CN115278313A - 一种高倍率多路数的视频并发倍速方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，在视频帧解依赖的前提下，在视频推流端完成视频的抽帧倍速与视频压缩处理，使视频在高倍率倍速的情况下播放时，网络带宽占用保持跟正常播放视频的网络带宽一致，使得弱网环境下获得流畅的多并发高倍率的视频播放体验，实现多画面高倍速播放的视频监控能力，本发明在多并发高倍速播放的条件下，使视频播放时的网络带宽占用保持跟正常播放视频的网络带宽一致，以及在处理多个监控画面的高倍速播放时，无需占用大量网络带宽，且在几路倍速播放不会受到网络带宽的影响，从而避免造成视频播放卡顿的现象，使得系统能在弱网环境下获得流畅的多并发高倍率的视频播放体验。
Description
技术领域
本发明涉及多画面高倍速播放的视频监控体系技术领域，具体为一种高倍率多路数的视频并发倍速方法。
背景技术
目前，商业用户对于自身店铺的视频监控体系的搭建中，通常会使用到多屏播放与倍速播放功能，多屏播放能同时处理多个视频机位的监控画面，高倍率的播放能在大段的视频数据中更快速的定位到感兴趣的视频画面，高倍率多路数的视频播放就能明显提升工作效率，并且，现有的监控体系中，大部分仅能提供几个屏幕的倍速播放，同时倍速多为低倍速，一般为1.5倍，2倍，4倍，倍速播放的处理多为前端播放器接收到用户的倍速请求，视频推流端根据请求将发送视频流的速度从30帧每秒改成45帧每秒、60帧每秒、120帧每秒，然后前端播放器在收到帧后将相邻两帧的视频刷新间隔由原来的33ms改成22ms、16ms、8ms，最终前端播放器播放达到倍速要求的视频；
但是该处理方式仅适用于路数低，倍速不高的使用场景，而在需要多路并发的高倍速播放时，不仅使用户需要同时处理多个视频机位的监控画面，且需要耗费大量的时间和人力，同时几个屏幕倍速播放时也会占用大量的网络带宽，几路倍速播放容易受到网络带宽的影响而造成视频播放卡顿，导致无法同时处理多个监控画面的高倍速播放，最终使前端播放器无法同时处理高倍速的视频帧，使网络带宽也无法承受住数据压力。
发明内容
本发明提供一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，可以有效解决上述背景技术中提出在需要多路并发的高倍速播放时，不仅使用户需要同时处理多个视频机位的监控画面，且需要耗费大量的时间和人力，同时几个屏幕倍速播放时也会占用大量的网络带宽，几路倍速播放容易受到网络带宽的影响而造成视频播放卡顿，导致无法同时处理多个监控画面的高倍速播放，最终使前端播放器无法同时处理高倍速的视频帧，使网络带宽也无法承受住数据压力的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，在视频帧解依赖的前提下，在视频推流端完成视频的抽帧倍速与视频压缩处理，使视频在高倍率倍速的情况下播放时，网络带宽占用保持跟正常播放视频的网络带宽一致，使得弱网环境下获得流畅的多并发高倍率的视频播放体验，实现多画面高倍速播放的视频监控能力；
具体包括如下处理方案：
S1、发送倍速倍率请求；
S2、优化视频编码格式；
S3、抽帧数据压缩处理；
S4、倍速视频并发播放。
根据上述技术方案，所述S1中，发送倍速倍率请求是指用户发送倍速倍率请求到前端播放器，并在前端播放器接收到用户的倍速倍率请求信息后，将该倍速倍率请求信息发送到视频推流端。
根据上述技术方案，所述S2中，优化视频编码格式是指视频推流端根据用户发送的倍速倍率请求信息来优化视频的编码格式，并完成视频帧的抽帧与重编码处理。
根据上述技术方案，在优化视频的编码格式时，主要去除视频流中P帧之间的相互依赖，以保证视频推流端在高倍速拉取本地视频流时，以一个较低的局域网内的网络带宽占用。
根据上述技术方案，在对视频进行抽帧与重编码处理时，需要在视频推流端完成视频帧的抽帧与重编码处理，以保证推流到公网服务器时高倍速播放的带宽占用与正常播放的带宽占用保持不变。
根据上述技术方案，在步骤S2中，具体处理过程中主要包括以下处理情形：
