CN111417029A - 视频码率的调整方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents

视频码率的调整方法、系统、终端及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种视频码率的调整方法，包括：根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率；根据所述丢包率和接收到的视频码率生成信息包；发送所述信息包，以使接收端根据所述信息包得到所述丢包率和发送端的视频码率，并根据所述丢包率和发送端的视频码率调整所述接收端的视频码率。本发明能够实现通信过程中视频码率准确、快速地自适应调整。本发明实施例还公开了一种视频码率的调整系统、终端及存储介质。

Description

视频码率的调整方法、系统、终端及存储介质
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种视频码率的调整方法、系统、终端及存储介质。
背景技术
在网络通信领域中，一般的网络视频通信系统为了保证视频画面实时时效性，会采用UDP(User Datagram Protocol)方式发送RTP(Realtime Transport Protocol)/RTCP(Realtime Transport Control Protocol)包进行数据传输和指令控制。但由于UDP传输没有通道堵塞检测和消除机制，所以当网络出现不稳定导致堵塞时，会出现丢包现象，最终导致接收端解码时出现卡顿，马赛克，画面延迟等问题。
现有技术中，为了解决这一现象，视频通信系统会通过定期发送RTCP包中的SR/RR包来获取丢包率，从而降低自身的视频编码码流去适应当前的网络状态。
本发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术存在如下问题：
从SR/RR包中获取丢包率的过程需要本端先发送SR包(其中包含发送端的发送包统计信息)，然后等待接收对端发送过来的RR包(包含丢包率，延时等信息)，即需要“一来一回”才能获取丢包率。但在网络通道本身已经出现堵塞的情况下，“一来一回”的SR/RR包也存在被丢掉的风险，只要SR/RR包缺少其中一个就不能获取有效的丢包率信息，导致码率得不到及时调整。
发明内容
本发明实施例提供一种视频码率的调整方法，能够实现通信过程中视频码率准确、快速地自适应调整。
本发明实施例一提供一种视频码率的调整方法，包括：
根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率；
根据所述丢包率和接收到的视频码率生成信息包；
发送所述信息包，以使接收端根据所述信息包得到所述丢包率和发送端的视频码率，并根据所述丢包率和发送端的视频码率调整所述接收端的视频码率。
作为上述方案的改进，所述根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率，具体包括：
通过所述实时传输协议包的包头中的序列号统计丢包率；
当收到的序列号不是所期待的连续增加时，判定为有丢包事件发生；
将一时间段内当前收到的序列号与期待收到的序列号之差作为丢包数量；
根据所述丢包数量计算所述丢包率。
作为上述方案的改进，通过所述实时传输协议包的包头中的Sequence number字段，标识发送者所发送的实时传输协议报文的所述序列号。
作为上述方案的改进，还包括：
判断在预设的时间段内是否收到所述发送端发送的信息包；
若未收到，判定为当前网络通道堵塞程度较高，每隔一预设的时间值主动降低一次本端的发送视频码率，直至收到所述发送端发送的信息包或所述发送视频码率到达设定的最低码率值为止。
作为上述方案的改进，所述根据所述丢包率和发送端的视频码率调整所述接收端的视频码率，具体包括：
若所述丢包率大于设定的丢包率最大阈值，记录为一次网络堵塞事件；
若所述丢包率为0，记录为一次网络顺畅事件；
若所述丢包率大于0且不大于所述设定的丢包率最大阈值，记录为一次网络适配事件；
若连续出现所述网络堵塞事件的次数达到设定的堵塞次数阈值，则计算一时间段内接收到的信息包中的所述视频码率的平均值，根据所述视频码率的平均值调整发送视频码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算所述网络堵塞事件数；
若连续出现所述网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值，则在当前的发送视频码率的基础上增加步长码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算所述网络顺畅事件数。
