CN112039844A - 一种车载终端监控视频自适应码率的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种车载终端监控视频自适应码率的方法，包括：车载终端接收摄像头采集数据，并对摄像头数据按预设规则进行编码得到视频包，将编码后的视频包按发送给视频服务器；视频服务器接收车载终端发送的编码后的视频包，并对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息，并将视频包的丢包率和延时信息发送给信令服务器；信令服务器将视频服务器发送的丢包率和延时信息转发给车载终端；车载终端根据接收视频包的丢包率和延时信息，按预设规则对视频的编码码率进行调整。本发明与现有车载视频监控技术相比，方法逻辑简单、容易实现，并且通过对于高丢包率视频，降低视频码率，对于低丢包率视频，增加视频码率，使视频流畅度和画面质量得到显著提升。
Description
技术领域
本发明属于车辆通信技术领域，特别是一种车载终端监控视频自适应码率的方法和系统。
背景技术
JT/T 1078是道路运输车辆卫星定位系统视频通信协议，其规定了道路运输车辆卫星系统车载终端与监管监控平台之间的音视频传输协议与数据格式。随着智能车联网的发展，为实现车载终端与监管/监控平台之间的互通，JT/T1078协议终端广泛应用于车载视频监控领域。车载视频传输主要依靠4G网络，车辆在道路上行驶过程中由于环境比较复杂，移动网络经常出现信号差，传输不稳定的情况，导致视频丢包率过高，后台监管员实时监控车载视频时经常出现卡顿、丢帧情况，现有技术中，车载终端视频的码率为固定值，当视频丢包率过高时，视频码率无法降低，视频丢包率过低时，无法提升视频质量，极大的影响了视频监控的效果。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车载终端监控视频自适应码率的方法和系统。
一种车载终端监控视频自适应码率的方法，包括：
S100.车载终端接收摄像头采集数据，并对摄像头数据按预设规则进行编码得到视频包，将编码后的视频包按发送给视频服务器；
S200.视频服务器接收车载终端发送的编码后的视频包，并对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息，并将视频包的丢包率和延时信息发送给信令服务器；
S300.信令服务器将视频服务器发送的丢包率和延时信息转发给车载终端；
S400.车载终端根据接收视频包的丢包率和延时信息，按预设规则对视频的编码码率进行调整。
进一步地，S100中，车载终端与视频服务器通信采用JT/T1078协议，音视频数据传输采用UDP协议。
进一步地，S100中，车载终端对摄像头数据按预设规则进行编码，具体方法为：车载终端接收摄像头发送的原始YUV图像帧，设置视频的初始码率，将YUV格式的数据编码成H264视频帧，将H264视频帧封包成RTP包，并在每个RTP包头都加上序列号，发送时间戳和帧类型，RTP包序列号单调递增。
进一步地，S200中，视频服务器对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息的过程为：服务端解析收到的RTP包头，根据RTP包的序列号统计车载终端发送的包总数；并对接收的视频帧进行判断，当视频帧P帧不完整，丢掉该P帧；当接收的I帧不完整，丢掉整个画面组，结合视频帧的时间戳，获取视频包的丢包率和延时信息。
进一步地，视频服务器将丢包率和延时信息通过HTTP发送到信令服务器，并将接收的RTP总数清零，对下一视频包丢包率进行统计。
进一步地，S300中，车载终端和信令服务器通信采用JT/T 878协议，音视频数据传输采用TCP协议。
进一步地，S400中，车载终端根据丢包率和延时信息，对视频的编码码率进行调整的预设规则为：接收解析出视频包的丢包率，并对丢包率于第一预设阈值和第二阈值进行比较，当丢包率大于第一阈值时，下调当前的视频编码码率；当丢包率小于第二预设阈值时，增大当前的视频的编码码率。
进一步地，第一阈值为20％，当车载终端接收到当前的视频丢包率大于20％时，下调当前的视频编码码率10％；第二阈值为5％，当车载终端接收到当前的视频丢包率小于5％时，增大当前的视频的编码码率10％。
