CN105898403A - 在线媒体服务的码流自适应方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在线媒体服务的码流自适应方法，包括：采集用户的网络带宽信息，分析得到带宽使用率；根据所述带宽使用率，确定相应的最佳码流，通过比较所述最佳码流与当前流媒体传输的码流，判断是否对当前流媒体传输的码流进行调整；若无需调整，则维持当前流媒体传输的码流向用户传输流媒体数据；若需要调整，则基于所述最佳码流向用户传输流媒体数据。本发明还提供了一种在线媒体服务的码流自适应***，从而使流媒体业务***能够适应通道的时变特性来实现流媒体数据传输的连贯性，稳定性，在一定程度上提高应用服务质量。

Description

在线媒体服务的码流自适应方法及***

技术领域

本发明实施例涉及互联网信息传输领域，尤其涉及一种在线媒体服务的码流自适应方法。

背景技术

码流(Data Rate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率或码流率，是视频编码中画质质量控制中重要的部分，一般我们用的单位是kb/s或者Mb/s。一般来说同样的分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。码流越大，说明单位时间内取样率越大，数据流，精读就越高，处理出来的文件就越接近源文件，图像指令越好，画质越清晰。

伴随着无线网络接入方式的普及与发展，很多电子产品都具备了无线联网的功能，特别是新兴起的可移动实时视频监控设备，更是需要具备无线网络的接入能力，以便实现理想的远程监控及控制功能。然而，众所周知，一般的视频码流数据的流量都是比较大的，例如：视频爱好者应该清楚，惊险、激烈的场面都是图像变化很快的场面，数据流极大，很难压缩，所以需要很高的码流才能准确描述表现出来。就压缩技术参数而言，只有最少在10Mb码流率的前提下采样，才能保证各种高清画质的原汁原味，不流失包括静态画面与激烈场景在内的任何细节，使压缩出来的效果拥有纯正的高清特质，从而在节目源端为消费者获得高清体验打下坚实基础。

而在互联网中，由于TCP/IP网络“尽力而为”的特点，传输多媒体数据流会因为移动通信所要使用的传输信道环境恶劣,信道质量差、流量控制机制不完善而导致的数据丢包、误码率要高很多。而压缩视频流对误码非常敏感,即使接收到数据包的误码率很低,也会对解码后的图像质量造成很大影响。还有数据量太大、网络服务质量不稳定等问题也会导致传送速率很慢，甚至出现传送失败的问题。

现有技术中由于通道的多径衰落、传输遮挡以及移动切换、延迟等，使得传输通道的带宽波动大，误码率高以及阻塞丢失严重。再加上经过压缩编码的视频数据，对通道误码非常敏感，造成误码环境下恢复图像的质量严重下降。因此要求流媒体业务***能够适应通道的时变特性来实现流媒体数据传输的连贯性，稳定性。因而不能即时的反映当前网络状态的实际情况，均会造成反映速度过慢，调节编码码流大小不及时，给用户造成了视觉上的不良感。

发明内容

为了解决现有技术中不能即时的反映当前网络的实际状态，进而不能及时地调节编码码流大小的情况，本发明实施例提供一种在线媒体服务的码流自适应方法，包括：

采集用户的网络带宽信息，分析得到带宽使用率；

根据所述带宽使用率，确定相应的最佳码流；

比较所述最佳码流与当前流媒体传输的码流，判断是否对当前流媒体传输的码流进行调整；

若无需调整，则维持当前流媒体传输的码流向用户传输流媒体数据；

若需要调整，则基于所述最佳码流向用户传输流媒体数据。

本发明实施例另一方面提供了一种在线媒体服务的码流自适应***，包括：

带宽分析模块，配置以：采集用户的网络带宽信息，分析得到带宽使用率；

最佳码流确定模块，配置以：根据所述带宽使用率，确定相应的最佳码流；

判断模块，配置以：比较所述最佳码流与当前流媒体传输的码流，判断是否对当前流媒体传输的码流进行调整；

码流传输模块，配置以：维持当前流媒体传输的码流向用户传输流媒体数据或基于所述最佳码流向用户传输流媒体数据。

上述在线媒体服务的码流自适应方法及***，通过根据采集到的带宽信息自动对码流进行编码调整，控制流媒体的传输速率，使得流媒体业务***能够适应通道的时变特性，解决在误码环境下恢复图像的质量严重下降问题，确保在互联网环境下流媒体数据传输的连贯性、稳定性，适应不同的网络状况，提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的在线媒体服务的码流自适应方法的流程图；

图2为图1中给的方法的步骤3的一种具体实施方式的详细执行图；

图3为图1中给的方法的步骤2的一种具体实施方式的详细执行图；

图4为本发明一实施例的在线媒体服务的码流自适应***的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施方式中所涉及到的技术特征彼此之间可以相互组合。

