CN111212308A - 一种无线网络自适应调节的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无线网络自适应调节的方法，具体包括：最高码率调节；根据视频数据缓冲区的时延t调整编码率；控制发送视频速度，避免发生信道强占等步骤。本无线网络自适应调节的方法通过根据wifi信号强度db值实时设定最高码率mbps，并且根据当前网络带宽调整编码器的码率，保持编码器的码率始终在最高码率mbps的情形下发送视频帧，最大程度的利用当前带宽，确保视频不丢帧，并且通过控制发送视频的速度，避免发生信道强占，保证播放的实时性和画面平滑性，不论无线网络如何波动，都能把视频数据流畅地传送出去，并且确保接收端看到的多路视频是清楚、流畅的。
Description
技术领域
本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种无线网络自适应调节的方法。
背景技术
监控行业，视频编码后需要进行网络传输。当使用有线以太网传输视频数据时，一般都能使视频达到较高码率，并且能保证实时性和较少的丢帧，这是因为有线以太网网络带宽较大，干扰较小，不受环境条件的限制。而无线wifi网络使用电磁波进行数据的传输，很容易受到其他信道的干扰，甚至自身信道的相互抢占；ap与sta距离，实物对信号的阻挡等，都能影响到传输的稳定性，使得使用无线wifi传输视频时，会导致图像显示卡顿，甚至掉线，无法保证实时性和可靠性。这时，需要有一种无线网络自适应的方法控制视频的传输。
目前的技术主要有两种。一种是根据当前信道的情况如信号强度等参数进行调整码率，使得视频传输所需的带宽小于并充分利用动态变化的带宽。另一种是根据网络的带宽调整发送的数据量，当网络带宽较好时，增加数据发送量，当网络带宽较差时，减少数据发送量。
第一种方法当网络抖动或者其他信道干扰比较大时，容易造成图像卡顿，也无法最大化使用带宽。
第二种方法的关键在于如何计算当前带宽和如何调整发送数据。计算带宽方法如使用接收端反馈的方法。然而当网络已经拥塞时，接收端很难及时的反馈，甚至反馈本身造成更大的拥塞。在调整发送的数据量时，现有技术难以做到视频播放的平滑和较少的丢帧。
上述两种方法，都只是对单一视频流进行控制。当涉及到多路视频流同时传输时，各个sta对当前信道的相互抢占，使得带宽不能平均分配到各个sta，造成带宽时高时低的假象。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种无线网络自适应调节的方法，在无线wifi网络传输多路视频流时，尽可能的不抢占信道，平均使用带宽，并根据当前网络带宽调整编码器的码率，最大程度的利用当前带宽，确保视频不丢帧，保证播放的实时性和画面平滑性。
为实现上述技术方案，本发明提供了一种无线网络自适应调节的方法，具体包括如下步骤：
S1、最高码率调节，
根据wifi信号强度db值实时设定最高码率mbps，并且控制带宽高时，调节的码率最高不超过mbps；
S2、根据视频数据缓冲区的时延t调整编码率，
在视频开始编码时，设置一个较低的码率lbps，设置视频延时阈值T；每秒记录视频发送量，并统计最近五秒的每秒平均数据量dps；每秒观察一次视频数据缓冲区的时延t与视频延时阈值T的大小，当t连续五次小于T时，码率上调一档；当t等于T时，保持当前码率不变，此时dps＝mbps，可以发送视频；当t大于T时，算出当前调整的码率值bps，并将得到的bps设置给编码器形成新的最高码率mbps，然后继续每秒观察一次视频数据缓冲区的时延t与视频延时阈值T的大小，当t连续五次小于T时，码率上调一档，直至t等于T时，保持当前码率不变，此时可以发送视频；
S3、控制发送视频速度，避免发生信道强占，
通过步骤S2的调节后，当dps＝mbps时，开始发送视频，发送视频帧时，计算出当前帧与上一帧pts的间隔时间dt，计算上一帧视频发送出去的时间st，当st≧dt*0.8时,立即发送该视频帧；否则，延缓dt*0.8-st时间，再进行发送。
优选的，步骤S1中，系统每秒检测一次wifi信号强度db值，如果检测到db值发生变化，系统会根据db值对应选择最高码率mbps，如果检测到db值未发生变化，继续每秒检测一次wifi信号强度db值。
