[發明專利]一種波動網絡環境下的視頻實時傳輸方法

有效

• 申請號: 201710759875.3
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107666593B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 丁海斌;陳海欣;嚴紅;崔雋;孟德鑫;姚東浩;鄧佳磊;包亮;趙侃侃;江振亮
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N21/647
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華;于瀚文

本發明公開了一種波動網絡環境下的視頻實時傳輸方法，包括：步驟1、進行雙路碼流同時編碼，其中一路為高清流，記為StreamOrigin；另一路為實時流，記為StreamDynamic；步驟2、在傳輸緩存中同時緩存一定時長的高清流StreamOrigin以及實時流StreamDynamic；步驟3、雙碼流不同時傳輸，根據切換策略延遲切換；步驟4、動態生成編碼器調度策略：根據網絡發送緩沖區情況及用戶調度策略進行編碼器調度策略實時更新。

技術領域

本發明屬于視頻直播技術領域，涉及到視頻數據的編解碼以及傳輸分發技術，尤其涉及一種波動網絡環境下的視頻實時傳輸方法。

背景技術

隨著網絡上下行帶寬的提升，網絡可承載的內容越來越豐富，網絡的接入方式也越來越多，相應的網絡環境也越來越復雜。隨著移動網絡、智能手持終端的普及以及移動直播的興起，除了視頻轉發服務本身的業務功能和并發性能，高清視頻實時通信還需要考慮無線信道下固有的帶寬波動以及種類繁多的視頻采集與播放終端不同的硬件處理能力。目前，如何適應波動網絡帶寬下不同硬件能力的視頻采集與播放終端，如何保障視頻的實時高質量傳輸已經成為流媒體領域的研究熱點與挑戰。

波動網絡環境下的視頻實時傳輸，除了需要根據自身設備的網絡性能與硬件編解碼能力進行，迫切需要流媒體分發服務根據采集、轉發服務、播放端的傳輸情況提供全局的動態控制能力，從而自動實時適應各種不同環境下高質量的流媒體實時傳輸，解決嚴重影響用戶體驗的“延時”、“視頻質量”問題，利用現有網絡帶寬提供最大化的流媒體傳輸能力。

目前主流的視頻直播技術，主要存在以下幾個問題：首屏加載時間長，視頻不能適應網絡波動的情況，如常見的移動網絡場景，碼流切換時畫面一直處于黑屏或加載中，編碼參數如分辨率，需要用戶手動設置等情況，嚴重影響用戶體驗，不適應如今移動網絡普及下用戶的需求。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種波動網絡環境下的視頻實時傳輸方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種波動網絡環境下的視頻實時傳輸方法，步驟如下：

步驟1、雙碼流動態編碼：進行雙路碼流同時編碼，其中一路為高清流，記為StreamOrigin；另一路為實時流，記為StreamDynamic；

步驟2、雙碼流時移緩存：在傳輸緩存中同時緩存一定時長的高清流StreamOrigin以及實時流StreamDynamic，一般至少緩存一個完整GOP時長；其中，GOP(GroupofPictures，畫面組)即以關鍵幀開始的最長視頻幀序列，且該視頻幀序列中有且只有一個關鍵幀；

步驟3、雙碼流傳輸切換：雙碼流不同時傳輸，根據切換策略延遲切換；

步驟4、動態生成編碼器調度策略：根據網絡發送緩沖區情況及用戶調度策略進行編碼器調度策略實時更新，若由于網絡原因(阻塞或帶寬不足等)導致發送緩沖區數據滿，則觸發實時流StreamDynamic動態降低實時流視頻質量，優先滿足實時傳輸；若由于編碼器性能不夠導致轉發服務端輸入緩沖區滿，則先觸發實時流StreamDynamic降低實時流視頻質量，如果編碼器仍負載過多，如編碼性能已占100％，則繼續觸發高清流StreamOrigin降低高清流質量，優先滿足提供功能服務。

步驟1中雙碼流動態編碼步驟如下：

步驟1-1、編碼器按照用戶調度命令或發送端預設的默認配置參數，如幀率、分辨率、碼率等，進行實時編碼，即編碼器調度器調度編碼器組，調動兩路編碼器同時編碼，一路碼流為高清流StreamOrigin，另一路碼流為實時流StreamDynamic；

步驟1-2、高清流StreamOrigin按照配置的最高質量進行編碼，高清流StreamOrigin分辨率和碼率上限為用戶設置的期望參數(如設置分辨率和碼率上限的期望參數分別720P和2Mbps)；