CN113472680A - 丢包处理方法、装置、通信装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例一种丢包处理方法、装置、通信装置及系统,该方法包括:接收视频报文,所述视频报文中包括目标视频帧,进而,确定所述目标视频帧的特征信息,所述特征信息用于表征所述目标视频帧的重要程度,并根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。该方法使得在需要丢弃视频报文时将重要程度较低的视频帧进行丢弃,而重要程度较高的关键视频帧得以保留,从而使得即使出现端口带宽拥塞等异常情况时所传输的视频质量不受影响。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种丢包处理方法、装置、通信装置及系统。
背景技术
随着互联网技术和视频业务的不断发展,IP视频业务应用越来越广泛。在IP视频业务中,视频帧从提供视频的源头设备经过传输网络的传输设备传输至用户的终端设备上。视频帧在传输过程中,传输设备由于各种原因,可能需要对接收到的包含视频帧的视频报文进行丢包处理。示例性的,在使用无源光纤网络(passive optical network,PON)传输视频报文的场景中,光线路终端(optical line terminal,OLT)作为最靠近用户的终端设备的视频报文复制点,可能经常出现端口带宽拥塞、线路质量受损等情况,当出现这些情况时,可能需要进行丢包处理,即丢弃部分视频报文。
现有技术中,对视频报文进行丢包处理时,一般采用无差别丢包的方式。具体的,对于包含不同类型视频帧的视频报文,按照该视频报文的接收时间确定是否丢弃该视频报文。示例性的,OLT出现端口带宽拥塞后,如果在当前时间OLT接收的视频报文已经达到或超出OLT的处理能力,则在当前时间之后接收到的视频报文OLT会进行丢弃。
但是,现有技术的方式可能导致视频质量下降。
发明内容
本申请实施例一种丢包处理方法、装置、通信装置及系统,用于解决现有技术中使用无差别丢包方式可能导致的视频质量下降的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种丢包处理方法,该方法包括:
接收视频报文,所述视频报文中包括目标视频帧,进而,确定所述目标视频帧的特征信息,所述特征信息用于表征所述目标视频帧的重要程度,并根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
该方法中,通过确定目标视频帧的特征信息并根据目标视频帧的特征信息确定是否丢弃包含该目标视频帧的视频报文,能够使得在需要丢弃视频报文时将重要程度较低的视频帧进行丢弃,而重要程度较高的关键视频帧得以保留,从而使得即使出现端口带宽拥塞等异常情况时所传输的视频质量不受影响。
在一种可能的设计中,所述目标视频帧的特征信息包括下述至少一项:
所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级、所述目标视频帧是否允许丢弃、所述目标视频帧的类型。
在一种可能的设计中,所述目标视频帧的特征信息包括所述目标视频帧的优先级,所述确定所述目标视频帧的特征信息,包括:
根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧的优先级。
在一种可能的设计中,所述根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧的优先级,包括:
根据所述目标视频帧的类型以及所述目标视频帧的引用次数,确定所述目标视频帧的优先级。
在一种可能的设计中,所述目标视频帧的特征信息包括所述目标视频帧是否允许丢弃,所述确定所述目标视频帧的特征信息,包括:
根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧是否允许丢弃。
在一种可能的设计中,所述根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧是否允许丢弃,包括:
根据所述目标视频帧的类型,以及,所述目标视频帧的引用次数,确定目标视频帧是否允许丢弃;或者,
根据所述目标视频帧的类型,以及,所述目标视频帧的动态复杂度等级,确定目标视频帧是否允许丢弃。
在上述方法中,可以确定出目标视频帧的特征信息,该特征信息从各种维度表征目标视频帧的重要程度,从而可以使得基于这些特征信息确定是否丢弃目标视频帧时的准确性,避免关键视频帧被丢弃。
在一种可能的设计中,所述根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文,包括:
若所述目标视频帧允许丢弃,则根据所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项,确定是否丢弃所述视频报文。
在一种可能的设计中,所述根据所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项,确定是否丢弃所述视频报文,包括:
将所述目标视频帧加入至与所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项关联的目标调度队列;
根据所述目标调度队列对应的丢弃策略,确定是否丢弃所述视频报文。
利用上述的方法,使得优先高、动态复杂度等级高、引用次数多的视频帧所在视频报文被加入至丢包率低的调度队列,从而使得重要程度低的视频帧所在视频报文被优先丢弃,而重要程度高的视频帧所在报文不被丢弃或靠后丢弃,从而保证视频质量不受影响。
在一种可能的设计中,所述根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文,包括:
若满足第一条件,则根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文;
所述第一条件包括以下至少一项:
调度队列的拥塞度达到第一阈值、链路状态低于第二阈值、线路质量低于第三阈值。
利用上述的方法,使得传输设备仅在出现状态异常的情况下进行丢包处理,保证在状态正常时正常传输视频报文。
在一种可能的设计中,所述确定所述目标视频帧的特征信息之后,还包括:
将所述目标视频帧的特征信息加入至所述视频报文的RTP扩展头中;
所述根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文,包括:
从所述视频报文的RTP扩展头中读取所述目标视频帧的特征信息;
根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:
若确定不丢弃所述视频报文,则发送包含所述目标视频帧的特征信息的所述视频报文。
通过发送包含特征信息的视频报文,可以使得接收视频报文的设备基于特征信息进行相应的处理。
在一种可能的设计中,所述确定所述目标视频帧的特征信息之后,还包括:
根据所述特征信息,确定是否丢失关键视频帧,若是,则请求视频头端设备重传所述关键视频帧。
通过请求重传关键视频帧,可以使得下层网络的用户端设备不感知视频的变化,提前识别可能造成视频质量下降的风险。
第二方面,本申请实施例提供一种丢包处理装置,包括:
接收模块,用于接收视频报文,所述视频报文中包括目标视频帧;
处理模块,用于确定所述目标视频帧的特征信息,所述特征信息用于表征所述目标视频帧的重要程度;以及,根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
在一种可能的设计中,所述目标视频帧的特征信息包括下述至少一项:
所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级、所述目标视频帧是否允许丢弃、所述目标视频帧的类型。
在一种可能的设计中,所述目标视频帧的特征信息包括所述目标视频帧的优先级,所述处理模块具体用于:
根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧的优先级。
在一种可能的设计中,所述处理模块具体用于:
根据所述目标视频帧的类型以及所述目标视频帧的引用次数,确定所述目标视频帧的优先级。
在一种可能的设计中,所述处理模块具体用于:
根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧是否允许丢弃。
在一种可能的设计中,所述处理模块具体用于:
根据所述目标视频帧的类型,以及,所述目标视频帧的引用次数,确定目标视频帧是否允许丢弃;或者,
根据所述目标视频帧的类型,以及,所述目标视频帧的动态复杂度等级,确定目标视频帧是否允许丢弃。
在一种可能的设计中,所述处理模块具体用于:
若所述目标视频帧允许丢弃,则根据所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项,确定是否丢弃所述视频报文。
在一种可能的设计中,所述处理模块具体用于:
将所述目标视频帧加入至与所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项关联的目标调度队列;
根据所述目标调度队列对应的丢弃策略,确定是否丢弃所述视频报文。
在一种可能的设计中,所述处理模块具体用于:
若满足第一条件,则根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文;
所述第一条件包括以下至少一项:
调度队列的拥塞度达到第一阈值、链路状态低于第二阈值、线路质量低于第三阈值。
在一种可能的设计中,所述处理模块还用于:
将所述目标视频帧的特征信息加入至所述视频报文的实时传输协议RTP扩展头中;
从所述视频报文的RTP扩展头中读取所述目标视频帧的特征信息;
根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
在一种可能的设计中,所述装置还包括:
发送模块,用于在确定不丢弃所述视频报文时,发送包含所述目标视频帧的特征信息的所述视频报文。
在一种可能的设计中,所述处理模块还用于:
根据所述特征信息,确定是否丢失关键视频帧,若是,则请求视频头端设备重传所述关键视频帧。
第三方面,本申请实施例提供一种通信装置,包括处理器,所述处理器与存储器相连,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,以使得所述装置执行上述第一方面所述的方法。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被运行时,实现上述第一方面所述的方法。
第五方面,本申请实施例提供一种芯片,包括处理器和接口。
所述处理器用于读取指令以执行上述第一方面所述的丢包处理方法。
第六方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序代码,当所述计算机程序代码被计算机执行时,使得所述计算机执行上述第一方面所述的方法。
第七方面,本申请实施例提供一种通信系统,包括上述第三方面所述的通信装置。
附图说明
图1为视频帧丢失对视频的影响示意图;
图2为本申请实施例提供的丢包处理方法的一种示例性系统架构图;
图3为本申请实施例提供的丢包处理方法的流程示意图;
图4为OLT的结构示例图;
图5为边缘计算板向视频报文中加入特征信息的示例图;
图6为本申请实施例提供的一种丢包处理装置的模块结构图;
