[發(fā)明專利]提高實(shí)時(shí)壓縮視頻流網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710114080.7
• 申請(qǐng)日: 2017-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN107026849A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 千目聚云數(shù)碼科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04N21/238;H04N21/2662;H04L12/801
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國(guó)中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)多媒體通信領(lǐng)域，具體地，涉及提高實(shí)時(shí)壓縮視頻流網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前高效的圖像壓縮算法使得圖像的壓縮性能有了很大的提高，能使用更小的帶寬來(lái)傳送高清的視頻圖像。視頻壓縮技術(shù)中關(guān)鍵幀即I幀采用幀內(nèi)圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，其它幀P幀、B幀采用幀間圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和熵編碼壓縮技術(shù)。壓縮后得到的I幀通常比較大，P幀、B幀則較小。如圖1所示，圖1是一個(gè)全高清碼流各個(gè)幀大小的統(tǒng)計(jì)圖。

從圖1中可以明顯的看出I幀比P幀的尺寸大很多。該圖表示的視頻幀率為25幀/秒，平均碼率為8Mbps，每幀之間間隔40毫秒，該I幀大小為240KB，則可計(jì)算出發(fā)送I幀40毫秒的瞬時(shí)碼率可達(dá)到76Mbps，甚至?xí)^(guò)此值達(dá)到網(wǎng)卡的最高傳輸速率。如果該碼流將經(jīng)過(guò)一個(gè)路由器再傳輸?shù)綆挒?0Mbps的公網(wǎng)，就會(huì)因發(fā)送速率過(guò)大而發(fā)生網(wǎng)絡(luò)丟包，影響實(shí)際發(fā)送效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種提高實(shí)時(shí)壓縮視頻流網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率的方法及系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明提供的提高實(shí)時(shí)壓縮視頻流網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率的方法，包括如下步驟：

步驟1：在創(chuàng)建媒體傳輸通道時(shí)，獲取碼流接收方的IP地址和端口號(hào)，即目的IP地址和目的端口號(hào)；

步驟2：在IP協(xié)議層和MAC層之間創(chuàng)建控制碼流發(fā)送速率的速率控制單元，所述速率控制單元按照設(shè)定的規(guī)則控制IP數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率；

步驟3：按照步驟2的發(fā)送速率將IP數(shù)據(jù)包發(fā)送視頻流至MAC層。

優(yōu)選地，所述步驟2中速率控制單元按照設(shè)定的規(guī)則是指：速率控制單元通過(guò)解析IP包頭中的目的IP地址和目的端口號(hào)，使得對(duì)去往該目的IP地址和目的端口號(hào)的IP數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率為目標(biāo)速率。

優(yōu)選地，設(shè)定的目標(biāo)速率為發(fā)送媒體的實(shí)際碼率的1倍以上，具體的倍數(shù)取決于實(shí)際應(yīng)用對(duì)圖像延時(shí)的要求，包括取1.5倍的優(yōu)選參數(shù)值。

優(yōu)選地，還包括步驟4：當(dāng)要關(guān)閉媒體傳輸通道時(shí)，關(guān)閉該媒體通道對(duì)應(yīng)的速率控制單元。

根據(jù)本發(fā)明提供的提高實(shí)時(shí)壓縮視頻流網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率的系統(tǒng)，包括：

目的IP地址與端口獲取模塊：用于在創(chuàng)建媒體傳輸通道時(shí)，獲取碼流接收方的IP地址和端口號(hào)，即目的IP地址和目的端口號(hào)；

發(fā)送速率控制單元：用于在IP協(xié)議層和MAC層之間按照設(shè)定的規(guī)則控制IP數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率；

發(fā)送模塊：用于按照發(fā)送速率控制單元的發(fā)送速率將IP數(shù)據(jù)包發(fā)送視頻流至MAC層。

優(yōu)選地，所述發(fā)送速率控制單元還用于通過(guò)解析IP包頭中的目的IP地址和目的端口號(hào)，使得對(duì)去往該目的IP地址和目的端口號(hào)的IP數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率為目標(biāo)速率。

優(yōu)選地，設(shè)定的目標(biāo)速率為發(fā)送媒體的實(shí)際碼率的1倍以上，具體的倍數(shù)取決于實(shí)際應(yīng)用對(duì)圖像延時(shí)的要求，包括取1.5倍的優(yōu)選參數(shù)值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明提供的提高實(shí)時(shí)壓縮視頻流網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率的方法，能夠通過(guò)在IP協(xié)議層控制峰值發(fā)送速率，降低網(wǎng)絡(luò)丟包率，使得基于其上的TCP、UDP協(xié)議層能更好的工作，從而實(shí)現(xiàn)TCP、UDP實(shí)際發(fā)送效率的大幅提高。

2、本發(fā)明提供的提高實(shí)時(shí)壓縮視頻流網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率的系統(tǒng)中的速率控制單元位于IP協(xié)議層，最接近物理層，能獲得更好的控制精度。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為全高清碼流各個(gè)幀大小的統(tǒng)計(jì)圖；

圖2為本發(fā)明提供的提高實(shí)時(shí)壓縮視頻流網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

根據(jù)本發(fā)明提供的提高實(shí)時(shí)壓縮視頻流網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率的方法，通過(guò)在TCP/IP協(xié)議棧的IP層增加發(fā)送速率控制單元，能同時(shí)為位于上層的TCP協(xié)議和UDP協(xié)議提供發(fā)送速率控制。根據(jù)實(shí)際圖像延時(shí)的要求，可設(shè)置該速率控制單元允許的最大速率為1.2倍至1.6倍的視頻平均碼率。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明提供的提高實(shí)時(shí)壓縮視頻流網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率的系統(tǒng)，包括：