CN116055724A - 一种保证时延的多媒体码流整形方法、装置及存储介质 - Google Patents

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CN116055724A CN202310094404.0A CN202310094404A CN116055724A CN 116055724 A CN116055724 A CN 116055724A CN 202310094404 A CN202310094404 A CN 202310094404A CN 116055724 A CN116055724 A CN 116055724A
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Abstract

本公开是关于一种保证时延的多媒体码流整形方法、装置及存储介质。该方法包括:根据当前预设时间段内的帧长度、当前最新帧序号、一个周期包含的帧数及帧间隔时长计算平均码率;根据当前待发送数据帧长度及要保证的延时计算延时保证码率;根据当前缓存中数据总长度及要保证的延时计算缓存码率;在每个发送周期内,根据所述平均码率、延时保证码率及缓存码率计算实际发送码率。本公开通过将计算的实际发送码率作为后续数据帧的发送码率,不仅避免了对网络冲击而引起的网络丢包问题,还保证了发送数据时的延时不会超过既定延时大小,保证业务的时效性,此外,还保证了缓存大小不会超过既定缓存大小,从而提升用户的体验。

Description

一种保证时延的多媒体码流整形方法、装置及存储介质
技术领域
本公开涉及码流整形技术领域,尤其涉及一种保证时延的多媒体码流整形方法、装置及存储介质。
背景技术
码流整形算法是多媒体传输中比较常见的算法,主要用于避免码流激烈波动时引起的网络丢包问题。简单的码流整形算法是通过缓存报文,并按照计算得到的平均码率进行发送来实现的。码流整形算法会引入时延,对于间歇性出现数据峰值的情况(比如视频编码中的I帧),时延更为明显,影响用户体验。
因此,有必要提供一种新的技术方案改善上述方案中存在的一个或者多个问题。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此,可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种保证时延的多媒体码流整形方法、装置及存储介质,进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种保证时延的多媒体码流整形方法,该方法包括:
根据当前预设时间段内的帧长度、当前最新帧序号、一个周期包含的帧数及帧间隔时长计算平均码率;其中,该当前预设时间段至少包含整个周期;
根据当前待发送数据帧长度及要保证的延时计算延时保证码率;
根据当前缓存中数据总长度及要保证的延时计算缓存码率;
在每个发送周期内,根据所述平均码率、延时保证码率及缓存码率计算实际发送码率。
本公开的实施例中,所述平均码率的计算公式为:
Figure BDA0004071268310000021
其中,Ra表示平均码率,n表示当前最新帧序号,p为一个周期包含的帧数,L为当前预设时间段内的帧长度,Δt表示帧间隔时长。
本公开的实施例中,所述延时保证码率的计算公式为:
Rd=Ln/D                             (2)
其中,Rd表示延时保证码率,Ln表示当前待发送数据帧长度,D表示要保证的延时。
本公开的实施例中,所述缓存码率的计算公式为:
Rb=B/D                             (3)
其中,Rb表示缓存码率,B表示当前缓存中数据总长度,D表示要保证的延时。
本公开的实施例中,所述实际发送速率的计算公式为:
S=max(Ra,Rd,Rb)                        (4)
其中,S表示每个发送周期的实际发送速率。
本公开的实施例中,所述周期为GOP周期。
本公开的实施例中,所述平均码率在每收到一帧数据后重新计算。
本公开的实施例中,所述延时保证码率在每发送完一帧数据后重新计算。
本公开的实施例中,所述缓存码率在每个发送周期重新计算。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种保证时延的多媒体码流整形装置,该装置包括:
第一计算模块,用于根据当前预设时间段内的帧长度、当前最新帧序号、一个周期包含的帧数及帧间隔时长计算平均码率;其中,该当前预设时间段至少包含整个周期;
第二计算模块,用于据当前待发送数据帧长度及要保证的延时计算延时保证码率;
第三计算模块,用于根据当前缓存中数据总长度及要保证的延时计算缓存码率;
第四计算模块,用于在每个发送周期内,根据所述平均码率、延时保证码率及缓存码率计算实际发送码率。
根据本公开实施例的第三方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例中任一项所述保证时延的多媒体码流整形方法的步骤。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开的一种实施例中,根据上述方法,通过计算平均码率、延时保证码率和缓存码率,然后在每个发送周期内,根据计算的平均码率、延时保证码率和缓存码率计算实际发送码率,计算出的实际发送码率作为后续数据帧的发送码率,通过将计算的实际发送码率作为后续数据帧的发送码率,不仅可以避免对网络冲击而引起的网络丢包问题,还可以保证发送数据时的延时不会超过既定延时大小,保证业务的时效性,此外,还可以保证缓存大小不会超过既定缓存大小,从而提升用户的体验。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性示出本公开示例性实施例中保证时延的多媒体码流整形方法的步骤流程图;
图2示意性示出本公开示例性实施例中保证时延的多媒体码流整形装置的框图;
图3示意性示出本公开示例性实施例中一种程序产品示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本示例实施方式中首先提供了一种保证时延的多媒体码流整形方法。参考图1中所示,该方法可以包括:步骤S101至步骤S104。
步骤S101:根据当前预设时间段内的帧长度、当前最新帧序号、一个周期包含的帧数及帧间隔时长计算平均码率;其中,该当前预设时间段至少包含整个周期。
步骤S102:根据当前待发送数据帧长度及要保证的延时计算延时保证码率。
步骤S103:根据当前缓存中数据总长度及要保证的延时计算缓存码率。
步骤S104:在每个发送周期内,根据所述平均码率、延时保证码率及缓存码率计算实际发送码率。
通过上述方法及装置,通过计算平均码率、延时保证码率和缓存码率,然后在每个发送周期内,根据计算的平均码率、延时保证码率和缓存码率计算实际发送码率,计算出的实际发送码率作为后续数据帧的发送码率,通过将实际发送码率作为后续数据帧的发送码率,不仅可以避免对网络冲击而引起的网络丢包问题,还可以保证发送数据时的延时不会超过既定延时大小,保证业务的时效性,此外,还可以保证缓存大小不会超过既定缓存大小,从而提升用户的体验。