图7为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图。
具体实施方式
现有技术中,传输设备对视频报文进行丢包处理时,一般采用无差别丢包的方式。而视频作为连续的图像序列,由连续的视频帧组成,这些视频帧在整个视频中的重要程度并不相同。如果采用上述的无差别丢包的方式,则可能将某些重要程度高的关键视频帧丢弃掉,从而导致视频的质量下降。具体的,一个视频帧即为一帧图像。原始视频格式的文件通过压缩技术转换为另一种视频格式文件的方式。以动态图像专家组(moving picturesexperts group,MPEG)视频压缩编码标准为例,在MPEG编码过程中,部分视频帧序列压缩成I帧,部分视频帧序列压缩成P帧,还有部分视频帧序列压缩成B帧。而在一个画面组(groupof pictures,GOP)中,I帧通常是GOP的第一帧,经过适度地压缩,作为速记访问的参考点,可以当成图像。在视频画面播放过程中,如果I帧丢失,则其后的P帧无法解码,可能导致出现视频画面黑屏现象,如果P帧丢失,则可能导致视频画面出现黑屏、马赛克等现象。图1为视频帧丢失对视频的影响示意图,如图1所示,如果I1帧丢失,则会造成其后的B11至B18帧无法正常解码,如果P2帧丢失,则会造成其后的B21-B24帧无法正常解码,如果B3帧丢失,则不会对其他视频帧产生影响。如果使用现有技术的无差别丢包方式,则可能将在整个视频中重要程度高的关键视频帧丢弃,导致视频的质量下降。
考虑到现有技术中使用无差别丢包方式进行丢包所可能导致的视频质量下降的问题,本申请实施例根据视频帧的重要程度进行丢包,从而使得关键视频帧不被丢弃,进而保证视频的质量。
图2为本申请实施例提供的丢包处理方法的一种示例性系统架构图,如图2所示,该方法可以应用于使用PON传输视频帧的场景中,涉及视频头端设备、OLT、光网络终端(optical network terminal,ONT)、客户终端设备(customer premise equipment,CPE)以及电缆调制解调器(cable modem,CM)等。在PON中,OLT属于局端设备,是PON的端点硬件设备。ONT、CPE和CM属于用户端设备。OLT与ONT、CPE和CM之间可以通过无源的光缆、光分器、合路器组成的光分配网(optical distribution network,ODN)进行连接。OLT的一个PON端口可以接入多个用户端设备。ONT、CPE和CM等用户端设备可以同电视、机顶盒等用户终端连接。
视频头端设备将原始视频压缩为待传输的视频帧,并将视频帧承载在视频报文中,视频报文经过因特网或公共交换电话网(public switched telephone network,PSTN)传输至OLT,OLT根据当前实际的状态,使用本申请实施例的方法选择是否丢弃某些视频报文,并将未丢弃的视频报文发送至ONT、CPE或CM等用户端设备,再由用户端设备发送至用户终端。
应理解,上述的系统架构仅是一种示例,本申请实施例除了可以应用在上述的系统外,还可以应用于其他需要传输视频帧的系统或网络中。
图3为本申请实施例提供的丢包处理方法的流程示意图,该方法的执行主体为传输视频帧的电子设备,例如可以为上述图2中所示的OLT。为便于描述,本申请以下实施例均以OLT为例进行说明。应理解,这并不能作为对本申请的限制。如图3所示,该方法包括:
S301、接收视频报文,该视频报文中包括目标视频帧。
示例性的,以上述图2所示的系统架构为例,用户希望观看某个视频时,可以向用户终端发出指令,用户终端经由上述图2所示例的用户端设备以及OLT,将指令发送至视频头设备。视频头设备根据用户的指示,将用户所指示的视频的原始视频压缩为待传输的视频帧序列,并将视频帧序列的各视频帧承载在视频报文中,视频报文经过因特网或PSTN传输至OLT。相应的,OLT接收到视频报文。
应理解,本步骤中所述的视频报文,可以是视频头设备需要传输的视频报文中的任一视频报文,视频报文中所包括的目标视频帧可以是视频头设备对原始视频压缩后所得到的视频帧序列中的任一视频帧。
S302、确定上述目标视频帧的特征信息,该特征信息用于表征上述目标视频帧的重要程度。
其中,上述目标视频帧的重要程度,是指上述目标视频帧在视频头设备对原始视频压缩后所得到的视频帧序列中的重要程度。视频帧的重要程度越高,表示视频帧对于视频质量的影响越大。
可选的,OLT可以根据目标视频帧的类型等确定目标视频帧的特征信息。具体确定目标视频帧的特征信息的方法将在下述实施例中详细说明。
S303、根据上述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃上述视频报文。
根据上述目标视频帧的特征信息,OLT可以获知该目标视频帧的重要程度,OLT相应地基于目标视频帧的重要程度,确定是否丢弃上述视频报文。例如,对于重要程度较高的视频帧,OLT可以选择不丢弃包含该视频帧的视频报文,对于重要程度较低的视频帧,OLT可以选择丢弃包含该视频帧的视频报文。
值得说明的是,OLT可以在出现端口带宽拥塞、线路质量受损等情况导致无法处理接收到的全部视频帧时,使用上述步骤的方法选择丢弃部分重要程度较低的视频帧。
本实施例中,通过确定目标视频帧的特征信息并根据目标视频帧的特征信息确定是否丢弃包含该目标视频帧的视频报文,能够使得在需要丢弃视频报文时将重要程度较低的视频帧进行丢弃,而重要程度较高的关键视频帧得以保留,从而使得即使出现端口带宽拥塞等异常情况时所传输的视频质量不受影响。
一种可选的实施方式中,上述目标视频的特征信息至少可以包括下述至少一项:
1、目标视频帧的优先级。
示例性的,上述优先级可以为预设范围内的数值,每个数值代表一个优先级。例如,优先级可以为0至7的任意整数,数值越大,表示视频帧的优先级越高。例如,某个视频帧A的优先级为7,另一视频帧帧B的优先级为6,则视频帧A的优先级高于视频帧B的优先级。