本发明实施例二对应提供了一种视频码率的调整系统，包括：
第一终端和第二终端；
所述第一终端包括第一统计模块和第一分析模块，所述第二终端包括第二统计模块和第二分析模块；
所述第一统计模块用于根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率，并根据所述丢包率和接收到的视频码率生成并发送信息包；
所述第二分析模块用于根据所述第一统计模块发送的所述信息包得到所述丢包率和发送端的视频码率，并根据所述丢包率和发送端的视频码率调整所述第二终端的视频码率。
作为上述方案的改进，其特征在于，还包括：
判断在预设的时间段内是否收到所述发送端发送的信息包；
若未收到，判定为当前网络通道堵塞程度较高，每隔一预设的时间值主动降低一次第二终端的发送视频码率，直至收到所述第一终端发送的信息包或所述发送视频码率到达设定的最低码率值为止。
作为上述方案的改进，所述根据所述丢包率和发送端的视频码率调整所述第二终端的视频码率，具体包括：
若所述丢包率大于设定的丢包率最大阈值，记录为一次网络堵塞事件；
若所述丢包率为0，记录为一次网络顺畅事件；
若所述丢包率大于0且不大于所述设定的丢包率最大阈值，记录为一次网络适配事件；
若连续出现所述网络堵塞事件的次数达到设定的堵塞次数阈值，则计算一时间段内接收到的信息包中的所述视频码率的平均值，根据所述视频码率的平均值调整发送视频码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算所述网络堵塞事件数；
若连续出现所述网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值，则在当前的发送视频码率的基础上增加步长码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算所述网络顺畅事件数。
本发明还提供一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的视频码率的调整方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的视频码率的调整方法。
本发明实施例提供的一种视频码率的调整方法，与现有技术相比，具有如下有益效果：
通过只发送一次信息包即可实现仅在接收端统计丢包率，避免了“一来一回”才能获取丢包率的问题；大大降低了信息包也被丢掉的风险，实现更及时、快速地调整发送视频码率的效果；
由于仅仅通过一次丢包率变化，没有统计意义，并不能准确反映当前的网络状态，本发明实施例通过对网络堵塞事件、网络顺畅事件和网络适配事件及其次数的记录，避免只通过一次信息包得到的丢包率即马上进行码率调整，而导致视频码率变化频繁，严重影响双方的视频通信效果的问题；较现有技术更有统计意义，更能反映当前网络的真实状况，实现更及时且准确地调整发送视频码率的效果；
通过在连续出现所述网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值时，在当前的发送视频码率的基础上增加步长码率，“向上”自适应调整发送码率功能，使通信双方在网络带宽更加宽裕的情况下得到更好的视频通信效果；避免了通过得到的丢包率信息，降低本端编码码率来“向下”适应网络堵塞状态，但当网络堵塞消失或网络带宽远超发送码率所占带宽时，发送端只会维持当前的发送视频码率的问题。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种视频码率的调整方法的流程示意图。
图2是本发明实施例一提供的一具体实施方式的示意图。
图3是本发明实施例二提供的一种视频码率的调整系统的结构示意图。
图4是本发明实施例二提供的一具体实施方式的示意图。
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、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
参见图1，是本发明实施例一提供的一种视频码率的调整方法的流程示意图，包括：
S101、根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率；
进一步地，根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率，具体包括：
通过实时传输协议包的包头中的序列号统计丢包率；
当收到的序列号不是所期待的连续增加时，判定为有丢包事件发生；
将一时间段内当前收到的序列号与期待收到的序列号之差作为丢包数量；
根据丢包数量计算丢包率。
进一步地，通过实时传输协议包的包头中的Sequence number字段，标识发送者所发送的实时传输协议报文的序列号。