下面,将参考图1对本示例实施方式中的上述方法的各个步骤进行更详细的说明。
在步骤S101中,根据当前预设时间段内的帧长度、当前最新帧序号、一个周期包含的帧数及帧间隔时长计算平均码率;其中,该当前预设时间段至少包含整个周期。具体的,平均码率通常是指数字音乐或者视频的平均码率,在计算平均码率Ra时,通过取近一段较长时间内的发送数据的平均值计算得到。如果数据具有周期性,则该时间段至少包含整个周期。平均码率的具体是根据当前预设时间段内的帧长度、当前最新帧序号、一个周期包含的帧数以及帧间隔时长来计算的。其中,周期为视频编码常用的GOP周期。
由于在实际编码中,会根据图像/音频的复杂程度,而对码率进行一些调整,以达到最好的控制文件大小及质量,因此,最终的平均码率并不能在编码之前确定下来,波动幅度较大。为了从一定程度解决这个问题,二次编码方式诞生了。它在第一次编码时不进行实际编码运算,仅仅是计算码率,第二次利用这一计算结果为基础,根据设定值进行调整,并最终编码。平均码率(ABR,Average Bit-Rate)在音频编码时,指这样一种编码方式:它与固定码率(Constant bitrate,CBR)基本相同,会按照设定的目标码率进行编码。但当编码器认为“适当”的时候,会使用高于目标码率的数值来进行编码以保证更好的质量。
在一个实施例中,所述平均码率的计算公式为:
Figure BDA0004071268310000051
其中,Ra表示平均码率,n表示当前最新帧序号,p为一个周期包含的帧数,L为当前预设时间段内的帧长度,Δt表示帧间隔时长。具体的,Ra英文全称为Rate average,平均码率Ra根据上述公式(1)计算。
在一个实施例中,所述平均码率在每收到一帧数据后重新计算。具体的,由于每收到一帧数据的平均码率都不同,因此在每收到一帧数据后都需要对平均码率进行重新计算,以确保每次计算的平均码率的值都是最新的。
在步骤S102中,根据当前待发送数据帧长度及要保证的延时计算延时保证码率。具体的,对于延时保证码率,是通过当前待发送数据帧长度以及要保证的延时来计算的。
在一个实施例中,所述延时保证码率的计算公式为:
Rd=Ln/D                            (2)
其中,Rd表示延时保证码率,Ln表示当前待发送数据帧长度,D表示要保证的延时。具体的,Rd的英文全称为Rate for delay,Ln的英文全称为Length of frame n,延时保证码率Rd通过上述公式(2)计算得出。
在一个实施例中,所述延时保证码率在每发送完一帧数据后重新计算。具体的,由于每发送完一帧数据后的延时保证码率都不同,因此在每发送完一帧数据后都需要对延时保证码率进行重新计算,以确保每次计算的延时保证码率的值都是最新的。
在步骤S103中,根据当前缓存中数据总长度及要保证的延时计算缓存码率。具体的,缓存码率通过当前缓存中数据总长度以及要保证的延时计算。
在一个实施例中,所述缓存码率的计算公式为:
Rb=B/D                             (3)
其中,Rb表示缓存码率,B表示当前缓存中数据总长度,D表示要保证的延时。具体的,Rb的英文全称为Rate for buffer,缓存码率Rb通过上述公式(3)计算得出。
在一个实施例中,所述缓存码率在每个发送周期重新计算。具体的,由于在每个发送周期内的缓存码率都不同,因此在每个发送周期内都需要重新计算缓存码率,以确保计算的缓存码率的值都是每个发送周期最新的。
在步骤S104中,在每个发送周期内,根据所述平均码率、延时保证码率及缓存码率计算实际发送码率。具体的,在每一个发送周期内的实际发送码率取决于平均码率、延时保证码率及缓存码率,故在计算每个发送周期内的实际发送码率时可根据平均码率、延时保证码率及缓存码率来计算。
在一个实施例中,所述实际发送速率的计算公式为:
S=max(Ra,Rd,Rb)                       (4)
其中,S表示每个发送周期的实际发送速率。
具体的,可根据上述公式(4)计算每个发送周期的实际发送速率,即每个发送周期的实际发送速率取平均码率、延时保证码率及缓存码率三者中的最大值。
通过上述方法,根据计算平均码率、延时保证码率和缓存码率,然后在每个发送周期内,根据计算的平均码率、延时保证码率和缓存码率计算实际发送码率,计算出的实际发送码率作为后续数据帧的发送码率,通过将实际发送码率作为后续数据帧的发送码率,不仅可以避免对网络冲击而引起的网络丢包问题,还可以保证发送数据时的延时不会超过既定延时大小,保证业务的时效性,此外,还可以保证缓存大小不会超过既定缓存大小,从而提升用户的体验。
需要说明的是既定延时大小为预先设定的延时大小,也即既定延时指标;既定缓存大小为预先设定的缓存大小,也即既定缓存指标。
需要说明的是,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。另外,也易于理解的是,这些步骤可以是例如在多个模块/进程/线程中同步或异步执行。
进一步的,本示例实施方式中,还提供了一种保证时延的多媒体码流整形装置。参考图2中所示,装置200可以包括第一计算模块201、第二计算模块202、第三计算模块203及第四计算模块204。
其中,第一计算模块201,用于根据当前预设时间段内的帧长度、当前最新帧序号、一个周期包含的帧数及帧间隔时长计算平均码率;其中,该当前预设时间段至少包含整个周期。
第二计算模块202,用于据当前待发送数据帧长度及要保证的延时计算延时保证码率。
第三计算模块203,用于根据当前缓存中数据总长度及要保证的延时计算缓存码率。
第四计算模块204,用于在每个发送周期内,根据所述平均码率、延时保证码率及缓存码率计算实际发送码率。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。作为模块或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公开方案的目的。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。
在本公开的本示例实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被例如处理器执行时可以实现上述任意一个实施例中所述保证时延的多媒体码流整形方法的步骤。
在一些可能的实施方式中,本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述一种云桌面共享方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
参考图3中所示,描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品300,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本发明的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (11)