目标视频帧的优先级较高,表示目标视频帧的重要程度相应较高。
2、目标视频帧的引用次数。
目标视频帧的引用次数,表示目标视频帧被视频帧序列中其他视频帧所引用的次数。如果目标视频帧被某个视频帧所引用,则说明该某个视频帧需要以目标视频帧为背景进行解码。因此,目标视频帧被引用的次数越多,表示目标视频帧的重要程度越高。
一种示例中,目标视频帧的引用次数可以为0至63的任意整数。
3、目标视频帧的动态复杂度等级。
目标视频帧的动态复杂度可以表示目标视频帧相对于前视频帧和/或后视频帧的差异,差异越大,则动态复杂度越高,如果被丢弃,则对画面的影响较大。因此,视频帧的动态复杂度越高,表示其重要程度越高。
可选的,可以将动态复杂度的划分为0至7这8个等级,数字越大,表示动态复杂度的等级越高,相应的,重要程度越高。
4、目标视频帧是否允许丢弃。
示例性的,0表示不允许丢弃,1表示允许丢弃。
5、目标视频帧的类型。
目标视频帧的类型可以包括前述的I帧、P帧或者B帧。
下述表1为上述的各项特征信息说明示意。
表1
以下分别说明OLT确定上述各项特征信息的可选方式。以下实施例均以各特征信息的取值范围为上述表1的取值范围为例进行说明,但是,应理解,在具体实施过程中,各特征信息的取值还可以为其他的取值,本申请实施例对于各特征信息的具体取值不作限定。
1、目标视频帧的优先级。
第一种可选方式中,可以根据目标视频帧的类型,确定目标视频帧的优先级。
示例性的,如果目标视频帧的类型为I帧,则可以确定目标视频帧的优先级为7,即最高优先级。如果目标视频帧的类型为P帧,则可以确定目标视频帧的优先级为6。如果目标视频帧的类型为B帧,则可以确定目标优先级为0-5中的某个优先级。
第二种可选方式中,可以根据目标视频帧的类型以及的引用次数,确定目标视频帧的优先级。
该方式可以应用于B帧,假设OLT接收到两个B帧,该两个B帧的引用次数不同,则OLT可以确定引用次数大的B帧的优先级高于引用次数小的B帧的优先级。示例性的,确定引用次数大的B帧的优先级为5,确定引用次数小的B帧的优先级为4。
第三种可选方式中,可以根据目标视频帧的类型以及的动态复杂度等级,确定目标视频帧的优先级。
该方式可以应用于B帧,假设OLT接收到两个B帧,该两个B帧的动态复杂度等级不同,则OLT可以确定动态复杂度等级高的B帧的优先级高于动态复杂度等级低的B帧的优先级。示例性的,确定动态复杂度等级高的B帧的优先级为5,确定动态复杂度等级低的B帧的优先级为4。
2、目标视频帧的引用次数。
可选的,如果某个目标视频帧A被其他视频帧引用,则引用该视频帧A的视频帧中可以记录该视频帧A的标识,例如该视频帧A在视频帧序列中的序号,因此,通过统计视频帧A被其他视频帧所记录的次数,可以得到视频帧A的引用次数。
3、目标视频帧的动态复杂度等级。
如前文所述,动态复杂度可以表示目标视频帧相对于前视频帧和/或后视频帧的差异。可选的,该差异可以通过判断目标视频帧与前视频帧和/或后视频帧的数据变化率确定。可选的,OLT可以预先建立动态复杂度的区间与动态复杂度等级的关联关系,如果目标视频帧相对于前视频帧和/或后视频帧的数据变化率属于某个区间,则其动态复杂度等级为该区间所关联的动态复杂度等级。
示例性的,目标视频帧相对于前一视频帧的数据变化率落在某个区间内,则可以确定该区间所关联的动态复杂度等级为目标视频帧的动态复杂度等级。
4、目标视频帧是否允许丢弃。
第一种可选方式中,可以根据目标视频帧的类型,确定目标视频帧是否允许丢弃。
示例性的,如果目标视频帧的类型为I帧,则可以确定目标视频帧不允许丢弃。如果目标视频帧的类型为B帧,则可以确定目标视频帧允许丢弃。
第二种可选方式中,可以根据目标视频帧的类型以及的引用次数,确定目标视频帧是否允许丢弃。
示例性的,该方式可以应用于OLT接收到一个视频流且目标视频帧为P帧的场景。
一种示例中,如果在一个视频流中,某个P帧的引用次数大于等于预设阈值,则可以确定该P帧属于关键P帧,不允许丢弃。
另一种示例中,如果在一个视频流中,某个P帧的引用次数大于另一P帧的引用次数,并且差值大于某个阈值,则可以确定该P帧属于关键P帧,不允许丢弃。另一P帧允许丢弃。
第三种可选方式中,可以根据目标视频帧的类型以及的动态复杂度等级,确定目标视频帧是否允许丢弃。
示例性的,该方式可以应用于OLT接收到多个视频流且目标视频帧为P帧的场景。
一种示例中,如果在某个视频流的某个P帧的动态复杂度等级大于等于某个等级阈值,则可以确定该P帧属于关键P帧,不允许丢弃。
5、目标视频帧的类型。
OLT可以通过读取视频报文中视频帧的属性信息,得到目标视频帧的类型。
通过上述的过程,可以确定出目标视频帧的特征信息,该特征信息从各种维度表征目标视频帧的重要程度,从而可以使得基于这些特征信息确定是否丢弃目标视频帧时的准确性,避免关键视频帧被丢弃。
以下说明上述步骤S303中根据目标视频帧的特征信息确定是否丢弃视频报文的过程。在根据特征信息确定是否需要丢弃目标视频帧时,可以基于上述各特征信息中的一种,或者,也可以基于上述各特征信息的部分或全部的组合确定。以下进行详细说明。
第一种方式中,如果目标视频帧不允许丢弃,则确定不丢弃目标视频帧。
示例性的,对于前述的I帧以及关键P帧,其不允许丢弃,因此,OLT不丢弃该I帧和关键P帧。
第二种方式中,如果目标视频帧允许丢弃,则根据目标视频帧的优先级、引用次数以及动态复杂度等级中的至少一项,确定是否丢弃包含目标视频帧的视频报文。
如果OLT通过判断目标视频帧是否允许丢弃,判断出目标视频帧允许丢弃,则OLT可以结合目标视频帧的优先级、引用次数以及动态复杂度中的至少一项,确定是否丢弃包含该目标视频帧的视频报文。