进一步地，车载终端接收摄像头采集数据之前，还要接收信令服务器下发实时视频指令，根据信令服务器视频指令对摄像头数据进行采集。
本发明还公开了一种车载终端监控视频自适应码率的系统，其特征在于，包括：车载终端、视频服务器、信令服务器；其中：
车载终端，用于接收摄像头采集数据，并对摄像头数据按预设规则进行编码得到视频包，将编码后的视频包按发送给视频服务器；还用于根据接收视频包的丢包率和延时信息，按预设规则对视频的编码码率进行调整；
视频服务器，用于接收车载终端发送的编码后的视频包，并对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息，并将视频包的丢包率和延时信息发送给信令服务器；
信令服务器，用于将视频服务器发送的丢包率和延时信息转发给车载终端。
本发明的有益效果是：
本发明通过车载终端接收摄像头采集数据，并对摄像头数据按预设规则进行编码得到视频包，将编码后的视频包按发送给视频服务器；视频服务器接收车载终端发送的编码后的视频包，并对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息，并将视频包的丢包率和延时信息发送给信令服务器；信令服务器将视频服务器发送的丢包率和延时信息转发给车载终端；车载终端根据接收视频包的丢包率和延时信息，按预设规则对视频的编码码率进行调整。本发明与现有车载视频监控技术相比，方法逻辑简单、容易实现，并且通过对于高丢包率视频，降低视频码率，对于低丢包率视频，增加视频码率，使视频流畅度和画面质量得到显著提升。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例1中，一种车载终端监控视频自适应码率的方法流程图；
图2为本发明实施例2中，一种车载终端监控视频自适应码率的系统流结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例1
本实施例公开了一种车载终端监控视频自适应码率的方法，包括：
S100.车载终端接收摄像头采集数据，并对摄像头数据按预设规则进行编码得到视频包，将编码后的视频包按发送给视频服务器。
在一些优选实施例中，车载终端与视频服务器通信采用JT/T1078协议，音视频数据传输采用UDP协议。具体的，车载终端与视频服务器通信采用JT/T1078协议，音视频数据传输采用UDP协议。JT/T 1078是道路运输车辆卫星定位系统视频通信协议，其规定了道路运输车辆卫星系统车载终端与监管监控平台之间的音视频传输协议与数据格式，JT/T1078视频协议中规定了信令传输采用808协议。UDP是User Datagram Protocol的简称，是无连接的传输层协议，相对于TCP协议传输效率更高，适合于音视频数据传输。
在一些优选实施例中，车载终端对摄像头数据按预设规则进行编码，具体方法为：车载终端接收摄像头发送的原始YUV图像帧，设置视频的初始码率，将YUV格式的数据编码成H264视频帧，将H264视频帧封包成RTP包，并在每个RTP包头都加上序列号，发送时间戳和帧类型，RTP包序列号单调递增。
在一些优选实施例中，在车载终端接收摄像头采集数据之前，车载终端注册到信令服务器，终端与信令服务器保持TCP长连接。终端程序进入消息循环，接收服务器的信令事件。当车载终端接收到信令服务器实时视频监控指令时，接收采集摄像头的输出的原始YUV图像帧，并设置视频的初始码率。
S200.视频服务器接收车载终端发送的编码后的视频包，并对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息，并将视频包的丢包率和延时信息发送给信令服务器。
在一些优选实施例中，视频服务器对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息的过程为：服务端解析收到的RTP包头，根据RTP包的序列号统计车载终端发送的包总数；并对接收的视频帧进行判断，当视频帧P帧不完整，丢掉该P帧；当接收的I帧不完整，丢掉整个画面组，结合视频帧的时间戳，获取视频包的丢包率和延时信息。
在一些优选实施例中，视频服务器将丢包率和延时信息通过HTTP发送到信令服务器，并将接收的RTP总数清零，对下一视频包丢包率进行统计。
S300.信令服务器将视频服务器发送的丢包率和延时信息转发给车载终端；在本实施例中，车载终端和信令服务器通信采用JT/T 878协议，音视频数据传输采用TCP协议。