1.一种保证时延的多媒体码流整形方法,其特征在于,该方法包括:
根据当前预设时间段内的帧长度、当前最新帧序号、一个周期包含的帧数及帧间隔时长计算平均码率;其中,该当前预设时间段至少包含整个周期;
根据当前待发送数据帧长度及要保证的延时计算延时保证码率;
根据当前缓存中数据总长度及要保证的延时计算缓存码率;
在每个发送周期内,根据所述平均码率、延时保证码率及缓存码率计算实际发送码率。
2.根据权利要求1所述保证时延的多媒体码流整形方法,其特征在于,所述平均码率的计算公式为:
Figure FDA0004071268290000011
其中,Ra表示平均码率,n表示当前最新帧序号,p为一个周期包含的帧数,L为当前预设时间段内的帧长度,Δt表示帧间隔时长。
3.根据权利要求1所述保证时延的多媒体码流整形方法,其特征在于,所述延时保证码率的计算公式为:
Rd=Ln/D                               (2)
其中,Rd表示延时保证码率,Ln表示当前待发送数据帧长度,D表示要保证的延时。
4.根据权利要求1所述保证时延的多媒体码流整形方法,其特征在于,所述缓存码率的计算公式为:
Rb=B/D                              (3)
其中,Rb表示缓存码率,B表示当前缓存中数据总长度,D表示要保证的延时。
5.根据权利要求1所述保证时延的多媒体码流整形方法,其特征在于,所述实际发送速率的计算公式为:
S=max(Ra,Rd,Rb)                             (4)
其中,S表示每个发送周期的实际发送速率。
6.根据权利要求1所述保证时延的多媒体码流整形方法,其特征在于,所述周期为GOP周期。
7.根据权利要求1所述保证时延的多媒体码流整形方法,其特征在于,
所述平均码率在每收到一帧数据后重新计算。
8.根据权利要求1所述保证时延的多媒体码流整形方法,其特征在于,
所述延时保证码率在每发送完一帧数据后重新计算。
9.根据权利要求1所述保证时延的多媒体码流整形方法,其特征在于,
所述缓存码率在每个发送周期重新计算。
10.一种保证时延的多媒体码流整形装置,其特征在于,该装置包括:
第一计算模块,用于根据当前预设时间段内的帧长度、当前最新帧序号、一个周期包含的帧数及帧间隔时长计算平均码率;其中,该当前预设时间段至少包含整个周期;
第二计算模块,用于据当前待发送数据帧长度及要保证的延时计算延时保证码率;
第三计算模块,用于根据当前缓存中数据总长度及要保证的延时计算缓存码率;
第四计算模块,用于在每个发送周期内,根据所述平均码率、延时保证码率及缓存码率计算实际发送码率。
11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1~9任一项所述保证时延的多媒体码流整形方法的步骤。
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