优选的，所述db值对应的最高码率mbps如下：当db值>-65时，最高码率mbps为512；当-65≧db值>-75时，最高码率mbps为384；当-75≧db值>-80时，最高码率mbps为64；当db值≦-80时，最高码率mbps为32。
优选的，优选的，所述步骤S2中bps按照公式(1)进行计算：
bps＝dps*coefficient(公式1)
其中coefficient是调整系数，coefficient≤1。
优选的，所述步骤S3中间隔时间dt按照公式(2)进行计算：
dt＝pts_n-pts_l(公式2)
其中pts_n为当前帧开始发送的时间，pts_l为上一帧开始发送的时间。
优选的，所述步骤S3中上一帧视频发送出去的时间st按照公式(3)进行计算：
st＝time1-time2(公式3)
其中time1为开始发送时的时间，time2为发送成功时的时间。
本发明提供的一种无线网络自适应调节的方法的有益效果在于：本无线网络自适应调节的方法通过根据wifi信号强度db值实时设定最高码率mbps，并且根据当前网络带宽调整编码器的码率，保持编码器的码率始终在最高码率mbps的情形下发送视频帧，最大程度的利用当前带宽，确保视频不丢帧，并且通过控制发送视频的速度，避免发生信道强占，保证播放的实时性和画面平滑性，不论无线网络如何波动，都能把视频数据流畅地传送出去，并且确保接收端看到的多路视频是清楚、流畅的。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明中最高码率调节的流程示意图。
图3为本发明中根据视频数据缓冲区的时延t调整编码率的流程示意图。
图4为本发明中控制发送视频速度，避免发生信道强占的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通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，均属于本发明的保护范围。
实施例：一种无线网络自适应调节的方法。
参照图1至图4所示，一种无线网络自适应调节的方法，具体包括如下步骤：
S1、最高码率调节，
db值可以判断网络的传输能力，当db值变得较小时，网络的抖动变得很严重，带宽时大时小，使得传输的视频画面很不平滑，甚至卡顿，这时需要根据不同的db值设定一个最高码率值mbps，在带宽高时，调节的码率最高不超过mbps，具体调节时，系统每秒检测一次wifi信号强度db值，如果检测到db值跨档发生变化时，系统会根据db值对应选择最高码率mbps，如：当检测到的db值>-65时，对应选择的最高码率mbps为512；当-65≧db值>-75时，对应选择的最高码率mbps为384；当-75≧db值>-80时，对应选择的最高码率mbps为64；当db值≦-80时，对应选择的最高码率mbps为32；如果检测到db值未发生变化，保持最高码率mbps不变，继续每秒检测一次wifi信号强度db值；
S2、根据视频数据缓冲区的时延t调整编码率，
S21、在视频开始编码时，设置一个较低的码率lbps，设置视频延时阈值T；
S22、每秒记录视频发送量，并统计最近五秒的每秒平均数据量dps；
S23每秒观察一次视频数据缓冲区的时延t与视频延时阈值T的大小，当t连续五次小于T时，码率上调一档；当t等于T时，保持当前码率不变，此时dps＝mbps，可以发送视频；当t大于T时，算出当前调整的码率值bps，其中bps按照公式(1)进行计算：bps＝dps*coefficient，coefficient是调整系数，t比T越大，系数越小，coefficient最大为1，即t＝T，如果计算得到的bps为码率档位中间时，取小档位码率，并将得到的bps设置给编码器形成新的最高码率mbps，然后继续每秒观察一次视频数据缓冲区的时延t与视频延时阈值T的大小，直至t等于T时，保持当前码率不变，此时可以发送视频；
S3、控制发送视频速度，避免发生信道强占，
通过步骤S2的调节后，当dps＝mbps时，开始发送视频，发送视频帧时，计算出当前帧与上一帧pts的间隔时间dt，dt按照公式(2)进行计算：
dt＝pts_n-pts_l(公式2)
其中pts_n为当前帧开始发送的时间，pts_l为上一帧开始发送的时间；
然后计算上一帧视频发送出去的时间st，st按照公式(3)进行计算：