具体地，通过包头中的Sequence number字段来统计丢包率，该字段占16位，用于标识发送者所发送的RTP报文的序列号，每发送一个报文，序列号增1，所以当收到的序列号不是所期待的连续增加时，就说明有丢包事件发生。
具体地，丢包数量＝(当前收到的序列号-所期待收到的序列号)。假设在某一段时间T内，接收到的视频实时传输协议(RTP)包数量为X，再根据Sequence number字段是否连续来计算该时间内的丢包总数为Y，则该段时间内的丢包率＝Y/(X+Y)。
同样，根据该段时间内所接收到的RTP包总大小Z Byte，可以得出该段时间内的接收视频码率(Kbps)＝(Z*8/1000)/T。将丢包率和接收视频码率打包成一个自定义的RTCP包发送到对端的分析模块。然后开启下一个时间段的数据统计工作。
S102、根据丢包率和接收到的视频码率生成信息包；
S103、发送信息包，以使接收端根据信息包得到丢包率和发送端的视频码率，并根据丢包率和发送端的视频码率调整接收端的视频码率。
进一步地，还包括：
判断在预设的时间段内是否收到发送端发送的信息包；
若未收到，判定为当前网络通道堵塞程度较高，每隔一预设的时间值主动降低一次本端的发送视频码率，直至收到发送端发送的信息包或发送视频码率到达设定的最低码率值为止。
进一步地，根据丢包率和发送端的视频码率调整接收端的视频码率，具体包括：
若丢包率大于设定的丢包率最大阈值Dmax，记录为一次网络堵塞事件；
若丢包率为0，记录为一次网络顺畅事件；
若丢包率大于0且不大于设定的丢包率最大阈值Dmax，记录为一次网络适配事件；
若连续出现网络堵塞事件的次数达到设定的堵塞次数阈值N，则计算一时间段内接收到的信息包中的视频码率的平均值，根据视频码率的平均值调整发送视频码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算网络堵塞事件数；
若连续出现网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值M，则在当前的发送视频码率的基础上增加步长码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算网络顺畅事件数。
优选地，若连续出现网络堵塞事件数达到设定的顺畅次数阈值，则计算最近时间段内几次的信息包中的接收码率的平均值，并调整发送视频码率与接收到的信息包中的视频码率的平均值相等或相近。
优选地，发送端可以自行定义一个由低到高或由高到低的发送视频码率表，调整发送视频码率时通过查找该表中与接收到的视频码率的平均值的差值最小的一项作为新的发送视频码率即可，调整完成后，重新发送视频编码数据。
具体地，当连续出现网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值，在当前的发送视频码率的基础上增加步长码率，能够“向上”提升通信效果。
参见图2，是本发明实施例一提供的一种视频码率的调整方法的一具体实施方式的示意图。
优选地，在调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算所有的事件数，即网络顺畅事件数、网络堵塞事件数和网络适配事件数。
优选地，在除连续出现网络堵塞事件的次数达到设定的堵塞次数阈值以及连续出现网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值外的其他情况下，保持当前的发送视频码率不变。
参见图2，本发明实施例二对应提供了一种视频码率的调整系统，包括：
第一终端10和第二终端20；
第一终端10包括第一统计模块101和第一分析模块102，第二终端20包括第二统计模块201和第二分析模块202；
第一统计模块101用于根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率，并根据丢包率和接收到的视频码率生成并发送信息包；
第二分析模块202用于根据第一统计模块101发送的信息包得到丢包率和发送端的视频码率，并根据丢包率和发送端的视频码率调整第二终端20的视频码率。
进一步地，根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率，具体包括：
通过实时传输协议包的包头中的序列号统计丢包率；
当收到的序列号不是所期待的连续增加时，判定为有丢包事件发生；
将一时间段内当前收到的序列号与期待收到的序列号之差作为丢包数量；
根据丢包数量计算丢包率。
进一步地，通过实时传输协议包的包头中的Sequence number字段，标识发送者所发送的实时传输协议报文的序列号。