OSI(Open System Interconnect，开放式***互联)模型把网络通信的工作分为7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。在研究现有技术的基础上，本发明提供了一种调度的码流自适应的方法。该方法工作在应用层，可以在源头控制多媒体数据传输，解决传输中的网络堵塞问题。

本发明可用于对众多已存在的、记录的来源进行播放，如对电影、电视节目以及精彩视频的回放。

为了提高音、视频调度***对网络状况的适应能力，需要针对流媒体数据传输进行可伸缩性设计。将网络状况的动态变化通过技术手段反馈到视频调度***中，根据控制策略，能够使得视频调度***更好地匹配网络的动态变化，在一定程度上提高应用服务质量。

本发明在流媒体数据传输过程中，通过采集分析流媒体数据传输的网络带宽信息，对流媒体数据传输进行可伸缩性设计，并结合动态编码，使其匹配网络的动态变化，得到理想输出码流。例如：按不同的网络带宽使用率对媒体数据进行不同的编码，输出速度快慢不等的与网络匹配的编码码流，从而提高互联网环境下数据传输的应用服务质量。

参照图1，示出了根据本发明的一个实施例的在线媒体服务的码流自适应方法，所述方法包括：

步骤1：采集用户的网络带宽信息，分析得到带宽使用率；

步骤2：根据所述带宽使用率，确定相应的最佳码流；

步骤3：:比较所述最佳码流与当前流媒体传输的码流，判断是否对当前流媒体传输的码流进行调整；

步骤4：若无需调整，则维持当前流媒体传输的码流向用户传输流媒体数据；

步骤5：若需要调整，则基于所述最佳码流向用户传输流媒体数据。

上述步骤3例如可以通过如下子步骤来实施，包括：

步骤31：将所述最佳码流与当前流媒体传输的码流进行比较；

步骤32：若所述最佳码流与当前流媒体传输的码流一致，则决定不调整；若所述最佳码流与当前流媒体传输的码流不一致，则决定调整。

作为一种较佳的方式，上述步骤2例如可以通过如下子步骤来实施，包括：

步骤21：根据所述带宽使用率，确定流媒体传输的限速比例；

步骤22：根据所述限速比例与预定的比例/码流模型，确定所述最佳码流。

上述预定的比例/码流模型是一个区间模型，是可以根据例如历史数据中用户的下载速度与码流的比值和流媒体播放的表现质量来确定的一个表格，并将该表格存储到数据库中，待使用时将其调用出来与流媒体传输的限速比例对比，进而确定最佳码流。与此同时，该预定比例/码流模型还可以定时或根据需求进行更新，提高模型的精确度。

上述步骤1采集用户的网络带宽信息，分析得到带宽使用率包括：

根据所述采集用户的网络带宽信息应有的下载速度和用户当前的下载速度确定所述带宽使用率。

所述带宽信息是通过部署在节点上的一些Agent程序进行采集的，采集后上报给调度进行汇总分析，得到网络带宽使用率。

网络带宽使用率和网络服务质量成反比，使用率越低，网络服务质量越好，反之亦然，通常，网络带宽使用率高是引起网络丢包、拥塞、延迟的主要原因。

上述步骤中限速比例是根据网络带宽使用率，利用公式y＝kx+b计算得到的。其中y为流媒体传输的限速比例，x为带宽使用率，k为比例调整系数，为负数，b为比例调整基数，为正数，k与b的取值是根据历史经验确定的。

例如，在生活中，我们很可能因为一部比较好的影视作品而难免有追剧的现象，但往往有些节目的播放时间在晚上的10点到12点之间，因为第二天的工作，我们很可能放弃观看，那么在第二天的时候就会去看回放，但是因为第二天可能很多人都在看前天的视频，使用户的网络带宽使用率高，网络存在拥塞，影片观看时卡顿，这时通过调整相应的码流，以公式计算得到的流媒体传输的限速比例/码流模型对比所确定最佳码流向用户传输流媒体数据，从而解决网络拥塞的问题。

上述在线媒体服务的码流自适应方法的进一步改进在于，若当前码流已经处于最高码流，则无需调整，还以当前码流进行流媒体的传输。

上述实施例的进一步改进在于，若当前码流已经处于最低码流等级时，则进行丢帧滤波操作，具体为：按照流媒体编码帧结构中B帧、P帧、I帧的不同作用，当网络拥塞时，流服务器首先选择丢弃对B帧数据的发送，如果还存在拥塞，丢弃P帧，只保留对I帧数据的发送，如果这时网络状况还不理想，采取跳I帧的方式，即对连续的I帧，丢弃其中的一个或一个以上的I帧数据，解决网络状况恶劣的情况，减缓网络拥塞，保证流媒体数据传输的实时性；当网络状况缓慢回升的时候，又可以逐步恢复对I帧，P帧，B帧的数据发送。

