[發(fā)明專利]一種網(wǎng)絡(luò)推流質(zhì)量的優(yōu)化方法及優(yōu)化系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710199908.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN107026856A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃德恒;譚洪學(xué);呂桂華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海七牛信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04N19/152
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所31251
• 代理人: 郭桂峰

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及音視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種網(wǎng)絡(luò)推流質(zhì)量的優(yōu)化方法及優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，移動(dòng)視頻直播越來(lái)越火爆，在娛樂(lè)、教育、游戲電競(jìng)、體育等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用，各種直播產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，而能夠提供優(yōu)秀用戶體驗(yàn)的直播產(chǎn)品和服務(wù)終將在這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

影響直播觀看體驗(yàn)的因素總體而言分為兩個(gè)維度，一是畫面清晰度(即畫質(zhì))，二是流暢度。畫質(zhì)與碼率和分辨率正相關(guān)，流暢度與幀率和數(shù)據(jù)帶寬正相關(guān)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的帶寬一定的情況下，流暢度與碼率呈一種負(fù)相關(guān)的關(guān)系，即當(dāng)碼率超出實(shí)際網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐率時(shí)，流暢度就會(huì)降低。理想情況下，當(dāng)主播端與觀眾端都有無(wú)限帶寬時(shí)，只需要選擇一個(gè)直播設(shè)備所能承受的最佳畫質(zhì)進(jìn)行推流，便能獲得高清流暢的優(yōu)質(zhì)觀看體驗(yàn)。然而考慮到直播者(即主播)所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境千差萬(wàn)別，從直播端到推流服務(wù)器的鏈路上經(jīng)常發(fā)生丟包、抖動(dòng)和延遲等情況，導(dǎo)致直播推流不暢，造成觀看的體驗(yàn)下降。在這種情況下，必定要權(quán)衡畫質(zhì)與流暢度這兩個(gè)維度來(lái)維持較好的觀看體驗(yàn)，大量用戶反饋表明，使用較低畫質(zhì)和高流暢度，與高畫質(zhì)和頻繁卡頓的直播相比，前者能帶來(lái)更好的用戶觀看體驗(yàn)。此時(shí)，一種能夠根據(jù)直播端的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)推流質(zhì)量的技術(shù)方案顯得尤為必要。

目前直播推流的通用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為RTMP(Real Time Messaging Protocol，實(shí)時(shí)消息傳輸協(xié)議)協(xié)議，是基于TCP進(jìn)行傳輸，其本身是面向連接、可靠的傳輸層協(xié)議，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了擁塞控制策略。在高丟包率的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，TCP的自動(dòng)重傳策略會(huì)占用很大一部分帶寬，從而導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐量減少，造成播放端的卡頓。當(dāng)前市面上應(yīng)對(duì)弱網(wǎng)推流的方案主要有以下三種：

由主播根據(jù)觀眾反饋?zhàn)孕羞x擇推流的清晰度，即推流端不做自動(dòng)判斷網(wǎng)絡(luò)處理；

在直播開始時(shí)判斷網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，若檢測(cè)到較差的網(wǎng)絡(luò)條件，則直接采用一個(gè)較低的推流配置開始直播，并在整個(gè)直播過(guò)程中始終采用該配置；

將推流質(zhì)量配置預(yù)設(shè)高低兩個(gè)檔次，在直播過(guò)程中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況在這兩個(gè)檔次間來(lái)回切換。

以上方案能在一定程度上緩解由網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)或弱網(wǎng)所引發(fā)的直播端推流不流暢問(wèn)題，但也都分別存在一系列的缺陷，具體分析如下：

依靠主播根據(jù)觀眾反饋來(lái)選擇推流清晰度，本身太過(guò)于依賴主播的經(jīng)驗(yàn)，并且觀眾的反饋信息無(wú)法準(zhǔn)確判斷直播卡頓的根源，主播端的網(wǎng)絡(luò)不佳或者觀眾自身的網(wǎng)絡(luò)存在問(wèn)題均可能造成直播體驗(yàn)的負(fù)面反饋；

未考慮到網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)的因素，可能直播開始時(shí)網(wǎng)絡(luò)處于波動(dòng)狀態(tài)，導(dǎo)致采用低畫質(zhì)進(jìn)行推流，而后直播過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)穩(wěn)定，直播卻只能始終采用低畫質(zhì)，無(wú)法達(dá)到觀看體驗(yàn)的最優(yōu)化。另外，可能一開始采用高畫質(zhì)推流，直播過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)，也將造成頻繁卡頓；

采用高低兩檔畫質(zhì)配置根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況來(lái)回切換，會(huì)帶來(lái)的兩個(gè)問(wèn)題。問(wèn)題一是播放端能夠明顯感知畫質(zhì)的抖動(dòng)，二是頻繁從低畫質(zhì)切換到高畫質(zhì)時(shí)，可能瞬時(shí)增大網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，使發(fā)送的碼率超過(guò)實(shí)際帶寬，造成卡頓，總而言之無(wú)法做到平滑切換。

應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請(qǐng)的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施方式的目的在于提供一種網(wǎng)絡(luò)推流質(zhì)量的優(yōu)化方法及優(yōu)化系統(tǒng)，能夠平滑地調(diào)整推流的碼率和幀率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)一方面提供一種網(wǎng)絡(luò)推流質(zhì)量的優(yōu)化方法，所述方法包括：按照預(yù)設(shè)周期采集推流的特征信息，所述特征信息包括平均碼率、平均幀率、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)吞吐量、每幀TCP平均發(fā)送時(shí)長(zhǎng)；根據(jù)當(dāng)前每幀TCP平均發(fā)送時(shí)長(zhǎng)以及當(dāng)前緩沖區(qū)數(shù)據(jù)吞吐量，對(duì)下一周期的碼率進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的碼率作為目標(biāo)碼率反饋至編碼器；根據(jù)當(dāng)前緩沖區(qū)數(shù)據(jù)吞吐量，對(duì)下一周期的幀率進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)調(diào)整后的幀率確定兩幀之間的時(shí)間間隔；基于確定的所述時(shí)間間隔對(duì)進(jìn)入編碼器的音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，以生成符合調(diào)整后的幀率的音視頻數(shù)據(jù)；按照調(diào)整后的碼率和調(diào)整后的幀率進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)的編碼及傳輸。