systems and methods for providing quality of service precedence in TCP congestion control |
US9559972B2 (en) * | 2013-12-30 | 2017-01-31 | Comcast Cable Communications, Llc | Systems and methods for managing congestion |
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Patent Citations (4)
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 |
CN101557607A (zh) * | 2009-05-15 | 2009-10-14 | 东南大学 | 无线传感器网络中汇聚节点的传输控制方法 |
CN103051978A (zh) * | 2012-12-16 | 2013-04-17 | 华南理工大学 | 一种基于h264的实时移动视频服务控制方法 |
CN109698797A (zh) * | 2017-10-24 | 2019-04-30 | 中国移动通信集团山东有限公司 | 一种tcp拥塞控制方法和装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
FAST TCP for High-Speed Long-Distance Networks Status of this Memo;Cheng Jin et al.;《Internet Engineering Task Force》;20031231;全文 * |
基于稳定性的FAST TCP参数γ调整;梁伟等;《通信学报 》;20100928;第31卷(第7期);全文 * |
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Publication number | Publication date |
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