[發明專利]視頻碼率實時調整裝置及系統、視頻服務器

在審

• 申請號: 201710421791.9
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107276910A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 陳春東;張昆鵬;張文江;彭明喜;楊新;王宇文;雷曉倫;蘇靜;董霞;林永生;方翔;余忠洋
• 申請（專利權）人: 上海迪愛斯通信設備有限公司
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/825;H04L29/06
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙)31251
• 代理人: 郭桂峰

技術領域

本發明涉及存儲技術領域，尤其涉及一種視頻碼率實時調整裝置及系統、視頻服務器。

背景技術

隨著互聯網技術的發展，無線網絡得到了迅猛的發展，方便人們工作生活的同時對無線網絡的性能提出了更高的要求，如無線網絡的實時性等。尤其在公共安全領域，對于實時視頻的傳輸有著全天候、全地形的要求，提供清晰度高、延時性小的視頻傳輸有利于現場情況的及時掌握。但是，由于無線網絡的缺陷性，易使得網絡傳輸中出現包現象。一般來說，丟包原因大致可以劃分為兩類：一類是由于網絡擁塞導致，即當前的網絡無法承載很高的碼率；另一類是由于無線鏈路出錯造成，如誤碼，無線網絡等原因。無論是何種原因導致丟包，都極大地影響了無線網絡對視頻的實時傳輸。

在傳輸控制協議(以下簡稱TCP)中，實現擁塞控制的機制包括兩部分：慢啟動和擁塞避免。為了提高傳輸效率，TCP Reno進一步引入快速重傳和快速恢復算法，其只需根據發送方收到的重復確認判定數據包的丟失，不用再等待到數據包超時，以此在出現連續丟包的情況下，發送方能夠更有效的進行擁塞控制。但這一改進都只是針對于有線網絡，對于信道環境復雜的無線網絡環境，數據丟失的原因不僅僅局限于網絡擁塞，大部分丟包是由于鏈路出錯造成的，直接采用有線網絡中的規則，勢必降低帶寬利用率，無法充分發揮出TCP的性能。

當然，目前也有針對改善TCP在無線環境下的傳輸效率的技術方案，如：

1)端到端方案，其僅對TCP連接兩端的協議進行修改，不需要考慮中間節點，保證了發送方和接受方TCP連接的完整性。但是，與傳統TCP協議共存時，會出現霸占其他協議流帶寬的問題，嚴重破壞了不同協議流之間的友好性。

2)分段連接方案，其在傳輸層分為兩段，對TCP發送方完全屏蔽了無線鏈路，以此無線鏈路部分可以另外使用其他的擁塞控制技術，如SACK(Selective ACK)等。該裝置對移動主機和中間節點的TCP軟件都要做修改，雖然發送方的TCP實現不受影響，但是破壞了端到端的TCP連接語義，傳送的數據包并沒有真正發送到接收方。

3)本地鏈路層方案，介于以上兩種裝置之間，它使用可靠地鏈路層協議在鏈路層進行重傳從而對發送端屏蔽和鏈路有關的丟包。但是這樣鏈路層協議和高層協議都有獨立差錯控制功能，兩者相互競爭，不利于提高端到端的吞吐量。

發明內容

本發明的目的是提供一種無線接入認證裝置及一種視頻碼率實時調整裝置及系統、視頻服務器，有效解決了無線網絡中視頻數據實時傳輸的技術問題。

本發明提供的技術方案如下：

一種基于無線網絡的視頻碼率實時調整裝置，包括：

處理器，用于實現各指令；及

存儲器，用于存儲多條指令，所述指令適用于處理器加載并執行；所述多條指令包括：

根據視頻接收端檢測的丟包信息得到丟包率；

根據所述丟包率對網絡的視頻碼率進行預測，得到預測碼率；

根據視頻接收端反饋的視頻數據確認信息判斷當前網絡是否出現擁塞；若是，

根據預測碼率對實時碼率進行調整，并根據調整后的碼率發送視頻數據。

在本技術方案中，根據視頻接收端的丟包率等信息判斷當前無線網絡是否出現擁塞情況，若出現，則根據及時調整視頻數據的發送碼率，以減少無線網絡的擁塞狀態，從而提高視頻數據的傳輸效率。

進一步優選地，在指令根據所述丟包率對網絡的視頻碼率進行預測，得到預測碼率中，包括：

根據視頻接收端反饋的視頻數據確認信息中包括的時間戳計算得到往返延時；

根據丟包率、往返延時以及重傳超時時間對網絡中的視頻碼率進行預測，得到預測碼率。

在本技術方案中，根據丟包率等信息對無線網絡的視頻碼率進行預測，以此根據該視頻碼率對當前無線網絡中的實時碼率進行調整。

進一步優選地，所述根據丟包率、往返延時以及重傳超時時間對網絡中的視頻碼率進行預測，得到預測碼率R₀，具體為：

其中，P為丟包率，RTT為往返延時，RTO為重傳超時時間。

進一步優選地，在指令根據視頻接收端反饋的視頻數據確認信息判斷當前網絡是否出現擁塞中，包括：

根據視頻數據確認信息中包括的時間戳計算得到單向延時，所述單向延時為視頻發送端到視頻接收端的延時；

判斷預設大小數據量中單向延時是否呈現增加趨勢，若是，

判定出現擁塞。