[發(fā)明專利]一種提高視頻圖像清晰度的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510055689.2
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104539917A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李非桃;劉宇波
• 申請（專利權(quán)）人: 成都金本華科技股份有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N21/643;H04N21/647
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)傳輸，特別涉及一種視頻傳輸方法。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)進(jìn)入全數(shù)字化階段，并越來越廣泛地應(yīng)用于安防、安全監(jiān)控和高清晰視頻圖像獲取等眾多行業(yè)。而引入無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的視頻遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)將更加開放，易于集成和維護(hù)擴(kuò)展，且不受時(shí)間和地域的限制。

然而，視頻遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)正向著高分辨率、高速、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆较虬l(fā)展。高分辨率的同時(shí)也意味著網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)量的大幅增長，而實(shí)際無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率比較低，帶寬最高只有幾兆。因此，將如此多的數(shù)據(jù)直接通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸是不可行的。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種提高視頻圖像清晰度的方法，包括：

視頻遠(yuǎn)程采集客戶端和數(shù)據(jù)服務(wù)器采用DirectShow架構(gòu)，通過軟件實(shí)現(xiàn)視頻圖像數(shù)據(jù)的傳輸，MPEG-4解碼和顯示，在4G網(wǎng)絡(luò)視頻捕獲設(shè)備的應(yīng)用層程序中對底層濾波器進(jìn)行相應(yīng)的操作；系統(tǒng)中的4G網(wǎng)絡(luò)視頻捕獲設(shè)備和遠(yuǎn)程采集客戶端及數(shù)據(jù)服務(wù)器各自處于自己的內(nèi)網(wǎng)當(dāng)中，在視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸中，采用基于P2P的組網(wǎng)模式，利用第三方的P2P服務(wù)器來協(xié)助傳輸，完成遠(yuǎn)程采集客戶端及數(shù)據(jù)服務(wù)器之間的連接，采用UDP協(xié)議完成視頻圖像數(shù)據(jù)的傳輸，采用TCP協(xié)議完成命令的傳輸。

優(yōu)選地，所述視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸過程中采用自適應(yīng)幀分發(fā)方法，根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，實(shí)時(shí)動態(tài)調(diào)整報(bào)文的大小，具體包括：

發(fā)送端根據(jù)接收端發(fā)送回來的反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算出丟幀率，然后根據(jù)丟幀率判斷出當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否為輕載、重載還是擁塞狀態(tài)，若確認(rèn)處于擁塞狀態(tài)，則對UDP報(bào)文的大小進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，即減少報(bào)文的大小，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)恢復(fù)之后再增加報(bào)文的大小。

優(yōu)選地，在所述自適應(yīng)幀分發(fā)之后，當(dāng)需要重發(fā)時(shí)，在4G網(wǎng)絡(luò)視頻捕獲設(shè)備端，以幀為單位只進(jìn)行有限次的數(shù)據(jù)重發(fā)，并采用以下過程執(zhí)行重發(fā)：

當(dāng)視頻遠(yuǎn)程采集客戶端和數(shù)據(jù)服務(wù)器接收完一幀視頻圖像之后，根據(jù)幀中所包含的具體報(bào)文編號等信息對該幀的丟失情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后將該幀的丟包統(tǒng)計(jì)結(jié)果回發(fā)給4G網(wǎng)絡(luò)視頻捕獲設(shè)備端；

4G網(wǎng)絡(luò)視頻捕獲設(shè)備端接收到丟包統(tǒng)計(jì)之后，首先根據(jù)具體幀號和報(bào)文編號信息從數(shù)據(jù)緩存中找到相應(yīng)的幀，根據(jù)不同的報(bào)文采用不同的發(fā)送策略；

視頻遠(yuǎn)程采集客戶端和數(shù)據(jù)服務(wù)器接收到重發(fā)的報(bào)文之后，首先對該報(bào)文所在幀之前的視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，表示該幀之前的視頻圖像數(shù)據(jù)都是無誤的，將這些視頻圖像數(shù)據(jù)從第一數(shù)據(jù)緩存轉(zhuǎn)移到第二數(shù)據(jù)緩存中等待輸出解碼；

根據(jù)幀號和報(bào)文編號等信息，將該幀存放到第一數(shù)據(jù)緩存中的相應(yīng)位置，當(dāng)視頻遠(yuǎn)程采集客戶端和數(shù)據(jù)服務(wù)器在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有接收到重發(fā)幀時(shí)，則對當(dāng)前所收到的數(shù)據(jù)幀之前的視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，將這些數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)移到第二數(shù)據(jù)緩存中。

優(yōu)選地，所述視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸過程中采用自適應(yīng)幀分發(fā)方法，根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，實(shí)時(shí)動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，具體包括：

發(fā)送端根據(jù)接收端發(fā)送回來的反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算出數(shù)據(jù)吞吐率和丟幀率，然后根據(jù)數(shù)據(jù)吞吐率和丟幀率判斷出當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)對發(fā)送速率進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。

優(yōu)選地，所述根據(jù)數(shù)據(jù)吞吐率和丟幀率判斷出當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)對發(fā)送速率進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，進(jìn)一步包括：

在客戶端對丟包率參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用加權(quán)平滑處理，獲取視頻傳輸過程中第i個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)吞吐率R_i和丟包率P_i為：

R_i＝Σ^N-1_j＝0(μ_jD_i-j/T_i-j)，其中Σ^N-1_j＝0(μ_j)＝1；

P_i＝Σ^N-1_j＝0(α_jLP_i-j/SP_i-j)，其中Σ^N-1_j＝0(α_j)＝1；