S400.车载终端根据接收视频包的丢包率和延时信息，按预设规则对视频的编码码率进行调整。
在一些优选实施例中，车载终端根据丢包率和延时信息，对视频的编码码率进行调整的预设规则为：接收解析出视频包的丢包率，并对丢包率于第一预设阈值和第二阈值进行比较，当丢包率大于第一阈值时，下调当前的视频编码码率；当丢包率小于第二预设阈值时，增大当前的视频的编码码率。在本实施例中，优选第一阈值为20％和第二阈值为5％。当车载终端接收到当前的视频丢包率大于20％时，下调当前的视频编码码率10％；，当车载终端接收到当前的视频丢包率小于5％时，增大当前的视频的编码码率10％。可以理解的，通过此方法，对于高丢包率视频，降低视频码率，对于低丢包率视频，增加视频码率，使视频流畅度和画面质量得到显著提升。
本实施例公开的一种车载终端监控视频自适应码率的方法，通过车载终端接收摄像头采集数据，并对摄像头数据按预设规则进行编码得到视频包，将编码后的视频包按发送给视频服务器；视频服务器接收车载终端发送的编码后的视频包，并对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息，并将视频包的丢包率和延时信息发送给信令服务器；信令服务器将视频服务器发送的丢包率和延时信息转发给车载终端；车载终端根据接收视频包的丢包率和延时信息，按预设规则对视频的编码码率进行调整。本发明与现有车载视频监控技术相比，方法逻辑简单、容易实现，并且通过对于高丢包率视频，降低视频码率，对于低丢包率视频，增加视频码率，使视频流畅度和画面质量得到显著提升。
实施例2
本实施例公开了一种车载终端监控视频自适应码率的系统，包括：车载终端1、视频服务器2、信令服务器3；其中：
车载终端1，用于接收摄像头采集数据，并对摄像头数据按预设规则进行编码得到视频包，将编码后的视频包按发送给视频服务器2；还用于根据接收视频包的丢包率和延时信息，按预设规则对视频的编码码率进行调整。
具体的，车载终端1与视频服务器2通信采用JT/T1078协议，音视频数据传输采用UDP协议。车载终端1对摄像头数据按预设规则进行编码，具体方法为：车载终端1接收摄像头发送的原始YUV图像帧，设置视频的初始码率，将YUV格式的数据编码成H264视频帧，将H264视频帧封包成RTP包，并在每个RTP包头都加上序列号，发送时间戳和帧类型，RTP包序列号单调递增。
车载终端1根据丢包率和延时信息，对视频的编码码率进行调整的预设规则为：接收解析出视频包的丢包率，并对丢包率于第一预设阈值和第二阈值进行比较，当丢包率大于第一阈值时，下调当前的视频编码码率；当丢包率小于第二预设阈值时，增大当前的视频的编码码率。在本实施例中，优选第一阈值为20％和第二阈值为5％。当车载终端1接收到当前的视频丢包率大于20％时，下调当前的视频编码码率10％；，当车载终端1接收到当前的视频丢包率小于5％时，增大当前的视频的编码码率10％。
视频服务器2，用于接收车载终端1发送的编码后的视频包，并对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息，并将视频包的丢包率和延时信息发送给信令服务器3。
具体的，视频服务器2对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息的过程为：服务端解析收到的RTP包头，根据RTP包的序列号统计车载终端1发送的包总数；并对接收的视频帧进行判断，当视频帧P帧不完整，丢掉该P帧；当接收的I帧不完整，丢掉整个画面组，结合视频帧的时间戳，获取视频包的丢包率和延时信息。在一些优选实施例中，视频服务器2将丢包率和延时信息通过HTTP发送到信令服务器3，并将接收的RTP总数清零，对下一视频包丢包率进行统计。
信令服务器3，用于将视频服务器2发送的丢包率和延时信息转发给车载终端1。具体的，车载终端1和信令服务器3通信采用JT/T 878协议，音视频数据传输采用TCP协议。