具体地，丢包数量＝(当前收到的序列号-所期待收到的序列号)。假设在某一段时间T内，接收到的视频实时传输协议(RTP)包数量为X，再根据Sequence number字段是否连续来计算该时间内的丢包总数为Y，则该段时间内的丢包率＝Y/(X+Y)。
同样，根据该段时间内所接收到的RTP包总大小Z Byte，可以得出该段时间内的接收视频码率(Kbps)＝(Z*8/1000)/T。将丢包率和接收视频码率打包成一个自定义的RTCP包发送到对端的分析模块。然后开启下一个时间段的数据统计工作。
进一步地，还包括：
判断在预设的时间段内是否收到第一终端10发送的信息包；
若未收到，判定为当前网络通道堵塞程度较高，每隔一预设的时间值主动降低一次本端的发送视频码率，直至收到发送端发送的信息包或发送视频码率到达设定的最低码率值为止。
进一步地，根据丢包率和发送端的视频码率调整第二终端20的视频码率，具体包括：
若丢包率大于设定的丢包率最大阈值Dmax，记录为一次网络堵塞事件；
若丢包率为0，记录为一次网络顺畅事件；
若丢包率大于0且不大于设定的丢包率最大阈值Dmax，记录为一次网络适配事件；
若连续出现网络堵塞事件的次数达到设定的堵塞次数阈值N，则计算一时间段内接收到的信息包中的视频码率的平均值，根据视频码率的平均值调整发送视频码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算网络堵塞事件数；
若连续出现网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值M，则在当前的发送视频码率的基础上增加步长码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算网络顺畅事件数。
优选地，若连续出现网络堵塞事件数达到设定的顺畅次数阈值，则计算最近时间段内几次的信息包中的接收码率的平均值，并调整发送视频码率与接收到的信息包中的视频码率的平均值相等或相近。
优选地，终端可以自行定义一个由低到高或由高到低的发送视频码率表，调整发送视频码率时通过查找该表中与接收到的视频码率的平均值的差值最小的一项作为新的发送视频码率即可，调整完成后，重新发送视频编码数据。
具体地，当连续出现网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值，在当前的发送视频码率的基础上增加步长码率，能够“向上”提升通信效果。
优选地，在调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算所有的事件数，即网络顺畅事件数、网络堵塞事件数和网络适配事件数。
优选地，在除连续出现网络堵塞事件的次数达到设定的堵塞次数阈值以及连续出现网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值外的其他情况下，保持当前的发送视频码率不变。
参见图4，是本发明实施例二提供的一种视频码率的调整系统的具体实施方式示意图，有进行视频通信的第一终端10(A)和第二终端20(B)，视频数据从A到B的网络通道称为通道AB，相反称为通道BA。在具体的实施例中，第一终端10(A)和第二终端20(B)均可以为接收端或发送端，从而在两个终端之间的通信过程中实现视频码率准确、快速地自适应调整。
本发明实施例提供的一种视频码率的调整方法及系统，与现有技术相比，具有如下有益效果：
通过只发送一次信息包即可实现仅在接收端统计丢包率，避免了“一来一回”才能获取丢包率的问题；大大降低了信息包也被丢掉的风险，实现更及时、快速地调整发送视频码率的效果；
由于仅仅通过一次丢包率变化，没有统计意义，并不能准确反映当前的网络状态，本发明实施例通过对网络堵塞事件、网络顺畅事件和网络适配事件及其次数的记录，避免只通过一次信息包得到的丢包率即马上进行码率调整，而导致视频码率变化频繁，严重影响双方的视频通信效果的问题；较现有技术更有统计意义，更能反映当前网络的真实状况，实现更及时且准确地调整发送视频码率的效果；
通过在连续出现所述网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值时，在当前的发送视频码率的基础上增加步长码率，“向上”自适应调整发送码率功能，使通信双方在网络带宽更加宽裕的情况下得到更好的视频通信效果；避免了通过得到的丢包率信息，降低本端编码码率来“向下”适应网络堵塞状态，但当网络堵塞消失或网络带宽远超发送码率所占带宽时，发送端只会维持当前的发送视频码率的问题。
本发明还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一实施例所述的的视频码率的调整方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述任一实施例所述的视频码率的调整方法。