情形A：在视频码流的产生阶段，传统的视频编码方式为I、P、B帧相互依赖的方式，在该模式下视频丢帧倍速需要处理的帧数如下所示：
视频帧率为fps，n秒视频，m倍播放倍速，GOP为g，最终需要解码的帧数为：（g-(gmod m)）*（fps*n/g）；
情形B：将视频源从传统的I、P、B帧相互依赖的模式改成去除B帧，同时所有P帧只依赖I帧的工作模式，此时视频丢帧倍速需要处理的帧数如下所示：
视频帧率为fps，n秒视频，m倍播放倍速，GOP为g，最终需要解码的帧数为：（g/m+1）*（fps*n/g）。
根据上述技术方案，所述S3中，抽帧数据压缩处理主要是指在视频推流端接收到已经倍速抽帧完毕的数据后，重新将数据解编码，并完成数据压缩处理，再将编码后的数据发送到公网服务器。
根据上述技术方案，在S3中，在通过抽帧数据压缩处理后，能够使倍速播放的视频在公网的传输数据就已经与普通倍速视频流数据保持一致，同时也能够使前端播放器就能跟播放正常速度的视频一样来播放倍速视频。
根据上述技术方案，所述S4中，倍速视频并发播放是指在需要倍速播放视频时，通过本地NVR将视频数据按照倍率抽帧后再发送到视频推流端进行处理；
在GOP为50，16倍速播放时，NVR每50帧数据抽帧完后变成4帧数据为一个I帧与3个P帧。
根据上述技术方案，所述视频推流端处理时，主要根据抽帧后的倍率发送视频流的速度到前端播放器，前端播放器在接收到帧后，将相邻两帧的视频刷新间隔，最终由多组并联的前端播放器通过每秒播放更多的帧数视频来达到倍速播放的效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：
本发明在视频帧解依赖的前提下，在视频推流端完成视频的抽帧倍速与视频压缩处理，且通过处理使监控视频从低倍率2倍、4倍扩展到16倍、32倍的高倍率播放，并且使监控画面从低并发的2-4屏幕低倍速播放扩展到10路的多并发高倍速播放；
并且在多并发高倍速播放的条件下，使视频播放时的网络带宽占用保持跟正常播放视频的网络带宽一致，以及在处理多个监控画面的高倍速播放时，无需占用大量网络带宽，且在几路倍速播放不会受到网络带宽的影响，从而避免造成视频播放卡顿的现象，使得系统能在弱网环境下获得流畅的多并发高倍率的视频播放体验。
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是本发明视频并发倍速处理方案的流程示意图；
图2是本发明I、P、B帧之间相互依赖的帧间关系示意图；
图3是本发明去除B帧与P帧只依赖I帧的帧间关系示意图；
图4是本发明GOP为50倍速为16时的倍速抽帧示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，在视频帧解依赖的前提下，在视频推流端完成视频的抽帧倍速与视频压缩处理，使视频在高倍率倍速的情况下播放时，网络带宽占用保持跟正常播放视频的网络带宽一致，使得弱网环境下获得流畅的多并发高倍率的视频播放体验，实现多画面高倍速播放的视频监控能力；
具体包括如下处理方案：
S1、发送倍速倍率请求；
S2、优化视频编码格式；
S3、抽帧数据压缩处理；
S4、倍速视频并发播放。
基于上述技术方案，S1中，发送倍速倍率请求是指用户发送倍速倍率请求到前端播放器，并在前端播放器接收到用户的倍速倍率请求信息后，将该倍速倍率请求信息发送到视频推流端。
基于上述技术方案，S2中，优化视频编码格式是指视频推流端根据用户发送的倍速倍率请求信息来优化视频的编码格式，并完成视频帧的抽帧与重编码处理。
基于上述技术方案，在优化视频的编码格式时，主要去除视频流中P帧之间的相互依赖，以保证视频推流端在高倍速拉取本地视频流时，以一个较低的局域网内的网络带宽占用。
基于上述技术方案，在对视频进行抽帧与重编码处理时，需要在视频推流端完成视频帧的抽帧与重编码处理，以保证推流到公网服务器时高倍速播放的带宽占用与正常播放的带宽占用保持不变。
如图2所示，基于上述技术方案，在步骤S2中，具体处理过程中主要包括以下处理情形：
在视频码流的产生阶段，传统的视频编码方式为I、P、B帧相互依赖的方式，MPEG编码将帧分为I、P、B三种，I是内部编码帧，P是前向预测帧，B是双向内插帧，在该模式下视频丢帧倍速需要处理的帧数如下所示：
