[發(fā)明專利]流媒體服務(wù)器保證音視頻質(zhì)量動(dòng)態(tài)流量控制的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110095762.0
• 申請(qǐng)日: 2011-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN102186119A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳凌俊;陸旭彬;馮軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04N21/647
• 分類號(hào): H04N21/647
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流媒體系統(tǒng)和分步式視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，具體來講是一種流媒體服務(wù)器保證音視頻質(zhì)量動(dòng)態(tài)流量控制的方法。

背景技術(shù)

流媒體系統(tǒng)是實(shí)時(shí)性要求非常高的系統(tǒng)，目前流媒體編碼格式越來越多，碼率變動(dòng)也越來越大，良好的流量控制必須能適應(yīng)這些變化。由于流媒體幀類型的不同，幀的大小相差很大，播放的幀間隔卻基本相同，參照PTS(Play?Time?Stamp，顯示時(shí)間戳)出流，如果流量控制不好，將導(dǎo)致流媒體服務(wù)器出流的碼率很不平穩(wěn)，在大并發(fā)量時(shí)，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量抖動(dòng)相當(dāng)大，對(duì)交換機(jī)或路由器產(chǎn)生沖擊，很容易造成中間路由器丟包，直接影響終端解碼質(zhì)量，降低播放效果。當(dāng)前采用的一些丟包控制技術(shù)，如RTCP(RTP?Control?Protocol，RTP控制協(xié)議)控制丟包重傳、FEC(Forward?Error?Correction，前向糾錯(cuò))等，能解決一定程度上的丟包，但這些技術(shù)都是建立在流媒體系統(tǒng)能平穩(wěn)播流的基礎(chǔ)之上的，并且此類技術(shù)需要額外的開銷，如帶寬和服務(wù)器的計(jì)算能力，客戶端和服務(wù)器的配合等，并不能夠節(jié)約成本。即便媒體流按照恒定碼率播放，也存在著相應(yīng)的問題，因?yàn)椴簧倜襟w是變碼率的，如果碼率固定，會(huì)導(dǎo)致碼率小的部分播放過快，而碼率大的部分播放過慢的問題，依舊對(duì)質(zhì)量造成影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種流媒體服務(wù)器保證音視頻質(zhì)量動(dòng)態(tài)流量控制的方法，不論在碼率恒定或不恒定的情況下，都能夠解決丟包問題，降低對(duì)路由器的沖擊，保證播放速度和播放效果，提高播放質(zhì)量。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種流媒體服務(wù)器保證音視頻質(zhì)量動(dòng)態(tài)流量控制的方法，包括如下步驟：

(1)播放前，將發(fā)送流文件按相同的播放時(shí)間切分成一組切片，并為這些切片建立索引信息，索引信息至少包括幀長(zhǎng)、幀間隔時(shí)間、幀類型；

(2)根據(jù)所述索引信息計(jì)算出平均碼率，記錄或設(shè)定組邊界，幀組內(nèi)的所有幀參照所述平均碼率發(fā)送到客戶端；

(3)流媒體服務(wù)器發(fā)送傳送流包時(shí)，在包內(nèi)的字節(jié)數(shù)不超過鏈路層最大傳輸單元的前提下，攜帶最多的發(fā)送流單元，并將此大小記為最大包長(zhǎng)，最大包長(zhǎng)除以平均碼率，得出最大包時(shí)間間隔；

(4)初始播放時(shí)，發(fā)包的個(gè)數(shù)為1，根據(jù)最大包時(shí)間間隔確定下一個(gè)包要發(fā)送的相對(duì)時(shí)間，通過相對(duì)時(shí)間加上當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算出下一個(gè)包要發(fā)送的絕對(duì)時(shí)間點(diǎn)。在下一個(gè)時(shí)間信號(hào)點(diǎn)，判斷當(dāng)前時(shí)間是否超過絕對(duì)時(shí)間點(diǎn)，若沒超過，則等待下一個(gè)時(shí)間周期；若超過，發(fā)送下一個(gè)包，進(jìn)行修正；

(5)到達(dá)幀結(jié)尾，剩余字節(jié)小于最大包長(zhǎng)時(shí)，按剩余字節(jié)長(zhǎng)度計(jì)算時(shí)間間隔，一個(gè)包發(fā)送完畢；

(6)播放的幀到達(dá)組邊界時(shí)，重新計(jì)算平均碼率，進(jìn)入下一循環(huán)采用上述步驟完成切片播放。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟(2)對(duì)于視頻點(diǎn)播技術(shù)和實(shí)時(shí)視頻點(diǎn)播，則將連續(xù)的多個(gè)幀分成一組，計(jì)算組內(nèi)幀的總長(zhǎng)度、總間隔，通過總長(zhǎng)度除以總間隔計(jì)算出平均碼率、并記錄組邊界。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟(2)對(duì)于直播頻道，計(jì)算從第0幀到直播點(diǎn)幀的總長(zhǎng)度和總時(shí)間間隔，計(jì)算平均碼率，并按照組內(nèi)幀數(shù)量設(shè)定組邊界。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，將已經(jīng)錄制的多個(gè)幀或者所有幀作為一組，作為后續(xù)幀的參考碼率。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟(4)中，修正時(shí)，如果當(dāng)前時(shí)間和設(shè)定的下一包發(fā)送時(shí)間的差值超過最大包時(shí)間間隔，且小于二倍時(shí)間間隔時(shí)，則當(dāng)前發(fā)送的包數(shù)量加1，下一次發(fā)包的時(shí)間就是當(dāng)前時(shí)間加上2倍的最大包時(shí)間間隔。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟(4)中，修正時(shí)，如果時(shí)間差值大于二倍時(shí)間間隔，仍按兩個(gè)包發(fā)送。

本發(fā)明的有益效果在于：將多個(gè)幀設(shè)為一組，在幀組的顯示時(shí)間范圍內(nèi)以平穩(wěn)的速率將這些幀發(fā)送出去，降低對(duì)路由器的沖擊，解決丟包問題；即使對(duì)于變碼率(Variable?Bire?Rate，VBR)片源，將幀組設(shè)為較小的值(極端情況下為1)，幀組變小后，同樣可以保證播放效果。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明流媒體服務(wù)器保證音視頻質(zhì)量動(dòng)態(tài)流量控制的方法，步驟如下：

(1)播放前，將發(fā)送流文件按相同的播放時(shí)間(如設(shè)定為4分鐘)切分成一組切片，并為這些切片建立索引信息，假設(shè)本實(shí)施例播放一個(gè)切片，其共有6000個(gè)幀，平均幀間隔為40ms，平均每30個(gè)幀中有一個(gè)I幀，I幀大小在40KB到60KB之間，B，P幀在10KB到30KB之間。