本发明通过采集网络带宽信息，根据采集到的带宽信息自动对码流进行编码调整，控制流媒体的传输速率，使得流媒体业务***能够适应通道的时变特性，解决在误码环境下恢复图像的质量严重下降问题，确保在互联网环境下流媒体数据传输的连贯性、稳定性，以适应不同的网络状况，提升用户体验。

参照图4，还示出了根据本发明的一个实施例的在线媒体服务的码流自适应***，所述***包括：

带宽分析模块，配置以：采集用户的网络带宽信息，分析得到带宽使用率；

最佳码流确定模块，配置以：根据所述带宽使用率，确定相应的最佳码流；

判断模块，配置以：比较所述最佳码流与当前流媒体传输的码流，判断是否对当前流媒体传输的码流进行调整；

码流传输模块，配置以：维持当前流媒体传输的码流向用户传输流媒体数据或基于所述最佳码流向用户传输流媒体数据。

上述判断模块，配置以：将所述最佳码流与当前流媒体传输的码流进行比较，若所述最佳码流与当前流媒体传输的码流一致，则决定不调整；若所述最佳码流与当前流媒体传输的码流不一致，则决定调整。

上述最佳码率确定模块，配置以：

根据所述带宽使用率，确定流媒体传输的限速比例；

根据所述限速比例与预定的比例/码流模型，确定所述最佳码流。

上述预定的比例/码流模型根据历史数据中用户的下载速度与码流的比值和流媒体播放的表现质量来确定。

上述带宽分析模块，配置以：

根据所述采集用户的网络带宽信息应有的下载速度和用户当前的下载速度确定所述带宽使用率。

本发明通过带宽分析模块、判断模块、码流传输模块对所回放的流媒体数据进行传输，利用采集到的用户的网络带宽信息，分析带宽使用率，并依此算出流媒体传输的限速比例，根据传输时间信息，判断当前移动互联网络是否拥塞，如果是，则下调所述码流等级，否则保持或上调所述的码流等级，实现对移动流媒体通信码流的动态调整，可动态地根据移动互联网络带宽信息的变化自动调整流媒体业务的码流大小和传输速率，确保在移动互联网络环境下流媒体音视频数据实时传输的稳定性，提升用户体验。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种在线媒体服务的码流自适应方法，其特征在于，包括：

采集用户的网络带宽信息，分析得到带宽使用率；

根据所述带宽使用率，确定相应的最佳码流；

比较所述最佳码流与当前流媒体传输的码流，判断是否对当前流媒体传输的码流进行调整；

若无需调整，则维持当前流媒体传输的码流向用户传输流媒体数据；

若需要调整，则基于所述最佳码流向用户传输流媒体数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较所述最佳码流与当前流媒体传输的码流，判断是否对当前流媒体传输的码流进行调整包括：

将所述最佳码流与当前流媒体传输的码流进行比较，

若所述最佳码流与当前流媒体传输的码流一致，则决定不调整；

若所述最佳码流与当前流媒体传输的码流不一致，则决定调整。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述带宽使用率，确定相应的最佳码流包括：

根据所述带宽使用率，确定流媒体传输的限速比例；

根据所述限速比例与预定的比例/码流模型，确定所述最佳码流。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预定的比例/码流模型根据历史数据中用户的下载速度与码流的比值和流媒体播放的表现质量来确定。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述采集用户的网络带宽信息，分析得到带宽使用率包括：

根据所述采集用户的网络带宽信息应有的下载速度和用户当前的下载速度确定所述带宽使用率。

6.一种在线媒体服务的码流自适应***，其特征在于，包括：

带宽分析模块，配置以：采集用户的网络带宽信息，分析得到带宽使用率；

最佳码流确定模块，配置以：根据所述带宽使用率，确定相应的最佳码流；

判断模块，配置以：比较所述最佳码流与当前流媒体传输的码流，判断是否对当前流媒体传输的码流进行调整；

码流传输模块，配置以：维持当前流媒体传输的码流向用户传输流媒体数据或基于所述最佳码流向用户传输流媒体数据。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述判断模块配置以：将所述最佳码流与当前流媒体传输的码流进行比较，若所述最佳码流与当前流媒体传输的码流一致，则决定不调整；若所述最佳码流与当前流媒体传输的码流不一致，则决定调整。

8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述最佳码流确定模块，配置以：

根据所述带宽使用率，确定流媒体传输的限速比例；

根据所述限速比例与预定的比例/码流模型，确定所述最佳码流。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述预定的比例/码流模型根据历史数据中用户的下载速度与码流的比值和流媒体播放的表现质量来确定。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的***，所述带宽分析模块配置以：

根据所述采集用户的网络带宽信息应有的下载速度和用户当前的下载速度确定所述带宽使用率。