视频帧率为fps，n秒视频，m倍播放倍速，GOP为g，最终需要解码的帧数为：（g-(gmod m)）*（fps*n/g）。
基于上述技术方案，S3中，抽帧数据压缩处理主要是指在视频推流端接收到已经倍速抽帧完毕的数据后，重新将数据解编码，并完成数据压缩处理，再将编码后的数据发送到公网服务器。
基于上述技术方案，在S3中，在通过抽帧数据压缩处理后，能够使倍速播放的视频在公网的传输数据就已经与普通倍速视频流数据保持一致，同时也能够使前端播放器就能跟播放正常速度的视频一样来播放倍速视频。
如图4所示，基于上述技术方案，S4中，倍速视频并发播放是指在需要倍速播放视频时，通过本地NVR将视频数据按照倍率抽帧后再发送到视频推流端进行处理，NVR为网络硬盘录像机，主要通过网络接收IPC设备传输的数字视频码流，IPC即网络摄像机；
在GOP为50，16倍速播放时，NVR每50帧数据抽帧完后变成4帧数据为一个I帧与3个P帧，GOP即画面组，一个GOP就是一组连续的画面。
基于上述技术方案，视频推流端处理时，主要根据抽帧后的倍率发送视频流的速度到前端播放器，前端播放器在接收到帧后，将相邻两帧的视频刷新间隔，最终由多组并联的前端播放器通过每秒播放更多的帧数视频来达到倍速播放的效果。
实施例2：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，在视频帧解依赖的前提下，在视频推流端完成视频的抽帧倍速与视频压缩处理，使视频在高倍率倍速的情况下播放时，网络带宽占用保持跟正常播放视频的网络带宽一致，使得弱网环境下获得流畅的多并发高倍率的视频播放体验，实现多画面高倍速播放的视频监控能力；
具体包括如下处理方案：
S1、发送倍速倍率请求；
S2、优化视频编码格式；
S3、抽帧数据压缩处理；
S4、倍速视频并发播放。
基于上述技术方案，S1中，发送倍速倍率请求是指用户发送倍速倍率请求到前端播放器，并在前端播放器接收到用户的倍速倍率请求信息后，将该倍速倍率请求信息发送到视频推流端。
基于上述技术方案，S2中，优化视频编码格式是指视频推流端根据用户发送的倍速倍率请求信息来优化视频的编码格式，并完成视频帧的抽帧与重编码处理。
基于上述技术方案，在优化视频的编码格式时，主要去除视频流中P帧之间的相互依赖，以保证视频推流端在高倍速拉取本地视频流时，以一个较低的局域网内的网络带宽占用。
基于上述技术方案，在对视频进行抽帧与重编码处理时，需要在视频推流端完成视频帧的抽帧与重编码处理，以保证推流到公网服务器时高倍速播放的带宽占用与正常播放的带宽占用保持不变。
如图3所示，基于上述技术方案，在步骤S2中，具体处理过程中主要包括以下处理情形：
将视频源从传统的I、P、B帧相互依赖的模式改成去除B帧，同时所有P帧只依赖I帧的工作模式，此时视频丢帧倍速需要处理的帧数如下所示：
视频帧率为fps，n秒视频，m倍播放倍速，GOP为g，最终需要解码的帧数为：（g/m+1）*（fps*n/g）。
基于上述技术方案，S3中，抽帧数据压缩处理主要是指在视频推流端接收到已经倍速抽帧完毕的数据后，重新将数据解编码，并完成数据压缩处理，再将编码后的数据发送到公网服务器。
基于上述技术方案，在S3中，在通过抽帧数据压缩处理后，能够使倍速播放的视频在公网的传输数据就已经与普通倍速视频流数据保持一致，同时也能够使前端播放器就能跟播放正常速度的视频一样来播放倍速视频。
如图4所示，基于上述技术方案，S4中，倍速视频并发播放是指在需要倍速播放视频时，通过本地NVR将视频数据按照倍率抽帧后再发送到视频推流端进行处理，NVR为网络硬盘录像机，主要通过网络接收IPC设备传输的数字视频码流，IPC即网络摄像机；
在GOP为50，16倍速播放时，NVR每50帧数据抽帧完后变成4帧数据为一个I帧与3个P帧，GOP即画面组，一个GOP就是一组连续的画面。