可选的,在结合目标视频帧的优先级、引用次数以及动态复杂度中的至少一项确定是否丢弃视频报文时,可以通过目标视频帧的优先级、引用次数以及动态复杂度中的至少一项与OLT当前所接收到的其他视频帧的优先级、引用次数以及动态复杂度中的至少一项的比较结果,确定是否丢弃包含目标视频帧的视频报文。
示例性的,目标视频帧的优先级为6,OLT接收到的另一视频帧的优先级为5,则OLT在需要丢包时,首先确定丢弃该另一视频帧,而不丢弃目标视频帧。
第三种方式中,将目标视频帧加入至与目标视频帧的特征信息关联的目标调度队列,并根据目标调度队列对应的丢弃策略,确定是否丢弃上述视频报文。
该方式可以同上述第一种方式和第二种方式结合使用。
示例性的,假设优先级的取值范围为前述的0-7,动态复杂度等级的取值范围为前述的0-7,引用次数的取值范围为前述的0-63,则OLT中可以创建8个调度队列,每个调度队列分别对应于一个优先级取值、一个动态复杂度取值以及一个引用次数的范围,同时每个调度队列对应于一个丢包策略,具体为丢包比例。如下述表2所示。
表2
以上述编号为8的调度队列为例,满足动态复杂度等级为7、优先级为7、引用次数在56-63之间这三个条件中至少一个的视频帧所在视频报文可以被加入至该调度队列,并且按照该调度队列的0%的丢包比例进行处理。其中,0%表示该队列的丢包率为0%,即该队列中的视频报文均不允许丢弃。又例如上述编号为7的调度队列的丢包率为10%,表明当OLT需要丢包时,可以将该队列中10%的视频报文丢弃。
将该第三种方式与上述第一种方式结合使用时,对于不允许丢包的目标视频帧,其优先级、引用次数或动态复杂度等级为最高等级,因此,将该目标视频加入至编号为8的调度队列中,该调度队列的丢包比例为0%,因此,不允许丢包的目标视频帧不会被丢弃。
将该第三种方式与上述第二种方式结合使用时,将目标视频帧加入至与目标视频帧的优先级、引用次数、动态复杂度等级中的至少一项关联的目标调度队列,并根据该目标调度队列的丢弃策略,确定是否丢弃视频报文。
示例性的,假设目标视频帧的优先级为6,可以将视频报文加入至编号为7的调度队列,该调度队列的丢包率为10%,表明当OLT需要丢包时,可以将该队列中10%的视频报文丢弃。视频报文被加入至该调度队列后,OLT在需要丢包时,可以按照视频报文加入该队列的时间,判断视频报文是否属于需要丢弃的10%报文,若属于,则丢弃视频报文。
通过将上述第三种方式与前两种方式相结合,使得优先高、动态复杂度等级高、引用次数多的视频帧所在视频报文被加入至丢包率低的调度队列,从而使得重要程度低的视频帧所在视频报文被优先丢弃,而重要程度高的视频帧所在报文不被丢弃或靠后丢弃,从而保证视频质量不受影响。
以下说明了确定特征信息以及根据特征信息确定是否丢弃视频报文的过程。具体实施过程中,OLT并不是在任何时刻都丢包,而是在OLT由于某些异常导致报文处理能力下降时才进行丢包。作为一种可选的实施方式,OLT可以在满足如下条件中的至少一项时,使用前述的方法进行丢包处理:
调度队列的拥塞度达到第一阈值、链路状态低于第二阈值、线路质量低于第三阈值。
其中,调度队列可以指上述表2所示例的调度队列,调度队列的拥塞度达到第一阈值,可以是指多个调度队列中的一个或多个的拥塞度打到第一阈值。针对每个拥塞度达到第一阈值的调度队列,均可以按照前述的方法,基于该调度队列的丢弃策略进行丢包处理。
上述链路质量可以指媒体访问控制层(medium access control,MAC)的链路状态。当MAC层的链路状态低于第二阈值时,表明链路出现拥塞等异常,则OLT可以执行丢包处理。
上述线路质量可以指OLT与其他传输设备之间的线路的质量,当线路低于第三阈值时,表明线路质量降低较多,出现异常,则OLT可以执行丢包处理。
可选的,OLT可以包括边缘计算板以及用户业务板,图4为OLT的结构示例图,如图4所示,边缘计算板与上层网络连接,用于接收视频报文,用户业务板与下层网络的用户端设备连接,用于向用户端设备发送视频报文。作为一种可选的实施方式,可以由边缘计算板确定目标视频帧的特征信息,并将该特征信息加入视频报文的实施传输协议(real-timeprocess)扩展头中,并将加入了特征信息的视频报文发送给用户业务板,由用户业务板从视频报文的RTP扩展头中读取目标视频帧的特征信息,并根据特征信息确定是否丢弃视频报文,再由用户业务板发送未丢弃的视频报文。图5为边缘计算板向视频报文中加入特征信息的示例图,如图5所示,边缘计算板接收到的视频报文中包括IP头、UDP头以及视频帧,边缘计算板将特征信息加入视频报文的RTP扩展头之后,视频报文的RTP扩展头中包括优先级、动态复杂度等级、引用次数、是否允许丢弃以及类型的特征信息。用户业务板接收到视频报文后,从中解析出特征信息并确定是否需要丢包。
可选的,用户业务板如果确定不丢弃视频报文,则可以根据预先配置的信息确定是否需要发送包含特征信息的视频报文。
一种方式中,如果预先配置的信息指示不发送特征信息,则用户业务板可以将特征信息从视频报文中剥离,并发送不包含特征信息的视频报文。
另一种方式中,如果预先配置的信息指示发送特征信息,则用户业务板可以发送包含特征信息的视频报文。
通过发送包含特征信息的视频报文,可以使得接收视频报文的设备基于特征信息进行相应的处理。
作为一种可选的实施方式,边缘计算板在确定目标视频帧的特征信息之后,可以根据特征信息确定是否丢失关键视频帧,若是,则可以请求视频头端设备重传该关键视频帧。
可选的,边缘计算板在确定特征信息时,需要基于前后视频帧的编号等进行分析,因此,边缘计算板可以通过分析目标视频帧以及前后视频帧的编号,判断视频序列中是否丢失了关键视频帧,如果丢失,则以通过单播方式主动向视频头端设备请求重传关键视频帧,从而使得下层网络的用户端设备不感知视频的变化,提前识别可能造成视频质量下降的风险。