其中，所述视频码率的调整方法集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种视频码率的调整方法，其特征在于，包括：
根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率；
根据所述丢包率和接收到的视频码率生成信息包；
发送所述信息包，以使接收端根据所述信息包得到所述丢包率和发送端的视频码率，并根据所述丢包率和发送端的视频码率调整所述接收端的视频码率。
2.如权利要求1所述的一种视频码率的调整方法，其特征在于，所述根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率，具体包括：
通过所述实时传输协议包的包头中的序列号统计丢包率；
当收到的序列号不是所期待的连续增加时，判定为有丢包事件发生；
将一时间段内当前收到的序列号与期待收到的序列号之差作为丢包数量；
根据所述丢包数量计算所述丢包率。
3.如权利要求2所述的一种视频码率的调整方法，其特征在于，通过所述实时传输协议包的包头中的Sequence number字段，标识发送者所发送的实时传输协议报文的所述序列号。
4.如权利要求1所述的一种视频码率的调整方法，其特征在于，还包括：
判断在预设的时间段内是否收到所述发送端发送的信息包；
若未收到，判定为当前网络通道堵塞程度较高，每隔一预设的时间值主动降低一次本端的发送视频码率，直至收到所述发送端发送的信息包或所述发送视频码率到达设定的最低码率值为止。
5.如权利要求1所述的一种视频码率的调整方法，其特征在于，所述根据所述丢包率和发送端的视频码率调整所述接收端的视频码率，具体包括：
若所述丢包率大于设定的丢包率最大阈值，记录为一次网络堵塞事件；
若所述丢包率为0，记录为一次网络顺畅事件；
若所述丢包率大于0且不大于所述设定的丢包率最大阈值，记录为一次网络适配事件；
若连续出现所述网络堵塞事件的次数达到设定的堵塞次数阈值，则计算一时间段内接收到的信息包中的所述视频码率的平均值，根据所述视频码率的平均值调整发送视频码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算所述网络堵塞事件数；
若连续出现所述网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值，则在当前的发送视频码率的基础上增加步长码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算所述网络顺畅事件数。
6.一种视频码率的调整系统，其特征在于，包括：第一终端和第二终端；
所述第一终端包括第一统计模块和第一分析模块，所述第二终端包括第二统计模块和第二分析模块；
所述第一统计模块用于根据接收到的实时传输协议包的包头信息统计丢包率和接收到的视频码率，并根据所述丢包率和接收到的视频码率生成并发送信息包；
所述第二分析模块用于根据所述第一统计模块发送的所述信息包得到所述丢包率和发送端的视频码率，并根据所述丢包率和发送端的视频码率调整所述第二终端的视频码率。
7.如权利要求6所述的一种视频码率的调整系统，其特征在于，还包括：
判断在预设的时间段内是否收到所述发送端发送的信息包；
若未收到，判定为当前网络通道堵塞程度较高，每隔一预设的时间值主动降低一次第二终端的发送视频码率，直至收到所述第一终端发送的信息包或所述发送视频码率到达设定的最低码率值为止。
8.如权利要求6所述的一种视频码率的调整系统，其特征在于，所述根据所述丢包率和发送端的视频码率调整所述第二终端的视频码率，具体包括：
若所述丢包率大于设定的丢包率最大阈值，记录为一次网络堵塞事件；
若所述丢包率为0，记录为一次网络顺畅事件；
若所述丢包率大于0且不大于所述设定的丢包率最大阈值，记录为一次网络适配事件；
若连续出现所述网络堵塞事件的次数达到设定的堵塞次数阈值，则计算一时间段内接收到的信息包中的所述视频码率的平均值，根据所述视频码率的平均值调整发送视频码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算所述网络堵塞事件数；
若连续出现所述网络顺畅事件的次数达到设定的顺畅次数阈值，则在当前的发送视频码率的基础上增加步长码率；调整完成后，重新发送视频编码数据，并重新计算所述网络顺畅事件数。
9.一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的视频码率的调整方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至5中任意一项所述的视频码率的调整方法。
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