st＝time1-time2(公式3)
其中time1为开始发送时的时间，time2为发送成功时的时间；
当st≧dt*0.8时,立即发送该视频帧；否则，延缓dt*0.8-st时间，再进行发送，确保不会发生信道强占的现象。
本无线网络自适应调节的方法通过根据wifi信号强度db值实时设定最高码率mbps，并且根据当前网络带宽调整编码器的码率，保持编码器的码率始终在最高码率mbps的情形下发送视频帧，最大程度的利用当前带宽，确保视频不丢帧，同时通过控制发送视频的速度，避免发生信道强占，保证播放的实时性和画面平滑性，不论无线网络如何波动，都能把视频数据流畅地传送出去，并且确保接收端看到的多路视频是清楚、流畅的。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种无线网络自适应调节的方法，其特征在于具体包括如下步骤：
S1、最高码率调节，
根据wifi信号强度db值实时设定最高码率mbps，并且控制带宽高时，调节的码率最高不超过mbps；
S2、根据视频数据缓冲区的时延t调整编码率，
在视频开始编码时，设置一个较低的码率lbps，设置视频延时阈值T；每秒记录视频发送量，并统计最近五秒的每秒平均数据量dps；每秒观察一次视频数据缓冲区的时延t与视频延时阈值T的大小，当t连续五次小于T时，码率上调一档；当t等于T时，保持当前码率不变，此时dps＝mbps，可以发送视频；当t大于T时，算出当前调整的码率值bps，并将得到的bps设置给编码器形成新的最高码率mbps，然后继续每秒观察一次视频数据缓冲区的时延t与视频延时阈值T的大小，当t连续五次小于T时，码率上调一档，直至t等于T时，保持当前码率不变，此时可以发送视频。
S3、控制发送视频速度，避免发生信道强占，
通过步骤S2的调节后，当dps＝mbps时，开始发送视频，发送视频帧时，计算出当前帧与上一帧pts的间隔时间dt，计算上一帧视频发送出去的时间st，当st≧dt*0.8时,立即发送该视频帧；否则，延缓dt*0.8-st时间，再进行发送。
2.如权利要求1所述的无线网络自适应调节的方法，其特征在于：步骤S1中，系统每秒检测一次wifi信号强度db值，如果检测到db值发生变化，系统会根据db值对应选择最高码率mbps，如果检测到db值未发生变化，继续每秒检测一次wifi信号强度db值。
3.如权利要求1或2所述的无线网络自适应调节的方法，其特征在于：所述db值对应的最高码率mbps如下：当db值>-65时，最高码率mbps为512；当-65≧db值>-75时，最高码率mbps为384；当-75≧db值>-80时，最高码率mbps为64；当db值≦-80时，最高码率mbps为32。
4.如权利要求1或3所述的无线网络自适应调节的方法，其特征在于：所述步骤S2中bps按照公式(1)进行计算：
bps＝dps*coefficient (公式1)
其中coefficient是调整系数，coefficient≤1。
5.如权利要求1或4所述的无线网络自适应调节的方法，其特征在于：所述步骤S3中间隔时间dt按照公式(2)进行计算：
dt＝pts_n-pts_l (公式2)
其中pts_n为当前帧开始发送的时间，pts_l为上一帧开始发送的时间。
6.如权利要求1所述的无线网络自适应调节的方法，其特征在于：所述步骤S3中上一帧视频发送出去的时间st按照公式(3)进行计算：
st＝time1-time2 (公式3)
其中time1为开始发送时的时间，time2为发送成功时的时间。
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| WO2024120214A1 (zh) * | 2022-12-08 | 2024-06-13 | 广州市百果园网络科技有限公司 | 一种编码控制方法、装置、设备、存储介质及产品 |
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| WO2024120214A1 (zh) * | 2022-12-08 | 2024-06-13 | 广州市百果园网络科技有限公司 | 一种编码控制方法、装置、设备、存储介质及产品 |
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