图6为本申请实施例提供的一种丢包处理装置的模块结构图,示例性的,该装置可以为前述的OLT,也可以为能够使得OLT实现本申请实施例提供的方法中的OLT的功能的装置,例如该装置可以是OLT中的装置或芯片系统。如图6所示,该装置包括:
接收模块601,用于接收视频报文,所述视频报文中包括目标视频帧。
处理模块602,用于确定所述目标视频帧的特征信息,所述特征信息用于表征所述目标视频帧的重要程度;以及,根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
作为一种可选的实施方式,所述目标视频帧的特征信息包括下述至少一项:
所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级、所述目标视频帧是否允许丢弃、所述目标视频帧的类型。
作为一种可选的实施方式,所述目标视频帧的特征信息包括所述目标视频帧的优先级,处理模块602具体用于:
根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧的优先级。
作为一种可选的实施方式,处理模块602具体用于:
根据所述目标视频帧的类型以及所述目标视频帧的引用次数,确定所述目标视频帧的优先级。
作为一种可选的实施方式,处理模块602具体用于:
根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧是否允许丢弃。
作为一种可选的实施方式,处理模块602具体用于:
根据所述目标视频帧的类型,以及,所述目标视频帧的引用次数,确定目标视频帧是否允许丢弃;或者,根据所述目标视频帧的类型,以及,所述目标视频帧的动态复杂度等级,确定目标视频帧是否允许丢弃。
作为一种可选的实施方式,处理模块602具体用于:
若所述目标视频帧允许丢弃,则根据所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项,确定是否丢弃所述视频报文。
作为一种可选的实施方式,处理模块602具体用于:
将所述目标视频帧加入至与所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项关联的目标调度队列;根据所述目标调度队列对应的丢弃策略,确定是否丢弃所述视频报文。
作为一种可选的实施方式,处理模块602具体用于:
若满足第一条件,则根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
所述第一条件包括以下至少一项:
调度队列的拥塞度达到第一阈值、链路状态低于第二阈值、线路质量低于第三阈值。
作为一种可选的实施方式,处理模块602还用于:
将所述目标视频帧的特征信息加入至所述视频报文的RTP扩展头中;从所述视频报文的RTP扩展头中读取所述目标视频帧的特征信息;根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
继续参照图6,作为一种可选的实施方式,所述装置还包括:
发送模块603,用于在确定不丢弃所述视频报文时,发送包含所述目标视频帧的特征信息的所述视频报文。
作为一种可选的实施方式,处理模块602还用于:
根据所述特征信息,确定是否丢失关键视频帧,若是,则请求视频头端设备重传所述关键视频帧。
本申请实施例提供的丢包处理装置,可以执行上述方法实施例中的方法步骤,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
需要说明的是,应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现;也可以全部以硬件的形式实现;还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现,部分模块通过硬件的形式实现。例如,确定模块可以为单独设立的处理元件,也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现,此外,也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中,由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上确定模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起,也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如,以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit,ASIC),或,一个或多个微处理器(digital signal processor,DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(centralprocessing unit,CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,SOC)的形式实现。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(SSD))等。
图7为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图。示例性的,该通信装置可以为前述实施例中所述的OLT等传输设备。如图7所示,该通信装置700可以包括:处理器71(例如CPU)、存储器72、收发器73;收发器73耦合至处理器71,处理器71控制收发器73的收发动作。存储器72中可以存储各种指令,以用于完成各种处理功能以及实现本申请实施例中传输设备执行的方法步骤。