基于上述技术方案，视频推流端处理时，主要根据抽帧后的倍率发送视频流的速度到前端播放器，前端播放器在接收到帧后，将相邻两帧的视频刷新间隔，最终由多组并联的前端播放器通过每秒播放更多的帧数视频来达到倍速播放的效果。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，其特征在于：在视频帧解依赖的前提下，在视频推流端完成视频的抽帧倍速与视频压缩处理，使视频在高倍率倍速的情况下播放时，网络带宽占用保持跟正常播放视频的网络带宽一致，使得弱网环境下获得流畅的多并发高倍率的视频播放体验，实现多画面高倍速播放的视频监控能力；
具体包括如下处理方案：
S1、发送倍速倍率请求；
S2、优化视频编码格式；
S3、抽帧数据压缩处理；
S4、倍速视频并发播放。
2.根据权利要求1所述的一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，其特征在于：所述S1中，发送倍速倍率请求是指用户发送倍速倍率请求到前端播放器，并在前端播放器接收到用户的倍速倍率请求信息后，将该倍速倍率请求信息发送到视频推流端。
3.根据权利要求1所述的一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，其特征在于：所述S2中，优化视频编码格式是指视频推流端根据用户发送的倍速倍率请求信息来优化视频的编码格式，并完成视频帧的抽帧与重编码处理。
4.根据权利要求3所述的一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，其特征在于：在优化视频的编码格式时，主要去除视频流中P帧之间的相互依赖，以保证视频推流端在高倍速拉取本地视频流时，以一个较低的局域网内的网络带宽占用。
5.根据权利要求3所述的一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，其特征在于：在对视频进行抽帧与重编码处理时，需要在视频推流端完成视频帧的抽帧与重编码处理，以保证推流到公网服务器时高倍速播放的带宽占用与正常播放的带宽占用保持不变。
6.根据权利要求3所述的一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，其特征在于：在步骤S2中，具体处理过程中主要包括以下处理情形：
情形A：在视频码流的产生阶段，传统的视频编码方式为I、P、B帧相互依赖的方式，在该模式下视频丢帧倍速需要处理的帧数如下所示：
视频帧率为fps，n秒视频，m倍播放倍速，GOP为g，最终需要解码的帧数为：（g-(g modm)）*（fps*n/g）；
情形B：将视频源从传统的I、P、B帧相互依赖的模式改成去除B帧，同时所有P帧只依赖I帧的工作模式，此时视频丢帧倍速需要处理的帧数如下所示：
视频帧率为fps，n秒视频，m倍播放倍速，GOP为g，最终需要解码的帧数为：（g/m+1）*（fps*n/g）。
7.根据权利要求1所述的一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，其特征在于：所述S3中，抽帧数据压缩处理主要是指在视频推流端接收到已经倍速抽帧完毕的数据后，重新将数据解编码，并完成数据压缩处理，再将编码后的数据发送到公网服务器。
8.根据权利要求7所述的一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，其特征在于：在S3中，在通过抽帧数据压缩处理后，能够使倍速播放的视频在公网的传输数据就已经与普通倍速视频流数据保持一致，同时也能够使前端播放器就能跟播放正常速度的视频一样来播放倍速视频。
9.根据权利要求1所述的一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，其特征在于：所述S4中，倍速视频并发播放是指在需要倍速播放视频时，通过本地NVR将视频数据按照倍率抽帧后再发送到视频推流端进行处理。
10.根据权利要求9所述的一种高倍率多路数的视频并发倍速方法，其特征在于：所述视频推流端处理时，主要根据抽帧后的倍率发送视频流的速度到前端播放器，前端播放器在接收到帧后，将相邻两帧的视频刷新间隔，最终由多组并联的前端播放器通过每秒播放更多的帧数视频来达到倍速播放的效果。
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