本实施例公开的一种车载终端监控视频自适应码率的系统，通过车载终端接收摄像头采集数据，并对摄像头数据按预设规则进行编码得到视频包，将编码后的视频包按发送给视频服务器；视频服务器接收车载终端发送的编码后的视频包，并对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息，并将视频包的丢包率和延时信息发送给信令服务器；信令服务器将视频服务器发送的丢包率和延时信息转发给车载终端；车载终端根据接收视频包的丢包率和延时信息，按预设规则对视频的编码码率进行调整。本发明与现有车载视频监控技术相比，方法逻辑简单、容易实现，并且通过对于高丢包率视频，降低视频码率，对于低丢包率视频，增加视频码率，使视频流畅度和画面质量得到显著提升。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
Claims (10)
1.一种车载终端监控视频自适应码率的方法，其特征在于，包括：
S100.车载终端接收摄像头采集数据，并对摄像头数据按预设规则进行编码得到视频包，将编码后的视频包按发送给视频服务器；
S200.视频服务器接收车载终端发送的编码后的视频包，并对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息，并将视频包的丢包率和延时信息发送给信令服务器；
S300.信令服务器将视频服务器发送的丢包率和延时信息转发给车载终端；
S400.车载终端根据接收视频包的丢包率和延时信息，按预设规则对视频的编码码率进行调整。
2.如权利要求1的一种车载终端监控视频自适应码率的方法，其特征在于，S100中，车载终端与视频服务器通信采用JT/T1078协议，音视频数据传输采用UDP协议。
3.如权利要求1的一种车载终端监控视频自适应码率的方法，其特征在于，S100中，车载终端对摄像头数据按预设规则进行编码，具体方法为：车载终端接收摄像头发送的原始YUV图像帧，设置视频的初始码率，将YUV格式的数据编码成H264视频帧，将H264视频帧封包成RTP包，并在每个RTP包头都加上序列号，发送时间戳和帧类型，RTP包序列号单调递增。
4.如权利要求1的一种车载终端监控视频自适应码率的方法，其特征在于，S200中，视频服务器对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息的过程为：服务端解析收到的RTP包头，根据RTP包的序列号统计车载终端发送的包总数；并对接收的视频帧进行判断，当视频帧P帧不完整，丢掉该P帧；当接收的I帧不完整，丢掉整个画面组，结合视频帧的时间戳，获取视频包的丢包率和延时信息。
5.如权利要求4的一种车载终端监控视频自适应码率的方法，其特征在于，视频服务器将丢包率和延时信息通过HTTP发送到信令服务器，并将接收的RTP总数清零，对下一视频包丢包率进行统计。
6.如权利要求1的一种车载终端监控视频自适应码率的方法，其特征在于，S300中，车载终端和信令服务器通信采用JT/T 878协议，音视频数据传输采用TCP协议。
7.如权利要求1的一种车载终端监控视频自适应码率的方法，其特征在于，S400中，车载终端根据丢包率和延时信息，对视频的编码码率进行调整的预设规则为：接收解析出视频包的丢包率，并对丢包率于第一预设阈值和第二阈值进行比较，当丢包率大于第一阈值时，下调当前的视频编码码率；当丢包率小于第二预设阈值时，增大当前的视频的编码码率。
8.如权利要求7的一种车载终端监控视频自适应码率的方法，其特征在于，第一阈值为20％，当车载终端接收到当前的视频丢包率大于20％时，下调当前的视频编码码率10％；第二阈值为5％，当车载终端接收到当前的视频丢包率小于5％时，增大当前的视频的编码码率10％。
9.如权利要求1的一种车载终端监控视频自适应码率的方法，其特征在于，车载终端接收摄像头采集数据之前，还要接收信令服务器下发实时视频指令，根据信令服务器视频指令对摄像头数据进行采集。
10.一种车载终端监控视频自适应码率的系统，其特征在于，包括：车载终端、视频服务器、信令服务器；其中：
车载终端，用于接收摄像头采集数据，并对摄像头数据按预设规则进行编码得到视频包，将编码后的视频包按发送给视频服务器；还用于根据接收视频包的丢包率和延时信息，按预设规则对视频的编码码率进行调整；
视频服务器，用于接收车载终端发送的编码后的视频包，并对视频包进行解析，获取视频包的丢包率和延时信息，并将视频包的丢包率和延时信息发送给信令服务器；
信令服务器，用于将视频服务器发送的丢包率和延时信息转发给车载终端。
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