可选的,本申请实施例涉及的通信装置还可以包括:电源74、系统总线75以及通信端口76。收发器73可以集成在通信装置的收发信机中,也可以为通信装置上独立的收发天线。系统总线75用于实现元件之间的通信连接。上述通信端口76用于实现通信装置与其他外设之间进行连接通信。
在本申请实施例中,上述处理器71用于与存储器72耦合,读取并执行存储器72中的指令,以实现上述方法实施例中传输设备执行的方法步骤。收发器73与处理器71耦合,由处理器71控制收发器73进行消息收发,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
该图7中提到的系统总线可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture,EISA)总线等。所述系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含RAM,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
该图7中提到的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器CPU、网络处理器(network processor,NP)等;还可以是数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC、现场可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可选的,本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如上述图2至图5所示实施例的方法。
可选的,本申请实施例还提供一种运行指令的芯片,所述芯片用于执行上述图2至图5所示实施例的方法。
本申请实施例还提供一种程序产品,所述程序产品包括计算机程序,所述计算机程序存储在存储介质中,至少一个处理器可以从所述存储介质读取所述计算机程序,所述至少一个处理器执行所述计算机程序时可实现上述图2至图5所示实施例的方法。
在本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系;在公式中,字符“/”,表示前后关联对象是一种“相除”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中,a,b,c可以是单个,也可以是多个。
可以理解的是,在本申请实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请实施例的范围。
可以理解的是,在本发明的实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
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 (27)
1.一种丢包处理方法,其特征在于,包括:
接收视频报文,所述视频报文中包括目标视频帧;
确定所述目标视频帧的特征信息,所述特征信息用于表征所述目标视频帧的重要程度;
根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标视频帧的特征信息包括下述至少一项:
所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级、所述目标视频帧是否允许丢弃、所述目标视频帧的类型。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述目标视频帧的特征信息包括所述目标视频帧的优先级,所述确定所述目标视频帧的特征信息,包括:
根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧的优先级。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧的优先级,包括:
根据所述目标视频帧的类型以及所述目标视频帧的引用次数,确定所述目标视频帧的优先级。
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法,其特征在于,所述目标视频帧的特征信息包括所述目标视频帧是否允许丢弃,所述确定所述目标视频帧的特征信息,包括:
根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧是否允许丢弃。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧是否允许丢弃,包括:
根据所述目标视频帧的类型,以及,所述目标视频帧的引用次数,确定目标视频帧是否允许丢弃;或者,
根据所述目标视频帧的类型,以及,所述目标视频帧的动态复杂度等级,确定目标视频帧是否允许丢弃。
7.根据权利要求2-6任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文,包括:
若所述目标视频帧允许丢弃,则根据所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项,确定是否丢弃所述视频报文。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项,确定是否丢弃所述视频报文,包括:
将所述目标视频帧加入至与所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项关联的目标调度队列;
根据所述目标调度队列对应的丢弃策略,确定是否丢弃所述视频报文。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文,包括:
若满足第一条件,则根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文;
所述第一条件包括以下至少一项:
调度队列的拥塞度达到第一阈值、链路状态低于第二阈值、线路质量低于第三阈值。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标视频帧的特征信息之后,还包括:
将所述目标视频帧的特征信息加入至所述视频报文的实时传输协议RTP扩展头中;
所述根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文,包括:
从所述视频报文的RTP扩展头中读取所述目标视频帧的特征信息;
根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若确定不丢弃所述视频报文,则发送包含所述目标视频帧的特征信息的所述视频报文。
12.根据权利要求1-11任一项所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标视频帧的特征信息之后,还包括:
根据所述特征信息,确定是否丢失关键视频帧,若是,则请求视频头端设备重传所述关键视频帧。
13.一种丢包处理装置,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收视频报文,所述视频报文中包括目标视频帧;
处理模块,用于确定所述目标视频帧的特征信息,所述特征信息用于表征所述目标视频帧的重要程度;以及,
根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述目标视频帧的特征信息包括下述至少一项:
所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级、所述目标视频帧是否允许丢弃、所述目标视频帧的类型。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述目标视频帧的特征信息包括所述目标视频帧的优先级,所述处理模块具体用于:
根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧的优先级。
16.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:
根据所述目标视频帧的类型以及所述目标视频帧的引用次数,确定所述目标视频帧的优先级。
17.根据权利要求14-16任一项所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:
根据所述目标视频帧的类型,确定所述目标视频帧是否允许丢弃。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:
根据所述目标视频帧的类型,以及,所述目标视频帧的引用次数,确定目标视频帧是否允许丢弃;或者,
根据所述目标视频帧的类型,以及,所述目标视频帧的动态复杂度等级,确定目标视频帧是否允许丢弃。
19.根据权利要求14-18任一项所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:
若所述目标视频帧允许丢弃,则根据所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项,确定是否丢弃所述视频报文。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:
将所述目标视频帧加入至与所述目标视频帧的优先级、所述目标视频帧的引用次数、所述目标视频帧的动态复杂度等级中的至少一项关联的目标调度队列;
根据所述目标调度队列对应的丢弃策略,确定是否丢弃所述视频报文。
21.根据权利要求13-20任一项所述的装置,其特征在于,所述处理模块具体用于:
若满足第一条件,则根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文;
所述第一条件包括以下至少一项:
调度队列的拥塞度达到第一阈值、链路状态低于第二阈值、线路质量低于第三阈值。
22.根据权利要求13-21任一项所述的装置,其特征在于,所述处理模块还用于:
将所述目标视频帧的特征信息加入至所述视频报文的实时传输协议RTP扩展头中;
从所述视频报文的RTP扩展头中读取所述目标视频帧的特征信息;
根据所述目标视频帧的特征信息,确定是否丢弃所述视频报文。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
发送模块,用于在确定不丢弃所述视频报文时,发送包含所述目标视频帧的特征信息的所述视频报文。
24.根据权利要求13-23任一项所述的装置,其特征在于,所述处理模块还用于:
根据所述特征信息,确定是否丢失关键视频帧,若是,则请求视频头端设备重传所述关键视频帧。
25.一种通信装置,其特征在于,包括处理器,所述处理器与存储器相连,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,以使得所述装置执行如权利要求1至12中任一项所述的方法。
26.一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存储有计算机程序,当所述计算机程序被运行时,实现如权利要求1至12中任一项所述的方法。
27.一种通信系统,其特征在于,包括权利要求25所述的通信装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211001 |